专利名称：一次用餐具生产自动线的制作方法
技术领域：
本发明涉及餐具生产设备，特别是一次用餐具生产自动线。
现有的一次用餐具生产设备，多数按照加工工序分别设置，相互独立，利用人工转移，输送加工的半成品，操作设备，使其相互配合作业，完成混料、拌料、送料入模、模压成型及表面处理等多道工序，实现对一次用餐具的加工生产，再使用包装机械对加工好的餐具成品进行包装。由于这类设备一般没有按照生产流水线来设计，缺少专用输送转运工件的装置，仅依靠人工是不能使各个加工工序设备有效地配合、协调一致地工作，因而其整体的工作效率和加工质量难以保证和提高，并且这类现有的生产一次用餐具的生产设备因其各道工序的生产设备相互独立，没有联成生产自动线，造成占地面积大，整机设备难以小型化。
本发明的目的是，针对上述现有技术的自动化程度低、工作效率难以保证、生产质量难以提高，设备难以小型化等不足之处进行改进，提出并设计一次用餐具成型生产自动线。
本发明的技术解决方案是，采用送料装置、模压成型装置、机械手、工件输送装置和表面处理装置，相互组合，采用液压发生器为动力源，表面处理装置包括喷涂装置、印花印字装置、烘干装置和消毒包装装置，采用控制各装置配合协调工作的操作控制台，其特征在于，采用由电动机驱动的给料螺旋机与料斗配连组成送料装置，给料螺旋机配接由给料液压推杆操纵的餐具坯料计量装置，餐具坯料计量装置与模压成型装置配连，模压成型装置由装有支承柱的支座、上模、中模、下模、工作台面、与液压发生器配连的上液压臂、下液压臂组成，上液压臂安装在上支承臂上，上支承臂固定在支承柱上，上模安装在上液压臂下端，中模镶嵌在工作台面中，工作台面由支承柱支承，下模装在下液压臂上端，下液压臂安装在支座上的支承臂中，上模、中模、下模分别配有加热装置，上模、中模、下模合在一起时其上的模腔构成餐具成型腔，机械手与工件输送装置配连，且装在工作台面下方，工件输送装置配有的液压驱动装置，其与液压发生器配连，工件输送装置采用输送轨道配备运动小车，与托架运输机配合，机械手与运动小车配连。
机械手采用钢针张合结构的机械手。
下模配有电磁震动装置。
中模镶嵌在采用大理石制作的工作台面中。
工作台面的厚度为150毫米-200毫米。
中模配有的加热装置为高频加热装置。
上模、中模、下模组合在一起时构成的餐具成型腔有多个。
输送轨道采用环形轨道。
表面处理装置采用的喷涂装置由分别装有上喷嘴、下喷嘴的左喷架与右喷架组合，其与托架运输机配合，托架运输机的托架在喷涂装置中的运动轨迹处在左喷架与右喷架之间，左喷架、右喷架下部装在泄漏管，上喷嘴、下喷嘴分别通过各自的管道与涂料贮存器和气压发生器配接，左喷架、右喷架配有喷架转移器和防止喷涂物外泄的档板。
在表面处理装置的喷涂装置后配置了坯件定型装置，在烘干装置后配置了喷胶装置，喷胶装置再与消毒包装置配合。
本发明的工作原理是，采用液压发生器配接液压驱动装置、机械手、及工件输送装置、表面处理装置，使完成餐具生产各道工序的生产装置组合在一起，通过操作控制台使其协调工作，构成餐具生产自动线。其工作过程是，当生产一次用餐具的原料，如谷壳和粘合剂按照比例配制混合，通过大功率的搅拌机充分拌合混匀后进入送料装置的料斗中，由操作控制台启动给料螺旋机的工作电源，使电动机工作，驱动给料螺旋机工作，通过螺旋叶片的作用将料斗中拌合好的原材料经过送料通道送入餐具坯料计量装置，再由给餐具坯料计量装置提供动力的给料液压推杆作用将餐具坯料计量装置计量好的坯料在中模工作台面上送人模压成型装置中，当坯料送入由下模、中模组合在一起时形成的成型腔的部分腔体中，给料液压推杆在液压驱动装置的作用下回位，使得餐具坯料计量装置离开成型腔，沿工作台面回到料斗下方与给料螺旋机再次配合。与此同时，下模配备的电磁震动装置工作，使落入成型腔里中模和下模组合部分的坯料受振而被均匀夯实。约3-4秒钟后，上模在餐具坯料计量装置离开工作台面的中模所在的位置后，上模在上液压臂的作用下，向下运动，与中模配合且挤压到位，同时下模在下液压臂的作用下上行也挤压到位，此时上、中、下模合在一起，合模约40秒钟，在合模期间，上模，中模及下模的加热装置工作并且均达到规定的270℃-280℃的热压温度，这样落进由上、中，下模的模腔组合起的成型腔中的坯料，就在高温高压的条件下被加工成型，从而实现餐具的热压成型，餐具坯件成型后，再通过操作控制台的功能开关转换，使液压装置驱动上液压臂，下液压臂逆向运动，上液压臂上行，下液压臂下行、脱离镶嵌在工作台面的中模，此时已成型的餐具坯件被下模支承并随下模运行也离开了镶嵌中模的工作台面，与此同时，处在工作台面下方的工件输送装置配连的机械手动作，由重锤牵引构成机械手的钢针张合机构，使钢针张合机构的机械手将压好成型的餐具坯件夹持住，使其脱离随下液压臂继续下行的下模，当餐具坯件在机械手的夹持下脱离下模后，随着机械手运动至工件输送装置运动的轨道中间，而且机械手所处位置被工件输送装置转送下道工序。进行喷涂处理，工件输送装置带着机械手夹持的餐具坯件，将其运送到托架运输机的托架上方，机械手的钢丝张合结构受重锤的作用松开钢针夹具，使餐具坯件脱离钢针夹具，由托架接收机械手夹持的餐具坯件，机械手将餐具坯件放置于托架运输机的托架上后，由托架运载着餐具坯件随托架运输机进入喷涂装置。在喷涂装置内，由于上下左右设置的喷嘴喷射进行表面处理涂液，使得被喷涂的餐具坯件在装有轴承的支承杆及其上安装的顶架构成的托架上旋转，从而达到喷涂均匀的效果。在喷涂装置内，托架运输机的托架运动轨迹两侧配有防止喷涂液外泄的档板，多余残留的喷涂液给左右喷架下方设置的泄漏管配接的管道回收。餐具坯件喷涂完毕，左右喷架分开，托架运输机上的餐具坯件再由工件输送装置配备的机械手夹持输送到印花印字装置进行印花印字处理，然后由操作控制台转换功能开关，使餐具坯件再进入烘干装置进行干燥处理，最后再进行紫外线消毒处理，经过消毒处理后的餐具坯件，按先后秩序马叠，当达到一定数量后即运送到使用真空吸附的塑料袋中进行封口，尔后入箱打包。本发明采用环形轨道，使各道工序的生产装置构成生产一次用餐具的生产自动线，由操作控制台协调工作，使得制作原材料被投入送料装置后，即途经各道工序的设备加工，最终成为合格的成品入箱打包。
本发明的优点是，设计合理、集生产一次用餐具的基本工序的生产装置组合成生产自动线，其采用工件输送装置与模压成型装置、表面处理装置配合，由操作控制台自动协调动作，保证餐具坯料成型，喷涂、印花印字、烘干，消毒、塑封包装的质量，机械手和工件输送装置的采用大大提高了生产一次用餐具的自动化程度，机械手结构新颖、实用，模压成型装置采用多个餐具成型腔，高频加热、电磁震动，提高了生产工效和工作质量，本发明采用环形轨道与各生产装置配合，使自动线的结构紧凑，占地面积小，日产量可达4万余只餐具，本发明可以广泛应用于采用以谷壳为主要原料的一次用餐具的加工生产，也可以适用其它多种植物的根茎叶、桔杆的细碎物原料的一次用餐具的加工生产，生产的成品无毒无害。
图1，本发明的总体结构示意2，本发明采用的送料装置与模压成型装置及机械手。输送装置组合示意3，本发明采用的工件输送装置配备的运动小车示意4，本发明采用的喷涂装置结构示意5，本发明采用的机械手夹持餐具示意6，本发明采用的机械手夹持餐具示意俯视图下面根据附图详细地描述本发明的实施例。
如图1、图2所示，本发明由操作控制台1，液压发生器2、进料装置3、工件输送装置31、热压成型装置6、表面处理装置7几部分组合。其中，表面处理装置7包括喷涂装置8、印花印字装置9、烘干装置12、消毒包装装置10。工件输送装置31由输送轨道5配备运动小车4，装有机械手13，且与托架运输机33配合，采用液压发生器2为动力源，配接液压驱动装置30，进料装置3与模压成型装置6配接，通过工件输送装置31与托架运输机33的配合，模压成型装置6与表面处理装置7配合，操作控制台1设有使各装置配合协调工作的功能开关，指示灯、电流表、电压表及多组继电器，与各装置保持电气连接。输送轨道5采用直行轨道与环行轨道组合结构，便于各设备之间的工序转换和传递。在表面处理装置7中的喷涂装置2后可根据需要配接坯件定型装置，再经印花印字装置9与烘干装置12配合，在消毒包装装置10与烘干装置12之间配接喷胶装置11以提高表面处理的效果。喷胶装置11可在餐具坯件54表面喷涂一层无毒植物纤维膜或者蛋白膜。
如图2、图3、图4所示，本发明采用由电机16驱动的给料螺旋机17与料斗15配连构成送料装置3，给料螺旋机17配有由给料液压推杆14操纵的餐具坯料计量装置20，给料螺旋机17通过送料通道18与餐具坯料计量装置20配接，餐具坯料计量装置20上有多个进料计量腔19，它们分布的位置与模压成型装置6中的中模25上的模腔一一对应。给料液压推杆14由液压发生器2提供动力，餐具坯料计量装置20与模压成型装置6的工作台面28配连。其中，餐具坯料计量装置20有多个进料计量腔19的部分在给料液压推杆14推动下，可以沿工作台面28作往返运动。模压成型装置6由装有支承柱26的支座38、上模24、中模25、下模35、工作台面28、上液压臂21、下液压臂39、上支承臂23、支承臂37组成。上液压臂21安装在支承臂23上，上支承臂23固定在支承柱26上，支承柱26有两根，对称安装在支座38上，上模24安装在上液压臂21下端，配有加热装置22，中模25镶嵌在工作台面28中，采用镶嵌方式安装，配有加热装置22，工作台面28由支承柱26支承且固定在支承柱26上，下模35装在下液压臂39上端，同样配有加热装置22。下模35与中模25、上模24合在一起，其上的模腔组合就构成餐具成型腔27，下液压臂39安装在支座33上的支承臂37中。上液压臂21和下液压臂39均分别由液压发生器2提供动力。机械手13与工件输送装置31配连且安装在工作台面28下方，以方便机械手13在下模35向下运动时，从下模35上取下已模压成型的餐具坯件54，机械手13与安装在输送轨道5上的运动小车4配接，机械手13采用钢针张合结构的机械手。加热装置22选用电热丝与电源配接。为了提高电源的工作效率，减少热能的空耗，中模25配备的加热装置22其电源采用高频发生器与电热丝配连构成高频加热装置与中模25上的模腔配合组成制餐具坯件的高温高压模腔，以提高模压成型热效率。有利于进料的顺畅，缩短热压成型的时间。机械手13配备有重锤开合机构29。根据设计要求，为了使进入上模24、中横25及下模35合在一起后其上的模腔构成的餐具成型腔27中的餐具坯料能均匀分布，下模35配有电磁震动装置36。工作台面28采用大理石制作的工作台面，一方面减少热量损失，另一方面又便于与餐具坯料计量装置20的工作配合。工作台面28的一般厚度在150毫米至200毫米，以满足镶嵌中模25的需要，中模25、上模24、下模35上的模腔有多个、其相互组合在一起构成的餐具成型腔27也有多个，为了提高加工餐具的数量，通常可以有12个餐具成型腔27，或者是有24个餐具成型腔27，最少应选择2-6个餐具成型腔27。相应餐具成型腔27的个数配备机械手13、托架运输机33上的托架32。运动小车4由车身40和支承轮41组合，运动小车4下部配接机械手13。托架运输机33安装在工件输送装置31的下方，托架运输机33上配有轴承的支承杆及顶架构成的托架32，其可以在托架运输机33上自由转动。其与机械手13配合，进行工件转移。在表面处理装置7中，喷涂装置8采用左喷架44、右喷架48，左喷架44与右喷架48通过导向杆43、喷架转移器49组合在一起，其可根据需要分开。分别装有上喷嘴47，下喷嘴46的左喷架44和右喷架48与托架运输机33配合，托架运输机33的托架32运动轨迹在左喷架44与右喷架48之间，以便于喷涂工作，左喷架44，右喷架48下部装有泄漏管50，上喷嘴47、下喷嘴46分别通过输送管道与涂料贮存器和气压发生器配接(此处附图中省略了涂料贮存器和气压发生器示意图)。为了便于左喷架44与右喷架48较好地组合，避免喷涂物泄出，在左喷架44、与右喷架48的结合部分分别装有橡皮密封条45构成的防止喷涂物外泄的挡板。
如图2、图5、图6所示，本发明采用的机械手13使用钢针张合机构的机械手，夹持餐具坯件54，钢针57安装在夹持杆56上，夹持杆56通过螺钉51固定支承棒52上，装有夹持杆56的支承棒52与由张紧钢丝53驱动的小轮配合，通过重锤55与触发器34的配合，控制小轮的动作，实现夹持杆56的张合，使钢针57完成对餐具坯件54的夹持和释放。并配合运动小车4实现对工件的转运。
本发明采用的工件输送装置31采用环形输送轨道和直线输送轨道配合，实现各装置之间的配合和工件的转运。本发明采用的环形输送轨道占地约300M2，采用的坯件定型装置与模压成型装置一样使用上中下模组合结构，只是模具表面有不粘层。以便餐具坯件经过喷涂后能有效地定型。
权利要求
1.一次用餐具生产自动线，采用送料装置，模压成型装置、机械手、工件输送装置和表面处理装置，相互组合，采用液压发生器为动力源，表面处理装置包括喷涂装置，印花印字装置、烘干装置和消毒包装装置，采用控制各装置配合协调工作的操作控制台，其特征在于，采用由电动机(16)驱动的给料螺旋机(17)与料斗(15)配连组成送料装置(3)，给料螺旋机(17)配接由给料液压推杆(14)操纵的餐具坯料计量装置(20)，餐具坯料计量装置(20)与模压成型装置(6)配连，模压成型装置(6)由装有支承柱(26)的支座(38)、上模(24)、中模(25)、下模(35)、工作台面(28)、与液压发生器(2)配连的上液压臂(21)、下液压臂(39)组成，上液压臂(21)安装在上支承臂(23)上，上支承臂(23)固定在支承柱(26)上，上模(24)安装在上液压臂(21)下端，中模(25)镶嵌在工作台面(28)中，工作台面(28)由支承柱(26)支承，下模(35)装在下液压臂(39)上端，下液压臂(39)安装在支座(38)上的支承臂(37)中，上模(24)，中模(25)，下模(35)分别配有加热装置(22)，上模(24)、中模(25)合在一起时其上的模腔构成餐具成型腔(27)，机械手(13)与工件输送装置(31)配连，且装在工作台面(28)下方，工件输送装置(31)配有的液压驱动装置(30)，其与液压发生器(2)配连，工件输送装置(31)采用输送轨道(5)配备运动小车(4)，与托架运输机(33)配合，机械手(13)与运动小车(4)配连。
2.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，机械手(13)采用钢针张合结构的机械手。
3.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，下模(35)配有电磁震动装置(36)。
4.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，中模(25)镶嵌在采用大理石制作的工作台面中。
5.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，工作台面(28)的厚度为150毫米—200毫米。
6，根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，中模(25)配有的加热装置(22)为高频加热装置。
7.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，上模(24)、中模(25)、下模(35)组合在一起时构成的成型腔(27)有多个。
8，根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，输送轨道(5)采用环形轨道。
9.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，表面处理装置(7)采用的喷涂装置(8)由分别装有上喷嘴(47)、下喷嘴(46)的左喷架(44)、右喷架(42)组合，其与托架运输机(33)配合，托架运输机(33)的托架(32)在喷涂装置(8)中的运动轨迹处在左喷架(44)与右喷架(48)之间，左喷架(44)、右喷架(48)下部装有泄漏管，上喷嘴(47)、下喷嘴(46)分别通过各自的管道与涂料贮存器和气压发生器配接，左喷架(44)、右喷架(48)配有喷架转移器(490和防止喷涂物外泄的档板。
10.根据权利要求1所述的一次用餐具生产自动线，其特征在于，在表面处理装置(7)的喷涂装置(8)后配置了坯件定型装置，在烘干装置(12)后配置了喷胶装置(11)，喷胶装置(11)再与消毒包装装置(10)配合。
全文摘要
本发明涉及一次用餐具生产自动线,由送料装置、模压成型装置、机械手、工件输送装置和表面处理装置相互组合、采用液压发生器为动力源,配备操作控制装置构成生产自动线,表面处理装置包括喷涂装置,印花印字装置、烘干装置和消毒包装装置,机械手采用钢针夹具且与工件输送装置配连,送料装置采用给料螺旋机配接坯料计量装置与模压成型装置配合。模压成型装置配有加热装置和电磁震动装置。其设计合理结构紧凑占地面积小,操作方便。
文档编号D21J3/00GK1172877SQ97109160
公开日1998年2月11日 申请日期1997年7月4日 优先权日1997年7月4日
发明者张剑华 申请人:张剑华