CN113460378A - 一次性卷口纸杯生产线的包装机构 - Google Patents

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Abstract

一种一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：包括机架，用于提供支撑、定位；机械臂取件单元，伸到冲模成型机构的下成型模块上方将模腔中的一次性卷口纸杯取出并带回；叠杯单元，对一次性卷口纸杯进行定位堆叠，将一次性卷口纸杯叠压在一起；输送单元，将叠杯装置送至左侧叠杯工位或送至右侧包装工位。本发明对照现有技术的有益效果是，由于设有机械臂取件单元，因此能够自动完成一次性卷口纸杯的取杯；由于设有叠杯单元，因此能够自动完成一次性卷口纸杯的烘干、整理、堆叠；叠杯单元与输送单元配合，能够半自动完成垂直堆叠的一次性卷口纸杯的包装，一次性卷口纸杯的整理、包装的工作效率非常高，能够满足大规模工业化生产的需求。

Description

一次性卷口纸杯生产线的包装机构
技术领域
本发明涉及一种一次性卷口纸杯生产线的纸杯包装设备，更具体地说涉及一种自动完成一次性卷口纸杯整理、包装的一次性卷口纸杯生产线的包装机构。
背景技术
传统的一次性卷口纸杯大都是采用淋膜纸为原料，在冲压设备上裁剪成圆片状，然后经多次冲压成型，并辅以加热设备进行定形。淋膜纸就是将塑料粒子通过淋膜机涂覆在纸张表面的复合材料，主要特点就是此复合材料可以做到相对性的防油、相对性的防水、可热封性。
传统的一次性卷口纸杯大都是采用淋膜纸为原料，在冲压设备上裁剪成圆片状，然后经多次冲压成型，并辅以加热设备进行定形；生产工艺较为繁琐，生产效率低，生产耗材较大，导致成本高。由于淋膜纸实际上是采用纸和塑料组成的结构，因此采用淋膜纸制成的一次性卷口纸杯不利于回收利用，而废弃的采用淋膜纸制成的一次性卷口纸杯因为其中的塑料结构难以分解，会对环境造成极大的破坏。
据产业信息网数据预计，我国淋膜纸制造的一次性卷口纸杯的使用量将达到635亿只，但其回收利用率极为低下，造成了严重的环境污染。
为此，申请人研发出采用纸张材质的纸卷（即纸材）制成可回收的一次性卷口纸杯的技术。
但是，申请人发现，现有的一次性杯生产线，缺乏快速自动整理、包装制造出来的一次性卷口纸杯的设备。
发明内容
本发明的目的，是提供一种一次性卷口纸杯生产线的包装机构，这种一次性卷口纸杯生产线的包装机构能够快速自动完成一次性卷口纸杯的整理，以便包装。采用的技术方案如下：
一种一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：包括
机架，用于提供支撑、定位；
机械臂取件单元，伸到冲模成型机构的下成型模块上方将模腔中的一次性卷口纸杯取出并带回；
叠杯单元，对一次性卷口纸杯进行定位堆叠，将一次性卷口纸杯叠压在一起；
输送单元，将叠杯装置送至左侧叠杯工位或送至右侧包装工位。
较优的方案，所述机械臂取件单元包括机械臂传送台、机械臂、机械臂驱动装置、多个取杯气缸、多个负压吸盘，所述机械臂传送台安装在机架上，机械臂可沿机械臂传送台纵向滑动地安装在机械臂传送台上，机械臂驱动装置安装在机械臂传送台上并且机械臂驱动装置连接机械臂，多个取杯气缸分别安装在机械臂上，各取杯气缸的活塞轴垂直向下延伸，并且各取杯气缸的活塞轴底端分别安装有负压吸盘；当成型模具上抬开启时，机械臂往上成型模块与下成型模块中间伸展并且各取杯气缸的活塞轴向下伸长，让各负压吸盘将成型的一次性卷口纸杯吸住，然后依次缩回负压吸盘与机械臂，完成取样动作。
更优的方案，所述机械臂驱动装置为机械臂驱动气缸。也可以采用伺服电机、螺杆、螺母组成的来回往复运动机构来取代上述机械臂驱动气缸。
更优的方案，所述机械臂取件单元还包括视觉检测模块，视觉检测模块由多组高速摄像头装构成，并集成在机械臂传送台上，用于检测一次性卷口纸杯内壁的外观质量。
更优的方案，所述机械臂取件单元还包括废料箱、挡杯网，废料箱位于检测模块下方，挡杯网底端连接废料箱，挡杯网顶端连接机架，并且挡杯网位于检测模块右下方；当检测模块检测到一次性卷口纸杯内壁的外观质量不合格后，对应负压吸盘放开该一次性卷口纸杯，该一次性卷口纸杯落到下方的废料箱内，挡杯网的作用是防止一次性卷口纸杯落到废料箱以外的地方。
较优的方案，所述叠杯单元包括可移动座、中隔板、截断气缸、多根截断针、多个落料筒、多个收集筒、多个顶杯气缸，可移动座安装在输送单元上，可移动座开有多个第一通孔，所有收集筒底端安装在可移动座上，多个顶杯气缸安装在可移动座底面上，中隔板安装在机架上，中隔板位于所有收集筒上方，中隔板开有多个第二通孔，多个落料筒底端安装在中隔板顶面上，各落料筒外侧壁上缠绕着弹性热电圈，各落料筒底部右侧均开有插孔，截断气缸安装在中隔板顶面右侧，所有截断针分别连接截断气缸的活塞轴，各截断针可插入至少一个对应的插孔内，并且每个插孔都能被截断针插入；落料筒、第二通孔、收集筒、第一通孔、顶杯气缸五者数目相同并且一一对应，可移动座运动到叠杯工位时，相对应的落料筒、第二通孔、收集筒、第一通孔、顶杯气缸从上到下依次连通；落料筒接收一次性卷口纸杯后，在一次性卷口纸杯下落的过程中，弹性热电圈对落料筒中的一次性卷口纸杯进行烘干处理，然后一次性卷口纸杯穿过第二通孔、落到收集筒依次堆叠，当下方的收集筒堆叠到一定数量的一次性卷口纸杯时，截断气缸推动各截断针分别隔断对应的落料筒，同时弹性热电圈降低加热温度，使一次性卷口纸杯在落料筒中缓慢烘干，而输送单元则带动可移动座移动到包装工位对堆叠在一起的一次性卷口纸杯进行包装。
更优的方案，所述落料筒与负压吸盘两者数目相同并且一一对应，当负压吸盘运动到对应落料筒正上方时，所有取杯气缸带动负压吸盘向下运动，并解除负压吸盘的吸力，将一次性卷口纸杯向下放入与负压吸盘对应的落料筒内。
较优的方案，所述输送单元包括两条导轨、两组滑块、往复运动机构，往复运动机构、两条导轨分别安装在机架上，两条导轨沿着机架的纵向延伸并且两条导轨相互平行，两组滑块分别可滑动地安装在两条导轨上，可移动座与两组滑块分别连接，往复运动机构连接可移动座并带动可移动座沿着导轨运动，使得可移动座移动到叠杯工位或包装工位。当一次性卷口纸杯在叠杯工位各收集筒叠压到一定数量后，输送单元将可移动座推送到包装工位，工人在收集筒上套上包装袋，并启动所有顶料气缸，将叠好的一次性卷口纸杯推出收集筒，完成包装。
更优的方案，所述往复运动机构为伺服电机与链条输送机构组成的链条输送带。
本发明对照现有技术的有益效果是，由于设有机械臂取件单元，因此能够自动完成一次性卷口纸杯的取杯；由于设有叠杯单元，因此能够自动完成一次性卷口纸杯的烘干、整理、堆叠；叠杯单元与输送单元配合，能够半自动完成垂直堆叠的一次性卷口纸杯的包装，一次性卷口纸杯的整理、包装的工作效率非常高，能够满足大规模工业化生产的需求。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的立体图。
具体实施方式
如图1、2所示，本申请一个实施例中的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，包括
机架1，用于提供支撑、定位；
机械臂取件单元2，伸到冲模成型机构的下成型模块上方将模腔中的一次性卷口纸杯取出并带回；
叠杯单元3，对一次性卷口纸杯进行定位堆叠，将一次性卷口纸杯堆叠在一起；
输送单元4，将叠杯装置送至左侧叠杯工位A或送至右侧包装工位B。
所述机械臂取件单元2包括机械臂传送台201、机械臂202、机械臂驱动装置、多个取杯气缸204、多个负压吸盘205，所述机械臂传送台201安装在机架1上，机械臂202可沿机械臂传送台201纵向滑动地安装在机械臂传送台201上，机械臂驱动装置安装在机械臂传送台201上并且机械臂驱动装置连接机械臂202，多个取杯气缸204分别安装在机械臂202上，各取杯气缸204的活塞轴垂直向下延伸，并且各取杯气缸204的活塞轴底端分别安装有负压吸盘205。当成型模具上抬开启时，机械臂202往上成型模块与下成型模块中间伸展并且各取杯气缸204的活塞轴向下伸长，让各负压吸盘205将成型的一次性卷口纸杯吸住，然后依次缩回负压吸盘205与机械臂202，完成取样动作。
所述机械臂驱动装置为机械臂驱动气缸203。
一个可选择的实施例，机械臂驱动装置采用伺服电机、螺杆、螺母组成的来回往复运动机构。
一个可选择的实施例，机械臂驱动装置采用伺服电机与链条输送机构组成的链条输送带来取代上述机械臂驱动气缸203。
所述机械臂取件单元2还包括视觉检测模块206，视觉检测模块206由多组高速摄像头装构成，并集成在机械臂传送台201上，用于检测一次性卷口纸杯内壁的外观质量。
所述机械臂取件单元2还包括废料箱207、挡杯网208，废料箱207位于检测模块下方，挡杯网208底端连接废料箱207，挡杯网208顶端连接机架1，并且挡杯网208位于检测模块右下方。当检测模块检测到一次性卷口纸杯内壁的外观质量不合格后，一次性卷口纸杯生产线的PLC控制装置就控制对应的负压吸盘205放开该一次性卷口纸杯，该一次性卷口纸杯落到下方的废料箱207内，挡杯网208的作用是防止一次性卷口纸杯落到废料箱207以外的地方。
所述叠杯单元3包括可移动座301、中隔板302、截断气缸303、多根截断针304、多个落料筒305、多个收集筒306、多个顶杯气缸307，可移动座301安装在输送单元4上，可移动座301开有多个第一通孔，所有收集筒306底端安装在可移动座301上，多个顶杯气缸307安装在可移动座301底面上，中隔板302安装在机架1上，中隔板302位于所有收集筒306上方，中隔板302开有多个第二通孔，多个落料筒305底端安装在中隔板302顶面上，各落料筒305外侧壁上缠绕着弹性热电圈，各落料筒305底部右侧均开有插孔，截断气缸303安装在中隔板302顶面右侧，所有截断针304分别连接截断气缸303的活塞轴，各截断针304可插入至少一个对应的插孔内（有的截断针304插入一个插孔，有的插入两个插孔，确保所有插孔都有截断针304插入）；落料筒305、第二通孔、收集筒306、第一通孔、顶杯气缸307五者数目相同并且一一对应，可移动座301运动到叠杯工位时，相对应的落料筒305、第二通孔、收集筒306、第一通孔、顶杯气缸307从上到下依次连通。落料筒305接收一次性卷口纸杯后，在一次性卷口纸杯下落的过程中，弹性热电圈对落料筒305中的一次性卷口纸杯进行烘干处理，然后一次性卷口纸杯穿过第二通孔、落到收集筒306依次堆叠，当下方的收集筒306堆叠到一定数量的一次性卷口纸杯时，截断气缸303推动各截断针304分别隔断对应的落料筒305，同时弹性热电圈降低加热温度，使一次性卷口纸杯在落料筒305中缓慢烘干，而输送单元4则带动可移动座301移动到包装工位对堆叠在一起的一次性卷口纸杯进行包装。
所述落料筒305与负压吸盘205两者数目相同并且一一对应，当负压吸盘205运动到对应落料筒305正上方时，所有取杯气缸204带动负压吸盘205向下运动，并解除各负压吸盘205的吸力，将一次性卷口纸杯向下放入与负压吸盘205对应的落料筒305内。
所述输送单元4包括两条导轨401、两组滑块402、往复运动机构403，往复运动机构403、两条导轨401分别安装在机架1上，两条导轨401沿着机架1的纵向延伸并且两条导轨401相互平行，两组滑块402分别可滑动地安装在两条导轨401上，可移动座301与两组滑块402分别连接，往复运动机构403连接可移动座301并带动可移动座301沿着导轨401运动，使得可移动座301移动到叠杯工位或包装工位。当一次性卷口纸杯在叠杯工位各收集筒306叠压到一定数量后，输送单元4将可移动座301推送到包装工位，工人在收集筒306上套上包装袋，并启动所有顶料气缸，将叠好的一次性卷口纸杯推出收集筒306，完成包装。
所述往复运动机构403为伺服电机与链条输送机构组成的链条输送带。
下面结合图1、2介绍一下工作过程：
输送单元4带动可移动座301移动到叠杯工位A，机械臂取件单元2取杯并检测后，将合格的一次性卷口纸杯送入落料筒305，一次性卷口纸杯在其内烘干并落下，进入收集筒306堆叠，当收集筒306内一次性卷口纸杯达到预定数量，截断气缸303推动各截断针304分别隔断对应的落料筒305，而输送单元4带动可移动座301移动到包装工位B，工人在收集筒306上套上包装袋，并启动所有顶料气缸，将叠好的一次性卷口纸杯推出收集筒306，完成包装。
如此周而复始，就能够完成一次性卷口纸杯的自动取出、整理和半自动包装了。
也可以采用自动设备取代工人完成在收集筒306上套上包装袋并封口的工作，即可实现整个加工过程的自动化。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：包括
机架，用于提供支撑、定位；
机械臂取件单元，伸到冲模成型机构的下成型模块上方将模腔中的一次性卷口纸杯取出并带回；
叠杯单元，对一次性卷口纸杯进行定位堆叠，将一次性卷口纸杯叠压在一起；
输送单元，将叠杯装置送至左侧叠杯工位或送至右侧包装工位。
2.如权利要求1所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述机械臂取件单元包括机械臂传送台、机械臂、机械臂驱动装置、多个取杯气缸、多个负压吸盘，所述机械臂传送台安装在机架上，机械臂可沿机械臂传送台纵向滑动地安装在机械臂传送台上，机械臂驱动装置安装在机械臂传送台上并且机械臂驱动装置连接机械臂，多个取杯气缸分别安装在机械臂上，各取杯气缸的活塞轴垂直向下延伸，并且各取杯气缸的活塞轴底端分别安装有负压吸盘；当成型模具上抬开启时，机械臂往上成型模块与下成型模块中间伸展并且各取杯气缸的活塞轴向下伸长，让各负压吸盘将成型的一次性卷口纸杯吸住，然后依次缩回负压吸盘与机械臂，完成取样动作。
3.如权利要求2所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述机械臂驱动装置为机械臂驱动气缸。
4.如权利要求2所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述机械臂取件单元还包括视觉检测模块，视觉检测模块由多组高速摄像头装构成，并集成在机械臂传送台上，用于检测一次性卷口纸杯内壁的外观质量。
5.如权利要求2所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述机械臂取件单元还包括废料箱、挡杯网，废料箱位于检测模块下方，挡杯网底端连接废料箱，挡杯网顶端连接机架，并且挡杯网位于检测模块右下方；当检测模块检测到一次性卷口纸杯内壁的外观质量不合格后，对应负压吸盘放开该一次性卷口纸杯，该一次性卷口纸杯落到下方的废料箱内。
6.如权利要求2所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述叠杯单元包括可移动座、中隔板、截断气缸、多根截断针、多个落料筒、多个收集筒、多个顶杯气缸，可移动座安装在输送单元上，可移动座开有多个第一通孔，所有收集筒底端安装在可移动座上，多个顶杯气缸安装在可移动座底面上，中隔板安装在机架上，中隔板位于所有收集筒上方，中隔板开有多个第二通孔，多个落料筒底端安装在中隔板顶面上，各落料筒外侧壁上缠绕着弹性热电圈，各落料筒底部右侧均开有插孔，截断气缸安装在中隔板顶面右侧，所有截断针分别连接截断气缸的活塞轴，各截断针可插入至少一个对应的插孔内，并且每个插孔都能被截断针插入；落料筒、第二通孔、收集筒、第一通孔、顶杯气缸五者数目相同并且一一对应，可移动座运动到叠杯工位时，相对应的落料筒、第二通孔、收集筒、第一通孔、顶杯气缸从上到下依次连通；落料筒接收一次性卷口纸杯后，在一次性卷口纸杯下落的过程中，弹性热电圈对落料筒中的一次性卷口纸杯进行烘干处理，然后一次性卷口纸杯穿过第二通孔、落到收集筒依次堆叠，当下方的收集筒堆叠到一定数量的一次性卷口纸杯时，截断气缸推动各截断针分别隔断对应的落料筒，同时弹性热电圈降低加热温度，使一次性卷口纸杯在落料筒中缓慢烘干，而输送单元则带动可移动座移动到包装工位对堆叠在一起的一次性卷口纸杯进行包装。
7.如权利要求6所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述落料筒与负压吸盘两者数目相同并且一一对应，当负压吸盘运动到对应落料筒正上方时，所有取杯气缸带动负压吸盘向下运动，并解除负压吸盘的吸力，将一次性卷口纸杯向下放入与负压吸盘对应的落料筒内。
8.如权利要求6所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述输送单元包括两条导轨、两组滑块、往复运动机构，往复运动机构、两条导轨分别安装在机架上，两条导轨沿着机架的纵向延伸并且两条导轨相互平行，两组滑块分别可滑动地安装在两条导轨上，可移动座与两组滑块分别连接，往复运动机构连接可移动座并带动可移动座沿着导轨运动，使得可移动座移动到叠杯工位或包装工位。
9.如权利要求8所述的一次性卷口纸杯生产线的包装机构，其特征在于：所述往复运动机构为伺服电机与链条输送机构组成的链条输送带。
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