[发明专利]一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置及方法

权利要求书

1.一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置，包括阶梯型纸盒，其特征在于：还包括辅助组件、宽边仿生贴纸机构和窄边仿生贴纸机构；

所述辅助组件包括定位气缸立柱和底座，所述定位气缸立柱的底端通过定位气缸盖板固定连接有四组定位导杆气缸，四组定位导杆气缸中的两组相对设置的定位导杆气缸的导杆前端固定安装有宽边定位板，另外两组相对设置的定位导杆气缸的导杆前端固定安装有窄边定位板，所述宽边定位板和窄边定位板均与阶梯型纸盒的内侧壁相抵，所述四组定位导杆气缸的底部固定安装有定位气缸托板，所述定位气缸托板的底端面按压阶梯型纸盒的底板内表面，将其固定在底座的上表面；

所述底座上通过螺栓固定安装有宽边导杆气缸和窄边导杆气缸，所述宽边导杆气缸的导杆前端通过螺栓固定安装有宽边连接板，所述宽边连接板的两顶端分别固定连接有宽边推板，两组宽边推板相对设置；所述窄边导杆气缸的导杆前端通过螺栓固定安装有窄边连接板，所述窄边连接板的两端分别固定连接有窄边推板，两组窄边推板相对设置；

所述宽边仿生贴纸机构相对设置有两组，每组宽边仿生贴纸机构均包括宽边推板、宽边长弹簧片、宽边主板、宽边滑槽、宽边滑块、宽边短弹簧片、宽边叶轮和宽边顶板，所述宽边主板与底座上表面宽边的侧面通过转动副连接，宽边主板的底端固定焊接有宽边长弹簧片，宽边主板的顶端中部与宽边叶轮通过转动副连接，所述宽边叶轮的顶部折板通过螺栓固定连接有宽边顶板，所述宽边滑槽的两端通过螺栓固定安装在宽边主板的顶端，所述宽边滑块的顶端嵌入在宽边滑槽内，且宽边滑块的底端与宽边主板相抵，所述宽边滑槽内还安装有宽边短弹簧片，所述宽边短弹簧片的一侧与宽边滑槽的内壁面相抵，另一侧与宽边滑块相抵；

所述窄边仿生贴纸机构相对设置有两组，每组窄边仿生贴纸机构均包括窄边推板、窄边长弹簧片、窄边主板、窄边滑槽、窄边滑块、窄边短弹簧片、窄边叶轮和窄边顶板，所述窄边仿生贴纸机构与宽边仿生贴纸机构结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置，其特征在于：所述宽边仿生贴纸机构还包括两组宽边侧板，两组宽边侧板的一端分别与底座上表面宽边的侧面端部通过转动副连接。

3.根据权利要求1所述的一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置，其特征在于：所述宽边推板的左右两侧面分别固定设有侧拨板，宽边推板的内侧中间设有凹槽，所述凹槽的顶端固定设有凸出的上拨板，位于所述上拨板正下方的凹槽内设有中凸台。

4.根据权利要求1所述的一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置，其特征在于：所述宽边滑块的一侧面为斜坡面。

5.根据权利要求1所述的一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合装置，其特征在于：所述宽边叶轮设有三组叶片，所述三组叶片依次为位于顶部的折板，位于中间的直板和位于底部的不规则圆弧板。

6.一种柔性仿生式阶梯型纸盒包装纸的贴合方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)第一阶段：纸盒定位；四组定位导杆气缸分别推动两组宽边定位板和两组窄边定位板与阶梯型纸盒的内侧壁相抵，然后定位气缸立柱将底板下表面胶接有包装纸的阶梯型纸盒运送并通过定位气缸托板按压阶梯型纸盒的底板内表面到底座的上表面上，完成精准定位；

(2)第二阶段：宽边贴纸；宽边导杆气缸工作，推动宽边推板不断竖直上移，刚开始宽边推板的顶端面先抵住宽边主板底部焊接的宽边长弹簧片的下侧面，推动宽边主板及其复合零件向内侧翻转；与此同时，宽边推板的顶端内侧表面接触并挤压包装纸，以实现宽边主纸面从下而上对宽边阶梯侧面的贴合；

然后，宽边长弹簧片翻转到阶梯型纸盒的宽边阶梯上表面上方，利用宽边主板向内翻转以及宽边长弹簧片的压缩变形，实现宽边长弹簧片的下侧面由外向内挤压包装纸，使宽边主纸面贴合宽边阶梯上表面；

接着，不断上移的宽边推板顶端面脱离与宽边长弹簧片下侧面的接触，经过倒角过渡变成宽边推板的顶部内侧表面抵住宽边主板的外侧表面；在这个过程中，宽边长弹簧片逐渐压缩到极限位置，宽边主板也翻转到竖直位置，通过宽边主板的内侧表面挤压包装纸的宽边主纸面完成对宽边侧表面自下而上的贴合；

接下来保持对宽边主板的挤压，宽边推板再向上移，通过宽边推板的两侧凸出的侧拨板推动两宽边侧板由外向内翻转，使两宽边侧板挤压包装纸的宽边左侧纸翼和宽边右侧纸翼，完成对宽边侧表面和窄边侧表面交界边以及窄边侧表面边界的贴合；

当宽边推板的顶端面上移到与宽边主板的顶端面平行的位置，宽边推板就开始与两宽边滑块的斜坡面接触，这样，宽边推板继续上移就能推动宽边滑块克服宽边短弹簧片的弹力相对宽边滑槽由外向内滑动，实现宽边滑块的底端面挤压包装纸的宽边上纸翼以贴合阶梯型纸盒的宽边顶面；

之后保持对宽边滑块的抵挡，宽边推板继续上移，通过宽边推板的上拨板对宽边叶轮中间直板的推动翻转宽边叶轮，使原本竖直方向的宽边叶轮底部圆弧板与宽边推板的中凸台上表面开始接触，宽边推板最后上移一段距离，通过宽边推板的中凸台推动宽边叶轮的底部圆弧板，使固定在宽边叶轮上的宽边顶板翻转到竖直位置，以挤压宽边上纸翼从上而下贴合宽边内壁；

(3)第三阶段：宽边归位；宽边导杆气缸工作，拉动宽边推板竖直下滑，首先，宽边推板的上拨板下表面接触并推动宽边叶轮的底部圆弧板向下翻转回到初始竖直位置，使宽边顶板脱离对宽边上纸翼的挤压；宽边推板再下滑一段距离，宽边推板的顶端面移到宽边主板的顶端面以下，宽边滑块失去了宽边推板的抵挡，使宽边滑块因为宽边短弹簧片的弹力而相对宽边滑槽由内向外弹回初始位置，不再挤压阶梯型纸盒的宽边顶面；接着宽边推板再下滑一段距离，宽边推板的两块侧拨板下表面接触两宽边侧板的底部短板上表面，推动宽边侧板向外向下翻转回初始位置，脱离对宽边左侧纸翼和宽边右侧纸翼的挤压；最后，当宽边推板的顶端面下滑到阶梯型纸盒的宽边阶梯上表面以下，宽边主板失去宽边推板的挤压，因为宽边长弹簧片的弹力而向外翻转一定角度，脱离竖直位置，再配合宽边推板的上拨板下表面对宽边主板的底部短板接触推动，实现宽边主板向外侧翻转回初始位置；这样整个宽边仿生贴纸机构就都回归初始位置；

(4)第四阶段：窄边贴纸；窄边仿生贴纸机构的工作原理与宽边仿生贴纸机构的工作原理相同，窄边仿生贴纸机构包括窄边推板、窄边长弹簧片、窄边主板、窄边滑槽、窄边滑块、窄边短弹簧片、窄边叶轮和窄边顶板，所以，窄边贴纸阶段的过程等同于上述宽边贴纸阶段去掉宽边侧板相关步骤后的贴合过程；

(5)第五阶段：窄边归位；同理，窄边归位的过程等同于上述宽边归位阶段去掉宽边侧板相关步骤后的工作过程。