用于吸管压入杯盖的装置的制作方法

本发明涉及自动售卖机械设备，更具体地说，涉及一种用于吸管压入杯盖的装置。

背景技术：

目前，自动售卖机例如各种橙汁自助榨汁售卖机等都配备有杯子、杯盖以及吸管，大多情况下吸管处于开放状态，随取随拿，而此类设备大多放置于商场等人流量大的场所，极易造成吸管的无谓丢失和浪费。所以，部分售卖机采用将吸管预先放置于杯盖中的设计，给杯子加盖便自带吸管，当人们取出饮品时，才会拿到吸管，做到一杯一吸管。但是在这个过程中，如何将吸管又快又好的放置于杯盖中，是一个重要的问题。如果采用纯手工制作，吸管属于消耗品，量很大，不仅浪费了人力，而且吸管塞入杯盖的质量，没办法得到保证。因为杯盖是叠加在一起通过落盖机构进行分离后再和杯子装配在一起的，所以吸管塞入杯盖的质量是影响杯盖能否顺利分离的关键因素，因此一种用于批量标准化的将吸管压入杯盖的技术是必要且急需的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于吸管压入杯盖的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种用于吸管压入杯盖的装置，包括转盘机构、落盖机构、定位机构和压管机构，其中：

所述转盘机构设有可转动的转盘并在所述转盘上沿周向均匀间隔设置落盖、定位、压管和卸料四个工位，且对应所述四个工位中的至少一个工位设有与杯盖外形相适配的杯盖容置槽；

所述落盖机构对应转盘上的落盖工位设置，用于分离杯盖落入随转盘转动至落盖工位的杯盖容置槽中；

所述定位机构对应转盘上的定位工位设置，设有可竖向升降的拨杆，并且所述拨杆与随转盘转动至定位工位的杯盖容置槽相对旋转设置以使所述拨杆在相对杯盖容置槽旋转的过程中与杯盖容置槽内的杯盖上均匀分布的多个卡槽中的一个相抵；

所述压管机构对应转盘上的压管工位设置，设有与待压入杯盖的弯曲吸管形状相一致以用于定位弯曲吸管的弯曲吸管固定槽以及正对所述弯曲吸管固定槽设置的可竖向升降的吸管压块，所述吸管压块穿过弯曲吸管固定槽将弯曲吸管压入随转盘转动至压管工位的杯盖容置槽内的杯盖上。

根据本发明的一个实施例中，所述转盘机构包括旋转驱动电机和由所述旋转驱动电机带动的所述转盘，所述转盘上对应落盖、定位、压管和卸料四个工位分别设置杯盖容置槽。

根据本发明的一个实施例中，所述定位机构包括带动所述拨杆竖向升降的升降驱动组件和带动所述拨杆旋转的旋转驱动组件。

根据本发明的一个实施例中，所述升降驱动组件包括沿竖向延伸的直线导轨、滑动安装于所述直线导轨上的竖向齿条、与所述竖向齿条啮合的齿轮和驱动所述齿轮旋转的升降驱动电机，所述旋转驱动组件包括固定于竖向齿条底部的安装座、安装于安装座上的旋转驱动电机和由旋转驱动电机带动旋转的连杆，所述拨杆固定于所述连杆的末端。

根据本发明的一个实施例中，所述定位机构包括带动所述拨杆竖向升降的升降驱动组件，所述转盘上对应每一杯盖容置槽还设有驱动所述杯盖容置槽相对于转盘旋转的旋转驱动组件。

根据本发明的一个实施例中，所述升降驱动组件包括沿竖向延伸的直线导轨、滑动安装于所述直线导轨上的竖向齿条、与所述竖向齿条啮合的齿轮和驱动所述齿轮旋转的升降驱动电机，所述拨杆与所述竖向齿条固定连接；所述旋转驱动组件包括驱动杯盖容置槽相对于转盘转动的旋转驱动电机。

根据本发明的一个实施例中，所述压管机构还包括带动所述吸管压块竖向升降的升降驱动组件以及用于定位弯曲吸管的定位板，所述定位板上开设所述弯曲吸管固定槽。

根据本发明的一个实施例中，所述定位板为可转动的转盘，所述转盘上沿周向均匀间隔开设有多个所述弯曲吸管固定槽，所述转盘每转动一定角度将一个弯曲吸管固定槽转动至与所述吸管压块正对。

根据本发明的一个实施例中，所述转盘上对应每一弯曲吸管固定槽开设有延伸至转盘外缘的引导槽，所述压管机构还包括吸管导入组件，所述吸管导入组件设有与转盘上的引导槽开口正对的吸管导入槽并在所述吸管导入槽内设有可水平移动以将吸管导入槽内的直线吸管推入转盘的引导槽进而沿弯曲吸管固定槽弯曲的推杆。

根据本发明的一个实施例中，所述装置还包括对应转盘上的卸料工位设置的卸料机构，所述卸料机构包括卸料转盘、安装于卸料转盘上并由摇臂电机驱动而上下摆动的摇臂、安装于摇臂末端的真空吸盘和驱动卸料转盘旋转的旋转驱动电机。

根据本发明的用于吸管压入杯盖的装置在转盘机构上设置落盖、定位、压管和卸料四个工位，转盘沿这四个工位转动，从而通过落盖机构将杯盖分离落入杯盖容置槽，通过定位机构将杯盖旋转到规定的角度，通过压管机构将弯曲吸管压入杯盖中，然后从卸料工位将装有吸管的杯盖取出，如此循环作业，大大降低对人工操作的要求，通过相应机构自动纠正来达到精度要求，一批次出来的杯盖和吸管具有相同的放置角度以及卡入深度，便于后续的处理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的用于吸管压入杯盖的装置的整体结构示意图；

图2是现有的杯盖的结构示意图；

图3是图1中转盘机构的结构示意图；

图4是图3所示的转盘机构的另一角度结构示意图；

图5是图1中定位机构的结构示意图；

图6是图1中压管机构的整体结构示意图；

图7是图6中压管组件的结构示意图；

图8是图7中吸管压块的另一角度的结构示意图；

图9是图6中吸管导入组件的结构示意图；

图10是图1中卸料机构的结构示意图；

图11是本发明第二实施例的压管机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了根据本发明第一实施例的用于吸管压入杯盖的装置的整体结构示意图。如图1所示，该用于吸管压入杯盖的装置主要由转盘机构100、落盖机构200、定位机构300、压管机构400和卸料机构500构成。其中，转盘机构100沿其转盘120的周向均匀间隔设置四个工位，即落盖工位101、定位工位102、压管工位103和卸料工位104，并对应每个工位设置杯盖容置槽140(参见图3所示)，用于接收杯盖并沿转动方向传送杯盖以进行定位、压管和卸料操作。落盖机构200、定位机构200、压管机构400和卸料机构500分别对应落盖工位101、定位工位102、压管工位103和卸料工位104设置。首先，由落盖机构200将一批杯盖进行分离，正好落入随转盘120转动到落盖工位101处的杯盖容置槽140上；然后，由定位机构300将随转盘120转动到定位工位102处的杯盖容置槽140上的杯盖旋转到规定的角度；然后，由压管机构400将弯曲的吸管压入随转盘120转动到压管工位103处的杯盖容置槽140上的杯盖中；最后，装好吸管的杯盖被送至卸料工位104处，由卸料机构500取出。落盖机构200的具体实现已为现有技术，本申请便不再赘述。以下将详细介绍该装置其它各部分的具体实现。

具体如图3和图4所示，转盘机构100主要由安装架110和安装于安装架110上的转盘120、旋转驱动电机130以及设于转盘120上的四个均匀分布的杯盖容置槽140构成。转盘120通过转轴160可转动地安装在安装架110上，旋转驱动电机130的输出轴通过联轴器150与转轴160同轴连接，从而可以将旋转驱动电机130的转动传递给转轴160，进而带动转盘120相对于安装架110转动。四个杯盖容置槽140均具有与杯盖10(参见图2所示)外形相适配的形状，正好将杯盖10容置在其中。如此，当落杯机构200将一个杯盖分离出来并落入对应的杯盖容置槽140内后，转盘120转动便可传送杯盖一起转动至后续定位、压管和卸料工位进行相应的操作。进一步如图4所示，转盘机构100还在安装架110上设置接近传感器170并在转盘120底部对应于落盖工位101、定位工位102、压管工位103和卸料工位104分别设置感应片180。四个感应片180与接近传感器170配合，便可控制旋转驱动电机130的运转，实现转盘120传送杯盖在各工位移动。

定位机构300用于将传送至定位工位102的杯盖转动到规定的角度。参见图5所示，定位机构300设有用于拨动杯盖的拨杆350和用于带动拨杆350竖向升降的升降驱动组件以及用于带动拨杆350旋转的旋转驱动组件。定位杯盖10时，定位机构300的升降驱动组件带动拨杆350下降至最低位置时，正好插入定位工位上杯盖容置槽140内的杯盖10的吸管容置槽11内，然后旋转驱动组件驱动拨杆350转动至与杯盖10的其中一个卡槽12相抵时带动杯盖10一起转动，从而将杯盖容置槽140内的杯盖10拨动至规定的角度。

具体如图5所示，定位机构300主要由固定板310、升降驱动电机320、齿轮331和齿条332、直线导轨340、旋转驱动电机381、连杆382和拨杆350构成。其中，升降驱动电机320、齿轮331和齿条332以及直线导轨340配合形成升降驱动组件，带动拨杆350竖向上下升降；旋转驱动电机381和连杆382构成旋转驱动组件，带动拨杆350绕杯盖10的中心转动。具体来说，直线导轨340竖向延伸固定于固定板310上，齿条332竖向设置，与直线导轨340滑动安装，齿轮331与齿条332啮合并由安装于固定板310上的升降驱动电机320驱动旋转，如此升降驱动电机320工作便可带动齿条332沿直线导轨340上下移动。旋转驱动电机381安装于固定在齿条332底部的安装座333上，连杆382由旋转驱动电机381带动旋转，拨杆350固定于连杆382的末端，从而可随连杆382的旋转而转动。当升降驱动组件带动拨杆350下降至最低位置时，正好插入定位工位上杯盖容置槽140内的杯盖10的吸管容置槽11内。然后，旋转驱动组件带动拨杆350相对于杯盖容置槽140旋转，由于杯盖10的吸管容置槽11内均匀分布有多个用于固定吸管的卡槽12(参见图2所示)，当拨杆350旋转至与杯盖10的其中一个卡槽12相抵时，便可带动杯盖10一起旋转。如此设计，当旋转驱动组件带动拨杆350旋转一周后停止时，不管杯盖10原先处于什么角度，都会被拨杆350拨动到规定的角度。进一步如图5所示，定位机构300在固定板310上设置有上限位置和下限位置接近传感器371和372与齿条332上的感应片360配合来控制拨杆350的升降位置，同时，定位机构300还在固定板310上设有旋转到位传感器392与固定于连杆382上的感应片391配合来控制旋转驱动电机381带动拨杆350旋转的角度。

图5所示的本发明第一实施例的定位机构300设计拨杆350可相对于装载杯盖的杯盖容置槽140转动，从而可以在拨杆350转动一周的过程中拨动杯盖到规定的角度。根据本发明的不同实施例中，亦可将定位机构300的拨杆350设计成仅在升降驱动组件的带动下竖向升降而不转动，同时将转盘120上的杯盖容置槽140设计成可在旋转驱动组件例如旋转驱动电机的驱动下转动，如此实现杯盖容置槽140和拨杆350之间的相对转动，亦可通过拨杆350与杯盖10上的一个卡槽12相抵而将杯盖10拨动到规定的角度。

参见图6所示，压管机构400主要由压管组件410和吸管导入组件420两部分构成。具体如图7所示，压管组件410包括固定板411、升降驱动电机412、齿轮413和齿条414、直线导轨415和吸管压块416。其中，升降驱动电机412、齿轮413和齿条414以及直线导轨415配合形成升降驱动组件，带动吸管压块416竖向上下升降。具体来说，直线导轨415竖向延伸固定于固定板411上，齿条414竖向设置，与直线导轨415滑动安装，齿轮413与齿条414啮合并由安装于固定板411上的升降驱动电机412驱动旋转，如此升降驱动电机412工作便可带动齿条414沿直线导轨415上下移动。吸管压块416与齿条414下端固定连接，从而可以随齿条414一起上下升降。固定板411上还设有上限位置和下限位置接近传感器418和419与齿条414上的感应片417配合来控制吸管压块416的升降位置。具体如图9所示，吸管导入组件420主要由固定架421、吸管导入槽422、推杆423、直线推杆电机424、转盘425和旋转驱动电机426构成。转盘425可在旋转驱动电机426的带动下相对于固定架421旋转，并且转盘425上沿周向均匀间隔开设有四个弯曲吸管固定槽427。弯曲吸管固定槽427的形状与待压入杯盖的弯曲吸管形状相一致，用于定位弯曲吸管。转盘425每转动一定角度便可将一个弯曲吸管固定槽427切换至压管工位与压管组件410的吸管压块416配合以将一根弯曲吸管压入杯盖。因此，吸管压管416优选具有与弯曲吸管固定槽427的形状相一致的侧壁4161(参见图8所示)，便于穿过弯曲吸管固定槽427将弯曲吸管压入杯盖10。进一步如图9所示，转盘425上对应每一弯曲吸管固定槽427开设有延伸至转盘425外缘的引导槽428，转盘425每转动一定角度便可将一个引导槽428的开口4281与固定架421上的吸管导入槽422正对。吸管导入槽422内用于放置直的吸管并设有推杆423，推杆432可在安装于固定架421上的直线推杆电机424的作用下沿吸管导入槽422水平移动，从而将放置于吸管导入槽422内的吸管推入转盘425上正对的引导槽428中并进而沿弯曲吸管固定槽427弯曲成待压入杯盖的形状，弯曲好的吸管被定位在弯曲吸管固定槽427内，后续通过转盘425转动至压管工位由吸管压块416下降压入杯盖内。为了防止吸管在被推入弯曲吸管固定槽427内强制弯曲的过程中弹出，在吸管导入槽422与转盘425对接的位置上方还设有遮挡板429。上述压管机构400采用旋转运作的方式来放置吸管，一方面将放置吸管和压管操作分开，可以防止人手被压，另一方面可以不间断循环运作，提高工作效率。

再参见图10所示，对应卸料工位104设置有卸料机构500用于进行自动卸料。具体如图10所示，卸料机构500主要由安装架510和设置于安装架510上的旋转驱动电机520、卸料转盘530、摇臂电机540、转轴550、摇臂560和真空吸盘570构成。旋转驱动电机520安装在安装架510上，驱动卸料转盘530旋转。卸料转盘530上通过两个转轴安装座支撑有一转轴550，摇臂560的一端固定于转轴550上以随转轴550的转动而上下摆动，摇臂电机540安装于卸料转盘530上，用于带动转轴550旋转。真空吸盘570设置于摇臂560的另一端，用于真空吸附杯盖容置槽140内的杯盖10。当杯盖10被送至卸料工位后，摇臂电机540工作带动转轴550转动从而带动摇臂560向下摆动，使真空吸盘570将杯盖10吸起，然后摇臂电机540反向运转带动转轴550反向转动从而带动摇臂560向上摆动，将真空吸盘570及其上的杯盖10升起，脱离杯盖容置槽140，实现取料步骤；然后，旋转驱动电机520带动卸料转盘530旋转预设的角度，从而将摇臂560、真空吸盘570及其上的杯盖10一起转动到预定的卸料区，之后真空吸盘570泄气，将杯盖10落下，完成卸料。进一步如图10所示，卸料转盘530上对应转轴550设有传感器580，用于感测转轴550的旋转角度以控制摇臂电机540的运转。上述卸料机构500能够实现自动卸料，节省大量的人工、时间和成本。并且，该卸料机构500可根据需要调整卸料转盘530的旋转角度来决定卸料区的位置，同时可以通过调整卸料转盘530的旋转角度来设置多个卸料收集区。

图11示出了根据本发明第二实施例的用于吸管压入杯盖的装置所采用的压管机构400’的结构示意图。具体如图11所示，该压管机构400’主要由固定板401、升降驱动气缸402、吸管压块403和定位板404构成。升降驱动气缸402安装于固定板401上，带动吸管压块403竖向上下升降。定位板404设于固定板401上压管工位103的上方，并正对压管工位103上的杯盖10的吸管容置槽11开设有弯曲吸管固定槽405。弯曲吸管固定槽405的形状与待压入杯盖的弯曲吸管形状相一致，用于定位弯曲吸管。吸管压块403亦正对弯曲吸管固定槽405设置，在升降驱动气缸402的带动下下降，便可穿过弯曲吸管固定槽405将其内的弯曲吸管压入杯盖10的吸管容置槽11内，然后升降驱动气缸402带动吸管压块403上升回到初始位置，可进行下一次的压管动作。通过控制升降驱动气缸402的上下行程，便可控制吸管压块403将弯曲吸管压入杯盖10的深度，确保一批次杯盖上安装的吸管具有相同的卡入深度。

图1所示的第一实施例中，通过压管机构400给杯盖10装好吸管之后，转盘机构100将装好吸管的杯盖0传送到卸料工位104，然后由卸料机构500进行自动卸料。但是，根据本发明的不同实施例中，该装置亦可在卸料工位104由人手将装好吸管的杯盖取出。之后，空的杯盖容置槽140被转盘120送回至初始的落盖工位101，进行下一次循环作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。