一种标纸载具的制作方法

本实用新型涉及一种标纸载具。

背景技术：

常见的联杯产品主要是小杯装的酸奶。这种酸奶产品的包装除了杯身外还有贴合在杯身表面的标纸和贴合在杯口的盖膜。标纸与杯身的结合方式包括热塑贴合和热缩贴合两种，两种方式对应不同材质的标纸。热塑贴合的方式中，杯身在挤压成形前标纸以卷曲状态置于杯身成形所需的模腔内，当片材受热后在模腔内挤压成形时标纸贴合在本身上；这里的卷曲状态是指短条的标纸卷成立体的管状结构，标纸的首尾部位虽然重叠在一起、但不固定连接。热缩贴合的方式中，杯身已经成形，标纸并非卷曲状态，而是标纸本身为管状，连续的管状的标纸被截断成较短的标纸，再将这些标纸套在已经成形的杯身上，最后通过加热标纸促使其与杯身结合在一起。联杯产品在生产阶段，杯身成形后需要通过灌装、封口、切割才能得到一个一个独立的联杯产品。以热塑贴合方式生产的，标纸在成形阶段结合在杯身上；以热缩贴合方式生产的，标纸在切割阶段之后(形成独立的联杯产品时，此时联杯产品之间的间距较大，便于套标)结合杯身上。两种结合方式相比，不仅所需标纸的初始状态的结构存在差别，在生产过程的介入阶段也存在差别。

标纸与杯身热缩贴合的方式被称为热缩套标技术。现有的热缩套标技术能够为具有浮雕设计、多曲面设计的杯身安装上贴合度高的标纸，因而能够积极满足杯身外形创新变化所需的标纸包装要求。

杯身与标纸结合过程中，杯身被定位而处于一个固定的位置，标纸则在杯身下方被抬升、直至标纸套在杯身外部。由于标纸紧靠微小的摩擦力结合在杯身上，标纸未受热收缩前、标纸极有可能在输送过程中脱离杯身。所以，在现有的热缩套标技术中都会采用预收缩处理技术，即在标纸套在杯身后在标纸靠近杯口的该端进行加热，使得标纸局部受热收缩。这样标纸会固定在杯身上，但此时标纸只有局部收缩。

现有技术中常见的预收缩技术都以抬升标纸的结构为实施基础。抬升部件设有四根竖直设置的气管，气管的端部封闭、只在侧面设置出气口，四根气管的出气口都朝向同一个区域。气管的侧面设有凸起结构，四根气管的凸起刚好可以拖住标纸。每个气管上，出气口到凸起的距离都等于标纸的高度。抬升时，标纸被凸起支撑而随气管做上升运动，直至标纸套在杯身上，出气口刚好对准标纸靠近杯口的该端。在此之前，由于热缩标纸被抬升前被置于载具上，凸起与标纸接触前，出气口必须从标纸的一端开始围绕标纸、直至出气口到标纸的另一端、与此同时凸起与标纸接触。加热标纸的介质为水蒸气。实际生产过程中，由于气管的出气口持续向外输出水蒸气，标纸在被抬升的过程中出气口在标纸侧面来回运动，使得标纸整个受热，但得益于受热时间短暂而避免明显的收缩。

四根气管用于推动标纸的凸起结构不是位于气管的顶端、而是位于气管的下端，所以气管上的凸起结构的运动范围受到气管顶端的作业位置的限制而无法获得较高的位置，标纸被顶出所能达到的高度受到气管的限制，使得一种凸起位置分布的气管只能适用于一种高度的标纸，这就局限了现有技术中的用于装载和输出标纸的载具部件的适用范围。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是如何扩大标纸的抬升高度，由此得到一种结构设计合理的标纸载具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：标纸载具包括保形单元和载物板，所述保形单元包括形状保持件、推送件、顶升杆、复位弹簧，所述形状保持件整体呈柱状结构，所述形状保持件内部中空，所述形状保持件上设有围绕形状保持件的中心线分布的保形面、以及围绕形状保持件的中心线分布的滑槽，所述滑槽的延伸方向平行于形状保持件的中心线，所述滑槽与形状保持件内部连通，所述推送件嵌入在滑槽内且凸出在保形面上，所述形状保持件与载物板固定连接，所述顶升杆以滑动方式活动安装在载物板上，所述顶升杆的一端穿过载物板且与推送件连接，所述复位弹簧安装在顶升杆上，所述复位弹簧的一端与顶升杆的另一端连接、复位弹簧的另一端与载物板连接。外部提供的动力通过顶升杆传递给标纸，实现输出标纸的作业目的。

推送件从形状保持件上向外凸出，该凸出部位用于推动标纸脱离形状保持件，这里形状保持件的外侧轮廓与标纸热缩前的管状结构对应。本技术方案中，标纸载具得益于在功能上独立于输出水蒸气的功能，而只承担推动标纸以输出标纸的功能，这就相比现有技术中的标纸载具有了更高的升限即极限提升高度。原因在于，现有技术中类似于推送件的气管上用于推动标纸的凸起结构不是位于气管的顶端、而是位于气管的下端，所以气管上的凸起结构的运动范围受到气管顶端的作业位置的限制而无法获得较高的位置；在本技术方案中，抬升功能独立于不同结构基础，推送件的运动范围不受限制，因而推送件在形状保持件上的运动范围较大。相比较，现有技术中气管上的凸起结构到达杯口的最小距离要大于本技术方案中推送件到达杯口的最小距离。推送件的推送高度的范围大，如此，本技术方案既可以适用于高度不同的标纸，当推送件的抬升高度较低时可以将高度较大的标纸朝杯身输出，当推送件的抬升高度较高时可以将高度较小的标纸朝杯身输出。

为了能使标纸能与标纸载具顺利结合以及顺利分开，所述保形面的一端到形状保持件的中心线的距离在远离载物板的方向上逐渐缩小，由此获得一个渐进变化的引导结构，该引导结构在添加标纸时起到引导作用、在输出标纸时起到方便标纸与标纸载具脱离的作用。

标纸供应装置在单位时间输出的标纸量越多，意味着提升联杯产品生产设备的产能的设计冗余越大。因为在整个标纸供应顺序中，实现输入标纸和输出标纸的标纸供应装置最先接触标纸、其搬运供应量若不能与待处理的杯身数量一致，那么标纸搬运供应占用的时间会严重拖缓联杯产品生产设备的工作节奏，最终表现为设计产能低，由此，可以判断方案实施后实体设备所具有产能将会更低。为了能使联杯产品生产设备的设计产能不受局限，具有较大设计冗余的，循环输送路径上的标纸载具中，载物板上至少设有四个保形单元。

标纸载具输出标纸时还应考虑水平方向上的外力所致的干扰，即避免标纸输出时发生倾倒的情况，为此，所述推送件上设有限位口，所述推送件在限位口处设有支撑部位和限位部位，所述支撑部位的朝向平行于滑槽的延伸方向，所述支撑部位凸出在保形面上，所述限位部位的朝向垂直于滑槽的延伸方向，所述限位部位到保形单元的中心线的最大距离小于保形面到保形单元的中心线的最大距离。推送件在限位口处提供竖直方向和水平方向的限制作用，从而使标纸脱离形状保持件后可维持管状，对于来自水平方向的干扰具有一定抵抗力。

本实用新型采用上述技术方案：标纸载具通过仅实现单一的抬升功能，避免承担其它功能，使得标纸载具抬升标纸的高度不受标纸载具自身零件的阻碍而被约束，标纸载具具有较大的抬升高度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型一种标纸载具在标纸供应装置中的使用示意图；

图2为具备本实用新型一种标纸载具额标纸供应装置的预缩部件的结构示意图；

图3为本实用新型一种标纸载具的结构示意图；

图4为具备本实用新型一种标纸载具额标纸供应装置的顶推出标部件的安装示意图。

具体实施方式

联杯产品生产设备包括杯身封口装置、标纸供应装置、热缩炉，如图1、2、3、4所示。联杯产品生产设备上设有联杯输送路径，该连杯输送路径上分布有由连续的片材经过热压形成杯身结构后再经灌装封口的未切割的联杯产品，杯身封口装置用于将盖膜封在杯口上。杯身封口装置、标纸供应装置、热缩炉在联杯输送路径上依次排列，即未切割的联杯产品先经过杯身封口装置、再经过标纸供应装置、在经过热缩炉。未切割的联杯产品上的杯缘结构都连为一体，杯身呈矩阵分布。

标纸供应装置包括顶推出标部件1、预缩部件、输送部件、标纸载具2、冷压部件3。

输送部件包括安装架、链轮、链条、伺服电机、减速器。链轮通过转轴安装在安装架上，安装架上设有四个链轮，链轮呈矩阵分布且相互之间呈平行的位置关系。伺服电机的输出轴与减速器的输入轴固定连接，减速器固定在安装架上，减速器的输出轴与其中一根转轴连接，由此该转轴上的链轮可由伺服电机驱动而运转。链条安装在两个转轴上处于相对位置的链轮上，输送部件包括两条链条。伺服电机可驱动两条链条同步运动。链条在链轮上拉伸展开形成两端呈弧形、中间为笔直状的环形结构。链条单向运动，由此形成循环输送路径。标纸载具2安装在链条上，当链条运转后，标纸载具2会在所形成的循环输送路径上做单向运动。链条单向运动方向垂直于未切割的联杯产品的输送方向即垂直于连杯输送路径的输送方向。

顶推出标部件1位于输送部件内侧，它被循环输送路径包围。顶推出标部件1包括抬升组件和顶推板4。抬升组件包括伺服电机、减速器、曲柄滑块组件。曲柄滑块组件包括一个框架、两个滑块、四根导杆、两根摆臂、两根连杆、一根转轴。转轴活动安装在框架，摆臂以固定方式安装在转轴上。四根导杆对称分布在框架上，一侧分布两根、另一侧同样分布两根，所有导杆都呈相互平行的位置关系。一个滑块以滑动方式活动安装在一侧的导杆上、另一个滑块以滑动方式活动安装在另一侧的导杆上。连杆一端与滑块的一端活动连接，连杆另一端与摆臂的一端活动连接。伺服电机的输出轴与减速器的输入轴固定连接，减速器固定在框架上，减速器的输出轴与转轴固定连接。当伺服电机工作后便可驱动摆臂做摆动运动，摆臂带动连杆运动，动力通过连杆传递给滑块，滑块沿着导杆做直线往复运动，两个滑块同步运动且在竖直方向上做直线往复运动。顶推板4为长条状结构；在两个滑块之间还设有用于装配顶推板4的横杆，四根顶推板4等距分布在横杆上，相邻顶推板4之间的距离等于在联杯输送路径上处于并排的相邻的杯身之间的距离。抬升组件的动力来自伺服电机，伺服电机具有可控性，因此顶推板4的高度可在行程内自由调节；而且该调节过程为无级调节过程，在行程范围内的任意高度都可以到达。初始状态下顶推板4位于较低的工位。

顶推板4的升降作业区域位于连杯输送路径的下方、也位于标纸载具2所在的循环输送路径的内部，顶推板4在竖直方向运动后便可以驱动位于循环输送路径上的标纸载具2。

标纸载具2与输送部件之间为模块化方式衔接，循环输送路径的长度与单个标纸载具2的长度存在对应关系，循环输送路径的长度足以保证设置在链条行的标纸载具2之间呈现等距分布的状态。

标纸载具2包括保形单元5和载物板6，载物板6的两端分别与标纸供应装置的输送部件上的两根链条连接。保形单元5整体为柱状结构，它包括形状保持件7、推送件8、顶升杆9、复位弹簧10。形状保持件7整体呈筒状结构、内部中空、一端封闭、一端敞开而与内部连通，其本体四周开设有滑槽11，滑槽11直通形状保持件7内部；滑槽11的数量为四个，四个滑槽11围绕形状保持件7的中心线等角度分布。形状保持件7的表面为保形面，受到滑槽11的结构影响，保形面并非连续分布、它同样围绕形状保持件7的中心线分布。由于形状保持件7在其封闭的该端的宽度在远离载物板6的方向上逐渐缩小，使得保形面的一端到形状保持件7的中心线的距离在远离载物板6的方向上逐渐缩小。形状保持件7的敞开的该端与载物板6固定连接。推送件8设有中心连接板12和顶推块13，中心连接板12呈十字形状、中心连接板12上设有四个端部，顶推块13固定在中心连接板12上且中心连接板12上设置四个顶推块13，顶推块13固定在中心连接板12的端部。顶推块13整体为长条状，它的一端与中心连接板12固定，另一端作为推送标纸操作的执行部位。顶推块13上设有限位口，该限位口促使推送件8在限位口处形成支撑部位14和限位部位15。

支撑部位14的朝向平行于滑槽11的延伸方向，支撑部位14凸出在保形面上；限位部位15的朝向垂直于滑槽11的延伸方向，限位部位15到保形单元5的中心线的最大距离小于保形面到保形单元5的中心线的最大距离，这样限位部位15位于保形面的里面。输出标纸是标纸的边缘与顶推块13在限位口处相接触，支撑部位14提供竖直方向的支撑力即标纸脱离形状保持件7所需的力，标纸脱离形状保持件7后标纸受到来自限位部件的限制作用，从而保证标纸在受到顶推块13向上顶推时维持理想的管状的展开形态，只有维持该形态方可顺利套在杯身上。

顶升杆9的一端固定连接在中心连接板12的中心位置，另一端穿过载物板6。复位弹簧10安装在顶升杆9上，安装后，复位弹簧10的一端与顶升杆9的另一端连接、复位弹簧10的另一端与载物板6连接。初始状态下，复位弹簧10推着顶升杆9，使得推送件8紧挨着载物板6。驱动任意一个保形单元5上的顶升杆9都可以将推送件8朝着形状保持件7的封闭端运动。

同一载物板6上设置有四个保形单元5。标纸载具2在循环输送路径上排列呈笔直的一列，所有保形单元5分布在循环输送路径上后保形单元5分布形成矩阵排列的状态。循环输送路径最终通过保形单元5获得四列具备输送标纸的区域。

循环输送路径上设有进标工位和出标工位，进标工位和出标工位在循环输送路径的输送方向上依次排列，标纸载具2先通过进标工位、然后进入出标工位。进标工位和出标工位都设置在循环输送路径的笔直部位处。每列保形单元5上都会有一个进标工位，该进标工位是指一个保形单元5接收来自套标机输出的标纸的工位，所以四列保形单元5上总共有四个进标工位。这四个进标工位并非在循环输送路径的输送方向上并排排列，而是进标工位错位分布在循环输送路径上。每列保形单元5上都会有一小列出标工位，该出标工位是指保形单元5向外输出标纸的工位。

顶推出标部件1位于出标工位的下方。

顶推板4的延伸方向平行于循环输送路径的输送方向，一根顶推板4对应一列保形单元5，因此，四列保形单元5下方都会有一根顶推板4。顶推板4长度小于循环输送路径的笔直部位的长度，当顶推板4做上升运动后便可同时驱动多个呈矩阵分布的保形单元5，进而输出标纸。

预缩部件位于出标工位的上方。

预缩部件包括安装架、输气管16、支撑板17。安装架为拱起的框架结构，安装架包括连接杆18和支撑框19，支撑框19整体呈n形。安装架上设有两个支撑框19，支撑框19之间通过两根连接杆18固定连接。该安装架上的支撑框19固定在标纸供应装置的输送部件的安装架上，由此，预缩部件的安装框与标纸供应装置的输送部件的安装架固定连接。输气管16用于输送水蒸气，每根输气管16都由呈l形的输送部和呈t形的出气部组成。输送部的一端通过固定座固定在安装架的连接杆18上、输送部的另一端与出气部的中间部位连为一体。输气管16在出气部的笔直部位处设置了出气口20，这些出气口20在水平方向上分布。预缩部件的安装架上设有两根连接杆18，每根连接杆18上都分布有输气管16并且两处的输气管16之间呈对称分布的位置关系。在连接杆18的延伸方向上的相邻输气管16之间的距离大于任意杯身的最大宽度。撑板整体呈n形，支撑板17的两端固定在连接杆18上，支撑板17上分布在输气管16两侧。输气管16上出气口20分组且间隔分布在输气管16上。支撑板17的中间部位的上端设有间隔分布的缺口，输气管16的出气口20朝向支撑板17上的缺口。在连接杆18的延伸方向上的相邻输气管16的出气口20都朝向同一区域，该区域即为预缩部件上的预缩气道。预缩气道平行于联杯输送路径并且预缩气道与循环输送路径相交。出气口20位于该预缩气道的两侧的顶端，支撑板17的上部凸出在预缩气道的顶部而与联杯输送路径相交，当杯身通过预缩气道时出气口20刚好对准杯身上紧挨着杯口的部位，未切割的联杯产品受到支撑板17的支撑作用。

冷压部件3位于预缩部件的上方并且位于联杯输送路径的上方。这样，联杯输送路径位于冷压部件3和预缩部件之间。冷压部件3包括升降气缸和冷却板21，升降气缸的缸体通过固定板安装在预缩部件的安装架的支撑框19上，升降气缸的缸体与冷却板21连接。冷却板21内部设有水道，该水道可以与外部的供水管路连通，进而在冷却板21内不断输送冷却水。

热缩炉为半封闭结构，其包括一块底板、两块侧板以及设置在底板和侧板上的气嘴，侧板固定底板上且侧板在底板上呈位置对称分布的状态，所有气嘴都朝向热缩炉的中间区域。热缩炉的中间区域还位于连杯输送路径上，当杯身置于热缩炉内后刚好位于热缩炉的中间区域。气嘴与外部的供气管路连通，从而水蒸气可以从气嘴处进入热缩炉内。

联杯产品生产设备上的片材经过杯身封口装置处理后，杯身内部灌装有物品、杯口上覆盖有盖膜，但此时片材处于未经切割的连杯产品的状态。标纸供应装置上，套标机向在循环输送路径上的标纸载具2添加标纸，确保每个保形单元5上都会装载有一个标纸。标纸的一侧位于保形单元5的推送件8的顶推块13上的限位口处，支撑部位14向标纸提供支撑力、限位部位15位于标纸的内侧，此时限位部位15不与标纸直接接触；形状保持件7的保形面与标纸内侧连接、标纸随即展开与保形面轮廓对应的圆柱形的管状结构。当标纸载具2装载这标纸从进标工位进入出标工位后，标纸载具2暂停运动，顶推出标部件1的上的顶推板4做上升运动，当顶推板4与标纸载具2上的顶升杆9接触后并可驱动保形单元5上的推送件8。推送件8带动标纸朝着脱离保形面的方向运动，与此同时，杯身已经被置于保形单元5的正上方，推出的标纸被推向杯身所在位置。当标纸脱离保形面后，顶推块13上的限位部位15随即起到保持标纸形状的功能。未经切割的连杯产品进入预缩部件的预缩气道后暂停运动，预缩部件中的支撑板17直接与未经切割的连杯产品接触并向未经切割的连杯产品提供支撑力，杯身的正下方为处于上升状态的被输出的标纸；在联杯输送路径上方的冷却板21下降，并将未经切割的连杯产品压向预缩部件中的支撑板17。工作期间，预缩部件的输气管16内始终输送水蒸气，出气口20始终对着预缩气道吹出水蒸气。由于出气口20仅对着杯身上靠近杯口的该端，使得标纸被置于杯身后，标纸紧挨着杯口的边缘处受到水蒸气的加热处理，进而形成加热标纸的局部部位的过程。然后，冷却板21上升至初始位置、顶推板4下降至初始位置，标纸载具2在循环输送路径上运动，让后面载有标纸的标纸载具2进入到出标工位，等待下一次输出标纸。标纸经过局部加热后随未经切割的连杯产品运动，进入到热缩炉内，工作期间热缩炉内也不间断地输出水蒸气；待后方的杯身套上标纸的时间，位于热缩炉内的标纸被彻底加热而完成收缩，使得标纸贴合在杯身上。最终经过切割形成单独的连杯产品。