一种用于将吸管压入杯盖的自动设备的制作方法

本实用新型属于自动设备相关领域，特别涉及一种用于将吸管压入杯盖的自动设备。

背景技术：

目前，用于饮料自助购买的自动售卖机都配备有杯子、杯盖和吸管，多情况下吸管处于开放状态，随取随拿，而此类设备大多放置于商城等人流大的场所，极易造成吸管的丢失和浪费。为了避免这种浪费情况，我们计划将吸管放置于杯盖中，这样每杯饮料只对应一个吸管，当人们取出饮料时才会拿到吸管，做到一杯一吸管。

杯盖和吸管生产的批量往往很大，依靠人工将吸管塞入杯盖中会耗费较多的人力。杯盖是批量叠加在一起，先通过落盖机构进行分离，然后和杯桶装配在一起。吸管塞入杯盖的质量是杯盖能否顺利分离的关键，而人工塞入的质量有时候无法达到要求，所以有必要开发一种用于吸管压入杯盖的全自动设备。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于将吸管压入杯盖的自动设备。

本实用新型通过下列技术方案来实现上述目的：

一种用于将吸管压入杯盖的自动设备，包括料仓机构、定位机构、压吸管机构、卸料机构、基座转盘机构和电力及控制系统；料仓机构、定位机构、压吸管机构和卸料机构依次设于基座转盘机构的周围形成四个工位，基座转盘机构的转盘上与四个工位对应设置四个杯盖固定槽；由料仓机构将其内部杯盖放置到工位对应的杯盖固定槽中，由定位机构将杯盖固定槽中的杯盖旋拨至预定的角度，由压吸管机构将吸管准确地压入杯盖的凹槽中，由卸料机构将压入吸管后的杯盖卸下并转移到预定位置处，由基座转盘机构完成杯盖在各工位之间的切换转移，由电力和控制系统为各机构提供工作电能并控制它们协同工作。

优选的，所述料仓机构包括料仓部分和抓取部分，抓取部分抓取料仓部分的仓室内杯盖并转移到该工位对应的杯盖固定槽中；料仓部分包括仓室和托板，托板通过导轨可上下移动地设于仓室内，仓室上开设取料口；由升降驱动装置带动托板在仓室内的上升和下降，仓室内设有对射传感器和限位传感器；抓取部分包括旋转驱动装置、旋转座、摇动驱动装置、摇臂和吸盘；吸盘设于摇臂的一端，摇臂通过其另一端可上下摇动地设于旋转座上，由摇动驱动装置驱动摇臂的上下摇动，由旋转驱动装置驱动旋转座的左右旋转。

优选的，所述定位机构包括滑台气缸、拨杆电机和拨杆，滑台气缸带动拨杆电机的升降，拨杆电机带动拨杆的旋转拨动。

优选的，所述压吸管机构包括吸管分离部分、刮压吸管部分和吸管推送部分和吸管强制弯曲压入部分，由吸管分离部分将吸管分离成单个，由吸管推送部分将吸管推送至吸管槽中，将吸管弯曲成待压形状并压入到杯盖的凹槽中。

优选的，所述卸料机构包括旋转气缸二、旋转座二、摇动驱动装置二、摇臂二和真空吸盘二；真空吸盘二设于摇臂二的一端，摇臂二通过其另一端可上下摇动地设于旋转座二上，由摇动驱动装置二驱动摇臂二的上下摇动，由旋转驱动装置二驱动旋转座二的左右旋转。

本实用新型的有益效果：

1、自动化程度高，无需人工参与，能够全自动地完成批量吸管和杯盖的一对一安放，生产效率高；能够准确地将吸管安放于杯盖中，安放效果好；

2、机构设计科学合理，工作稳定可靠，使用寿命长，维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型整体立体结构图；

图2是抓取部分立体结构图；

图3是料仓部分立体结构图；

图4是定位机构立体结构图；

图5是吸管分离部分立体结构图；

图6是吸管分离部分局部结构图；

图7是刮压吸管部分结构图；

图8是吸管推送部分结构图；

图9是推杆一立体结构图；

图10是推杆二立体结构图；

图11是吸管强制弯曲压入部分结构图；

图12是杯盖立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作优选说明。

实施例：一种用于将吸管压入杯盖的自动设备，如图1所示，包括料仓机构100、定位机构200、压吸管机构300、卸料机构400、基座转盘机构500和电力及控制系统。料仓机构100、定位机构200、压吸管机构300和卸料机构400依次设于基座转盘机构500的周围形成四个工位，基座转盘机构500的转盘上与四个工位对应设置四个杯盖固定槽501。由料仓机构500将其内部杯盖114放置到工位对应的杯盖固定槽501中，由定位机构200将杯盖固定槽中的杯盖旋拨至预定的角度，由压吸管机构300将吸管准确地压入杯盖114的凹槽中，由卸料机构400将压入吸管后的杯盖卸下并转移到预定位置处，由基座转盘机构500完成杯盖在各工位之间的切换转移，由电力和控制系统为各机构提供工作电能并控制它们协同工作。

如图2和图3所示，料仓机构100包括料仓部分和抓取部分，抓取部分抓取料仓部分的仓室115内杯盖114并转移到该工位对应的杯盖固定槽中。料仓部分包括仓室115和托板113，托板113通过导轨106可上下移动地设于仓室115内，仓室115上开设取料口107。由升降驱动装置带动托板113在仓室115内的上升和下降，仓室115内设有对射传感器108和限位传感器109。抓取部分包括旋转驱动装置104、旋转座105、摇动驱动装置103、摇臂102和吸盘101。吸盘101设于摇臂102的一端，摇臂102通过其另一端可上下摇动地设于旋转座105上，由摇动驱动装置103驱动摇臂102的上下摇动，由旋转驱动装置104驱动旋转座105的左右旋转。其中，升降驱动装置为同步带驱动装置，同步带驱动装置的电机通过同步带111带动托板113在仓室115内上升或下降。摇动驱动装置103为步进电机或直流电机，旋转驱动装置104为旋转气缸，吸盘101为真空吸盘。

如图4所示，定位机构200包括滑台气缸201、拨杆电机202和拨杆203，滑台气缸201带动拨杆电机202的升降，拨杆电机202带动拨杆203的旋转拨动。压吸管机构包括吸管分离部分、刮压吸管部分和吸管推送部分和吸管强制弯曲压入部分，由吸管分离部分将吸管分离成单个，由吸管推送部分将吸管推送至吸管槽中，将吸管弯曲成待压形状并压入到杯盖114的凹槽中。卸料机构400包括旋转气缸二、旋转座二、摇动驱动装置二、摇臂二和真空吸盘二。真空吸盘二设于摇臂二的一端，摇臂二通过其另一端可上下摇动地设于旋转座二上，由摇动驱动装置二驱动摇臂二的上下摇动，由旋转气缸二驱动旋转座二的左右旋转。

工作过程：

仓室115内的托板113上叠放多个杯盖114，同步带驱动装置通过其同步带111带动托板113沿导轨106上升。当最上层杯盖靠近取料口107时，对射传感器108触发并通过控制系统控制托板113停止上升。摇动驱动装置103驱动摇臂102带有吸盘101的一端下降，并使吸盘101接触到仓室115内最上层杯盖114。吸盘101吸住最上层杯盖，摇动驱动装置103驱动摇臂102带有吸盘101的一端上升，从而将最上层杯盖从仓室115内取出。旋转驱动装置104驱动旋转座105旋转一定的角度，摇臂102随旋转座105旋转一定的角度。控制系统控制摇动驱动装置103驱动摇臂102带有吸盘101的一端下降，从而将杯盖放置于上料工位所对应的杯盖固定槽501中，吸盘101(真空吸盘)在控制系统的控制下失去吸力，杯盖从吸盘101下脱离，完成一个杯盖的上料过程。抓取部分100各机构复位，为下一个杯盖上料做准备。

杯盖落入转盘上的杯盖固定槽501后，转盘旋转90度，到达定位机构200的工位处，定位机构200的作用是将杯盖旋转到一定的角度，使后面吸管压入时杯盖位于统一的位置。滑台气缸201带动拨杆电机202下降到达预定的高度使拨杆203能够拨动杯盖114上的卡槽116。拨杆电机202运转并带动拨杆203旋转一周后停止，不管杯盖114原先处于什么角度都将会被拨到预定的角度。

完成杯盖114的角度定位后，转盘旋转带动杯盖到达压吸管的工位，进入压吸管工艺流程。第一步，吸管分离：吸管分离部分包括吸管料仓301、推板302、传感器303、料仓电机304、对射传感器二305、导轨二306和滚道307，如图5和图6所示。通过齿轮齿条将电机的旋转运动转化为直线运动，推板302背部有导向的直线导轨，推杆做上下直线运动，推板302在底部时，吸管料仓301中的吸管分布在推杆顶部的斜槽中，推板302向上运动，推动吸管向上，随着此过程，多余的吸管散落入吸管料仓301中，卡在推板302顶部斜槽中的吸管被推到最上端。当推板302到达顶部时，吸管掉落到吸管滚道307中，随着重力进入吸管槽314中。吸管在最高点掉落时，被两侧的对射传感器二305检测，电机反转，推板302返回。此设计将吸管由杂乱的状态分离为一根一根的状态，简单有效。第二步，刮压吸管：刮压吸管部分包括刮板电机支架308、支撑架309、传感器感应片310、传感器311、刮板312和刮板电机313，如图7所示。吸管进入吸管槽314中，电机带动刮板312旋转，旋转一定角度，刮板312的底部能够盖住吸管槽314，此时吸管槽314底部装置有漫反射传感器，检测吸管是否在吸管槽314中，如果在吸管槽314中，接着吸管推送部分运动，如果检测不到吸管，说明吸管没有正确落入吸管槽314中，而是被刮板刮走，重新推回到吸管滚道中。之后刮板312归位，吸管重新落入吸管槽314中，刮板312再次运动，漫反射传感器继续监测，重复上面步骤，一直到吸管被传感器检测到为止，然后吸管推送部分启动。此设计可以将吸管准确的放入吸管槽314中，并且刮板312尾部的压板，可以将吸管顶部限位，方便后面的吸管推送。第三步，吸管推送：吸管推送部分包括吸管槽314、支架315、连接轴316、传感器感应片317、感应器318、气缸319、限位片320、拉簧321、推杆一322、推杆二323、推杆二磁铁324和推杆一磁铁325，如图8～10所示。吸管槽314中有推杆一322，推杆二323。推杆一322和推杆二323有拉簧321连接，推杆一322和推杆二323中各装有一磁铁，推杆二323通过连接轴316和直线推杆电机连接。气缸推动推杆二323向前运动，推杆二323通过拉簧321、磁铁和推杆一322连接，所以说阻力很小的时候推杆一322和推杆二323是一体的，气缸带动推杆二323运动的同时，推杆一322也在向前运动。吸管进入吸管槽314，满足触发吸管推送部分条件后，推杆二323和推杆一322就推动吸管向前运动，当运动到一定距离，吸管槽314变窄，只允许推杆一322通过，此时推杆二323被强制停止，推杆一322和推杆二323分离，推杆二323继续在气缸的带动下向前运动，将吸管推入到预定位置。然后推杆一322反向运动，运动一定距离带动推杆二323一起归位。此设计中，为了方便吸管进入吸管槽314，所以吸管进入吸管槽314的位置比较宽，为了后面定位准确，吸管槽314前部逐渐变窄。为了满足此功能，推杆一322和推杆二323做成两级分离设计。第四步，吸管强制弯曲压入：吸管强制弯曲压入部分包括滑台气缸二326、吸管压入块327、放吸管转盘328、吸管固定槽329和遮板330，又可分为放吸管转盘机构和吸管压入机构，如图11所示，放吸管旋转机构为一个放吸管转盘328，上面有四个工位，每个工位为一个吸管固定槽329，气缸通过推杆将吸管槽中的吸管推入到吸管固定槽329中，将直的吸管通过吸管固定槽329强制弯曲成吸管待压形状，有一遮板防止吸管在强制弯曲时弹出，然后通过旋转气缸旋转到达吸管压入机构，吸管压入机构通过滑台气缸二326带动吸管压入块327，吸管压入块327通过吸管固定槽329将吸管压入杯盖114中。

吸管压入杯盖114后，基座转盘机构通过其转盘带动杯盖114转移至卸料工位。卸料机构400的机构组成和工作原理与料仓机构的抓取部分相同，只是动作过程是将转盘上的已压入吸管的杯盖移出转盘并转移到预定位置处。至此，完成一个杯盖114从上料到压好吸管后下料的整个过程。

料仓机构不断上料，定位机构200、压吸管机构300、卸料机构400连续完成对杯盖114的定位、压吸管和卸料工作，从而完成对料仓内批量杯盖114的压吸管(二次加工)工作。同步带111或托板113上设有传感器感应片110，托板113上最后一个杯盖被取走后，托板113继续上升，传感器感应片110就会触发限位传感器109。限位传感器109触发后，控制系统就会控制同步带驱动装置带动托板113复位，为下一次装料及杯盖再加工做好准备。

本实用新型未详细阐述部分属于本领域的公知技术，凡在本实用新型的精神和原理内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均属于本实用新型的保护范围。