CN105058866B - 一种手柄纸杯自动贴片加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手柄纸杯自动贴片加工装置，包括机架、纸杯送料控制机构、贴片控制机构、纸杯夹持机构、手柄纸送纸机构、接杯控制机构；所述贴片控制机构包括转动盘和贴片装置，所述转动盘水平安装在机架上，所述转动盘上设有若干杯模，所述杯模呈卧式固定在在转动盘周面上，且沿转动盘中心呈放射状对称分布，所述转动盘转动时使杯模依次经过上述各机构，完成手柄纸杯的自动贴片加工。本发明的优点在于：该装置通过转动盘的转动以及与各控制机构周期性运转之间的配合，实现了对手柄纸杯的连续自动加工，大大提高了纸杯贴片加工的工作效率及产品质量，该装置结构稳定、操作方便，具有良好的实用性及推广价值。

Description

一种手柄纸杯自动贴片加工装置

技术领域

本发明涉及纸杯加工技术领域，具体涉及一种手柄纸杯的加工装置。

背景技术

一次性纸杯由于其使用时间极短，所以其体积较小厚度较薄，这样向一次性纸杯内部灌装开水时，热量很快的传递到纸杯外部，这样就给使用者使用其喝水带来了极大的不便。在纸杯上安装上纸杯手柄，能够大大的方便使用者使用。现今，市场上对这类纸杯的需求量巨大，但传统的手工操作粘接纸杯手柄的操作方法效率低下，已经不能满足现有市场的需要。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出了一种自动贴片加工的装置，可对纸杯手柄进行连续自动贴片加工，取代了人工贴片的方式，大大提高了生产效率和产品质量。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种手柄纸杯自动贴片加工装置，包括机架、纸杯送料控制机构、贴片控制机构、纸杯夹持机构、手柄纸送纸机构、接杯控制机构；

所述纸杯送料控制机构包括固定支架、纸杯架、下料管、计数控制装置和推杆，所述固定支架垂直固定在所述机架上，所述纸杯架固定在所述固定支架上，所述计数控制装置安装在所述纸杯架的下端，并与所述下料管的进料端连接，所述下料管为圆筒形弯管，固定在所述固定支架上，其出料端正对所述贴片控制机构，所述推杆设置于所述下料管出料端下方；

所述贴片控制机构包括转动盘和贴片装置，所述转动盘水平安装在机架上，所述转动盘上设有若干杯模，所述杯模呈卧式固定在在转动盘周面上，且沿转动盘中心呈放射状对称分布，所述转动盘转动时使杯模依次经过上述纸杯送料控制机构、纸杯夹持机构、手柄纸送纸机构、接杯控制机构；所述杯模上安装有限位卡片，所述贴片装置包括垂直气缸和压杆，所述压杆一端与所述垂直气缸连接，其另一端位于所述杯模的正上方，在垂直气缸作用下沿杯模中心做上下垂直运动，所述压杆另一端下部安装有加热块；

所述纸杯夹持机构包括滑槽、推进器、旋转电机及安装在旋转电机输出轴上的纸杯夹持器，所述推进器安装在所述滑槽上，所述旋转电机安装在所述推进器上，所述纸杯夹持器与所述杯模的尾端正对，并通过所述旋转电机在滑槽上的周期性运动来实现与所述杯模的对接；

所述手柄纸送纸机构包括剪切工位和送纸工位，所述送纸工位与所述杯模对接，所述送纸工位前下端设置有顶推装置，所述顶推装置与所述杯模杯底正对；

所述接杯控制机构包括接料槽、接料槽支架、水平气缸和机械手，所述接料槽通过接料槽支架固定在所述机架上，其槽口与所述杯模对接，所述水平气缸位于所述接料槽下方，且气缸滑动方向与接料槽方向相同，所述机械手设置于所述接料槽槽口两侧，并与所述水平气缸连接。

优化的，所述计数控制装置包括四个螺旋传送辊，所述四个螺旋传送辊分布于所述纸杯架下端的四周，所述螺旋传送辊同步旋转，将所述纸杯架上的纸杯依次向下传送至所述下料管进料口，其旋转速度与纸杯下料速度成正比。

优化的，所述纸杯夹持器由两个同心圆环套装而成，其中，内圆环的外径与所述杯模底部的外径等大，且内圆环的中心线与所述杯模的中心线在同一直线上，所述内圆环外表面与外圆环内表面上均设置有弹性体层，所述弹性体层之间的空隙厚度略小于纸杯底边的厚度。

优化的，所述机械手包括框形支架，所述框形支架安装在所述水平气缸上，所述框形支架两侧安装有抓手，所述抓手均为钩型构件，其中部安装在所述框形支架上，并形成水平枢转连接，其头部水平分列于所述接料槽槽口两侧且相对排列，所述抓手头部的外端为弧形面，所述抓手的尾端安装有弹簧，所述弹簧的另一端固定在所述框形支架上，对抓手形成回复限制力。

优化的，所述限位卡片贴片安装在所述杯模侧壁上，且位于所述杯模垂直中线的一侧，所述限位卡片的边缘与所述杯模中心线平行。

所述杯模侧壁上部沿中心线两侧对称开设有凹槽，所述凹槽大小及凹槽之间的距离与所述抓手相对应。

本发明的运行过程为：若干纸杯裸杯叠加放置于纸杯送料控制机构中的纸杯架上，且杯口向下，启动计数控制装置，其四个螺旋传送辊同步旋转，推动纸杯杯口向下移动，带动纸杯进入下料管，纸杯在下料管出料口完成转向，其杯口对准所述转动盘上的杯模，并继续冲出，套在杯模上，其后，下料管出料口底部的推杆向斜上方推进，顶推纸杯杯底，将纸杯进一步套牢在杯模上，完成送料工序，其后所述推杆收缩，回到原始位置；

转动盘开始转动，带动杯模到达纸杯夹持机构工位，此时推进器启动，带动纸杯夹持器向前推进，将纸杯杯底卡在所述纸杯夹持器中内圆环与外圆环之间的空隙中，空隙间的弹性体层对纸杯杯底产生有限的夹持力，启动旋转电机，纸杯夹持器带动纸杯旋转，当纸杯杯壁的接缝线旋转到正上方位置时，所述限位卡片的边缘与纸杯接缝线接触，卡住纸杯，使纸杯停止旋转，而旋转电机及纸杯夹持器继续旋转，当纸杯夹持器旋转一周后，推进器回缩至原始位置，使纸杯夹持器与纸杯杯底脱离，此时纸杯接缝线处于杯模的正上方，即完成纸杯的转正限位；

所述转动盘继续旋转，带动限位好的纸杯到达所述手柄纸送纸机构，所述送纸工位前下端的顶推装置向前运动，抵住纸杯杯底，使纸杯在杯模上进一步固定，同时，经剪切工位加工后的手柄纸进入送纸工位，并继续传送至纸杯上，手柄纸的中心正好放置在纸杯接缝段的中线上，此时，所述顶推装置撤回，所述杯模正上方的压杆在垂直气缸的作用下向下运动，通过其下端的加热块压住手柄纸及纸杯，加热块对手柄纸及纸杯的压制部位进行热压处理，使两者粘接，保持热压至下一个工位，即完成手柄纸的贴片工序；

当转动盘带动经热压后的手柄纸杯到达接杯控制机构时，纸杯与所述接杯控制机构的接料槽槽口正对，所述压杆及加热块上升，解除对纸杯的热压，同时机械手上的抓手在水平气缸作用下沿接料槽两侧向手柄纸杯方向移动，抓手的头部外端与纸杯杯壁两侧接触，并沿杯壁继续向前推进，随着纸杯的杯径变大，抓手向外的倾斜度逐步增加，其受到弹簧的拉力也越来越大，当抓手的头部外端越过纸杯杯口时，其张力达到最大，其后抓手在弹簧作用下收合，抓手的头部扣在所述杯模上的凹槽中，此时，水平气缸运动，带动抓手向后收缩，抓手的头部内端扣住纸杯杯口向后移动，使纸杯整体脱离杯模，并进入接料槽中，即完成接杯工序，同时所述机械手回到原始位置，继续进行下一周期的运行。

上述各工序描述了一个手柄纸杯自动贴片加工的全过程，且上述工序均可周期性重复运行，能够实现对手柄纸杯的连续自动加工。

本发明的优点在于：该装置通过转动盘的转动以及与各控制机构周期性运转之间的配合，实现了对手柄纸杯的连续自动加工，大大提高了纸杯贴片加工的工作效率及产品质量，该装置结构稳定、操作方便，具有良好的实用性及推广价值。

附图说明

图1为本发明的一种手柄纸杯自动贴片加工装置的俯视图；

图2为本发明中纸杯送料控制机构及对应贴片控制机构的主视图；

图3为本发明中纸杯夹持机构的结构示意图；

图4为本发明中接杯控制机构的主视图；

图5为本发明中接杯控制机构的俯视图；

图6为本发明实施例中手柄纸杯成型后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1-5所示，一种手柄纸杯自动贴片加工装置，包括机架1、纸杯送料控制机构2、贴片控制机构3、纸杯夹持机构4、手柄纸送纸机构5、接杯控制机构6。

所述纸杯送料控制机构2包括固定支架21、纸杯架22、下料管23、计数控制装置24和推杆25，所述固定支架21垂直固定在所述机架1上，所述纸杯架22固定在所述固定支架21上，所述计数控制装置24安装在所述纸杯架22的下端，并与所述下料管23的进料端连接，所述下料管23为圆筒形弯管，固定在所述固定支架21上，其出料端正对所述贴片控制机构3，所述推杆25设置于所述下料管23出料端下方；

所述计数控制装置24包括四个螺旋传送辊241，所述四个螺旋传送辊分布于所述纸杯架22下端的四周，所述螺旋传送辊241同步旋转，将所述纸杯架22上的纸杯依次向下传送至所述下料管23的进料口，其旋转速度与纸杯下料速度成正比。

所述贴片控制机构3包括转动盘31和贴片装置，所述转动盘31水平安装在机架1上，所述转动盘31上设有若干杯模32，所述杯模32呈卧式固定在在转动盘31周面上，且沿转动盘31中心呈放射状对称分布，所述转动盘31转动时使杯模32依次经过上述纸杯送料控制机构2、纸杯夹持机构4、手柄纸送纸机构5、接杯控制机构6；所述杯模32上安装有限位卡片33，所述限位卡片33贴片安装在所述杯模32的侧壁上，且位于杯模32的垂直中线的一侧，所述限位卡片33的边缘与所述杯模32的中心线平行；所述杯模32侧壁上部沿中心线两侧对称开设有凹槽321；

所述贴片装置包括垂直气缸34和压杆35，所述压杆35一端与所述垂直气缸34连接，其另一端位于所述杯模32的正上方，在垂直气缸35作用下沿杯模32中心做上下垂直运动，所述压杆35另一端下部安装有加热块36。

所述纸杯夹持机构4包括滑槽41、推进器42、旋转电机43及安装在旋转电机输出轴上的纸杯夹持器44，所述推进器42安装在所述滑槽41上，所述旋转电机43安装在所述推进器42上，所述纸杯夹持器44与所述杯模32的尾端正对，并通过所述旋转电机43在滑槽41上的周期性运动来实现与所述杯模32的对接；

其中，所述纸杯夹持器44由两个同心圆环套装而成，其中，内圆环441的外径与所述杯模32底部的外径等大，且内圆环441的中心线与所述杯模32的中心线在同一直线上，所述内圆环441外表面与外圆环442内表面上均设置有弹性体层443，所述弹性体层443之间的空隙厚度略小于纸杯底边的厚度。

所述手柄纸送纸机构5包括剪切工位51和送纸工位52，所述送纸工位52与所述杯模32对接，所述送纸工位52前下端设置有顶推装置53，所述顶推装置53与所述杯模32的杯底正对。

所述接杯控制机构6包括接料槽61、接料槽支架62、水平气缸63和机械手64，所述接料槽61通过所述接料槽支架62固定在所述机架1上，其槽口与所述杯模32对接，所述水平气缸63位于所述接料槽61下方，且气缸滑动方向与接料槽61方向相同，所述机械手64设置于所述接料槽61槽口两侧，并与所述水平气缸63连接。

其中，所述机械手64包括框形支架641，所述框形支架641安装在所述水平气缸63上，所述框形支架641两侧安装有抓手642，所述抓手642均为钩型构件，其中部安装在所述框形支架641上，并形成水平枢转连接，其头部水平分列于所述接料槽61槽口两侧且相对排列，所述抓手642头部的外端为弧形面，所述抓手642的尾端安装有弹簧643，所述弹簧643的另一端固定在所述框形支架641上，对抓手642形成回复限制力；

所述两个抓手642的头部大小及之间的距离与所述杯模32侧壁上的凹槽321大小及凹槽之间的距离相对应。

本发明的运行过程为：若干纸杯7裸杯叠加放置于纸杯送料控制机构2中的纸杯架21上，且杯口向下，启动计数控制装置24，其四个螺旋传送辊241同步旋转，推动纸杯7的杯口向下移动，带动纸杯7进入下料管23，纸杯7在下料管23出料口完成转向，其杯口对准所述转动盘31上的杯模32，并继续冲出，套在杯模32上，其后，下料管23的出料口底部的推杆25向斜上方推进，顶推纸杯7杯底，将纸杯7进一步套牢在杯模32上，完成送料工序，其后所述推杆25收缩，回到原始位置；

转动盘31按照图1中箭头方向开始转动，带动杯模32到达纸杯夹持机构工位4，此时推进器42启动，带动纸杯夹持器44向前推进，将纸杯7杯底卡在所述纸杯夹持器44中内圆环441与外圆环442之间的空隙中，空隙间的弹性体层443对纸杯7杯底产生有限的夹持力，启动旋转电机43，纸杯夹持器44带动纸杯7旋转，当纸杯7杯壁的接缝线旋转到正上方位置时，所述限位卡片33的边缘与纸杯接缝线接触，卡住纸杯7，使纸杯7停止旋转，而旋转电机43及纸杯夹持器44继续旋转，当纸杯夹持器44旋转一周后，推进器42回缩至原始位置，使纸杯夹持器44与纸杯7杯底脱离，此时纸杯接缝线处于杯模32的正上方，即完成纸杯7的转正限位；

所述转动盘31继续旋转，带动限位好的纸杯7到达所述手柄纸送纸机构5，所述送纸工位52前下端的顶推装置53向前运动，抵住纸杯7杯底，使纸杯7在杯模32上进一步固定，同时，经剪切工位51加工后的手柄纸8进入送纸工位52，并继续传送至纸杯7上，手柄纸8的中心正好放置在纸杯接缝段的中线上，此时，所述顶推装置53撤回，所述杯模32正上方的压杆35在垂直气缸34的作用下向下运动，通过其下端的加热块36压住手柄纸8及纸杯7，加热块36对手柄纸8及纸杯7的压制部位进行热压处理，使两者粘接，保持热压至下一个工位，即完成手柄纸8的贴片工序；

当转动盘31带动经热压后的手柄纸杯到达接杯控制机构6时，纸杯7与所述接杯控制机构6的接料槽61槽口正对，所述压杆35及加热块36上升，解除对纸杯7的热压，同时机械手64上的抓手642在水平气缸63前进作用下沿接料槽61两侧向手柄纸杯方向移动，抓手642的头部外端与纸杯7杯壁两侧接触，并沿杯壁继续向前推进，随着纸杯的杯径变大，抓手642向外的倾斜度逐步增加，其受到弹簧643的拉力也越来越大，当抓手642的头部外端越过纸杯7杯口时，其张力达到最大，其后抓手642在弹簧643作用下收合，抓手642的头部扣在所述杯模32上的凹槽321中，此时，水平气缸63停止前进，向后收缩，带动抓手642向后移动，抓手642的头部内端扣住纸杯7杯口向后移动，使纸杯7整体脱离杯模32，并进入接料槽61中，即完成接杯工序，得到如图6所示的成型后的手柄纸杯，同时所述机械手64回到原始位置，继续进行下一周期的运行。

上述各工序描述了一个手柄纸杯自动贴片加工的全过程，且上述工序均可周期性重复运行，能够实现对手柄纸杯的连续自动加工。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，包括机架、纸杯送料控制机构、贴片控制机构、纸杯夹持机构、手柄纸送纸机构、接杯控制机构；

所述纸杯送料控制机构包括固定支架、纸杯架、下料管、计数控制装置和推杆，所述固定支架垂直固定在所述机架上，所述纸杯架固定在所述固定支架上，所述计数控制装置安装在所述纸杯架的下端，并与所述下料管的进料端连接，所述下料管为圆筒形弯管，固定在所述固定支架上，其出料端正对所述贴片控制机构，所述推杆设置于所述下料管出料端下方；

所述贴片控制机构包括转动盘和贴片装置，所述转动盘水平安装在机架上，所述转动盘上设有若干杯模，所述杯模呈卧式固定在转动盘周面上，且沿转动盘中心呈放射状对称分布，所述转动盘转动时使杯模依次经过上述纸杯送料控制机构、纸杯夹持机构、手柄纸送纸机构、接杯控制机构；所述杯模上安装有限位卡片，所述贴片装置包括垂直气缸和压杆，所述压杆一端与所述垂直气缸连接，其另一端位于所述杯模的正上方，在垂直气缸作用下沿杯模中心做上下垂直运动，所述压杆另一端下部安装有加热块；

所述纸杯夹持机构包括滑槽、旋转电机及安装在旋转电机输出轴上的纸杯夹持器，所述旋转电机设置在滑槽上，所述纸杯夹持器与所述杯模的尾端正对，并通过所述旋转电机在滑槽上的周期性运动来实现与所述杯模的对接；

所述手柄纸送纸机构包括剪切工位和送纸工位，所述送纸工位与所述杯模对接，所述送纸工位前下端设置有顶推装置，所述顶推装置与杯模杯底正对；

所述接杯控制机构包括接料槽、接料槽支架、水平气缸和机械手，所述接料槽通过接料槽支架固定在所述机架上，其槽口与所述杯模对接，所述水平气缸位于所述接料槽下方，且气缸滑动方向与接料槽方向相同，所述机械手设置于所述接料槽槽口两侧，并与所述水平气缸连接。

2.根据权利要求1所述的手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，所述计数控制装置包括四个螺旋传送辊，所述四个螺旋传送辊分布于所述纸杯架下端的四周，所述螺旋传送辊同步旋转，将所述纸杯架上的纸杯依次向下传送至所述下料管进料口，其旋转速度与纸杯下料速度成正比。

3.根据权利要求1所述的手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，所述纸杯夹持器由两个同心圆环套装而成，其中，内圆环的外径与所述杯模底部的外径等大，且内圆环的中心线与所述杯模的中心线在同一直线上，所述内圆环外表面与外圆环内表面上均设置有弹性体层，所述弹性体层之间的空隙厚度略小于纸杯底边的厚度。

4.根据权利要求1所述的手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，所述机械手包括框形支架，所述框形支架安装在所述水平气缸上，所述框形支架两侧分别安装有抓手，所述抓手均为钩型构件，其中部安装在所述框形支架上，并形成水平枢转连接，其头部水平分列于所述接料槽槽口两侧且相对排列，所述抓手头部的外端为弧形面，所述抓手的尾端安装有弹簧，所述弹簧的另一端固定在所述框形支架上，对抓手形成回复限制力。

5.根据权利要求1所述的手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，所述限位卡片贴片安装在所述杯模侧壁上，且位于所述杯模垂直中线的一侧，所述限位卡片的侧边边缘与所述杯模中心线平行。

6.根据权利要求4所述的手柄纸杯自动贴片加工装置，其特征在于，所述杯模侧壁上部沿中心线两侧对称开设有凹槽，所述凹槽大小及凹槽之间的距离与所述抓手相对应。