CN113403884A - 一种纸质餐具模塑加热定型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸质餐具模塑加热定型装置，其技术方案要点是包括有模塑机架、储料仓、移料机械手、定型模具，移料机械手包括有移料吸盘和纵向移料组件，定型模具包括有水平滑移的下模、和纵向滑移连接的上模、和用于带动下模的水平移模组件、和用于带动上模的纵向移模组件，下模水平滑移时包括有下模位于上模正下方时的定型工位、和下模位于上模一侧并靠近储料仓设置的上料工位，模塑机架与移料机械手之间设置有水平移料组件，移料机械手水平滑移时包括有移料机械手位于储料仓正上方时的取料工位、和移料机械手位于处在上料工位的下模正上方时的放料工位、和落料工位。能够有效提高纸质餐具模塑加热定型的加工效率和设备自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及纸质餐具生产装置技术领域，更具体地说，它涉及一种纸质餐具模塑加热定型装置。
背景技术
餐具指用餐时直接接触食物的非可食性工具，用于辅助食物分发或摄取食物的器皿和用具，目前市场上有许多一次性的塑料餐具，这种塑料餐具对环境不好；也有一些可降解材料制作的手持餐具(如刀、叉、勺等)，其中纸质餐具有着环保的优点，被人们广泛使用。
目前，公告号为CN102700175A的中国专利公开了一种纸质餐具模塑加热定型装置，它包括定型模具、底板和加热管，定型模具设置在底板上，加热管设置在定型模具内。这种装置虽然将加热管直接安装在定型模具内，省去现有技术中加热板这个部件，但将成片状的餐具放入到定型模具中的这个过程通常为手动，大大降低了加工效率和设备自动化程度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纸质餐具模塑加热定型装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种纸质餐具模塑加热定型装置，包括有模塑机架、和设置在模塑机架上用于存放堆叠的片状纸质餐具的储料仓、和水平滑移连接在模塑机架上用于移取储料仓内的片状纸质餐具的移料机械手、和设置在模塑机架上用于将片状纸质餐具加热定型的定型模具，所述移料机械手包括有用于吸附片状纸质餐具的移料吸盘、和用于带动移料吸盘纵向滑移的纵向移料组件，所述定型模具包括有水平滑移连接在模塑机架上的下模、和纵向滑移连接在模塑机架上的上模、和用于带动下模在模塑机架上水平滑移的水平移模组件、和用于带动上模在模塑机架上纵向滑移的纵向移模组件，所述水平移模组件带动下模在模塑机架上水平滑移时包括有下模位于上模正下方时的定型工位、和下模位于上模一侧并靠近储料仓设置的上料工位，所述模塑机架与移料机械手之间设置有能够带动移料机械手在模塑机架上滑移的水平移料组件，所述水平移料组件带动移料机械手在模塑机架上水平滑移时包括有移料机械手位于储料仓正上方时的取料工位、和移料机械手位于处在上料工位的下模正上方时的放料工位、和移料机械手位于取料工位和放料工位之间时的落料工位。
本发明进一步设置为：所述储料仓和移料机械手设置有两组并且分别位于定型模具的相对两侧，所述下模设置有两个并且沿下模在模塑机架上的滑移方向排列设置，两个下模之间固定连接设置并且当一下模位于定型工位时另一下模位于上料工位，水平移模组件带动两下模同时移动时能够使得两个下模于定型工位和上料工位之间相互切换。
本发明进一步设置为：所述水平移模组件包括有设置在模塑机架上用于带动下模滑移的水平移模气缸、和设置在模塑机架上位于下模滑移行程两端的限位挡杆，水平移模气缸带动下模在模塑机架上滑移到位时下模与限位挡杆抵接设置。
本发明进一步设置为：所述模塑机架上对应落料工位处设置有用于承接并输送定型的纸质餐具的收料输送带。
本发明进一步设置为：所述储料仓包括有储料腔，所述储料腔内相对的两侧壁上均开设有用于限制纸质餐具位置的限位槽，所述限位槽的长度方向沿储料腔的深度方向设置，所述储料腔内两侧壁上的两限位槽对应设置并且两限位槽之间构成供纸质餐具放置的放置区。
本发明进一步设置为：所述限位槽设置有多组并且沿储料仓的长度方向排列设置，所述储料腔设置有多个并且沿储料仓的宽度方向排列设置，所述移料机械手还包括有用于供移料吸盘安装的吸盘安装架，所述移料吸盘设置有多组并且与各个放置区对应设置。
本发明进一步设置为：所述储料腔内纵向滑移连接有用于供纸质餐具放置的盛料底板，所述储料仓上设置有用于带动盛料底板逐渐升高或快速下降的升降驱动组件。
本发明进一步设置为：所述升降驱动组件包括有轴向限制周向转动连接在模塑机架上的升降螺杆、和用于带动升降螺杆转动的升降电机，所述升降螺杆与盛料底板螺接设置，升降电机带动升降螺杆转动的过程中能够带动盛料底板升降滑移。
本发明进一步设置为：所述水平移料组件包括有固定在模塑机架上的水平齿条、和固定在移料机械手上的水平电机、和固定在水平电机输出端上的水平齿轮，所述水平齿轮与水平齿条啮合设置，所述水平齿条的长度方向与移料机械手在模塑机架上的滑移方向保持一致。
本发明进一步设置为：所述纵向移料组件包括有纵向滑移连接在移料机械手上用于带动移料吸盘的纵向齿条、和固定在移料机械手上的纵向电机、和固定在纵向电机输出端上的纵向齿轮，所述纵向齿轮与纵向齿条啮合设置。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本装置能够通过储料仓存放堆叠的片状纸质餐具，并通过移料机械手将储料仓内的片状纸质餐具送入定型模具内，再通过定型模具将片状纸质餐具加热定型，有利于提高纸质餐具的结构强度，也能够供勺状的纸质餐具弯折成型，因此该装置使得实现纸质餐具的自动进料成为可能，能够有效提高纸质餐具模塑加热定型的加工效率和设备自动化程度。
附图说明
图1为一种纸质餐具模塑加热定型装置的立体结构示意图；
图2为定型模具的立体结构示意图；
图3为储料仓与移料机械手的立体结构示意图；
图4为局部储料仓的立体结构示意图。
附图标记：1、模塑机架；2、储料仓；21、储料腔；22、限位槽；23、盛料底板；24、升降驱动组件；241、升降螺杆；242、升降电机；243、同步螺杆；3、移料机械手；31、吸盘安装架；32、纵向移料组件；321、纵向齿条；322、纵向电机；323、纵向齿轮；4、水平移料组件；41、水平齿条；42、水平电机；43、水平齿轮；5、定型模具；51、上模；52、下模；53、水平移模组件；531、水平移模气缸；532、限位挡杆；54、纵向移模组件；6、收料输送带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-4所示，一种纸质餐具模塑加热定型装置，包括有模塑机架1、和设置在模塑机架1上用于存放堆叠的片状纸质餐具的储料仓2、和水平滑移连接在模塑机架1上用于移取储料仓2内的片状纸质餐具的移料机械手3、和设置在模塑机架1上用于将片状纸质餐具加热定型的定型模具5，移料机械手3包括有用于吸附片状纸质餐具的移料吸盘、和用于带动移料吸盘纵向滑移的纵向移料组件32，其中移料吸盘为公知技术，采用通常设计，可连通有负压装置用于吸附或释放片状纸质餐具。
定型模具5包括有水平滑移连接在模塑机架1上的下模52、和纵向滑移连接在模塑机架1上的上模51、和用于带动下模52在模塑机架1上水平滑移的水平移模组件53、和用于带动上模51在模塑机架1上纵向滑移的纵向移模组件54，其中上模51和下模52均为公知技术，采用通常设计，两者相对面上可分别设置有相适配的凸模结构和凹模结构，并其中设置有能够加热模具的加热部件，能够将纸质餐具加热定型。
水平移模组件53带动下模52在模塑机架1上水平滑移时包括有下模52位于上模51正下方时的定型工位、和下模52位于上模51一侧并靠近储料仓2设置的上料工位，模塑机架1与移料机械手3之间设置有能够带动移料机械手3在模塑机架1上滑移的水平移料组件4，水平移料组件4带动移料机械手3在模塑机架1上水平滑移时包括有移料机械手3位于储料仓2正上方时的取料工位、和移料机械手3位于处在上料工位的下模52正上方时的放料工位、和移料机械手3位于取料工位和放料工位之间时的落料工位。
本装置能够通过储料仓2存放堆叠的片状纸质餐具，并通过移料机械手3将储料仓2内的片状纸质餐具送入定型模具5内，再通过定型模具5将片状纸质餐具加热定型，有利于提高纸质餐具的结构强度，也能够供勺状的纸质餐具弯折成型，因此该装置使得实现纸质餐具的自动进料成为可能，能够有效提高纸质餐具模塑加热定型的加工效率和设备自动化程度。
并且其中水平移料组件4能够带动移料机械手3在模塑机架1上往复滑移，当移料机械手3位于取料工位时，移料吸盘位于储料仓2正上方，纵向移料组件32能够带动移料吸盘纵向滑移，方便实现将片状纸质餐具从储料仓2内上移取出，再将移料机械手3滑移至放料工位时能够将移取的片状纸质餐具放到位于上料工位的下模52上，水平移模组件53再将下模52滑移到定型工位，纵向移模组件54再带动上模51配合下模52完成加热定型作业，在完成一次作业后，纵向移模组件54带动上模51远离下模52，水平移模组件53再将下模52滑移到上料工位，水平移料组件4带动移料机械手3先将成型的纸质餐具从下模52上移取走，再将移料机械手3滑移到落料工位，将成型的纸质餐具落料，再进行上述的片状纸质餐具的上料步骤，该方案设计能够通过移料机械手3实现纸质餐具的自动进料，有效提高了纸质餐具模塑加热定型的加工效率和设备自动化程度。
储料仓2和移料机械手3设置有两组并且分别位于定型模具5的相对两侧，下模52设置有两个并且沿下模52在模塑机架1上的滑移方向排列设置，两个下模52之间固定连接设置并且当一下模52位于定型工位时另一下模52位于上料工位，水平移模组件53带动两下模52同时移动时能够使得两个下模52于定型工位和上料工位之间相互切换。该设计使得上模51配合一下模52在对一组片状纸质餐具进行加热定型作业时，始终有另一下模52位于上料工位，既能够供移料机械手3将成型的纸质餐具移走并落料，还能够实现移料机械手3移取待加工的片状纸质餐具上料，因此能够将加工和上下料进行有效结合，有利于进一步提高纸质餐具模塑加热定型的加工效率。
水平移模组件53包括有设置在模塑机架1上用于带动下模52滑移的水平移模气缸531、和设置在模塑机架1上位于下模52滑移行程两端的限位挡杆532，水平移模气缸531带动下模52在模塑机架1上滑移到位时下模52与限位挡杆532抵接设置。水平移模气缸531能够带动两下模52在模塑机架1上快速滑移到位，从而有利于提高水平移模组件53的工作效率，并且还可通过设置有限位挡杆532来提高下模52滑移到位的准确程度；此外，限位挡杆532还可螺接在模塑机架1上，并且限位挡杆532上可螺接有能够将其锁固在模塑机架1上的锁固螺母，使得该限位挡杆532对下模52的限位位置能够进行调控，有利于提高水平移模组件53的使用灵活程度和适用范围。
模塑机架1上对应落料工位处设置有用于承接并输送定型的纸质餐具的收料输送带6。收料输送带6位于落料工位，能够方便将成型的纸质餐具输送向该装置一侧，从而便于实现对纸质餐具的收集。
储料仓2包括有储料腔21，储料腔21内相对的两侧壁上均开设有用于限制纸质餐具位置的限位槽22，限位槽22的长度方向沿储料腔21的深度方向设置，储料腔21内两侧壁上的两限位槽22对应设置并且两限位槽22之间构成供纸质餐具放置的放置区。片状纸质餐具如刀、叉、勺均为长条状，其两端能够分别嵌入两限位槽22内，从而有效提高片状纸质餐具的定位准确程度，使得模具上对应的加工位与放置区对应设置，方便移料机械手3将片状纸质餐具准确放置到位。
限位槽22设置有多组并且沿储料仓2的长度方向排列设置，储料腔21设置有多个并且沿储料仓2的宽度方向排列设置，移料机械手3还包括有用于供移料吸盘安装的吸盘安装架31，移料吸盘设置有多组并且与各个放置区对应设置。该设计使得放置区设置有多个，使得移料机械手3能够同时移动多个片状纸质餐具到加工位上，因此上模51与下模52上可对应设置有多个加工位，有利于进一步提高纸质餐具模塑加热定型的加工效率。
储料腔21内纵向滑移连接有用于供纸质餐具放置的盛料底板23，储料仓2上设置有用于带动盛料底板23逐渐升高或快速下降的升降驱动组件24。盛料底板23位于储料腔21底部，当升降驱动组件24带动盛料底板23向上滑移时能够将堆叠的片状纸质餐具向上升抬，方便移料机械手3将片状纸质餐具从储料仓2快速移出，并且升降驱动组件24能够随着移料机械手3移取片状纸质餐具逐步提升盛料底板23，使得位于最上方的片状纸质餐具能够始终位于同一高度，方便移料机械手3移取。
升降驱动组件24包括有轴向限制周向转动连接在模塑机架1上的升降螺杆241、和用于带动升降螺杆241转动的升降电机242，升降螺杆241与盛料底板23螺接设置，升降电机242带动升降螺杆241转动的过程中能够带动盛料底板23升降滑移。盛料底板23纵向滑移连接在模塑机架1上，当升降电机242带动升降螺杆241转动的过程中能够带动盛料底板23升降滑移，该结构简单易实施，能够方便实现盛料底板23逐渐升高或快速下降。
另升降螺杆241可设置有两根，并分别螺接于盛料底板23两端，有利于提高盛料底板23的滑移稳定程度，并且两升降螺杆241之间可同步传动连接有同步螺杆243，能够方便实现两升降螺杆241的同步转动。
水平移料组件4包括有固定在模塑机架1上的水平齿条41、和固定在移料机械手3上的水平电机42、和固定在水平电机42输出端上的水平齿轮43，水平齿轮43与水平齿条41啮合设置，水平齿条41的长度方向与移料机械手3在模塑机架1上的滑移方向保持一致。水平电机42带动水平齿轮43转动的过程中能够带动移料机械手3在模塑机架1上沿水平齿条41的长度方向往复滑移，方便实现带动移料机械手3滑移至取料工位或放料工位或落料工位，并且结构简单易实施，水平电机42可选用伺服电机或是步进电机，配合啮合的水平齿轮43与水平齿条41能够带动移料机械手3准确滑移到位，也可以增配定位传感器提高移料机械手3的定位准确程度。
纵向移料组件32包括有纵向滑移连接在移料机械手3上用于带动移料吸盘的纵向齿条321、和固定在移料机械手3上的纵向电机322、和固定在纵向电机322输出端上的纵向齿轮323，纵向齿轮323与纵向齿条321啮合设置。纵向电机322带动纵向齿轮323转动的过程中能够带动纵向齿条321在移料机械手3上纵向往复滑移，方便实现带动移料吸盘上下移动，结构简单易实施，纵向电机322可选用伺服电机或是步进电机，配合啮合的纵向齿轮323与纵向齿条321能够带动移料吸盘准确滑移到位；另吸盘安装架31可安装在纵向齿条321的底端，使得纵向移料组件32能够同时带动各个移料吸盘移动作业。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：包括有模塑机架(1)、和设置在模塑机架(1)上用于存放堆叠的片状纸质餐具的储料仓(2)、和水平滑移连接在模塑机架(1)上用于移取储料仓(2)内的片状纸质餐具的移料机械手(3)、和设置在模塑机架(1)上用于将片状纸质餐具加热定型的定型模具(5)，所述移料机械手(3)包括有用于吸附片状纸质餐具的移料吸盘、和用于带动移料吸盘纵向滑移的纵向移料组件(32)，所述定型模具(5)包括有水平滑移连接在模塑机架(1)上的下模(52)、和纵向滑移连接在模塑机架(1)上的上模(51)、和用于带动下模(52)在模塑机架(1)上水平滑移的水平移模组件(53)、和用于带动上模(51)在模塑机架(1)上纵向滑移的纵向移模组件(54)，所述水平移模组件(53)带动下模(52)在模塑机架(1)上水平滑移时包括有下模(52)位于上模(51)正下方时的定型工位、和下模(52)位于上模(51)一侧并靠近储料仓(2)设置的上料工位，所述模塑机架(1)与移料机械手(3)之间设置有能够带动移料机械手(3)在模塑机架(1)上滑移的水平移料组件(4)，所述水平移料组件(4)带动移料机械手(3)在模塑机架(1)上水平滑移时包括有移料机械手(3)位于储料仓(2)正上方时的取料工位、和移料机械手(3)位于处在上料工位的下模(52)正上方时的放料工位、和移料机械手(3)位于取料工位和放料工位之间时的落料工位。
2.根据权利要求1所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述储料仓(2)和移料机械手(3)设置有两组并且分别位于定型模具(5)的相对两侧，所述下模(52)设置有两个并且沿下模(52)在模塑机架(1)上的滑移方向排列设置，两个下模(52)之间固定连接设置并且当一下模(52)位于定型工位时另一下模(52)位于上料工位，水平移模组件(53)带动两下模(52)同时移动时能够使得两个下模(52)于定型工位和上料工位之间相互切换。
3.根据权利要求1或2所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述水平移模组件(53)包括有设置在模塑机架(1)上用于带动下模(52)滑移的水平移模气缸(531)、和设置在模塑机架(1)上位于下模(52)滑移行程两端的限位挡杆(532)，水平移模气缸(531)带动下模(52)在模塑机架(1)上滑移到位时下模(52)与限位挡杆(532)抵接设置。
4.根据权利要求1所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述模塑机架(1)上对应落料工位处设置有用于承接并输送定型的纸质餐具的收料输送带(6)。
5.根据权利要求1所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述储料仓(2)包括有储料腔(21)，所述储料腔(21)内相对的两侧壁上均开设有用于限制纸质餐具位置的限位槽(22)，所述限位槽(22)的长度方向沿储料腔(21)的深度方向设置，所述储料腔(21)内两侧壁上的两限位槽(22)对应设置并且两限位槽(22)之间构成供纸质餐具放置的放置区。
6.根据权利要求5所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述限位槽(22)设置有多组并且沿储料仓(2)的长度方向排列设置，所述储料腔(21)设置有多个并且沿储料仓(2)的宽度方向排列设置，所述移料机械手(3)还包括有用于供移料吸盘安装的吸盘安装架(31)，所述移料吸盘设置有多组并且与各个放置区对应设置。
7.根据权利要求5或6所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述储料腔(21)内纵向滑移连接有用于供纸质餐具放置的盛料底板(23)，所述储料仓(2)上设置有用于带动盛料底板(23)逐渐升高或快速下降的升降驱动组件(24)。
8.根据权利要求7所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述升降驱动组件(24)包括有轴向限制周向转动连接在模塑机架(1)上的升降螺杆(241)、和用于带动升降螺杆(241)转动的升降电机(242)，所述升降螺杆(241)与盛料底板(23)螺接设置，升降电机(242)带动升降螺杆(241)转动的过程中能够带动盛料底板(23)升降滑移。
9.根据权利要求1所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述水平移料组件(4)包括有固定在模塑机架(1)上的水平齿条(41)、和固定在移料机械手(3)上的水平电机(42)、和固定在水平电机(42)输出端上的水平齿轮(43)，所述水平齿轮(43)与水平齿条(41)啮合设置，所述水平齿条(41)的长度方向与移料机械手(3)在模塑机架(1)上的滑移方向保持一致。
10.根据权利要求1所述的一种纸质餐具模塑加热定型装置，其特征是：所述纵向移料组件(32)包括有纵向滑移连接在移料机械手(3)上用于带动移料吸盘的纵向齿条(321)、和固定在移料机械手(3)上的纵向电机(322)、和固定在纵向电机(322)输出端上的纵向齿轮(323)，所述纵向齿轮(323)与纵向齿条(321)啮合设置。
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