專利名稱：連體杯自動放杯機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種連體杯自動放杯機(jī)。
背景技術(shù)：
如今快速消費品行業(yè)中越來越多的醬料和調(diào)料采用復(fù)合材料片材成型的杯子，通過自動灌注設(shè)備進(jìn)行罐裝和密封。為了便于空杯的包裝、運輸，以及在現(xiàn)場將空杯投入到灌注設(shè)備中，空杯通常設(shè)計成為4x5或5x5的連體杯。連體杯放入灌注機(jī)后，將完成醬料灌注和杯口頂膜的密封，接下來再被切分成單杯；這些單杯的產(chǎn)品再經(jīng)過裝箱和紙箱的密封，最終發(fā)運到終端客戶處。為了支撐和傳送這些連體杯，灌注機(jī)采取連續(xù)鏈板傳動。連體杯一個個地放入傳動鏈板的凹槽中，通過鏈板的連續(xù)間歇運動，依次完成灌注、密封和裁切。通常，這些連體杯由專業(yè)的包材供應(yīng)商通過真空吹塑成型制作而成。然后，這些連體杯被一個個的相互鑲嵌疊放成一摞，通過紙箱包裝后發(fā)往使用的客戶。為了便于從真空吹塑機(jī)中脫模和相互鑲嵌疊放，連體杯的外形被設(shè)計成有一定角度的斜坡狀。這樣既可以便于脫模，也盡可能的減少了連體杯疊放所占的空間。但正是由于這種疊放方式，以及杯和杯之間的相互摩擦力，放杯時為了分離單個的連體杯相對比較困難。現(xiàn)階段，對于連體杯分杯、放杯的方式有三種:其一，也就是人工放杯，由人把鑲嵌疊放的杯分開再放入包裝機(jī)的鏈板。這也就以為著需要專門的放杯人員，集中注意力地準(zhǔn)確完成這樣一個單調(diào)乏味的工作。其二，模擬手動分杯、放杯的過程，利用小而精的機(jī)械卡抓，插入兩個連體杯側(cè)面之間的間歇，一個機(jī)構(gòu)固定住上方一擦連體杯，另外一個機(jī)構(gòu)同時在連體杯的四個側(cè)面把最下方的一個連體杯往下?lián)軇?，以克服杯和杯之間的摩擦力，然后依靠重力掉落到包裝機(jī)鏈板上；這套裝置的缺點是固定杯的機(jī)構(gòu)和撥動杯的機(jī)構(gòu)都需要間隙的插入杯和杯之間側(cè)面的間隙，對杯體本身會有一定的沖擊，有破環(huán)杯體邊緣的可能性，并且對固定機(jī)構(gòu)和撥動機(jī)構(gòu)的精度要求相當(dāng)高，制造、裝配、調(diào)試和后期維護(hù)難度也很大。其三，類似第二種分杯放杯裝置，只是撥動杯的機(jī)構(gòu)被吸盤翻轉(zhuǎn)裝置所替代，運行時，整摞被倒置，既杯體盛裝醬料的內(nèi)表面朝下，吸盤翻轉(zhuǎn)裝置上若干個吸盤吸附杯體內(nèi)表面，根據(jù)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運動軌跡，克服杯和杯之間的摩擦力，再將連體杯放入包裝機(jī)鏈板，吸盤脫離，再接著下一個循環(huán)動作；這套裝置的確定是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，動作軌跡設(shè)計精度要求高，并且吸盤吸附杯體內(nèi)側(cè)可能產(chǎn)生污染，導(dǎo)致食品安全事故。更進(jìn)一步的來說，第一種方式在設(shè)備運行速度持續(xù)提升的狀態(tài)下，對人工放杯的速度、穩(wěn)定性和可靠性提出了極大的挑戰(zhàn)，而且人工分杯過程中對連體杯本身會有折彎，各個方面來看，無法滿足企業(yè)現(xiàn)場對效率和質(zhì)量的長期要求；第二種和第三種方式也出現(xiàn)過同時分出兩個杯或分不下杯的情況，降低灌注機(jī)的灌注速度，或是出現(xiàn)醬料污染機(jī)體。對于現(xiàn)代食品企業(yè)的高速、高效和GMP要求來講，以上三種方式都存在著自身的缺點。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上面幾種分杯放杯方式的缺點，擬采用一種可以連續(xù)平穩(wěn)運行，結(jié)構(gòu)相對簡單，可靠性高，維護(hù)快捷方便，且不會導(dǎo)致杯體破壞和杯體污染的自動放杯裝置。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型揭示的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于，包括一機(jī)架，一 PLC控制系統(tǒng)和一變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述放杯機(jī)進(jìn)一步包括:一分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)，包括兩兩對稱鏡像設(shè)置的若干分杯螺旋頭和一主傳動輸出裝置，所述分杯螺旋頭包括一動力輸入軸及其底端的一螺旋頭，所述主傳動輸出裝置包括一主傳動電機(jī)通過一聯(lián)軸器連接所述分杯螺旋頭的所述動力輸入軸；一氣缸升降機(jī)構(gòu)，包括兩個長行程氣缸安裝于所述分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)上方，所述兩個長行程氣缸的升降軸又連接了兩個氣缸，并連接與所述氣缸上的L型擋板；一斜坡料道機(jī)構(gòu)，所述斜坡料道機(jī)構(gòu)由兩側(cè)的滾軸鏈板和底部的滾軸鏈板組成一斜坡料道，所述滾軸鏈板兩側(cè)相應(yīng)位置安裝有兩個止位氣缸，所述止位氣缸上設(shè)有上擋板；所述分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)和氣缸升降機(jī)構(gòu)和斜坡料道機(jī)構(gòu)固設(shè)在所述機(jī)架上。比較好的是，所述機(jī)架由若干圓桿和若干支腿通過連接塊相互鎖緊組成。比較好的是，所述主傳動輸出裝置進(jìn)一步包括左側(cè)齒輪箱和右側(cè)齒輪箱，所述主傳動電機(jī)將動力輸出到所述左側(cè)齒輪箱和所述右側(cè)齒輪箱，并通過所述各個分杯螺旋頭的所述動力輸入軸連動。比較好的是 ，所述螺旋頭由底向上包括一螺旋導(dǎo)槽面，所述螺旋導(dǎo)槽面的起始處構(gòu)成一放杯螺旋凹槽，所述螺旋導(dǎo)槽面的末端構(gòu)成一分杯螺旋凹槽，一分杯片設(shè)置在所述放杯螺旋凹槽和所述分杯螺旋凹槽之間的螺旋面。比較好的是，所述分杯螺旋頭包括兩組四個，兩兩之間對稱鏡像布置，一組中的兩個分杯螺旋頭的旋轉(zhuǎn)方向也是鏡像對稱。比較好的是，所述機(jī)架的若干支腿上進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)塊，所述自動分杯螺旋放杯機(jī)構(gòu)還包括兩組工作倉定位導(dǎo)板，一組與所述調(diào)節(jié)塊連接，所述導(dǎo)板和所述調(diào)節(jié)塊連接在一起，用于調(diào)節(jié)工作倉的前后左右尺寸，使分杯放杯更順暢，另一組固定在齒輪箱箱體上，用于分杯過程中的前后左右位置相對固定。本實用新型巧妙地解決了以往連體杯分杯中的各種難題，在現(xiàn)場使用后，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。有很好的應(yīng)用和推廣價值。

下面，參照附圖，對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本實用新型的詳細(xì)描述中，本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。圖1為本實用新型的連體杯自動放杯機(jī)的結(jié)構(gòu)組成框圖；圖2是本實用新型中機(jī)械部分的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型中自動放杯機(jī)的工作狀態(tài)圖；圖4為本實用新型中螺旋分杯放杯機(jī)構(gòu)圖；[0029]圖5 圖7為為螺旋分杯放杯機(jī)構(gòu)原理圖；圖8為圖6的剖面俯視圖。
具體實施方式
本實用新型采用了一種利用螺旋線原理進(jìn)行分杯和放杯的技術(shù)。如圖1所示，本實用新型的連體杯自動放杯機(jī)主要包括幾部分:分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)200、氣缸升降機(jī)構(gòu)300和斜坡料道機(jī)構(gòu)400、前兩個機(jī)構(gòu)受PLC控制系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)500的控制，并固設(shè)在機(jī)架100上。如圖2所示，本實用新型的整個機(jī)架100由不銹鋼圓鋼8，10，12和兩邊共八個支腿51 54 (僅示意了一側(cè))等組成，通過連接塊30等相互鎖緊。相關(guān)的功能機(jī)構(gòu)設(shè)置并固定于該機(jī)架100上，再整體通過機(jī)架100的八個支腿5固定于灌注包裝機(jī)上。本實用新型的核心組成為分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)200，由兩組共四個直徑在50mm左右的分杯螺旋頭17組成，以及由主傳動電極I，聯(lián)軸器2，左側(cè)齒輪箱3，輸出軸4，右側(cè)齒輪箱6組成的主傳動輸出裝置，其中，如圖4，5所示，兩組分杯螺旋頭17兩兩之間對稱鏡像布置，一組中的兩個分杯螺旋頭旋轉(zhuǎn)方向也是鏡像對稱。圖7進(jìn)一步示意了單個分杯螺旋頭17的組成，具體包括以下幾部分組成:動力輸入軸171，分杯片23，放杯螺旋凹槽22，24和分杯螺旋凹槽25, 26。對于主傳動輸出裝置,如圖2所不,主傳動電機(jī)I通過聯(lián)軸器2連接輸出軸4，將動力輸出到左側(cè)齒輪箱3，和右側(cè)齒輪箱6，四個分杯螺旋頭17通過軸和齒輪機(jī)構(gòu)同齒輪箱連接。這樣就保證四個分杯螺旋頭17以相同的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運行。圖3示意了本實用新型的傳動裝置為汽缸升降機(jī)構(gòu)300和斜坡料道機(jī)構(gòu)400，其中汽缸升降機(jī)構(gòu)包括，兩個長行程氣缸9安裝于分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)200的上方，用于上下升降作用；同時兩側(cè)長行程氣缸9的升降軸又連接了兩個氣缸7，通過連接與氣缸7上的L型擋板11，用于存放或放落一摞連體杯 。斜坡料道機(jī)構(gòu)由兩側(cè)的滾軸鏈板14和底部的滾軸鏈板15組成斜坡料道，滾軸鏈板14兩側(cè)相應(yīng)位置安裝有兩個止位氣缸16，通過安裝于氣缸16上擋板31，可以將一摞連體杯止位于斜坡料道上，在需要的時候再放行。自動分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)200的運行過程如圖3所示，一摞杯從限高桿13所在的投料口投入，這一摞會直接滑至升降氣缸機(jī)構(gòu)的L型擋板11處，此時氣缸7始終處于伸出狀態(tài)，接著氣缸9伸出，將第一擦連體杯放至下部的螺旋分杯機(jī)構(gòu)17處上方，同時氣缸7縮回，連體杯掉落于四個螺旋機(jī)構(gòu)組成的工作料倉32中。緊接著，長行程氣缸升降裝置會回復(fù)初始位置，等待下一摞杯；再繼續(xù)投入第二摞杯時，L型擋板11組成的空間將作為緩沖料倉，待工作料倉32中的杯子數(shù)量減少到設(shè)定的數(shù)量后，升降氣缸才繼續(xù)執(zhí)行之前的升降動作；當(dāng)緩沖料倉中有杯時，如果繼續(xù)從投料口 13處繼續(xù)投入一摞連體杯，安裝在滾筒滑道兩側(cè)的夾持氣缸16將動作，氣缸伸出擋塊31，使得連體杯停止與斜坡滑道上，待緩沖料倉補(bǔ)充完工作料倉后，再放行補(bǔ)充緩沖料倉。圖4是自動分杯螺旋放杯機(jī)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)圖，除了傳動部件、螺旋頭部件,還包括工作倉定位導(dǎo)板18，19，21，它們的作用是把一摞杯在分杯過程中的前后左右位置相對固定，導(dǎo)板19和調(diào)節(jié)塊20連接在一起，主要是便于調(diào)節(jié)工作倉的前后左右尺寸，使分杯放杯更順暢。圖5 圖7顯示的是分杯放杯螺旋的工作原理，通過分布于一摞連體杯27兩邊的四個分杯螺旋頭17的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使杯28的邊緣29座落于螺旋頭上。當(dāng)如圖6中所示，分杯螺旋頭17由底向上有一螺旋導(dǎo)槽面，螺旋導(dǎo)槽面的起始處即螺旋導(dǎo)槽面22，24構(gòu)成一放杯螺旋凹槽，螺旋導(dǎo)槽面的末端即螺旋導(dǎo)槽面25,26構(gòu)成一分杯螺旋凹槽,一分杯片23位于分杯螺旋凹槽后端。杯邊緣29座落于螺旋頭的螺旋導(dǎo)槽面22，隨著螺旋頭的逆時針旋轉(zhuǎn)，最下位置的杯28的邊緣將連續(xù)接觸螺旋頭的螺旋導(dǎo)槽面22、25、26，最終在螺旋導(dǎo)槽面26的末端脫離螺旋頭，掉落到灌注包裝機(jī)鏈板上；在此過程中，螺旋頭的螺旋導(dǎo)槽面23將起到分杯頭的作用，在杯28的邊緣在螺旋導(dǎo)槽面25上滑動時，螺旋導(dǎo)槽面23將進(jìn)入到杯28和杯33之間，杯33的邊緣進(jìn)而沿著螺旋頭的螺旋導(dǎo)槽面24滑動，這樣確保杯和杯之間能夠完成隔開，一個接一個的順利分杯。如圖8所示，兩側(cè)分別布置的四個分杯螺旋頭均按照以上的原理同時工作，有效克服杯和杯之間的摩擦力，確保單個連體杯能夠順利的從層疊狀態(tài)進(jìn)入分杯狀態(tài)再進(jìn)入到放杯狀態(tài)。工作時，通過齒輪箱機(jī)構(gòu)將電機(jī)的動力經(jīng)主驅(qū)動軸、主驅(qū)動齒輪、從動軸齒輪、從動軸、螺旋頭齒輪，最終到達(dá)分杯放杯螺旋頭機(jī)構(gòu)200 ;四個分杯螺旋頭17旋轉(zhuǎn)時候的角速度和線速度完全一致，但螺紋線方向和分杯螺旋頭17的旋轉(zhuǎn)方向是兩兩鏡像對稱的；四個分杯螺旋頭17的位置相連成正方形，將一摞連體杯從四個分杯螺旋頭17的上方自上而下投入，最下面一個連體杯的邊緣將有四個點分別落座于四個分杯螺旋頭17的上底面邊緣，當(dāng)四個點的螺旋頭17開始按照鏡像方向轉(zhuǎn)動時，由于螺旋頭上底面邊緣連接住分杯片23所在的一段螺旋槽，轉(zhuǎn)到合適的角度后，四個分杯螺旋頭的分杯片均同時插入最下一個連體杯和倒數(shù)第二個連體杯之間的間隙內(nèi)，這個時候就保證有且只有一個連體杯邊緣進(jìn)入到螺旋頭的放杯螺旋凹槽22，24;正是由于四個分杯螺旋頭的同時作用，將螺旋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，一個個的連體杯就可以按照設(shè)定的速度沿著螺旋凹槽下落。斜坡料道機(jī)構(gòu)可以存儲幾摞一定量的連體杯，連體杯放置于斜坡料道的光滑滾道上；料道兩側(cè)有電眼和氣缸控制的止位機(jī)構(gòu):氣缸伸出時，止位機(jī)構(gòu)夾持住一摞連體杯，使得它們無法下滑；氣缸退回時，連體杯將在重力的作用下沿斜坡料道下滑至氣缸升降機(jī)構(gòu)內(nèi)。
氣缸升降機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將一摞連體杯放入螺旋分杯放杯機(jī)構(gòu)的工作料倉內(nèi)。當(dāng)斜坡料道中的連體杯滑入升降氣缸機(jī)構(gòu)后，連體杯也僅僅是暫存在升降氣缸內(nèi)，只有當(dāng)最下面的螺旋分杯放杯機(jī)構(gòu)工作料倉數(shù)量降低到一定數(shù)之后，升降氣缸才會動作將連體杯補(bǔ)充進(jìn)入下面的工作料倉中。在這個過程中，一摞摞的連體杯就經(jīng)過斜坡料道、氣缸升降裝置、螺旋分杯放杯機(jī)構(gòu)，最終準(zhǔn)確的落入包裝機(jī)的工作鏈板上。另外，整個自動放杯機(jī)由交流變頻電機(jī)驅(qū)動。由于灌注包裝機(jī)的鏈板是間歇運動的，既鏈板兩次運動后，放入一個連體杯，每次間歇運動的時間間隔不到Is。也就意味著，需要在Is的時間間隔內(nèi)，分離放下一個杯。所以這里采用了在鏈板兩次運動過程中，電機(jī)慢速運行，為最后的連體杯分離做好準(zhǔn)備，當(dāng)鏈板再次停止的Is時間內(nèi)，電機(jī)高速運轉(zhuǎn)，螺旋機(jī)構(gòu)將杯迅速分離。另外，整個自動分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)200的各個單元之間的協(xié)調(diào)配合，包括放杯節(jié)拍和包裝機(jī)鏈板的配合，變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，各個連體杯料倉之間的配合，以及低料位報警等功能都由PLC控制，通過設(shè)定的程序使它們相互成為一個自動化系統(tǒng)。[0044]綜上所述，該新型實用技術(shù)，巧妙地解決了以往連體杯分杯中的各種難題，包括分杯的連續(xù)性和可靠性、系統(tǒng)難裝配難調(diào)試、分杯出現(xiàn)卡杯、放杯不準(zhǔn)確等。在現(xiàn)場使用后，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。有很好的應(yīng)用和推廣價值。以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此所有等同 的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇?wèi)?yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于，包括一機(jī)架，一PLC控制系統(tǒng)和一變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述放杯機(jī)進(jìn)一步包括: 一分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)，包括兩兩對稱鏡像設(shè)置的若干分杯螺旋頭和一主傳動輸出裝置，所述分杯螺旋頭包括一動力輸入軸及其底端的一螺旋頭，所述主傳動輸出裝置包括一主傳動電機(jī)通過一聯(lián)軸器連接所述分杯螺旋頭的所述動力輸入軸； 一氣缸升降機(jī)構(gòu)，包括兩個長行程氣缸安裝于所述分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)上方，所述兩個長行程氣缸的升降軸又連接了兩個氣缸，并連接與所述氣缸上的L型擋板； 一斜坡料道機(jī)構(gòu)，所述斜坡料道機(jī)構(gòu)由兩側(cè)的滾軸鏈板和底部的滾軸鏈板組成一斜坡料道，所述滾軸鏈板兩側(cè)相應(yīng)位置安裝有兩個止位氣缸，所述止位氣缸上設(shè)有上擋板； 所述分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)和氣缸升降機(jī)構(gòu)和斜坡料道機(jī)構(gòu)固設(shè)在所述機(jī)架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于， 所述機(jī)架由若干圓桿和若干支腿通過連接塊相互鎖緊組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于， 所述主傳動輸出裝置進(jìn)一步包括左側(cè)齒輪箱和右側(cè)齒輪箱，所述主傳動電機(jī)將動力輸出到所述左側(cè)齒輪箱和所述右側(cè)齒輪箱，并通過所述各個分杯螺旋頭的所述動力輸入軸連動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于， 所述螺旋頭由底向上包括一螺旋導(dǎo)槽面，所述螺旋導(dǎo)槽面的起始處構(gòu)成一放杯螺旋凹槽，所述螺旋導(dǎo)槽面的末端構(gòu)成一分杯螺旋凹槽，一分杯片設(shè)置在所述放杯螺旋凹槽和所述分杯螺旋凹槽之間的螺旋面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于， 所述分杯螺旋頭包括兩組四個，兩兩之間對稱鏡像布置，一組中的兩個分杯螺旋頭的旋轉(zhuǎn)方向也是鏡像對稱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連體杯自動放杯機(jī)，其特征在于， 所述機(jī)架的若干支腿上進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)塊，所述自動分杯螺旋放杯機(jī)構(gòu)還包括兩組工作倉定位導(dǎo)板，一組與所述調(diào)節(jié)塊連接，所述導(dǎo)板和所述調(diào)節(jié)塊連接在一起，用于調(diào)節(jié)工作倉的前后左右尺寸，使分杯放杯更順暢，另一組固定在齒輪箱箱體上，用于分杯過程中的前后左右位置相對固定。
專利摘要本實用新型的連體杯自動放杯機(jī)包括一機(jī)架，一PLC控制系統(tǒng)和一變頻調(diào)速系統(tǒng)，還包括一分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)，包括兩兩對稱鏡像設(shè)置的若干分杯螺旋頭和一主傳動輸出裝置，分杯螺旋頭包括一動力輸入軸及其底端的一螺旋頭，主傳動輸出裝置包括一主傳動電機(jī)通過一聯(lián)軸器連接分杯螺旋頭的動力輸入軸；一氣缸升降機(jī)構(gòu)，包括兩個長行程氣缸安裝于分杯放杯螺旋機(jī)構(gòu)上方，兩個長行程氣缸的升降軸又連接了兩個氣缸，并連接與氣缸上的L型擋板；一斜坡料道機(jī)構(gòu)，斜坡料道機(jī)構(gòu)由兩側(cè)的滾軸鏈板和底部的滾軸鏈板組成一斜坡料道，滾軸鏈板兩側(cè)相應(yīng)位置安裝有兩個止位氣缸，止位氣缸上設(shè)有上擋板。本實用新型巧妙地解決了以往連體杯分杯中的各種難題。
文檔編號B65G59/06GK203112150SQ20132008867
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者單曦, 陳斌, 古軍 申請人:味可美(廣州)食品有限公司