автомат для сборки картонных коробок

Формула изобретения

1. АВТОМАТ ДЛЯ СБОРКИ КАРТОННЫХ КОРОБОК, содержащий смонтированные на наклонной плите магазин для удержания стопы заготовок, устройство для поштучного отделения заготовок, устройства для фиксации положения заготовок, приемный стол, установленный с возможностью вертикального перемещения, и загибатели, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сборки и расширения технологических возможностей, автомат снабжен смонтированными на наклонной плите двумя парами противоположно расположенных продольных и парой поперечных линеек для формирования коробки, установленных с возможностью перемещения на приемный стол параллельно наклонной плите, устройством для формирования вкладыша с перегородками из плоской заготовки и установленным над приемным столом на одном уровне с устройством для формирования вкладыша устройством для укладки вкладыша в коробку, а загибатели выполнены в виде скоб, установленных по периметру приемного стола с возможностью перемещения по П-образной траектории, огибающей соответствующие линейки.

2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что устройство для формирования вкладыша с перегородками из плоской заготовки содержит бруски, смонтированные на наклонной плите с возможностью горизонтального перемещения относительно друг друга, расположенные на торцах брусков штифты и взаимодействующие со штифтами крючки для ограничения максимального расстояния между брусками, при этом на каждом бруске смонтирован подпружиненный прижим, а над брусками расположена планка для одновременного воздействия на прижимы и сталкиватель, выполненный в виде гребенки, смонтированной с возможностью горизонтального перемещения для воздействия зубьев гребенки на торцы перегородок.

3. Автомат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что устройство для укладки вкладыша в коробку содержит ряд параллельных пластин, каждая из которых оборудована пружиной для удержания вкладыша.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к упаковочной технике и предназначено для сборки картонных коробок из плоских заготовок.

Известен автомат для сборки картонных коробок из плоских заготовок [1] Автомат содержит магазин, удерживающий стопу плоских заготовок, качающиеся рычаги со смонтированными на них присосками, которые захватывают нижнюю заготовку из штабеля, устройство для фиксации и переноса заготовок, приемный стол, смонтированный с возможностью вертикального перемещения и имеющий отверстие для присасывания укладываемой на него заготовки, ограничители, загибатели и устройство для выдачи готовой коробки. Одним из недостатков этого автомата является сложность конструкции в связи с необходимостью транспортировки заготовок из магазина на приемный стол.

Этого недостатка лишен автомат для складывания коробок из плоских заготовок типа ХС-1 [2] взятый за прототип. Все рабочие органы автомата магазин, удерживающий стопу заготовок, устройство для поштучного отделения заготовок с присосками, приемный стол, установленный с возможностью веpтикального перемещения, ограничители, загибатели и устройство для сталкивания готовой коробки смонтированы на наклонной плите, благодаря чему заготовка, отделенная от стопы, под собственным весом перемещается на приемный стол.

Сборка коробки автоматом фирмы "ЛЕШ" ФРГ и "НАГЕМА" ГДР выполняется аналогично. Приемный стол поднимается до контакта с ограничителями, загибающими боковые и торцевые стенки на 90^о. Окончательное формование торцевых стенок и канта производится после опускания стола поворотом на 180^о двух загибателей, смонтированных на валу.

Общим недостатком конструкции этих автоматов является то, что при окончательном формовании торцевых стенок заготовка не имеет жесткой опоры. Из-за этого возможен изгиб заготовки не по линиям перегиба, что снижает качество сборки. Кроме этого, эти автоматы предназначены для сборки коробки из заготовки, у которой предварительно согнуты и приклеены канты боковых стенок, что значительно сужает технологические возможности этих автоматов.

Целью изобретения является повышение качества сборки и расширение технологических возможностей автомата.

Новым в автомате является то, что для достижения указанной цели автомат снабжен смонтированными на наклонной плите двумя парами противоположно расположенных продольных линеек и парой поперечных линеек, установленных с возможностью перемещения на приемный стол параллельно наклонной плите, загибателями, выполненными в виде скоб, установленных по периметру приемного стола с возможностью перемещения по П-образной траектории, огибающей соответствующие линейки. Автомат снабжен также устройством для формования из плоской картонной заготовки вкладыша с перегородками и устройством для укладки вкладыша в коробку, установленным над приемным столом на одном уровне с устройством для формования вкладыша. Устройство для формования вкладыша содержит набор брусков, смонтированных на наклонной плите с возможностью горизонтального перемещения относительно друг друга. На торцах брусков расположены штифты и взаимодействующие со штифтами крючки, ограничивающие максимальное расстояние между брусками, при этом на каждом бруске смонтирован подпружиненный прижим, а над брусками расположена планка для одновременного воздействия на прижимы и сталкиватель, выполненный в виде гребенки, смонтированной с возможностью горизонтального перемещения для воздействия зубьев гребенки на торцы перегородок. Устройство для укладки вкладыша в коробку содержит ряд параллельных пластин, количество которых равно числу перегородок вкладыша, при этом каждая пластина оборудована пружиной для удержания вкладыша.

На фиг.1 изображена коробка, а общий вид, б заготовка коробки, в заготовка вкладыша; на фиг.2 автомат; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 устройство для формования вкладыша, а в сомкнутом состоянии, б в разомкнутом состоянии; на фиг.6 разрез В-В на фиг.5а; на фиг.7а,б,в,г схема формования стенок коробки.

На заготовке коробки выполнены линии перегиба 1 для образования дна 2, двойных боковых стенок 3 с кантом 4 и двойных торцевых стенок 5 с кантом 6 и удлиненными клапанами 7. На заготовке вкладыша выполнены линии перегиба 8 для образования перегородок 9, перпендикулярных днищу коробки, и прямоугольные вырезы 10.

В собранной коробке вкладыш установлен на канты 6 торцевых стенок 5, удлиненные клапаны 7 замыкаются боковыми стенками 3, а канты 4 боковых стенок 3 упираются в торцы перегородок 9 вкладыша.

Плита 11 смонтирована на корпусе автомата под углом 20^о к горизонтальной плоскости. На плите 11 установлены все основные рабочие органы. Магазины 12 и 13 расположены в верхней части плиты и предназначены для накопления и удержания плоских заготовок соответственно коробки и вкладыша. Под каждым из магазинов 12 и 13 расположено устройство для поштучного отделения заготовок, представляющее собой качающийся рычаг 14 со смонтированными на нем присосками 15. В верхнем положении рычага 14 присоски 15 касаются нижней заготовки в стопе. В нижнем положении рычаг 14 входит в пазы, имеющиеся на плите 11, таким образом, что присоски 15 находятся ниже поверхности плиты 11. Для периодического создания вакуума в присосках 15 автомат снабжен пневмоцилиндром (не показан). Приемный стол 16, размеры которого в плане равны размерам дна коробки, расположен в нижней части плиты 11 и установлен на колонках 17. Привод стола 16 в вертикальном направлении осуществляется тягой 18 с пружиной 19. В нижнем положении поверхность приемного стола 16 находится на одном уровне с поверхностью наклонной плиты 11, а в верхнем контактирует с парой поперечных линеек 20 и двумя парами продольных линеек 21. Линейки 20 и 21, смонтированные на подвижных каретках 22 и 23, обеспечивающих их горизонтальное перемещение на приемный стол 16, служат опорой для загибания элементов стенок коробки. Поперечные линейки 20 имеют рабочую длину, равную длине торцевых стенок, а продольные линейки 21 имеют рабочую длину, равную половине длины боковых стенок. Ширина линеек равна высоте стенок коробки.

Каретки 22 и 23 приводятся в движение при помощи рычагов 24. На каретке 22 расположен толкатель 25, предназначенный для сталкивания готовой коробки.

По периметру приемного стола 16 расположены загибатели 26 для загибания боковых стенок. Загибатели 26 и 27 выполнены в виде скоб, которые закреплены на стойках 28, шарнирно соединенных с рычагами 29, обеспечивающими их вертикальное перемещение. На стойках 28 установлены копиры 30, взаимодействующие с роликами 31, расположенными на рычагах 32, сообщающих загибателям 26 и 27 горизонтальное перемещение. Торцевой 33 и боковые 34 равнители, выполненные в виде поворотных стержней, служат для точной ориентации заготовки на столе 16.

Над приемным столом 16 расположено устройство для установки вкладыша в коробку. Устройство смонтировано на качающемся рычаге 35 и представляет собой закрепленный на общем основании ряд параллельных пластин 36, число которых равно числу перегородок вкладыша. Пластины 36 снабжены пружинами 37 для захвата и удержания вкладыша. На одном уровне с устройством для установки вкладыша в коробку расположено устройство для формования вкладыша. Устройство для формования вкладыша представляет собой набор брусков 38, количество которых на один больше числа перегородок вкладыша, а их ширина равна ширине ячеек между перегородками. Бруски 38 смонтированы на направляющей 39 с возможностью горизонтального перемещения относительно друг друга, кроме первого бруска, который закреплен неподвижно. Максимальное расстояние между брусками 38 ограничено расположенными на торцах брусков 38 крючками 40, сцепляющимися со штифтами 41, расположенными на торцах соседних брусков 38. Последний брусок соединен тягой 42 с рычагом 43, который обеспечивает перемещение всей цепочки брусков. На каждом бруске 38 смонтирован прижим, состоящий из подпружиненного балансира 44, на одном конце которого шарнирно закреплена пластина 45, размеры которой равны размеру верхней грани бруска 38. Над балансирами 44 расположена закрепленная на качающихся рычагах планка 46 для одновременного воздействия на свободные концы балансиров 44. За первым бруском 38 установлен качающийся равнитель 47, шарнирно закрепленный на оси 48 и приводимый в движение рычагом 49. Равнитель 47 служит для точной установки заготовки вкладыша в устройстве. Устройство для формования вкладыша содержит также сталкиватель, выполненный в виде шарнирно повешенной на рычаге 50 гребенки 51 с зубьями, число которых равно количеству перегородок вкладыша. Сталкиватель служит для передачи сформованного вкладыша в устройство для установки вкладыша в коробку.

Движение исполнительных механизмов всех рабочих органов осуществляется от привода через соответствующие кулачковые механизмы (не показаны). Кулачки расположены на одном валу и обеспечивают последовательность работы исполнительных механизмов в соответствии с технологическим процессом.

Автомат работает следующим образом.

Подача заготовок. Заготовки коробки и заготовки вкладыша подаются одновременно соответственно из магазинов 12 и 13. Рычаги 14 перемещаются вверх, и присоски 15 касаются нижней заготовки в столе. В этот момент поршень в пневмоцилиндре (не показан) перемещается, в системе создается вакуум, и присоски 15 захватывают заготовки. Затем рычаги 14 опускаются и отделяют заготовки от стопы. Когда верхний край присосок 15 оказывается на одном уровне с поверхностью плиты 11, поршень в пневмоцилиндре начинает двигаться в обратном направлении, заготовка освобождается от присосок и остается на наклонной плите 11. Рычаг 14 с присосками 15 перемещаются за поверхность наклонной плиты 11, не мешая перемещению заготовки. Под собственным весом заготовка коробки перемещается на приемный стол 16, а заготовка вкладыша на бруски 38 устройства для формования вкладыша.

Формование вкладыша. До приема заготовки рабочие органы устройства для формования вкладыша занимают исходное положение (фиг.5б), при котором планка 46 нажимает на концы балансиров 44, в результате чего между пластинами 45 и брусками 38 образуется зазор, необходимый для свободного перемещения заготовки. Бруски 38 раздвинуты на максимальное расстояние между ними, ограниченное кpючками 40.

Заготовка скользит по брускам 38 до упора в равнитель 47. Рычаг 49, воздействуя на равнитель 47, перемещает его вместе с заготовкой до упора в кромку бруска 38 и устанавливает заготовку в рабочее положение. Затем планка 46 поднимается в верхнее положение, освобождая балансиры 44 и под действием пружин 37 пластины 45 прижимают заготовку к брускам 38, фиксируя ее в рабочем положении. Рычаг 43, воздействуя через тягу 42 на последний брусок 38, перемещает бруски один за другим до соприкосновения. При этом заготовка вкладыша изгибается по линиям перегиба, образуя перегородки (фиг.5а). Затем планка 46 перемещается в нижнее положение и, нажимая балансиры 44, образует зазор между пластинами 45 и брусками 38, освобождая готовый вкладыш. Сталкиватель, нажимая зубьями гребенки 51 на торцы перегородок 9 вкладыша, перемещает его в устройство для установки вкладыша в коробку. Затем сталкиватель возвращается назад. Под действием рычага 43 бруски 38 раздвигаются. Равнитель 47 рычагом 49 перемещается в крайнее левое положение. Таким образом, устройство занимает исходное положение, и после подачи очередной заготовки цикл повторяется.

Складывание коробки. Из магазина 12 заготовка поступает на приемный стол 16. В этот момент стол 16 и загибатели 26 и 27 находятся в нижнем положении, а поперечные линейки 20 расположены над столом 16. Торцевой 33 и боковые 34 равнители, поворачиваясь, воздействуют на кромки заготовки и производят точную ориентацию заготовки на столе в рабочем положении. Затем приемный стол 16 поднимается и фиксирует заготовку в этом положении, прижимая ее к поперечным линейкам 20. Складывание коробки начинается с формования торцевых стенок 5 и осуществляется движением загибателей 26 по П-образной траектории в три такта, как показано на фиг.7б, в и г.

1-й такт движение загибателей 26 вверх,

2-й такт движение загибателей 26 к центру заготовки,

3-й такт движение загибателей 26 вниз до контакта с приемным столом 16.

После этого под воздействием рычага 35 опускается устройство для установки вкладыша и устанавливает вкладыш на дно 2 коробки, прижимая при этом торцевые канты 6. Загибатели 26 возвращаются в исходное положение по той же траектории в обратной последовательности, а поперечные линейки 20 возвращаются за пределы приемного стола 16. Затем с двух противоположных сторон на приемный стол 16 выдвигаются продольные линейки 21, загибая при этом удлиненные торцевые клапаны 7. Движением загибателей 27 аналогично формованию торцевых стенок 5 формуются боковые стенки 3. При этом боковые канты 4 накладываются на вкладыш, упираясь в торцы перегородок 9. После того, как коробка сформована, и продольные линейки 21 возвращаются за пределы приемного стола 16, а загибатели 27 и стол в исходное нижнее положение, выдвигаются поперечные линейки 20, и толкатели 25 выталкивают готовую коробку. Затем после подачи очередной заготовки цикл работы устройства повторяется.

Из описания конструкции автомата и принципа его работы видно, что загибание всех четырех бортов коробки выполняется с опорой на линейки, которые играют роль каркаса, что исключает возможность деформации картона не по линиям изгиба и обеспечивает высокое качество изготовления коробок.

Заготовки, предназначенные для сборки на автомате, не требуют какой-либо предварительной подготовки (загибания или склейки). Это преимущество наряду с наличием в автомате устройства для формования и установки в коробки вкладыша расширяет технологические возможности автомата.