一种自胀式自动化水杯保护套安装设备及安装方法与流程

本发明涉及一种保护套安装设备及安装方法，尤其涉及自胀式自动化水杯保护套安装设备及安装方法。

背景技术：

1、日常生活中，水杯是用以盛装液体的容器，通常用塑胶、玻璃、陶瓷或不锈钢等材料制作制造。由于水杯在使用过程中容易因磕碰产生变形、破损；并且在装盛温度较高的液体时，由于瓶身材料导热性能较好，使用者易因高温而难以手持水杯，因此生产厂商通常会在水杯上套设保护套，提高使用体验。目前的市面常见水杯中，水杯保护套通常由硅胶等弹性材料制成，由工人手工安装。由于水杯保护套需要牢固包裹在水杯表面，并且具有一定的弹性，安装过程中保护套易发生形变，人工安装操作较为困难，耗费大量的时间和力气，生产效率较低，并且安装过程保护套在杯壁容易产生褶皱，产品使用体验较差。在现有技术中，部分生产厂商做出的技术改进通常是以机械运动模拟人工安装的过程，如公开号为cn112338862b的中国专利提出一种玻璃水杯保护套安装设备，利用伺服电机、下压装置及旋转装置自动安装保护套和瓶盖。在实际生产中发现，如若无法有效减少保护套安装过程中与水杯杯壁的摩擦力，仍无法实现高效安装水杯保护套的目的。针对上述问题，本技术提出一种自胀式自动化水杯保护套安装设备及安装方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自胀式自动化水杯保护套安装设备和安装方法，以解决上述背景技术中提出的水杯保护套安装困难、效率低下的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种自胀式自动化水杯保护套安装设备，包括按压机构、水杯定位装置、保护套安装机构、机架；所述按压机构、水杯定位装置、保护套安装机构通过所述机架竖直依次设置，并且水杯定位装置、保护套安装机构中至少有一者连接有竖直驱动装置，所述竖直驱动装置带动所述水杯定位装置或保护套安装机构竖直上下运动；按压机构包括可运动的按压杆，在所述按压杆竖直向下运动的方向设置所述水杯定位装置，所述水杯定位装置下方设置所述保护套安装机构，所述保护套安装机构包括套筒、导管及气泵，所述套筒为上端开口的圆柱体，所述套筒底部设置有通孔，所述套筒底部直径大于保护套底部直径，所述导管一端与所述气泵出气口相连，另一端与所述套筒的通孔相对，所述套筒的底部设置有气阀，所述气泵设置有气体流速调节装置。

4、优选的，还包括传送机构，所述传送机构设置于按压机构前端，将待安装保护套的水杯输送至所述按压杆下方，所述传送机构还包括控制器，所述控制器控制所述传送机构间歇性运动。

5、优选的，所述传送机构包括两条并列设置的传送带，所述传送带之间间距等于或小于待安装保护套水杯的最大截面直径，所述传送带由传送带驱动装置带动同步运动。传送带通过摩擦力将水杯输送至待安装保护套的位置。传送机构除了以传送带结构实现其功能外，还可以通过转盘夹持等方式实现，为行业常规技术手段，在此不赘述。

6、优选的，所述按压机构包括限位装置，所述限位装置与所述按压杆、所述控制器信号连接，当水杯到达所述限位装置时，所述限位装置产生信号并传输至所述按压杆与所述控制器，所述按压杆接收信号后竖直向下运动，同时所述控制器控制所述传送机构暂停运动。上述信号连接可以是直接连接，也可以是两者通过其他信号处理装置的间接连接，同属于本技术所述信号连接的范畴。

7、优选的，所述水杯定位装置包括定位筒，所述定位筒中部设置有截面为圆形的导向孔，所述导向孔靠近所述按压机构一端的截面直径大于靠近所述保护套安装机构一端的截面直径，且靠近所述保护套安装机构一端的截面直径大于水杯直径。设备工作过程中发现，由于设备电机、气泵工作过程产生机械振动，水杯按压作用下与保护套位置误差较大，难以直接配合安装，必须设计定位装置实现减小误差，因此通过截面直径变小的定位筒来实现水杯准确定位。

8、优选的，所述水杯定位装置还包括撑爪，多个所述撑爪均布设置于所述定位筒下方，所述定位筒下方开设有多个条形槽，各所述条形槽内固定连接有一撑爪轴，所述撑爪与所述定位筒通过所述撑爪轴活动连接，当所述水杯定位装置中处于无水杯的空闲状态时，所述撑爪在所述定位筒下方呈收缩状态，所述撑爪末端点连接形成的圆直径小于水杯直径；当所述水杯定位装置中处于有水杯的工作状态时，所述撑爪被瓶身撑开，所述撑爪末端点形成的圆直径逐渐变大，直至大于水杯直径，当水杯瓶身完全通过所述定位筒后，所述撑爪恢复到收缩状态。该撑爪作用为：水杯底部刚进入保护套时，扩大保护套上端部，便于水杯底部接触保护套上端，在套筒内形成相对密闭空间。

9、上述撑爪无水杯状态下呈收缩状态，其中一种实现方式是通过撑爪本身重力实现，撑爪与撑爪轴活动连接，在重力作用下撑爪自然呈收缩状态；另一种实现方式：所述定位筒上设置一凹形槽，所述凹形槽内设置有一弹性圈，所述弹性圈与所述撑爪相连，所述弹性圈处于紧绷状态，使定位筒内撑爪处于收缩状态，水杯通过定位筒时弹性圈被拉伸，定位筒中无水杯时，弹性圈带动撑爪收缩。

10、优选的，所述定位筒通过定位筒支架与机架连接，定位筒支架与定位筒通过螺纹或卡扣连接。在安装不同尺寸的水杯保护套时，所述定位筒可进行适配性更换，提高了机型的适配性。

11、优选的，所述保护套安装机构还包括转盘、转盘电机及转盘支架，多个所述套筒可拆卸地设置于所述转盘上，所述套筒下方设置有按压开关，当所述套筒受按压作用时，所述按压开关触发，开启所述气阀，无按压作用时，所述按压开关复位，关闭所述气阀，所述转盘电机驱动所述转盘间歇性转动，实现多工位循环装配。所述导管固定于所述转盘支架，所述转盘相对所述转盘支架转动，当转盘带动套筒运动至定位装置下方暂停时，套筒底部的通孔总是对准所述导管的出风口。

12、水杯定位装置、保护套安装机构中至少有一者连接有竖直驱动装置。因撑爪需在水杯底部刚进入保护套时，进入所述套筒辅助撑开保护套，尔后与所述套筒分离，因此所述水杯定位装置与所述保护套安装机构两者需实现相对运动，至少一者为可运动的。而在工作运行中，按压机构需实现较大按压行程，也可通过按压机构的整体竖直运动来增大行程。

13、优选的，所述竖直驱动装置包括液压缸、气缸、电机的任意一种。

14、第二方面，本发明提供的一种自胀式自动化水杯保护套安装方法，基于上述的自胀式自动化水杯保护套安装装置，该方法包括以下步骤：

15、s1:所述水杯定位装置下端运动到所述套筒内侧的保护套上端；

16、 s2:待安装保护套的水杯被运输至所述按压机构的工作位，触发信号并传送至所述按压杆，所述按压杆向下伸出；

17、 s3：水杯受所述按压杆作用向下运动，所述水杯定位装置将保护套上端撑开，同时气泵启动，调节好的高压气体通过导管、套筒底部的通孔与保护套底部的通孔吹出；

18、 s4：当水杯底部进入保护套上部后，所述水杯定位装置与所述套筒相对运动后分离，保护套在气压作用下自胀，水杯在按压作用下逐步进入保护套；

19、 s5：水杯完全进入保护套内，按压杆上升到初始位置，完成保护套安装。

20、上述步骤后，所述保护套安装机构的转盘转动，下一套筒进入工位进行下一循环工作。工作原理是：在安装水杯保护套时，先将底部有通孔的水杯保护套放置入所述套筒中，水杯通过传送机构输运至按压机构的工作位，在按压杆的作用下通过水杯定位装置的撑爪辅助进入保护套安装机构的套筒内的保护套，水杯底部与保护套边缘接触。因水杯底部边缘为光滑圆角，水杯底部易套入保护套上方，同时在按压杆作用下，水杯保护套底部与套筒底部接触，此时保护套、水杯底部与导气管相连，自阻而在保护套形成相对密闭空间。按压触发按压开关，高压气体充入套筒，在气泵高压气体作用下，保护套内的密闭空间压强变大，使套筒内的保护套保持近似圆柱体的形状，并且侧壁受压强作用向外略微突出。此时，水杯受按压作用向下压入保护套，保护套内的气体通过水杯与保护套的间隙、保护套与套筒的间隙向外逸出，气体从水杯与保护套间逸出时，保护套与水杯接触面被气体分离，摩擦力明显变小，当水杯与保护套紧密贴合后完成安装过程，实现自动化安装。

21、在实际工作中发现，安装过程的按压力大小与气体从保护套密闭空间逸出速率有密切联系，增加气体逸出效率可有效提高安装效率。因此，可选择地，在所述套筒侧边设置排气槽，以此加快气体从保护套密闭空间逸出。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明自胀式自动化水杯保护套安装设备及安装方法，利用气泵自阻辅助保护套安装，通过气体压强使保护套侧壁自胀，有效减少了水杯和保护套间的摩擦力，水杯在按压作用下能高效进入保护套内部，实现与水杯杯壁的紧密贴合，克服了传统水杯保护套安装过程中保护套与杯壁贴合效果差的问题，提高了生产安装效率与产品质量。