发明内容
本发明的目的是:提供一种成型精度高,速度快、原材料利用率高、成型质量好的高速全自动纸碗、纸杯成型机。
本发明为解决的技术问题所采用的技术方案是:如图1、图2、图3所示,高速全自动纸碗、纸杯成型机,包括:扇片成型机构(1)连接输送机构(2),杯底纸冲切机构(3)连接杯底成型机构(4),杯底成型机构(4)连接杯口成型机构(5),杯底成型机构(4)和杯口成型机构(5)分别连接一个转盘分度机构(6)。
见图3、图7,所述的扇片成型机构(1)包括:前端安装取纸机构(7),取纸机构(7)后面装有包叶机构(8)。
见图3、图2、图6,所述的输送机构(2)前端安装有纸片平移机构(10),后端装有纸筒输送机构(11),纸片平移机构(10)和纸筒输送机构(11)的下方安装有滑动导柱(12)。原理:纸片平移机构(10)和纸筒输送机构(11)均通过下方输纸滑动导柱(12)实现平移机器运行时,扇片型的纸片装入取纸机构(7)中,通过输送机构(2)中的纸片平移机构(10)输送到包叶机构(8)包卷成纸筒;纸筒输送机构(11)将纸筒输送到转盘(16)。
见图1、图3、图5,所述的杯底纸冲切机构(3)为伺服驱动机构,包括:底纸送纸机构(13)连接到底纸导纸板部件(14)和圆刀组机构(15),系统检测到有纸筒时,杯底纸冲切机构(3)运行,并冲切出与纸筒相配的杯底纸。
见图3,所述的杯底成型机构(4)安装在第一转盘(16)上,在第一转盘上(16)旁边装有两个杯底加热器(17),杯底加热器(17)为送热风的热风机,杯底加热器(17)旁边装有杯底成型器(18),如图3所示。原理:纸筒和杯底纸同时进入杯底成型机构(4),两个杯底加热器(17)送出的热风将杯底纸依次加热,杯底成型器(18)将杯底纸和杯身纸压合成型,完成杯底制作。
见图3,杯口成型机构(5)包括:在第二转盘(19)上,装有卷口成型机构(20)。原理:完成杯底压合成型的半成品接着进入第二转盘(19),通过卷口成型机构(20)完成杯口制作,成品杯最后通压缩空气吹出设备。
本发明的有益效果:
1、高速全自动纸杯成型机,采用独创的底、口分离技术,杯底成型与杯口成型(工位盘、成型模具)分别制作。见图3,杯底成型机构(4)安装在第一转盘上(16),将杯底纸和杯身纸压合成型,完成杯底制作;在第二转盘(19)上装有卷口成型机构(20),通过卷口成型机构(20)完成杯口制作。克服了传统设备底、口结合的缺点,克服了模具旋转带来的印刷图案擦花缺陷。
2、双工位加热技术较大地提高了成型产品质量和成型速度,成型速度可达70支/分;而国内纸杯成型大多为低速机,制杯速度在40支/分左右。独特的热风加热熔接技术更好地保证了熔接质量,避免了粘合不良和烧焦现象;见图3,在第一转盘上(16)旁边装有两个杯底加热器(17),两个杯底加热器(17)送出的热风将杯底纸依次加热,杯底成型器(18)将杯底纸和杯身纸压合成型,完成杯底制作。
3、采用独特的轧花模保护结构,完全避免了轧花模磨损,保证了成型质量的稳定性;
4、见图3、图5,杯底纸冲切机构(3)采用底纸伺服系统可避免底纸的浪费,提高原材料利用率;
5、见图2、图4,杯底成型机构(4)和杯口成型机构(5)连接转盘分度机构(6),转盘分度机构(6)的采用大大提高了转盘的定位精准度。
6、专用PLC微电脑控制系统及液晶可视人机界面的应用,实现了整机工作过程自动化,通过界面动态显示机器各种工作状况参数,如机器运行速度,各热风加热器加热温度,成品计数等,更换不同品种产品只需通过界面设定产品参数。实现了智能化操作。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示的高速全自动纸杯成型机,包括:扇片成型机构(1)连接输送机构(2),杯底纸冲切机构(3)连接杯底成型机构(4),杯底成型机构(4)连接杯口成型机构(5),杯底成型机构(4)和杯口成型机构(5)连接转盘分度机构(6)。
1、机器运行时,纸片装入取纸机构(7)中,通过输送机构(2)中的纸片平移机构(10)输送到包叶机构(8)包卷成纸筒。2、纸筒输送机构(11)之后安装翻杯机构(9),翻杯机构(9)靠近第一转盘(16),通过输送机构(2)中的纸筒输送机构(11)将纸杯送入翻杯机构(9),翻杯机构(9)将纸筒翻转后送入第一转盘(16)。3、系统检测到有纸筒时,杯底纸冲切机构(3)运行,并冲切出与纸筒相配的杯底纸。4、纸筒和杯底纸同时进入杯底成型机构(4),纸筒和杯底纸被两次加热并压合成型,完成纸杯底制作。5、第一转盘(16)靠近第二转盘(19),第一转盘(16)在第二转盘(19)的上方,第一转盘(16)压制成型的纸杯落入第二转盘(19),通过卷口成型机构(20)完成杯口制作,成品杯最后通入压缩空气后,吹出卷口成型机构(20)。
见图2、图4,转盘分度机构(6)包括:分度从动盘A1上装有8个轨迹轴承A2,在分度从动盘A1的下方装有一个圆柱分度凸轮A3,分度从动盘A1安装在法兰A4上,通过锥面胀套A5固定在转盘从动轴A6上,转盘从动轴A6装在转盘分度座A7内且可相对转动,转盘分度座A7固定在主机面板A8上。原理为:通过下方的圆柱分度凸轮A3驱动,从而使分度从动盘A1间歇转动,从而实现将圆柱分度凸轮A3的连续运动转换成分度机构(6)的间歇运动。优点:分度凸轮机构(6)分度精度高、定位准、部件少、调节方便,比间歇箱更为稳定。
见图3、图5,伺服底纸送纸机构(13)包括:在送纸机构底板B1上装有伺服电机B2和两个立侧板B3,两个立侧板B3之间装有主动辊B4、偏心轴B6,主动辊B4通过联轴器B5与伺服电机B2联接,立侧板B3顶部装有偏心轴B6,偏心轴B6中间挂装从动辊横梁B7,从动辊B8安装在从动辊横梁B7上。工作原理:通过偏心轴B6的转动,可改变主动辊B4和从动辊B8之间的压力,从而实现手动改变输送纸状态,而伺服电机B2的转动状态为自动控制,当检测到有产品时,即触发运行,此时只要主动辊B4和从动辊B8之间有足够压力,则底纸开始自动输送。主动辊B4和从动辊B8之间的压力可通过偏心轴B6来手动调节,从而实现手动和自动双重控制。优点:与传统机械机构相比,在机器运行时,转盘16上相应位置没有杯身时,伺服送纸机构则不输送底纸,且通过伺服控制,可调节底纸输送速度和间距,从而达到节省底纸,避免纸张不必要的浪费的目的。
见图3、图7,包叶机构(8)包括:竖支架C1安装在输纸面板C2上,竖支架C1前方装有胎模C3,竖支架C1顶上装有横支撑板C4,横支撑板C4上装有4支安装板支脚C5,4支安装板支脚C5连接气缸安装板C6,气缸C7装在气缸安装板C6中间,气缸C7通过连接板C8与压条C9连接,连接板C8上装有4支导杆C10,气缸安装板C6的四支角位置处各装有一个直线轴承C11,横支撑板C4的四个角位置处各装有一个直线轴承C11,四根导杆C10安装在直线轴承C11外面,与直线轴承C11连接。原理:导杆C10通过装在横支撑板C4和气缸安装板上C6的直线轴承C11限制自由度,实现上下竖直运动,包叶C12包合在胎模C3上。当纸片进入包叶机构(8)时,包叶C12把纸片包合到胎模C3上,然后气缸C7推动压条C9向下压紧纸片结合处,使纸片成型为纸筒。气缸C7直接装在胎模C3正上方,可避免气缸过热,且减少了零件数量,4支导杆C10通过直线轴承限位,从而避免了压条C9的晃动,提高了成型精度。
本发明的达到的标准如下
1.1基本参数
表1基本参数
型号 |
成型产品容积 |
额定速度 |
成型工位盘尺寸 |
工作面尺寸 |
适用原纸定量 |
单位 |
(ml) |
(只/分钟) |
(mm) |
(mm) |
(g/m<sup>2</sup>) |
A |
600×1000 |
50~60 |
φ830,φ650 |
600X1540,1200X1500 |
200~350 |
B |
200×600 |
60~70 |
φ700,φ470 |
500X1210,1100X1300 |
150~350 |
C |
1000×1500 |
30~40 |
φ830,φ650 |
700X1540,1200X1500 |
240~350 |
D |
圆盘餐盒 |
40~50 |
依产品需要确定 |
700X1540,1200X1500 |
240~350 |
1.2运行稳定性和成品精度要求
使用高速全自动纸碗、纸杯成型机生产的纸杯、方便面碗外型美观,杯口卷边平整光滑,无爆口或卷口不良,杯身平整无折皱,破损,杯身粘合牢固不开裂,不渗漏;杯底粘合牢固,滚压均匀,不翻底,不开裂,不渗漏。有图案印刷的纸杯,图案应清晰完整,若图案有环形色带,杯身粘合错位不得超过2mm。其质量和尺寸精度应符合QB/T2294-97《纸杯》规定的要求。机器连续无故障运行时间不低于45分钟
1.3外观
加工表面不得有划痕和锈蚀;焊接表面不应有凸瘤和凹陷等有损美观的缺陷;涂漆(喷塑)层应平整、光滑、颜色、光泽要均匀一致,无明显突出颗粒、粘附物和砂纸道痕,漆膜和喷塑层不允许有流挂、起泡、失光及明显橘皮;镀铬零部件镀层均匀光亮,掩盖加工刀纹理,铝质零部件(含模具)表面应阳极氧化处理呈茶色。设备外壳及主体颜色美观,色泽过渡清晰,富有质感。
1.4装配要求
1.4.1高速全自动纸碗、纸杯成型机应符合本标准的规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。
1.4.2高速全自动纸碗、纸杯成型机输纸及纸筒包合部各工作部位停歇、定位准确,动作协调。成型工位盘停歇时
纸筒顶升模与阳模中心重合,其不重合度≤0.10mm。
1.4.3两个成型工位盘转动灵活,停歇、定位准确,无残余振动.停歇时相应工位的阳模与杯底预卷模,杯底滚花模,杯底纸冲切引伸模中心重合,其不重合度≤0.10mm;相应工位成型阴模与杯口预卷模,杯口卷口模,注水线模(产品要求有注水线的纸碗机成型)中心重合,其不重合度≤0.10mm;
1.4.4两个成型工位盘分度凸轮与其从动轴承盘的Y向垂直中心距符合设计图纸要求,其中心距误差≤0.5mm;两个成型工位盘分度凸轮中截面与其从动轴承盘的X向中心重合,其不重合度≤0.5mm
1.4.5两个成型工位盘及其分度凸轮从动轴承盘在调整好工位和动作时间后应打定位销与转轴发兰严格定位。
1.4.6传动系统运转平稳,无异常噪声。整机的单台工作噪声声压级不大于75dB(A)。
1.4.7所有工作轴承(如成型转盘轴向心推力轴承,1~5号传动轴轴承,所有直线运动轴承,滑动运动铜套等)工作温升不得大于35℃。
1.4.8电气系统布线整齐,各种标记应正确,排列有序,接头牢固。
1.4.9气动系统气路畅通,各电磁控制器件动作可靠,无非正常漏气现象。
1.4.10各运动副(按说明书规定的润滑剂)润滑充分,无干摩擦现象;润滑系统油路畅通,各润滑点供油充分,油路无渗漏现象(摩擦副除外)。
1.5安装要求
1.5.1安装时应保证杯主机阳模工位盘中心、与输纸机架中轴线重合,误差不超过1mm。
1.5.2安装时应保证输纸部分底板和主机底板水平,且二者在同一水平面上,其高度差≤1mm。
1.6安全要求
1.6.1高速全自动纸碗、纸杯成型机的主传动皮带、链条应安装防护罩或被设备外壳遮蔽。
1.6.2高速全自动纸碗、纸杯成型机可能造成卡塞,损坏设备或模具安全的工位应设置防护开关,在发生卡塞
故障时,防护开关工作停止设备继续运行。在可能因过行程运动损坏设备或模具安全的工位(如杯口卷口、注硅油、注水线等),应安装安全弹簧,在过行程运动时缓冲保护。
1.6.3电加热器的接线端子和接扣均应绝缘纺护,不得裸露。