CN108930200A - 一次性纤维餐具成型设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明特指一种一次性纤维餐具成型设备及工艺,属于纤维餐具生产制造技术领域，包括捞浆装置、烘干成型装置及卸料装置，三者集成于同一机体内，捞浆装置包括捞浆上模、捞浆下模和驱动装置Ⅰ，捞浆上模和捞浆下模合模时，半成品在凹腔Ⅰ和凸腔Ⅰ内成型；烘干装置包括烘干上模、烘干下模和驱动装置Ⅱ，烘干上模和烘干下模合模，使半成品烘干后形成成品；卸料装置包括升降支架和卸料板，卸料板通过驱动转轴完成180°翻转，卸料板的端面上设有若干与凸腔Ⅱ相对应的吸盘。本发明整个生产过程中，捞浆成型和烘干成型同步进行，捞浆成型后的半成品转移至烘干下模，与烘干成型后的成品转移至卸料板同步进行，往复循环，无缝对接，大大提高了生产效率。

Description

一次性纤维餐具成型设备及工艺

技术领域

本发明属于纤维餐具生产制造技术领域，涉及一种一体式的成型设备，特指一种一次性纤维餐具成型设备及工艺。

背景技术

在环保意识越来越强的今天，一次性餐具的生产和使用也必须满足环保要求，首先要能降解，不污染环境，其次对人体无毒无害。所以近年来一次性餐具的研发和创新越来越多，尤其是在使用秸秆、甘蔗渣等纤维含量较高的农作物来制造餐具上，取得了不错的成绩。

关于生产一次性餐具的设备，公布号为CN107815930A的专利文献中，公开了一种纸浆餐具成型机及其加工方法，该方案中包括分层框体，分层框体平移机构，分层框体6上方的机械手7、机械手平移机构、设置于机械手7上的若干吸盘机构及分层框体升降机构，分层框体包括上框体60、下框体61、框体平移机构，上述机构设置，上、下框体均设有由若干钩体62组成的放置台，放置台用于支撑捞浆网20，结合依靠上升平移的分层框体10，水平平移的上、下框体，更便于上、下料。该方案中由于捞浆网与成型模具呈分离状态，初步成型的半成品，成型质量不高，后期还需对成品进行切边，而且半成品在工序间的转移过于繁琐，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种工序简单，生产效率高的一次性纤维餐具成型设备及工艺。

本发明的目的是这样实现的：一次性纤维餐具成型设备，包括捞浆装置、烘干成型装置及卸料装置，三者集成于同一机体内，机体内设置有浆槽，位于捞浆装置下方，其中，所述捞浆装置包括捞浆上模、捞浆下模和驱动装置Ⅰ，所述驱动装置Ⅰ驱动捞浆上模横向移动，转移半成品，所述捞浆下模上设置有若干凹腔Ⅰ，凹腔Ⅰ的内壁设置有一层与凹腔Ⅰ形状相同的滤网，所述凹腔Ⅰ的底部设置有若干过滤孔，所述捞浆上模上设置有与所述凹腔Ⅰ相对应且适配的凸腔Ⅰ，所述捞浆上模和捞浆下模合模时，半成品在凹腔Ⅰ和凸腔Ⅰ内成型；

所述烘干成型装置包括烘干上模、烘干下模和驱动装置Ⅱ，所述驱动装置Ⅱ驱动烘干上模横向移动，转移成品，所述烘干下模上设置有若干凹腔Ⅱ，所述烘干上模上设置有与所述凹腔Ⅱ相对应且适配的凸腔Ⅱ，半成品转移至凹腔Ⅱ内，烘干上模和烘干下模合模，使半成品烘干后形成成品；

所述卸料装置包括升降支架和卸料板，所述卸料板侧壁的中间位置设置有驱动转轴，卸料板通过驱动转轴固定在升降支架上，并能完成180°翻转，所述卸料板的端面上设置有若干与凸腔Ⅱ相对应的吸盘。

进一步优化：所述捞浆上模和烘干上模上均设置有真空吸附装置，且内部均设置有真空管道，真空管道与所述真空吸附装置连接，所述真空管道的吸附口延伸至凸腔Ⅰ和凸腔Ⅱ的端面。

进一步优化：所述捞浆上模和烘干上模内均设置有加热棒。

进一步优化：所述机体的顶部设置有导轨，所述驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ设置在导轨上。

进一步优化：所述捞浆下模和烘干下模的底部均设置有升降杆，所述升降杆驱动捞浆下模和烘干下模上下移动。

进一步优化：所述烘干下模上设置有真空吸附装置Ⅰ，且内部设置有真空管道Ⅰ，真空管道Ⅰ与所述真空吸附装置Ⅰ连接，所述真空管道Ⅰ的吸附口延伸至凹腔Ⅱ的端面。

进一步优化：所述烘干下模内还设置有加热棒Ⅰ。

进一步优化：所述浆槽的底部设置有进料管和出料管，所述进料管和出料管外接有加料槽，所述进料管和出料管上设置有泵体，使浆槽和加料槽内的浆液循环流动。

进一步优化：所述卸料装置下方设置有传送辊。

进一步优化，关于工艺方面包括如下步骤：

S1、制浆，制备浆液添加到加料槽内，并通过泵体送入浆槽内，使浆槽和加料槽内的浆液保持循环流动；

S2、捞浆成型，捞浆下模进入浆槽内捞浆，待凹腔Ⅰ内的液体沿过滤孔过滤完毕，并在滤网上形成餐具雏形，捞浆下模升高，与捞浆上模合模，并进行预加热，形成半成品；

S3、转移，捞浆上模通过真空吸附装置将半成品吸附在凸腔Ⅰ上，此时，驱动装置Ⅱ驱动烘干上模移动至卸料板上方，驱动装置Ⅰ驱动捞浆上模移动至烘干下模上方，烘干下模上升，与捞浆上模合模，捞浆上模上的真空吸附装置关闭，半成品落入烘干下模的凹腔Ⅱ内；

S4、烘干成型，烘干下模上移与烘干上模合模，对凹腔Ⅱ内的半成品进行加热烘干形成成品，烘干时间为20s-30s，烘干温度为200℃-280℃；

S5、卸料，在S3的转移过程中，捞浆上模和烘干上模同时沿导轨移动，捞浆上模将半成品转移至烘干下模内，烘干上模通过真空吸附装置将成品转移至卸料板上方，升降支架驱动卸料板上移，吸盘与凸腔Ⅱ对接，使成品转移到吸盘上，待烘干上模复位，驱动转轴驱动卸料板180°翻转，使成品朝下，升降支架驱动卸料板下移，并将成品堆叠到传送辊上；

S6、包装，成品堆叠到规定厚度后，传送辊启动，将成品送入包装区，进行打包装箱，最后入库。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：滤网与捞浆上模的凹腔Ⅰ呈一体式结构，捞浆上模在浆槽内捞浆后，产品雏形能够在凹腔Ⅰ内快速成型，并且捞浆上模和捞浆下模合模后，能够对雏形进行预加热，形成半成品，然后直接通过捞浆上模将半成品转移到烘干下模内，整个生产过程中，捞浆成型和烘干成型同步进行，捞浆成型后的半成品转移至烘干下模，与烘干成型后的成品转移至卸料板同步进行，往复循环，无缝对接，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中捞浆上模的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本发明中捞浆下模的结构示意图；

图5是图4中B处的局部放大示意图；

图6是本发明中工序间产品转移的结构示意图；

图7是本发明中产品转移完成后复位的结构示意图；

图中：10-机体，11-浆槽，1101-进料管，1102-出料管，1103-加料槽，12-捞浆上模，1201-凸腔Ⅰ，1202-剪切凸起，13-捞浆下模，1301-凹腔Ⅰ，1302-滤网，1303-过滤孔，1304-剪切台阶，14-烘干上模，1401-凸腔Ⅱ，15-烘干下模，1501-凹腔Ⅱ，1502-真空管道Ⅰ，1503-真空吸附装置Ⅰ，1504-加热棒Ⅰ，16-升降支架，17-卸料板，1701-驱动转轴，1702-吸盘，1703-吸管，18-传送辊，19-导轨，20-驱动装置Ⅰ，21-驱动装置Ⅱ，22-真空管道，23-真空吸附装置，24-加热棒，25-升降杆。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—7：一次性纤维餐具成型设备，包括捞浆装置、烘干成型装置及卸料装置，三者集成于同一机体10内，机体10内设置有浆槽11，位于捞浆装置下方，设备整体结构简单，其中，所述捞浆装置包括捞浆上模12、捞浆下模13和驱动装置Ⅰ20，所述驱动装置Ⅰ20驱动捞浆上模12横向移动，转移半成品，所述捞浆下模13上设置有若干凹腔Ⅰ1301，凹腔Ⅰ1301的内壁设置有一层与凹腔Ⅰ1301形状相同的滤网1302，凹腔Ⅰ1301与滤网1302呈一体式，由于滤网1302较薄，单独使用时，容易变形或破损，不利于捞浆成型，而与凹腔Ⅰ1301结合后，具有稳定的结构，使用寿命长，成型质量高，所述凹腔Ⅰ1301的底部设置有若干过滤孔1303，凹腔Ⅰ1301中浆液的水分沿过滤孔1303排出，使浆液中的纤维成分自然沉降，并均匀的附着在滤网1302上，进一步提升了成型质量，所述捞浆上模12上设置有与所述凹腔Ⅰ1301相对应且适配的凸腔Ⅰ1201，所述捞浆上模12和捞浆下模13合模时，半成品在凹腔Ⅰ1301和凸腔Ⅰ1201内成型，且捞浆上模12内设置有加热棒24，可以对半成品进行预加热，使半成品内所含的水分快速减少，并定型；

如图3和5所示，所述凸腔Ⅰ1201的根部设置有剪切凸起1202，所述凹腔Ⅰ1301的端口设置有剪切台阶1304，剪切凸起1202和剪切台阶1304相适配，滤网1302的形状与凹腔Ⅰ1301相同，端口处也呈剪切台阶状，且滤网1302与凹腔Ⅰ1301之间设置有较小的间隙；由于浆液过滤后纤维成份附着在滤网1302上，形成雏形，此时的状态比较湿软，凹腔Ⅰ1301和凸腔Ⅰ1201合并时，滤网1302利用与凹腔Ⅰ1301之间的间隙，开始下沉，成品雏形随滤网1302向下做小距离的位移，此时，剪切凸起1202和剪切台阶1304将附着在凹腔Ⅰ1301端口边沿多余的纤维成份剪切掉，在捞浆成型阶段完成切边处理，避免后续还要对成品进行切边处理，简化了工艺步骤。

所述烘干成型装置包括烘干上模14、烘干下模15和驱动装置Ⅱ21，烘干上模14内设置有加热棒24，所述驱动装置Ⅱ21驱动烘干上模14横向移动，转移成品，所述烘干下模15上设置有若干凹腔Ⅱ1501，所述烘干上模14上设置有与所述凹腔Ⅱ1501相对应且适配的凸腔Ⅱ1401，半成品转移至凹腔Ⅱ1501内，烘干上模14和烘干下模15合模，使半成品烘干后形成成品；

上述捞浆装置中的凸腔Ⅰ1201与烘干装置中的凸腔Ⅱ1401结构相同，凹腔Ⅰ1301与凹腔Ⅱ1501的结构相同。

所述卸料装置包括升降支架16和卸料板17，所述卸料板17侧壁的中间位置设置有驱动转轴1701，卸料板17通过驱动转轴1701固定在升降支架16上，并能完成180°翻转，所述卸料板17的端面上设置有若干与凸腔Ⅱ1401相对应的吸盘1702，为了避免卸料板17与烘干上模14在交接成品时过于接近，所述卸料板17上设置有吸管1703，所述吸盘1702具体是设置在吸管1703的端部，所述吸管1703外接有真空吸附装置，增设的吸管1703能够防止卸料板17与烘干上模14交接成品时发生碰撞，还能够减少卸料板17上下移动的行程。在卸料板17的下方设置有传送辊18，成品被堆叠在传送辊18上，达到一定厚度时，传送辊18将成品传送至包装区。

如图1、6和7中所示，捞浆成型、烘干成型和卸料三道工序衔接时，各装置中的具体结构如下，所述捞浆下模13和烘干下模15的底部均设置有升降杆25，所述升降杆25驱动捞浆下模13和烘干下模15上下移动，所述捞浆上模12和烘干上模14上均设置有真空吸附装置23，两者中的真空吸附装置23相互独立工作，且内部均设置有真空管道22，真空管道22与所述真空吸附装置23连接，所述真空管道22的吸附口延伸至凸腔Ⅰ1201和凸腔Ⅱ1401的端面。具体如图2和4中所示，真空管道22包括主管和多根分管，主管和分管连通，主管与真空吸附装置23连接，分管延伸至凸腔Ⅰ1201和凸腔Ⅱ1401的端面，半成品成型后可以直接吸附在捞浆上模12的凸腔Ⅰ1201上，转移到烘干下模15内；成品成型后可直接吸附在烘干上模14的凸腔Ⅱ1401上，转移至卸料板17上。

所述烘干下模15上设置有真空吸附装置Ⅰ1503，且内部设置有真空管道Ⅰ1502，真空管道Ⅰ1502与所述真空吸附装置Ⅰ1503连接，所述真空管道Ⅰ1502的吸附口延伸至凹腔Ⅱ1501的端面。在捞浆上模12将半成品转移到烘干下模15处，交接半成品时，真空吸附装置Ⅰ1503启动，捞浆上模12上的真空吸附装置23关闭，半成品被吸附在凹腔Ⅱ1501内，一方面防止捞浆上模12离开时，半成品会挂在凸腔Ⅰ1201上，没有完全脱离，造成交接不完全或失败，另一方面半成品能够被精确的固定在凹腔Ⅱ1501内，与烘干上模14合模时，半成品不会发生位移，提高了烘干成型的精度，避免了次品的形成。

而且所述烘干下模15内还设置有加热棒Ⅰ1504，烘干下模15与烘干上模14合模时，半成品上下同时受热，能够使半成品被快速的烘干成型，形成成品，还能够确保半成品上下受热均匀，提高成型质量。

整个成型设备在生产餐具时，效率提高比较大，浆液的浓度变低的速度比较快，为了避免影响餐具的成型质量，所述浆槽11的底部设置有进料管1101和出料管1102，所述进料管1101和出料管1102外接有加料槽1103，所述进料管1101和出料管1102上设置有泵体(图中为标出)，使浆槽11和加料槽1103内的浆液循环流动。在生产的过程中，加料槽1103内会定时补充新的浆液，并通过进料管1101和出料管1102使浆液循环流动，一方面确保浆槽11内浆液浓度不变，另一方面浆液的循环流动，能够确保其内的各成分均匀混合在一起，避免纤维成分沉淀，影响餐具成型质量。

使用该成型设备生产餐具的具体工艺流程如下：

S1、制浆，制备浆液添加到加料槽1103内，并通过泵体送入浆槽11内，使浆槽11和加料槽1103内的浆液保持循环流动，并定时将制备好的浆液补充到加料槽内，保持浆液浓度不变；

S2、捞浆成型，捞浆下模13进入浆槽11内捞浆，待凹腔Ⅰ1301内的液体沿过滤孔1303过滤完毕，并在滤网1302上形成餐具雏形，升降杆25推动捞浆下模13升高，与捞浆上模12合模，并进行预加热，形成半成品；

S3、转移，机体10的顶部设置有导轨19，导轨19可以为滑轨或螺杆，所述驱动装置Ⅰ20和驱动装置Ⅱ21设置在导轨19上，驱动装置Ⅰ20和驱动装置Ⅱ21为电机提供动力的装置，捞浆上模12通过真空吸附装置23将半成品吸附在凸腔Ⅰ1201上，此时，驱动装置Ⅱ21驱动烘干上模14移动至卸料板17上方，驱动装置Ⅰ20驱动捞浆上模12移动至烘干下模15上方，升降杆25推动烘干下模15上升，与捞浆上模12合模，捞浆上模12上的真空吸附装置23关闭，半成品落入烘干下模15的凹腔Ⅱ1501内；

S4、烘干成型，烘干下模15上移与烘干上模14合模，对凹腔Ⅱ1501内的半成品进行加热烘干形成成品，烘干时间为20s-30s，烘干温度为200℃-280℃，在每次补充浆液初期，浆液浓度偏高，捞浆成型形成的半成品厚度偏厚，此时烘干时间为30s，烘干温度为280℃；补充浆液后的中期，浆液浓度趋平，捞浆成型形成的半成品厚度趋平，此时烘干时间为25s，烘干温度为240℃；补充浆液后的后期，浆液浓度降低，捞浆成型形成的半成品厚度偏薄，此时烘干时间为20s，烘干温度为200℃；通过这种起伏式的调节，能够确保对半成品的烘干不会过度；

S5、卸料，在步骤S3的转移过程中，捞浆上模12和烘干上模14同时沿导轨19移动，捞浆上模12将半成品转移至烘干下模15内，烘干上模14通过真空吸附装置23将成品转移至卸料板17上方，升降支架16驱动卸料板17上移，吸盘1702与凸腔Ⅱ1401对接，使成品转移到吸盘1702上，待烘干上模14复位，驱动转轴1701驱动卸料板180°翻转，使成品朝下，升降支架16驱动卸料板17下移，并将成品堆叠到传送辊18上；

S6、包装，成品堆叠到规定厚度后，传送辊18启动，将成品送入包装区，进行打包装箱，最后入库。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一次性纤维餐具成型设备，包括捞浆装置、烘干成型装置及卸料装置，三者集成于同一机体(10)内，机体(10)内设置有浆槽(11)，位于捞浆装置下方，其特征在于：所述捞浆装置包括捞浆上模(12)、捞浆下模(13)和驱动装置Ⅰ(20)，所述驱动装置Ⅰ(20)驱动捞浆上模(12)横向移动，转移半成品，所述捞浆下模(13)上设置有若干凹腔Ⅰ(1301)，凹腔Ⅰ(1301)的内壁设置有一层与凹腔Ⅰ(1301)形状相同的滤网(1302)，所述凹腔Ⅰ(1301)的底部设置有若干过滤孔(1303)，所述捞浆上模(12)上设置有与所述凹腔Ⅰ(1301)相对应且适配的凸腔Ⅰ(1201)，所述捞浆上模(12)和捞浆下模(13)合模时，半成品在凹腔Ⅰ(1301)和凸腔Ⅰ(1201)内成型；

所述烘干成型装置包括烘干上模(14)、烘干下模(15)和驱动装置Ⅱ(21)，所述驱动装置Ⅱ(21)驱动烘干上模(14)横向移动，转移成品，所述烘干下模(15)上设置有若干凹腔Ⅱ(1501)，所述烘干上模(14)上设置有与所述凹腔Ⅱ(1501)相对应且适配的凸腔Ⅱ(1401)，半成品转移至凹腔Ⅱ(1501)内，烘干上模(14)和烘干下模(15)合模，使半成品烘干后形成成品；

所述卸料装置包括升降支架(16)和卸料板(17)，所述卸料板(17)侧壁的中间位置设置有驱动转轴(1701)，卸料板(17)通过驱动转轴(1701)固定在升降支架(16)上，并能完成180°翻转，所述卸料板(17)的端面上设置有若干与凸腔Ⅱ(1401)相对应的吸盘(1702)。

2.根据权利要求1所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述捞浆上模(12)和烘干上模(14)上均设置有真空吸附装置(23)，且内部均设置有真空管道(22)，真空管道(22)与所述真空吸附装置(23)连接，所述真空管道(22)的吸附口延伸至凸腔Ⅰ(1201)和凸腔Ⅱ(1401)的端面。

3.根据权利要求2所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述捞浆上模(12)和烘干上模(14)内均设置有加热棒(24)。

4.根据权利要求1或2所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述机体(10)的顶部设置有导轨(19)，所述驱动装置Ⅰ(20)和驱动装置Ⅱ(21)设置在导轨(19)上。

5.根据权利要求1所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述捞浆下模(13)和烘干下模(15)的底部均设置有升降杆(25)，所述升降杆(25)驱动捞浆下模(13)和烘干下模(15)上下移动。

6.根据权利要求1或5所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述烘干下模(15)上设置有真空吸附装置Ⅰ(1503)，且内部设置有真空管道Ⅰ(1502)，真空管道Ⅰ(1502)与所述真空吸附装置Ⅰ(1503)连接，所述真空管道Ⅰ(1502)的吸附口延伸至凹腔Ⅱ(1501)的端面。

7.根据权利要求6所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述烘干下模(15)内还设置有加热棒Ⅰ(1504)。

8.根据权利要求1所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述浆槽(11)的底部设置有进料管(1101)和出料管(1102)，所述进料管(1101)和出料管(1102)外接有加料槽(1103)，所述进料管(1101)和出料管(1102)上设置有泵体，使浆槽(11)和加料槽(1103)内的浆液循环流动。

9.根据权利要求1所述的一次性纤维餐具成型设备，其特征在于：所述卸料装置下方设置有传送辊18。

10.根据权利要求1所述的一次性纤维餐具的成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制浆，制备浆液添加到加料槽(1103)内，并通过泵体送入浆槽(11)内，使浆槽(11)和加料槽(1103)内的浆液保持循环流动；

S2、捞浆成型，捞浆下模(13)进入浆槽(11)内捞浆，待凹腔Ⅰ(1301)内的液体沿过滤孔(1303)过滤完毕，并在滤网(1302)上形成餐具雏形，捞浆下模(13)升高，与捞浆上模(12)合模，并进行预加热，形成半成品；

S3、转移，捞浆上模(12)通过真空吸附装置将半成品吸附在凸腔Ⅰ(1201)上，此时，驱动装置Ⅱ(21)驱动烘干上模(14)移动至卸料板(17)上方，驱动装置Ⅰ(20)驱动捞浆上模(12)移动至烘干下模(15)上方，烘干下模(15)上升，与捞浆上模(12)合模，捞浆上模(12)上的真空吸附装置关闭，半成品落入烘干下模(15)的凹腔Ⅱ(1501)内；

S4、烘干成型，烘干下模(15)上移与烘干上模(14)合模，对凹腔Ⅱ(1501)内的半成品进行加热烘干形成成品，烘干时间为20s-30s，烘干温度为200℃-280℃；

S5、卸料，在S3的转移过程中，捞浆上模(12)和烘干上模(14)同时沿导轨(19)移动，捞浆上模(12)将半成品转移至烘干下模(15)内，烘干上模(14)通过真空吸附装置将成品转移至卸料板(17)上方，升降支架(16)驱动卸料板(17)上移，吸盘(1702)与凸腔Ⅱ(1401)对接，使成品转移到吸盘(1702)上，待烘干上模(14)复位，驱动转轴(1701)驱动卸料板180°翻转，使成品朝下，升降支架(16)驱动卸料板(17)下移，并将成品堆叠到传送辊(18)上；

S6、包装，成品堆叠到规定厚度后，传送辊(18)启动，将成品送入包装区，进行打包装箱，最后入库。