用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，包括一對(duì)平行設(shè)置的導(dǎo)向?qū)е或?qū)動(dòng)裝置；可自由滑動(dòng)地安裝在所述一對(duì)導(dǎo)向?qū)е系幕瑒?dòng)軸承及安裝座；安裝在所述滑動(dòng)軸承及安裝座上的沖裁執(zhí)行構(gòu)件，用于對(duì)待沖裁物料進(jìn)行橫向成型沖裁；以及連桿機(jī)構(gòu)，由一對(duì)對(duì)稱布置的驅(qū)動(dòng)連桿、一對(duì)對(duì)稱布置的中間連桿和一對(duì)對(duì)稱布置的搖桿構(gòu)成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡便，連桿運(yùn)行動(dòng)作可靠，使用壽命長，完全滿足泡罩包裝機(jī)橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)沖裁壓力大，移動(dòng)距離長，移動(dòng)速度快的要求。
【專利說明】用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，尤其涉及深拉伸 連續(xù)成型工況下，用于硬膜包裝的泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 泡罩包裝機(jī)是以塑料薄膜或薄片形成泡罩，用熱封合、粘合等方法將產(chǎn)品封合在 泡罩與蓋板之間的機(jī)器。
[0003] 相比于軟膜泡罩包裝，硬片泡罩包裝為了防止扎手，要求將包裝的四周加工成圓 角。目前，常規(guī)的圓角加工方式包括使用整套沖裁模具和帶圓角橫向壓斷方式兩種。使用 整套沖裁模具，即根據(jù)每套熱成型模具的外形加工一套相應(yīng)的沖裁模具，將產(chǎn)品從包裝機(jī) 上單個(gè)沖下。但是由于每套熱成型模具均需加工一套配套沖裁模具，且沖裁需要壓邊造成 包材浪費(fèi)，這種方式的成本較高。帶圓角橫向壓斷方式采用直線壓刀與圓角壓刀拼接而成 的組合壓刀和壓板相互作用的壓潰式橫切方式。包裝基材置于組合壓刀與壓板之間，壓板 后方連接有橫切油缸。壓潰式橫切需要執(zhí)行構(gòu)件能提供很大的壓力，經(jīng)試驗(yàn)以5噸為宜。因 此需要采用氣液增壓裝置來驅(qū)動(dòng)油缸。但是由于通過壓潰式橫切方式所形成的包材切口邊 緣不夠平滑，增壓油缸易漏油且故障率較高，油缸移動(dòng)速度緩慢等因素，使得包裝機(jī)整體效 率降低且橫切質(zhì)量無法得到保障。
[0004] 為了進(jìn)一步提高包材橫切過程中切割圓角的質(zhì)量，可以考慮采用沖裁方式代替原 有壓斷方式對(duì)包裝基材進(jìn)行橫向分切。但是由于硬片包裝基材被切斷之后，油缸末端負(fù)載 瞬間消失，造成油缸快速推進(jìn)直至撞缸，對(duì)整臺(tái)設(shè)備造成沖擊（原有采用壓斷方式過程中， 壓斷的瞬間刀頭仍舊和壓板接觸，負(fù)載沒有消失）。因此現(xiàn)有的氣液增壓系統(tǒng)并不適用于沖 裁方式，需要一種新型的增力機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)沖裁模具完成分切并克服由于負(fù)載瞬間消失而對(duì) 整臺(tái)設(shè)備產(chǎn)生的沖擊。而且，泡罩包裝機(jī)包裝盒經(jīng)塑性加熱成型后可能具有較大的深度尺 寸，即深拉伸，為確保分切完成后包裝盒能越過沖裁模具移動(dòng)，沖裁模具必須有較大的上下 移動(dòng)距離。同時(shí)為滿足包裝效率，沖裁模具上下移動(dòng)過程中應(yīng)具備較快速度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于泡罩包裝機(jī)的多 組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖 裁機(jī)構(gòu)，包括：一對(duì)平行設(shè)置的導(dǎo)向?qū)е?；?qū)動(dòng)裝置；滑動(dòng)軸承及安裝座，該滑動(dòng)軸承及安 裝座可自由滑動(dòng)地安裝在所述一對(duì)導(dǎo)向?qū)е?；沖裁執(zhí)行構(gòu)件，該沖裁執(zhí)行構(gòu)件安裝在所 述滑動(dòng)軸承及安裝座上，用于對(duì)待沖裁物料進(jìn)行橫向成型沖裁；以及連桿機(jī)構(gòu)，由一對(duì)對(duì)稱 布置的驅(qū)動(dòng)連桿、一對(duì)對(duì)稱布置的中間連桿和一對(duì)對(duì)稱布置的搖桿構(gòu)成，該連桿機(jī)構(gòu)通過 所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)軸承及安裝座沿著所述導(dǎo)向?qū)е鲋本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)；其中，所述 驅(qū)動(dòng)連桿的一端、所述中間連桿的一端和所述搖桿的一端分別通過第一連桿支軸樞轉(zhuǎn)地鉸 接在一起，所述驅(qū)動(dòng)連桿的另一端分別樞轉(zhuǎn)地鉸接到所述滑動(dòng)軸承及安裝座，所述中間連 桿的另一端通過第二連桿支軸樞轉(zhuǎn)地鉸接到所述驅(qū)動(dòng)裝置，所述搖桿的另一端分別樞轉(zhuǎn)地 鉸接固定到一底部安裝板。
[0007] 本實(shí)用新型采用沖裁方式配合末端增力多組連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬片包裝的橫向分 切。本實(shí)用新型的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)尤其適合于硬片泡罩包裝機(jī)，可實(shí)現(xiàn)大升程 和末端增力的效果。
[0008] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0009] (1)通過末端增力多組連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沖裁模具雄模，沖裁瞬間不會(huì)對(duì)設(shè)備造成沖 擊。
[0010] (2)通過多組連桿機(jī)構(gòu)的末端增力效果，使得沖裁模具在橫向分切位置時(shí)具有極 大的沖切力，從而可以順利完成硬膜的圓角沖裁，且切口邊緣平滑無毛刺。
[0011] (3)通過多組連桿機(jī)構(gòu)的大升程快速移動(dòng)，確保了包裝機(jī)熱封工序結(jié)束后，具有較 深型腔的包裝盒能夠快速、順利的越過沖裁模具，從而提高了整個(gè)包裝機(jī)的效率及適用性。
[0012] (4)可根據(jù)包裝機(jī)寬度規(guī)格配置沖裁模具，具有良好的通用性，從而降低成本。
[0013] (5)整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡便，連桿運(yùn)行動(dòng)作可靠，使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī) 構(gòu)的正視圖。
[0015] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的多組連桿機(jī)構(gòu)的受力分析圖。
[0017] 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的多組連桿機(jī)構(gòu)的速度分析圖。
[0018] 圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的一實(shí)例，沖裁執(zhí)行構(gòu)件與驅(qū)動(dòng)氣缸推力之比的 測(cè)試結(jié)果。
[0019] 圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的一實(shí)例，沖裁執(zhí)行構(gòu)件與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿速度 之比的測(cè)試結(jié)果。
[0020] 附圖標(biāo)號(hào)列表
[0021] 1-1 雄模
[0022] 1-2 雌模
[0023] 2導(dǎo)向?qū)е?br> [0024] 3滑動(dòng)軸承及安裝座
[0025] 4, 5驅(qū)動(dòng)連桿
[0026] 6,7中間連桿
[0027] 8,9 搖桿
[0028] 10-1，10-2,10-3,10-4 連桿支軸
[0029] 11驅(qū)動(dòng)裝置（氣缸）
[0030] 12側(cè)面固定板
[0031] 13頂面安裝板
[0032] 14底部安裝板

【具體實(shí)施方式】
[0033] 在下文中，將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0034] 如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu) 包括一對(duì)豎立的導(dǎo)向?qū)е?、可滑動(dòng)地套設(shè)在該一對(duì)導(dǎo)向?qū)е?上的滑動(dòng)軸承及安裝座3、 安裝在所述滑動(dòng)軸承及安裝座上的一對(duì)用于對(duì)待沖裁物料進(jìn)行橫向成型沖裁的沖裁模具 1 (包括雄模1-1和雌模1-2)、由多組連桿構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)裝置11。
[0035] 該驅(qū)動(dòng)裝置11可以是任何可以驅(qū)動(dòng)所述連桿機(jī)構(gòu)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（在圖1好圖2的 實(shí)施例中，上下方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)）的動(dòng)力源。該驅(qū)動(dòng)裝置11的一個(gè)例子是驅(qū)動(dòng)氣缸。
[0036] 連桿機(jī)構(gòu)用于將驅(qū)動(dòng)裝置11的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為對(duì)沖裁模具的驅(qū)動(dòng)，使得沖裁模具 可以對(duì)待沖裁物料進(jìn)行橫向成型沖裁。在一個(gè)實(shí)施例中，連桿機(jī)構(gòu)由一對(duì)對(duì)稱布置的驅(qū)動(dòng) 連桿4,5、一對(duì)對(duì)稱布置的中間連桿6, 7、一對(duì)對(duì)稱布置的搖桿8,9以及相應(yīng)的用于樞轉(zhuǎn)地 連接這些連桿的連桿支軸（例如，10-1、10-2、10_3、10-4)構(gòu)成。
[0037] 具體地，如圖1和圖2所示，連桿機(jī)構(gòu)安裝于兩個(gè)側(cè)面固定板12之間。搖桿8,9的 下端與底部安裝板14通過連桿支軸10-3可樞轉(zhuǎn)地連接。驅(qū)動(dòng)連桿4, 5的上端通過固定在 側(cè)面固定板12上的連桿支軸10-1與沖裁執(zhí)行構(gòu)件（該沖裁執(zhí)行構(gòu)件由側(cè)面固定板12及 沖裁模具的雄模1-1共同構(gòu)成，并且該沖裁模具的雄模1-1固定在側(cè)面固定板12的上端） 可樞轉(zhuǎn)地連接。驅(qū)動(dòng)連桿4, 5用于控制沖裁執(zhí)行構(gòu)件的上下移動(dòng)。搖桿8的上端、驅(qū)動(dòng)連桿 4的下端以及中間連桿6的左端之間，以及搖桿9的上端、驅(qū)動(dòng)連桿5的下端以及中間連桿 7的右端之間均通過連桿支軸10-2可樞轉(zhuǎn)地連接。中間連桿6, 7之間通過連桿支軸10-4 可樞轉(zhuǎn)地連接。此連桿支軸10-4可滑動(dòng)地安裝于側(cè)面固定板12的垂直槽道內(nèi)，并由驅(qū)動(dòng) 氣缸11推動(dòng)，成為原動(dòng)件。
[0038] 驅(qū)動(dòng)氣缸11的活塞桿與連桿支軸10-4連接，從而驅(qū)動(dòng)連桿支軸10-4上下往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。連桿支軸10-4的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)中間連桿6,7轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)連桿4,5上端的連桿 支軸10-1在導(dǎo)向?qū)е?上滑動(dòng)。由于驅(qū)動(dòng)連桿4, 5的上端通過連桿支軸10-1與沖裁執(zhí)行 構(gòu)件可樞轉(zhuǎn)地相連，因此，通過該連桿機(jī)構(gòu)，將驅(qū)動(dòng)氣缸11的活塞桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化 為沖裁執(zhí)行構(gòu)件（雄模）的往復(fù)沖裁運(yùn)動(dòng)。
[0039] 相應(yīng)于所述底部安裝板14 (搖桿8,9的下端與通過連桿支軸10-3可樞轉(zhuǎn)地連接 至該底部安裝板14)，本實(shí)用新型的用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)還包括 頂面安裝板13。導(dǎo)向?qū)е?兩端分別與頂面安裝板13及底部安裝板14固定。
[0040] 位于上部的側(cè)面固定板12的相對(duì)兩端還分別安裝有滑動(dòng)軸承3,該滑動(dòng)軸承3可 自由滑動(dòng)地套設(shè)于導(dǎo)向?qū)е?上，確保沖裁執(zhí)行構(gòu)件受多組連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)時(shí)沿導(dǎo)向?qū)е? 在頂面安裝板13與底部安裝板14之間做直線運(yùn)動(dòng)。并且，沖裁模具的雌模1-2與頂面安 裝板13固定，驅(qū)動(dòng)氣缸11與底部安裝板14固定。
[0041] 本實(shí)用新型的連桿機(jī)構(gòu)的最大行程（即，所述滑動(dòng)軸承及安裝座在所述導(dǎo)向?qū)е?上的最大行程）取決于驅(qū)動(dòng)連桿4,5與搖桿8,9的長度及它們之間的最小夾角（即，自鎖 角）。該最小夾角主要由所述導(dǎo)向?qū)е?與滑動(dòng)軸承及安裝座3之間的摩擦系數(shù)決定，例 如，過小的夾角會(huì)導(dǎo)致自鎖。
[0042] 本實(shí)用新型的連桿機(jī)構(gòu)的末端增力倍數(shù)取決于驅(qū)動(dòng)連桿4, 5、中間連桿6, 7與搖 桿8,9的長度。理論上說，當(dāng)所述連桿機(jī)構(gòu)到達(dá)伸出極限時(shí)，驅(qū)動(dòng)連桿4, 5與搖桿8,9處于 同一豎直直線上，此時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)在豎直方向的壓力完全由驅(qū)動(dòng)連桿4, 5與搖桿8,9承擔(dān)， 而與驅(qū)動(dòng)氣缸11的推力無關(guān)。此時(shí)，增力倍數(shù)趨近于無限大。
[0043] 優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)連桿4, 5的上端安裝有滑動(dòng)軸承，并帶有潤滑點(diǎn)。所述連桿支軸 10由表面硬度較高的材料的制成，以避免運(yùn)動(dòng)磨損。
[0044] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型的沖裁模具的雌、雄模具的合模間隙根據(jù)待沖裁物料的不同 材料及不同的厚度確定。所述導(dǎo)向?qū)е?與滑動(dòng)軸承3之間為帶預(yù)緊力接觸（無間隙），以 確保合模精度。
[0045] 下面，結(jié)合附圖3討論本實(shí)用新型的連桿機(jī)構(gòu)的受力分析。圖3是根據(jù)本實(shí)用新 型的一個(gè)實(shí)施例的多組連桿機(jī)構(gòu)的受力分析圖。
[0046] 對(duì)整個(gè)連桿機(jī)構(gòu)來說，其末端增力效果取決于驅(qū)動(dòng)連桿4, 5、中間連桿6, 7和對(duì)稱 搖桿8,9的長度。設(shè)中間連桿6, 7的長度為L2，驅(qū)動(dòng)連桿4, 5和對(duì)稱搖桿8,9的長度均為 U，沖裁執(zhí)行構(gòu)件的收縮長度為2x，驅(qū)動(dòng)氣缸11的推力為Fp，沖裁模具雄模1-1的沖切力 為Fo。由于此連桿機(jī)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此我們只考慮位于圖1和2的左側(cè)的各連桿的受力 情況，其受力分析如圖3所示。
[0047] 節(jié)點(diǎn)A受到來自驅(qū)動(dòng)連桿4、中間連桿6及搖桿8的作用力，由（連桿4、中間連桿 6及搖桿8中各桿的力矩平衡可知，其作用力的方向分別沿桿指向節(jié)點(diǎn)A。對(duì)連桿4、中間連 桿6及搖桿8中各桿的作用力進(jìn)行分解，并根據(jù)受力平衡方程可得：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于泡罩包裝機(jī)的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，包括： 一對(duì)平行設(shè)置的導(dǎo)向?qū)е? 驅(qū)動(dòng)裝置； 滑動(dòng)軸承及安裝座，該滑動(dòng)軸承及安裝座可自由滑動(dòng)地安裝在所述一對(duì)導(dǎo)向?qū)е希? 沖裁執(zhí)行構(gòu)件，該沖裁執(zhí)行構(gòu)件安裝在所述滑動(dòng)軸承及安裝座上，用于對(duì)待沖裁物料 進(jìn)行橫向成型沖裁；W及 連桿機(jī)構(gòu)，由一對(duì)對(duì)稱布置的驅(qū)動(dòng)連桿、一對(duì)對(duì)稱布置的中間連桿和一對(duì)對(duì)稱布置的 搖桿構(gòu)成，該連桿機(jī)構(gòu)通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)軸承及安裝座沿著所述導(dǎo)向?qū)е?直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 其中，所述驅(qū)動(dòng)連桿的一端、所述中間連桿的一端和所述搖桿的一端分別通過第一連 桿支軸樞轉(zhuǎn)地較接在一起，所述驅(qū)動(dòng)連桿的另一端分別樞轉(zhuǎn)地較接到所述滑動(dòng)軸承及安裝 座，所述中間連桿的另一端通過第二連桿支軸樞轉(zhuǎn)地較接到所述驅(qū)動(dòng)裝置，所述搖桿的另 一端分別樞轉(zhuǎn)地較接固定到一底部安裝板。
2. 如權(quán)利要求1所述的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，其中， 所述沖裁執(zhí)行構(gòu)件包括沖裁模具的雄模和第一側(cè)面固定板，該雄模固定于該第一側(cè)面 固定板的上端； 該雄模將與一雌模配合，對(duì)所述待沖裁物料進(jìn)行橫向成型沖裁；并且 所述第一側(cè)面固定板的橫向兩端分別安裝有套設(shè)于所述一對(duì)導(dǎo)向?qū)е系墓潭ò寤?動(dòng)軸承，使得該第一側(cè)面固定板可沿著所述導(dǎo)向?qū)е鲋本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，其中， 所述第二連桿支軸安裝在形成于第二側(cè)面固定板的垂直槽道內(nèi)；在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū) 動(dòng)下，所述第二連桿支軸沿著該垂直槽道做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，其中， 所述連桿機(jī)構(gòu)位于所述第一側(cè)面固定板和所述第二側(cè)面固定板之間；并且 所述一對(duì)導(dǎo)向?qū)е膬啥朔謩e與一頂面安裝板及所述底部安裝板固定安裝。
5. 如權(quán)利要求4所述的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，其中， 所述雌模固定于所述頂面安裝板，并且所述驅(qū)動(dòng)裝置固定于所述底部安裝板。
6. 如權(quán)利要求1所述的多組連桿橫向成型沖裁機(jī)構(gòu)，其中， 所述驅(qū)動(dòng)裝置是帶有活塞桿的氣缸。
【文檔編號(hào)】B65B61/06GK204223312SQ201420524576
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】李榮偉, 施睿, 錢麟, 李旦洋, 張超 申請(qǐng)人:杭州中意自動(dòng)化設(shè)備有限公司