CN110670417B - 一种纸浆模塑成型机及其制品转移结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制品转移结构，包括由上至下依次设置、用以压制纸浆纤维形成纸模塑制品的上模和下模，其中，所述上模的底部设有用以供纸浆纤维进入并形成纸模塑制品的纸质凸起的卡接槽，所述卡接槽具有沿其槽口方向尺寸减小的收缩段，所述收缩段具有用以卡固纸质凸起的卡接面，所述上模具有与所述卡接槽的槽底连通的导向通道，所述导向通道位于所述卡接槽的上方；用以沿所述导向通道下移并将纸质凸起顶出所述卡接槽的退料装置。上述纸浆模塑成型机能够自动化生产纸模塑制品，所生产产品的合格率和效率高，解决了需要利用气压使纸模塑制品与模具分离的问题。此外，本发明还公开了一种包括上述制品转移结构的纸浆模塑成型机。

Description

一种纸浆模塑成型机及其制品转移结构

技术领域

本发明涉及纸质塑制品制造技术领域，特别是涉及一种制品转移结构。此外，本发明还涉及一种包括上述制品转移结构的纸浆模塑成型机。

背景技术

纸浆模塑是一种立体造纸技术，它能够以甘蔗浆、竹浆、木浆和芦苇等植物纤维为原材料，并在纸浆模塑成型机上由特殊的模具塑造出一定形状的纸制品，如在我们生活中较为常见的食品包装用的餐盘、餐盒以及各种工业制品包装。

目前，在纸浆模塑成型机的生产过程中，转移纸模塑制品的过程具体为：首先控制上模抽真空吸附纸模塑制品并上移，同时控制下模吹气，使纸模塑制品与下模上方的丝网面分离，待上模和纸模塑制品到达预设位置之后，再向上模通入压缩空气，使上模与纸模塑制品完成分离，最后通过转运装置将脱模的纸模塑制品移出。

但是，上述分离纸模塑制品的方式存在以下问题，经过较长时间的运行之后，上模和下模的气孔均容易被纸浆材料堵塞，进而需要人工控制停机并进行通孔，这样一方面不利于纸模塑制品的自动化生产，降低纸模塑制品的制造效率，另一方面，下模在吹气的过程中会将气孔和丝网面处的污垢吹到纸模塑制品的表面，使产品报废。

此外，由于多台纸浆模塑成型机共用一台供热锅炉，当一台纸浆模塑成型机停机通孔时，将会造成供热锅炉的热能浪费；而且每一台纸浆模塑成型机均需配备气源装置，进而增加了纸模塑制品生产线的投资成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种制品转移结构，该制品转移结构能够自动化生产纸模塑制品，所生产产品的合格率和效率高，解决了需要利用气压使纸模塑制品与模具分离的问题。本发明的另一个目的是提供一种包括上述制品转移结构的纸浆模塑成型机。

为实现上述目的，本发明提供一种制品转移结构，包括：由上至下依次设置、用以压制纸浆纤维形成纸模塑制品的上模和下模，其中，所述上模的底部设有用以供纸浆纤维进入并形成纸模塑制品的纸质凸起的卡接槽，所述卡接槽具有沿其槽口方向尺寸减小的收缩段，所述收缩段具有用以卡固纸质凸起的卡接面，所述上模具有与所述卡接槽的槽底连通的导向通道，所述导向通道位于所述卡接槽的上方；用以沿所述导向通道下移并将纸质凸起顶出所述卡接槽的退料装置。

优选地，所述卡接槽的垂向截面轮廓为倒梯形。

优选地，所述卡接槽的垂向截面的两侧槽壁均相对于垂向倾斜30°角；所述卡接槽的槽深范围为1-1.5mm。

优选地，所述卡接槽的槽口低于所述上模的下表面；所述卡接槽的槽口的外边缘具有由上至下逐渐加宽的渐宽面。

优选地，所述退料装置包括：用以将纸质凸起顶出所述卡接槽的退料顶针；与所述退料顶针相连、用以驱动所述退料顶针沿所述导向通道移动的驱动部。

优选地，所述导向通道沿垂向延伸设置，所述退料顶针的顶部设有限位轴肩，所述导向通道的顶部具有用以卡抵所述限位轴肩底部的阶梯孔。

优选地，所述驱动部包括：与所述限位轴肩的顶部固定连接的顶料板；设于所述顶料板的上方、用以驱动所述顶料板下移的退料驱动机构；设于所述上模和所述顶料板之间、用以驱动所述顶料板上移的复位驱动机构。

优选地，所述退料驱动机构包括：用以与所述顶料板的顶部相抵的压块；用以驱动所述压块下移的驱动仪；设于所述驱动仪和所述压块之间的缓冲弹簧。

优选地，所述复位驱动机构具体为复位弹簧，所述上模设有用以放置所述复位弹簧的安装孔。

相对于上述背景技术，本发明提供的制品转移结构，通过卡接槽和退料装置分别实现纸模塑制品与上模的固定和分离。具体来说，纸浆纤维在上模和下模之间完成压制后形成纸模塑制品，在上述压制过程中，纸浆纤维会进入上模的卡接槽内，并最终形成纸模塑制品的纸质凸起，使上模与纸模塑制品固定连接，进而使纸模塑制品能够随上模上移并与下模分离，当纸模塑制品上移至预设高度时，退料装置下移将纸质凸起顶出卡接槽，使纸模塑制品与上模分离。

本发明还提供一种纸浆模塑成型机，包括：机架；设于所述机架、如上述任一项所述的制品转移结构；其中，所述制品转移结构还包括用以转移从所述上模分离的纸模塑制品的转运装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种制品转移结构压制纸模塑制品的工作原理示意图；

图2为本发明所提供的一种制品转移结构进行纸模塑制品与下模分离的示意图；

图3为本发明所提供的一种制品转移结构进行纸模塑制品与上模分离的示意图；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为本发明所提供的一种制品转移结构的压块与顶料板分离的示意图；

图6为本发明所提供的一种制品转移结构的压块与顶料板相抵的示意图；

其中，

01-纸模塑制品、011-纸质凸起、012-纸质侧凸、1-上模、11-卡接槽、111-卡接面、112-渐宽面、12-导向通道、121-阶梯孔、13-安装孔、2-下模、3-丝网面、4-退料顶针、41-限位轴肩、5-顶料板、6-复位弹簧、7-压块、8-缓冲弹簧。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，图1为本发明所提供的一种制品转移结构压制纸模塑制品的工作原理示意图；图2为本发明所提供的一种制品转移结构进行纸模塑制品与下模分离的示意图；图3为本发明所提供的一种制品转移结构进行纸模塑制品与上模分离的示意图；图4为图3中A部分的放大图；图5为本发明所提供的一种制品转移结构的压块与顶料板分离的示意图；图6为本发明所提供的一种制品转移结构的压块与顶料板相抵的示意图。

本发明所提供的一种制品转移结构，如图1和图2所示，该制品转移结构主要包括：上模1、下模2和退料装置。

上模1和下模2二者由上至下依次设置，上模1和下模2能够将其之间的纸浆纤维压制为特定形状的纸模塑制品01。其中，上模1的底部设有供纸浆纤维进入并形成纸模塑制品01的纸质凸起011的卡接槽11，为了使卡接槽11与纸质凸起011固定连接，如图4所示，卡接槽11具有沿其槽口方向尺寸减小的收缩段，该收缩段具有用于卡固纸质凸起011的卡接面111，也即通过卡接面111托起纸质凸起011来悬吊纸模塑制品01，作为优选，形成上述收缩段的卡接面111具体为由上至下使卡接槽11的截面尺寸逐渐减小的渐缩面，以便于纸质凸起011沿渐缩面下移，其中，渐缩面(也即卡接面111)可以进一步优选为平直面，当然，上述卡接面111还可以为圆弧面或阶梯面；上模1还具有与卡接槽11的槽底连通的导向通道12，并且该导向通道12位于卡接槽11的上方；下模2的上表面设有供水透过并避免纤维透过的丝网面3。

需要说明的是，上述“压制”的过程主要包括“制品抄坯成型”和“热压交联固化”两道工序，其中，在本制品转移结构中实现上述两道工序的工作流程及所采用的零部件均属于现有技术，这里不再赘述。

退料装置能够沿导向通道12下移，并将纸质凸起011强制顶出卡接槽11，进而使上模1与纸模塑制品01分离。

这里结合上述制品转移结构的结构构造来说明其工作原理：第一步：在上模1和下模2之间加入纸浆纤维，同时使纸浆纤维进入卡接槽11内，并保证纸浆纤维至少填至收缩段的位置，以保证纸浆纤维与卡接面111相接触；第二步：利用上模1和下模2将上述二者之间的纸浆纤维压制为特定形状的纸模塑制品01，而卡接槽11内的纸浆纤维被压制为纸质凸起011，由于该纸质凸起011被卡接于卡接槽11内的卡接面111，并且纸质凸起011作为纸模塑制品01的一部分，所以纸模塑制品01与上模1固定连接；第三步：控制上模1上移，使纸模塑制品01与下模2和丝网面3分离；第四步：当纸模塑制品01上升至预设高度之后，控制上模1停止运动，同时控制退料装置沿导向通道12下移，使其底部与卡接槽11内的纸质凸起011相抵，由于纸质材料具有一定的弹性，所以纸质凸起011将在退料装置的挤压作用下沿卡接槽11的槽壁移动直至脱离卡接槽11，进而使纸模塑制品01与上模1分离。

可以看出，本制品转移结构的核心有二，一是利用具有卡接面111的卡接槽11形成与纸模塑制品01一体成型的纸质凸起011，使纸模塑制品01能够与上模1固定连接，以便于纸模塑制品01与下模2分离；二是利用退料装置沿导向通道12下移将纸质凸起011从卡接槽11强制顶出，以实现纸模塑制品01与上模1分离，最终实现纸模塑制品01的脱模。

此外，相比于现有技术，本制品转移结构通过直接提拉纸模塑制品01使其与下模2分离，并通过顶抵纸模塑制品01使其与上模1分离，这种分离纸模塑制品01的方式一方面可以完全自动化运行，进而提高产品的生产效率，另一方面还能够避免上模1、下模2和丝网面3处的污垢黏附在纸模塑制品01表面的情况，进而提高了产品的合格率，并且不会造成供热锅炉的热能浪费。此外，由于本制品转移结构并未采用吸气和喷气的方式来实现纸模塑制品01与上模1和下模2二者的分离，也即意味着无需为每一台纸浆模塑成型机配备气源装置，进而减小了整个生产线的投资成本。

这里针对卡接槽11的结构构造给出以下的优选实施例：

在第一种实施例中，如图3和图4所示，卡接槽11的垂向截面的轮廓为倒梯形，为了便于卡接槽11的制造，卡接槽11沿直线方向延伸，上述梯形优选为等腰梯形，以通过该卡接槽11的两侧槽壁作为卡接面111(也即等腰梯形的两个腰)来支撑托起纸质凸起011的下表面，进而实现上模1与纸模塑制品01的固定连接。当然，卡接槽11的垂向截面的轮廓还可以设计为其他侧边部分具有卡接面111或为卡接面111的形状，如碗形、倒锯齿形和倒劣弧形等。

在第二种实施例中，如图4所示，上述卡接槽11的垂向截面的两侧槽壁(也即等腰梯形的两个腰)均优选相对于垂向倾斜30°角设计，进而使上述两个腰之间的夹角α＝60°。当然，还可以将上述夹角α设为其他小于180°的角度。

此外，为了保证上述卡接槽11的结构强度，卡接槽11的槽口做圆倒角处理，以避免卡接槽11的槽口部分发生断裂。

在第三种实施例中，可以想到的是，为了便于集中包装纸模塑制品01以在单位高度上摞叠更多数目的纸模塑制品01，应尽量减小纸质凸起011的高度，为此，如图4所示，上述卡接槽11的槽深h的范围可预设为1-1.5mm，作为优选，上述槽深设为1.2mm(也即h＝1.2mm)；当然，上述卡接槽11的槽深h还可以根据纸模塑制品01的厚度等实际情况设计为其他数值。

在第四种实施例中，为了进一步减小纸质凸起011的上表面相对于纸模塑制品01的高度，如图4所示，卡接槽11的槽口表面低于上模1的下表面，并且卡接槽11的槽口的外边缘由上至下逐渐加宽，其逐渐加宽部分的表面具体为渐宽面112，在上模1和下模2压制纸浆纤维的过程中，使纸浆纤维在渐宽面112和上模1之间形成纸模塑制品01的纸质侧凸012，进而通过渐宽面112托起纸质侧凸012来增强上模1与纸模塑制品01连接的牢固程度。同样地，为了保证渐宽面112底部的机械强度，在渐宽面112的底部做圆倒角处理。

需要说明的是，上述卡接槽11的槽口表面低于上模1的下表面的距离差s的范围可预设为0.2-0.5mm，作为优选，上述距离差设为0.3mm(也即s＝0.3mm)；当然，上述距离差s还可以根据纸模塑制品01的厚度等实际情况设计为其他数值。

这里针对退料装置的结构构造给出以下的优选实施例：

在第五种实施例中，如图1至图4所示，退料装置包括退料顶针4和驱动部。其中，驱动部与退料顶针4相连，并能够驱动退料顶针4沿导向通道12下移，使退料顶针4将纸质凸起011顶出卡接槽11。当然，上述驱动部还能够驱动退料顶针4沿导向通道12上移，使退料顶针4的底部高于卡接槽11的槽底，以便于循环进行纸模塑制品01的制造工序。

作为优选，如图1和图2所示，上述导向通道12沿垂向延伸设置并向上延伸至上模1的上表面，也即导向通道12和卡接槽11沿垂向贯穿上模1，退料顶针4设计为直杆状，其尺寸与导向通道12的尺寸相适应，而且在上模1的每一侧设有两个退料顶针4；退料顶针4的顶部设有限位轴肩41，导向通道12的顶部具有用于卡抵限位轴肩41的底部的阶梯孔121，具体来说，阶梯孔121顶部的径向尺寸大于阶梯孔121底部的径向尺寸，为了使限位轴肩41的下表面卡抵在阶梯孔121的表面，限位轴肩41的径向尺寸大于阶梯孔121底部的径向尺寸，而且限位轴肩41的径向尺寸还应不大于阶梯孔121顶部的径向尺寸，以起到限制退料顶针4的下移行程的作用。

在第六种实施例中，如图5和图6所示，上述驱动部包括：顶料板5、退料驱动机构以及复位驱动机构。其中，如图1和图2所示，顶料板5与全部限位轴肩41的顶部固定连接，也即顶料板5位于上模1的上方；退料驱动机构设于顶料板5的上方，并用于驱动顶料板5向下移动，使退料顶针4将纸质凸起011顶出卡接槽11；复位驱动机构设于顶料板5和上模1之间，其用于驱动顶料板5上移，使退料顶针4向上移出卡接槽11，需要说明的是，复位驱动机构的作用阶段应在退料驱动机构上移的过程中或完成归位之后。

在第七种实施例中，如图5和图6所示，上述退料驱动机构包括：压块7、驱动仪(图中未示)和缓冲弹簧8。其中，驱动仪、缓冲弹簧8和压块7三者由上至下依次连接设置，驱动仪能够驱动压块7上下移动，压块7用于与顶料板5的顶部相抵，并能够在驱动仪的作用下驱动顶料板5下移，而缓冲弹簧8用于减小压块7与顶料板5相接触时所产生的冲击。

需要说明的是，上述驱动仪可选用现有技术中能够实现直线驱动的仪器，如气缸等。

在第八种实施例中，如图1至图3所示，上述复位驱动机构具体为复位弹簧6，为了安装复位弹簧6，上模1的顶部开设用于放置复位弹簧6的安装孔13，该复位弹簧6的顶端与顶料板5相抵，而复位弹簧6的底端与安装孔13(也即上模1)相抵，当顶料板5下移时，复位弹簧6将发生压缩形变，当退料驱动机构上移时，复位弹簧6将驱动顶料板5上移，使退料顶针4逐渐上移。

本发明所提供的一种纸浆模塑成型机，它主要包括机架和如上所述的制品转移结构。其中，机架起到支撑制品转移结构的作用，而为了转移与上模1分离的纸模塑制品01，本制品转移结构还包括转运装置，该转运装置用于接收向下脱离上模1的纸模塑制品01，并将上述脱模的纸模塑制品01移出上模1和下模2之间的空间，以便于本纸浆模塑成型机对下一批次的纸模塑制品01进行生产制造，而被转运装置所转移的纸模塑制品01则可以进行切边整形和包装等处理，其中，上述切边整形处理包括切除纸质凸起011和取出纸模塑制品01表面的毛边这两道工序，其具体处理方式属于现有技术，本文不做介绍；作为优选，转运装置具有接料框和水平驱动仪，水平驱动仪能够驱动接料框移动至上模1的下方，使脱模的纸模塑制品01的边缘能够搭载于接料框上，再驱动接料框移出上模1和下模2之间的空间，进而完成纸模塑制品01的转移，当然，上述转运装置还可以为机械臂或机械臂与传送带的组合。

值得一提的是，上文制品转移结构所具有的部件(如上模1、下模2、顶料板5和驱动仪等)以及上述转运装置均设于机架，其相应的具体连接方式属于本技术领域的常规设置手段；此外，上述机架、转运装置以及纸浆模塑成型机的其他部分均可以参考现有技术，本文对此均不再展开叙述。

需要说明的是，在本发明的描述中，所采用的“上”、“下”、“顶”、“底”和“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是限定所指的元件或部分必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

以上对本发明所提供的纸浆模塑成型机及其制品转移结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种制品转移结构，其特征在于，包括：

由上至下依次设置、用以压制纸浆纤维形成纸模塑制品(01)的上模(1)和下模(2)，其中，所述上模(1)的底部设有用以供纸浆纤维进入并形成纸模塑制品(01)的纸质凸起(011)的卡接槽(11)，所述卡接槽(11)具有沿其槽口方向尺寸减小的收缩段，所述收缩段具有用以卡固纸质凸起(011)的卡接面(111)，所述上模(1)具有与所述卡接槽(11)的槽底连通的导向通道(12)，所述导向通道(12)位于所述卡接槽(11)的上方；

用以沿所述导向通道(12)下移并将纸质凸起(011)顶出所述卡接槽(11)的退料装置。

2.根据权利要求1所述的制品转移结构，其特征在于，所述卡接槽(11)的垂向截面轮廓为倒梯形。

3.根据权利要求2所述的制品转移结构，其特征在于，所述卡接槽(11)的垂向截面的两侧槽壁均相对于垂向倾斜30°角；所述卡接槽(11)的槽深范围为1-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的制品转移结构，其特征在于，所述卡接槽(11)的槽口低于所述上模(1)的下表面；所述卡接槽(11)的槽口的外边缘具有由上至下逐渐加宽的渐宽面(112)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制品转移结构，其特征在于，所述退料装置包括：

用以将纸质凸起(011)顶出所述卡接槽(11)的退料顶针(4)；

与所述退料顶针(4)相连、用以驱动所述退料顶针(4)沿所述导向通道(12)移动的驱动部。

6.根据权利要求5所述的制品转移结构，其特征在于，所述导向通道(12)沿垂向延伸设置，所述退料顶针(4)的顶部设有限位轴肩(41)，所述导向通道(12)的顶部具有用以卡抵所述限位轴肩(41)底部的阶梯孔(121)。

7.根据权利要求6所述的制品转移结构，其特征在于，所述驱动部包括：

与所述限位轴肩(41)的顶部固定连接的顶料板(5)；

设于所述顶料板(5)的上方、用以驱动所述顶料板(5)下移的退料驱动机构；

设于所述上模(1)和所述顶料板(5)之间、用以驱动所述顶料板(5)上移的复位驱动机构。

8.根据权利要求7所述的制品转移结构，其特征在于，所述退料驱动机构包括：

用以与所述顶料板(5)的顶部相抵的压块(7)；

用以驱动所述压块(7)下移的驱动仪；

设于所述驱动仪和所述压块(7)之间的缓冲弹簧(8)。

9.根据权利要求7所述的制品转移结构，其特征在于，所述复位驱动机构具体为复位弹簧(6)，所述上模(1)设有用以放置所述复位弹簧(6)的安装孔(13)。

10.一种纸浆模塑成型机，其特征在于，包括：

机架；

设于所述机架、如权利要求1至9任一项所述的制品转移结构；

其中，所述制品转移结构还包括用以转移从所述上模(1)分离的纸模塑制品(01)的转运装置。

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