CN110576613B - 胶囊杯的加工方法、装置及胶囊杯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种胶囊杯的加工方法、装置及胶囊杯，涉及胶囊杯的加工的技术领域，该方法包括：将过滤膜层放置在胶囊杯的杯口位置，且将所述过滤膜层位于所述杯口外侧的部分夹持；将处于与杯口对应的位置的热熔机构的热熔头，与所述胶囊杯相对运动，使过滤膜层的被夹持部分向杯口内侧方向滑动，并通过热熔头与杯口的挤压将过滤膜层的边缘部位形成折边；使所述热熔机构的热熔头与所述胶囊杯继续相对运动，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体。本发明可提高生产效率、降低生产成本，且不会引入胶水避免了食品污染的风险。

Description

胶囊杯的加工方法、装置及胶囊杯

技术领域

本发明涉及胶囊杯的加工技术领域，尤其是涉及一种胶囊杯的加工方法、装置及胶囊杯。

背景技术

过滤胶囊杯在食品行业应用极其广泛，当前市面上多采用塑料PP(聚丙烯)和金属铝两种材质的过滤胶囊杯。

其中，金属铝材质的胶囊过滤杯包括铝杯本体、粘贴胶水和圆形过滤膜层。其加工过程为：把切好的铝板材通过五金模冲夹持折叠成型加工成铝杯本体；而后，将粘贴胶水通过点胶机自动点胶的方式均匀滴在所述铝杯本体内侧靠底部环形的位置；再将圆形过滤膜层通过自动化设备吸附放入点了胶水的铝杯本体内，然后通过一定温度的烘烤炉烘干粘贴胶水，完成圆形过滤膜层安装。虽然，金属铝胶囊过滤杯加工工艺简单而且效率也高，但也存在不足，一方面消耗大量的矿石，而且铝本身会氧化产生有害的氧化铝，长期食用含氧化铝的食品会使人产生老年痴呆，另一方面粘贴胶水也存在对食品污染的风险。

PP(聚丙烯)材质的胶囊过滤杯包括PP本体和圆锥形过滤膜层。其加工过程为：加工PP本体和圆锥形过滤膜层，其中，圆锥形过滤膜层是依次通过切网机的冲切-卷筒-融合接口-输送进入模具型腔-合模成型等一系列的工艺过程加工而成；而后将合模成型的圆锥形过滤膜层与所述PP本体通过注塑成型一次性完成。该加工过程中，圆锥形过滤膜层的成型工艺过程耗时较长，降低了整体的生产效率，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶囊杯的加工方法，以缓解现有技术中胶囊杯的加工会引入胶水存在食品污染的风险或整体生产效率低、增加了生产成本的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种胶囊杯的加工装置，以缓解现有技术中胶囊杯的加工会引入胶水存在食品污染的风险或整体生产效率低，增加了生产成本的技术问题。

发明的目的还在于提供一种胶囊杯，以缓解现有技术中胶囊杯的加工会引入胶水存在食品污染的风险或整体生产效率低，增加了生产成本的技术问题。

本发明提供的胶囊杯的加工方法包括：

将过滤膜层放置在胶囊杯的杯口位置，且将所述过滤膜层位于所述杯口外侧的部分夹持；

将处于与杯口对应的位置的热熔机构的热熔头，与所述胶囊杯相对运动，使过滤膜层的被夹持部分向杯口内侧方向滑动，并通过热熔头与杯口的挤压将过滤膜层的边缘部位形成折边；

使所述热熔机构的热熔头与所述胶囊杯继续相对运动，直至所述过滤膜层与所述热熔机构的热熔头的热熔区域接触的位置，到达所述胶囊杯的用于连接所述过滤膜层的位置，此时，所述过滤膜层的折边处于胶囊杯与热熔头的热熔区域之间，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体。

进一步地，所述胶囊杯的材质为PLA材质、PP材质或尼龙材质；

所述过滤膜层的材质为PLA材质、PP材质或尼龙材质。

进一步地，所述将过滤膜层放置在胶囊杯的杯口位置，且将所述过滤膜层位于所述杯口外侧的部分夹持的步骤包括：

将所述胶囊杯放置在下模镶块的容纳孔内，并使所述胶囊杯的上沿不高于所述下模镶块的上沿；

将所述过滤膜层放置在所述下模镶块的上沿上，并使所述过滤膜层的边缘搭接在所述下模镶块的上沿上；

将上模镶块夹持在所述过滤膜层的上方，此时，过滤膜层的边缘被上模镶块与下模镶块配合夹持。

进一步地，所述将上模镶块夹持在所述过滤膜层的上方包括：

将所述上模镶块的下沿上的多个第二固定部与所述下模镶块的上沿上的多个第二固定部一一对应对齐并嵌套啮合，以使所述过滤膜层被夹持后呈倒锥形；

其中，第一固定部与第二固定部为相互配合的凹槽与条形凸起，且所述条形凸起和凹槽均沿胶囊杯的径向从内部向外斜向上倾斜设置。

进一步地，所述将处于与杯口对应的位置的热熔机构的热熔头，与所述胶囊杯相对运动，使过滤膜层的被夹持部分向杯口内侧方向滑动的步骤包括：

使所述热熔机构的热熔头穿过上模镶块的通孔与所述过滤膜层抵接，并通过所述热熔头沿所述胶囊杯的深度方向向下压所述过滤膜层，使所述过滤膜层的边缘相对上模镶块或下模镶块向杯口的内侧滑动。

进一步地，所述热熔头的热熔区域为所述热熔头上向外凸出并周向环绕的加热环，胶囊杯的杯体的内壁上设置有用于连接热熔膜层的台阶；

所述使所述热熔机构的热熔头与所述胶囊杯继续相对运动，直至所述过滤膜层与所述热熔机构的热熔头的热熔区域接触的位置，到达所述胶囊杯的用于连接所述过滤膜层的位置的步骤包括：

所述热熔机构的热熔头推动所述过滤膜层沿所述胶囊杯的深度方向向下移动，直至所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上。

进一步地，所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上时，所述热熔头的位于加热环的下方的部分与所述过滤膜层间隙设置。

进一步地，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体的步骤包括：

使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度；

使所述热熔头的加热环在预定加热时间内维持热熔温度，以使所述过滤膜层与加热环抵接的位置与所述胶囊杯的台阶和胶囊杯的侧壁热熔为一体。

进一步地，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体的步骤还包括：

检测热熔头的加热环的温度，根据加热环的温度控制热熔机构的加热电路的通断。

进一步地，使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度，使所述热熔头的加热环在预定加热时间内维持热熔温度的步骤包括：

利用驱动机构驱动所述热熔机构的热熔头穿过上模镶块的通孔与所述过滤膜层抵接，并在该过程中，使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度；

利用驱动机构驱动热熔头向下移动预设距离，使所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上，此时，所述加热环对所述过滤膜层与所述胶囊杯热熔；

在预定加热时间后，驱动机构驱动热熔头向上移动，所述加热环与所述过滤膜层分离；热熔机构的加热电路断开。

进一步地，还包括加工所述胶囊杯的步骤：

利用注塑成型的方式加工所述胶囊杯。

本发明提供的胶囊杯的加工装置，应用于如上述任一项所述的胶囊杯的加工方法，包括上模镶块、下模镶块、热熔机构和驱动机构；

所述下模镶块上设置有放置所述胶囊杯的容纳孔，所述胶囊杯能够放置在所述容纳孔内，且不高于所述下模镶块的上沿；

所述上模镶块上设置有通孔，所述上模镶块用于与所述下模镶块配合夹持过滤膜层，且所述上模镶块与所述下模镶块配合时，所述过滤膜层在外力的作用下能够相对所述上模镶块和下模镶块移动；

所述热熔机构包括发热构件以及热熔头，所述发热构件与所述热熔头连接，所述热熔头上设置有热熔区域，所述热熔头能够穿过所述通孔进入所述胶囊杯的内部，且所述热熔头的热熔区域与所述胶囊杯用于与过滤膜层连接的位置适配；

所述上模镶块的容纳孔与所述通孔上下对齐设置；

所述下模镶块的上沿对应于所述容纳孔的周向上间隔设置有多个第一固定部，所述上模镶块的下沿对应于所述通孔的周向上间隔设置有多个第二固定部，所述第一固定部用于与所述第二固定部嵌套啮合连接，以夹持过滤膜层的边缘；

所述驱动机构用于驱动热熔机构的热熔头与所述胶囊杯相对移动。

本发明提供的胶囊杯，所述胶囊杯通过如上述任一项所述的胶囊杯的加工方法加工而成。

本发明提供的胶囊杯的加工方法，首先采用过滤膜层夹持成型的方式，不需要预先将过滤膜层经过复杂的成型工艺，操作简单；而后过滤膜层直接通过热熔的方式与胶囊杯热熔为一体，不需要用到胶水等额外连接物质，不会引起食品污染。可见，本发明胶囊杯的加工方法可提高生产效率、降低生产成本，且不会引入胶水等，消除了食品污染的风险。

本发明提供的胶囊杯的加工装置，应用于本发明提供的胶囊杯的加工方法，具有与本发明提供的胶囊杯的加工方法相同的有益效果，在此不再详细赘述。

本发明提供的胶囊杯，该胶囊杯通过本实施例提供的胶囊杯的加工方法加工而成。

具有与本发明提供的胶囊杯的加工方法相同的有益效果，在此不再详细赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的胶囊杯的加工方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的胶囊杯的加工方法的一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的热熔机构的示意图；

图4为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的上模镶块示意图；

图5为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的下模镶块示意图；

图6为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的原理示意图；

图7为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置夹持过滤膜层的示意图；

图8为图7中过滤膜层的示意图；

图9为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的热熔过程的示意图；

图10为图9的A部放大图；

图11为本发明实施例提供的胶囊杯的加工装置的工作过程示意图。

图标：100-热熔机构；110-发热构件；111-发热棒；112-加热固定板；113-模头；114-模头推拉板；120-热熔头；121-加热环；200-上模镶块；210-通孔；220-条形凸起；300-下模镶块；310-容纳孔；320-凹槽；400-胶囊杯；410-台阶；500-过滤膜层；600-气缸；610-推拉杆；700-固定架；710-底板；720-支撑柱；730-顶板；800-温度检测元件线孔；910-上模座；920-下模座；930-定位柱；940-定位孔；950-间隙。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图11所示，本实施例提供一种胶囊杯的加工方法，应用于能够通过热熔的方式进行连接的胶囊杯400与过滤膜层500。该胶囊杯的加工方法具体包括以下步骤：

步骤S100：将过滤膜层500放置在胶囊杯400的杯口位置，且将过滤膜层500位于杯口外侧的部分夹持。

步骤S200：将处于与杯口对应的位置的热熔机构100的热熔头120，与胶囊杯400相对运动，使过滤膜层500的被夹持部分向杯口内侧方向滑动，并通过热熔头120与杯口的挤压将过滤膜层500的边缘部位形成折边。

步骤S300：使热熔机构100的热熔头120与胶囊杯400继续相对运动，直至过滤膜层500与热熔机构100的热熔头120的热熔区域接触的位置，到达胶囊杯400的用于连接过滤膜层500的位置，此时，过滤膜层的折边处于胶囊杯400与热熔头120的热熔区域之间，通过热熔头120将所述胶囊杯400与过滤膜层500的折边热熔为一体。

其中，过滤膜层500也称为过滤纸，过滤纸可通过切网机冲切而成。本实施例中胶囊杯400可理解为尚未安装过滤纸的杯体，胶囊杯400的材质和过滤膜层500的材质选择，只要两者之间能实现热熔即可，例如胶囊杯400的材质和过滤膜层500的均为PP(聚丙烯)材料，或PP材料的过滤膜层500与铝材质的胶囊杯400，胶囊杯400和过滤膜层500的材质为均为尼龙材质等等。

本实施例中，胶囊杯400的材质和过滤膜层500的材质优选为PLA(聚乳酸)材质。

所述胶囊杯400和过滤膜层500原材料是PLA，其是通过淀粉原料生物合成的，是可再生的、可生物降解的，在室外自然环境下约6个月的时间里就能降解成有机肥料溶入土壤中。相比塑料PP(聚丙烯)和金属铝材等材质，PLA更加环保。

具体而言，步骤S100包括：

步骤S101：将胶囊杯400放置在下模镶块300的容纳孔310内，并使胶囊杯400的上沿不高于下模镶块300的上沿。

其中，容纳孔310也可是上下连通的孔，该步骤中，在将胶囊杯400放置在下模镶块300之前，还应当做好准备工作，也即将下模镶块300放置在下模座920中，并通过下模座920将下模镶块300进行固定。

需要说明的是，下模镶块300也可与下模座920为一体构造，此时可不用执行准备工作。

步骤S102：将过滤膜层500放置在下模镶块300的上沿上，并使过滤膜层500的边缘搭接在下模镶块300的上沿上。此时，各构件的状态如图6所示。

步骤S103：将上模镶块200夹持在过滤膜层500的上方，此时，过滤膜层500的边缘被上模镶块200与下模镶块300配合夹持。在受到下夹持力的作用下，过滤膜层500的边缘够相对上模镶块200和下模镶块300移动。此时，各构件的状态如图7所示；该步骤完成后，过滤膜层500的形状如图8所示。

具体的，将上模镶块200夹持在过滤膜层500的上方包括：

步骤S1031：将上模镶块200放置在上模座910内，并通过上模座910将上模镶块200固定。

步骤S1032：利用下模座920上的定位柱930穿入上模座910的定位孔940，将上模座910与下模座920对齐并相对固定，以使上模镶块的通孔210与下模镶块300的容纳孔310对齐。

步骤S1033：上模镶块200采用与下模镶块300啮合的方式夹持在过滤膜层500的上方。具体而言，将所述上模镶块200的下沿上的多个第二固定部与所述下模镶块300的上沿上的多个第二固定部一一对应对齐并嵌套啮合，以使所述过滤膜层500被夹持后呈倒锥形；也即通过下模镶块300与上模镶块200通过设置在相对侧面上的固定部实现过滤膜层500的固定，以使过滤膜层500形成中部向下凹陷的倒锥形。此时的加工状态如图7或图8所示。

其中，第一固定部和第二固定部为相互配合的凹槽与条形凸起，且所述条形凸起和凹槽均沿胶囊杯的径向从内部向外斜向上倾斜设置。

如图4和图5所示，作为一种具体形式，上模镶块200上的第二固定部为在上模镶块200的下沿的周向均布的多个条形凸起，下模镶块300上的第一固定部为多个在上模镶块200的上沿沿周向均布的多个凹槽320。每个凹槽320的槽底为沿进行从内部向外斜向上倾斜的结构。相应的，条形凸起220在使用状态时，也是从内向外斜向上倾斜的结构，具体的，如图4所示，条形凸起220包括内部凸段以及边缘的倾斜渐变段。

在步骤S1033中，上模镶块200的条形凸起220与下模镶块300上的凹槽320的配合，将过滤膜层500夹持在条形凸起220的下方的凹槽320内使过滤膜层500形成中部向下凹陷的倒锥形。

可以理解的是，上下合模时，通过下模座920的定位柱930配合上模座910的定位孔940实现凹槽320与条形凸起220相互啮合，完全压实，并且均匀设置的多个凹槽320和条形凸起220能够固定均匀形变需热熔过滤膜层500，热熔头120下压将形变过滤膜层500冲入胶囊杯400中，此时过滤膜层500已受热熔头120与镶块结构共同作用形变为胶囊杯400的内壁形状，能够完美贴合胶囊杯400的内壁，并均匀受热。

本实施例胶囊杯的加工方法中采用条形凸起220配合凹槽320的形式定位夹紧过滤膜层500的夹紧部位，保证了过滤膜层500的夹紧，同时，由于凹槽320和条形凸起220的倾斜形式，形成了过滤膜层500的导向面，所以不会对过滤膜层500形成较大的夹持摩擦力，避免了过滤膜层500向下运动时，其夹持部分受到较大的夹持摩擦力，而导致过滤膜层被撕裂情况的发生。并且，由于凹槽320和条形凸起220倾斜配合，使得过滤膜层500在下压前即可形成锥形结构，其作用与成型PP胶囊杯使用圆锥形滤纸作用一致，方便了过滤膜层500下压至胶囊杯400内，且形成锥形的过程简单方便。

进一步地，作为步骤S200一种具体形式，该步骤包括：

步骤S201：使热熔机构100的热熔头120穿过上模镶块200的通孔210与过滤膜层500抵接，并通过热熔头120沿胶囊杯400的深度方向向下压过滤膜层500，使过滤膜层500的边缘相对上模镶块200或下模镶块300向杯口的内侧滑动，通过热熔头120与杯口的挤压将过滤膜层500的边缘部位形成折边。

具体而言，如图11的左侧a图所示，可通过驱动机构带动带动热熔机构100向下移动，使热熔头120与过滤膜层500接触，具体的驱动机构可以是气缸600。气缸600的行程可通过在气缸600的控制器内预设行程实现，也可通过传感器检测气缸的行程，并反馈给气缸600的控制器实现，此为现有常规技术，在此不再赘述。

可以理解的是，通过热熔机构100的热熔头120移动，过滤膜层500以及胶囊杯400不移动的形式，相比胶囊杯400和过滤膜层500移动的形式，构件布置简单，且操作方便。

进一步地，本实施例加工的胶囊杯400的内侧壁上设置有固定过滤膜层500的台阶410，对应该种结构形式，热熔头120上沿径向向外并周向环绕凸出有加热环121。作为该种胶囊杯的加工方法，其步骤S300的具体实现形式，包括：

步骤S301：热熔机构100的热熔头120推动过滤膜层500沿胶囊杯400的深度方向向下移动，直至热熔机构100的热熔头120的加热环121的底面将过滤膜层500抵接在胶囊杯400的台阶410的上表面上；也即，直至热熔头120的加热环121的底面通过折边抵接在胶囊杯400的内壁上的台阶410上，此时，加热环121的底面以及外侧周面与折边抵接，且折边与胶囊杯400的内壁以及的台阶410的上表面抵接，此时过滤膜层500到达胶囊杯400的用于连接过滤膜层500的位置。此时的状态，如图9和图10所示。

优选的，该步骤中，加热环121的底面与折边抵接，且折边与胶囊杯400的内壁上的台阶410抵接时，热熔头120在加热环121下方的部分与过滤膜层500之间设置有间隙950。

其中，台阶410位置形成了过滤膜层500的熔接限定位置，而台阶410下方的位置为过滤膜层500的非限定位置。热熔头120在加热环121下端的部分与过滤膜层500之间设置有间隙950，也即，在非限定区域进行如图10所示的壁空处理，以避免该位置的过滤膜层500被热熔，且便于热熔头120更好地伸入胶囊杯400内热熔。

该种方式形成的胶囊杯的过滤膜层500的底端侧边未被热熔连接，保证了过滤膜层500在使用过程具有向上或向下轻微变形的灵活度。

步骤S302：使热熔头120的加热环121在预定升温时间内升温至预设热熔温度。

其中，该步骤可以是在热熔头120向下移动的过程中同步进行，也即，利用气缸600驱动热熔机构100的热熔头120穿过上模镶块200的通孔210与过滤膜层500抵接，并在该过程中，使热熔头120的加热环121在预定升温时间内升温至预设热熔温度。利用气缸驱动所述热熔机构的热熔头穿过上模镶块的通孔与所述过滤膜层抵接的示意图如图11的a图所示。

预定升温时间一般为较短的时间，其与气缸600向下移动的行程的时间相适配(也即，优选不大于气缸600向下移动的行程的时间)。考虑PLA材质熔点为155℃-185℃的特性，预设热熔温度为温度范围，一般为155℃-185℃。该温度需要严格控制，相应的，该步骤S302中，还包括检测热熔头120的加热环121的温度，根据加热环121的温度控制热熔机构的加热电路的通断的步骤。也即，在加热环121的温度大于预设热熔温度时，控制热熔机构100的加热电路导通，加热环121的温度低于预设热熔温度时，控制热熔机构100的加热电路导通。具体的，本实施例对应的胶囊杯的加工装置中，形成热熔头120的模头113以及加热环121的材质为6061AL(6061铝合金)，其传热性能优良，所以加热环121的温度与模头113的温度相差不大，所以可通过在模头113上设置温度检测元件检测温度。

步骤S303：使热熔头120的加热环121在预定加热时间内维持热熔温度，以使过滤膜层500与加热环121抵接的位置与所述胶囊杯400的台阶410和胶囊杯400的侧壁热熔为一体。

具体而言，利用气缸600驱动热熔头120向下移动预设距离，使热熔机构的热熔头120的加热环121的底面将过滤膜层500抵接在胶囊杯400的台阶410的上表面上，此时，加热环对所述过滤膜层与所述胶囊杯热熔。此时，胶囊杯的加工装置的状态如图11的b图所示。

在预定加热时间后，气缸600驱动热熔头120向上移动，加热环121与过滤膜层500分离；热熔机构100的加热电路断开。胶囊杯的加工装置的状态如图11的c图所示。

其中，预设距离指的是气缸600带动热熔头120从与过滤膜层500抵接的初始位置开始，到热熔机构的热熔头120的加热环121的底面将过滤膜层500抵接在胶囊杯400的台阶410的上表面上时，气缸600的移动行程。

预定加热时间为热熔所需时间，一般为2秒左右。热熔机构100的加热电路断开以及气缸600驱动热熔头120向上移动，可通过设置有预定加热时间的时间继电器实现时间的控制。

可以理解的是，为使过滤膜层500能牢固热熔焊接在胶囊杯400的内壁，且不破坏胶囊杯400整体结构，除了需要限定热熔区域(台阶410与加热环121的配合位置)外，热熔区域的热熔头120的接触热熔时间也需要精确控制，时间过短无法使过滤膜层500热熔在胶囊杯400的内壁，时间过长会热熔破坏胶囊杯400结构，本实施例通气缸传动，时间继电器控制热熔头热熔停留时间，行程下压传热，行程停留时热熔，行程上拉热熔完毕，操作简单，且精确度高。

本实施例中胶囊杯的加工方法，还包括步骤S001：加工胶囊杯400，具体而言，利用注塑成型的方式加工胶囊杯400，也即，胶囊杯400通过注塑成型加工而成。

该步骤S001应当在步骤S100之前完成。

需要说明的是，胶囊杯400一般为截面为圆形的形状，且其下端比上端略窄，对应该种形式的胶囊杯400，过滤膜层500也是圆形，应当注意的是，过滤膜层500在加工时，其应当能够覆盖胶囊杯400的上沿，且在胶囊杯400的上沿外留有余量。该圆形的胶囊杯400，在热熔过滤膜层500时，应当注意，形成热熔头120的模头113固定在加热固定板112下且与应当胶囊杯400同轴，以使热熔机构100的热熔头120与胶囊杯400的杯口对应。

综上所述，本实施例胶囊杯的加工方法，胶囊杯400是由注塑工艺一次成型，其胶囊杯400和过滤膜层500采用PLA材质；PLA材质的胶囊杯400和过滤膜层500是通过热熔的工艺加工而成，热熔工艺即简化了工艺工序流程，且热熔工艺充分利用了工艺流程中的时间空挡提高了生产效率，进一步地，热熔工艺降低了不良品的发生率，实现了自动一体化生产的愿望提高了生产效益。

本实施例提供一种胶囊杯的加工装置，用于实施本发明实施例提供的胶囊杯的加工方法，具体而言，该加工装置包括固定架700、上模镶块200、下模镶块300、热熔机构100和驱动机构。

固定架700包括底板710和顶板730，底板710和顶板730通过支撑柱720连接，下模镶块300安装在底板710上，驱动机构安装在顶板730上。驱动机构与热熔机构100用于驱动热熔头120沿杯体的深度方向移动。驱动机构可为气缸600。

热熔机构100是通过电能发热，相应的包括发热构件110以及热熔头120，发热构件110与热熔头120连接，具体的发热构件110包括发热棒111和模头113，发热棒111连接有加热电路，发热棒111通过加热固定板112固定在模头推拉板114上。发热棒111用于对模头113加热，模头113的下端形成有热熔头120，热熔头120上设置有热熔区域，具体的，热熔头120的周向上向外凸出有加热环121，加热环121的外周面用于形成热熔区域。热熔头120能够穿过通孔210进入杯体的内部，且热熔头120的热熔区域与杯体用于与过滤膜层500连接的位置适配。

其中，气缸600的推拉杆610与模头推拉板114连接，以带动热熔头升降。

热熔头120的模头113以及加热环121的材质优选为6061AL(6061铝合金)，其传热性能优良，所以加热环121的温度与模头113的温度相差不大，可通过在模头113上设置温度检测元件，用于检测加热环121温度，温度检测元件的电路通过设置在加热固定板上的温度检测元件线孔800接出。

固定架700的底板710上设置有下模座920，下模镶块300放置在下模座920内。下模镶块300上设置有放置杯体的容纳孔310，需热熔的胶囊杯400放置在下模镶块300的定位孔内进行定位，胶囊杯400的上沿且不高于下模镶块300的上沿。上模镶块200设置在上模座910上，上模镶块200上设置有通孔210，上模镶块200用于与下模镶块300配合固定过滤纸(也即过滤膜层500)，且上模镶块200与下模镶块300配合时，过滤纸在外力的作用下能够相对上模镶块200和下模镶块300移动；其中，上模镶块200的容纳孔310与通孔210上下对齐设置。

下模镶块300的上沿对应于容纳孔310的周向上间隔设置有多个第一固定部，上模镶块200的下沿对应于通孔210的周向上间隔设置有多个第二固定部；第一固定部与第二固定部嵌套连接。

具体而言，第一固定部为多个凹槽320，第二固定部为多个条形凸起220，条形凸起220与凹槽320一一对应设置，条形凸起220能够嵌套在凹槽320内，且条形凸起220与凹槽320间隙配合。多个凹槽320沿容纳孔310的周向均布；多个条形凸起220沿通孔210的周向均布。

例如图4和图5所示的，上模镶块200上设置有18个凹槽320，上模镶块200上设置有18个条形凸起220，且条形凸起220沿胶囊杯400的径向从内部向外斜向上倾斜设置，相应的凹槽320也应当是沿胶囊杯400的径向从内部向外斜向上倾斜设置。也即环型设置的条形凸起220和配合的凹槽320形成倒锥台型的内部空间。

需要说明的是，对应下模镶块300上倾斜设置凹槽320的结构形式，“胶囊杯400的上沿不高于下模镶块300的上沿”指的是，胶囊杯400在放置到容纳孔310内时，其上沿不高于下模镶块300的凹槽的内侧的最低端。

优选的，本实施例中，上模座910上设置有定位孔940，下模座920上设置有定位柱930，在装配时，可通过定位柱930穿入至定位孔940内实现上模镶块200与下模镶块300的定位。

需要说明的是，本实施例热熔头120的加热环121设置在热熔头120的中部位置上，且热熔头120位于加热环121下方的部分从上往下渐缩，以使热熔头120在加热环121下方的部分与过滤膜层500之间能够形成间隙950。

本实施例胶囊杯的加工装置还可包括控制器，具体控制器可以是常规工业PLC等，其作用是与气缸和热熔机构电连接，以控制气缸的升降动作和热熔机构的加热电路的通断。

本实施例胶囊杯的加工装置具体使用方法可参照本实施例提供的胶囊杯的加工方法，在此不再赘述。

本实施例还提供一种胶囊杯，该胶囊杯通过本实施例提供的胶囊杯的加工方法加工而成。

本发明实施例胶囊杯的加工方法、装置及胶囊杯在进行过滤膜层500热熔焊接加工时，只需要将待加工的胶囊杯400放入与其形状匹配的治具(下模镶块300))内，杯口放好待热熔焊接过滤膜层500，按下气缸的行程开关，模头自行下降热熔焊接并升起(热熔时间一般设定2S)，取出加工完成的胶囊杯即可。整个热熔焊接加工过程包括放取胶囊杯在内，不超过5秒。

传统的PP材质胶囊杯的加工，整个加工工艺过程(切网机冲切过滤纸-滤纸卷筒-融合滤纸接口-输送进入模具型腔-模具合模胶囊杯成型)需用时50秒以上，而使用本发明实施例胶囊杯的加工方法(胶囊杯注塑成型用时20秒-切网机冲切滤纸-胶囊杯热熔焊接过滤膜层用时5秒)通过设备改进切网机冲切过滤膜层与胶囊杯热熔焊接过滤膜层可同时进行，整道工序用时不超过25S。且本发明实施例胶囊杯的加工方法可将现有的4道工艺(滤纸卷筒-融合滤纸接口-输送进入模具型腔-模具合模胶囊杯成型)合为1道，整个胶囊杯的加工工序从5道可减少为2道，用时从50S以上简短为25S以内，使加工工艺更加简单，并加工方便快捷。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种胶囊杯的加工方法，其特征在于，包括：

将过滤膜层放置在胶囊杯的杯口位置，且将所述过滤膜层位于所述杯口外侧的部分夹持；

将处于与杯口对应的位置的热熔机构的热熔头，与所述胶囊杯相对运动，使过滤膜层的被夹持部分向杯口内侧方向滑动，并通过热熔头与杯口的挤压将过滤膜层的边缘部位形成折边；

使所述热熔机构的热熔头与所述胶囊杯继续相对运动，直至所述过滤膜层与所述热熔机构的热熔头的热熔区域接触的位置，到达所述胶囊杯的用于连接所述过滤膜层的位置，此时，所述过滤膜层的折边处于胶囊杯与热熔头的热熔区域之间，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体；

所述将过滤膜层放置在胶囊杯的杯口位置，且将所述过滤膜层位于所述杯口外侧的部分夹持的步骤包括：

将所述胶囊杯放置在下模镶块的容纳孔内，并使所述胶囊杯的上沿不高于所述下模镶块的上沿；

将所述过滤膜层放置在所述下模镶块的上沿上，并使所述过滤膜层的边缘搭接在所述下模镶块的上沿上；

将上模镶块夹持在所述过滤膜层的上方，此时，过滤膜层的边缘被上模镶块与下模镶块配合夹持；

所述将处于与杯口对应的位置的热熔机构的热熔头，与所述胶囊杯相对运动，使过滤膜层的被夹持部分向杯口内侧方向滑动的步骤包括：

使所述热熔机构的热熔头穿过上模镶块的通孔与所述过滤膜层抵接，并通过所述热熔头沿所述胶囊杯的深度方向向下压所述过滤膜层，使所述过滤膜层的边缘相对上模镶块或下模镶块向杯口的内侧滑动；

所述将上模镶块夹持在所述过滤膜层的上方包括：

将所述上模镶块的下沿上的多个第二固定部与所述下模镶块的上沿上的多个第二固定部一一对应对齐并嵌套啮合，以使所述过滤膜层被夹持后呈倒锥形；

其中，第一固定部与第二固定部为相互配合的凹槽与条形凸起，且所述条形凸起和凹槽均沿胶囊杯的径向从内部向外斜向上倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，所述胶囊杯的材质为PLA材质、PP材质或尼龙材质；

所述过滤膜层的材质为PLA材质、PP材质或尼龙材质。

3.根据权利要求1所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，所述热熔头的热熔区域为所述热熔头上向外凸出并周向环绕的加热环，胶囊杯的杯体的内壁上设置有用于连接热熔膜层的台阶；

所述使所述热熔机构的热熔头与所述胶囊杯继续相对运动，直至所述过滤膜层与所述热熔机构的热熔头的热熔区域接触的位置，到达所述胶囊杯的用于连接所述过滤膜层的位置的步骤包括：

所述热熔机构的热熔头推动所述过滤膜层沿所述胶囊杯的深度方向向下移动，直至所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上；

所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上时，所述热熔头的位于加热环的下方的部分与所述过滤膜层间隙设置。

4.根据权利要求3所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，通过所述热熔头将所述胶囊杯与所述过滤膜层的折边热熔为一体的步骤包括：

使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度；

使所述热熔头的加热环在预定加热时间内维持热熔温度，以使所述过滤膜层与加热环抵接的位置与所述胶囊杯的台阶和胶囊杯的侧壁热熔为一体。

5.根据权利要求4所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度，使所述热熔头的加热环在预定加热时间内维持热熔温度的步骤包括：

利用驱动机构驱动所述热熔机构的热熔头穿过上模镶块的通孔与所述过滤膜层抵接，并在此过程中，使所述热熔头的加热环在预定升温时间内升温至预设热熔温度；

利用驱动机构驱动热熔头向下移动预设距离，使所述热熔机构的热熔头的加热环的底面将过滤膜层抵接在所述胶囊杯的台阶的上表面上，此时，所述加热环对所述过滤膜层与所述胶囊杯热熔；

在预定加热时间后，驱动机构驱动热熔头向上移动，所述加热环与所述过滤膜层分离；热熔机构的加热电路断开。

6.根据权利要求1所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，还包括加工所述胶囊杯的步骤：

利用注塑成型的方式加工所述胶囊杯。

7.一种胶囊杯的加工装置，应用于如权利要求1-6任一项所述的胶囊杯的加工方法，其特征在于，包括上模镶块、下模镶块、热熔机构和驱动机构；

所述下模镶块上设置有放置所述胶囊杯的容纳孔，所述胶囊杯能够放置在所述容纳孔内，且不高于所述下模镶块的上沿；

所述上模镶块上设置有通孔，所述上模镶块用于与所述下模镶块配合夹持过滤膜层，且所述上模镶块与所述下模镶块配合时，所述过滤膜层在外力的作用下能够相对所述上模镶块和下模镶块移动；

所述热熔机构包括发热构件以及热熔头，所述发热构件与所述热熔头连接，所述热熔头上设置有热熔区域，所述热熔头能够穿过所述通孔进入所述胶囊杯的内部，且所述热熔头的热熔区域与所述胶囊杯用于与过滤膜层连接的位置适配；

所述上模镶块的容纳孔与所述通孔上下对齐设置；

所述下模镶块的上沿对应于所述容纳孔的周向上间隔设置有多个第一固定部，所述上模镶块的下沿对应于所述通孔的周向上间隔设置有多个第二固定部，所述第一固定部用于与所述第二固定部嵌套啮合连接，以夹持过滤膜层的边缘；

所述驱动机构用于驱动热熔机构的热熔头与所述胶囊杯相对移动。

8.一种胶囊杯，其特征在于，所述胶囊杯通过如权利要求1-6任一项所述的胶囊杯的加工方法加工而成。

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