CN107020513B - 咖啡杯自动组装热熔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种咖啡杯自动组装热熔机，包括带有治具的转盘机构、活塞及密封圈组件上料组装机构、滤水盘上料机构、压入机构、气密性检测及下料机构、滤水盘半成品流水线机构、杯体搬运流水线机构、杯体上料机构、杯体冲孔机构、锡箔纸上料组装机构、锡箔纸热铆机构、超声波熔接机构、过滤纸上料组装机构、过滤纸热铆机构和成品下料机构，本发明可实现将咖啡杯的各部件自动组装成完整的产品，自动化程度和组装效率高，产品质量稳定，能有效提高产品合格率。

Description

咖啡杯自动组装热熔机

技术领域

本发明涉及自动化组装设备技术领域，更具体地说，是涉及一种咖啡杯自动组装热熔机。

背景技术

如图1所示，咖啡杯可以由杯体01、活塞02、密封圈03、滤水盘04、锡箔纸05和过滤纸06组成，现有的咖啡杯是采用人工或多台设备分别将咖啡杯的各部件组装在一起，存在组装效率低、产品质量不稳定且产品合格率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种组装效率高、产品质量稳定、能有效提高产品合格率的咖啡杯自动组装热熔机。

为实现上述目的，本发明提供了一种咖啡杯自动组装热熔机，包括带有治具的转盘机构、用于将活塞与密封圈组装在一起并放置到治具上的活塞及密封圈组件上料组装机构、用于将滤水盘放置到治具上的滤水盘上料机构、用于将活塞及密封圈组件压入到滤水盘的底部安装孔内的压入机构、用于对由活塞、密封圈与滤水盘组成的滤水盘半成品进行气密性检测及将滤水盘半成品从转盘机构上的治具下料输送到滤水盘半成品流水线机构的气密性检测及下料机构、用于将滤水盘半成品输送到位于杯体搬运流水线机构上的杯体内的滤水盘半成品流水线机构、用于输送杯体的杯体搬运流水线机构、用于将杯体放置到杯体搬运流水线机构上的杯体上料机构、用于对杯体底部进行冲孔的杯体冲孔机构、用于将锡箔纸组装到杯体上的锡箔纸上料组装机构、用于将锡箔纸与杯体相热铆的锡箔纸热铆机构、用于将滤水盘半成品与杯体熔接固定的超声波熔接机构、用于将过滤纸组装到杯体上的过滤纸上料组装机构、用于将过滤纸与杯体相热铆的过滤纸热铆机构和用于将杯体搬运流水线机构上的咖啡杯成品进行下料的成品下料机构，所述活塞及密封圈组件上料组装机构、滤水盘上料机构、压入机构、气密性检测及下料机构分别沿转盘机构的旋转送料方向依次布置在转盘机构的周边，所述杯体上料机构、杯体冲孔机构、锡箔纸上料组装机构、锡箔纸热铆机构、超声波熔接机构、过滤纸上料组装机构、过滤纸热铆机构和成品下料机构分别沿杯体搬运流水线机构的送料方向依次设置，所述滤水盘半成品流水线机构的进料端位于气密性检测及下料机构的出料侧，所述滤水盘半成品流水线机构的出料端装设在杯体搬运流水线机构的侧边并位于锡箔纸热铆机构与超声波熔接机构之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明设有带有治具的转盘机构、活塞及密封圈组件上料组装机构、滤水盘上料机构、压入机构、气密性检测及下料机构、滤水盘半成品流水线机构、杯体搬运流水线机构、杯体上料机构、杯体冲孔机构、锡箔纸上料组装机构、锡箔纸热铆机构、超声波熔接机构、过滤纸上料组装机构、过滤纸热铆机构和成品下料机构，其可实现将咖啡杯的各部件自动组装成完整的产品，自动化程度和组装效率高，产品质量稳定，能有效提高产品合格率。

附图说明

图1是咖啡杯的分解图；

图2是咖啡杯自动组装热熔机的结构示意图；

图3是转盘机构的结构示意图；

图4是活塞及密封圈组件上料组装机构的结构示意图；

图5是活塞上料装置和活塞错位移料装置的分解图；

图6是密封圈上料装置和密封圈错位移料装置的分解图；

图7是密封圈套装装置的分解图；

图8是夹料组装装置的分解图；

图9是活塞及密封圈组件上料组装机构的局部结构放大图；

图10是滤水盘上料机构的结构示意图；

图11是滤水盘上料机构的分解图；

图12是压入机构的结构示意图；

图13是气密性检测及下料机构的结构示意图；

图14是气密性检测及下料机构的分解图；

图15是滤水盘半成品流水线机构的结构示意图；

图16是滤水盘半成品流水线机构隐去输送带后的分解图；

图17是杯体搬运流水线机构的结构示意图；

图18是杯体搬运流水线机构的分解图；

图19是杯体夹持装置的结构示意图；

图20是杯体上料机构的结构示意图；

图21是杯体上料机构的分解图；

图22是杯体放料托架和杯体挡料托架的装配图；

图23是杯体冲孔机构的结构示意图；

图24是杯体冲孔机构的分解图；

图25是锡箔纸上料组装机构或过滤纸上料组装机构的结构示意图；

图26是锡箔纸上料组装机构或过滤纸上料组装机构隐去吸料组装装置后的分解图；

图27是吸料组装装置的分解图；

图28是锡箔纸热铆机构或过滤纸热铆机构的结构示意图；

图29是锡箔纸热铆机构或过滤纸热铆机构的分解图；

图30是超声波熔接机构的结构示意图；

图31是成品下料机构的结构示意图；

图32是成品下料机构的分解图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图2，本发明的实施例提供了一种咖啡杯自动组装热熔机，包括带有治具1的转盘机构2、用于将活塞与密封圈组装在一起并放置到治具1上的活塞及密封圈组件上料组装机构3、用于将滤水盘放置到治具1上的滤水盘上料机构4、用于将位于治具1上的活塞及密封圈组件压入到滤水盘的底部安装孔内的压入机构5、用于对由活塞、密封圈与滤水盘组成的滤水盘半成品进行气密性检测及将滤水盘半成品从转盘机构2上的治具1下料输送到滤水盘半成品流水线机构7的气密性检测及下料机构6、用于将滤水盘半成品输送到位于杯体搬运流水线机构上的杯体内的滤水盘半成品流水线机构7、用于输送杯体的杯体搬运流水线机构8、用于将杯体放置到杯体搬运流水线机构8上的杯体上料机构9、用于对杯体底部进行冲孔的杯体冲孔机构10、用于将锡箔纸组装到杯体上的锡箔纸上料组装机构11、用于将锡箔纸与杯体相热铆的锡箔纸热铆机构12、用于将滤水盘半成品与杯体熔接固定的超声波熔接机构13、用于将过滤纸组装到杯体上的过滤纸上料组装机构14、用于将过滤纸与杯体相热铆的过滤纸热铆机构15和用于将杯体搬运流水线机构8上的咖啡杯成品进行下料的成品下料机构16，活塞及密封圈组件上料组装机构3、滤水盘上料机构4、压入机构5、气密性检测及下料机构6分别沿转盘机构2的旋转送料方向依次布置在转盘机构2的周边，杯体上料机构9、杯体冲孔机构10、锡箔纸上料组装机构11、锡箔纸热铆机构12、超声波熔接机构13、过滤纸上料组装机构14、过滤纸热铆机构15和成品下料机构16分别沿杯体搬运流水线机构8的送料方向依次设置，滤水盘半成品流水线机构7的进料端位于气密性检测及下料机构6的出料侧，滤水盘半成品流水线机构7的出料端装设在杯体搬运流水线机构8的侧边并位于锡箔纸热铆机构12与超声波熔接机构13之间。

下面结合附图对本实施例各个机构进行详细说明。

如图3所示，转盘机构2包括凸轮分割器21、转盘22、与凸轮分割器21传动连接的驱动电机24和连接凸轮分割器21及驱动电机24的驱动电机安装板25。转盘机构2的运转稳定，可以提高组装效率。

如图4所示，活塞及密封圈组件上料组装机构3包括活塞上料装置31、用于将活塞上料装置31输送出来的活塞进行错位的活塞错位移料装置32、密封圈上料装置33、用于将密封圈上料装置33输送出来的密封圈进行错位的密封圈错位移料装置34、用于将错位后的密封圈撑开套入活塞上的密封圈套装装置35、用于活塞与密封圈中转组装的中转移料装置36和用于将错位后的活塞夹取到中转移料装置36及将中转移料装置36上的活塞及密封圈组件夹取放置到治具1上的夹料组装装置37，活塞上料装置31的出料端与密封圈上料装置33的出料端平行设置，活塞错位移料装置32垂直装设在活塞上料装置31的出料口，密封圈错位移料装置34垂直装设在密封圈上料装置33的出料口，密封圈套装装置35和中转移料装置36均位于活塞错位移料装置32与密封圈错位移料装置34之间，夹料组装装置37装设在中转移料装置36的外侧，并且夹料组装装置37的夹料输送方向与中转移料装置36的移料方向相垂直。

具体而言，如图5所示，活塞上料装置31包括活塞振动盘311、活塞送料轨道312和活塞直线送料器313，活塞振动盘311的出料口与活塞送料轨道312相连接，活塞直线送料器313装设在活塞送料轨道312的底部。

如图5所示，活塞错位移料装置32包括第一支架321、活塞错位座322、活塞错位移料气缸323和活塞错位移料块324，活塞错位座322和活塞错位移料气缸323分别装设在第一支架321上，活塞错位移料气缸323带动活塞错位移料块324在活塞错位座322内左右横向移动。

如图6所示，密封圈上料装置33包括密封圈振动盘331、密封圈送料轨道332和密封圈直线送料器333，密封圈振动盘331的出料口与密封圈送料轨道332相连接，密封圈直线送料器333装设在密封圈送料轨道332的底部。

如图6所示，密封圈错位移料装置34包括第二支架341、密封圈错位座342、密封圈错位移料气缸343和密封圈错位移料块344，密封圈错位座342和密封圈错位移料气缸343分别装设在第二支架341上，密封圈错位移料气缸343带动密封圈错位移料块344在密封圈错位座342内左右横向移动。

如图7所示，密封圈套装装置35包括第三支架351、第一滑轨组件352、密封圈套装横移板353、密封圈套装横移气缸354、第二滑轨组件355、密封圈套装升降板356、密封圈套装升降气缸357、密封圈撑开气缸358、撑开锥柱359、撑开块安装座3510、安装座外圈3511、外圈顶盖3512和三个用于将密封圈撑大的密封圈撑开块3513，密封圈套装横移板353通过第一滑轨组件352与第三支架351滑动连接，密封圈套装横移气缸354装设在第三支架351上并带动密封圈套装横移板353左右横向移动，密封圈套装升降板356通过第二滑轨组件355与密封圈套装横移板353滑动连接，密封圈套装升降气缸357装设在密封圈套装横移板353上并带动密封圈套装升降板356上下移动，密封圈撑开气缸358和撑开块安装座3510分别装设在密封圈套装升降板356，撑开块安装座3510位于密封圈撑开气缸358的下方，安装座外圈3511装设在撑开块安装座3510的外圈上，外圈顶盖3512装设在安装座外圈3511的顶部，三个密封圈撑开块3513间隔装设在撑开块安装座3510上，每个密封圈撑开块3513与安装座外圈3511的内壁之间分别装设有第一复位弹簧，每个密封圈撑开块3513的内侧面上分别设有与撑开锥柱359的锥头相配合的斜面，密封圈撑开气缸358能够带动撑开锥柱359向下移动并穿过外圈顶盖3512的中心孔插入到撑开块安装座3510内，从而将三个密封圈撑开块3513撑开。

如图9所示，中转移料装置36包括第四支架361、中转移料座362、中转错位移料气缸363、中转错位移料块364、

位孔中转升降气缸365、中转推料气缸366、中转推料气缸安装座367和中转推料块368，中转移料座362和中转错位移料气缸363分别装设在第四支架361上，中转错位移料气缸363位于中转移料座362的一端并带动中转错位移料块364在中转移料座362内左右横向移动，中转升降气缸365带动中转推料气缸安装座367上的中转推料气缸366上下移动，中转推料气缸366位于中转移料座362的另一端并带动中转推料块368左右横向移动。

如图8所示，夹料组装装置37包括第五支架371、第三滑轨组件372、夹料组装横移板373、夹料组装横移气缸374、第四滑轨组件375、夹料组装升降板376、夹料组装升降气缸377、用于将活塞错位移料装置32上的活塞夹取到中转移料装置36上的活塞夹子气缸378、用于将组装好的活塞及密封圈组件从中转移料装置36夹取到治具1上的组件夹子气缸379和用于将活塞及密封圈组件压入到治具1上的下压气缸3710，夹料组装横移板373通过第三滑轨组件372与第五支架371滑动连接，夹料组装横移气缸374装设在第五支架371上并带动夹料组装横移板373前后横向移动，夹料组装升降板376通过第四滑轨组件375与夹料组装横移板373滑动连接，夹料组装升降气缸377装设在夹料组装横移板373上并带动夹料组装升降板376上下移动，活塞夹子气缸378、组件夹子气缸379和下压气缸3710依次装设在夹料组装升降板376上。

工作时，活塞错位移料气缸323能够带动活塞错位移料块324将从活塞送料轨道312输送到活塞错位座322内的活塞进行错位，密封圈错位移料气缸343能够带动密封圈错位移料块344将从密封圈送料轨道332输送到密封圈错位座342内的密封圈进行错位。当活塞错位后，在夹料组装横移气缸374和夹料组装升降气缸377带动下，活塞夹子气缸378将活塞错位移料装置32上的活塞夹取到中转移料装置36的中转错位移料块364上，接着中转错位移料气缸363将活塞往靠近密封圈错位座342的方向进行错位，之后密封圈套装装置35的密封圈撑开块3513将位于密封圈错位座342内的密封圈撑大并移动到中转错位移料块364上的活塞上方，进而向下移动将撑大的密封圈套装到活塞上。

当密封圈和活塞组装完成后，中转移料装置36的中转推料气缸366带动中转推料块368将活塞及密封圈组件往回推送到组件夹子气缸379的下方，接着组件夹子气缸379将活塞及密封圈组件夹取到治具1上，并由下压气缸3710压入到治具1上。

如图10所示，滤水盘上料机构4包括滤水盘上料装置41、滤水盘错位移料装置42和滤水盘夹取装置43，滤水盘错位移料装置42垂直装设在滤水盘上料装置41的出料口，滤水盘夹取装置43装设在滤水盘错位移料装置42的出料侧。

具体而言，如图10所示，滤水盘上料装置41包括滤水盘振动盘411、滤水盘送料轨道412和滤水盘直线送料器413，滤水盘振动盘411的出料口与滤水盘送料轨道412相连接，滤水盘直线送料器413装设在滤水盘送料轨道412的底部。

如图11所示，滤水盘错位移料装置42包括第六支架421、第五滑轨组件422、滤水盘错位移料气缸423和滤水盘错位移料块424，滤水盘错位移料块424通过第五滑轨组件422与第六支架421滑动连接，滤水盘错位移料气缸423带动滤水盘错位移料块424左右横向移动。

如图11所示，滤水盘夹取装置43包括第七支架431、滤水盘夹取横移气缸432、滤水盘夹取升降气缸433、滤水盘夹子气缸安装座434和用于将错位后的滤水盘夹取到治具1上的滤水盘夹子气缸435，滤水盘夹取横移气缸432装设在第七支架431上，滤水盘夹取横移气缸432带动滤水盘夹取升降气缸433前后横向移动，滤水盘夹取升降气缸433通过滤水盘夹子气缸安装座434带动滤水盘夹子气缸435上下移动。

当滤水盘从滤水盘送料轨道412输送到滤水盘错位移料块424上时，滤水盘错位移料气缸423带动滤水盘错位移料块424将滤水盘进行错位，接着滤水盘夹子气缸435在滤水盘夹取横移气缸432和滤水盘夹取升降气缸433的带动下将滤水盘放置到治具1上并位于活塞及密封圈组件的上方。

如图12所示，压入机构5包括压入支架51、压入气缸52和下压头53，压入气缸52竖直装设在压入支架51上，下压头53装设在压入气缸52的输出轴上。

当滤水盘放置到治具1上并移动到压入机构5的工位时，压入气缸52带动下压头53向下移动并配合治具1上设置的顶柱将活塞及密封圈组件压入到滤水盘的底部安装孔内。

如图13所示，气密性检测及下料机构6包括检测支架61、第一放置座62、第二放置座63、吹气头64、用于检测滤水盘半成品在被吹气后活塞是否向下移动的活塞下移检测装置65、用于将活塞顶起复位的活塞复位顶起装置66、用于将位于治具1上的滤水盘半成品夹取到第一放置座62及将位于第一放置座62上的滤水盘半成品夹取到第二放置座63及将位于第二放置座63上的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品流水线机构7或不良品卸料装置68的滤水盘半成品夹料装置67和用于对气密性不符合要求的滤水盘半成品进行卸料的不良品卸料装置68，第一放置座62和第二放置座63依次装设在检测支架61上，活塞下移检测装置65位于第一放置座62的底部，活塞下移检测装置65的检测端伸入第一放置座62内，活塞复位顶起装置66位于第二放置座63的底部，活塞复位顶起装置66的顶起部位能够伸入到第二放置座63内，滤水盘半成品夹料装置67装设在检测支架61的一侧，不良品卸料装置68位于检测支架61朝向滤水盘半成品流水线机构7的端部一侧，吹气头64装设在滤水盘半成品夹料装置67上。

具体而言，如图14所示，活塞下移检测装置65包括检测安装座651、检测柱652、第一光纤感应器653和第二复位弹簧654，检测柱652活动安装在检测安装座651上，检测柱652伸入到第一放置座62内，第二复位弹簧654装设在检测柱652的底端与检测安装座651之间，第一光纤感应器653装设在检测安装座651上并位于检测柱652的相对两侧，检测柱652上开设有供第一光纤感应器653发出的光线穿过的通孔。

如图14所示，活塞复位顶起装置66包括活塞复位顶起气缸661和顶起弹性件662，顶起弹性件662装设在活塞复位顶起气缸661的输出轴上。

如图14所示，滤水盘半成品夹料装置67包括第八支架671、第六滑轨组件672、半成品夹料横移板673、半成品夹料横移气缸674、第七滑轨组件675、半成品夹料升降板676、半成品夹料升降气缸677、用于将位于治具1上的滤水盘半成品夹取到第一放置座62的第一半成品夹子气缸678、用于将位于第一放置座62上的滤水盘半成品夹取到第二放置座63的第二半成品夹子气缸679和用于将位于第二放置座63上的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品流水线机构7的第三半成品夹子气缸6710，半成品夹料横移板673通过第六滑轨组件672与第八支架671滑动连接，半成品夹料横移气缸674装设在第八支架671上并带动半成品夹料横移板673前后横向移动，半成品夹料升降板676通过第七滑轨组件675与半成品夹料横移板673滑动连接，半成品夹料升降气缸677装设在半成品夹料横移板673并带动半成品夹料升降板676上下移动，第一半成品夹子气缸678、第二半成品夹子气缸679和第三半成品夹子气缸6710依次装设在半成品夹料升降板676上，吹气头64装设在第一半成品夹子气缸678和/或第二半成品夹子气缸679上。

如图14所示，不良品卸料装置68包括不良品卸料气缸681、不良品卸料道682和不良品收集盒683，不良品卸料气缸681带动不良品卸料道682左右横向移动，不良品收集盒683位于不良品卸料道682的出料口下方。

当治具1上的滤水盘半成品转动到气密性检测及下料机构6的工位时，第一半成品夹子气缸678能够将滤水盘半成品夹取到第一放置座62上，与此同时装设在第一半成品夹子气缸678的吹气头64对滤水盘半成品进行吹气，若活塞下移检测装置65的第一光纤感应器653检测到检测柱652被活塞推动向下移动，则判断该滤水盘半成品为良品，若活塞下移检测装置65的第一光纤感应器653检测不到检测柱652被活塞推动向下移动，则该滤水盘半成品为不良品（气密性差的滤水盘半成品中的活塞不会向下移动）。

当滤水盘半成品为良品时，第二半成品夹子气缸679将位于第一放置座62上的滤水盘半成品夹取到第二放置座63上，接着活塞复位顶起气缸661带动顶起弹性件662将活塞顶起复位，之后第三半成品夹子气缸6710将位于第二放置座63上的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品流水线机构7上。当滤水盘半成品为不良品时，第三半成品夹子气缸6710将滤水盘半成品夹取到不良品卸料道682上进行卸料。

如图15所示，滤水盘半成品流水线机构7包括输送带71、滤水盘半成品中转座72、用于将从输送带71输送出来的滤水盘半成品进行错位的滤水盘半成品错位移料装置73和用于将错位后的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品中转座72及将滤水盘半成品中转座72上的滤水盘半成品吸取到位于杯体搬运流水线机构8上的杯体内的滤水盘半成品移送装置74，滤水盘半成品错位移料装置73垂直装设在输送带71的出料口，滤水盘半成品中转座位于滤水盘半成品错位移料装置73与杯体搬运流水线机构8之间，滤水盘半成品移送装置74位于滤水盘半成品错位移料装置73和滤水盘半成品中转座72的一侧。

具体而言，如图16所示，滤水盘半成品错位移料装置73包括第九支架731、半成品错位移料气缸732、第八滑轨组件733和半成品错位移料块734，半成品错位移料块734通过第八滑轨组件733与第九支架731滑动连接，半成品错位移料气缸732装设在第九支架731上并带动半成品错位移料块734左右横向移动。

如图16所示，滤水盘半成品移送装置74包括第十支架741、半成品横向伺服滑台742、半成品移送横移板743、第九滑轨组件744、第十滑轨组件745、夹子气缸升降板746、夹子气缸升降气缸747、吸头升降板748、吸头升降气缸749、用于将错位后的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品中转座72的第四半成品夹子气缸7410和用于将位于滤水盘半成品中转座72的滤水盘半成品吸取到位于杯体搬运流水线机构8上的杯体内的半成品吸头7411，半成品横向伺服滑台742装设在第十支架741上，半成品横向伺服滑台742带动半成品移送横移板743前后横向移动，夹子气缸升降板746通过第九滑轨组件744与半成品移送横移板743滑动连接，吸头升降板748通过第十滑轨组件745与半成品移送横移板743滑动连接，夹子气缸升降气缸747和吸头升降气缸749分别装设在半成品移送横移板743上，夹子气缸升降气缸747带动第四半成品夹子气缸7410上下移动，吸头升降气缸749带动半成品吸头7411上下移动。

当滤水盘半成品输送到输送带71上时，输送带71将滤水盘半成品输送到滤水盘半成品错位移料装置73，半成品错位移料气缸732带动半成品错位移料块734将滤水盘半成品进行错位，接着第四半成品夹子气缸7410将错位后的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品中转座72上，之后再由半成品吸头7411将位于滤水盘半成品中转座72的滤水盘半成品吸取到位于杯体搬运流水线机构8上的杯体内。

如图17和图18所示，杯体搬运流水线机构8包括第十一支架81、第一导柱82、导套83、杯体搬运升降板84、杯体搬运升降气缸85、第十一滑轨组件86、前后横向气缸87、前后横向传动块88、左右横向气缸814、左右横向传动块810、联动条滑座811、联动条812、若干个用于放置杯体的杯体型腔座813和若干个用于夹持运送杯体的杯体夹持装置89，第一导柱82装设在第十一支架81上，杯体搬运升降板84位于第十一支架81的上方并通过导套83装设在第一导柱82上，杯体搬运升降气缸85装设在第十一支架81的底部并带动杯体搬运升降板84上下移动，第十一滑轨组件86和前后横向气缸87分别装设在杯体搬运升降板84上，前后横向气缸87通过前后横向传动块88带动第十一滑轨组件86的滑轨前后横向移动，联动条812与固定在第十一滑轨组件86的滑轨上的联动条滑座811滑动连接，杯体夹持装置89间隔装设在联动条812上，左右横向气缸814装设在前后横向传动块88上并通过左右横向传动块810带动联动条812左右横向移动，杯体型腔座813间隔装设在杯体夹持装置89的下方一侧，杯体型腔座813上装设有护板815。

其中，杯体型腔座813和杯体夹持装置89的数量可以根据实际需要的工位的数量而设定。

具体而言，如图19所示，杯体夹持装置89包括推动气缸安装座891、夹子推动气缸892、夹子推动块893、限位块894和两个呈L形的杯体夹子895，推动气缸安装座891装设在联动条812上，夹子推动气缸892和限位块894分别装设在推动气缸安装座891上，限位块894位于夹子推动块893的两侧，杯体夹子895通过铰接件896铰接在推动气缸安装座891上，杯体夹子895的连接端与夹子推动块893相铰接，夹持推动气缸带动夹子推动块893前后移动，从而使杯体夹子895处于张开状态或夹持状态。

工作时，杯体搬运升降气缸85能够带动杯体搬运升降板84上的杯体夹持装置89向上移动，前后横向气缸87通过前后横向传动块88带动与联动条812相连接的杯体夹持装置89向前移动，接着杯体夹持装置89的夹子推动气缸892通过夹子推动块893带动杯体夹子895夹住杯体，之后左右横向气缸814通过左右横向传动块810带动与联动条812相连接的杯体夹持装置89将杯体向左移动到相应的杯体型腔座813的正上方，当杯体搬运升降气缸85向下复位后，杯体夹持装置89将杯体放置到相应的杯体型腔座813上。后续的，前后横向气缸87通过前后横向传动块88带动与联动条812相连接的杯体夹持装置89向后复位，杯体夹持装置89远离杯体，左右横向气缸814通过左右横向传动块810带动与联动条812相连接的杯体夹持装置89向右复位，以此循环。其中，在前后横向气缸87和左右横向气缸814的带动下，杯体夹持装置89既能将杯体夹取到一个杯体型腔座813上，又能将该杯体从当前的杯体型腔座813上夹取到下一个杯体型腔座813上，这样杯体夹持装置89就能够将杯体按顺序夹取到每个组装工位所对应的杯体型腔座813上。

如图20所示，杯体上料机构9包括第十二支架91、杯架横向伺服滑台92、杯架横移板93、杯体放置架94、用于控制杯体放置架94内的杯体放料的杯体放料装置95和用于将杯体放置架94上的杯体吸取下来的杯体下料吸取装置96，杯架横向伺服滑台92装设在第十二支架91上，杯架横向伺服滑台92通过杯架横移板93带动杯体放置架94左右横向移动，杯体放置架94设有至少两个用于叠装放置杯体的杯体容置腔，每个杯体容置腔的顶部分别设有进杯口941，每个杯体容置腔的底部分别设有出杯口942，杯体放料装置95装设在杯架横移板93上并位于杯体放置架94的底部一侧，杯体下料吸取装置96位于杯体放置架94的下方。

具体而言，如图21和图22所示，杯体放料装置95包括第十三支架951、杯体放料移动气缸952、用于托起杯体的杯体放料托架953和用于阻挡下一个杯体下落的杯体挡料托架954，杯体放料移动气缸952装设在第十三支架951上，杯体放料移动气缸952带动杯体放料托架953靠近或远离杯体放置架94的出杯口942，杯体放料托架953呈叉子形状，杯体放料托架953的两根托臂之间的间距大于整个杯体的直径，杯体放料托架953的两根托臂的外端部设有使杯体放料托架953的开口间距变窄的托起凸块9531，杯体挡料托架954装设在杯体放料托架953的顶部，杯体挡料托架954呈U形，杯体挡料托架954的两根托臂之间的间距小于整个杯体的直径。

如图21所示，杯体下料吸取装置96包括杯体吸取升降气缸961、吸取升降气缸安装座962、杯体吸取座963和杯体吸头964，杯体吸取升降气缸961装设在吸取升降气缸安装座962上，杯体吸取升降气缸961带动杯体吸取座963上下移动，杯体吸头964装设在杯体吸取座963上。

当杯体堆叠放置到杯体放置架94的杯体容置腔内时，杯体放料托架953和杯体挡料托架954均位于杯体放置架94的出杯口942，杯体挡料托架954托起最低层的杯体，接着杯体放料移动气缸952带动杯体放料托架953和杯体挡料托架954往远离杯体放置架94的出杯口942的方向移动一定距离，此时杯体脱离杯体挡料托架954进行下落，但是杯体放料托架953的两根托臂上的托起凸块9531刚好托住杯体顶部外侧的杯耳，之后杯体放料移动气缸952带动杯体放料托架953和杯体挡料托架954往靠近杯体放置架94的出杯口942的方向复位，此时杯体挡料托架954托住上方的杯体以阻挡其下落，而当前的杯体则脱离杯体放料托架953的两根托臂上的托起凸块9531下落到杯体下料吸取装置96的杯体吸取座963上，由杯体吸取升降气缸961和杯体吸头964带动杯体下料，以此逐一控制每个杯体的运送。

当一个杯体容置腔内的全部杯体下料完后，杯架横向伺服滑台92能够带动杯体放料托架953横向移动，让下一个杯体容置腔内的杯体能够配合杯体下料吸取装置96进行下料。其中，每个杯体容置腔所对应的杯体放料移动气缸952、杯体放料托架953和杯体挡料托架954都是各自独立工作的。

如图23和图24所示，杯体冲孔机构10包括第十四支架101、杯体冲孔气缸102、第二导柱103、压头升降板104、压头安装座105、冲孔压头106、冲针107、放杯座108、第十五支架109、废料排出道1010和废料收集盒1011，杯体冲孔气缸102装设在第十四支架101的顶部，第二导柱103装设在第十四支架101和第十五支架109之间，压头升降板104活动安装在第二导柱103上，杯体冲孔气缸102带动压头升降板104上下移动，冲孔压头106通过压头安装座105装设在压头升降板104的底部，冲针107装设在冲孔压头106内，放杯座108装设在第十五支架109上并位于冲孔压头106的正下方，废料排出道1010的进料口与放杯座108的出料口相连通，废料收集盒1011位于废料排出道1010的出料口下方。

当杯体由杯体搬运流水线机构8输送到杯体冲孔机构10的放杯座108上时，杯体冲孔气缸102能够带动冲孔压头106和冲针107向下移动，压住杯体的底部进行冲孔操作。

如图25和图26所示，锡箔纸上料组装机构11和过滤纸上料组装机构14均包括第十六支架111、料带放料盘112、料带引导滚轮113、废料收卷盘114、收卷盘电机115、用于冲切料带的料带冲切装置116和用于将冲切后的物料吸取并组装到位于杯体搬运流水线机构8的杯体上的吸料组装装置117，料带放料盘112、废料收卷盘114和收卷盘电机115分别装设在第十六支架111上，料带放料盘112位于废料收卷盘114的上方，收卷盘电机115通过传动组件（皮带轮119和皮带1110）带动废料收卷盘114旋转，料带冲切装置116和吸料组装装置117位于废料收卷盘114的一侧，料带引导滚轮113装设在料带放料盘112、料带冲切装置116与废料收卷盘114三者之间并对料带的输送方向进行引导。

具体而言，如图26所示，料带冲切装置116包括冲切气缸安装架1161、冲切气缸1162、冲头安装座1163、冲头1164、凹模安装架1165、凹模1166和料带托架1167，冲切气缸1162装设在冲切气缸安装架1161上，凹模安装架1165装设在冲切气缸安装架1161的顶部，冲切气缸1162带动冲头安装座1163在冲切气缸安装架1161与凹模安装架1165支架上下移动，冲头1164装设在冲头安装座1163上，凹模1166装设在凹模安装架1165上，凹模1166上开设有横向贯穿凹模的料带输送通孔，冲头1164能够向上穿过凹模安装架1165并插置于凹模1166的冲切孔内，对穿过凹模1166的料带输送通孔的料带进行冲切，料带托架1167装设在凹模1166的料带输送通孔的进料侧。

如图27所示，吸料组装装置117包括第十七支架1171、第十二滑轨组件1172、吸料组装横移板1173、吸料组装横移气缸1174、第十三滑轨组件1175、吸料组装升降板1176、吸料组装升降气缸1177、吸头安装座1178和物料吸头1179，吸料组装横移板1173通过第十二滑轨组件1172与第十七支架1171滑动连接，吸料组装横移气缸1174装设在第十七支架1171上并带动吸料组装横移板1173前后横向移动，吸料组装升降板1176通过第十三滑轨组件1175与吸料组装横移板1173滑动连接，吸料组装升降气缸1177装设在吸料组装横移板1173上并带动吸料组装升降板1176上下移动，物料吸头1179通过吸头安装座1178装设在吸料组装升降板1176上。

如图25和图26所示，第十六支架111上装设有用于检测料带的有无的第二光纤感应器118，第二光纤感应器分别位于料带放料盘112的出料位置处和/或废料收卷盘114与料带冲切装置116之间。

工作时，料带放料盘112上的锡箔纸或过滤纸的料带的一端能够通过料带引导滚轮113的引导作用依次经过料带冲切装置116和废料收卷盘114，最后由废料收卷盘114进行收卷。在收卷盘电机115带动废料收卷盘114收卷的过程中，被收卷的料带也能带动料带放料盘112发生旋转以实现放料操作。

当料带穿过凹模1166的料带输送通孔时，冲切气缸1162能够带动冲头1164向上移动，此时冲头1164向上穿过凹模安装架1165并插置于凹模1166的冲切孔内，对穿过凹模1166的料带输送通孔的料带进行冲切。冲切完成后，在吸料组装装置117的吸料组装横移气缸1174和吸料组装升降气缸1177带动下，物料吸头1179将凹模1166上被冲切出来的物料吸取到位于杯体搬运流水线机构8的杯体上。

如图28所示，锡箔纸热铆机构12和过滤纸热铆机构15均包括第十八支架121、第十四滑轨组件122、热铆升降气缸123和发热式热铆头装置124，热铆升降气缸123装设在第十八支架121的顶部，发热式热铆头装置124通过第十四滑轨组件122与第十八支架121滑动连接，热铆升降气缸123带动发热式热铆头装置124上下移动。

具体而言，如图29所示，发热式热铆头装置124包括散热架1241、隔热板1242、气缸连接块1243、加热块1244、发热管1245和热铆头1246，散热架1241和气缸连接块1243分别与隔热板1242相连接，散热架1241与第十四滑轨组件122相连接，气缸连接块1243与热铆升降气缸123的输出轴相连接，加热块1244装设在隔热板1242的底部，发热管1245装设在加热块1244的内部，热铆头1246装设在加热块1244的底部。

如图30所示，当带有滤水盘半成品的杯体输送到超声波熔接机构13的工位时，超声波熔接机构13能够将滤水盘半成品与杯体熔接在一起。

如图31所示，成品下料机构16包括成品下料架161、下料伺服滑台162和用于将杯体搬运流水线机构8上的成品夹取下料的下料夹取装置163，成品下料架161设有至少两个用于叠装放置咖啡杯成品的成品容置腔，每个成品容置腔的顶部分别设有成品进料口1611，每个成品容置腔的底部分别设有成品出料口1612，下料伺服滑台162装设在成品下料架161的底部并带动成品下料架161左右横向移动，下料夹取装置163装设在成品下料架161上。

具体而言，如图32所示，下料夹取装置163包括第十九支架1631、下料夹取横向气缸1632、下料夹取升降气缸1633、下料夹取横移座1634、下料夹子气缸安装座1635和成品下料夹子气缸1636，下料夹取横向气缸1632装设在第十九支架1631上，下料夹取横向气缸1632带动装设在下料夹取横移座1634上的下料夹取升降气缸1633前后横向移动，下料夹取升降气缸1633通过下料夹子气缸安装座1635带动成品下料夹子气缸1636上下移动。

当杯体搬运流水线机构8将组装完成的咖啡杯成品输送到成品下料机构16的工位时，在下料夹取装置163的下料夹取横向气缸1632和下料夹取升降气缸1633带动下，成品下料夹子气缸1636能够将咖啡杯成品夹取到成品下料架161的成品容置腔内。

综上所述，本发明可实现将咖啡杯的各部件自动组装成完整的产品，自动化程度和组装效率高，产品质量稳定，能有效提高产品合格率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：包括带有治具（1）的转盘机构（2）、用于将活塞与密封圈组装在一起并放置到治具（1）上的活塞及密封圈组件上料组装机构（3）、用于将滤水盘放置到治具（1）上的滤水盘上料机构（4）、用于将活塞及密封圈组件压入到滤水盘的底部安装孔内的压入机构（5）、用于对由活塞、密封圈与滤水盘组成的滤水盘半成品进行气密性检测及将滤水盘半成品从转盘机构（2）上的治具（1）下料输送到滤水盘半成品流水线机构（7）的气密性检测及下料机构（6）、用于将滤水盘半成品输送到位于杯体搬运流水线机构（8）上的杯体内的滤水盘半成品流水线机构（7）、用于输送杯体的杯体搬运流水线机构（8）、用于将杯体放置到杯体搬运流水线机构（8）上的杯体上料机构（9）、用于对杯体底部进行冲孔的杯体冲孔机构（10）、用于将锡箔纸组装到杯体上的锡箔纸上料组装机构（11）、用于将锡箔纸与杯体相热铆的锡箔纸热铆机构（12）、用于将滤水盘半成品与杯体熔接固定的超声波熔接机构（13）、用于将过滤纸组装到杯体上的过滤纸上料组装机构（14）、用于将过滤纸与杯体相热铆的过滤纸热铆机构（15）和用于将杯体搬运流水线机构（8）上的咖啡杯成品进行下料的成品下料机构（16），所述活塞及密封圈组件上料组装机构（3）、滤水盘上料机构（4）、压入机构（5）、气密性检测及下料机构（6）分别沿转盘机构（2）的旋转送料方向依次布置在转盘机构（2）的周边，所述杯体上料机构（9）、杯体冲孔机构（10）、锡箔纸上料组装机构（11）、锡箔纸热铆机构（12）、超声波熔接机构（13）、过滤纸上料组装机构（14）、过滤纸热铆机构（15）和成品下料机构（16）分别沿杯体搬运流水线机构（8）的送料方向依次设置，所述滤水盘半成品流水线机构（7）的进料端位于气密性检测及下料机构（6）的出料侧，所述滤水盘半成品流水线机构（7）的出料端装设在杯体搬运流水线机构（8）的侧边并位于锡箔纸热铆机构（12）与超声波熔接机构（13）之间。

2.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述活塞及密封圈组件上料组装机构（3）包括活塞上料装置（31）、用于将活塞上料装置（31）输送出来的活塞进行错位的活塞错位移料装置（32）、密封圈上料装置（33）、用于将密封圈上料装置（33）输送出来的密封圈进行错位的密封圈错位移料装置（34）、用于将错位后的密封圈撑开套入活塞上的密封圈套装装置（35）、用于活塞与密封圈中转组装的中转移料装置（36）和用于将错位后的活塞夹取到中转移料装置（36）及将中转移料装置（36）上的活塞及密封圈组件夹取放置到治具（1）上的夹料组装装置（37），所述活塞上料装置（31）的出料端与密封圈上料装置（33）的出料端平行设置，所述活塞错位移料装置（32）垂直装设在活塞上料装置（31）的出料口，所述密封圈错位移料装置（34）垂直装设在密封圈上料装置（33）的出料口，所述密封圈套装装置（35）和中转移料装置（36）均位于活塞错位移料装置（32）与密封圈错位移料装置（34）之间，所述夹料组装装置（37）装设在中转移料装置（36）的外侧，并且夹料组装装置（37）的夹料输送方向与中转移料装置（36）的移料方向相垂直。

3.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述滤水盘上料机构（4）包括滤水盘上料装置（41）、滤水盘错位移料装置（42）和滤水盘夹取装置（43），所述滤水盘错位移料装置（42）垂直装设在滤水盘上料装置（41）的出料口，所述滤水盘夹取装置（43）装设在滤水盘错位移料装置（42）的出料侧；

所述压入机构（5）包括压入支架（51）、压入气缸（52）和下压头（53），所述压入气缸（52）竖直装设在压入支架（51）上，所述下压头（53）装设在压入气缸（52）的输出轴上。

4.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述气密性检测及下料机构（6）包括检测支架（61）、第一放置座（62）、第二放置座（63）、吹气头（64）、用于检测滤水盘半成品在被吹气后活塞是否向下移动的活塞下移检测装置（65）、用于将活塞顶起复位的活塞复位顶起装置（66）、用于将位于治具（1）上的滤水盘半成品夹取到第一放置座（62）及将位于第一放置座（62）上的滤水盘半成品夹取到第二放置座（63）及将位于第二放置座（63）上的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品流水线机构（7）或不良品卸料装置（68）的滤水盘半成品夹料装置（67）和用于对气密性不符合要求的滤水盘半成品进行卸料的不良品卸料装置（68），所述第一放置座（62）和第二放置座（63）依次装设在检测支架（61）上，所述活塞下移检测装置（65）位于第一放置座（62）的底部，所述活塞下移检测装置（65）的检测端伸入第一放置座（62）内，所述活塞复位顶起装置（66）位于第二放置座（63）的底部，所述活塞复位顶起装置（66）的顶起部位能够伸入到第二放置座（63）内，所述滤水盘半成品夹料装置（67）装设在检测支架（61）的一侧，所述不良品卸料装置（68）位于检测支架（61）朝向滤水盘半成品流水线机构（7）的端部一侧，所述吹气头（64）装设在滤水盘半成品夹料装置（67）上。

5.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述滤水盘半成品流水线机构（7）包括输送带（71）、滤水盘半成品中转座（72）、用于将从输送带（71）输送出来的滤水盘半成品进行错位的滤水盘半成品错位移料装置（73）和用于将错位后的滤水盘半成品夹取到滤水盘半成品中转座（72）及将滤水盘半成品中转座（72）上的滤水盘半成品吸取到位于杯体搬运流水线机构（8）上的杯体内的滤水盘半成品移送装置（74），所述滤水盘半成品错位移料装置（73）垂直装设在输送带（71）的出料口，所述滤水盘半成品中转座位于滤水盘半成品错位移料装置（73）与杯体搬运流水线机构（8）之间，所述滤水盘半成品移送装置（74）位于滤水盘半成品错位移料装置（73）和滤水盘半成品中转座（72）的一侧。

6.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述杯体搬运流水线机构（8）包括第十一支架（81）、第一导柱（82）、导套（83）、杯体搬运升降板（84）、杯体搬运升降气缸（85）、第十一滑轨组件（86）、前后横向气缸（87）、前后横向传动块（88）、左右横向气缸（814）、左右横向传动块（810）、联动条滑座（811）、联动条（812）、若干个用于放置杯体的杯体型腔座（813）和若干个用于夹持运送杯体的杯体夹持装置（89），所述第一导柱（82）装设在第十一支架（81）上，所述杯体搬运升降板（84）位于第十一支架（81）的上方并通过导套（83）装设在第一导柱（82）上，所述杯体搬运升降气缸（85）装设在第十一支架（81）的底部并带动杯体搬运升降板（84）上下移动，所述第十一滑轨组件（86）和前后横向气缸（87）分别装设在杯体搬运升降板（84）上，所述前后横向气缸（87）通过前后横向传动块（88）带动第十一滑轨组件（86）的滑轨前后横向移动，所述联动条（812）与固定在第十一滑轨组件（86）的滑轨上的联动条滑座（811）滑动连接，所述杯体夹持装置（89）间隔装设在联动条（812）上，所述左右横向气缸（814）装设在前后横向传动块（88）上并通过左右横向传动块（810）带动联动条（812）左右横向移动，所述杯体型腔座（813）间隔装设在杯体夹持装置（89）的下方一侧。

7.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述杯体上料机构（9）包括第十二支架（91）、杯架横向伺服滑台（92）、杯架横移板（93）、杯体放置架（94）、用于控制杯体放置架（94）内的杯体放料的杯体放料装置（95）和用于将杯体放置架（94）上的杯体吸取下来的杯体下料吸取装置（96），所述杯架横向伺服滑台（92）装设在第十二支架（91）上，所述杯架横向伺服滑台（92）通过杯架横移板（93）带动杯体放置架（94）左右横向移动，所述杯体放置架（94）设有至少两个用于叠装放置杯体的杯体容置腔，每个杯体容置腔的顶部分别设有进杯口（941），每个杯体容置腔的底部分别设有出杯口（942），所述杯体放料装置（95）装设在杯架横移板（93）上并位于杯体放置架（94）的底部一侧，所述杯体下料吸取装置（96）位于杯体放置架（94）的下方。

8.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述锡箔纸上料组装机构（11）和过滤纸上料组装机构（14）均包括第十六支架（111）、料带放料盘（112）、料带引导滚轮（113）、废料收卷盘（114）、收卷盘电机（115）、用于冲切料带的料带冲切装置（116）和用于将冲切后的物料吸取并组装到位于杯体搬运流水线机构（8）的杯体上的吸料组装装置（117），所述料带放料盘（112）、废料收卷盘（114）和收卷盘电机（115）分别装设在第十六支架（111）上，所述料带放料盘（112）位于废料收卷盘（114）的上方，所述收卷盘电机（115）通过传动组件带动废料收卷盘（114）旋转，所述料带冲切装置（116）和吸料组装装置（117）位于废料收卷盘（114）的一侧，所述料带引导滚轮（113）装设在料带放料盘（112）、料带冲切装置（116）与废料收卷盘（114）三者之间并对料带的输送方向进行引导。

9.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述锡箔纸热铆机构（12）和过滤纸热铆机构（15）均包括第十八支架（121）、第十四滑轨组件（122）、热铆升降气缸（123）和发热式热铆头装置（124），所述热铆升降气缸（123）装设在第十八支架（121）的顶部，所述发热式热铆头装置（124）通过第十四滑轨组件（122）与第十八支架（121）滑动连接，所述热铆升降气缸（123）带动发热式热铆头装置（124）上下移动。

10.根据权利要求1所述的咖啡杯自动组装热熔机，其特征在于：所述成品下料机构（16）包括成品下料架（161）、下料伺服滑台（162）和用于将杯体搬运流水线机构（8）上的成品夹取下料的下料夹取装置（163），所述成品下料架（161）设有至少两个用于叠装放置咖啡杯成品的成品容置腔，每个成品容置腔的顶部分别设有成品进料口（1611），每个成品容置腔的底部分别设有成品出料口（1612），所述下料伺服滑台（162）装设在成品下料架（161）的底部并带动成品下料架（161）左右横向移动，所述下料夹取装置（163）装设在成品下料架（161）上。

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