一种自动贩卖机纸杯自动灌装压盖装置的制作方法

本发明属于食品加工领域，涉及一种用于自动贩卖机现制饮料的纸杯自动灌装、压盖的装置。

背景技术：

当前，用纸杯作为自动贩卖机现制饮料包装物，仅限于纸杯自动灌装，然后提供杯盖给消费者由消费者自行压盖，且贮存纸杯与杯盖的仓室未作杀菌消毒保持处理，这样一定程度影响饮料卫生保证条件与销售效果。

技术实现要素：

针对上述技术现象，本发明提供了一种从纸杯和杯盖贮仓臭氧杀菌、自动取杯灌装、自动取杯盖压盖、遗留纸杯自动弃杯、转盘自动驱动的纸杯灌装装置。

本发明采用的技术方案是：一种自动贩卖机纸杯自动灌装压盖装置，其特征在于：由纸杯贮仓、杯盖贮仓、饮料贮罐和灌装转盘组成，所述纸杯贮仓和杯盖贮仓为倒置的圆筒体，上部都与臭氧发生器连接；所述在灌装转盘固定的方位设有取杯工位、灌装工位、压盖工位、成品工位、弃杯工位，转动部位对应每个工位都设有杯托和杯托弹簧，纸杯贮仓位于取杯工位的上方，取杯工位下部设有一由取杯气缸上下推动的真空吸头，取杯时，真空吸头在气缸作用下穿过杯托中心孔到达纸杯仓纸杯底部，将纸杯吸住向下拉落在杯托上；饮料贮罐位于灌装工位的上方，在饮料贮罐上部装有低压空气进气阀、排气阀、进液阀四个阀门，饮料贮罐底部装有出料阀，在出料阀下部的出料管连接有灌装换位阀；所有阀门均由微型气缸控制，在灌装换位阀的两个出口分别为灌装咀与清洗废水出口；杯盖贮仓位于压盖工位的左上方，压盖工位与杯盖贮仓之间设有一由摆动气缸带动的杯盖取盖压盖头；灌装转盘由转盘驱动装置驱动，所述转盘驱动装置由驱动摆杆、驱动气缸、单相挡块、逆止器组成，在需要换位转动时，驱动气缸伸出，单相挡块挡住推动驱动摆杆，带动灌装转盘一起转动，当转满一个工位，驱动气缸缩回带着推动驱动摆杆回转，这时逆止器卡住灌装转盘止动，当推动驱动摆杆经过单相挡块时，单相挡块压下使驱动摆杆越过单相挡块复位，等待下次转动。

本发明纸杯贮仓的纸杯摞成一堆摆放，周边用档条限位，档条由档条弹簧调节适应纸杯的大小；每根档条的下端装有纸杯托杯簧片，且每次往下只能取出一个纸杯；杯盖贮仓的杯盖倒置摞成一堆摆放，周边用档条限位，档条由档条弹簧调节适应纸杯盖的大小；每根档条的下端装有杯盖托盖簧片，且每次往下只能拉出一个杯盖。

本发明杯盖由摆动气缸带动取盖头由压盖工位顺时针回转至杯盖仓底板，夹盖气囊充气夹住杯盖，夹住杯盖的取盖头逆时针回转复位至压盖工位；压盖由处于压盖工位下方的顶托气缸向上顶、带动杯托、杯托载着纸杯向上，直到压入杯盖，然后顶托气缸复位，杯托载着盖了盖的纸杯在杯托弹簧的作用下复位。

当在弃杯工位的杯托上有遗留的纸杯时，弃杯工位下方的顶托气缸向上顶、带动杯托、杯托载着纸杯向上，直到与灌装转盘平齐，然后弃杯气缸推动弃杯杆转动，带着遗留的纸杯至弃杯贮筒的上方，将纸杯放入弃杯贮筒内。

所述自动贩卖机纸杯自动灌装压盖装置的工作过程如下：

1）、将纸杯和杯盖摞好分别放入纸杯仓和杯盖仓，由臭氧发生器通入臭氧进行杀菌；饮料贮罐处于灌装状态；

2）、当接到灌装指令后，按顺序执行以下的灌装过程：

a)、执行取杯程序：取杯气缸上升带着取杯真空吸头穿过杯托的中心孔至纸杯仓底部的杯底，真空发生器开启，吸住杯底，取杯气缸下降回位使取杯真空吸头带着一个纸杯落在杯托上；收到取盖完成信号与弃杯完成信号，灌装转盘转动一个工位，将空纸杯送到灌装工位；

同时判断弃杯工位上是否有纸杯，如没有纸杯，弃杯装置不动作；如有纸杯，则弃杯工位下部的顶托气缸上升，带动杯托与遗忘的纸杯一起上升与灌装转盘平齐；然后弃杯气缸动作推动弃杯杆转动，带着被遗忘的纸杯至弃杯贮筒的上方，将纸杯放入弃杯贮筒内；然后弃杯气缸、弃杯杆、顶托气缸、杯托复位；

同时执行取杯盖程序：取盖头由压盖位置在摆动气缸的作用下顺时针摆动到取盖位置，此时取盖头处于杯盖仓的底部，将杯盖置于取盖头内，接通压缩空气使夹盖气囊鼓胀夹住杯盖；马上夹住一个杯盖的取盖头逆时针回转至压盖位置，等待压盖；

b)、当取纸杯与取杯盖完成后，灌装转盘转动一个工位，使空杯处于灌装工位；

c)、当饮料进入饮料贮罐前，打开进液阀、排气阀，关闭贮罐出料阀、，低压空气进气阀；饮料全部进入饮料贮罐后，关闭进液阀和排气阀、打开低压空气进气阀，使饮料贮罐的压力达到0.025mpa；在灌装前确认空杯应处于灌装工位、使灌装换位阀处于a位，打开出料阀，饮料在低压下经灌装换位阀的灌装咀灌入纸杯中；灌毕立即使灌装换位阀处于b位接通到清洗废水出口，关闭低压空气进气阀，完成灌装过程；

d)、灌装完毕，灌装转盘转动一个工位，使灌满饮料的纸杯处于压盖工位;

e)、当灌满饮料的纸杯处于压盖工位后，顶托气缸上升通过压缩杯托弹簧带动杯托及纸杯上升，直至将杯盖压进纸杯口，压盖的同时释放夹盖气囊；然后顶托气缸回原位，杯托及压好盖的纸杯在杯托弹簧的作用下回到原位;

f)、压盖完毕，灌装转盘转动一个工位，使压好盖的纸杯转出到达成品工位，等待消费者领取，灌装过程完成。

本发明提供的纸杯和杯盖是经过臭氧杀菌的，并能够自动灌装和压盖，自动丢弃灌装转盘上的遗忘纸杯，实现了灌装压盖的无人化操作，同时保证了饮料的卫生安全。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是纸杯仓的结构图；

图3是杯盖仓的结构图；

图4是杯盖取盖状态图；

图5是杯盖压盖状态图；

图6是取杯装置的结构图；

图7是工位分配及弃杯装置的结构图；

图8是灌前贮罐与灌装阀的结构图；

图9是转盘驱动机构的结构图；

图中：1、臭氧发生器；2、纸杯贮仓；3、杯盖贮仓；4、饮料贮罐；5、杯盖取盖压盖头；6、灌装转盘驱动装置；7、顶杯装置；8、取杯装置；9、弃杯贮筒；10、弃杯装置；11、档条弹簧；12、档条；13、纸杯托杯簧片；14、纸杯；15、杯盖托盖簧片；16、杯盖；17、夹盖气囊；18、摆动气缸；19、杯托；20、杯托弹簧；21、顶托气缸；22、灌装转盘；23、取杯真空吸头；24、真空发生器；25、取杯气缸；26、取杯工位；27、灌装工位；28、压盖工位；29、成品工位；30、弃杯工位；31、弃杯贮筒；32、弃杯杆；33、弃杯气缸；34、微型气缸；35、排气阀；36、低压空气进气阀；37、出料阀；38、灌装换位阀；39、清洗废水出口；40、灌装咀；41、进液阀；42、单相挡块；43、驱动摆杆；44、驱动气缸；45、逆止器。

具体实施方式

下面根据附图和具体实例对本发明作进一步说明。

从图1可知，本发明是一种用于自动贩卖机现制饮料的纸杯灌装压盖装置，由纸杯贮仓2、杯盖贮仓3、臭氧发生器1、饮料贮罐4、杯盖取盖压盖头5、灌装转盘驱动装置6、顶杯装置7、取杯装置8、弃杯装置10和弃杯贮筒9组成，纸杯贮仓2和杯盖贮仓3为倒置的圆筒体，上部都与臭氧发生器1连接，由臭氧发生器1通入臭氧进行杀菌；所述在灌装转盘固定的方位设有取杯工位、灌装工位、压盖工位、成品工位、弃杯工位，转动部位对应每个工位都设有杯托和杯托弹簧，纸杯贮仓位于取杯工位的上方，取杯工位下部设有一由取杯气缸上下推动的真空吸头；饮料贮罐位于灌装工位的上方；杯盖贮仓位于压盖工位的左上方；灌装转盘由转盘驱动装置驱动。

从图2可知，纸杯贮仓2的纸杯14摞成一堆放入贮仓中，周边用档条12限位，档条12由档条弹簧11调节适应纸杯14的大小；每根档条12的下端装有纸杯托杯簧片13托住纸杯堆，每次往下只能取出一个纸杯。

从图3可知，杯盖贮仓3的杯盖16倒置摞成一堆放入贮仓中，周边用档条12限位，纸杯仓档条12由档条弹簧11适应调节纸杯盖16的大小；每根档条12的下端装有杯盖托盖簧片15托住纸杯堆，每次往下只能拉出一个杯盖。

从图4、图5可知，本发明自动取杯盖的程序如下：在压盖工位28没有纸杯时，取盖头由压盖位置在摆动气缸18的作用下顺时针摆动180°到取盖位置，此时取盖头处于杯盖仓的底部，将杯盖置于取盖头内，接通压缩空气使夹盖气囊17鼓胀夹住杯盖；马上夹住一个杯盖的取盖头逆时针回转180°至压盖位置上方，等待压盖。灌装转盘22回转带来一杯灌装了饮料的纸杯处于压盖头下方，接着压盖工位的28顶托气缸21上升通过压缩杯托弹簧20带动杯托19及灌装了饮料纸杯上升，直至将杯盖压入纸杯口，压盖的同时释放夹盖气囊17；然后顶托气缸21回原位，杯托19及压好盖的纸杯在杯托弹簧20的作用下回到原位。

从图6可知，取杯装置7的取杯程序：此时取杯工位26没有纸杯，取杯气缸25上升带着取杯真空吸头23穿过杯托19的中心孔至纸杯仓底部的杯底，真空发生器24开启，吸住杯底，取杯气缸25下降回位使取杯真空吸头23带着一个纸杯落在杯托19上。

从图7可知，在灌装转盘固定的方位有以下几个工位：取杯工位26、灌装工位27、压盖工位28、成品工位29、弃杯工位30组成。每个工位都有杯杯托19和托弹簧20。在压盖工位28与弃杯工位30的下部装有顶托气缸21。每当灌装转盘22转动之前判断弃杯工位30是否有遗留的纸杯存在，若有则弃杯工位30下部的顶托气缸21上升，带动杯托19与遗留的纸杯一起上升与灌装转盘22平齐；然后弃杯气缸33动作推动弃杯杆32转动，带着被遗留的纸杯至弃杯贮筒31的上方，将遗留的纸杯放入弃杯贮筒31内；然后弃杯气缸33、弃杯杆32、顶托气缸21、杯托19复位，灌装转盘22方能继续转动。

从图8可知，在饮料灌装前饮料先进入饮料贮罐4，在饮料贮罐4上部装有低压空气进气阀36、排气阀35、进液阀41四个阀门；饮料贮罐4底部装有出料阀37；与出料阀37下部的出料管连接有灌装换位阀38；所有阀门均由微型气缸34控制；在灌装换位阀38的两个出口分别为灌装咀40及清洗废水出口39。饮料进入饮料贮罐4时出料阀37关闭、排气阀35打开、低压空气进气阀36关闭、进液阀41打开；饮料全部进入饮料贮罐4后，关闭进液阀41和排气阀35、打开低压空气进气阀36，使饮料贮罐4的压力达到约0.025mpa左右；接着使灌装换位阀38处于a位，打开出料阀37，饮料在低压下经灌装换位阀38的灌装咀40灌入纸杯中；灌毕立即使灌装换位阀38处于b位接通到清洗废水出口39，关闭低压空气进气阀36，完成灌装过程。

从图9可知，灌装转盘驱动装置6由驱动摆杆43、驱动气缸44、单相挡块42、逆止器45组成。需要换位转动时驱动气缸44伸出，单相挡块42挡住推动驱动摆杆43带动灌装转盘22一起转动，当转满一个工位驱动气缸44缩回带着推动驱动摆杆43回位，这时逆止器45卡住灌装转盘22止动，当推动驱动摆杆43经过单相挡块42时单相挡块42压下使驱动摆杆43越过单相挡块42回位，等待下次转动。

本发明装置的运作过程

将纸杯和杯盖摞好分别放入纸杯仓2和杯盖仓3，纸杯贮仓2与杯盖贮仓3基本是封闭的，由臭氧发生器1通入臭氧进行杀菌。首先使灌装系统处于等待状态即所有阀门处于关闭位置、灌装换位阀38处于b位接通到清洗废水出口39。

当接到灌装指令时，按顺序执行以下的灌装过程：

a)、执行取杯程序：取杯气缸上升带着取杯真空吸头穿过杯托的中心孔至纸杯仓底部的杯底，真空发生器开启，吸住杯底，取杯气缸下降回位使取杯真空吸头带着一个纸杯落在杯托上；收到取盖完成信号与弃杯完成信号，灌装转盘转动一个工位，将空纸杯送到灌装工位；

同时判断弃杯工位上是否有遗留的纸杯，如没有遗留的纸杯，弃杯装置不动作；如有遗留的纸杯，则弃杯工位下部的顶托气缸上升，带动杯托与遗留的纸杯一起上升与灌装转盘平齐；然后弃杯气缸动作推动弃杯杆转动，带着被遗留的纸杯至弃杯贮筒的上方，将遗留的放入弃杯贮筒内；然后弃杯气缸、弃杯杆、顶托气缸、杯托复位；

同时执行取杯盖程序：取盖头由压盖位置在摆动气缸的作用下顺时针摆动180°到取盖位置，此时取盖头处于杯盖仓的底部，将杯盖置于取盖头内，接通压缩空气使夹盖气囊鼓胀夹住杯盖；马上夹住一个杯盖的取盖头逆时针回转180°至压盖位置上方，等待压盖；

b)、当取纸杯与取杯盖完成后，灌装转盘转动一个工位，使空杯处于灌装工位；

c)、当饮料进入饮料贮罐前，打开进液阀、排气阀，关闭贮罐出料阀、低压空气进气阀；饮料全部进入饮料贮罐后，关闭进液阀和排气阀、打开低压空气进气阀，使饮料贮罐的压力达到0.025mpa；在灌装前确认空杯应处于灌装工位、使灌装换位阀处于a位，打开出料阀，饮料在微压下经灌装换位阀的灌装咀灌入纸杯中；灌毕立即使灌装换位阀处于b位接通到清洗废水出口，关闭低压空气进气阀，完成灌装过程；

d)、灌装完毕，灌装转盘转动一个工位，使灌装了饮料的纸杯处于压盖工位;

e)、当灌装了饮料的纸杯处于压盖工位后，压盖工位的顶托气缸上升通过压缩杯托弹簧带动杯托及灌装了饮料的纸杯上升，直至将杯盖压进纸杯口，压盖的同时释放夹盖气囊；然后顶托气缸回原位，杯托及压好盖的纸杯在杯托弹簧的作用下回到原位;

f)、压盖完毕，灌装转盘转动一个工位，使压好盖的纸杯转出到达成品工位，等待消费者领取，整个灌装过程完成。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。