防溅构件的附连方法、附连设备及带有防溅构件的杯子的制作方法_2

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其中,机械臂可在其例如自由端部处可移除地承载有、例如粘贴有或吸附有防溅构件。例如,当杯子处于垂直位置时,机械臂进行垂直运动,并运动到杯子内部。通过将杯子转动到期望的周向位置,使得这对机械臂中的一个通过例如水平运动将一对防溅构件中的一个以已知方式固定地附连到诸如杯子的接缝处,并且另一机械臂相应地将另一防溅构件固定地附连到与杯子内壁的与该接缝直径上相对的位置处。
[0038]可以理解到,实际的机械臂操作并不限于上述定向的运动,只要是能够进入杯子内部并且将至少一个防溅构件连结到内壁的期望位置上即可。较佳地,在杯壁外的对应位置设有挡块,方便机械臂按压防溅构件以使防溅构件在折叠状态下定型。例如,可以通过图像识别技术来使机械臂以类似上述方式定位到期望的周向位置。当然,本领域技术人员可以充分理解到可以手动地将防溅构件附连到已成型的杯子内壁上。然而,在大规模杯子生产过程中,优选下文将进一步描述的设备来实现防溅构件附连到杯壁上的期望位置。
[0039]另外,为了方便使用者在后期使用时容易打开和闭合上述类型的杯子,因此,可在生产过程中加入先将上述翼片置于闭合位置、再将其置于打开位置的步骤,以加强已在杯壁上形成的例如成对的弧形折线并便于杯子材料本身记忆翼片的闭合位置、即杯子的闭合状态。然而,可理解到,步骤并不局限于先使翼片部闭合、然后再打开的顺序,实际上,只要满足在闭合位置与打开位置之间运动至少一次即可在生产杯子的过程中实现这种对两个位置、特别是闭合位置的记忆。较佳地,杯子由具有一定弹性的任何合适材料制成,这种材料硬到不会由于外部轻微撞击而变形的程度,同时又柔软到能够使杯子稳定地处于上述打开或者闭合位置。
[0040]利用模具将防溅构件附连到杯壁上
[0041]在大规模生产的情况下,利用包括阳模具120在内的设备100来实现防溅构件40的附连、特别是防溅构件40的固定附连是较佳的。在此情况下,可将杯子10套装到该阳模具120上。例如,阳模具的至少一部分如图3或4中所示可以呈与杯子10内部对应的大致杯形。然而,本发明中的模具并不限于此,阳模具可以呈任何适于杯子套入的形状与尺寸。
[0042]如图2中所示,例如在该阳模具两侧可安装有一对材料片冲压机1600。冲压机1600直接从连续的材料条、例如是纸卷上冲压出防溅构件40,并且例如借助也设置在模具两侧的推杆将防溅构件直接推到阳模具的外侧壁上。然而,防溅构件40也可以预先冲压好并且储存在料仓内,在需要时,可以将料仓内的防溅构件40直接供给到模具120。
[0043]在有利的实施例中,在阳模具120内布置有气动管线,当将防溅构件40馈送到模具120上时,通过管线内的真空产生吸力,该吸力足以使防溅构件以可移除的方式附连到模具的外周侧表面上。
[0044]然而,在某些情况下,这种可移除的附连可能会在对防溅构件进行后续操作时造成防溅构件发生转动或者不期望的其它形式的移位,因此,较佳地在模具上设有防溅构件定位装置。
[0045]例如,如图3中可见,可以在模具上设有凹陷部130,该凹陷部的形状与尺寸对应于防溅构件40、特别是固定部42的外部形状与尺寸或者略大于防溅构件的外部尺寸(同时参照图10),因而,当例如通过推杆180或者其它机构将防溅构件馈送到模具外侧表面上时,可将防溅构件的特别是固定部42适当地嵌入该凹陷部130内,以使防溅构件40能定位在模具120上的期望位置,而不会受到外部冲击或其它影响而发生转动或者任何不期望的其它形式的移位。
[0046]又例如,如上所述,如果防溅构件40的固定部42的两侧处设有对称的一对凹口,或者固定部42可包括一对孔或缺口。与此相应地,可以在模具120上设有相对于模具外表面凸出的一对突出部(未示出)。当将防溅构件40馈送到模具外表面上时,该对突出部可卡入防溅构件40的该对凹口或孔或缺口内,因此,在将防溅构件40固定附连到内壁之前,能够阻止防溅构件40在受到外部冲击情况下不发生转动或者其它方向的移位,以使固定附连的位置是期望的位置。当然,定位装置不限于上述形式,只要能够起到使防溅构件稳定地定位在模具外周侧表面上的期望位置即可。
[0047]如上所述,在通过定位装置130完成防溅构件40定位之后,通过管线启动真空吸力,使防溅构件40可移除地保持在该位置。
[0048]较佳地,如图10中示例性所示,使防溅构件40的具有较小横向宽度的固定部42如上所述附连到模具外侧壁上,而具有较大横向宽度的可弯折部44保持相对于固定部42
可自由枢转/折叠。
[0049]然而,应注意到在防溅构件40为平坦材料片的情况下,如果通过真空吸力将其吸附在具有一定曲率的模具外侧壁上,则防溅构件40将向两侧突出超过模具的外周表面,从而妨碍/阻挡杯子10顺利地套装到该模具120上。如果采用沿防溅构件分布的多个真空口来吸附防溅构件以试图使防溅构件完全贴合模具的曲面,则设备的制造成本将会大幅上升
[0050]因此,在一些情况下,模具120在直径上相对的两侧(但也可以根据需要仅在一侧)、在待定位有防溅构件40的至少固定部42的位置处形成凹入切去部150。切去部150包括相对于模具外周缘凹进的平面,该平面与模具的纵向中心平面平行并与其径向间隔开。由图4可知,上述平面例如通过在模具上沿与模具的纵向中心平面大致平行且径向间隔开的平面从模具外周缘向内切出而成(当然,也可设想其它成型方式,例如将模具预先成型为具有凹入部或者模具可由包括传统杯形部分和相对较小直径部分之类的多部分叠加而成),以使得防溅构件40的固定部42在附连到该平面上之后不会突出超过该平面所在区域或者说不会突出超过切去部150的表面,由此可便于后续将杯子10不受阻碍地套装到模具120上。
[0051]较佳地,切去部150位于模具120的顶部,即杯形模具的一般最大直径处,但也不限于此,例如可以是与模具顶部间隔开一定距离,并且沿模具纵向延伸一段合适的距离,例如大于防溅构件40的整个纵向高度。这样设计的优点在于,可以在后续固定地附连防溅构件40的过程中能提供平面的模具表面、而不是弧形的模具表面,以使利用推杆等工具的推压等动作更为稳定与可靠。另一方面,在附连到模具120的外周侧表面上时、例如在被吸附到模具120上时,平坦的防溅构件40的固定部42的两侧不会突出超过模具外周从而阻碍到杯子的套装。
[0052]较佳地,将防溅构件40的可弯折部44的尺寸设计成大于其固定部42,以有助于更好地防止内含物从饮用口溅出。然而,由于防溅构件40的可弯折部44的宽度因此相对较大,如果以类似的方式在模具的对应于该可弯折部的位置形成凹进的切去部,则可能需要使模具的外周向内切去相当多的部分,甚至在可弯折部44的宽度超过模具的最大直径二分之一时,不能实现防溅构件40的有效附连。
[0053]因此,较佳地,在模具120的外侧壁上、紧邻已附连有固定部42的位置下方、即防溅构件40的折痕46 (如果冲压防溅构件时已经预先在防溅构件上冲压出印痕的话)下方可设有凹槽160,该凹槽的尺寸设计成可以容纳可弯折部44弯折到其内。例如,可以通过与凹槽160处于同一水平高度的推杆180从模具两侧将可弯折部44按压到凹槽160内、即使可弯折部44相对于被吸附的固定部42向内弯折到凹槽160内。
[0054]可设想到,较佳地,凹槽160可从上述切去部150的平面进一步朝向模具中心轴线径向向内凹入,如图4中清楚所示。
[0055]在完成将防溅构件40可移除地附连到模具120的外周侧表面上之后,将杯子10套装到该模具120上。较佳地,如果模具120处于垂直位置,则可以利用重力使杯子开口向下、即朝向地面套装到该模具上。当然,如果模具120处于其它倾斜位置,也能以本领域中的其它已知方式将杯子10套装到模具120上。
[0056]在完成套装杯子10的步骤之后,可使杯子10相对于防溅构件40定位在预定的、特别是周向位置,例如如上所述使一个防溅构件40与杯子的饮用口所在的位置、特别是接缝50沿周向对准。在本发明的有利实施例中,通过使杯子相对于防溅构件40的转动并利用杯子定位机构170来实现这种周向对准。
[〇〇57] 在某些情况下,杯子定位机构170可以是模具的外周侧表面上的纵向(沿外侧壁)延伸的突条170。这种突条可与整个模具成一体,但较佳地,可以在模具内设有沿其纵向延伸的键槽。假设该键槽为长方体形状,则将形状与之匹配的键插入该键槽内,并且在该键的朝向外面的一侧设有突条170,因而,在键合之后使模具外周缘上存在突出超过其外周并纵向延伸的突条170。
[0058] 可以理解到,突条170只要沿外侧壁的一段延伸即可,也就是不必延伸较长距离。当转动杯子10时,该突条170抵靠于杯子内壁接触并相对于内壁运动。在杯子10相对于阳模具120转动的过程中,如图6中所示,当杯子的纵向接缝50转动到纵向突条170所在位置时,由于纵向突条170的阻挡作用而完成杯子10的周向定位。
[0059]上述周向定位装置也可以是设置在阳模具120上或附近的传感器或者例如光电装置。例如,在杯子10上设有未示出的标识物(例如,色标),在杯子10相对于阳模具120转动的过程中,当传感器检测到标识物所在位置时,使杯子10停止转动,并由此完成所述杯子10的周向定位。
[0060]杯子的相对于防溅构件40的转动可以借助外部转动机构300进行。例如,可以通过先使转动机构与杯底或者杯子外壁的下部接合、然后旋转该转动机构以借助接合的摩擦力使杯子相对于模具120转动。
[0061]当然,可设想利用已知的机构来使杯子相对于模具120以例如恒定的缓慢速度转动。但较佳地,杯子的转动可通过如下方式来完成:如图5中所示,模具120包括活动底部122和相对固定部124,该相对固定部124附连有防溅构件40并包括凹槽(如果有的话)。较佳地,在活动底部122中心内可设有凹入部,该凹入部312与从模具的相对固定部124伸出的延伸部128匹配。在凹入部与延伸部128之间设有例如滚动轴承129,以使模具的活动底部122相对于模具120的相对固定部124能进行自由转动。可以设想活动底部122与杯体的底部为紧配合,而杯体与模具的相对固定部124为松配合。
[0062]当将杯子10套装到模具120上时,位于模具之外的转动机构300与杯子底部接合,并且利用摩擦力向杯子底部施加瞬时转动力,然后与其脱开,在惯性作用下杯子底部由此带动与其紧配合的活动底部122相对于模具的相对固定部124作自由转动。可以理解到,这种转动不用超过一周就能利用前述定位机构“找到”杯子的接缝50,并使防溅构件40与该接缝50周向对准。在此情况下,转动机构的这种转动力不必很大,因此是较佳的。
[0063]图11具体示出这种示例性的外部转动机构300,该外部转动机构300包括驱动构件301 (诸如是图11中所示的驱动杆301),该驱动构件301可在例如电动机(未示出)的带动下进行转动,并且同时还能在例如气缸(未示出)的带动下朝向或者远离套装在
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