一种扣盖机构及交付系统的制作方法

本发明涉及一种扣盖机构及交付系统，属于智能封装技术领域。

背景技术：

随着智能新零售行业的发展，果汁、奶茶、冰激凌等自动售卖装置已较为常见。由于售卖产品多盛放于杯子中，为便于消费者取用，售卖装置大都需要对杯口进行封装。

目前，常见的杯口封装方法包括：通过产品输送系统将盛放有产品的杯子送至指定位置，杯口封装系统垂直下压对准杯口，给杯口扣压杯盖。

现有杯口封装系统需要整体位于待封装杯子的正上方，由于封装系统需要叠放较多杯盖，会占用操作台上方较大的操作空间，导致产品输出口必须位于较低的位置，致使用户需弯腰领取产品，用户体验差。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种扣盖机构及交付系统，该扣盖机构中杯盖存储组件可置于待扣盖杯子下方的空间，因而可以根据用户身高设置适宜高度的产品(盛放于扣盖杯子中)输出口，用户体验好。

本发明的技术解决方案是：

一种扣盖机构，包括杯盖存储组件、直线运动模组和扣盖组件，所述杯盖存储组件用于叠放多个杯盖，所述扣盖组件设置在所述直线运动模组上，用于获取杯盖并将所述杯盖扣压至杯口，工作时，所述直线运动模组带动所述扣盖组件沿水平方向和/或竖直方向移动使所述扣盖组件从所述杯盖存储组件上方获取最上方的所述杯盖，然后移动至待扣盖杯子上方扣压杯盖。

在一可选实施例中，所述扣盖组件包括立杆、环形压紧圈及真空吸盘，所述立杆第一端固定在所述直线运动模组上，所述立杆第二端弯折，所述环形压紧圈水平设置且通过至少两个连接杆固定在所述立杆的第二端，所述真空吸盘位于所述压紧圈的中心位置，用于通过真空吸附获取所述杯盖。

在一可选实施例中，所述真空吸盘包括缓冲杆和设置在所述缓冲杆一端的吸嘴，当处于自然状态时，所述吸嘴位于所述环形压紧圈所在平面之下，当真空吸附所述杯盖时，所述吸嘴在所述缓冲杆带动下向上运动直至所述杯盖卡在所述环形压紧圈处。

在一可选实施例中，所述直线运动模组包括水平运动组件、竖直运动组件及控制器，所述水平运动组件用于带动所述扣盖组件沿水平方向直线运动，所述竖直运动组件用于带动所述扣盖组件沿竖直方向直线运动，所述控制器用于按照预设程序控制所述水平运动组件和竖直运动组件运动。

在一可选实施例中，所述直线运动模组还包括设置在所述立杆上的检测开关，用于检测所述杯盖是否位于所述环形压紧圈处，在杯盖获取动作后或扣盖动作前，所述杯盖不位于所述环形压紧圈处时，所述控制器按照应急程序控制所述水平运动组件和竖直运动组件运动。

在一可选实施例中，所述杯盖存储组件包括杯盖存储筒、盖托及盖托直线运动组件，所述杯盖存储筒上设有沿竖直方向延伸的导向槽，所述盖托位于所述杯盖存储筒内，并通过连接杆固定在所述盖托直线运动组件上，所述盖托直线运动组件带动所述盖托沿所述导向槽向上运动，以推送所述杯盖至所述杯盖存储筒上开口处。

一种交付系统，包括转盘及上述的扣盖机构，所述转盘用于放置多个待扣盖的杯子，通过所述扣盖机构给所述转盘上移动至指定位置的杯子扣盖。

在一可选实施例中，所述转盘上设有多个杯托，所述杯托内表面为锥筒结构。

在一可选实施例中，所述的交付系统，还包括多个定位标识，所述多个定位标识与所述杯托一一对应且设置在所述转盘上，用于确定所述杯托是否到达预设位置。

在一可选实施例中，所述的交付系统还包括工作台，所述转盘位于所述转台台面上，所述杯盖存储筒主体部分位于所述工作台台面之下。

在一可选实施例中，所述工作台台面高度为0.9～1.2m。

在一可选实施例中，所述杯盖上表面设有锥台型凸台，所述环形压紧圈设置在所述凸台外围。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明实施例提供的扣盖机构，通过直线运动模组带动压盖组件做水平方向及竖直方向的运动，使压盖组件从杯盖存储组件上方获取最上方杯盖，再移动压盖组件至杯子处完成扣压杯盖，该机构中杯盖存储组件可置于待扣盖杯子下方的空间，因而可以根据用户身高设置适宜高度的产品(盛放于扣盖杯子中)输出口，用户体验好；

(2)通过采用真空吸盘，利用气动元器件使吸盘吸住杯盖，通过环形压紧圈配合位于中心位置的真空吸盘对吸附后的杯盖进行找正，确保扣压时杯盖与杯子开口处的同轴度，同时，在扣盖时，环形压紧圈给杯盖施加向下的压力将杯盖盖在杯子开口处；

(3)由于吸盘为弹性(例如硅胶)材料，且缓冲杆存在轴孔间隙，在真空吸盘工作时，缓冲杆会带动吸盘和杯盖向上运动，环形压紧圈与杯盖的锥形外轮廓的相对运动，吸盘与缓冲杆的柔性作用，使得杯盖能和环形压紧圈之间精确定位，较小误差(不超过2mm)；

(4)本发明实施例提供的杯盖存储组件在上方杯盖被取走后，通过盖托上推下方杯盖，使位于最上方的杯盖到达杯盖存储筒的开口处，便于扣盖组件获取杯盖；

(5)通过将杯托内表面设置成锥筒结构，上方开口大，下方开口小，使得机械臂放杯子时，只要能放到大口处即可，通过杯托的找正功能，既能保证下端(找正后)的精度，又能降低对机械臂重复定位精度的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种扣盖机构在获取杯盖时的状态示意图；

图2为本发明实施例提供的一种扣盖机构在扣压杯盖前的状态示意图；

图3为本发明实施例提供的扣盖组件局部示意图；

图4为本发明实施例提供的扣盖机构另一视角的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的杯托与连接杆装配示意图；

图6为本发明实施例提供的交付系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明作详细说明。

如图1和2所示，本发明实施例提供了一种扣盖机构，包括杯盖存储组件10、直线运动模组20和扣盖组件30，所述杯盖存储组件10用于叠放多个杯盖13，如图1和2所示，所述扣盖组件30设置在所述直线运动模组20上，用于获取杯盖13并将所述杯盖13扣压至杯口，所述直线运动模组20用于带动所述扣盖组件30沿水平方向和/或竖直方向移动。

具体地，本发明实施例中，直线运动模组20带动扣盖组件30在水平方向和竖直方向做至少二自由度运动；所述扣盖组件30可以通过手爪抓取、吸盘吸附等方式获取杯盖；

工作时，控制器按照预设程序控制直线运动模组20动作将扣盖组件30移动至杯盖存储筒上方，并获取最上方的杯盖13，获取杯盖13后，控制器再控制直线运动模组20将带有杯盖13的扣盖组件30移动至待扣盖杯子上方，之后控制直线运动模组20带动扣盖组件30竖直向下移动，使压盖组件30获取的杯盖扣压在杯子开口处，完成扣盖。

本发明实施例提供的扣盖机构，通过直线运动模组带动压盖组件做水平方向及竖直方向的运动，使压盖组件从杯盖存储组件上方获取最上方杯盖，再移动压盖组件至杯子处完成扣压杯盖，该机构中杯盖存储组件可置于待扣盖杯子下方的空间，因而可以根据用户身高设置适宜高度的产品(盛放于扣盖杯子中)输出口，用户体验好。

如图2和3所示，在一可选实施例中，所述扣盖组件30包括立杆33、环形压紧圈35及真空吸盘31，所述立杆33第一端固定在所述直线运动模组20上，所述立杆33第二端弯折，所述环形压紧圈35水平设置且通过至少两个连接杆固定在所述立杆33的第二端，所述真空吸盘31位于所述压紧圈35的中心位置，用于通过真空吸附抓取所述杯盖。

通过采用真空吸盘，利用气动元器件使吸盘吸住杯盖，通过环形压紧圈配合位于中心位置的真空吸盘对吸附后的杯盖进行找正，确保扣压时杯盖与杯子开口处的同轴度，同时，在扣盖时，环形压紧圈给杯盖施加向下的压力将杯盖盖在杯子开口处。

在一可选实施例中，所述真空吸盘包括缓冲杆和设置在所述缓冲杆一端的吸嘴，当处于自然状态时，所述吸嘴位于所述环形压紧圈所在平面之下，当真空吸附所述杯盖时，所述吸嘴在所述缓冲杆带动下向上运动直至所述杯盖卡在所述环形压紧圈处。

由于吸盘为弹性(例如硅胶)材料，且缓冲杆存在轴孔间隙，在真空吸盘工作时，缓冲杆会带动吸盘和杯盖向上运动，环形压紧圈与杯盖的锥形外轮廓的相对运动，吸盘与缓冲杆的柔性作用，使得杯盖能和环形压紧圈之间精确定位，较小误差(不超过2mm)。

如图1所示，在一可选实施例中，所述直线运动模组20包括水平运动组件21、竖直运动组件22及控制器(图中未示出)，所述水平运动组件21用于带动所述扣盖组件30沿水平方向直线运动，所述竖直运动组件22用于带动所述扣盖组件30沿竖直方向直线运动，所述控制器用于按照预设程序控制所述水平运动组件和竖直运动组件运动。具体地，本发明实施例中，水平运动组件21可以包括水平轨道、水平滑块、水平运动驱动电机，竖直运动组件22可以包括竖直轨道、竖直滑块和竖直运动驱动电机，竖直轨道固定在水平轨道的滑块上，水平轨道固定在操作台上。该直线运动模组结构简单，控制方便。

如图2和3所示，在一可选实施例中，所述直线运动模组20还包括设置在所述立杆33弯折部位32下方的检测开关34，检测开关34可以是光电开关，用于检测所述杯盖13是否位于所述环形压紧圈35处，在杯盖获取动作后或扣盖动作前，当所述杯盖不位于所述环形压紧圈35处时，所述控制器按照应急程序控制所述水平运动组件21和竖直运动组件22运动，以确保获取到杯盖并避免由于杯盖在运输途中脱落导致的错误扣压。当按照应急程序控制所述水平运动组件21和竖直运动组件22运动之后仍然未检测到杯盖13位于所述环形压紧圈35处时，控制器执行报警操作，以使工作人员及时进行维修。

如图4所示，在一可选实施例中，所述杯盖存储组件10包括杯盖存储筒11、盖托15(如图5所示)及盖托直线运动组件12，所述杯盖存储筒11上设有沿竖直方向延伸的导向槽，所述盖托15位于所述杯盖存储筒11内，并通过连接杆14固定在所述盖托直线运动组件12上，所述盖托直线运动组件12带动所述盖托15沿所述导向槽向上运动，以推送所述杯盖13至所述杯盖存储筒11上开口处。具体地，盖托直线运动组件12包括竖直轨道、竖直滑块、竖直运动驱动电机，连接杆14固定在竖直滑块上。

本发明实施例提供的杯盖存储组件在上方杯盖被取走后，通过盖托上推下方杯盖，使位于最上方的杯盖到达杯盖存储筒的开口处，便于扣盖组件获取杯盖。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种交付系统，包括转盘41及上述实施例提供的所述的扣盖机构，所述转盘41用于放置多个待扣盖的杯子，通过所述扣盖机构给所述转盘上移动至预设位置的杯子扣盖。

有关扣盖机构的具体效果及描述参见上述扣盖机构实施例，在此不再赘述。

本发明实施例提供的交付系统还可以包括自动分杯组件，所述分杯组件可以为现有技术中的任一结构，自动分杯组件在特定位置将杯子放置在转盘上，转盘转动带动空杯至操作位置(例如奶茶等饮品调配位置)，由人工或机器人调配好奶茶后放回转盘上，转盘带动装有饮品的杯子转动至扣盖位置，扣盖机构给杯子扣盖，扣盖完成后，转盘带动杯子转动至产品输出口供用户领取。

在一可选实施例中，如图6所示所述转盘41上设有10个沿转盘圆周均布的杯托，所述杯托内表面为锥筒结构。通过将杯托内表面设置成锥筒结构，上方开口大，下方开口小，使得机械臂放杯子时，只要能放到大口处即可，通过杯托的找正功能，既能保证下端(找正后)的精度，有能降低对机械臂重复定位精度的要求。

在一可选实施例中，所述的交付系统，还包括多个定位标识，所述多个定位标识与所述杯托一一对应且设置在所述转盘41上，用于确定所述杯托是否到达预设位置。

具体地，本发明实施例中，所述转盘优选分度转盘，所述定位标识可以是接近开关、光电开关等，通过设置定位标识，可进一步减小转盘转动过程中产生的位置误差，避免压盖偏差。

进一步地，所述的交付系统还包括工作台42，所述转盘41位于所述转台42台面上，所述杯盖存储筒11主体部分位于所述工作台42台面之下。

在一可选实施例中，所述工作台42台面高度为0.9～1.2m。

参见图2，在一可选实施例中，所述杯盖上表面设有锥台型凸台，所述环形压紧圈35设置在所述凸台外围。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。