TWI775644B - 紙杯蓋收料裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種紙杯蓋收料裝置，包括一輸送機構、一分料機構、一收料機構與一承載機構，其中，該分料機構能夠阻擋該輸送機構上的複數個紙杯蓋，且只供處於最前方的紙杯蓋通過該輸送機構的前端，該承載機構至少由一承載葉片、一伺服馬達、至少一止擋部與一承載偵測單元所組成，該承載葉片能被伺服馬達帶動而旋轉，並能承接來自該輸送機構的紙杯蓋，當該承載偵測單元偵測到該承載葉片已經承接到紙杯蓋時，能使該伺服馬達轉動該承載葉片，在該承載葉片轉動過程中，其上的紙杯蓋會受到該止擋部的阻擋，而無法隨之位移，進而自動地落入該收料機構中。

Description

紙杯蓋收料裝置

本發明係關於紙杯蓋收料裝置，尤指一種利用承載葉片的轉動，使得其上的紙杯蓋能夠自然下落至收料空間的紙杯蓋收料裝置。

按，隨著雙薪家庭或單身型態的上班族愈來愈多，在家開伙的比例亦逐漸降低，外食幾乎成為了上班族無可避免的飲食型態，尤其是，隨手一杯飲料(如：咖啡、果汁)的場景更是處處可見，因此，飲料杯之相關產品的需求大幅上升，例如，杯體、杯蓋等，其中，目前市場上所採用的杯蓋材質普遍以塑膠材料為主。

一般來說，為了方便消費者隨手提取飲料時，杯體內的液體不會因晃動而流出或濺出，通常會加上杯蓋，以能蓋合住杯體上方的開口，因此，杯蓋的正反面會具有特定的凹凸結構，正面的結構設計往往便於人們直接就口飲用或插入吸管，反面的結構設計通常呈凹陷狀以蓋合至杯體上。由此可知，蓋體在製作出成品並進行收料程序時，為了能夠確保該等飲料杯蓋於收納上的穩定性以及保持最佳的收納厚度(或疊加數量)，以便於後續品檢、運輸與倉儲等作業，業者需要將複數個杯蓋都以同一方向(如正面朝上)疊合，而紙杯蓋較不容易堆疊。

承上，傳統杯蓋收料裝置往往是採用真空吸嘴，來吸取杯蓋後，再將杯蓋移動至預定的收料區域，因此，真空吸嘴需要先確實吸取住杯蓋後，才足以穩定地搬移杯蓋，造成收料速率無法上升，尤其是紙杯蓋具有一定的重量，導致真空吸取上更加不容易。此外，在長時間的使用下，真空吸嘴內部容易堆積髒汙而導致堵塞，不僅影響了工作效率，且工作人員還需要花費時間更換元件或清除髒汙，此種情況，無疑增加了物料、人事成本，並會降低整體製程的產能。有鑑於此，如何有效解決前述紙杯蓋所衍生的問題，即成為本發明之一重要課題。

為能在競爭激烈的市場中，脫穎而出，發明人憑藉著多年來專業從事系統設計、加工及製造之豐富實務經驗，且秉持著精益求精的研究精神，在經過長久的努力研究與實驗後，終於研發出本發明之一種紙杯蓋收料裝置，期藉由本發明之問世，獲得業者的青睞，並能提供更佳的整體生產效率。

本發明之一目的，係提供一種紙杯蓋收料裝置，包括一輸送機構、一分料機構、一收料機構與一承載機構，其中，該輸送機構設有一輸送空間，以能承接與輸送複數個紙杯蓋，在該輸送機構運轉的情況下，其能將各該紙杯蓋由後往前傳輸；該分料機構係對應該輸送空間且靠近該輸送機構前端的位置，其能阻擋住該等紙杯蓋，且只供處於最前方的紙杯蓋通過該輸送機構的前端；該收料機構係位於該輸送機構的後方位置，其內設有一收料空間；該承載機構係位於該輸送機構的後方位置，且處於該收料機構的上方位置，該承載機構至少由一承載葉片、一伺服馬達、至少一止擋部與一承載偵測單元所組成， 其中，該承載葉片位於第一位置的情況下，係對應於該收料空間，且能承接來自該輸送機構的紙杯蓋，該承載葉片位於第二位置的情況下，則不再對應於該收料空間，該承載葉片的一端與該伺服馬達之一傳動軸相連接，以能被該伺服馬達帶動，使該承載葉片能在第一位置與第二位置間轉動，該止擋部位於該承載葉片的上方，且處於該承載葉片之第一位置與第二位置間的銜接處，該承載偵測單元偵測到該承載葉片已經承接到該紙杯蓋的情況下，能直接或間接使該伺服馬達驅動該傳動軸，令該承載葉片由第一位置朝第二位置轉動，且該紙杯蓋能被該止擋部阻擋而落入該收料空間。如此，由於紙杯蓋是透過承載葉片的轉動，而自然地落入該收料空間中，因此，業者能夠藉由伺服馬達而控制承載葉片轉速，以能快速承接紙杯蓋，並使紙杯蓋穩定向下集中，進而達到穩定又快速的收料動作。

可選地，該分料機構包含一第一擋桿、一第二擋桿與一分料偵測單元，該分料偵測單元位於該第一擋桿與該第二擋桿之間，且該第一擋桿較該第二擋桿的位置靠近該輸送機構前端，在該第一擋桿呈突出狀態，且該第二擋桿呈收縮狀態的情況下，該等紙杯蓋能夠越過該第二擋桿的對應位置，並會被該第一擋桿阻擋，在該第一擋桿呈收縮狀態，且該第二擋桿呈突出狀態的情況下，最前方的紙杯蓋能夠越過該第一擋桿的對應位置，其餘紙杯蓋則會被該第二擋桿所阻擋。

可選地，在該分料偵測單元沒有偵測到該紙杯蓋的情況下，該第一擋桿會呈突出狀態，該第二擋桿則會呈收縮狀態，使得該等紙杯蓋能夠越過該第二擋桿的對應位置，直至被該第一擋桿阻擋。

可選地，該承載機構還包含一分割盤與一辨位偵測單元，該分割盤設有一缺口，且能被該傳動軸帶動而旋轉，在該辨位偵測單元偵測到該缺口的情況下，該承載葉片係位於該第一位置。

可選地，在該分料偵測單元偵測到該紙杯蓋的情況下，還需等待該承載偵測單元偵測到該承載葉片已經承接到另一紙杯蓋，且該承載葉片由第一位置移動至第二位置後，該辨位偵測單元已經偵測到該缺口時，才令該第一擋桿呈收縮狀態，且該第二擋桿呈突出狀態。

[習知]

無

[本發明]

1:紙杯蓋收料裝置

11:輸送機構

110:輸送空間

12:分料機構

121:第一擋桿

122:第二擋桿

123:分料偵測單元

13:收料機構

130:收料空間

14:承載機構

141:承載葉片

142:伺服馬達

1421:傳動軸

143:止擋部

144:承載偵測單元

145:分割盤

1450:缺口

146:辨位偵測單元

2:紙杯蓋

[第1圖]係本發明之紙杯蓋收料裝置的立體示意圖；[第2圖]係本發明之輸送機構與承載機構的局部俯視示意圖；[第3圖]係本發明之收料機構與承載機構的局部側視示意圖；及[第4圖]係本發明之承載機構的立體示意圖。

為使本發明之目的、技術內容與優點更加清楚明白，以下結合具體實施方式，並參照附圖，對本發明所公開的實施方式進一步詳細說明。本領域之技藝人士可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果，且本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外事先聲明，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸進行描繪。

應理解，在本發明之說明書中任何地方所使用的實施例，包括任何術語的使用，都僅是說明性，絕不限制本發明或任何術語的範圍與含義。同樣地，本發明並不侷限於說明書所揭露的各種實施例。雖然本文中可能使用術語第一、第二或第三等來描述各種元件，但各該元件不應受前述術語的限制，前述術語主要是用以區分一元件與另一元件，而不應對任何元件施加任何實質性限制，且不應限制各個元件在實際應用上的組裝或設置順序。另外實施例中提到的方向用語，例如“上(頂)”、“下(底)”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明的保護範圍。

本發明係一種紙杯蓋收料裝置，請參閱第1圖所示，該紙杯蓋收料裝置1包括一輸送機構11、一分料機構12、一收料機構13與一承載機構14，為方便後續說明，係以第1圖之左上方作為元件後方位置，第3圖之右下方作為元件之前方位置，第1圖之上方作為元件上方(頂)位置，第3圖之下方作為元件之下方(底)位置。在一實施例中，該輸送機構11能夠為輸送帶的態樣，且該輸送帶的上方能形成一輸送空間110，使得複數個紙杯蓋2能處於該輸送空間110，以能被該輸送帶承接與輸送。當該輸送機構運轉11時，該等紙杯蓋2能夠由該輸送機構的後方朝前方傳輸。

請參閱第1及2圖所示，該分料機構12能對應於該輸送空間110，並能靠近該輸送機構11前端的位置，在該實施例中，該分料機構12能位於該輸送機構11的側邊區域，且包含一第一擋桿121、一第二擋桿122與一分料偵測單元123，其中，該第一擋桿121與第二擋桿122兩者相隔一間距，且該第一擋桿121的位置較該第二擋桿122的位置更靠近該輸送機構11前端，該分料偵測單元123能處於前 述間距中(如第2圖所示)，其中，前述間距的長度約為單一個紙杯蓋2的前後縱向長度(直徑)，但不以此為限。又，該第一擋桿121與第二擋桿122兩者能被汽缸帶動，且能進行同步動作，意即，該二擋桿會同步動作，舉例而言，當該第一擋桿121被汽缸帶動而呈突出狀態時，該第二擋桿122亦會被汽缸帶動而呈收縮狀態，反之亦然。

承上，復請參閱第1及2圖所示，在一般情況下，該第一擋桿121會呈突出狀態，前述"突出狀態"係指該第一擋桿121會朝該輸送空間110伸出一阻擋距離，且該阻擋距離足以阻止該紙杯蓋2被該輸送機構11帶動而持續前進；該第二擋桿122會呈收縮狀態，前述"收縮狀態"係指該第二擋桿122不會阻擋該紙杯蓋2持續前進。又，該傳輸機構11會帶動該等紙杯蓋2持續前進，直到被該第一擋桿121阻擋後，該分料偵測單元123能夠偵測到位於最前方的紙杯蓋2，嗣，該第一擋桿121會呈收縮狀態，且該第二擋桿122會呈突出狀態，如此，只有最前方的紙杯蓋2能夠被傳輸機構11帶動而越過該第一擋桿121的對應位置，以能通過該輸送機構11的前端，但其餘紙杯蓋2則會被該第二擋桿122所阻擋。

又，復請參閱第1及2圖所示，當最前方的紙杯蓋2已經離開該分料偵測單元123的位置，而無法被該分料偵測單元123偵測到後，該第一擋桿121會恢復呈突出狀態，且該第二擋桿122則會呈收縮狀態，使得其餘紙杯蓋2能夠越過該第二擋桿122的對應位置，直至被該第一擋桿121阻擋。在此特別一提者，該分料偵測單元123所產生的偵測訊號能夠直接驅動該第一擋桿121與第二擋桿122的動作，或者，該紙杯蓋收料裝置1能設有一控制單元(如：微處理器)，該控制單元能夠接收該分料偵測單元123的偵測訊號後，再驅動該第一擋桿121與第二擋桿122的動作，換言之，本發明後續說明中的偵測單元都能夠直接或間接(透過控制 單元)驅動其它元件(如：汽缸、擋桿等)。此外，本發明的分料機構12不侷限於前述實施例的態樣，在本發明之其它實施例中，業者能夠根據實際需求，調整該分料機構12的位置與態樣，只要該分料機構12能阻擋住該等紙杯蓋2，且能根據需求而只供處於最前方的紙杯蓋逐一通過該輸送機構11的前端即可。

另外，請參閱第1及3圖所示，該收料機構13係位於該輸送機構11的後方位置，其內設有一收料空間130，該收料空間130能夠收納離開該輸送機構11，且自然落下的該等紙杯蓋2。再者，該承載機構14能位於該輸送機構11的後方位置，且會處於該收料機構13的上方位置，其至少由一承載葉片141、一伺服馬達142、至少一止擋部143與一承載偵測單元144所組成，其中，該承載葉片141的一端與該伺服馬達142之一傳動軸1421相連接，以能被該伺服馬達142帶動，使該承載葉片141能在第一位置與第二位置間轉動，又，當該承載葉片141位於第一位置時，能對應於該收料空間130，意即，該承載葉片141恰處於該收料空間130的正上方；當該承載葉片141位於第二位置時，將不再對應於該收料空間130，意即，該承載葉片141會離開該收料空間130的正上方區域。

承上，復請參閱第1至3圖所示，該止擋部143能位於該承載葉片141的上方，且處於該承載葉片141之第一位置與第二位置間的銜接處，換言之，該止擋部143的位置不會妨礙該紙杯蓋2落入收料空間130中。因此，該承載葉片141能夠先保持於第一位置，當該紙杯蓋2被該輸送機構11輸送至前端後，能夠落入至該承載葉片141的頂面，以被該承載葉片141承接住，又，該承載偵測單元144偵測到該承載葉片141已經承接到該紙杯蓋2後，其能直接或間接使該伺服馬達142驅動該傳動軸1421，令該承載葉片141由第一位置朝第二位置轉動，此時，該紙杯蓋2雖然會隨著該承載葉片141移動，但是，該止擋部143不會妨礙該承載葉 片141的轉動，卻會阻擋該紙杯蓋2，因此，受到該止擋部143的阻擋後，該紙杯蓋2無法隨之移動到非對應收料空間130之外的區域，故，當承載葉片141移動至第二位置後，該紙杯蓋2將會自然地落下至該收料空間130中。

再者，為了能夠確保該承載葉片141離開第一位置後，能夠準確地由第二位置移動回第一位置，請參閱第1及4圖所示，在該實施例中，該承載機構14還包含一分割盤145與一辨位偵測單元146，其中，該分割盤145設有一缺口1450，且其能被該傳動軸1421帶動而旋轉，當該辨位偵測單元146偵測到該缺口1450時，代表該承載葉片141當前處於第一位置，反之，當該辨位偵測單元146無法偵測到該缺口1450時，代表該承載葉片141當前處於第二位置，如此，每當該辨位偵測單元146偵測到該缺口1450後，將能使該伺服馬達142停止該傳動軸1421，進而使該承載葉片141能停留至第一位置上，以能承接後續落下的紙杯蓋2。在該實施例中，該承載偵測單元144、該分料偵測單元123與該辨位偵測單元146都為光遮斷器，但不以此為限。

由於該實施例中的承載葉片141，每一次只能承接單一個紙杯蓋2，且其移位後，能使紙杯蓋2由上往下地落入收料空間130，以層疊堆積該等紙杯蓋2，因此，為了避免分料機構12與承載機構14未同步配合的情況下，造成該等紙杯蓋2收料不齊的問題，例如，紙杯蓋2未被承載葉片141承接住而直接落入收料空間130，造成前述紙杯蓋2發生翻轉掉落而無法順利堆疊的問題，在該實施例中，當第一個紙杯蓋2已經離開該第一擋桿121的位置後，該第一擋桿121會恢復為突出狀態，以阻擋住第二個紙杯蓋2，此時，雖然該分料偵測單元123偵測到第二個紙杯蓋2，但不會使第一擋桿121變更為收縮狀態，而是等待第一個紙杯蓋2被該承載葉片141承接住(即，該承載偵測單元144偵測到第一個紙杯蓋2)，且該 承載葉片141由第一位置移動至第二位置，再由第二位置移動至第一位置(即，該辨位偵測單元146又已經偵測到缺口1450)後，才會使該第一擋桿121呈收縮狀態，且該第二擋桿122呈突出狀態，以將第二個紙杯蓋2朝前輸送。

綜上所述，由於本發明的紙杯蓋收料裝置1是透過承載葉片141的轉動，以及止擋部143的設計，使複數個紙杯蓋2能逐一地自然落入該收料空間130中，因此，業者只要根據輸送機構11的輸送速度，控制伺服馬達142對該承載葉片141的轉速，便能夠快速承接紙杯蓋2，並使紙杯蓋2穩定向下集中至收料空間130，依據實際測試結果，每0.7秒能使單一個紙杯蓋2由承載葉片141上落入收料空間130中，故能達到穩定又快速的收料動作，相較於傳統採用真空吸嘴來吸取與搬移紙杯蓋的機台而言，本發明的紙杯蓋收料裝置1明顯具有較高的收料效率，且不會發生真空吸嘴堵塞所衍生的相關缺失。

1:紙杯蓋收料裝置

11:輸送機構

110:輸送空間

12:分料機構

121:第一擋桿

122:第二擋桿

123:分料偵測單元

13:收料機構

14:承載機構

141:承載葉片

142:伺服馬達

1421:傳動軸

143:止擋部

145:分割盤

146:辨位偵測單元

2:紙杯蓋

Claims (4)

1. 一種紙杯蓋收料裝置，包括：一輸送機構，其設有一輸送空間，以能承接與輸送複數個紙杯蓋，在該輸送機構運轉的情況下，其能將各該紙杯蓋由後往前傳輸；一分料機構，係對應該輸送空間且靠近該輸送機構前端的位置，其能阻擋住該等紙杯蓋，且只供處於最前方的紙杯蓋通過該輸送機構的前端；一收料機構，係位於該輸送機構的後方位置，其內設有一收料空間；及一承載機構，係位於該輸送機構的後方位置，且處於該收料機構的上方位置，該承載機構至少由一承載葉片、一伺服馬達、至少一止擋部、一承載偵測單元、一分割盤與一辨位偵測單元所組成，其中，該分割盤設有一缺口，且能被該伺服馬達之一傳動軸帶動而旋轉，在該辨位偵測單元偵測到該缺口的情況下，該承載葉片係位於該第一位置並會對應於該收料空間，且能承接來自該輸送機構的紙杯蓋，該承載葉片位於第二位置的情況下，則不再對應於該收料空間，該承載葉片的一端與該傳動軸相連接，以能被該伺服馬達帶動，使該承載葉片能在第一位置與第二位置間轉動，該止擋部位於該承載葉片的上方，且處於該承載葉片之第一位置與第二位置間的銜接處，該承載偵測單元偵測到該承載葉片已經承接到該紙杯蓋的情況下，能直接或間接使該伺服馬達驅動該傳動軸，令該承載葉片由第一位置朝第二位置轉動，且該紙杯蓋能被該止擋部阻擋而落入該收料空間。
2. 如請求項1所述之紙杯蓋收料裝置，其中，該分料機構包含一第一擋桿、一第二擋桿與一分料偵測單元，該分料偵測單元位於該第一擋桿與該第二擋桿之間，且該第一擋桿較該第二擋桿的位置靠近該輸送機構前端，在該 第一擋桿呈突出狀態，且該第二擋桿呈收縮狀態的情況下，該等紙杯蓋能夠越過該第二擋桿的對應位置，並會被該第一擋桿阻擋，在該第一擋桿呈收縮狀態，且該第二擋桿呈突出狀態的情況下，最前方的紙杯蓋能夠越過該第一擋桿的對應位置，其餘紙杯蓋則會被該第二擋桿所阻擋。
3. 如請求項2所述之紙杯蓋收料裝置，其中，在該分料偵測單元沒有偵測到該紙杯蓋的情況下，該第一擋桿會呈突出狀態，該第二擋桿則會呈收縮狀態，使得該等紙杯蓋能夠越過該第二擋桿的對應位置，直至被該第一擋桿阻擋。
4. 如請求項1所述之紙杯蓋收料裝置，其中，在該分料偵測單元偵測到該紙杯蓋的情況下，還需等待該承載偵測單元偵測到該承載葉片已經承接到另一紙杯蓋，且該承載葉片由第一位置移動至第二位置後，該辨位偵測單元已經偵測到該缺口時，才令該第一擋桿呈收縮狀態，且該第二擋桿呈突出狀態。

Images