CN203112150U - 连体杯自动放杯机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的连体杯自动放杯机包括一机架，一PLC控制系统和一变频调速系统，还包括一分杯放杯螺旋机构，包括两两对称镜像设置的若干分杯螺旋头和一主传动输出装置，分杯螺旋头包括一动力输入轴及其底端的一螺旋头，主传动输出装置包括一主传动电机通过一联轴器连接分杯螺旋头的动力输入轴；一气缸升降机构，包括两个长行程气缸安装于分杯放杯螺旋机构上方，两个长行程气缸的升降轴又连接了两个气缸，并连接与气缸上的L型挡板；一斜坡料道机构，斜坡料道机构由两侧的滚轴链板和底部的滚轴链板组成一斜坡料道，滚轴链板两侧相应位置安装有两个止位气缸，止位气缸上设有上挡板。本实用新型巧妙地解决了以往连体杯分杯中的各种难题。

Description

连体杯自动放杯机

技术领域

本实用新型涉及一种连体杯自动放杯机。 

背景技术

如今快速消费品行业中越来越多的酱料和调料采用复合材料片材成型的杯子，通过自动灌注设备进行罐装和密封。为了便于空杯的包装、运输，以及在现场将空杯投入到灌注设备中，空杯通常设计成为4x5或5x5的连体杯。连体杯放入灌注机后，将完成酱料灌注和杯口顶膜的密封，接下来再被切分成单杯；这些单杯的产品再经过装箱和纸箱的密封，最终发运到终端客户处。 

为了支撑和传送这些连体杯，灌注机采取连续链板传动。连体杯一个个地放入传动链板的凹槽中，通过链板的连续间歇运动，依次完成灌注、密封和裁切。 

通常，这些连体杯由专业的包材供应商通过真空吹塑成型制作而成。然后，这些连体杯被一个个的相互镶嵌叠放成一摞，通过纸箱包装后发往使用的客户。 

为了便于从真空吹塑机中脱模和相互镶嵌叠放，连体杯的外形被设计成有一定角度的斜坡状。这样既可以便于脱模，也尽可能的减少了连体杯叠放所占的空间。但正是由于这种叠放方式，以及杯和杯之间的相互摩擦力，放杯时为了分离单个的连体杯相对比较困难。 

现阶段，对于连体杯分杯、放杯的方式有三种： 

其一，也就是人工放杯，由人把镶嵌叠放的杯分开再放入包装机的链板。这也就以为着需要专门的放杯人员，集中注意力地准确完成这样一个单调乏味的工作。 

其二，模拟手动分杯、放杯的过程，利用小而精的机械卡抓，插入两个连体杯侧面之间的间歇，一个机构固定住上方一摞连体杯，另外一个机构同时在连体 杯的四个侧面把最下方的一个连体杯往下拨动，以克服杯和杯之间的摩擦力，然后依靠重力掉落到包装机链板上；这套装置的缺点是固定杯的机构和拨动杯的机构都需要间隙的插入杯和杯之间侧面的间隙，对杯体本身会有一定的冲击，有破环杯体边缘的可能性，并且对固定机构和拨动机构的精度要求相当高，制造、装配、调试和后期维护难度也很大。 

其三，类似第二种分杯放杯装置，只是拨动杯的机构被吸盘翻转装置所替代，运行时，整摞被倒置，既杯体盛装酱料的内表面朝下，吸盘翻转装置上若干个吸盘吸附杯体内表面，根据翻转机构的运动轨迹，克服杯和杯之间的摩擦力，再将连体杯放入包装机链板，吸盘脱离，再接着下一个循环动作；这套装置的确定是结构比较复杂，动作轨迹设计精度要求高，并且吸盘吸附杯体内侧可能产生污染，导致食品安全事故。 

更进一步的来说，第一种方式在设备运行速度持续提升的状态下，对人工放杯的速度、稳定性和可靠性提出了极大的挑战，而且人工分杯过程中对连体杯本身会有折弯，各个方面来看，无法满足企业现场对效率和质量的长期要求；第二种和第三种方式也出现过同时分出两个杯或分不下杯的情况，降低灌注机的灌注速度，或是出现酱料污染机体。 

对于现代食品企业的高速、高效和GMP要求来讲，以上三种方式都存在着自身的缺点。 

发明内容

为了解决上面几种分杯放杯方式的缺点，拟采用一种可以连续平稳运行，结构相对简单，可靠性高，维护快捷方便，且不会导致杯体破坏和杯体污染的自动放杯装置。 

为了实现上述发明目的，本实用新型揭示的连体杯自动放杯机，其特征在于，包括一机架，一PLC控制系统和一变频调速系统，其特征在于，所述放杯机进一步包括： 

一分杯放杯螺旋机构，包括两两对称镜像设置的若干分杯螺旋头和一主传动输出装置，所述分杯螺旋头包括一动力输入轴及其底端的一螺旋头，所述主传动 输出装置包括一主传动电机通过一联轴器连接所述分杯螺旋头的所述动力输入轴； 

一气缸升降机构，包括两个长行程气缸安装于所述分杯放杯螺旋机构上方，所述两个长行程气缸的升降轴又连接了两个气缸，并连接与所述气缸上的L型挡板； 

一斜坡料道机构，所述斜坡料道机构由两侧的滚轴链板和底部的滚轴链板组成一斜坡料道，所述滚轴链板两侧相应位置安装有两个止位气缸，所述止位气缸上设有上挡板； 

所述分杯放杯螺旋机构和气缸升降机构和斜坡料道机构固设在所述机架上。 

比较好的是，所述机架由若干圆杆和若干支腿通过连接块相互锁紧组成。 

比较好的是，所述主传动输出装置进一步包括左侧齿轮箱和右侧齿轮箱，所述主传动电机将动力输出到所述左侧齿轮箱和所述右侧齿轮箱，并通过所述各个分杯螺旋头的所述动力输入轴连动。 

比较好的是，所述螺旋头由底向上包括一螺旋导槽面，所述螺旋导槽面的起始处构成一放杯螺旋凹槽，所述螺旋导槽面的末端构成一分杯螺旋凹槽，一分杯片设置在所述放杯螺旋凹槽和所述分杯螺旋凹槽之间的螺旋面。 

比较好的是，所述分杯螺旋头包括两组四个，两两之间对称镜像布置，一组中的两个分杯螺旋头的旋转方向也是镜像对称。 

比较好的是，所述机架的若干支腿上进一步包括调节块，所述自动分杯螺旋放杯机构还包括两组工作仓定位导板，一组与所述调节块连接，所述导板和所述调节块连接在一起，用于调节工作仓的前后左右尺寸，使分杯放杯更顺畅，另一组固定在齿轮箱箱体上，用于分杯过程中的前后左右位置相对固定。 

本实用新型巧妙地解决了以往连体杯分杯中的各种难题，在现场使用后，大大降低了工人的劳动强度。有很好的应用和推广价值。 

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。 

图1为本实用新型的连体杯自动放杯机的结构组成框图； 

图2是本实用新型中机械部分的整体结构图； 

图3为本实用新型中自动放杯机的工作状态图； 

图4为本实用新型中螺旋分杯放杯机构图； 

图5～图7为为螺旋分杯放杯机构原理图； 

图8为图6的剖面俯视图。 

具体实施方式

本实用新型采用了一种利用螺旋线原理进行分杯和放杯的技术。如图1所示，本实用新型的连体杯自动放杯机主要包括几部分：分杯放杯螺旋机构200、气缸升降机构300和斜坡料道机构400、前两个机构受PLC控制系统和变频调速系统500的控制，并固设在机架100上。 

如图2所示，本实用新型的整个机架100由不锈钢圆钢8，10，12和两边共八个支腿51～54（仅示意了一侧）等组成，通过连接块30等相互锁紧。相关的功能机构设置并固定于该机架100上，再整体通过机架100的八个支腿5固定于灌注包装机上。 

本实用新型的核心组成为分杯放杯螺旋机构200，由两组共四个直径在50mm左右的分杯螺旋头17组成，以及由主传动电极1，联轴器2，左侧齿轮箱3，输出轴4，右侧齿轮箱6组成的主传动输出装置，其中，如图4，5所示，两组分杯螺旋头17两两之间对称镜像布置，一组中的两个分杯螺旋头旋转方向也是镜像对称。图7进一步示意了单个分杯螺旋头17的组成，具体包括以下几部分组成：动力输入轴171，分杯片23，放杯螺旋凹槽22，24和分杯螺旋凹槽25，26。对于主传动输出装置，如图2所示，主传动电机1通过联轴器2连接输出轴4，将动力输出到左侧齿轮箱3，和右侧齿轮箱6，四个分杯螺旋头17通过轴和齿轮机构同齿轮箱连接。这样就保证四个分杯螺旋头17以相同的转速平稳运行。 

图3示意了本实用新型的传动装置为汽缸升降机构300和斜坡料道机构400，其中汽缸升降机构包括，两个长行程气缸9安装于分杯放杯螺旋机构200的上方，用于上下升降作用；同时两侧长行程气缸9的升降轴又连接了两个气缸7，通过连 接与气缸7上的L型挡板11，用于存放或放落一摞连体杯。斜坡料道机构由两侧的滚轴链板14和底部的滚轴链板15组成斜坡料道，滚轴链板14两侧相应位置安装有两个止位气缸16，通过安装于气缸16上挡板31，可以将一摞连体杯止位于斜坡料道上，在需要的时候再放行。 

自动分杯放杯螺旋机构200的运行过程如图3所示，一摞杯从限高杆13所在的投料口投入，这一摞会直接滑至升降气缸机构的L型挡板11处，此时气缸7始终处于伸出状态，接着气缸9伸出，将第一摞连体杯放至下部的螺旋分杯机构17处上方，同时气缸7缩回，连体杯掉落于四个螺旋机构组成的工作料仓32中。紧接着，长行程气缸升降装置会回复初始位置，等待下一摞杯；再继续投入第二摞杯时，L型挡板11组成的空间将作为缓冲料仓，待工作料仓32中的杯子数量减少到设定的数量后，升降气缸才继续执行之前的升降动作；当缓冲料仓中有杯时，如果继续从投料口13处继续投入一摞连体杯，安装在滚筒滑道两侧的夹持气缸16将动作，气缸伸出挡块31，使得连体杯停止与斜坡滑道上，待缓冲料仓补充完工作料仓后，再放行补充缓冲料仓。 

图4是自动分杯螺旋放杯机构200的结构图，除了传动部件、螺旋头部件，还包括工作仓定位导板18，19，21，它们的作用是把一摞杯在分杯过程中的前后左右位置相对固定，导板19和调节块20连接在一起，主要是便于调节工作仓的前后左右尺寸，使分杯放杯更顺畅。 

图5～图7显示的是分杯放杯螺旋的工作原理，通过分布于一摞连体杯27两边的四个分杯螺旋头17的连续旋转，使杯28的边缘29座落于螺旋头上。当如图6中所示，分杯螺旋头17由底向上有一螺旋导槽面，螺旋导槽面的起始处即螺旋导槽面22，24构成一放杯螺旋凹槽，螺旋导槽面的末端即螺旋导槽面25，26构成一分杯螺旋凹槽，一分杯片23位于分杯螺旋凹槽后端。杯边缘29座落于螺旋头的螺旋导槽面22，随着螺旋头的逆时针旋转，最下位置的杯28的边缘将连续接触螺旋头的螺旋导槽面22、25、26，最终在螺旋导槽面26的末端脱离螺旋头，掉落到灌注包装机链板上；在此过程中，螺旋头的螺旋导槽面23将起到分杯头的作用，在杯28的边缘在螺旋导槽面25上滑动时，螺旋导槽面23将进入到杯28和 杯33之间，杯33的边缘进而沿着螺旋头的螺旋导槽面24滑动，这样确保杯和杯之间能够完成隔开，一个接一个的顺利分杯。 

如图8所示，两侧分别布置的四个分杯螺旋头均按照以上的原理同时工作，有效克服杯和杯之间的摩擦力，确保单个连体杯能够顺利的从层叠状态进入分杯状态再进入到放杯状态。工作时，通过齿轮箱机构将电机的动力经主驱动轴、主驱动齿轮、从动轴齿轮、从动轴、螺旋头齿轮，最终到达分杯放杯螺旋头机构200；四个分杯螺旋头17旋转时候的角速度和线速度完全一致，但螺纹线方向和分杯螺旋头17的旋转方向是两两镜像对称的；四个分杯螺旋头17的位置相连成正方形，将一摞连体杯从四个分杯螺旋头17的上方自上而下投入，最下面一个连体杯的边缘将有四个点分别落座于四个分杯螺旋头17的上底面边缘，当四个点的螺旋头17开始按照镜像方向转动时，由于螺旋头上底面边缘连接住分杯片23所在的一段螺旋槽，转到合适的角度后，四个分杯螺旋头的分杯片均同时插入最下一个连体杯和倒数第二个连体杯之间的间隙内，这个时候就保证有且只有一个连体杯边缘进入到螺旋头的放杯螺旋凹槽22，24；正是由于四个分杯螺旋头的同时作用，将螺旋机构的旋转运动转换为直线运动，一个个的连体杯就可以按照设定的速度沿着螺旋凹槽下落。 

斜坡料道机构可以存储几摞一定量的连体杯，连体杯放置于斜坡料道的光滑滚道上；料道两侧有电眼和气缸控制的止位机构：气缸伸出时，止位机构夹持住一摞连体杯，使得它们无法下滑；气缸退回时，连体杯将在重力的作用下沿斜坡料道下滑至气缸升降机构内。 

气缸升降机构负责将一摞连体杯放入螺旋分杯放杯机构的工作料仓内。当斜坡料道中的连体杯滑入升降气缸机构后，连体杯也仅仅是暂存在升降气缸内，只有当最下面的螺旋分杯放杯机构工作料仓数量降低到一定数之后，升降气缸才会动作将连体杯补充进入下面的工作料仓中。 

在这个过程中，一摞摞的连体杯就经过斜坡料道、气缸升降装置、螺旋分杯放杯机构，最终准确的落入包装机的工作链板上。 

另外，整个自动放杯机由交流变频电机驱动。由于灌注包装机的链板是间歇运动的，既链板两次运动后，放入一个连体杯，每次间歇运动的时间间隔不到1s。 也就意味着，需要在1s的时间间隔内，分离放下一个杯。所以这里采用了在链板两次运动过程中，电机慢速运行，为最后的连体杯分离做好准备，当链板再次停止的1s时间内，电机高速运转，螺旋机构将杯迅速分离。 

另外，整个自动分杯放杯螺旋机构200的各个单元之间的协调配合，包括放杯节拍和包装机链板的配合，变频电机的转动速度，各个连体杯料仓之间的配合，以及低料位报警等功能都由PLC控制，通过设定的程序使它们相互成为一个自动化系统。 

综上所述，该新型实用技术，巧妙地解决了以往连体杯分杯中的各种难题，包括分杯的连续性和可靠性、系统难装配难调试、分杯出现卡杯、放杯不准确等。在现场使用后，大大降低了工人的劳动强度。有很好的应用和推广价值。 

以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。 

Claims (6)

1.连体杯自动放杯机，其特征在于，包括一机架，一PLC控制系统和一变频调速系统，其特征在于，所述放杯机进一步包括： 

一分杯放杯螺旋机构，包括两两对称镜像设置的若干分杯螺旋头和一主传动输出装置，所述分杯螺旋头包括一动力输入轴及其底端的一螺旋头，所述主传动输出装置包括一主传动电机通过一联轴器连接所述分杯螺旋头的所述动力输入轴； 

一气缸升降机构，包括两个长行程气缸安装于所述分杯放杯螺旋机构上方，所述两个长行程气缸的升降轴又连接了两个气缸，并连接与所述气缸上的L型挡板； 

一斜坡料道机构，所述斜坡料道机构由两侧的滚轴链板和底部的滚轴链板组成一斜坡料道，所述滚轴链板两侧相应位置安装有两个止位气缸，所述止位气缸上设有上挡板； 

所述分杯放杯螺旋机构和气缸升降机构和斜坡料道机构固设在所述机架上。 

2.根据权利要求1所述的连体杯自动放杯机，其特征在于， 

所述机架由若干圆杆和若干支腿通过连接块相互锁紧组成。 

3.根据权利要求2所述的连体杯自动放杯机，其特征在于， 

所述主传动输出装置进一步包括左侧齿轮箱和右侧齿轮箱，所述主传动电机将动力输出到所述左侧齿轮箱和所述右侧齿轮箱，并通过所述各个分杯螺旋头的所述动力输入轴连动。 

4.根据权利要求3所述的连体杯自动放杯机，其特征在于， 

所述螺旋头由底向上包括一螺旋导槽面，所述螺旋导槽面的起始处构成一放杯螺旋凹槽，所述螺旋导槽面的末端构成一分杯螺旋凹槽，一分杯片设置在所述放杯螺旋凹槽和所述分杯螺旋凹槽之间的螺旋面。 

5.根据权利要求4所述的连体杯自动放杯机，其特征在于， 

所述分杯螺旋头包括两组四个，两两之间对称镜像布置，一组中的两个分杯螺旋头的旋转方向也是镜像对称。 

6.根据权利要求5所述的连体杯自动放杯机，其特征在于， 

所述机架的若干支腿上进一步包括调节块，所述自动分杯螺旋放杯机构还包括两组工作仓定位导板，一组与所述调节块连接，所述导板和所述调节块连接在一起，用于调节工作仓的前后左右尺寸，使分杯放杯更顺畅，另一组固定在齿轮箱箱体上，用于分杯过程中的前后左右位置相对固定。 

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