TWI828379B - 雙層杯自動生產設備及雙層杯自動生產方法 - Google Patents

Abstract

一種雙層杯自動生產設備及雙層杯自動生產方法，該雙層杯自動生產設備包含一工作機台、一第一杯體入杯裝置、一第二杯體入杯裝置、一壓合裝置及一成品運輸裝置，該第一入杯裝置使複數個第一杯體落入該工作機台的一環形軌道的複數個杯架上，該第二入杯裝置使複數個第二杯體落入具有前述第一杯體的複數個杯架上並位於第一杯體內部，透過該壓合裝置使第一杯體及第二杯體壓合形成雙層杯，並透過成品運輸裝置將前述雙層杯輸出。

Description

雙層杯自動生產設備及雙層杯自動生產方法

本發明係關於雙層杯自動生產設備，特別是一種將塑料杯體與紙杯體套合的自動生產設備及自動生產方法。

目前市面上最常使用的紙杯，是在紙杯體的內部使用塑膠淋膜，讓紙杯達到防油防水的效果，然而，習用紙杯的缺點是，內部的塑膠淋膜與紙杯的杯體並不好拆解分離，在回收時，無法分成紙類與塑膠類，只能夠以容器類回收，且在紙杯回收後還需要利用特殊技術分離紙杯體與塑膠淋膜，需要花費更多的金錢與時間，導致許多紙杯最後都變成垃圾，造成環境負擔。

基於上述缺失，本發明目的在於作提供一種易於分離的雙層杯的自動生產設備，特別是一種將塑料杯體與紙杯體套合的自動生產設備及自動生產方法。

根據本發明目的，提供一種雙層杯自動生產設備，包含一工作機台，具有一固定座設於一基座上，一環形軌道設置於該固定座上，複數個杯架沿著該環形軌道設置，該環形軌道定義出一入杯側及一壓合側，且分別位於該環形軌道相對二長側邊，一第一杯體入杯裝置及一第二杯體入杯裝置間隔設置於該入杯側，並定義該第一杯體入杯裝置的位置為一工作起始位置。

其中，該第一杯體入杯裝置包含一入杯架，具有複數個容杯結構，每一該容杯結構具有一開口與該等杯架相對應，每一該容杯結構用以容設至少一第一杯體，以及複數個下杯螺桿設置於該入杯架的下側面，並與該等容杯結構的複數個開口對應設置，該等下杯螺桿控制一第一杯體落入該杯架上。

其中，該第二杯體入杯裝置包含一第二入杯架，具有複數個第二容杯結構，每一該第二容杯結構具有一開口與該等杯架相對應，每一該第二容杯結構用以容設至少一第二杯體，以及複數個下杯螺桿設置於該第二入杯架的下側面，並與該等第二容杯結構的複數個開口對應設置，該等下杯螺桿控制該第二杯體落入該第一杯體內。

一壓合裝置及一成品運輸裝置設置於該壓合側，並定義該成品運輸裝置的位置為一工作結束位置，其中，該壓合裝置包含一上模座板及一下模座板平行設置於該一立架的一側面，該上模座板對應設置於該杯架的上方，該下模座板對應設置於該杯架的下方，複數個上壓模單元設置於該上模座板，複數個下壓模單元設置於該下模座板，以及一驅動模組與該下模座板相連接，該驅動模組帶動該下模座板沿著一垂直方向上下移動，使該下壓模單元與該上壓模單元壓合，使該杯架上的該第一杯體與該第二杯體壓合形成一雙層杯。

其中，該成品運輸裝置，包含一出杯導板，設置於該等杯架的下方，且該出杯導板相對該杯架呈傾斜設置使該雙層杯遠離該杯架，以及一吹氣單元，具有複數個出風孔朝向一輸送單元，該吹氣單元將該雙層杯吹至該輸送單元。

其中，該上壓模單元的一杯口壓合部及該下壓模單元的一杯口壓合部分別設有一通電元件。

其中，該輸送單元具有一輸送帶，該輸送帶相對靠近該杯架的一側面具有一第一導板，該輸送帶相對遠離該杯架的一側面具有一第二導板，且該第二導板的高度大於該第一導板的高度。

其中，該第一杯體入杯裝置設有一補充架設置於該入杯架的上側面，該第二杯體入杯裝置設有一第二補充架設置於該第二入杯架的上側面。

其中，該第一杯體入杯裝置的該補充架具有複數個容杯槽，該等容杯槽具有一開口與該等容杯結構相對應，每一該容杯槽用以容設複數個第一杯體，且該第一杯體入杯裝置的該入杯架與該補充架之間設有一擋杯板。

其中，該第二杯體入杯裝置的該第二補充架具有複數個第二容杯槽與該等第二容杯結構相對應，該等第二容杯槽具有一開口與該等第二容杯結構相對應，每一該第二容杯槽用以容設複數個第二杯體，且該第二杯體入杯裝置的該第二入杯架與該第二補充架之間設有一第二擋杯板。

其中，該第二杯體入杯裝置還具有二壓條分別設置於該等下杯螺桿的二側。

其中，該壓合裝置還包含一滑軌，設置於一底座上，一動力裝置設置於該底座上用以帶動該立架沿著該滑軌移動。

較佳的，該第一杯體為紙杯，該第二杯體為塑料杯。

本發明還提供一種雙層杯自動生產方法，包含下列步驟： (a)將複數個第一杯體放入一環形軌道上的複數個杯架上； (b)將複數個第二杯體分別放入該第一杯體內部； (c)透過一壓合裝置將該第一杯體與該第二杯體壓合形成一雙層杯；以及 (d)透過一成品運輸裝置將該雙層杯輸出。

其中，該壓合裝置的一動力裝置帶動該壓合裝置沿著該環形軌道的一長側邊進行直線運動。

為了清楚說明本發明之具體實施方式、構造及所達成之效果，提供實施例並配合圖式說明如下：

請參閱圖1及圖2，繪示一種雙層杯自動生產設備，包含一工作機台100具有一固定座11設於一基座10上，一環形軌道15設置於該固定座11上，複數個杯架16沿著該環形軌道15設置，該環形軌道15沿著一順時針的轉動方向，定義出一入杯側及一壓合側，並且分別位於該環形軌道15相對的二長側邊。

其中一第一杯體入杯裝置20及一第二杯體入杯裝置30間隔設置於該入杯側，一壓合裝置40及一成品運輸裝置50設置於該壓合側，定義該第一杯體入杯裝置20的位置為一工作起始位置，該成品運輸裝置50的位置為一工作結束位置，該杯架16從該工作起始位置(第一杯體入杯裝置20的位置)依序轉動至第二杯體入杯裝置30、壓合裝置40及成品運輸裝置50(即工作結束位置)為一作業循環。

該第一杯體入杯裝置20用以將第一杯體25送入環形軌道15上的杯架16上，該第二杯體入杯裝置30用以將第二杯體35送入第一杯體25內，於本發明的實施例中，該第一杯體25為紙杯，該第二杯體35為塑料杯。

請參閱圖3，該第一杯體入杯裝置20包含一入杯架21、一補充架29以及複數個下杯螺桿23，該補充架29設置於該入杯架21的上側面(即相對遠離該杯架16的一側面)，該等下杯螺桿23設置於該入杯架21的下側面(即相對靠近該杯架16的一側面)，其中該入杯架21具有複數個容杯結構，每一該容杯結構具有一開口與該等杯架16相對應，而每一該容杯結構用以容設一個第一杯體25或多個第一杯體25。

該等下杯螺桿23以四個為一組，且每一下杯螺桿23具有四個螺牙，用以夾持該第一杯體25的杯口的周緣，使控制設置於該容杯結構的多個第一杯體25的其中一個落入該杯架16上，使該入杯架21一次掉落一個第一杯體25至該杯架16上。

該補充架29呈矩形，具有複數個容杯槽沿著該補充架29的長側邊排列呈一前排容杯陣列及一後排容杯陣列，該前排容杯陣列的等容杯槽具有一開口與該等容杯結構相對應，每一該容杯槽用以容設複數個第一杯體25，當前述容杯結構的第一杯體25落至杯架16上後，該容杯槽內的第一杯體25自動掉落補充至該容杯結構內。

進一步說明，於本發明實施例中，還具有一擋杯板27設置於該後排容杯陣列與該入杯架21之間，該擋杯板27封閉該後排容杯陣列的容杯槽的複數個開口，藉此透過補充機台(圖未示出)將第一杯體25補充至該後排容杯陣列。

於本發明實施例中，該補充架29是可轉動的，且該擋杯板27是可調整的移動在前排容杯陣列與該後排容杯陣列之間，當前排容杯陣列的第一杯體25全部落入杯架上後，透過機器手臂(圖未示出)轉動該補充架29，使轉動前的前排容杯陣列在補充架轉動後形成後排容杯陣列，而轉動前的後排容杯陣列則形成前排容杯陣列，待轉動定位後，該擋杯板27從前排容杯陣列位置處移動至後排容杯陣列，使前排容杯陣列的第一杯體25能落入入杯架21，並且封閉後排容杯陣列的容杯槽的複數開口，使得補充該第一杯體25。

請參閱圖4，該第二杯體入杯裝置30包含一第二入杯架31、一第二補充架39以及複數個下杯螺桿33，該第二補充架39設置於該第二入杯架31的上側面(即相對遠離該杯架16的一側面)，該等下杯螺桿33設置於該第二入杯架31的下側面(即相對靠近該杯架16的一側面)，其中該第二入杯架31具有複數個第二容杯結構，每一該第二容杯結構具有一開口與該等杯架相對應，而每一該第二容杯結構用以容設一個第二杯體35或多個第二杯體35。

該等下杯螺桿33以四個為一組，且每一下杯螺桿33具有四個螺牙，用以夾持該第二杯體35的杯口的周緣，使控制設置於該第二容杯結構的多個第二杯體35的其中一個落入該杯架16上，使該第二入杯架31一次掉落一個第二杯體35至該杯架16上。

該第二補充架39呈矩形，具有複數個第二容杯槽沿著該第二補充架39的長側邊排列呈一前排容杯陣列及一後排容杯陣列，該前排容杯陣列的等第二容杯槽具有一開口與該等第二容杯結構相對應，每一該第二容杯槽用以容設複數個第二杯體35，當前述第二容杯結構的第二杯體35落至杯架16上後，該第二容杯槽內的第二杯體35自動掉落補充至該第二容杯結構內。

進一步說明，於本發明實施例中，還具有一第二擋杯板37設置於該後排容杯陣列與該第二入杯架31之間，該第二擋杯板37封閉該後排容杯陣列的該等第二容杯槽的複數個開口，藉此透過補充機台(圖未示出)將第二杯體35補充至該後排容杯陣列。

於本發明實施例中，該第二補充架39是可轉動的，且該第二擋杯板37是可調整的移動在前排容杯陣列與該後排容杯陣列之間，當前排容杯陣列的第二杯體35全部落入杯架上後，透過機器手臂(圖未示出)轉動該第二補充架39，使轉動前的前排容杯陣列在第二補充架39轉動後形成後排容杯陣列，而轉動前的後排容杯陣列則形成前排容杯陣列，待轉動定位後，該第二擋杯板37從前排容杯陣列位置處移動至後排容杯陣列，使前排容杯陣列的第二杯體35能落入第二入杯架31，並且封閉後排容杯陣列的第二容杯槽的複數開口，使得補充該第二杯體35。

此外，該第二杯體入杯裝置30還具有二壓條38分別設置該第二入杯架31的二長側邊位於該等下杯螺桿33的二側面，於本發明的實施例中，該第二杯體35為質量較輕的塑料杯，該二壓條38朝該塑料杯施壓具有使塑料杯定位的作用，確保塑料杯準確落入位於杯架上的第一杯體25中。

請參閱圖5、圖6A及圖6B，該壓合裝置40用以進行第一杯體25與第二杯體35的壓合作業，該壓合裝置40包含一底座41設置於該基座10上，一滑軌42設置於該底座41上，以及一動力裝置設置在該底座41上帶動一立架43沿著該滑軌42移動，該動力裝置為一動力馬達471帶動一動力皮帶472轉動，使該立架43沿著該滑軌42進行直線運動，其中一上模座板431及一下模座板432平行設置於該立架43的一側面，該上模座板431對應設置於該杯架16的上方，該下模座板432對應設置於該杯架16的下方，複數個上壓模單元44a設置於該上模座板431，複數個下壓模單元44b設置於該下模座板432。

進一步說明，一驅動模組46與該下模座板432相連接，該驅動模組46為一馬達461帶動一滾珠螺桿462運作，該驅動模組46帶動該下模座板432沿著一垂直方向上下移動，而使該下壓模單元44b與該上壓模單元44a壓合(請參閱圖6B)，其中，該上壓模單元44a的一杯口壓合部及該下壓模單元44b的一杯口壓合部分別設有一通電元件(圖未示出)，當該上壓模單元44a與該下壓模單元44b壓合時，除了讓該第一杯體25與第二杯體35的杯身處相壓合之外，於本發明實施例中，第二杯體35為塑料杯，該通電元件導電生熱軟化塑料杯的杯口處，加強第二杯體35的杯口處與第一杯體25的杯口處的密合程度，使杯架16上的該第一杯體25與該第二杯體35壓合形成一雙層杯70(請參閱圖7)，其中該通電元件對第一杯體25與第二杯體35的杯口處加熱至95℃-150℃之間，較佳實施例為對前述杯口處加熱至100℃。該第一杯體25與該第二杯體35壓合之後，第一杯體25的內側表面向外捲曲，並覆蓋第二杯體35的杯緣，讓使用者以該第一杯體25就口飲用。

請參閱圖8、圖9A及圖9B，該成品運輸裝置50用以將雙層杯70輸出至包裝區(圖未示出)，該成品運輸裝置50包含一出杯導板51設置在前述杯架16的下方，該出杯導板51與該杯架16間形成一角度(即該出杯導板51相對該杯架16呈傾斜設置)，當具有雙層杯70的杯架16轉動至該成品運輸裝置50後，杯架16上的雙層杯70接觸該出杯導板51而離開該杯架16，一吹氣單元52設置於該工作機台100上，具有複數個出風孔52a朝向一輸送單元，當前述雙層杯70離開杯架後，吹氣單元52將該雙層杯70吹向輸送單元的輸送帶55上。

進一步說明的是，該輸送帶55相對靠近該杯架16的一側面具有第一導板56，相對遠離該杯架16的一側面具有一第二導板57，且第二導板57的高度大於第一導板56的高度，當吹氣單元52將雙層杯70吹送輸送單元，藉由第一導板56使雙層杯70能準確落在輸送帶55上，而第二導板57的高度較高是避免吹氣單元52將雙層杯70吹離輸送帶55，形成止擋牆的作用。

請參閱圖10，本發明還提供一種雙層杯自動生產方法，包含下列步驟： (a)透過第一杯體入杯裝置20將複數個第一杯體25放入一環形軌道15上的複數個杯架16上； (b)透過第二杯體入杯裝置30將複數個第二杯體35分別放入該第一杯體25內部； (c)透過一壓合裝置40將該第一杯體25與該第二杯體35壓合形成一雙層杯70；以及 (d)透過一成品運輸裝置50將該雙層杯70輸出。

於本發明實施例中，該壓合裝置40可以進行連續壓合作業或批次壓合作業，於連續壓合作業時，該壓合裝置40藉由該動力裝置帶動立架43沿著該環形軌道15的壓合側進行直線運動，也就是說，當環形軌道15持續依順時針方向轉動時，該立架43同時進行直線移動，待該立架43從滑軌42的一端移動至滑軌42的另一端後，壓合裝置40亦同時完成前述使第一杯體25與第二杯體35壓合形成雙層杯70的壓合作業，當該立架43位於滑軌42的一端時，下壓模單元44b朝上移動與上壓模單元44a壓合，在立架43的移動過程中對第一杯體25及第二杯體35加熱使得形成雙層杯70，當該立架43移動至滑軌42的另一端後，下壓模單元44b朝下移動與該上壓模單元44a分離，分離後該立架43沿著滑軌42復位，以進行下一次的壓合作業。

於批次壓合作業時，該壓合裝置40不沿著壓合側進行直線運動，而使該立架43定點位於滑軌42的一端，當具有第一杯體25與第二杯體35的杯架16移動至該壓合裝置40時，環形軌道15停止轉動，待壓合裝置40完成前述形成雙層杯70的壓合作業後，環形軌道15才會恢復轉動將該雙層杯70轉送至成品運輸裝置50。

100:工作機台 10:基座 11:固定座 15:環形軌道 16:杯架 20:第一杯體入杯裝置 21:入杯架 23,33:下杯螺桿 25:第一杯體 27:擋杯板 29:補充架 30:第二杯體入杯裝置 31:第二入杯架 35:第二杯體 37:第二擋杯板 38:壓條 39:第二補充架 40:壓合裝置 41:底座 42:滑軌 43:立架 431:上模座板 432:下模座板 44a:上壓模單元 44b:下壓模單元 46:驅動模組 461:馬達 462:滾珠螺桿 471:動力馬達 472:動力皮帶 50:成品運輸裝置 51:出杯導板 52:吹氣單元 52a:出風孔 55:輸送帶 56:第一導板 57:第二導板 70:雙層杯

圖1是本發明實施例之示意圖。

圖2是本發明實施例之俯視圖。

圖3是本發明實施例之第一杯體入杯裝置之示意圖。

圖4是本發明實施例之第二杯體入杯裝置之示意圖。

圖5是本發明實施例之壓合裝置之示意圖。

圖6A、圖6B是本發明實施例之上壓模單元與下壓模單元的作動示意圖。

圖7是本發明實施例之雙層杯示意圖。

圖8是本發明實施例之成品運輸裝置之示意圖。

圖9A是雙層杯接觸出杯導板離開杯架的示意圖。

圖9B是吹氣單元將雙層杯吹向輸送單元的示意圖。

圖10是雙層杯自動生產方法的流程圖。

100:工作機台

10:基座

11:固定座

20:第一杯體入杯裝置

30:第二杯體入杯裝置

40:壓合裝置

50:成品運輸裝置

Claims (11)

1. 一種雙層杯自動生產設備，係包含：一工作機台，具有一固定座設於一基座上，一環形軌道設置於該固定座上，複數個杯架沿著該環形軌道設置，該環形軌道沿著一轉動方向定義出一入杯側及一壓合側，且分別位於該環形軌道相對的二長側邊；一第一杯體入杯裝置及一第二杯體入杯裝置間隔設置於該入杯側，並定義該第一杯體入杯裝置的位置為一工作起始位置，其中，該第一杯體入杯裝置包含：一入杯架，具有複數個容杯結構，每一該容杯結構具有一開口與該等杯架相對應，每一該容杯結構用以容設至少一第一杯體；以及複數個下杯螺桿，設置於該入杯架的下側面，並與該等容杯結構的複數個開口對應設置，該等下杯螺桿控制該第一杯體落入該杯架上；該第二杯體入杯裝置包含：一第二入杯架，具有複數個第二容杯結構，每一該第二容杯結構具有一開口與該等杯架相對應，每一該第二容杯結構用以容設至少一第二杯體；複數個下杯螺桿，設置於該第二入杯架的下側面，並與該等第二容杯結構的複數個開口對應設置，該等下杯螺桿控制該第二杯體落入該第一杯體內；一壓合裝置及一成品運輸裝置設置於該壓合側，並定義該成品運輸裝置的位置為一工作結束位置，其中，該壓合裝置包含： 一上模座板及一下模座板平行設置於一立架的一側面，該上模座板對應設置於該杯架的上方，該下模座板對應設置於該杯架的下方，複數個上壓模單元設置於該上模座板，複數個下壓模單元設置於該下模座板；以及一驅動模組與該下模座板相連接，該驅動模組帶動該下模座板沿著一垂直方向上下移動，使該下壓模單元與該上壓模單元壓合，使杯架上的該第一杯體與該第二杯體壓合形成一雙層杯；該成品運輸裝置，包含：一出杯導板，設置於該等杯架的下方，且該出杯導板相對該杯架呈傾斜設置使該雙層杯遠離該杯架；以及一吹氣單元，具有複數個出風孔朝向一輸送單元，該吹氣單元將該雙層杯吹至該輸送單元。
2. 如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其中該上壓模單元的一杯口壓合部及該下壓模單元的一杯口壓合部分別設有一通電元件。
3. 如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其中該輸送單元具有一輸送帶，該輸送帶相對靠近該杯架的一側面具有一第一導板，該輸送帶相對遠離該杯架的一側面具有一第二導板，且該第二導板的高度大於該第一導板的高度。
4. 如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其中該第一杯體入杯裝置設有一補充架設置於該入杯架的上側面，該第二杯體入杯裝置設有一第二補充架設置於該第二入杯架的上側面。
5. 如請求項4所述之雙層杯自動生產設備，其中該第一杯體入杯裝置的該補充架具有複數個容杯槽，該等容杯槽具有一開口與該等容杯結構相對應，每一該容杯槽用以容設複數個第一杯體，且該第一杯體入杯裝置的該入杯架與該補充架之間設有一擋杯板。
6. 如請求項4所述之雙層杯自動生產設備，其中該第二杯體入杯裝置的該第二補充架具有複數個第二容杯槽與該等第二容杯結構相對應，該等第二容杯槽具有一開口與該等第二容杯結構相對應，每一該第二容杯槽用以容設複數個第二杯體，且該第二杯體入杯裝置的該第二入杯架與該第二補充架之間設有一第二擋杯板。
7. 如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其中該第二杯體入杯裝置還具有二壓條分別設置於該等下杯螺桿的二側。
8. 如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其中該壓合裝置還具有一滑軌設置於一底座上，以及一動力裝置設置於該底座上，該動力裝置帶動該立架沿著該滑軌移動。
9. 如請求項1至請求項8其中任一項所述之雙層杯自動生產設備，其中該第一杯體為紙杯，該第二杯體為塑料杯。
10. 一種雙層杯自動生產方法，係用於如請求項1所述之雙層杯自動生產設備，其包含下列步驟：(a)將複數個第一杯體放入一環形軌道上的複數個杯架上；(b)將複數個第二杯體分別放入該第一杯體內部；(c)透過一壓合裝置將該第一杯體與該第二杯體壓合形成一雙層杯；以及(d)透過一成品運輸裝置將該雙層杯輸出。
11. 如請求項10所述之雙層杯自動生產方法，其中該壓合裝置的一動力裝置帶動該壓合裝置沿著該環形軌道的一長側邊進行直線運動。

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