立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构的制作方法

技术领域

本发明涉及纸杯或纸碗生产设备，特别涉及立式纸杯或纸碗成型设备。

背景技术：

立式纸杯或纸碗成型设备，如立式纸杯或纸碗成型机，其杯模竖直分布在转盘上，杯模呈等分设置，杯模随转盘一起进行间歇分度回转动作，杯模与转盘的径向文位置保持相对不变，杯模用于成型使用。模切成型的扇片（纸片），经过卷制粘合成杯筒，在上杯工位将杯筒向上送入到竖直设置的杯模上，杯筒将套在杯模外面进行进一步成型。转盘带动杯模通过上杯工位、杯底预热工位一、杯底预热工位二、杯底卷底工位、杯底滚花工位、卸杯工位、造底上底工位以及空置预留工位。

杯筒的纸张及其淋膜面与杯模的圆锥面相互挤压，杯筒与杯模的圆锥面的产生的静摩擦力和纸张的弹力对杯模的静压力共同作用形成自锁状态。但自锁状态受到杯模锥角的影响，当锥角超过8度时，静压力的径向有效分力减小，静摩擦力减小，自锁力下降，导致自锁状态不稳定，杯筒会从杯模在后续的预热、卷底、滚花等几个成型工位时脱落，导致成型故障，不能正常成型生产。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构，包括转盘和杯模，若干个杯模竖直设置在转盘上，转盘由动力源传动进行间歇分度回转，其特征在于：立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构还包括防掉杯的夹持装置，夹持装置包括夹持块和传动装置，夹持块与杯模保持同步回转，并且夹持块由传动装置带动进行往复动作，夹持块往复动作与对应的杯模配合进行夹持和释放动作，工况下在上杯工位至卸杯工位之间的夹持块保持夹持动作状态。

所述夹持块进行直线或摆动往复动作。

所述夹持块设置在转盘上进行往复动作。

夹持块进行升降直线往复动作，夹持装置还包括有导柱，导柱设置在转盘上，传动装置带动导柱在转盘上升降，导柱上连接有调节杆，夹持块设置调节杆上。

夹持块上设有与杯模侧壁匹配的圆锥面。

夹持块上设有供顺畅上杯的倒角面。

夹持块套设在调节杆上，夹持块在调节杆上浮动设置，调节杆与夹持块之间设置预紧浮动弹簧，夹持块与调节杆之间具有纠偏间隙。

夹持块设置在两个杯模之间，夹持块与两边杯模相配合。

传动装置包括驱动凸轮、复位弹簧和滚轮，驱动凸轮固定安装，驱动凸轮具有凸轮工作面，凸轮工作面具有高位面，滚轮与导柱连接，转盘转动带动滚轮在凸轮工作面的高位面上移动时将带动导柱和夹持块上升，滚轮离开高位面时复位弹簧配合传动导柱和夹持块下降。

导柱至少设置两根，导柱下部连接有安装座，导柱的上部设有限位片，限位片位于转盘的上侧，复位弹簧套设在导柱上，复位弹簧位于转盘与安装座之间，滚轮设置在安装座，调节杆与安装座连接，高位面的前端和后端为下坡斜面。

本发明的有益效果为，立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构能够在杯筒位于杯模上成型的过程中将杯筒夹持在杯模上，避免因成型中受热、受力而意外从杯模上脱落，影响成型。特别是杯筒的锥角的度数超过8度时，杯筒在杯模上的自锁能力下降，特别容易受影响而脱落，由防掉杯机构进行夹持能够进行锥角度数超过8度的纸杯或纸碗的成型生产。通过滚轮在驱动凸轮滚动再配合复位弹簧实现夹持块升降，完成夹持块与杯模夹持和分离两种状态，机械性好、运行更稳定、能够满足高速需求、故障率低、维修方便。因此，本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。

图1为夹持装置夹持块部分的立体结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为图2的右视图。

图4为夹持装置在立式纸杯或纸碗成型设备中的结构示意图一。

图5为夹持装置在立式纸杯或纸碗成型设备中的结构示意图二。

图6为夹持装置在立式纸杯或纸碗成型设备中的结构示意图三。

图7为夹持装置与驱动凸轮、复位弹簧的配合关系结构图。

图8为驱动凸轮的结构示意图。

图9为夹持装置中夹持块与杯模处于分离释放状态下的结构示意图。

图10为夹持装置中夹持块与杯模处于夹持状态下的结构示意图。

具体实施方式

参见附图，本实施方式中立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构，包括转盘2和杯模11，若干个杯模11竖直设置在转盘2上，杯模呈等分设置。转盘2由动力源传动进行间歇分度回转，动力源可以采用分度箱或弧面分度凸轮机构等分度传动机构。

立式纸杯或纸碗成型设备的防掉杯机构还包括防掉杯的夹持装置，通过夹持装置能够将套设在杯模上的杯筒夹持住，避免在成型过程中因受外力、受热膨胀等影响而脱落，特别是杯筒的锥角（即锥度）超过8度自锁力下降的情形。通过夹持装置能够将锥角超过8度的杯筒在成型设备上进行成型，因此能够制作锥角更大的纸杯或纸碗。

夹持装置包括夹持块1和传动装置，夹持块1与杯模11保持同步回转，即杯模与夹持块同时转动相同的角度。夹持块1由传动装置带动进行往复动作，夹持块1往复动作与对应的杯模11配合进行夹持和释放动作，一个夹持块可以对应两个杯模。工况下，在上杯工位21至卸杯工位26之间的夹持块保持夹持动作状态，即杯筒30从上杯工位套设在杯模2后，在杯筒底部成型过程（对应几个成型工位，如杯底预热工位一22、杯底预热工位二23、杯底卷底工位24、杯底滚花工位25）中将被夹持块1与杯模11夹住，防止杯筒脱离以及稳定成型，至卸杯工位处被释放。

夹持块1进行直线或摆动往复动作。可以通过传动装置例如电机（如伺服电机）或气缸来传动夹持块进行直线或摆动往复动作。夹持块摆动时可以配设在摆杆上进行。夹持块直线往复动作可以采用径向直线往复或者升降直线往复。夹持块1夹持在杯模11的侧壁上，能够将套设在杯模上的杯筒夹持住。

本实施例中夹持块1设置在转盘2上进行往复动作。转盘2回转将同时带动夹持块1和杯模11移动，以便夹持块和杯模同步回转。

本实施例中，夹持块1将进行升降直线往复动作，夹持装置还包括有导柱3，导柱3设置在转盘上，传动装置带动导柱3在转盘2上升降，转盘2与导柱3之间可以配置滑动轴承，导柱3上连接有调节杆5，夹持块设置调节杆上。调节杆的位置在导柱上可以进行上下调节，以此来改变调节杆与导柱的相对位置，因此将安装好的装置进行调节杆位置的变化就可满足不同需求（比如杯筒高度变化）。

参见附图，夹持块1上设有配合部，配合部与杯模侧壁配合夹持，本实施例中配合部为圆锥面4，圆锥面与杯模侧壁匹配。配合部除了是圆锥面外，还可以采用点接触、线接触的配合面与杯模侧壁配合夹持，圆锥面与杯模采用了面接触的配合方式，夹持更加稳定，因夹持导致的压痕影响较小。

夹持块1上设有倒角面6，倒角面位于夹持块下部朝向杯模侧，倒角面形成斜面使杯筒上杯更加顺畅，杯筒在上杯过程中能够顺倒角面滑入，避免杯筒被夹持块阻挡，倒角面可以略微具有弧度。倒角面位于配合部的下方。

夹持块1上配合部可以单侧设置，也可以在夹持块1的左右两侧分别设置配合部。夹持块1设置在两个杯模之间，夹持块1与两边的杯模相配合。夹持块左右两侧均有配合部位与左右两侧的杯模进行配合，完成夹持和释放动作。相对而言，杯模的左右两侧可以由夹持块进行配合夹住，杯筒在杯模上夹持更稳定。

夹持块1设置调节杆5上，本实施方式中夹持块将套设在调节杆上，夹持块在调节杆上浮动设置（即夹持块能相对调节杆上下浮动），调节杆5与夹持块1之间设置预紧浮动弹簧7，预紧浮动弹簧能够将夹持块预紧在调节杆上，同时在受外力的情况下预紧浮动弹簧能够变形以便夹持块进行浮动。因此在调节杆和夹持块一起移动（如上升）至夹持块与杯模配合时，调节杆还能够进行进一步上升，预紧浮动弹簧收缩。夹持块与调节杆之间具有纠偏间隙，夹持块能够相对调节杆进行径向移动进行纠偏微调，纠偏微调移动能够弥补夹持块因装配误差与杯模不能完全配合的问题，再结合预紧浮动弹簧的存在能够在夹持块与调节杆之间形成预紧力，使夹持块与杯模夹持配合更顺利、更契合。

夹持块1由传动装置带动进行往复动作。本实施例中，传动装置包括驱动凸轮12、复位弹簧13和滚轮10。驱动凸轮12固定安装，驱动凸轮具有凸轮工作面（如凹槽面或曲面），本实施例中凸轮工作面为曲面滚道。本实施例中，驱动凸轮12的内圈为两安装圈，两个安装圈分前安装圈和后安装圈，前后两安装圈组合安装在固定立柱31上。滚轮10与导柱3连接，转盘2转动带动滚轮10在凸轮工作面上移动，滚轮10在凸轮工作面的高位面上移动时将带动导柱和夹持块上升，滚轮10离开高位面时复位弹簧13配合传动导柱和夹持块下降。凸轮工作面的高位面连续并对应成型的几个工位（如加热、卷底、滚花等工位），即高位面对应成型过程，凸轮工作面的高位面能够与滚轮配合，使夹持块上升，配合杯模进行夹持。高位面的前端和后端为上坡斜面和下坡斜面，以便滚轮平稳上移至高位面以及从高位面上平稳下移。

导柱3至少设置两根，上下升降更稳定。导柱下部连接有安装座8，导柱的上部设有限位片9。限位片能够起到限位作用，限位片9采用消声缓冲材料还能起到消声缓冲作用。导柱之间上端部用连接板14连接，导柱3的下端连接在安装座8上。限位片9位于转盘2的上侧，复位弹簧13套设在导柱上，复位弹簧位于转盘与安装座之间，滚轮设置在安装座，调节杆与安装座连接。调节杆通过安装座与导柱连接。安装座上开设有安装孔和调节槽，调节杆设置在安装孔内，并由紧固件进行调节槽的锁紧。

参见附图，本实施方式中立式纸杯或纸碗成型设备工作时，在上杯工位21处，顶杆32上升将杯筒30送到杯模11上（杯模底部已经具有杯底，在造底工位处造底上底），利用杯筒的自锁能力杯筒将处于该杯模（为阐述方便，该杯模称A杯模）上，但锥度超过8度时，自锁能力差容易掉落，此时A杯模左右两侧夹持块与A杯模分离，处于未夹持状态。然后转盘2转动，A杯模将移动至下一个工位，即杯底预热工位一22，在移动过程中，A杯模左侧夹持块将上升配合A杯模夹持住杯筒（比如滚轮将进入到凸轮工作面的），进行杯底预热，夹持杯筒避免因受热膨胀而从杯模上脱落。接着转盘继续转动，A杯模将移动至下一个工位，即杯底预热工位二23，在移动过程中，A杯模左侧夹持块保持上升状态配合A杯模夹持住杯筒，同时A杯模右侧夹持块也将上升配合A杯模夹持住杯筒（比如滚轮将进入到凸轮工作面的），在该工位进行二次杯底预热，夹持杯筒避免因受热膨胀而从杯模上脱落。接着转盘2继续转动，A杯模将移动至下一个工位，即卷底工位24，在移动过程中，A杯模左右两侧的夹持块将保持上升状态配合，在该工位进行卷底，夹持杯筒避免因受外力而从杯模上脱落。接着转盘继续转动，A杯模将移动至下一个工位，即滚花工位25，在移动过程中，A杯模左侧夹持块将下降，左侧的夹持块释放杯筒，A杯模右侧夹持块保持上升状态配合A杯模夹持住杯筒，进行滚花，夹持杯筒避免因受外力而从杯模上脱落。接着转盘还将继续转动，A杯模将移动至下一个工位，即卸杯工位26，在移动过程中，A杯模左右两侧的夹持块均下降释放杯筒，在卸杯工位用吹气头27进行吹杯卸杯。转盘继续转动，重新回到上杯工位，此移动过程中，A杯模左右两侧夹持块均保持下降释放（杯模与夹持块分离）状态。