一种纸杯在线收集及自动包装装置的制作方法

本发明涉及纸杯自动化生产设备的技术领域，尤其是涉及一种纸杯在线收集及自动包装装置。

背景技术：

纸杯的制作流程通常是将纸杯直接印刷、模切、加工成型、分拣收集、包装，目前有部分纸杯收集装置将纸杯收集完成后，直接将堆叠好的纸杯输送到用于收集纸杯成品的工作台上，通过人工分拣进行纸杯成品的收集打包，为避免纸杯成品的堆垒，工作过程中时常需要工作人员守在旁边进行收集，容易造成工人疲劳，工作效率也较低。

授权公告号为cn208897431u的中国专利，提出了一种纸杯收集系统，包括至少两个用于输送纸杯成品的风管，风管具有输入端和输出端，风管的输入端设置有送风口，送风口通过风机供风，风管的输出端设置有收杯台，收杯台包括机架，机架上设置有竖直的收杯笼和弧形的滑槽，每个风管依次连接有一个收杯笼和一个滑槽，收杯笼的上端与风管的输出端对接，收杯笼与滑槽的对接处设置有挡环机构，滑槽的下端设置有翻杯机构，还包括控制挡环机构和翻倍机构的控制系统，收杯笼的上部设置有光电计数传感器，控制系统用于接收光电计数传感器的技术信号控制。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：通过弧形的滑槽引导堆叠的纸杯成品转移至翻杯机构，由于滑槽呈弧形，若堆叠纸杯的高度大小超出滑槽弯曲段的两端点的连接线的长度大小，则堆叠纸杯的容易卡在滑槽内，因此利用滑槽仅能对限定高度的堆叠纸杯进行引导，且滑槽难以调节，当客户的订单要求需要每袋包装内装入更多的纸杯时，纸杯的高度会增加，弧形的滑槽则无法满足纸杯的一次性装入，功能较为局限，并且后续还需要人工手动装入纸杯以满足包装订单需求，操作较为繁杂，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供单次收集的纸杯量可调节、收集的纸杯的总高度可调节、能够满足不同包装订单要求的一种纸杯在线收集及自动包装装置。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种纸杯在线收集及自动包装装置，包括用于输出纸杯成品的玻璃导管、机架、分拣机构、转移机构、袋装机构；

所述分拣机构包括分拣转盘、两个收杯笼，所述机架上转动设置有所述分拣转盘，所述分拣转盘对称倾斜设置有两个所述收杯笼，所述分拣转盘上固定有驱动所述收杯笼由竖立状态摆动至横卧状态的摆动机构，两个所述收杯笼相互背离的一侧开设有导出口，分拣纸杯成品时，所述收杯笼处于所述玻璃导管的正下方，且该所述收杯笼的入口对准所述玻璃导管的出口；

所述转移机构包括用于放置已完成分拣的纸杯成品的放置台、转动设置于所述放置台一侧且用于输送纸杯成品的传送带、摆动设置于所述放置台上且用于推动已完成分拣的纸杯成品至所述传送带上的推板；

所述袋装机构包括支撑包装袋的支撑架、开合设置于所述支撑架内且用于热封包装袋的两个热封口条，所述支撑架的开口端对准所述传送带的出口端设置。

通过采用上述技术方案，利用处于玻璃导管正下方的收杯笼对纸杯成品进行收集，收集到达指定数量后，分拣转盘转动，摆动机构带动装有纸杯成品的收杯笼转动至靠近放置台的一端，带动收杯笼从竖立状态转变为横卧状态，当收杯笼处于横卧状态时，收杯笼的导出口正对放置台，堆叠的纸杯成品经导出口转移至放置台，推板推动纸杯成品至传送带，传动带引导纸杯成品转移至包装袋内，利用两个热封口条将包装袋热封，实现纸杯成品的收集和包装。本发明通过分拣转盘引导两个收杯笼旋转，两者交替进行纸杯成品的收集，满足了纸杯成品的不间断收集，利用摆动机构驱动收杯笼摆动，实现收杯笼在竖立状态和横卧状态之间的转换，使得收杯笼内的纸杯成品直接从收杯笼转移至放置台上，进而能够对多种堆叠高度的纸杯成品进行转移，且有效减少纸杯成品卡在收杯笼内的情况，实现不同堆叠高度的纸杯成品的快速包装，功能更完善，生产效率更高。

进一步设置为：所述摆动机构包括连接板、摆动轴、摆动块、摆动驱动件，所述分拣转盘远离所述玻璃导管的一侧固定有两个所述连接板，两个所述连接板于所述分拣转盘的正下方摆动设置有两个所述摆动轴，两个所述摆动轴周侧与两个所述收杯笼固定连接有所述摆动块，其中一个所述连接板上固定有所述摆动轴摆动的所述摆动驱动件。

通过采用上述技术方案，摆动驱动件驱动摆动轴转动，带动摆动块和收杯笼摆动。

进一步设置为：所述摆动轴的摆动角度范围在90度~110度。

通过采用上述技术方案，使得收杯笼的摆动范围为90度~110度，保障了收杯笼竖立状态和横卧状态的切换。

进一步设置为：所述连接板于靠近所述摆动块的一侧且于两个所述摆动块之间固定有第一定位块，所述连接板的两端于所述第一定位块所处的一侧均固定连接有第二定位块。

通过采用上述技术方案，利用第一定位块和第二定位块对摆动块的摆动范围进行限位，使得摆动块的摆动更加稳定，保障了收杯笼内纸杯成品的出料。

进一步设置为：所述分拣转盘对称开设有两个分别与两个所述摆动块滑移适配的插接槽。

通过采用上述技术方案，进一步保障了摆动块摆动的稳定性。

进一步设置为：所述摆动驱动件具体为摆动气缸或摆动电机。

通过采用上述技术方案，摆动气缸或摆动电机驱动摆动轴进行90度~110度的往复摆动。

进一步设置为：所述玻璃导管靠近所述分拣转盘的一端固定连接有多个连接杆，多个所述连接杆共同固定连接有中间导管，所述中间导管用于引导纸杯成品从所述玻璃导管顺利滑入所述收杯笼内。

通过采用上述技术方案，当收杯笼处于倾斜竖立的状态时，中间导管起到连接玻璃管和收杯笼的作用，引导玻璃管内的纸杯成品更顺利地进入收杯笼内。

进一步设置为：所述放置台上开设有用于承接已完成分拣的纸杯成品的承接槽，已完成分拣的纸杯成品转移至所述放置台时，所述纸杯成品的周侧卡在所述承接槽的开口处，所述承接槽与远离所述传送带的侧壁摆动设置有所述推板。

通过采用上述技术方案，纸杯成品从收杯笼转移至放置台上后，同时卡入承接槽内，通过摆动的推板推动堆叠的纸杯成品移出承接槽，纸杯成品受惯性作用和自身重力的作用移动至传送带上。

进一步设置为：所述放置台于承接槽远离所述分拣转盘的一端沿靠近所述分拣转盘和远离所述分拣转盘的方向滑移设置有圆挡板，已完成分拣的纸杯成品转移至所述放置台时，堆叠的纸杯成品于远离分拣转盘的一端抵紧于所述圆挡板。

通过采用上述技术方案，纸杯成品从收杯笼转移至放置台上后，堆叠的纸杯成品远离分拣转盘的一端抵接于圆挡板上，利用圆挡板对纸杯成品转移至放置台时的活动范围进行限位，保持纸杯成品的稳定。

进一步设置为：所述支撑架内相对滑移设置有两个分隔条，两个所述分隔条用于承接所述传送带送入所述支撑架内的纸杯成品，所述支撑架的两侧均固定有分别驱动两个所述分隔条滑移的滑移气缸。

通过采用上述技术方案，当传送带将堆叠的纸杯成品输送至支撑架内时，两个分隔条处于相互靠近的状态，利用两个分隔条对堆叠的纸杯成品进行支撑，而后通过滑移气缸驱动两个分隔条相互远离，使得纸杯成品掉落至包装袋内。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

（1）利用两个收杯笼处于竖立状态时便于实现纸杯成品的堆叠收集，通过转动的分拣转盘实现两个收杯笼的切换，实现纸杯的不间断收集；

（2）通过摆动驱动件、摆动轴、摆动块的联动作用的，带动收杯笼进行摆动，带动收杯笼从竖立状态转变为横卧状态，当收杯笼处于横卧状态且导出口朝向放置台时，纸杯成品通过导出口直接掉落至放置台上，实现纸杯成品的直接转移，有效减少纸杯成品卡住的情况，使得纸杯的转移过程更加高效，并且能够对堆叠至多种高度的纸杯成品进行转移，更加符合实际需求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图一；

图2是本发明的整体结构示意图二；

图3是沿图2中a-a线的剖视图；

图4是图1中b部局部放大图；

图5是图2中部c局部放大图；

图6是图3中部d局部放大图。

附图标记：1、玻璃导管；2、机架；3、分拣转盘；4、收杯笼；5、导出口；6、放置台；7、传送带；8、推板；9、支撑架；10、热封口条；11、连接板；12、摆动轴；13、摆动块；14、摆动驱动件；15、第一定位块；16、第二定位块；17、插接槽；18、连接杆；19、中间导管；20、承接槽；21、圆挡板；22、分隔条；23、滑移气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种纸杯在线收集及自动包装装置，包括用于输出纸杯成品的玻璃导管1、机架2、分拣机构、转移机构、袋装机构，玻璃导管1的一端延伸至用于生产纸杯的车间内，另一端延伸至机架2所处的位置，玻璃导管1外固定有引导纸杯成品进入玻璃导管1、并移动至机架2所处一侧的负压风机。通过负压风机将玻璃导管1内抽成负压，纸杯成品受到吸力移动至机架2所处的位置。

分拣机构包括分拣转盘3、两个收杯笼4，机架2上转动设置有分拣转盘3，分拣转盘3呈圆盘状且其轴线沿机架2的高度方向延伸设置，机架2上固定有驱动分拣转盘3转动的驱动电机，驱动电机的转轴贯穿机架2的侧壁与分拣转盘3同轴固定连接，且驱动电机每次转动角度均为180度。通过驱动电机驱动分拣转盘3进行180的间歇循环转动。

参照图2与图3，分拣转盘3倾斜设置有两个收杯笼4，两个收杯笼4沿分拣转盘3的轴线镜像对称设置，收杯笼4靠近分拣转盘3的一端固定有底盘，底盘远离分拣转盘3的一侧固定有挡环，挡环呈圆环状且于底盘同轴设置，挡环的直径大于纸杯成品的地底面直径。底盘用于支撑堆叠的纸杯成品，挡环用于定位转移至底盘上的纸杯成品，分拣纸杯成品时，恒有一个收杯笼4处于玻璃导管1的正下方，且该收杯笼4的入口对准玻璃导管1的出口。参照图3，收杯笼4的轴线与分拣转盘3的径向线夹角小于90度。收集纸杯成品的过程中，纸杯成品依次在收杯笼4上堆叠，堆叠的纸杯成品沿收杯笼4倾斜的方向倚靠于收杯笼4的笼体上，当收杯笼4内的纸杯成品收集到指定数量时，通过分拣转盘3带动两个收杯笼4同时转动，当装有纸杯成品的收杯笼4转动至远离玻璃管的一端时，另一收杯笼4同时转移至玻璃管的正下方对纸杯成品继续进行承接。

参照图4，玻璃导管1靠近分拣转盘3的一端固定连接有多个连接杆18，两个连接杆18共同固定连接有中间导管19，中间导管19的直径大小与玻璃导管1的直径大小相同，且中间导管19的轴线与玻璃导管1的轴线最小夹角和与收杯笼4的轴线最小夹角均小于30度。当收杯笼4处于倾斜竖立的状态时，中间导管19起到连接玻璃导管1和收杯笼4的作用，引导玻璃导管1内的纸杯成品更顺利地进入收杯笼4内，纸杯成品收集的过程中，纸杯成品通过玻璃导管1进入中间导管19内，接着通过中间导管19引入收杯笼4内。

两个收杯笼4相互背离的一侧开设有导出口5，导出口5沿收杯笼4的轴线方向延伸设置，导出口5沿收杯笼4的径向的开口大小大于纸杯成品的最大直径。纸杯收集完成后，堆叠的纸杯成品通过导出口5直接排出。

参照图5与图6，分拣转盘3上固定有驱动收杯笼4由竖直状态摆动至水平状态的摆动机构，摆动机构包括连接板11、摆动轴12、摆动块13、摆动驱动件14，分拣转盘3远离玻璃导管1的一侧固定有两个连接板11，两个连接板11呈长方体状且均垂直于分拣转盘3设置，两个连接板11相互平行设置，两个连接板11于分拣转盘3的正下方摆动设置有两个摆动轴12，摆动轴12的轴线沿两个连接板11的连接线的方向延伸设置，两个摆动轴12的摆动方向相反，且摆动轴12的摆动角度范围在90度~110度，两个摆动轴12周侧固定连接有摆动块13，两个摆动块13远离摆动轴12的一端分别与两个收杯笼4固定连接。当收杯笼4内的纸杯装满后，且分拣转盘3带动该收杯笼4移动至远离玻璃导管1的一端时，通过摆动轴12带动摆动块13摆动，进而带动收杯笼4摆动，使得收杯笼4从倾斜竖立状态摆动至水平横卧状态，进而收杯笼4内堆叠的纸杯成品从导出口5排出，实现纸杯成品的出料。

参照图1，其中一个连接板11上固定有摆动轴12摆动的摆动驱动件14，摆动驱动件14具体为摆动气缸或摆动电机，此处优选为摆动气缸，两个摆动气缸的活塞轴贯穿连接板11分别与两个摆动轴12同轴固定连接。摆动气缸驱动摆动轴12摆动，带动摆动块13和收杯笼4进行90度~110度的往复摆动。

参照图6，两个连接板11相互靠近的一侧于两个摆动块13之间固定有第一定位块15，第一定位块15处于连接板11的中心处，连接板11的两端于第一定位块15所处的一侧均固定有第二定位块16，第一定位块15和第二定位块16均呈长方体状设置。当摆动块13和收杯笼4处于竖立状态时，摆动块13靠近第一定位块15的一侧与第一定位块15抵接，当摆动块13和收拢块处于横卧状态时，摆动块13靠近第二定位块16的一侧与第二定位块16抵接，进而利用第一定位块15和第二定位块16实现对摆动块13的摆动范围进行限位，使得摆动块13的摆动更加稳定，减少摆动块13和收杯笼4晃动的情况，保障了收杯笼4内纸杯成品的顺利出料。

参照图5，分拣转盘3对称开设有两个分别与两个摆动块13滑移适配的插接槽17，两个插接槽17沿分拣转盘3的轴线对称设置，两个插接槽17相互远离的一端延伸至分拣转盘3的边沿处。利用摆动块13与插接槽17的滑移适配，进一步保障了摆动块13摆动的稳定性。

参照图1，转移机构包括用于放置已完成分拣的纸杯成品的放置台6、转动设置于放置台6一侧且用于输送纸杯成品的传送带7、摆动设置于放置台6上且用于推动已完成分拣的纸杯成品至传送带7上的推板8。

放置台6的上端面低于分拣转盘3的上端面，且放置台6的上端面呈倾斜设置，即放置台6于承接槽20（参照下文）所处的一端高于传送带7（参照下文）所处的一端。放置台6上开设有用于承接已完成分拣的纸杯成品的承接槽20，承接槽20沿放置台6的长度方向延伸设置。当收杯笼4摆动至横卧状态且处于放置台6的正上方时，导出口5正对承接槽20设置。

放置台6于承接槽20远离分拣转盘3的一端滑移设置有圆挡板21，圆挡板21的轴线沿放置台6的长度方向延伸设置，圆挡板21沿靠近分拣转盘3和远离分拣转盘3的方向滑移设置，放置台6的上端面固定有驱动圆挡板21往复滑移的动力气缸。已完成分拣的纸杯成品转移至放置台6时，堆叠的纸杯成品于远离分拣转盘3的一端抵紧于圆挡板21。纸杯成品从收杯笼4转移至放置台6上后，堆叠的纸杯成品远离分拣转盘3的一端抵接于圆挡板21上，利用圆挡板21对纸杯成品转移至放置台6时的活动范围进行限位，保持纸杯成品的稳定。

圆挡板21朝向分拣转盘3所处的一侧固定有缓冲胶垫。缓冲胶垫减少对纸杯成品的磨损，保障了纸杯成品的质量。

承接槽20与远离传送带7的侧壁摆动设置有推板8，推板8沿放置台6的长度方向延伸设置，且推板8与承接槽20的底壁之间呈钝角设置，放置台6上固定有驱动推板8摆动的推动气缸，推动气缸的活塞杆朝向推板8所处的一侧与推板8固定连接。纸杯成品从收杯笼4转移至放置台6上后，同时卡入承接槽20内，通过摆动的推板8推动堆叠的纸杯成品移出承接槽20。

放置台6远离承接槽20的一端转动设置有传送带7，放置台6于传送带7的两端均转动设置有传送辊，传送带7套设于两个传送辊的周侧，放置台6的一侧固定有驱动其中一个传送辊转动的动力电机，动力电机的转轴贯穿放置台6的侧壁并与传送辊同轴固定连接。通过动力电机驱动其中一个传送辊转动，通过传送带7与该传送辊之间的摩擦力驱动传送带7和另一传送辊转动，从而实现传送带7的转动。纸杯成品受推板8的推力移出承接槽20后，纸杯成品受惯性作用和自身重力的作用移动至传送带7上，通过传送带7将纸杯成品转移至支撑架9（参照下文）所处的方向。

袋装机构包括支撑包装袋（用于包装纸杯成品）的支撑架9、开合设置于支撑架9内且用于热封包装袋的两个热封口条10，支撑架9的开口端对准传送带7的出口端设置，两个热封口条10均沿放置台6的长度方向延伸设置且相互平行设置，支撑架9内相对滑移设置有两个分隔条22，分隔条22处于热封口条10的正上方且与分隔条22相互平行设置。两个分隔条22用于承接传送带7送入支撑架9内的纸杯成品。支撑架9的两侧均固定有分别驱动两个分隔条22滑移的滑移气缸23，两个滑移气缸23的活塞杆相对设置且分别与两个分隔条22固定连接。当传送带7将堆叠的纸杯成品输送至支撑架9内时，两个分隔条22处于相互靠近的状态，利用两个分隔条22对堆叠的纸杯成品进行支撑，而后通过滑移气缸23驱动两个分隔条22相互远离，使得纸杯成品掉落至包装袋内，接着通过两个热封口条10对包装袋进行封装，实现纸杯的包装。

本实施例的实施原理及有益效果为：

利用处于玻璃导管1正下方的收杯笼4对纸杯成品进行收集，收集到达指定数量后，驱动电机驱动分拣转盘3转动，带动装有纸杯成品的收杯笼4转动至靠近放置台6的一端，通过摆动气缸、摆动轴12、摆动块13驱动收杯笼4从竖立状态转变为横卧状态，堆叠的纸杯成品经导出口5转移至承接槽20内，通过推动气缸带动推板8摆动，并将堆叠的纸杯成品推出承接槽20，并沿放置台6的上端面转移至传送带7上，通过传送带7纸杯成品转移至包装袋内，利用两个热封口条10将包装袋热封，实现纸杯成品的收集和包装。

本发明通过分拣转盘3引导两个收杯笼4旋转，两者交替进行纸杯成品的收集，满足了纸杯成品的不间断收集，利用摆动机构驱动收杯笼4摆动，实现收杯笼4在竖立状态和横卧状态之间的转换，使得收杯笼4内的纸杯成品直接从收杯笼4转移至放置台6上，进而能够对多种堆叠高度的纸杯成品进行转移，且有效减少纸杯成品卡在收杯笼4内的情况，实现不同堆叠高度的纸杯成品的快速包装，功能更完善，生产效率更高。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。