CN107030777B - 一种全自动的塑料杯冲孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动的塑料杯冲孔设备，其包括塑料杯的自动上料单元、输送单元、冲孔单元、塑料杯的自动收料单元，其中输送单元具有多个工位，且呈转盘式的将工位绕着转动中心逐步转动移位，冲孔机还包括位于冲孔单元与自动收料单元之间的一工位处的热熔烫头、用于驱动热熔烫头自对应工位处的塑料杯底部伸入塑料杯内并自动复位的驱动单元，其中热熔烫头能够将冲孔单元所冲孔的孔内壁进行倒角处理。本发明在不需要将塑料杯转运的前提下，通过热熔烫头对孔壁进行修整，确保杯底与孔壁密封连接的牢固性，同时在不影响正常杯子收取的条件下，将热熔烫头设置在冲孔工位与收料工位之间，布局紧凑，且实施方便。

Description

一种全自动的塑料杯冲孔设备

技术领域

本发明属于冲孔设备领域，具体涉及一种全自动的塑料杯冲孔设备。

背景技术

目前，根据不同的客户需求，再加上杯底选择的多样性，需要将杯底密封设置在杯体底部的安装孔处，而安装孔基本上是在相匹配的冲孔设备上进行冲孔。

然而，在大部份厂家，采用的都是流水线的作业方式对塑料杯进行冲孔加工，虽然也能满足工作需求，但是其明显存在以下不足：

1）、流水线式的作业，其生产链长，造成整个设备的体积庞大，占地面积也大，成本较高，同时，需要很多个操作者，造成人力资源的浪费，不利于自动化的发展。

）、尤其在冲孔过程中，还需在承载平台上设有与冲头相配合的定位座，由定位座的设置将流水线相衔接贯通，因此，所采用的结构和实施方式十分的复杂，还影响工作效率。

）、大多数厂家对冲孔后的塑料杯不进行倒角处理，造成孔壁的周边难免存在毛刺或不平，若是不去除和修整，直接将杯底安装后，其密封性和牢固性均存在很大的问题，一旦灌入液体，杯底容易脱落或漏水；同时位于外侧边的毛刺若不去除的话，容易刮伤使用者。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的全自动的塑料杯冲孔设备，其采用转盘逐步的转动，实现每个工位的转移，然后按照上料、冲孔、去毛刺、收料的排序依次对应设置在相应的工位内，并自动完成每一工序，操控简单方便，只需一个放料和收料即可，节约劳动力，同时整体体积小，占地面积小，此外，通过对孔内外壁的倒角处理，既便于杯底的安装，又杜绝刮伤使用者的现象发生。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种全自动的塑料杯冲孔设备，其包括塑料杯的自动上料单元、输送单元、冲孔单元、塑料杯的自动收料单元、以及设置在冲孔单元和自动收料单元之间的去毛刺处理单元，输送单元呈转盘式，且绕着转盘的周向设有多个工位，自动上料单元、冲孔单元、去毛刺处理单元、自动收料单元绕着输送单元的走向依次分布在工位上，且均匀间隔设置，其中去毛刺处理单元包括热熔烫头、用于驱动热熔烫头自对应工位处的塑料杯底部伸入塑料杯内并自动复位的驱动单元，其中热熔烫头能够将冲孔单元所冲孔的孔内壁和孔外壁同步进行倒角处理。

优选地，热熔烫头包括热熔座、竖直设置在热熔座上且与每个工位中的塑料杯一一对应的烫头，其中烫头呈圆柱体状，且在顶面设有开口朝上设置的环形凹槽，当去除毛刺时，塑料杯的底部位于环形凹槽中。

具体的，环形凹槽的截面呈倒置的等腰梯形或圆弧形，本例中为前者。

根据本发明的一个具体时候和优选方面，输送单元包括固定设置在冲孔加工设备机架上且水平设置的转盘、多块绕着转盘周向均匀分布且相间隔设置的承接料板、用于将每块承接料板定位在转盘上的定位组件、设置在每一块承接料板与转盘之间保持将所对应的承接料板向上顶起趋势的弹性组件、以及位于转盘的底部用于驱动转盘逐步转动的驱动机构，其中承接料板和所述的转盘上分别设有一一对应设置的多个安装孔，塑料杯自承接料板上的安装孔落入转盘的安装孔中且杯口和杯身分别架设在承接料板和转盘上。

具体的，多块承接料板的顶面齐平设置，且承接料板与转盘平行设置。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，自动上料单元包括安装座、位于安装座内且自上而下向冲孔设备的输送架方向延伸的多根围杆、沿着水平方向往返运动的设置在安装座上且用于将叠设的塑料杯逐个分离的分隔组件、以及位于分隔组件的下方用于将分离后的塑料杯下压至输送架中的压送组件，其中多根围杆形成多个供叠设的塑料杯放置的放置区域，分隔组件能够同时将位于每个放置区域内相叠设的塑料杯相分离设置。

优选地，分隔组件包括具有避开放置区域移动槽的隔板、用于驱动隔板水平往复运动的第一驱动装置，其中隔板上还设有缺口，当缺口与放置区域错位时，叠设的塑料杯自杯口架设在隔板上；当缺口与放置区域对接时，叠设的塑料杯与隔板分离，并自由下落，缺口复位再次与放置区域错位，并将位于隔板下方的塑料杯与叠设的塑料杯分离。

进一步的，缺口位于移动槽长度方向的两侧，且缺口有多组。

更进一步的，压送组件能够与随着隔板的移动而水平运动，且包括与隔板上下对齐设置的压板、用于驱动压板上下运动的第二驱动装置，其中压板上设有与隔板相对应的移动槽和缺口。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，自动收料单元包括位于冲孔设备的输送架上方且具有供塑料杯通过孔的收取架、沿着每个所述通过孔的周向自所述通过孔的侧壁向上延伸的多根围杆、设置在所述收取架上的多个顶部齐平的弹性撑片、位于所述输送架下方用于将所述输送架中的塑料杯向上顶出并使得杯口高于所述弹性撑片顶部的顶出机构，其中多个所述的弹性撑片分别沿着每个所述通过孔的周向分布形成多组支撑单元，当塑料杯的杯口向上顶出时，形成每组支撑单元的弹性撑片上端部向外张开；当塑料杯的杯口顶出后，每组支撑单元的上端部能够保持向内收紧的趋势支撑在塑料杯的杯口底部。

优选地，所述的弹性撑片包括自所述收取架向上延伸的第一延伸段、自所述第一延伸段的顶部向内倾斜的第二延伸段、自所述第二延伸段的顶部向上延伸的第三延伸段，其中所述第三延伸段的顶部抵触在杯口底部的内侧。

优选地，第一延伸段和第三延伸段平行设置，且所述塑料杯的外侧边与所述第三延伸段的夹角为1～15°。

本发明采用转盘逐步的转动，实现每个工位的转移，然后按照上料、冲孔、去毛刺、收料的排序依次对应设置在相应的工位内，并自动完成每一工序，操控简单方便，只需一个放料和收料即可，节约劳动力，同时整体体积小，占地面积小，此外，通过对孔内外壁的倒角处理，既便于杯底的安装，又杜绝刮伤使用者的现象发生。

附图说明

图1为本发明的塑料杯冲孔机的主视示意图；

图2为本发明的自动上料单元的主视示意图；

图3为图2的俯视示意图；

图4为本发明的转盘式输送单元的主视示意图（部分省略）；

图5为图4的俯视示意图；

图6为本发明的自动收料单元的主视示意图；

图7为图1的俯视示意图；

其中：A、自动上料单元；1A、安装座；10A、底板；11A、侧板；110、滑槽；2A、围杆；3A、分隔组件；30A、隔板；30a、移动槽；30b、缺口；4A、压送组件；40A、压板；41A、第二驱动机构；410、伸缩杆；b1、叠设的塑料杯；b2、分离的塑料杯;

B、输送单元；1B、转盘；10B、插接口；2B、承接料板；3B、定位组件；30B、定位螺栓；31B、调节螺母；4B、弹性组件；40B、弹簧；5B、驱动机构；50B、步进电机；51B、驱动轮盘；52B、传动带；a、安装孔；b、塑料杯；b3、杯口；b4、杯身；c、卡槽；6B、转轴；

C、冲孔单元；1C、冲头；

D、自动收料单元；1D、收取架；11D、第一层板；12D、第二层板；13D、调节螺栓；2D、围杆；3D、弹性撑片；31D、第一延伸段；32D、第二延伸段；33D、第三延伸段；4D、顶出机构；40D、底座；41D、顶杆；42D、塞头；43D、伸缩杆（气缸）；5D、导向杆；6D、限位接触器；7D、触头；X、支撑单元；

E、毛刺处理单元；1e、热熔烫头；10e、热熔座；11e、烫头；111、环形凹槽；2e、驱动单元。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实施例涉及的全自动的塑料杯冲孔设备，其包括塑料杯的自动上料单元A、输送单元B、冲孔单元C、塑料杯的自动收料单元D，去毛刺处理单元E。

输送单元B呈转盘式，且绕着转盘的周向设有多个工位，自动上料单元A、冲孔单元C、去毛刺处理单元E、自动收料单元D绕着输送单元B的走向依次分布在工位上，且均匀间隔设置.

毛刺处理单元E包括热熔烫头1e、用于驱动热熔烫头1e自对应工位处的塑料杯底部伸入塑料杯内并自动复位的驱动单元2e，其中热熔烫头1e能够将冲孔单元所冲孔的孔内壁和孔外壁同步进行倒角处理。

本例中，热熔烫头1e包括热熔座10e、竖直设置在热熔座10e上且与每个工位中的塑料杯一一对应的烫头11e，其中烫头11e呈圆柱体状，且在顶面设有开口朝上设置的环形凹槽111，该环形凹槽111的中心在圆柱体的中心线上。

当去除毛刺时，塑料杯的底部位于环形凹槽111中。

驱动单元2e在申请中，就是简单的气缸或液压缸。至于烫头11e为通电后可加热的电器元件。

具体的，环形凹槽111的截面呈倒置的等腰梯形或圆弧形，本例中为前者。

自动上料单元A包括安装座1A、位于安装座1A内且自上而下向冲孔设备的输送架方向延伸的多根围杆2A、沿着水平方向往返运动的设置在安装座1A上且用于将叠设的塑料杯b1逐个分离的分隔组件3A、以及位于分隔组件3A的下方用于将分离后的塑料杯b2下压至输送架中的压送组件4A。

本例中，放置区域有四个，且呈矩形列阵分布，其中每一个放置区域有四根围杆2A围设而成，叠设的塑料杯b1自杯口沿着围杆2A的长度方向逐步地向下移动。

分隔组件3A能够同时将位于每个放置区域内相叠设的塑料杯b1相分离设置。

具体的，分隔组件3A包括具有避开放置区域移动槽30a的隔板30A、用于驱动隔板30A水平往复运动的第一驱动装置，其中隔板30A上还设有缺口30b，当缺口30b与放置区域错位时，叠设的塑料杯b1自杯口架设在隔板30A上；当缺口与放置区域对接时，叠设的塑料杯b1与隔板30A分离，并自由下落，缺口30b复位再次与放置区域错位，并将位于隔板30A下方的塑料杯b2与叠设的塑料杯b1分离。

结合附图2，隔板30A呈“曰”字型，其上下两个口字形成移动槽30a，放置区域能够移动地设置在移动槽30a中，同时，缺口30b位于移动槽30a长度方向的两侧，且缺口30b有3组。这样不管隔板30A向左还是向右都能够实现缺口30b与放置区域的对接或错位，其中错位时，隔板30A托住叠设的塑料杯b1；对接时，叠设的塑料杯b1能够自隔板的移动槽30a中自由下落，便于隔板30A的复位将塑料杯分离。

同时，为了便于实际的操作，压送组件4A能够与随着隔板30A的移动而水平运动，且包括与隔板30A上下对齐设置的压板40A、用于驱动压板40A上下运动的第二驱动装置41A，其中压板40A上设有与隔板30A相对应的移动槽（图中未显示，但不难想到）和缺口（图中未显示，但不难想到）。

每相邻两个叠设的杯口间距大于或等于压板40A未下压状态时与隔板30A的间距，以使得上料时，能够将分离后的塑料杯位于压板40A的下方，便于压板40A的下压，使得塑料杯能够彻底分离。

第二驱动装置41A包括设置在隔板30A上且伸缩端部穿过隔板30A与压板相固定连接的伸缩杆410。该伸缩杆410有多个，且位于隔板30A的四角，且伸缩杆的驱动方式有电动、气动或液压。

本例中，安装座1A包括具有供塑料杯下落至输送架通道孔的底板10A、位于底板10A两侧且沿着隔板30A移动的方向竖立设置的侧板11A，其中在侧板11A上开设有滑槽110，隔板30A的两侧滑动的设置在滑槽110内。

压板40A两侧抵触在两侧板11A的内侧面上，且能够沿着侧板11A的高度方向上下移动。

本例中，侧板11A能够上下调节的设置在底板10A上，以满足不同间隔高度塑料杯的使用，确保叠设的塑料杯能够从缺口30a与放置区域对接的空间中落下，然后由隔板30A和压板40A的复位，使得隔板30A和压板40A将叠设的塑料杯b1与分离的塑料杯b2隔开，同时压板40A处于分离的塑料杯b2的上方，从而便于叠设的塑料杯b1与分离的塑料杯b2的彻底分离。

输送单元B包括固定设置在冲孔加工设备机架上且水平设置的转盘1B、多块绕着转盘1B周向均匀分布且相间隔设置的承接料板2B、用于将每块承接料板2B定位在转盘1B上的定位组件3B、设置在每一块承接料板2B与转盘1B之间保持将所应对的承接料板2B向上顶起趋势的弹性组件4B、以及位于下转盘1B的底部用于驱动转盘1B逐步转动的驱动机构5B，其中承接料板2B和转盘1B上分别设有一一对应设置的多个安装孔a，塑料杯b自承接料板2B上的安装孔a落入转盘1B的安装孔a中且杯口b3和杯身b4分别架设在承接料板2B和转盘1B上。

多块承接料板2B的顶面齐平设置。因为，输送装置位于工作平台的下面，若出现层次不齐，无法确定冲头的移动距离，一旦冲击距离不足时，冲头将无法将塑料杯的底部冲出，不仅影响塑料杯的冲孔加工，而且还会影响后续一些列的自动加工程序的进行。

承接料板2B与转盘1B平行设置。确保塑料杯b平稳的定位在承接料板2B与转盘1B上。

具体的，承接料板2B呈矩形，且设有四个安装孔a，转盘1B上设有与之对应的安装孔a。这样冲孔机的冲头也有四个，同时完成四个塑料杯b的底部冲孔加工，提供工作效率。

塑料杯b自上而下外径逐渐变小设置，位于承接料板2B上的安装孔a的孔径大于位于转盘1B上的安装孔a的孔径。这样杯子更容易稳定定位，防止转送过程中塑料杯的移位。

定位组件3B包括绕着承接料板2B的周向分布的多个定位螺栓30B、以及与每个定位螺栓30B配合并能够调整承接料板2B与转盘1B间距的调节螺母31B。通过调节螺母31B调整承接料板2B的转盘1B的间距，以满足不同高度塑料杯b的输送。

弹性组件4B包括分别套设在位于承接料板2B与转盘1B之间定位螺栓30B外周的弹簧40B，其中弹簧40B两端部分别固定连接在承接料板2B与转盘1B上。

在转盘1B上设有插接口10B，输送装置还包括能够插接在转盘1B底部且竖直向下延伸的转轴6B，驱动机构5B用于驱动转轴6B的转动。

驱动机构5B包括步进电机50B、设置在转轴6B上水平设置的驱动轮盘51B、用于将步进电机50B与驱动轮盘51B相传动连接的传动带52B。

在驱动轮盘51B和步进电机50B输出端部上分别设有沿着传动带52B宽度方向延伸的卡槽c，传动带52B上设有能够与卡槽c相匹配的凸起（图中未显示）。由卡槽c和凸起的设置，使得转盘1B每次转动的角度更加的精准，从而便于冲孔的进行、以及后续的收料。

冲孔单元C，采用的常规设置，但是在本申请中，冲孔机的冲头1C也有四个，且齐平呈矩形分布。至于如何进行冲孔，则是常规手段，在此不做详细述说。

自动收料单元D包括位于冲孔设备的输送架上方且具有供塑料杯通过孔的收取架1D、沿着每个通过孔的周向自通过孔的侧壁向上延伸的多根围杆2D、设置在收取架1D上的多个顶部齐平的弹性撑片3D、位于输送架下方用于将输送架中的塑料杯向上顶出并使得杯口高于弹性撑片顶部的顶出机构4D，其中多个弹性撑片3D分别沿着每个通过孔的周向分布形成多组支撑单元X，当塑料杯的杯口向上顶出时，形成每组支撑单元X的弹性撑片3D上端部向外张开；当塑料杯的杯口顶出后，每组支撑单元X的上端部能够保持向内收紧的趋势支撑在塑料杯的杯口底部。

具体的，每个通过孔的周向有四根围杆2D；每个通过孔周向还有四个弹性撑片3D，其中弹性撑片3D与围杆2D相错开且均匀间隔设置。更加稳定的支撑塑料杯。

本例中，弹性撑片3D包括自收取架1D向上延伸的第一延伸段31D、自第一延伸段31D的顶部向内倾斜的第二延伸段32D、自第二延伸段32D的顶部向上延伸的第三延伸段33D，其中第三延伸段33D的顶部抵触在杯口底部的内侧。

第一延伸段31D和第三延伸段33D平行设置，且塑料杯的外侧边与第三延伸段33D的夹角为1～15°。本例中，为3°，此时含有一定的夹持力和支撑力，既不会造成塑料杯上行的阻碍，又能够稳定地实现塑料杯的层叠，使得层叠后的间距能够相对均匀。

顶出机构4D包括底座40D、位于底座40D上与通过孔一一对应设置的顶杆41D、设置顶杆41D顶部能够自塑料杯底部塞入的塞头42D、以及驱动底座40D上下运动的伸缩杆43D，其中顶杆42D竖直设置，伸缩杆43D的驱动方式有电动、气动或液压，本申请中是气缸。

塞头42D的上端部呈自上而下外径逐渐变大的锥台形，其锥台的底部直径大于塑料杯杯底的内径；锥台的高度为塑料杯高度的1/10～1/2，本例中，锥台的高度为塑料杯高度的1/5。太高用处不大，过矮移动的稳定性差。

同时，在冲孔设备上还设有竖直方向延伸的导向杆5D，在导向杆5D上设有限位接触器6D，在底座40D上设有触头7D，底座40D能够移动的设置在导向杆5D上，当触头7D与限位接触器6D接触时，自输送架顶出的塑料杯的杯口位于弹性撑片3D顶部的上方。

此外，收取架1D包括水平设置且具有上下对齐通过孔的第一层板11D和第二层板12D位于第一层板11D和第二层板12D之间调节螺栓13D，其中调节螺栓13D能够调节第一层板11D和第二层板12D之间的间距，从而满足不同高度塑料杯的收集。

调节螺栓13D有多个，且沿着第一层板11D和第二层板12D的周向分布。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动的塑料杯冲孔设备，其包括塑料杯的自动上料单元、输送单元、冲孔单元、塑料杯的自动收料单元，其特征在于：所述的冲孔设备还包括设置在所述冲孔单元和塑料杯的自动收料单元之间的去毛刺处理单元，所述的输送单元呈转盘式，且绕着转盘的周向设有多个工位，所述的自动上料单元、所述冲孔单元、所述去毛刺处理单元、所述的自动收料单元绕着所述输送单元的走向依次分布在所述的工位上，且均匀间隔设置，其中所述的去毛刺处理单元包括热熔烫头、用于驱动所述热熔烫头自对应工位处的塑料杯底部伸入所述塑料杯内并自动复位的驱动单元，其中所述的热熔烫头能够将所述冲孔单元所冲孔的孔内壁和孔外壁同步进行倒角处理。

2.根据权利要求1所述全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的热熔烫头包括热熔座、竖直设置在所述热熔座上且与每个所述工位中的所述塑料杯一一对应的烫头，其中所述的烫头呈圆柱体状，且在顶面设有开口朝上设置的环形凹槽，当去除毛刺时，所述塑料杯的底部位于所述环形凹槽中。

3.根据权利要求2所述全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的环形凹槽的截面呈倒置的等腰梯形或圆弧形。

4.根据权利要求1所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的输送单元包括固定设置在冲孔加工设备机架上且水平设置的转盘、多块绕着所述转盘周向均匀分布且相间隔设置的承接料板、用于将每块所述的承接料板定位在转盘上的定位组件、设置在每一块所述承接料板与所述转盘之间保持将所对应的承接料板向上顶起趋势的弹性组件、以及位于所述转盘的底部用于驱动所述转盘逐步转动的驱动机构，其中所述的承接料板和所述的转盘上分别设有一一对应设置的多个安装孔，塑料杯自所述承接料板上的安装孔落入所述转盘的安装孔中且杯口和杯身分别架设在所述承接料板和所述转盘上。

5.根据权利要求4所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：多块所述承接料板的顶面齐平设置，且所述的承接料板与所述转盘平行设置。

6.根据权利要求1所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的自动上料单元包括安装座、位于所述的安装座内且自上而下向所述冲孔设备的输送架方向延伸的多根围杆、沿着水平方向往返运动的设置在所述安装座上且用于将叠设的塑料杯逐个分离的分隔组件、以及位于所述分隔组件的下方用于将分离后的塑料杯下压至所述输送架中的压送组件，其中多根围杆形成多个供叠设的塑料杯放置的放置区域，所述的分隔组件能够同时将位于每个所述放置区域内相叠设的塑料杯相分离设置。

7.根据权利要求6所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的分隔组件包括具有避开所述放置区域移动槽的隔板、用于驱动所述隔板水平往复运动的第一驱动装置，其中所述的隔板上还设有缺口，当所述的缺口与所述放置区域错位时，叠设的塑料杯自杯口架设在所述隔板上；当所述的缺口与所述放置区域对接时，叠设的塑料杯与所述隔板分离，并自由下落，所述缺口复位再次与所述放置区域错位，并将位于隔板下方的塑料杯与叠设的塑料杯分离。

8.根据权利要求7所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的压送组件能够与随着所述隔板的移动而水平运动，且包括与所述的隔板上下对齐设置的压板、用于驱动所述的压板上下运动的第二驱动装置，其中所述的压板上设有与所述隔板相对应的所述移动槽和所述缺口。

9.根据权利要求1所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：自动收料单元包括位于冲孔设备的输送架上方且具有供塑料杯通过孔的收取架、沿着每个所述通过孔的周向自所述通过孔的侧壁向上延伸的多根围杆、设置在所述收取架上的多个顶部齐平的弹性撑片、位于所述输送架下方用于将所述输送架中的塑料杯向上顶出并使得杯口高于所述弹性撑片顶部的顶出机构，其中多个所述的弹性撑片分别沿着每个所述通过孔的周向分布形成多组支撑单元，当塑料杯的杯口向上顶出时，形成每组支撑单元的弹性撑片上端部向外张开；当塑料杯的杯口顶出后，每组支撑单元的上端部能够保持向内收紧的趋势支撑在塑料杯的杯口底部。

10.根据权利要求9所述的全自动的塑料杯冲孔设备，其特征在于：所述的弹性撑片包括自所述收取架向上延伸的第一延伸段、自所述第一延伸段的顶部向内倾斜的第二延伸段、自所述第二延伸段的顶部向上延伸的第三延伸段，其中所述第三延伸段的顶部抵触在杯口底部的内侧。