CN109048385B - 一种保温杯杯盖的焊接装置及保温杯自动化生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及保温杯自动化生产设备，尤其涉及一种保温杯杯盖的焊接装置。一种保温杯杯盖的焊接装置，该装置包括超声波焊接底板、超声波焊接机、第一杯盖放置机构、杯盖搬运机构、杯盖输送机构和超声波焊接台架；该装置将待焊接的杯盖放置第一杯盖放置机构通过超声波焊接机完成对杯盖的焊接；该装置效率高，减少了劳动的强度和成本。

Description

一种保温杯杯盖的焊接装置及保温杯自动化生产设备

技术领域

本发明涉及保温杯自动化生产设备，尤其涉及一种保温杯杯盖的焊接装置。

背景技术

保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。目前保温杯杯体和杯盖的组装一般采用人工组装，人工组装具有以下的缺陷：1、产品一致性差：杯体和杯盖的相对位置一致性不能保证；不同的人或同一个人在不同体能状态下拧紧杯体和杯盖的松紧度和产品一致性存在差异；2、人员工作强度大、卫生条件差：手工包装工作强度大，而且卫生条件不利于产品后期的卫生保证；3、生产效率低：由于手工包装生产效率低，人工成本负担大，难以实现大批量生产。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种保温杯杯盖的焊接装置，该装置将待焊接的杯盖放置第一杯盖放置机构通过超声波焊接机完成对杯盖的焊接；该装置效率高，减少了劳动的强度和成本。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种保温杯杯盖的焊接装置，该装置包括超声波焊接底板、超声波焊接机、第一杯盖放置机构、杯盖搬运机构、杯盖输送机构和超声波焊接台架；超声波焊接底板固定安装在超声波焊接台架上，超声波焊接机固定安装在超声波焊接底板的中心位置处；第一杯盖放置机构固定安装在超声波焊接底板上，位于超声波焊接机的左侧；杯盖搬运机构固定安装在超声波焊接底板上，左右横跨超声波焊接机，位于超声波焊接机下半部分；杯盖输送装置同时固定安装在超声波焊接底板和超声波焊接台架上，位于超声波焊接机的右方和前方处；所述的杯盖搬运机构包括第一固定组件、无杆缸安装板、无杆气缸、竖移板、第一移动导轨、第一移动滑块、第一垫块、第一气缸、气缸连接件、夹取固定板、第一托板、第一夹取组件和第二夹取组件；第一固定组件固定安装在超声波焊接底板上，无杆缸安装板横向固定安装在第一固定组件上端前侧面，无杆缸安装板的上端面与第一固定组件上端平齐；第一托板固定安装在无杆缸安装板和第一固定组件上端面，无杆气缸固定安装在无杆缸安装板上；竖移板固定安装在无杆气缸上，在无杆气缸的作用下可以左右来回移动；第一移动导轨竖直固定安装在竖移板前侧面的左右两侧，第一移动滑块活动连接在第一移动导轨上，第一垫块固定安装在第一移动滑块上；第一气缸固定安装在竖移板上设置的凹槽中，气缸连接件下端与第一气缸的输出端相连，气缸连接件下端与夹取固定板相连；夹取固定板横向固定安装在第一垫块上，第一夹取组件和第二夹取组件分别固定安装在夹取固定板中间位置处的左右两侧。

作为进一步改进，该装置还包括光栅传感器、光栅固定支架和光栅固定板，光栅固定支架固定安装在超声波焊接底板上，分别位于超声波焊接底板的最右端和最左端靠前位置处；光栅传感器通过光栅固定板固定安装在光栅固定支架上。

作为进一步改进，所述的第一夹取组件和第二夹取组件结构相同；第一夹取组件包括第二气缸、第二气缸固定座、第一推块、第一连接板、第二移动导轨、第二移动滑块、第一齿条、第一齿轮、第一固定夹板和第一旋转轴；第二气缸固定座安装在夹取固定板左侧面上，第二气缸固定在第二气缸固定座上，第二气缸输出端与第一推块相连，第二移动导轨横向固定安装在夹取固定板上下两侧，第二移动滑块活动连接在第二移动导轨，第一连接板固定安装在第二移动滑块上，第一推块、第一齿条和第一固定夹板固定安装在第一连接板，第一齿条位于第一推块下方，第一固定夹板位于第一齿条下方，第一齿轮固定在第一旋转轴上，第一旋转轴安装在上下两条第二移动导轨之间的中心位置处。

作为进一步改进，所述的杯盖搬运机构还包括第一缓冲器和第一缓冲器固定板，第一缓冲器固定安装在第一缓冲器固定板，位于气缸连接件正上方，起到缓冲的效果；第一缓冲器固定板固定设置在竖移板的中间位置处，位于第一气缸的正上方。

作为进一步改进，所述的杯盖搬运机构还包括拖链和拖链固定板，拖链通过固定安装在竖移板上的拖链固定板固定在第一托板中。

本发明的第二个目的是提供一种保温杯自动化生产设备，该设备包括杯盖焊接装置、杯盖测泄漏装置、夹取搬运装置、不良品输出装置、杯盖搬移装置、深度检测装置、贴标装置、杯身搬运装置、拧杯盖装置、保温杯卸料搬运装置和成品输出装置；所述的杯盖焊接装置采用所述的一种保温杯杯盖的焊接装置，所述的杯盖焊接装置位于保温杯自动化生产设备的最左端，固定安装在超声波焊接台架上，所述的杯盖测泄漏装置位于杯盖焊接装置的右端，固定安装在泄漏测试台架上，所述的夹取搬运装置、不良品输出装置、深度检测装置、贴标装置位于杯盖侧泄漏装置右侧，固定安装在主线台架上，所述的不良品输出装置位于主线台架的左侧靠后的位置处，夹取搬运装置位于不良品输出装置前侧，所述的杯盖搬移装置固定安装在深度检测装置上，位于深度检测装置最上端的下方一定距离处，所述的深度检测装置位于夹取搬运装置的前侧，所述的贴标装置位于深度检测装置的正下方，用于对经过深度检测装置检测合格的保温杯进行贴标的操作；所述的杯身搬运装置固定安装在主线台架上，与深度检测装置的最前端位于同一直线上，所述的拧杯盖装置固定安装主线台架右端，位于杯身搬运装置右端的后侧，所述的保温杯卸料搬运装置固定设置在拧杯盖装置固定座上，位于拧杯盖装置固定座靠下的位置处，成品输出装置固定安装在主线台架上，位于拧杯盖装置的正右方。

本发明由于采用了上述的技术方案，该装置将待焊接的杯盖放置第一杯盖放置机构通过超声波焊接机完成对杯盖的焊接；该装置效率高，减少了劳动的强度和成本。本发明的设备实现了杯盖的自动化焊接并进行测泄漏，同时实现了杯身深度检测，贴标和拧紧杯盖，本发明的设备生产的产品一致性高，效率高，减少了劳动的强度和成本。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例各功能模块的爆炸结构示意图。

图3为杯盖焊接装置示意图。

图4为杯盖搬运机构的爆炸示意图。

图5为杯盖测泄漏装置的爆炸示意图。

图6为第一拧盖机构的爆炸示意图。

图7为第二杯盖放置机构示意图。

图8为顶升机构示意图。

图9为测漏机构的爆炸示意图。

图10为夹取搬运装置的爆炸示意图。

图11为第一机械手机构的爆炸示意图。

图12为不良品输出装置示意图。

图13为杯盖搬移装置示意图。

图14为深度检测装置的爆炸示意图。

图15为第一检测机构的爆炸示意图。

图16为第一杯身投放机构的爆炸示意图。

图17为贴标装置示意图。

图18为测杯口贴底标机构的爆炸示意图。

图19为杯身搬运装置示意图。

图20为拧杯盖装置示意图。

图21为第二杯身投放机构的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2所示的一种保温杯自动化生产设备，该设备包括杯盖焊接装置1、杯盖测泄漏装置2、夹取搬运装置3、不良品输出装置4、杯盖搬移装置5、深度检测装置6、贴标装置7、杯身搬运装置8、拧杯盖装置9、保温杯卸料搬运装置10、成品输出装置11。杯盖焊接装置1位于保温杯自动化生产设备的最左端，固定安装在超声波焊接台架上，用于对杯盖进行超声波焊接；杯盖测泄漏装置2位于杯盖焊接装置1的右端，固定安装在泄漏测试台架上，用于对经过杯盖焊接装置1焊接过的杯盖是否泄漏进行检测，保证杯盖的合格性；夹取搬运装置3、不良品输出装置4、深度检测装置6、贴标装置7位于杯盖侧泄漏装置2右侧，固定安装在主线台架上；不良品输出装置4位于主线台架的左侧靠后的位置处，用于输出经过杯盖测泄漏装置2和深度检测装置6检测出的不良品；夹取搬运装置3位于不良品输出装置4前侧，用于对保温杯的夹取和搬运工作；杯盖搬移装置5固定安装在深度检测装置6上，位于深度检测装置6最上端的下方一定距离处，用于把经过杯盖测泄漏装置2检测完成的杯盖搬运到拧杯盖装置9处；深度检测装置6位于夹取搬运装置3的前侧，用于对夹取搬运装置3夹取搬运来的杯身进行深度检测，保证杯身深度的合格性；贴标装置7位于深度检测装置6的正下方，用于对经过深度检测装置6检测合格的保温杯进行贴标的操作；杯身搬运装置8固定安装在主线台架上，与深度检测装置6的最前端位于同一直线上，用于搬运贴标装置7贴标完成的杯身到拧杯盖装置9处；拧杯盖装置9固定安装主线台架右端，位于杯身搬运装置8右端的后侧，用于对杯盖和杯身进行拧紧操作；保温杯卸料搬运装置10固定设置在拧杯盖装置9固定座上，位于拧杯盖装置9固定座靠下的位置处，用于把经过拧杯盖装置9处理后的保温杯搬运到成品输出装置11上；成品输出装置11固定安装在主线台架上，位于拧杯盖装置9的正右方，用于把经过一系列工序后的成品进行输出，整个生产过程完成。

如图3所示，杯盖焊接装置1包括超声波焊接底板12、超声波焊接机13、第一杯盖放置机构14、杯盖搬运机构15、杯盖输送机构16、光栅传感器17、光栅固定支架18、光栅固定板19、超声波焊接台架110；超声波焊接底板12固定安装在超声波焊接台架110上，用于安装其它机构；超声波焊接机13固定安装在超声波焊接底板12的中心位置处；第一杯盖放置机构14固定安装在超声波焊接底板12上，位于超声波焊接机13的左侧；杯盖搬运机构15固定安装在超声波焊接底板12上，左右横跨超声波焊接机13，位于超声波焊接机13下半部分；杯盖输送装置16同时固定安装在超声波焊接底板12和超声波焊接台架110上，位于超声波焊接机13的右方和前方处；光栅固定支架18固定安装在超声波焊接底板12上，分别位于超声波焊接底板12的最右端和最左端靠前位置处；光栅传感器17通过光栅固定板19固定安装在光栅固定支架18上。

杯盖焊接装置1使用时，杯盖搬运机构15把第一杯盖放置机构14处杯盖搬运到超声波焊接机13进行焊接，把焊接好的杯盖搬运到杯盖输送机构16中等待进行下一道工序。

如图4所示，杯盖搬运机构15包括第一固定组件151、无杆缸安装板152、无杆气缸153、竖移板154、第一移动导轨155、第一移动滑块156、第一垫块157、第一气缸158、气缸连接件159、第一缓冲器1510、第一缓冲器固定板1511、夹取固定板1512、拖链1513、拖链固定板1514、第一托板1515、第一夹取组件、第二夹取组件。第一固定组件151固定安装在超声波焊接底板12上，无杆缸安装板152横向固定安装在第一固定组件151上端前侧面，无杆缸安装板152的上端面与第一固定组件151上端平齐；第一托板1515固定安装在无杆缸安装板152和第一固定组件151上端面，无杆气缸153固定安装在无杆缸安装板152上；竖移板154固定安装在无杆气缸153上，在无杆气缸153的作用下可以左右来回移动；第一移动导轨155竖直固定安装在竖移板154前侧面的左右两侧，第一移动滑块156活动连接在第一移动导轨上，第一垫块157固定安装在第一移动滑块156上；第一气缸158固定安装在竖移板154上设置的凹槽中，气缸连接件159下端与第一气缸158的输出端相连，气缸连接件159下端与夹取固定板1512相连；第一缓冲器1510固定安装在第一缓冲器固定板1511，位于气缸连接件159正上方，起到缓冲的效果；第一缓冲器固定板1511固定设置在竖移板154的中间位置处，位于第一气缸158的正上方；拖链1513通过固定安装在竖移板154上的拖链固定板1514固定在第一托板1515中；夹取固定板1512横向固定安装在第一垫块157上，第一夹取组件和第二夹取组件分别固定安装在夹取固定板1512中间位置处的左右两侧。

杯盖搬运机构15使用时，在无杆气缸153的作用下，竖直板154沿着无杆气缸153左右来回移动；在第一气缸158的作用下，通过气缸连接件159带动夹取固定板1512沿第一移动导轨155上下移动，使第一夹取组件和第二夹取组件完成对杯盖的夹取，通过上下左右的移动完成对杯盖的搬运工作。

第一夹取组件包括第二气缸1516、第二气缸固定座1517、第一推块1518、第一连接板1519、第二移动导轨1520、第二移动滑块1521、第一齿条1522、第一齿轮1523、第一固定夹板1524、第一旋转轴1525。第二气缸固定座1517固定安装在夹取固定板1512左侧面上，第二气缸1516固定在第二气缸固定座1517上，第二气缸1516输出端与第一推块1518相连，第二移动导轨1520横向固定安装在夹取固定板1512上下两侧，第二移动滑块1521活动连接在第二移动导轨1520，第一连接板1519固定安装在第二移动滑块1521上，第一推块1518、第一齿条1522和第一固定夹板1524固定安装在第一连接板1519，第一齿条1522位于第一推块1518下方，第一固定夹板1524位于第一齿条1522下方，第一齿轮1523固定在第一旋转轴1525上，第一旋转轴1525安装在上下两条第二移动导轨1520之间的中心位置处。

第一夹取组件和第二夹取组件结构和特征完全相同。

第一夹取组件使用时，在第二气缸1516的作用下，第一推块1518带动第一连接板1519a沿着第二移动导轨1520左右移动，这时第一齿条1522a和第一固定夹板1524a也跟着左右移动，第一齿条1522a的移动通过与之相啮合的第一齿轮1523带动第一齿条1522b反向移动，随之第一连接板1519b带动第一固定夹板1524b沿着第二移动导轨1520反向移动，完成最终的夹取动作。

如图5所示，杯盖测泄漏装置2包括第一拧盖机构21、第二杯盖放置机构22、第三杯盖放置机构23、顶升机构24、测漏机构25、测试装置底板26、固定夹27、第一支撑立柱28、移动基板29、第二缓冲器210、第二缓冲器固定板211、第三气缸212、第二推块213、第二推杆214、第三移动导轨215、第三移动滑块216、杯盖放置板217。测试装置底板26固定在测试台架上，用于安装其它机构；第一支撑立柱28下端通过固定夹27固定安装在测试装置底板26上，四根第一支撑立柱28成矩阵式排列；移动基板29通过连接件固定安装在第一支撑立柱28上端，用于安装其它机构；测漏机构25固定安装在测试装置底板26中心位置处；顶升机构24固定安装在移动基板29下侧面，位于移动基板29右侧设置的矩形孔正下方，贯穿测试装置底板26；第一拧盖机构21、第二缓冲器固定板211、第三气缸212、第三移动导轨215固定安装在移动基板29上，第三移动导轨215位于移动基板29中间靠前的位置处，第二缓冲器固定板211位于第三移动导轨215两端，第三气缸212位于第三移动导轨215后方，第一拧盖机构21位于第三气缸212中间位置正后方；第二推块213通过第二推杆214与第三气缸212输出端相连，第二推块213又与杯盖放置板217相连；第二缓冲器210固定设置在第二缓冲器固定板211，起到缓冲的作用；第三移动滑块216活动连接在第三移动导轨215上，杯盖放置板217固定安装在第三移动滑块216上；第二杯盖放置机构22和第三杯盖放置机构23平行的固定在杯盖放置板217上。

杯盖测泄漏装置2使用时，焊接好的杯盖放置第二杯盖放置机构22、第三杯盖放置机构23，在第三气缸212作用下第二推块213推动杯盖放置板217向右移动，当第三杯盖放置机构23正好到达第一拧盖机构21正下方时，此时第一拧盖机构21、第三杯盖放置机构23、测漏机构25上下处于同一直线上，杯盖放置板217停止移动，第一拧盖机构21下压将杯盖拧到测漏机构25上的标准杯身上，完成拧盖动作后测漏机构25开始对杯盖进行测漏；测漏动作完成后第一拧盖机构21将杯盖卸下，杯盖放置板217继续向右移动，第二杯盖放置机构22又到达上中下三机构处于同一直线上时，杯盖放置板217停止移动，此时第三杯盖放置机构23正好到达顶升机构24的正上方，顶升机构24顶起杯盖供进行下一道工序。

如图6所示，第一拧盖机构21包括第二固定组件211、第一伺服电机212、第一皮带轮213、第一轴承支座214、梯形丝杆螺帽215、第一丝杆216、第四移动导轨217、第四移动滑块218、第二垫块219、拧盖竖直固定板2110、第一轴支撑座2111、第一导向杆2112、第一轴承固定座组件2113、扭力传感器安装板2114、第二伺服电机2115、第二伺服电机安装板2116、扭力传感器2117、第三轴承支座2118、第二旋转轴2119、支撑块2120、压紧拨叉2121、第四气缸2122、第四气缸支撑板2123、U型连接件2124、随动器2125、三爪卡钳2126。第二固定组件211固定安装在移动基板29中间靠后方的位置处，第一伺服电机212固定安装在第二固定组件211上端，第一皮带轮213活动连接在第一伺服电机212的输出端，第四移动导轨217纵向固定安装在第二固定组件211靠左的位置处；第四移动滑块218活动连接在第四移动导轨217上，沿第四移动导轨217上下移动，第二垫块219固定设置在第四移动滑块218上；第一轴承支座214固定安装在两个第四移动导轨217的中间位置处，第一丝杆216贯穿第一轴承支座214通过锁紧螺母与第二皮带轮231相连，第二皮带轮231通过皮带随第一皮带轮213转动；梯形丝杆螺帽215活动连接在第一丝杆216上，随着第一丝杆216的转动而上下移动；拧盖竖直固定板2110固定安装在梯形丝杆螺帽215和第二垫块219上，随着梯形丝杆螺帽215的移动而上下移动；第一轴支撑座2111固定安装在拧盖竖直固定板2110的中间位置处，安装有第一轴承固定座组件2113的第一导向杆2112固定在第一轴支撑座2111，扭力传感器安装板2114固定安装在第一轴承固定座组件2113上，第二伺服电机安装板2116固定在第一轴承固定座组件2113上端面；扭力传感器2117、第三轴承支座2118、支撑块2120和第四气缸支撑板2123固定安装在扭力传感器安装板2114上，扭力传感器2117位于扭力传感器安装板2114中间位置处，位于第二伺服电机安装板2116正下方，第四气缸支撑板2123位于扭力传感器2117正下方，第三轴承支座2118位于第四气缸支撑板2123，支撑块2120位于扭力传感器安装板2114最下端；压紧拨叉2121通过销与支撑块2120相连；第四气缸2122固定在第四气缸支撑板2123，第四气缸2122的输出端连接U型连接件2124，U型连接件2124通过销与压紧拨叉2121相连；第二旋转轴2119上端穿过扭力传感器2117与第二伺服电机2115相连，第二旋转轴2119下端与三爪卡钳2126相连，三爪卡钳2126通过随动器2125与压紧拨叉2121相连接。

第一拧盖机构21使用时，在第一伺服电机212的作用下第一丝杆216带动梯形丝杆螺帽215的移动，进而带动拧盖竖直固定板2110沿着第四移动导轨217上下移动，此时扭力传感器安装板2114也上下移动；在第四气缸2122的作用下，U型连接件2124带动压紧拨叉2121绕随动器2125旋转，完成三爪卡钳2126的夹紧和松开动作；第二伺服电机2115为拧盖提供动力，通过扭力传感器2117的感应作用来确定拧盖扭力的合适值，第二旋转轴2119带动三爪卡钳2126进行拧紧动作。

如图7所示，第二杯盖放置机构22包括第二轴支撑座221、第二导向杆222、前放置组件、后放置组件和第一止位块2210，前、后放置组件呈前后对称关系。第二轴支撑座221呈矩阵式固定在杯盖放置板217左侧设置的矩形孔周围，第二导向杆222纵向固定在第二轴支撑座221上；第一止位块2210固定在杯盖放置板217左侧设置的矩形孔的右侧，位于第二导向杆222两侧，并上下错开固定，用于限制前、后放置组件移动的极限位置。

前放置组件包括第五气缸223、第五气缸安装板224、第三推块225、第一推板226、第二轴承固定座组件227、定位安装件228、杯盖定位安装件229。第五气缸223通过固定在杯盖放置板217前侧面的第五气缸安装板224进行固定，第三推块225前侧与第五气缸223的输出端相连，第三推块225下侧面与第一推板226相连；定位安装件228固定安装在推板226的中间位置处，杯盖定位安装件229安装在定位安装件228上；第一推板226固定在第二轴承固定座组件227上，第二轴承固定座组件227套在第二导向杆222上。

前放置组件使用时，在第五气缸223的作用下，第三推块225带动第一推板226以第二轴承固定座组件227为辅助沿第二导向杆222前后移动，使定位安装件228和杯盖定位安装件229也跟着前后移动。

前、后放置组件的结构和功能特征完全相同。

第二杯盖放置机构22使用时，前后放置组件沿着第二导向杆222往相向方向上前后移动完成对杯盖横向的夹紧和松开。

第三杯盖放置机构23和第二杯盖放置机构22的结构和功能特征完全相同。

如图8所示，顶升机构24包括固定治具241、第二推板242、第六气缸243、第六气缸竖直安装板244、横向安装板245、第三轴支撑座246、第三导向杆247、第七气缸248、第七气缸安装板249、第二支撑立柱2410。固定治具241对称安装在第二推板242中间两侧，第二推板242固定在第六气缸243上端，第六气缸243固定在第六气缸竖直安装板244上，第六气缸竖直安装板244竖直固定在横向安装板245上；第三导向杆247通过第三轴支撑座246固定在横向安装板245下端面两侧，贯穿第七气缸安装板249；第七气缸248固定在第七气缸安装板249的中间位置处，伸缩端与横向安装板245中间位置相连，第二支撑立柱2410上下端分别连接移动基板29和第七气缸安装板249。

顶升机构24使用时，通过第七气缸248的作用推动横向安装板245向上移动，从而使固定治具241随着第六气缸243的上升而上升，完成顶升动作。当上升高度未达到或者微调时，第六气缸243开始起作用。

如图9所示，测漏机构25包括第三固定组件251、第八气缸252、第八气缸固定组件253、导向块组件254、第四推块255、第九气缸256、第二齿条257、第二齿轮258、第三缓冲器259、第五移动导轨2510、第五移动滑块2511、第三垫块2512、旋转中空轴2513、第三旋转轴2514、转动盘2515、测试治具安装板2516、测试治具2517、杯身2518、支撑块2519、第十气缸2520、第十气缸固定板2521。第三固定组件251、第八气缸固定组件253、导向块组件254、第九气缸256、第五移动导轨2510固定在测试装置底板26上，第三固定组件251位于测试装置底板26的中间位置处，导向块组件254位于第三固定组件251左侧，第八气缸固定组件253位于导向块组件254左侧，第九气缸256和第五移动导轨2510第三固定组件251下方靠右的位置处；第八气缸252固定在第八气缸固定组件253上，第四推块255与第八气缸252输出端相连，第四推块255沿着导向块组件254上端左右移动，第四推块255右端的凸起正好卡在转动盘2515边缘上的凹槽中，起到固定的作用；第二齿条257后端面与第九气缸256输出端相连，下侧面与第三垫块2512相连，第三垫块2512固定在第五移动滑块2511上，第五移动滑块2511活动连接在第五移动导轨2510上，第五移动导轨2510两端设置有两个第三缓冲器259；第三旋转轴2514固定在第三固定组件251的中间位置处，旋转中空轴2513通过轴承连接第三旋转轴2514，旋转中空轴2513上端与转动盘2515相连，旋转中空轴2513下端套有第二齿轮258，第二齿轮258与第二齿条257相啮合，带动转动盘2515转动；测试治具安装板2516固定在转动盘2515横向中心线两侧，前后对称；支撑块2519固定在测试治具安装板2516纵向中心线两侧，第十气缸2520的伸缩杆通过穿过支撑块2519对测试治具安装板2516进行固定，第十气缸2520通过固定板固定在转动盘2515上；测试治具2517固定在测试治具安装板2516的中间位置，位于两个支撑块2519之间，标准杯身2518放置在测试治具2517的中间位置；标准杯身2518的底部固定设置在测试治具2517上，测试治具2517设置有气道，气道连接真空测漏系统。

测漏机构25使用时，首先通过第十气缸2520完成对测试治具2517的固定，然后在第九气缸256的作用下，通过齿轮齿条传动机构带动转动盘2515转动来完成两个杯身2518位置的更换；当转动到转动盘2515边缘的凹槽与第四推块255上的凸起位置一致时，第八气缸252推动第四推块255向右移动进行固定。测漏的时候，杯盖拧紧在标准杯身2518上，通过真空测漏系统对标准杯身2518进行检测，检测气体的压力，测定杯盖是否测漏。

如图10所示，夹取搬运装置3包括第十一气缸31、第四导向杆32、第三轴承固定座组件33、第二托板34、第四缓冲器35、第一机械手机构36、第二机械手机构37，第十一气缸31、第四导向杆32固定在主线台架上，第四导向杆32位于第十一气缸31两侧，第四导向杆32右端设有第四缓冲器35，第三轴承固定座组件33套在第四导向杆32可以左右移动，第二托板34固定在第十一气缸31和第三轴承固定座组件33上，第一机械手机构36和第二机械手机构37分别固定在第二托板34上表面左右中心位置处。

如图11所示，第一机械手机构36包括第十二气缸361、第一固定座362、第一齿轮齿条组件363、第二止位块364、第四旋转轴365、第四旋转轴支撑件366、第四固定组件367、第十三气缸368、第六推块369、第六移动导轨3610、第六移动滑块3611、第十四气缸3612、第七推块3613、第十五气缸3614、第二固定夹板3615。第十二气缸361和第二止位块364固定在第二托板34左侧靠前的位置处，第一齿轮齿条组件363与第十二气缸361输出端相连；第一齿轮齿条组件363一侧活动连接在第一固定座362设置的轨道中，另外一侧套在第四旋转轴365下端，用于带动旋转轴转动，第二止位块364位于第一固定座362左侧；第四旋转轴支撑件366固定在第二托板34左侧中心位置处，并套在第四旋转轴365上，第四旋转轴365上端与第四固定组件367相连；第十三气缸368和第六移动导轨3610分别固定在四固定组件367左右两侧，第六推块369一侧与第十三气缸368输出端相连，第六推块369另外一侧固定在第十四气缸3612上，第十四气缸3612两侧与第六移动滑块3611相连，第七推块3613前后面分别于第十四气缸3612输出端和第十五气缸3614相连，第二固定夹板3615固定在第十五气缸3614两侧的输出端。

第二机械手机构37和第一机械手机构36的结构特征完全相同。

夹取搬运装置3使用时，在第十一气缸31的作用下第二托板34沿着第四导向杆32向右移动，当正处夹紧状态的第一机械手机构36和第二机械手机构37到达要进行的工位时，第二托板34停止移动，机械手松开放下杯身进行检测；当杯身检测不合格时，通过第一齿轮齿条组件363的作用，使第一机械手机构36和第二机械手机构37逆时针转动把不合格的杯身夹取到不良品输出装置4中。

如图12所示，不良品输出装置4包括输出装置台架41、第三伺服电机42、第三齿轮43、滚筒44、第三托板45、感应器46、挡板固定组件47、挡板48。输出装置台架41和第三伺服电机42固定在主线台架上，第三伺服电机42位于输出装置台架41右侧下方；第三齿轮43套在第三伺服电机42输出端，第三齿轮43通过链条与滚筒44的带齿端相连，滚筒44活动连接在输出装置台架41两端，第三托板45固定在输出装置台架41中间，用于支撑传送带，传送带绕滚筒44转动；感应器46固定在输出装置台架41左右侧位置处，用于感应杯盖的位置，挡板固定组件47固定在输出装置台架41的右侧，位于右侧感应器46的左侧，挡板48固定在挡板固定组件47上，防止杯盖滑落。

如图13所示，杯盖搬移装置5包括第五固定组件51、安装基板52、第四伺服电机53、传送组件54、同步带固定55、第七移动导轨56、第七移动滑块57、第五缓冲器58、移动板59、第十六气缸510、第三固定夹板511。第五固定组件51固定在深度检测装置6的立柱上，用于支撑杯盖搬移装置5，安装基板52固定在第五固定组件51上端面，第四伺服电机53通过固定件固定在安装基板52上表面最左侧，第四伺服电机53的输出端与传送组件54左端相啮合，传送组件54右端通过固定在安装基板52右侧的同步带固定55进行固定，第七移动导轨56固定在安装基板52上，第七移动滑块57活动连接在第七移动导轨56，第五缓冲器58设置在第七移动导轨56两端；移动板59下端面连接着第七移动滑块57，移动板59后端固定在传送组件54中的同步带541上，随着传送组件54的转动而左右移动，第十六气缸510固定在移动板59前端面左右两侧，第三固定夹板511固定在第十六气缸510输出端。

杯盖搬移装置5使用时，第四伺服电机53驱动传动组件54转动，移动板59随着传动组件54的转动而沿着第七移动导轨56左右移动；通过第十六气缸510推动第三固定夹板511向内侧伸长对杯盖进行夹取。

如图14所示，深度检测装置6包括第三支撑立柱61、第四轴支撑座62、过线管63、管夹64、上固定板65、第一检测机构66、第二检测机构67、第一杯身投放机构68、第一主线底板69。第三支撑立柱61下端通过第四轴支撑座62固定在第一主线底板69上，上固定板65固定在第三支撑立柱61的上端，过线管63通过套在右侧第三支撑立柱61上的管夹64进行固定，第一检测机构66和第二检测机构67分别固定在上固定板65表面的左右两侧，第一杯身投放机构68固定设置在第一主线底板69左侧矩形孔位置处，位于第一检测机构66正下方。

如图15所示，第一检测机构66包括第五伺服电机661、螺杆662、第一直线轴承663、滑动导向杆664、第五轴支撑座665、测量固定板666、第五导向杆667、弹簧668、导向杆连接件669、压块6610、第二直线轴承6611、限位开关6612、感测头6613、感测头固定组件6614、感应块6615、治具连接件6616、内管阻水部高度治具6617、测量基准板6618。第五伺服电机661固定在上固定板65上表面中间左侧位置处，螺杆662与第五伺服电机661相连；滑动导向杆664上端通过第一直线轴承663固定在上固定板65下表面，下端通过第五轴支撑座665连接着测量固定板666；第二直线轴承6611嵌在上固定板65中间靠前位置处，第五导向杆667上端穿过第二直线轴承6611，弹簧668套在第五导向杆667下端，导向杆连接件669固定在第五导向杆667上端，测量基准板6618固定在第五导向杆667下端，压块6610固定在导向杆连接件669中间位置处；限位开关6612固定在测量固定板666前端面凹槽内，并与压块6610相连，用于感应压块6610的极限位置；感测头6613固定在感测头固定组件6614中间位置处，位于测量固定板666中间矩形孔正下方，感测头固定组件6614固定在测量基准板6618上表面靠后位置处，治具连接件6616通过螺钉固定在测量基准板6618中间位置处，感应块6615套在治具连接件6616外并与感测头6613下端保持零间隙，内管阻水部高度治具6617从测量基准板6618下方穿过治具连接件6616。

第一检测机构66和第二检测机构67的结构特征完全相同。

深度检测装置6使用时，在第五伺服电机661作用下螺杆662向下移动，当螺杆662顶到测量固定板666时，推动测量固定板666开始向下移动，直到测量基准板6618接触到第一杯身投放机构68中的杯体时，测量固定板666开始下压测量基准板6618，使内管阻水部高度治具6617压入杯体内，通过感测头6613和感应块6615检测出杯体的深度。

如图16所示，第一杯身投放机构68包括第六固定组件681、杯身放置板682、第八移动导轨683、第八移动滑块684、第四垫块685、第二丝杆686、轴承组件687、第一杯体治具固定组件688、第一杯体治具689、杯体6810、滚轮组件6811、旋转组件6812、第六伺服电机6813、第六伺服电机固定板6814。第六固定组件681固定在第一主线底板69上，杯身放置板682固定在第六固定组件681上端；第八移动导轨683和第二丝杆686横向固定在杯身放置板682前后两侧，且前后对称，第八移动滑块684活动连接在第八移动导轨683上，第四垫块685固定在第八移动滑块684，轴承组件687活动的套在第二丝杆686上；第一杯体治具固定组件688固定在杯身放置板682的中心位置处，第一杯体治具689固定第一杯体治具固定组件688中心位置处，杯体6810放置在第一杯体治具689中；滚轮组件6811和旋转组件6812分别固定在左右的第八移动滑块684和轴承组件687上，滚轮组件6811和旋转组件6812分别位于杯体6810的左右两侧，第六伺服电机6813通过第六伺服电机固定板6814固定在杯身放置板682后端面上。

第一杯身投放机构68使用时，第六伺服电机6813和第二丝杆686进行同步齿轮皮带传动，使右侧的滚轮组件6811和左侧的旋转组件6812相向运动完成对杯体6180固定。

如图17所示的贴标装置7，包括半自动平面贴标机71、测杯口贴底标机构72、贴侧标机构73。半自动平面贴标机71、测杯口贴底标机构72和贴侧标机构73固定在第一主线底板69上，半自动平面贴标机71位于第一主线底板69下方并处于测杯口贴底标机构72左侧，测杯口贴底标机构72位于第二检测机构67的正下方，贴侧标机构73位于测杯口贴底标机构72正右侧。

贴标装置7使用时，通过半自动平面贴标机71中标签盘711提供的标签分别传送到测杯口贴底标机构72和贴侧标机构73处对经过检测合格的杯体6810进行贴标。

如图18所示，测杯口贴底标机构72包括第十七气缸721、第三推杆722、第二杯体治具固定组件723、第二杯体治具724、夹紧组件725、第七固定组件726、第九移动导轨727、第九移动滑块728、第三止位块729、第六缓冲器7210、第十八气缸7211、放置底板7212。第七固定组件726固定在第一主线底板69上，第十七气缸721固定在第七固定组件726右下侧，第三推杆722上下端分别连接第二杯体治具固定组件723和第十七气缸721，第二杯体治具724固定在第二杯体治具固定组件723中心圆孔处；夹紧组件725固定在第二杯体治具固定组件723上，第十八气缸7211固定在第二杯体治具固定组件723后侧面，输出端与放置底板7212相连；放置底板7212设置在第二杯体治具固定组件723的凹槽7213中，用于支撑杯体6180，第二杯体治具固定组件723固定在第九移动滑块728，第九移动滑块728活动连接在第九移动导轨727上，第九移动导轨727竖直固定在第七固定组件726前侧面偏左的位置处，第六缓冲器7210固定在第七固定组件726上下端面，位于两个第九移动导轨727中间位置处；第三止位块729固定在第二杯体治具固定组件723后侧面中间位置处，位于第六缓冲器7210正下方。

测杯口贴底标机构72使用时，通过第十八气缸7211使放置底板7212上杯体6810随着放置底板7212的前后移动进行定位，然后夹紧组件725进行夹紧，再通过第十七气缸721使第二杯体治具固定组件723沿着第九移动导轨727向下移动，移动到一定位置时，半自动平面贴标机71对进行杯口贴底标。

贴侧标机构73和第一杯身投放机构68的结构特征完全相同。

如图19所示，杯身搬运装置8包括第八固定组件81、第十九气缸82、第三机械手机构83、第十移动滑块84、坦克链85、坦克链托板86。第八固定组件81固定在主线台架上，位于贴侧标机构73和拧杯盖装置9之间，第十九气缸82固定在第八固定组件81上，第十移动滑块84活动连接在第十九气缸82上，第三机械手机构83固定在第十移动滑块84上；坦克链托板86固定在第八固定组件81前侧面上，坦克链85固定在坦克链托板86左端，用于过线。

杯身搬运装置8使用时，通过第十九气缸82使第三机械手机构83把贴侧标机构73处完成贴标的杯体搬运到拧杯盖装置9处进行拧盖。

如图20所示，拧杯盖装置9包括第二主线底板91、第二拧盖机构92、第二杯身投放机构93。第二主线底板91固定在主线台架上，第二拧盖机构92和第二杯身投放机构93固定在第二主线底板91上靠右位置处，第二杯身投放机构93位于贴侧标机构73正右方，第二拧盖机构92位于第二杯身投放机构93正后方。

拧杯盖装置9使用时，第二拧盖机构92夹取从杯盖搬移装置5中搬运到右侧的杯盖，第二杯身投放机构93紧固从杯身搬运装置8中搬运右侧的杯身，然后通过第二拧盖机构92进行拧杯盖操作。

第二拧盖机构92和第一拧盖机构21的结构特征完全相同。

如图21所示，第二杯身投放机构93包括第九固定组件931、滑槽932、拧盖工站滑块933、杠杆934、轴935、旋盖夹紧块936、第二十气缸937、第八推块938、销子939、第四杯体治具组件9310。滑槽932横向固定在第九固定组件931中间位置处，拧盖工站滑块933固定在滑槽932上，位于滑槽932左右两侧；杠杆934位于滑槽932两侧，并穿过第九固定组件931上表面设置的规则孔，杠杆934上端槽孔通过螺钉连接在拧盖工站滑块933，弯曲处通过轴935连接着滑槽932，下端槽孔处通过销子939连接着第八推块938，第八推块938下端连接着第二十气缸937输出端，第二十气缸937固定在第二主线底板91下侧面上；旋盖夹紧块936固定在拧盖工站滑块933，第四杯体治具组件9310固定在第九固定组件931中间位置处。

杯体投放机构93使用时，在第二十气缸937作用下第八推块938带动销子939在杠杆934下端槽孔中向斜下方移动，杠杆934绕轴935顺时针旋转，杠杆934上端带动拧盖工站滑块933向内侧移动，从而实现旋盖夹紧块936对杯身的夹紧。

保温杯卸料搬运装置10和杯盖搬运机构15的结构特征相同。

成品输出装置11和不良品输出装置4的结构特征相同。

本发明保温杯自动化生产设备的生产过程如下：

1）焊接，将待焊接的杯盖放置第一杯盖放置机构通过超声波焊接机完成对杯盖的焊接。

2）泄漏检测，将焊接过的杯盖通过杯盖测泄漏装置使杯盖拧紧在杯身上进行杯盖测泄漏的操作。

3）杯身深度检测，深度检测装置对杯身的深度进行检测，不合格的杯身通过夹取搬运装置搬运到不良品输出装置中，合格的杯身通过夹取搬运装置搬运到下一道加工工序。

4）贴标，贴标装置对合格的杯身进行贴杯口底标和杯身侧标。

5）拧杯盖，拧杯盖装置将杯盖搬移装置搬移来的杯盖和杯身搬运装置搬运来的杯身进行拧紧。

6）卸料，保温杯卸料搬运装置把经过拧杯盖操作的保温杯搬运到成品输出装置输送出去。

Claims (5)

1.一种保温杯自动化生产设备，该设备包括杯盖焊接装置、杯盖测泄漏装置、夹取搬运装置、不良品输出装置、杯盖搬移装置、深度检测装置、贴标装置、杯身搬运装置、拧杯盖装置、保温杯卸料搬运装置和成品输出装置；

所述的杯盖焊接装置位于保温杯自动化生产设备的最左端，固定安装在超声波焊接台架上，所述的杯盖测泄漏装置位于杯盖焊接装置的右端，固定安装在泄漏测试台架上，所述的夹取搬运装置、不良品输出装置、深度检测装置、贴标装置位于杯盖侧泄漏装置右侧，固定安装在主线台架上，所述的不良品输出装置位于主线台架的左侧靠后的位置处，夹取搬运装置位于不良品输出装置前侧，所述的杯盖搬移装置固定安装在深度检测装置上，位于深度检测装置最上端的下方一定距离处，所述的深度检测装置位于夹取搬运装置的前侧，所述的贴标装置位于深度检测装置的正下方，用于对经过深度检测装置检测合格的保温杯进行贴标的操作；所述的杯身搬运装置固定安装在主线台架上，与深度检测装置的最前端位于同一直线上，所述的拧杯盖装置固定安装主线台架右端，位于杯身搬运装置右端的后侧，所述的保温杯卸料搬运装置固定设置在拧杯盖装置固定座上，位于拧杯盖装置固定座靠下的位置处，成品输出装置固定安装在主线台架上，位于拧杯盖装置的正右方；

所述的杯盖焊接装置包括超声波焊接底板、超声波焊接机、第一杯盖放置机构、杯盖搬运机构、杯盖输送机构和超声波焊接台架；超声波焊接底板固定安装在超声波焊接台架上，超声波焊接机固定安装在超声波焊接底板的中心位置处；第一杯盖放置机构固定安装在超声波焊接底板上，位于超声波焊接机的左侧；杯盖搬运机构固定安装在超声波焊接底板上，左右横跨超声波焊接机，位于超声波焊接机下半部分；杯盖输送机构同时固定安装在超声波焊接底板和超声波焊接台架上，位于超声波焊接机的右方和前方处；

其特征在于，所述的杯盖搬运机构包括第一固定组件、无杆缸安装板、无杆气缸、竖移板、第一移动导轨、第一移动滑块、第一垫块、第一气缸、气缸连接件、夹取固定板、第一托板、第一夹取组件和第二夹取组件；第一固定组件固定安装在超声波焊接底板上，无杆缸安装板横向固定安装在第一固定组件上端前侧面，无杆缸安装板的上端面与第一固定组件上端平齐；第一托板固定安装在无杆缸安装板和第一固定组件上端面，无杆气缸固定安装在无杆缸安装板上；竖移板固定安装在无杆气缸上，在无杆气缸的作用下可以左右来回移动；第一移动导轨竖直固定安装在竖移板前侧面的左右两侧，第一移动滑块活动连接在第一移动导轨上，第一垫块固定安装在第一移动滑块上；第一气缸固定安装在竖移板上设置的凹槽中，气缸连接件下端与第一气缸的输出端相连，气缸连接件下端与夹取固定板相连；夹取固定板横向固定安装在第一垫块上，第一夹取组件和第二夹取组件分别固定安装在夹取固定板中间位置处的左右两侧；

所述的深度检测装置包括第三支撑立柱、第四轴支撑座、过线管、管夹、上固定板、第一检测机构、第二检测机构、第一杯身投放机构、第一主线底板；第三支撑立柱下端通过第四轴支撑座固定在第一主线底板上，上固定板固定在第三支撑立柱的上端，过线管通过套在右侧第三支撑立柱上的管夹进行固定，第一检测机构和第二检测机构分别固定在上固定板表面的左右两侧，第一杯身投放机构固定设置在第一主线底板左侧矩形孔位置处，位于第一检测机构正下方；

第一检测机构和第二检测机构的结构特征完全相同；

第一检测机构包括第五伺服电机、螺杆、第一直线轴承、滑动导向杆、第五轴支撑座、测量固定板、第五导向杆、弹簧、导向杆连接件、压块、第二直线轴承、限位开关、感测头、感测头固定组件、感应块、治具连接件、内管阻水部高度治具、测量基准板；第五伺服电机固定在上固定板上表面中间左侧位置处，螺杆与第五伺服电机相连；滑动导向杆上端通过第一直线轴承固定在上固定板下表面，下端通过第五轴支撑座连接着测量固定板；第二直线轴承嵌在上固定板中间靠前位置处，第五导向杆上端穿过第二直线轴承，弹簧套在第五导向杆下端，导向杆连接件固定在第五导向杆上端，测量基准板固定在第五导向杆下端，压块固定在导向杆连接件中间位置处；限位开关固定在测量固定板前端面凹槽内，并与压块相连，用于感应压块的极限位置；感测头固定在感测头固定组件中间位置处，位于测量固定板中间矩形孔正下方，感测头固定组件固定在测量基准板上表面靠后位置处，治具连接件通过螺钉固定在测量基准板中间位置处，感应块套在治具连接件外并与感测头下端保持零间隙，内管阻水部高度治具从测量基准板下方穿过治具连接件；

深度检测装置使用时，在第五伺服电机作用下螺杆向下移动，当螺杆顶到测量固定板时，推动测量固定板开始向下移动，直到测量基准板接触到第一杯身投放机构中的杯体时，测量固定板开始下压测量基准板，使内管阻水部高度治具压入杯体内，通过感测头和感应块检测出杯体的深度。

2.根据权利要求1所述的一种保温杯自动化生产设备，其特征在于，杯盖焊接装置还包括光栅传感器、光栅固定支架和光栅固定板，光栅固定支架固定安装在超声波焊接底板上，分别位于超声波焊接底板的最右端和最左端靠前位置处；光栅传感器通过光栅固定板固定安装在光栅固定支架上。

3.根据权利要求1所述的一种保温杯自动化生产设备，其特征在于，所述的第一夹取组件和第二夹取组件结构相同；第一夹取组件包括第二气缸、第二气缸固定座、第一推块、第一连接板、第二移动导轨、第二移动滑块、第一齿条、第一齿轮、第一固定夹板和第一旋转轴；第二气缸固定座安装在夹取固定板左侧面上，第二气缸固定在第二气缸固定座上，第二气缸输出端与第一推块相连，第二移动导轨横向固定安装在夹取固定板上下两侧，第二移动滑块活动连接在第二移动导轨，第一连接板固定安装在第二移动滑块上，第一推块、第一齿条和第一固定夹板固定安装在第一连接板，第一齿条位于第一推块下方，第一固定夹板位于第一齿条下方，第一齿轮固定在第一旋转轴上，第一旋转轴安装在上下两条第二移动导轨之间的中心位置处。

4.根据权利要求1所述的一种保温杯自动化生产设备，其特征在于，杯盖搬运机构还包括第一缓冲器和第一缓冲器固定板，第一缓冲器固定安装在第一缓冲器固定板，位于气缸连接件正上方，起到缓冲的效果；第一缓冲器固定板固定设置在竖移板的中间位置处，位于第一气缸的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种保温杯自动化生产设备，其特征在于，杯盖搬运机构还包括拖链和拖链固定板，拖链通过固定安装在竖移板上的拖链固定板固定在第一托板中。

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