技术领域
[0001] 本
发明涉及
包装机械领域，特别涉及一种用于杯装
食品包装的自动供料装置。
背景技术
[0002] 杯装食品(例如杯装酸奶、杯装奶茶、杯装
冰激凌等)由于其包装物形状一般为上大下小的圆锥台结构，多件连包时无法像常规的瓶、桶、罐等圆柱体或长方体、立方体等规则的形状那样平行排列，因此，此类包装物连包时需手工放置一张U型的纸壳将底部撑起来(如图1所示)，防止其发生弯曲。由于这种包装形式需专人负责纸壳放料，因此一定程度上增加了人工成本，并且工人长时间重复同一动作，其工作效率势必会下降，进而影响整个包装工序的生产效率。
发明内容
[0003] 为解决上述技术问题，本发明公开了一种用于杯装食品包装的自动供料装置，包括自动供纸机构、杯体自动分组机构、第一
输送机构以及第二输送机构，所述第一输送机构和第二输送机构并排设置，所述自动供纸机构设置在第一输送机构的起始端，所述杯体自动分组机构设置在第二输送机构的末端并与第一输送机构连接，所述自动供纸机构包括取纸单元、推纸单元、压纸单元以及供纸驱动单元，所述取纸单元、推纸单元以及压纸单元均与供纸驱动单元连接，所述压纸单元设置在第一输送机构上方。
[0004] 作为本发明的进一步改进，所述供纸驱动单元包括主动轮、第一传动带、第二传动带、第一驱动
转轴以及第二驱动转轴，所述第一传动带两端分别连接主动轮和第二驱动转轴，所述第二传动带两端分别连接第二驱动转轴和第一驱动转轴。
[0005] 作为本发明的进一步改进，所述取纸单元包括取纸
曲柄、取纸
连杆、取纸摇杆、取纸转轴、取纸架以及取纸
吸盘，所述取纸连杆一端连接取纸曲柄，另一端连接取纸摇杆，所述取纸摇杆通过取纸转轴与取纸架连接，所述取纸吸盘设置在取纸架上，所述取纸曲柄与第一驱动转轴连接。
[0006] 作为本发明的进一步改进，所述推纸单元包括推纸曲柄、第一推纸连杆、推纸摇杆、第二推纸连杆、推纸滑
块、推纸滑轨、推纸架以及托纸板，所述推纸曲柄与第一驱动转轴连接，所述第一推纸连杆一端与推纸曲柄连接，另一端与推纸摇杆转动连接，所述推纸摇杆一端通过第二推纸连杆与设置在推纸滑轨上的推纸滑块连接，另一端与
定位转轴连接，所述推纸架一端与推纸滑块连接，另一端设有托纸板，所述托纸板上方设有堆纸箱。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述压纸单元包括压纸曲柄、第一压纸连杆、压纸摇杆、第二压纸连杆、压纸滑块、压纸滑轨、压刀以及成型板，所述第一压纸连杆一端通过压纸曲柄与第二驱动转轴连接，另一端与压纸摇杆转动连接，所述压纸摇杆一端与第二压纸连杆的一端连接，另一端与定位转轴连接，所述第二压纸连杆的另一端与设置在压纸滑轨上的压纸滑块连接，所述压刀设置在压纸滑块一侧，所述成型板对应设置在压刀下方。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述杯体自动分组机构包括螺旋辊、上压条、侧
挡板以及螺旋辊驱动单元，所述螺旋辊一端设置在第一输送机构上并与螺旋辊驱动单元连接，另一端与第二输送机构连接，所述侧挡板设置在螺旋辊一侧，所述上压条设置在螺旋辊和侧挡板的上方。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述螺旋辊驱动单元包括驱动
主轴以及锥
齿轮组，所述驱动主轴通过
锥齿轮组与螺旋辊传动连接。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述杯体自动分组机构还包括定位单元，所述定位单元包括定位块、调节把手、调节
导轨以及定位
螺母，所述定位块与螺旋辊固定连接，所述调节导轨设置在第二输送机构上，所述调节把手与定位螺母连接，并通过二者的配合将定位块设置在调节导轨上。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述杯体自动分组机构还包括高度调节单元，所述高度调节单元包括
支撑板、导杆、直线
轴承座、
位置显示器、调节螺杆以及
螺纹滑块，所述支撑板通过连接块与螺旋辊连接，所述导杆一端固定设置在支撑板上并与直
线轴承座滑动连接，所述调节螺杆一端与位置显示器连接，另一端通过螺纹滑块与支撑板连接。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述第一输送机构为拨叉输送机，所述第二输送机构为链板输送机。
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 本发明的自动供料装置通过自动供纸机构能够依次完成取纸、推纸以及压纸动作，将纸壳
冲压成U型托盘并落到第一输送机构上；通过杯体自动分组机构能够将杯体自动分组并逐个落到第一输送机构上的U型托盘上，为后序包装工作做好准备。整个供料过程无需人工干预，减少了用工量，并且机械的工作效率和
稳定性远高于人工，在降低人工成本的同时提高了工作效率和包装
质量。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为杯装食品连包包装的原理示意图；
[0017] 图2为本发明的结构示意图；
[0018] 图3为本发明自动供纸机构的第一局部结构示意图；
[0019] 图4为本发明自动供纸机构的第二局部结构示意图；
[0020] 图5为本发明杯体自动分组机构的第一局部结构示意图；
[0021] 图6为本发明杯体自动分组机构的第二局部结构示意图。
[0022] 图中标记：
[0023] 10-自动供纸机构；
[0024] 111-主动轮；112-第一传动带；113-第二传动带；114-第一驱动转轴；115-第二驱动转轴；116-涨紧轮；
[0025] 121-取纸曲柄；122-取纸连杆；123-取纸摇杆；124-取纸转轴；125-取纸架；126-取纸吸盘；
[0026] 131-推纸曲柄；132-第一推纸连杆；133-推纸摇杆；134-第二推纸连杆；135-推纸滑块；136-推纸滑轨；137-推纸架；138-托纸板；
[0027] 141-压纸曲柄；142-第一压纸连杆；143-压纸摇杆；144-第二压纸连杆；145-压纸滑块；146-压纸滑轨；147-压刀；148-成型板；
[0028] 15-定位转轴；
[0029] 20-杯体自动分组机构；
[0030] 211-螺旋辊；212-上压条；213-侧挡板；214-驱动主轴；215-锥齿轮组；
[0031] 221-定位块；222-调节把手；223-调节导轨；224-定位螺母；
[0032] 231-支撑板；232-导杆；233-直线轴承座；234-位置显示器；235-调节螺杆；236-螺纹滑块；237-连接块；
[0033] 30-拨叉输送机；
[0034] 40-链板输送机；
[0035] 50-堆纸箱。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例中为未作特别说明的结构均为
现有技术，或者通过常规的商业手段即可获得。
[0037] 如图1所示，现有杯装食品连包时，需人工放置一张U型纸壳将底部支撑起来，以防止其发生弯曲，但人工放料不但成本高，而且效率和稳定性均得不到保证。本发明从节省成本、提高包装效率和稳定性的
角度出发，研究设计了一种用于杯装食品包装的自动供料装置，下面将对本发明的具体结构及工作原理作详细的阐述与说明。
[0038] 如图2所示，本实施例中的用于杯装食品包装的自动供料装置，包括：自动供纸机构10、杯体自动分组机构20、拨叉输送机30以及链板输送机40，拨叉输送机30和链板输送机40并排设置，自动供纸机构10设置在拨叉输送机30的起始端，杯体自动分组机构20设置在链板输送机40的末端并与拨叉输送机30连接。
[0039] 其中，自动供纸机构10用于将普通纸板折成U型纸壳托盘并放置到拨叉输送机30上，杯体自动分组机构20用于将食品包装杯体分组放置到U型纸壳托盘上，拨叉输送机30用于传送U型纸壳托盘，链板输送机40用于传送杯体；当然，拨叉输送机30和链板输送机40也可以是其他能够实现传送功能的装置。
[0040] 下面将对本发明的重点结构自动供纸机构10和杯体自动分组机构20作进一步说明。
[0041] 如图3和图4所示，自动供纸机构10包括取纸单元、推纸单元、压纸单元以及供纸驱动单元四大功能模块，供纸驱动单元为动
力模块，并为其它三个模块提供动力，取纸单元、推纸单元以及压纸单元均与供纸驱动单元连接，压纸单元设置在拨叉输送机30的上方，以便于将冲压成型的U型纸壳托盘直接放置到拨叉输送机30上。
[0042] 供纸驱动单元包括主动轮111、第一传动带112、第二传动带113、第一驱动转轴114以及第二驱动转轴115，第一传动带112两端分别连接主动轮111和第二驱动转轴115，第二传动带113两端分别连接第二驱动转轴115和第一驱动转轴114。
[0043] 供纸驱动单元的动力来自主动轮111，主动轮111连接驱动
马达或其它能够起到相同作用的装置(图中未示出)，并通过第一传动带112和第二传动带113将动力传递给第一驱动转轴114和第二驱动转轴115。
[0044] 主动轮111可以是皮带轮，第一传动带112和第二传动带113对应为传动皮带；主动轮111也可以是
链轮，第一传动带112和第二传动带113对应为传动链条；当第一传动带112和第二传动带113为传动皮带时，为了保持传动皮带的张紧力，防止传动皮带打滑，可以设置涨紧轮116，以提高传动效率。
[0045] 取纸单元包括取纸曲柄121、取纸连杆122、取纸摇杆123、取纸转轴124、取纸架125以及取纸吸盘126，取纸连杆122一端连接取纸曲柄121，另一端连接取纸摇杆123，取纸摇杆123通过取纸转轴124与取纸架125连接，取纸吸盘123设置在取纸架125上，取纸曲柄121与第一驱动转轴114连接。
[0046] 推纸单元包括推纸曲柄131、第一推纸连杆132、推纸摇杆133、第二推纸连杆134、推纸滑块135、推纸滑轨136、推纸架137以及托纸板138，推纸曲柄131与第一驱动转轴114连接，第一推纸连杆132一端与推纸曲柄131连接，另一端与推纸摇杆133转动连接，推纸摇杆133一端通过第二推纸连杆134与设置在推纸滑轨136上的推纸滑块135连接，另一端与定位转轴15连接，推纸架137一端与推纸滑块135连接，另一端设有托纸板138，托纸板138上方设有堆纸箱50。
[0047] 压纸单元包括压纸曲柄141、第一压纸连杆142、压纸摇杆143、第二压纸连杆144、压纸滑块145、压纸滑轨146、压刀147以及成型板148，第一压纸连杆142一端通过压纸曲柄141与第二驱动转轴115连接，另一端与压纸摇杆143转动连接，压纸摇杆143一端与第二压纸连杆144的一端连接，另一端与定位转轴15连接，第二压纸连杆144的另一端与设置在压纸滑轨146上的压纸滑块145连接，压刀147设置在压纸滑块145一侧，成型板148对应设置在压刀147下方。
[0048] 本发明由取纸单元、推纸单元以及压纸单元共同完成供纸动作，其工作原理如下：
[0049] 取纸时，第一驱动转轴114转动一周，带动取纸曲柄121转动一周，并进一步通过取纸连杆122带动取纸摇杆123围绕取纸转轴124摆动一个来回，同时取纸转轴124带动取纸架125和取纸吸盘126摆动一个来回，使取纸吸盘126将纸板从堆纸箱50中取出并摆放在托纸板138上，从而完成一个取纸动作周期。
[0050] 取纸吸盘126的吸
气动作由PLC控制，本领域技术人员能够很容易地根据取纸吸盘126的实际工作需要进行编程。
[0051] 推纸时，第一驱动转轴114转动一周，带动推纸曲柄131转动一周，并通过第一推纸连杆132带动推纸摇杆133围绕定位转轴15摆动一个来回，推纸摇杆133进一步通过第二推纸连杆134带动推纸架137和托纸板138前后移动一个来回，从而完成一个推纸动作周期。
[0052] 压纸时，第二驱动转轴115转动一周，带动压纸曲柄141转动一周，压纸曲柄141进而带动第一压纸连杆142上下摆动，进一步带动压纸摇杆143围绕定位转轴15摆动一个来回，并通过第二压纸连杆144带动压纸滑块145沿压纸滑轨146上下往复运动。压纸滑块145向下运动的过程中，带动压刀147将托纸板138送来的纸板向下冲压进成型板148内，使纸板变成U型纸壳托盘，并落到拨叉输送机30上，从而完成一个压纸动作周期。
[0053] 一个供纸动作周期内，取纸、推纸、压纸三个动作协调衔接，依次完成一次。供纸完成后，U型纸壳托盘跟随拨叉输送机30继续向前输送，进入下一工位，即杯体自动分组工位。
[0054] 如图5和图6所示，杯体自动分组机构20包括螺旋辊211、上压条212、侧挡板213以及螺旋辊驱动单元，螺旋辊221一端设置在拨叉输送机30上并与螺旋辊驱动单元连接，另一端与链板输送机40连接，侧挡板213设置在螺旋辊211一侧，上压条212设置在螺旋辊211和侧挡板213的上方，以防杯体在分组过程中脱出正确的运动轨道。
[0055] 螺旋辊驱动单元包括驱动主轴214以及锥齿轮组215，驱动主轴214通过锥齿轮组215与螺旋辊211传动连接，驱动主轴214的动力来自驱动马达或其它能够起到相同作用的装置(图中未示出)。
[0056] 杯体自动分组机构20还包括定位单元，定位单元包括定位块221、调节把手222、调节导轨223以及定位螺母224，定位块221与螺旋辊211固定连接，调节导轨223设置在链板输送机40上，调节把手222与定位螺母224连接，并通过二者的配合将定位块211设置在调节导轨223上。
[0057] 螺旋辊211的
螺距可根据不同杯体的直径进行定制，通过调节把手222和定位螺母224可使定位块221沿调节导轨223滑动，从而调节螺旋辊211在拨叉输送机30与链板输送机
40上的角度，以方便清理设备。
[0058] 杯体自动分组机构20还包括高度调节单元，高度调节单元包括支撑板231、导杆232、直线轴承座233、位置显示器234、调节螺杆235以及螺纹滑块236，支撑板231通过连接块237与螺旋辊211连接，导杆232一端固定设置在支撑板231上并与直线轴承座233滑动连接，调节螺杆235一端与位置显示器234连接，另一端通过螺纹滑块236与支撑板231连接。
[0059] 由于不同食品包装的杯体高度可能不同，因此需要高度调节单元来调节杯体自动分组机构20的高度，以满足不同高度杯体的分组要求。
[0060] 位置显示器234能够显示杯体自动分组机构20的高度参数，通过转动位置显示器234的旋钮，带动调节螺杆235旋转，在螺纹滑块236的作用下，调节螺杆235带动支撑板231上下移动，进而实现调节支撑板231与螺旋辊211之间高度的目的。
[0061] 在调节高度的过程中，导杆232始终沿直线轴承座233上下移动，从而能够保证支撑板231的位置不会发生偏转，起到了定位作用。
[0062] 杯体自动分组机构20的工作原理如下：
[0063] 当杯体从链板输送机40上输送到螺旋辊211的起始端时，随着螺旋辊211的旋转，杯体依次进入螺旋辊211上的
螺旋槽内，并向前输送到拨叉输送机30上方，此时拨叉输送机30已将U型纸壳托盘输送到位，杯体顺势落到U型纸壳托盘内，从而完成杯体的分组工作。
[0064] 如前所述，本发明的自动供料装置通过自动供纸机构10能够依次完成取纸、推纸以及压纸动作，将纸壳冲压成U型纸壳托盘并落到拨叉输送机30上；通过杯体自动分组机构20能够将杯体自动分组并逐个落到U型纸壳托盘上，为后序的包装工作做好准备。整个供料过程无需人工干预，减少了用工量，并且机械的工作效率和稳定性远高于人工，在降低人工成本的同时提高了工作效率和包装质量。
[0065] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
