一种两列全自动灌装装盒设备的制作方法

1.本实用新型涉及灌装装盒设备技术领域，具体是一种两列全自动灌装装盒设备。


背景技术：

2.市面上大多是单列的灌装机且不具备装盒的功能，灌装生产效率不高。大多厂家则采用多台单列，不仅占地面积加大，人工成本也是成倍提高，设备维护成本也大大增加。
3.灌装机要做的第一步是将客户的杯子放置在设备模具内，对于叠好的杯子大多是采用的垂直落杯，传统的落杯储杯仓是由几根圆棒焊接而成，既不好安装，外观上不美观，装杯子的数量也有很大的限制，这样就需要操作人员在杯仓频繁的补充杯子，加大了操作人员的工作强度。落杯方式采用的是在杯子两侧用气缸夹住最底下和倒数第二个杯子，然后最下面的两侧气缸打开，下方用吸盘将最下面的杯子吸入模具板中，然后气缸关闭，上一层的气缸打开，倒数第二层的杯子落到最底下，这样两层的气缸重复打开闭合实现落杯。这种方式对杯子的堆叠限制比较高，杯子堆叠太紧密会导致下方的吸盘无法将最下面的杯子吸下去，而堆叠间隙太小的杯子则无法采用这种方式将杯子放入模具板中。加料时因为静电因素导致的撒粉，粘粉；传统的灌装装盒机结构复杂，整机占地面积大，且对于每层装盒的杯子需要两两正反错开，装盒部分的结构越发复杂，一旦有杯子没有一正一反错开，设备就必须停止，将线路上所有的未正反排列的成品清理掉才能重新开机，这样就意味着装盒效率低下，且增加了操作人员的工作强度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种两列全自动灌装装盒设备，以解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种两列全自动灌装装盒设备，包括第一机架和第二机架，所述第一机架顶端安装有人机交互系统，所述第一机架上安装有模具传送机构，且第一机架上安装有用于驱动模具传送机构的电机组件；所述第一机架位于模具传送机构的一端安装有垂直落杯机构、异物检测机构、杯检测机构和除静电机构，所述第一机架位于模具传送机构处还安装有加料机构、吸粉机构、片膜机构、膜检测机构、一次热封机构和二次热封机构，且加料机构上安装有真空上料机，所述第一机架位于热封机构一端安装有正杯水平出杯机构、反杯水平出杯机构和翻杯机构；所述第二机架上安装有正杯定位板、反杯定位板、机器人组件和盒输送带，所述第一机架和第二机架之间安装有正杯输送带和反杯输送带。
6.优选的，所述垂直落杯机构包括杯仓管、缺杯检测传感器、放杯辅助架、搓杯气缸和搓杯轨道。
7.优选的，所述加料机构包括伺服加料电机、搅拌电机、超声波检测机构、下料斗和下料头。
8.优选的，所述吸粉机构包括支架、压粉气缸和吸粉罩。
9.优选的，所述片膜机构包括膜仓、真空转轴、吸盘安装杆、转耳、旋转气接头、连接杆、硬轴和片膜气缸。
10.优选的，所述一次热封机构和二次热封机构结构相同，一次热封机构和二次热封机构均包括接线盒、温控表、热封气缸、热封过渡块、热封头、模具板和热封支撑件。
11.优选的，所述正杯水平出杯机构和反杯水平出杯机构结构相同，正杯水平出杯机构和反杯水平出杯机构包括油压缓冲器、横板、导轨、浮动接头、伸出强国、升降气缸和缓冲支杆。
12.优选的，所述翻杯机构包括翻杯板、翻杯板安装板、安装支架和翻杯气缸。
13.优选的，所述机器人组件包括支架、机器人、吸盘、缓冲支杆和负压表。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：杯子由垂直落杯机构落入到模具板中，经过异物检测机构、杯检测机构3检测确保杯子正确放在模具板中，经过除静电机构消除杯子所带的静电，然后由加料机构将物料加入杯中，物料由真空上料机真空抽取，加完料后经过吸粉机构将杯口周围散落的物料吸干净，然后片膜机构将膜片从膜仓中吸取放在杯口上，经过膜检测机构检测每个杯子上是否有膜片，放好膜片的杯子经过一次热封机构、二次热封机构密封后，一边由正杯水平出杯机构输送至正杯输送带上，另一边由反杯水平出杯机构输送至翻杯机构的翻杯板上，翻杯机构的翻杯板将杯子翻转180
°
，将杯口朝下放在反杯输送带上，正杯输送带上的杯子由正杯定位板定位，翻杯输送带上的杯子由反杯定位板定位，然后由机器人组件先将正杯定位板上的杯子吸起，再将反杯定位板上的杯子吸起放入到盒输送带上的纸盒中，所有的控制操作由人机交互系统来完成；降低劳动强度，节省人力，加料都是全自动控制，自动加料，人工只需每隔约半小时向储料仓内加一次物料即可；产品密封性好，保质期长；灌装完可以装盒包装，实用范围更广。
附图说明
15.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
16.图1是本实用新型的主视图；
17.图2是本实用新型的俯视图；
18.图3为本实用新型模具传动装置的结构示意图；
19.图4为本实用新型垂直落杯机构的结构示意图；
20.图5是本实用新型加料机构的结构示意图；
21.图6为本实用新型吸粉机构的结构示意图；
22.图7是本实用新型片膜机构的结构示意图；
23.图8为本实用新型一次热封机构的结构示意图；
24.图9是本实用新型正杯水平出杯机构的结构示意图；
25.图10为本实用新型翻杯机构的结构示意图；
26.图11是本实用新型正杯输送带的结构示意图；
27.图12是本实用新型机器人组件的结构示意图；
28.图13为本实用新型盒输送带的结构示意图。
29.图中：1、垂直落杯机构；2、异物检测机构；3、杯检测机构；4、除静电机构；5、加料机
构；6、真空上料机；7、吸粉机构；8、片膜机构；9、膜检测机构；10、一次热封机构；11、二次热封机构；12、正杯水平出杯机构；13、反杯水平出杯机构；14、翻杯机构；15、人机交互系统；16、正杯输送带；17、反杯输送带；18、正杯定位板；19、反杯定位板；20、机器人组件；21、盒输送带；22、纸盒；23、模具传送机构。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
31.请参阅图1-13，本实用新型实施例中，一种两列全自动灌装装盒设备，包括第一机架和第二机架，所述第一机架顶端安装有人机交互系统15，所述第一机架上安装有模具传送机构23，且第一机架上安装有用于驱动模具传送机构23的电机组件；所述第一机架位于模具传送机构23的一端安装有垂直落杯机构1、异物检测机构2、杯检测机构3和除静电机构4，所述第一机架位于模具传送机构23处还安装有加料机构5、吸粉机构7、片膜机构8、膜检测机构9、一次热封机构10和二次热封机构11，且加料机构5上安装有真空上料机6，所述第一机架位于热封机构一端安装有正杯水平出杯机构12、反杯水平出杯机构13和翻杯机构14；所述第二机架上安装有正杯定位板18、反杯定位板19、机器人组件21和盒输送带22，所述第一机架和第二机架之间安装有正杯输送带16和反杯输送带；所述垂直落杯机构1包括杯仓管、缺杯检测传感器、放杯辅助架、搓杯气缸和搓杯轨道；所述加料机构5包括伺服加料电机、搅拌电机、超声波检测机构、下料斗和下料头；所述吸粉机构7包括支架、压粉气缸和吸粉罩；所述片膜机构8包括膜仓、真空转轴、吸盘安装杆、转耳、旋转气接头、连接杆、硬轴和片膜气缸；所述一次热封机构10和二次热封机构11结构相同，一次热封机构10和二次热封机构11均包括接线盒、温控表、热封气缸、热封过渡块、热封头、模具板和热封支撑件；所述正杯水平出杯机构12和反杯水平出杯机构13结构相同，正杯水平出杯机构12和反杯水平出杯机构13包括油压缓冲器、横板、导轨、浮动接头、伸出强国、升降气缸和缓冲支杆；所述翻杯机构14包括翻杯板、翻杯板安装板、安装支架和翻杯气缸；所述机器人组件21包括支架、机器人、吸盘、缓冲支杆和负压表；杯子由垂直落杯机构1落入到模具板中，经过异物检测机构2、杯检测机构3检测确保杯子正确放在模具板中，经过除静电机构4消除杯子所带的静电，然后由加料机构5将物料加入杯中，物料由真空上料机6真空抽取，加完料后经过吸粉机构7将杯口周围散落的物料吸干净，然后片膜机构8将膜片从膜仓中吸取放在杯口上，经过膜检测机构9检测每个杯子上是否有膜片，放好膜片的杯子经过一次热封机构10、二次热封机构11密封后，一边由正杯水平出杯机构12输送至正杯输送带16上，另一边由反杯水平出杯机构13输送至翻杯机构14的翻杯板上，翻杯机构14的翻杯板将杯子翻转180
°
，将杯口朝下放在反杯输送带17上，正杯输送带16上的杯子由正杯定位板18定位，翻杯输送带17上
的杯子由反杯定位板19定位，然后由机器人组件20先将正杯定位板18上的杯子吸起，再将反杯定位板19上的杯子吸起放入到盒输送带21上的纸盒22中，所有的控制操作由人机交互系统15来完成。
32.首先是通过垂直落杯将杯子落入到模具板中，然后经过杯检测，异物检测确保杯子都正确的进入到模具板中了，然后就是加料下方的顶杯气缸将杯子顶起，上方的加料机构加料，加完料的杯子经过吸粉处，将散落在杯沿周边的粉吸走，吸完粉尘后就是片膜，片膜机构将上方膜仓内的膜片吸下放入下方有杯子的模具板中，然后经过膜检测，检测有杯子的模具板内是否都有膜片，放好膜片的杯子由两次热封机构密封封口，热封是由设定好温度、压力的黄铜在杯子的正上方压下，两次热封后就是出杯，出杯时两个出杯机构分别将两排杯子放到两条输送带上，一条直接放在输送带上，一条放入翻杯机构将杯子翻转180
°
，将杯口朝下，然后经过输送带末端的定位模具板定位，由机器人先吸起杯口朝上的杯子，在吸起杯口朝下的杯子，最后放入到盒输送带上打开的盒子中，输送带上的盒子由人工开盒排在输送带上，最后装好杯子的盒子再由人工关盒。
33.落杯机构：我们用不锈钢卫生管代替了圆棒焊接成的储杯仓。不锈钢卫生管既美观，安装简单，且长度可以自由选择。只需要一两米的长度就可以储存灌装机运行5-10分钟的杯子，操作人员补充一次杯子就可以运行5-10分钟，大大降低了补充杯子的频率。而且放杯子还设计有放杯辅助，极大的降低了操作人员的工作强度。同时全新设计了一种落杯机构，从侧面采用斜角的方式，以尖角一端从两杯子两侧间隙插入，同时斜角将两杯子分开，然后最下面的杯子进入到插杯条的长槽中，插杯条安装在一个向下的气缸上，气缸向下将杯子放到模具板正上方，然后横向的气缸缩回，杯子从插杯条的长槽中脱离，杯子进入模具板中。该机构同样适用于杯子堆叠紧密，堆叠间隙较小。实用范围更广，也更稳定。
34.杯检测、异物检测：杯子由落杯机构进入模具板后，杯检测检测模具板中是否都有杯子，异物检测确保杯子都放好在模具板中。
35.除静电机构：由于塑料的杯子会产生静电，加入的物料也会带有静电，静电会导致在加料的时候，物料散落吸附在杯沿周围，从而影响产品的外观，所以我们新增加了除静电机构，除静电机构装在加料前，在加料前将杯子和物料上所带的静电消除，解决静电带来的杯沿粘粉的问题。
36.加料机构：检测后就是加料，我们采用螺杆下料，上方设计有储料仓，然后真空上料机保证储料仓的物料始终保持在需要的料位，保证料位则是通过储料仓的超声波检测，低于超声波检测料位，则真空上料机运行，将物料抽到储料仓中，直到达到超声波检测距离时停止真空上料，加料时螺杆旋转将储料仓中物料螺旋下到杯子中，物料的克重由螺杆的圈数控制，螺杆是连接在伺服电机上的，伺服是非常精确的，所以保证了物料的克重，下料的时间，快慢，克重都可以通过控制终端来调节，操作更加方便。
37.吸粉机构：加料后就是吸粉，加完料的杯沿难免会有散落的物料，既会影响后面机构的稳定运行，也会影响产品的外观，所以需要吸粉机构来将散落在杯沿周围的物料处理干净。吸粉时杯子上方有一个整体的密封罩罩下来，将所有杯子罩起来，然后每个杯子上方会有一个压杯头压住杯口，防止将杯中物料吸走，这样就只会将杯口周围的物料抽走，不影响杯中物料的重量的同时保证了产品干净的外观。
38.片膜机构：吸粉后就是片膜机构，该机构由180
°
翻转部分、真空部分和膜仓部分组
成；其中180
°
翻转是由转耳，转轴实现的，转耳绕三根转轴运动，和转耳固定的真空转轴实现180
°
旋转，使固定在真空转轴上的四个吸盘完成180
°
翻转。真空部分主体是一根中空的圆管，转耳段安装有旋转气接头，另一端则用堵头封闭，中间两个杯子的位置分别开有带螺纹的通气孔，用来装真空吸盘。膜仓部分是两个独立的膜仓并排安装，相互独立，调试时可单独调试，不需要担心调试时会影响其他的膜仓，膜仓高度也是经过设计计算后所得出，既能保证给加工以便利，又能保证膜仓内膜片能正常运行10-20分钟，无需经常补膜。当杯子来到片膜正下方，这时候吸盘的位置是处于翻转机构的上方，吸盘是刚好伸入膜仓底部3-5mm，保证吸盘在最上方能碰到膜片，真空打开后，吸盘产生吸力将处于膜仓内底部的最下面的膜片吸住，然后气缸动作，转耳沿着转轴运动，带着真空转轴向下旋转，翻转180
°
后，膜片正好处在杯口正上方1-2mm处，真空断开，膜片放在杯口上，杯口是陷入模具板内，所以膜片也可以陷入模具板内，这样膜片就可以被定位和杯口同心，保证热封后的产品膜片杯口不偏心。
39.膜检测机构：该机构由两个接近传感器和安装支架组成。支架具有四个自由度，调节起来更加方便，安装简单。接近传感器自带螺纹，上下可以调节，安装在支架上后就具有了6个自由度，所有方向均可调节，接近传感器安装简单，检测精准，当没有检测到膜片的时候会自动报警停机，这时候需要人为的将缺膜片的补上，然后确认上个工位的相对应的膜仓膜片的使用情况，按实际情况决定是否需要补膜，补好膜片后方可继续正常运行设备，不会让无膜片的杯子流入到后面的工位。
40.热封机构：由热封部分、气动部分和温控部分组成；热封部分与气动部分相连接，中间由5mm厚隔热材料隔开，避免热封头的温度直接传递给气缸而造成气缸损坏。热封部分主体热封头是采用的黄铜h62材料，导热性良好且具有一定的硬度，气动部分在热封部分上方，是热封的动力来源，气缸伸出热封部分下压，热封头接触膜片，以合适的压力和温度将膜片和杯口密封。温控部分则是控制热封部分的温度，温控部分主体是两个温控表，每个温控表控制相对应的热封头的温度，各个热封部分温度独立控制，互不影响。温控表显示设定温度，实时温度，加热状态。清晰明了，操作简单，上手难度小。整个机构温度压力均可实时控制，同时增加了一次热封，两次热封保证了产品的密封性，以便达到产品密封性最好的状态。
41.出杯机构：热封之后就是出杯，出杯分为成品出杯和未成品剔废。成品出杯部分又由水平取杯和输送组成，水平取杯由气缸带动固定在水平气缸上的垂直气缸，垂直气缸上安装有两根带吸盘的真空支杆，垂直气缸向下，支杆上的吸盘到达杯子表面，真空打开后将杯子吸住，垂直气缸缩回将杯子吸起，然后水平气缸将杯子送到输送带上。另一边水平气缸伸出，吸盘接触杯口膜片，然后真空打开，吸盘将杯子吸起，取杯气缸缩回，将杯子脱离模具板，然后控水平气缸缩回，将杯子输送至翻杯板上，吸杯真空断开，杯子落在翻杯板上，翻杯气缸带动翻杯板旋转180
°
，将杯子杯口朝下落在输送带上，然后通过输送带将成品输出。不良品的杯子，取杯真空不打开，不良品不会被取出，会被继续留在模具板内，后由剔废气缸从模具板内剔除，不良品经过剔废通道剔除，取杯真空采用独立真空，即各个吸盘的真空独立分开，互不影响，可以通过plc控制器控制取杯真空来区分成品和不良品。然后通过相应的通道流出。这样不会把不良品和成品混在一起，区分和统计更加方便，同时在人机交互系统的控制显示屏上显示实时产量。
42.装盒机构：出杯机构将杯子分成两条输送，一条杯口朝上，一条杯口朝下，然后输送带末端由两个气缸将杯子每次分三个推入到定位模具板中，将杯子呈三角形定位，然后由机器人先将杯口朝上的三个吸起，然后在杯口朝下的定位模具板正上方，将杯口朝下的三个杯子吸起，这样就将一层的杯子全部依次正反错开吸起，然后放入到盒输送带上的盒子中，盒输送前端由人工开盒放入盒输送带上，然后经过插舌，挡边钣金将盒子四周的挡边撑开，走到机器人装盒的位置时，下方盒检测检测到盒子，机器人将吸起的杯子放入盒中，最后由盒输送带输送到末端平台，人工将装好杯子的盒子扣好。
43.本实用新型的工作原理是：杯子由垂直落杯机构1落入到模具板中，经过异物检测机构2、杯检测机构3检测确保杯子正确放在模具板中，经过除静电机构4消除杯子所带的静电，然后由加料机构5将物料加入杯中，物料由真空上料机6真空抽取，加完料后经过吸粉机构7将杯口周围散落的物料吸干净，然后片膜机构8将膜片从膜仓中吸取放在杯口上，经过膜检测机构9检测每个杯子上是否有膜片，放好膜片的杯子经过一次热封机构10、二次热封机构11密封后，一边由正杯水平出杯机构12输送至正杯输送带16上，另一边由反杯水平出杯机构13输送至翻杯机构14的翻杯板上，翻杯机构14的翻杯板将杯子翻转180
°
，将杯口朝下放在反杯输送带17上，正杯输送带16上的杯子由正杯定位板18定位，翻杯输送带17上的杯子由反杯定位板19定位，然后由机器人组件20先将正杯定位板18上的杯子吸起，再将反杯定位板19上的杯子吸起放入到盒输送带21上的纸盒22中，所有的控制操作由人机交互系统15来完成。
44.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。