一种纸杯和纸杯机的制作方法

本发明涉及纸杯生产领域，尤其涉及一种纸杯机。

背景技术：

纸杯机是用于生产用化学木浆制成的原纸进行机械加工、粘合所做得纸容器的一种设备。采用纸杯机生产出来的纸杯外观呈口杯形，可供冷冻食品和热饮。同时，采用纸杯机生产出来的纸杯具有安全卫生、轻巧方便等特点，且其价格低廉能适应大部分消费者需求，使用后有利于环境保护，是公共场所、饭店、餐厅的理想饮具。而纸杯机在生产纸杯时如果出现粘接不牢或者杯筒杯底组装不到位等质量问题时，则会造成生产的纸杯杯底脱落甚至造成人员烫伤。因此对纸杯加工来说，纸杯机的设备性能就显得尤为重要。

中国国家知识产权局公开了公开号为cn101391493b，专利名称为一种纸杯机，包括机架、杯体送纸机构、杯筒成型机构、送杯筒机构、分度转盘、杯底送纸机构、传动机构，以及送底工位、接杯工位、加热工位、折底工位、滚底工位、卷口工位、出杯工位，各工位处设有对应的工作机构；该纸杯机只设有一个分度转盘，所述的送底工位、接杯工位、加热工位、折底工位、滚底工位、卷口工位及出杯工位共设于所述分度转盘上。该纸杯机结构简单、速度较快、运行平稳，兼具低、高速纸杯机优点。同时降低模具制作成本，缩短模具制作周期，且降低了设备故障率、降低了维护难度和成本，使设备更易于操作。

现有技术存在以下不足：1、对纸杯进行组装时，采用人工在单个工作台单独完成各个工序，而后再通过输送线将产品流送至下一工作台进行下一工序加工，最终完成整个手机盒热缩膜包装过程；而每个工序加工时都需要人工进行参与并且进行辅助下料流转，影响整个装置的加工效率，并且造成整个设备的自动化程度较低。2、对杯底进行冲切推送时，先采用冲切气缸带动冲切头将杯底冲切，而后推送气缸带动推送头将冲切后的杯底推送至治具输送装置中；而冲切和推送时分别采用两个不同的气缸驱动增加了驱动装置的数量，进而需要分别对冲切气缸和推送气缸两个气缸分别进行控制，从而增加了控制驱动装置的复杂度。3、将纸杯输送至卷边装置时，治具输送装置中的纸杯推杆从纸杯内侧将嵌合在纸杯定位治具外侧的纸杯推送至卷边装置中的纸杯接收治具内孔中完成纸杯输送过程；而纸杯为中空结构容易产生变形，当纸杯推杆将从纸杯内侧将静止的纸杯推出时，运动的纸杯推杆的推力会使纸杯发生膨胀变形并且纸杯推杆与静止的纸杯之间产生相对运动向纸杯底部进一步位移；而锥形纸杯的底部直径小于纸杯推杆推动部位的直径，即位移后的纸杯推杆将推动处纸杯撑开膨胀从而受到推动处纸杯的压紧力；当纸杯推杆将纸杯推送至卷边装置后缩回初始位置时，撑开膨胀后的纸杯由于受到纸杯推杆拉力会随着纸杯推杆缩回向后运动，从而造成纸杯输送位置不精确。4、对杯筒纸上料时，先用吸纸气缸驱动吸纸机构将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸吸取至送纸机架上，而后杯筒纸推动气缸驱动推纸机构将杯筒纸推出完成杯筒纸上料过程；而杯筒纸的吸纸过程和推纸过程分别需要吸纸气缸和杯筒纸推动气缸两个驱动机构动作，增加了驱动机构的数量；同时，杯筒纸推动气缸推动杯筒纸上料时一次推出一张杯筒纸后就缩回再推下一张；当推动初始位置到杯筒纸上料位置之间的距离较长时，推动一张杯筒纸上料的时间会增加较多，从而不利于杯筒纸的快速上料。5、将杯筒纸成型为纸杯杯筒时，采用两个上推气缸分别推动两片成型治具合拢将杯筒纸成型为纸杯杯筒完成杯筒纸成型过程；而气缸推动精确度较差，当上推气缸使用一段时间后气缸推动轴与气缸本体之间容易产生缝隙，引起气缸推动轴伸出后偏移之前的位置；从而造成成型治具相对于之前的成型位置发生偏移，不利于杯筒纸的精确成型。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对上述问题，提出通过设置冲杯底装置、治具输送装置、杯筒送纸装置、杯底加工装置和卷边装置实现纸杯的自动加工流转，提高整个设备的自动化程度的一种纸杯机。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：一种纸杯机，包括工作台和固定在工作台上的冲杯底装置、治具输送装置、杯筒送纸装置、杯底加工装置和卷边装置；治具输送装置相应工位分别与冲杯底装置出料端、杯筒送纸装置出料端、杯底加工装置出料端和卷边装置进料端相衔接；冲杯底装置用于冲切纸杯杯底；治具输送装置用于纸杯加工过程的输送；杯筒送纸装置用于杯筒的送纸及加工；杯底加工装置用于纸杯杯底的折底、卷底和滚花；卷边装置用于纸杯杯口的卷边；冲杯底装置包括杯底纸供料机构和冲切推送机构；杯底纸供料机构和冲切推送机构都固定在工作台上；杯底纸供料机构输入端与杯底纸进料口相衔接，杯底纸供料机构输出端与冲切推送机构进料端相连接；冲切推送机构出料端与治具输送装置杯底进料工位相连接；杯底纸供料机构用于杯底纸的供料；冲切推送机构用于将冲切后的杯底纸推送至治具输送装置中；治具输送装置包括治具驱动机构、治具转盘和纸杯推出机构；治具驱动机构固定在工作台上，治具驱动机构输出端分别与治具转盘和纸杯推出机构相连接；纸杯推出机构输出端与治具转盘相连接，并且纸杯推出机构输出端与纸杯内部相接触；治具驱动机构用于驱动治具转盘和纸杯推出机构转动；治具转盘用于对纸杯进行定位及输送；纸杯推出机构用于将加工后的纸杯推出；杯筒送纸装置包括杯筒纸供纸机构、杯筒纸驱动机构、送纸机架和杯筒定型机构；杯筒纸供纸机构、杯筒纸驱动机构、送纸机架和杯筒定型机构都固定在工作台上；杯筒纸供纸机构输出端与杯筒纸驱动机构相连接，并且杯筒纸驱动机构与送纸机架相衔接；杯筒定型机构位于送纸机架出料口，并且杯筒定型机构输出端与治具输送装置相衔接；杯筒纸供纸机构用于杯筒纸的供料；杯筒纸驱动机构用于将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸搬移输送至送纸机架上；杯筒定型机构用于将杯筒纸加工成纸杯杯筒的形状。

作为优选，推送机构包括冲切头驱动组件、推送头驱动组件、冲切头和推送头；冲切头驱动组件包括冲切链轮、冲切凸轮和冲切连杆；推送头驱动组件包括推送链轮和推送连杆；冲切链轮和推送链轮都通过链传动与相同驱动链轮相连接；冲切链轮与冲切凸轮输入端相连接，冲切凸轮输出端与冲切连杆输入端相连接，并且冲切连杆输出端与冲切头相连接；推送链轮与推送连杆输入端相连接，推送连杆输出端与推送头相连接；冲切头用于将杯底纸冲切成纸杯杯底形状；推送头用于将冲切后的杯底纸推送至治具输送装置中。冲切连杆包括冲切底座、第一冲切杆和第二冲切杆；冲切底座固定在工作台上，第一冲切杆两端分别与冲切底座和第二冲切杆尾端相铰接，并且第一冲切杆中端通过滚轮与冲切凸轮相配合；第二冲切杆首端与冲切头末端相铰接；推送连杆包括推送底座、第一推送连杆、第二推送连杆和第三推送连杆；推送底座固定在工作台上，第一推送连杆两端分别与推送底座和第三推送连杆尾端相铰接；第二推送连杆两端分别与推送链轮和第一推送连杆中端相铰接；第三推送连杆首端与推送头末端相铰接；冲切头包括冲切尾座、冲切导板和冲切块；冲切尾座末端与冲切连杆相连接，冲切尾座首端与冲切导板相连接，并且冲切导板通过导柱与压紧机架活动配合；冲切块固定在冲切导板上，并且冲切块输出端与杯底纸相接触；冲切块为圆柱形状，并且圆柱大小与纸杯杯底大小相同；冲切头还包括弹簧压板；弹簧压板嵌合于冲切导板固定的螺钉上，并且弹簧压板和冲切导板分别与弹簧两端相接触；推送头包括推送尾座和推送块；推送尾座末端与推送连杆相连接，推送块一端与推送尾座相连接，推送块另一端与冲切后的杯底纸相接触；推送尾座嵌合于冲切尾座内部，并且推送尾座与冲切尾座之间通过直线轴承滑动连接。

作为优选，纸杯推出机构包括气罐、纸杯推出凸轮和纸杯推杆；气罐和纸杯推出凸轮都与治具驱动机构输出端相连接；纸杯推杆穿过治具转盘中的纸杯定位治具，纸杯推杆一端通过滚轮与纸杯推出凸轮表面相接触，纸杯推杆另一端与纸杯内侧底部相接触；气罐包括多个出气口；纸杯推杆包括进气口，多个出气口分别与多个纸杯推杆的进气口相连通，并且纸杯推杆的进气口与纸杯推杆输出端相连通。纸杯推杆中端通过直线轴承与治具转盘的定位治具活动配合；纸杯推杆输出端为圆盘形状，并且圆盘大小与纸杯杯底大小相同；纸杯推出机构还包括机械阀；多个机械阀分别固定在气罐上，并且机械阀的触点开关位于治具转盘与卷边装置相衔接工位；治具驱动机构包括治具驱动凸轮和治具驱动转轴；治具驱动凸轮外表面与治具驱动转轴输入端相接触，治具驱动转轴输出端分别与治具转盘和纸杯推出机构相连接；治具驱动凸轮为链轮驱动；治具转盘包括治具主转盘和纸杯定位治具；治具主转盘与治具驱动机构输出端相连接，多个纸杯定位治具分别固定在治具主转盘上，并且纸杯定位治具分别与纸杯杯筒和杯底相配合；治具转盘还包括压紧滚轮、压紧轴和压紧块；压紧滚轮和压紧块分别固定在压紧轴的下端和上端，并且压紧轴穿过治具主转盘相应孔位；压紧滚轮与工作台表面相接触，压紧块在压紧滚轮的带动下与纸杯杯筒粘接处相接触或者分离；治具转盘还包括压紧弹簧；压紧弹簧两端分别与压紧滚轮上表面和治具主转盘下表面相接触。

作为优选，杯筒纸驱动机构包括杯筒移动链轮、杯筒移动头、杯筒吸取链轮和杯筒吸取头；杯筒移动链轮一端与驱动链轮相连接，杯筒移动链轮另一端与杯筒吸取链轮相连接，并且杯筒移动链轮输出端与杯筒移动头相连接；杯筒吸取链轮输出端与杯筒吸取头相连接；杯筒移动头包括移动传动元件和多个拨动头；多个拨动头分别与多个杯筒纸相接触；拨动头包括拨动底座、拨动转块和拨动弹簧；拨动底座固定在移动传动元件输出端，拨动转块与拨动底座相铰接，并且拨动转块输出端与杯筒纸后端面相接触；拨动底座和拨动转块分别与拨动弹簧两端相接触，并且在拨动弹簧伸长和压缩时，拨动转块输出端高于或者低于杯筒纸后端面。移动传动元件包括第一移动连杆、第二移动连杆、第三移动连杆和移动导轨滑块；第一移动连杆两端分别与杯筒移动链轮和第二移动连杆中段相铰接；第二移动连杆两端分别与工作台和第三移动连杆末端相铰接；第三移动连杆首端与移动导轨滑块中的滑块相铰接，并且移动导轨滑块中的滑块与拨动头相连接；杯筒吸取头包括吸取连杆、吸取导柱和吸取块；吸取连杆两端分别与杯筒吸取链轮和吸取导柱活动端相铰接，并且吸取导柱活动端与吸取块下端相连接；吸取块上端与杯筒纸供纸机构输出端相接触；杯筒纸驱动机构还包括压纸板；压纸板固定在送纸机架上，并且压纸板下端与杯筒纸相衔接；压纸板与送纸机架连接端为圆弧过渡形状，压纸板压纸端为平面形状；压纸板下表面到送纸机架上表面之间的距离与杯筒纸厚度相同。

作为优选，杯筒定型机构包括成型驱动组件和定型治具；成型驱动组件和定型治具都固定在工作台上，成型驱动组件输出端与定型治具输入端相连接；定型治具位于送纸机架出料口，并且定型治具输出端与杯筒纸相配合；成型驱动组件用于带动定型治具运动；定型治具用于将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状；成型驱动组件包括成型驱动轴、成型凸轮、成型轴承、成型连杆和成型导柱；成型驱动轴和成型连杆都固定在工作台上，成型驱动轴转动端与成型凸轮相连接；成型轴承固定在成型连杆末端，并且成型轴承嵌合于成型凸轮内部凹槽；成型连杆与成型导柱活动端相连接，并且成型连杆首端与定型治具输入端相连接；在成型凸轮的带动下，成型连杆首端驱动定型治具打开松开纸杯杯筒或者关闭将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状。成型连杆包括第一成型连杆和第二成型连杆；第一成型连杆末端与成型轴承相连接，第一成型连杆首端与第二成型连杆末端相铰接，并且第二成型连杆首端与定型治具相铰接；成型驱动组件还包括成型轴承座；成型轴承座固定在工作台上，并且成型轴承座与第一成型连杆中端相配合；成型驱动轴通过链传动方式驱动；成型驱动组件还包括杯筒支撑元件；杯筒支撑元件输出端与杯筒底部相接触；杯筒支撑元件包括支撑凸轮、支撑顶杆和支撑板；支撑凸轮固定在成型驱动轴上；支撑顶杆下端通过滚轮与支撑凸轮外表面相接触，支撑顶杆中端与成型轴承座相配合，并且支撑顶杆上端与支撑板相连接；支撑板上表面与杯筒底部相接触；支撑板长度小于纸杯杯筒高度；定型治具包括定型底座和定型块；定型底座固定在工作台上，定型块形状与纸杯杯筒形状相对应；多个定型块内侧分别与定型底座相铰接，并且多个定型块分别与多个成型连杆相连接。

另外，本发明还公开了一种纸杯组装方法，该方法采用所述一种纸杯机，该方法包括以下的步骤：

（s1）杯底纸冲切上料：冲杯底装置将输送来的杯底纸冲切成杯底形状并且输送至治具输送装置中；

（s2）杯筒成型：杯筒送纸装置将杯筒纸输送至杯筒加工工位，杯筒定型机构将杯筒纸加工成纸杯杯筒形状；

（s3）杯筒杯底连接：杯底加工装置对治具输送装置上的杯筒和杯底进行折底、卷底和滚花，将杯筒杯底相互连接；

（s4）杯口卷边：治具输送装置将纸杯输送至卷边装置，卷边装置对纸杯杯口进行卷边完成纸杯组装过程。

一种纸杯，由杯筒和杯底组成，杯底通过杯底纸冲切成型；杯筒由杯筒纸通过卷曲粘接成型，纸杯通过上述的生产方法得到。

本发明采用上述技术方案的一种纸杯机及方法的优点是：

1、通过设置冲切推送机构；杯底纸输送至冲切推送机构进料口后，驱动链轮转动带动与之相啮合的冲切链轮和推送链轮转动；冲切链轮转动依次带动冲切凸轮和冲切连杆运动，冲切连杆运动带动冲切头移动将杯底纸冲切成型为杯底；推送链轮转动带动推送连杆运动，推送连杆运动带动推送头移动将杯底推送至治具输送装置完成纸杯冲杯底过程。而冲切链轮和推送链轮分别与同一个驱动链轮相啮合，即只需要控制一个驱动链轮的转动就可以同时控制对杯底纸冲切和推送两个动作；避免了两个不同的气缸驱动时需要分别控制两个气缸的情况，降低了控制驱动装置的复杂度。

2、通过设置纸杯推出机构；纸杯定位治具运动至与卷边装置相衔接工位后，纸杯推杆在纸杯推出凸轮的作用下伸出，并且纸杯推杆输出端沿着纸杯内部将纸杯从纸杯定位治具上推出至卷边装置纸杯接收治具内孔中；纸杯到达纸杯接收治具相应位置后气罐的出气口开启将气体输送至纸杯推杆的进气口中，气体沿着纸杯推杆内部输送至纸杯推杆输出端将纸杯推出与纸杯推杆分离完成纸杯治具输送过程。而纸杯推杆推送纸杯运动到相应位置后，气罐中的气体能够沿着纸杯推杆内部输送至纸杯底部；气罐中的气体对纸杯底部提供一个向外的推力将被撑开的纸杯推出，使得纸杯底部与纸杯接收治具底部相接触并且与纸杯推杆分离；从而避免了纸杯推杆缩回后纸杯跟随纸杯推杆向后运动，保证了纸杯输送位置的精确度。

3、通过设置杯筒移动链轮、杯筒移动头、杯筒吸取链轮和杯筒吸取头；杯筒纸上料至杯筒纸供纸机构后，驱动链轮转动依次带动与之啮合的杯筒移动链轮和杯筒吸取链轮转动；杯筒吸取链轮转动依次带动吸取连杆和吸取块运动将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸吸取至送纸机架表面；杯筒移动链轮转动带动移动传动元件和拨动头向后运动到杯筒纸的后侧，运动时拨动转块受到杯筒纸的压力进而压缩拨动弹簧，拨动转块输出端低于杯筒纸后端面；拨动头位于杯筒纸的后侧，拨动转块受到拨动弹簧向上的弹力弹出，拨动转块输出端高于杯筒纸后端面；杯筒移动链轮转动带动拨动头向前运动，拨动转块推动杯筒纸向前运动至前一个工位完成杯筒纸驱动过程。而杯筒移动链轮和杯筒吸取链轮都与相同驱动链轮相啮合，即一个驱动链轮即可同时驱动杯筒纸吸纸和杯筒纸推纸两个动作，与吸纸气缸和杯筒纸推动气缸两个驱动机构分别驱动杯筒纸吸纸和杯筒纸推纸相比减少了驱动机构的数量；同时，与移动传动元件相连接的拨动头有多个，多个拨动头将杯筒纸吸取位置和杯筒纸上料位置之间分成多段相同的距离，并且多个拨动头分别与不同的杯筒纸相接触；而每次移动传动元件只需要带动杯筒纸移动相邻拨动头间隔的距离即可将最前端杯筒纸输送至杯筒纸上料位置；与杯筒纸推动气缸推动杯筒纸上料一次推动距离为杯筒纸吸取位置和杯筒纸上料位置之间较长的距离相比减少了杯筒纸上料时所需要的推送距离，保证了杯筒纸的快速上料。

4、通过设置成型驱动组件；杯筒纸输送至与杯筒定型机构相衔接工位后，成型驱动轴转动带动与之相连的成型凸轮转动，成型凸轮转动带动与之相接触的成型连杆向上运动；成型连杆带动与之相连的定型治具合拢将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状完成杯筒成型过程。而定型治具的驱动方式为凸轮驱动，凸轮的制造精度相对于气缸制造精度较高，成型连杆下端沿着凸轮表面运动能够带动定型治具精确转动；从而避免了气缸推动时由于气缸推动轴与气缸本体之间产生缝隙造成定型治具发生偏移的情况，保证了杯筒纸的精确成型。

附图说明

图1为本专利纸杯组装方法的流程框图。

图2为纸杯杯筒纸的结构示意图。

图3为纸杯的产品结构示意图。

图4为冲杯底装置的结构示意图。

图5为冲切连杆的结构示意图。

图6为治具输送装置的结构示意图。

图7为纸杯推出机构的结构示意图。

图8为治具转盘的结构示意图。

图9为杯筒送纸装置的结构示意图。

图10为杯筒纸驱动机构的结构示意图。

图11为拨动头的局部放大结构结构示意图。

图12为杯筒定型机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

实施例1

如图1-12所示的一种纸杯机，包括工作台和固定在工作台上的冲杯底装置1、治具输送装置2、杯筒送纸装置3、杯底加工装置和卷边装置；治具输送装置2相应工位分别与冲杯底装置1出料端、杯筒送纸装置3出料端、杯底加工装置出料端和卷边装置进料端相衔接；冲杯底装置1用于冲切纸杯杯底；治具输送装置2用于纸杯加工过程的输送；杯筒送纸装置3用于杯筒的送纸及加工；杯底加工装置用于纸杯杯底的折底、卷底和滚花；卷边装置用于纸杯杯口的卷边。

纸杯的产品流动方向为：冲杯底装置1到治具输送装置2到杯筒送纸装置3到杯底加工装置到卷边装置。

如图2、图3所示为纸杯的产品结构示意图。纸杯由杯筒和杯底组成：杯底通过杯底纸冲切成型；杯筒由杯筒纸通过卷曲粘接成型；而后杯底加工装置对杯底和杯筒之间进行折底、卷底和滚花，将杯筒杯底相互连接；最后卷边装置对纸杯杯口进行卷边完成加工。

如图4所示，冲杯底装置1包括杯底纸供料机构11和冲切推送机构12；杯底纸供料机构11和冲切推送机构12都固定在工作台上；杯底纸供料机构11输入端与杯底纸进料口相衔接，杯底纸供料机构11输出端与冲切推送机构12进料端相连接；冲切推送机构12出料端与治具输送装置2杯底进料工位相连接；杯底纸供料机构11用于杯底纸个供料；冲切推送机构12用于将冲切后的杯底纸推送至治具输送装置2中；冲切推送机构12包括冲切头驱动组件13、推送头驱动组件14、冲切头15和推送头16；冲切头驱动组件13包括冲切链轮131、冲切凸轮132和冲切连杆133；推送头驱动组件14包括推送链轮141和推送连杆142；冲切链轮131和推送链轮141都通过链传动与相同驱动链轮相连接；冲切链轮131与冲切凸轮132输入端相连接，冲切凸轮132输出端与冲切连杆133输入端相连接，并且冲切连杆133输出端与冲切头15相连接；推送链轮141与推送连杆142输入端相连接，推送连杆142输出端与推送头16相连接；冲切头15用于将杯底纸冲切成纸杯杯底形状；推送头16用于将冲切后的杯底纸推送至治具输送装置2中。

如图5所示，冲切连杆133包括冲切底座1331、第一冲切杆1332和第二冲切杆1333；冲切底座1331固定在工作台上，第一冲切杆1332两端分别与冲切底座1331和第二冲切杆1333尾端相铰接，并且第一冲切杆1332中端通过滚轮与冲切凸轮132相配合；第二冲切杆1333首端与冲切头15末端相铰接；推送连杆142包括推送底座1421、第一推送连杆1422、第二推送连杆1423和第三推送连杆1424；推送底座1421固定在工作台上，第一推送连杆1422两端分别与推送底座1421和第三推送连杆1424尾端相铰接；第二推送连杆1423两端分别与推送链轮141和第一推送连杆1422中端相铰接；第三推送连杆1424首端与推送头16末端相铰接；冲切头15包括冲切尾座151、冲切导板152和冲切块153；冲切尾座151末端与冲切连杆133相连接，冲切尾座151首端与冲切导板152相连接，并且冲切导板152通过导柱与压紧机架活动配合；冲切块153固定在冲切导板152上，并且冲切块153输出端与杯底纸相接触；冲切块153为圆柱形状，并且圆柱大小与纸杯杯底大小相同；冲切头15还包括弹簧压板154；弹簧压板154嵌合于冲切导板152固定的螺钉上，并且弹簧压板154和冲切导板152分别与弹簧两端相接触；推送头16包括推送尾座161和推送块162；推送尾座161末端与推送连杆142相连接，推送块162一端与推送尾座161相连接，推送块162另一端与冲切后的杯底纸相接触；推送尾座161嵌合于冲切尾座151内部，并且推送尾座161与冲切尾座151之间通过直线轴承滑动连接。

冲杯底装置1在工作过程中：1）杯底纸供料机构11将杯底纸输送至冲切推送机构12进料口；2）驱动链轮转动带动与之相啮合的冲切链轮131和推送链轮141转动；3）冲切链轮131转动依次带动冲切凸轮132和冲切连杆133运动，冲切连杆133运动带动冲切头15移动将杯底纸冲切成型为杯底；4）推送链轮141转动带动推送连杆142运动，推送连杆142运动带动推送头16移动将杯底推送至治具输送装置2完成纸杯冲杯底过程。

冲杯底装置1解决了对杯底进行冲切推送时，先采用冲切气缸带动冲切头将杯底冲切，而后推送气缸带动推送头将冲切后的杯底推送至治具输送装置中；而冲切和推送时分别采用两个不同的气缸驱动增加了驱动装置的数量，进而需要分别对冲切气缸和推送气缸两个气缸分别进行控制，从而增加了控制驱动装置的复杂度的问题。通过设置冲切推送机构12；杯底纸输送至冲切推送机构12进料口后，驱动链轮转动带动与之相啮合的冲切链轮131和推送链轮141转动；冲切链轮131转动依次带动冲切凸轮132和冲切连杆133运动，冲切连杆133运动带动冲切头15移动将杯底纸冲切成型为杯底；推送链轮141转动带动推送连杆142运动，推送连杆142运动带动推送头16移动将杯底推送至治具输送装置2完成纸杯冲杯底过程。而冲切链轮131和推送链轮141分别与同一个驱动链轮相啮合，即只需要控制一个驱动链轮的转动就可以同时控制对杯底纸冲切和推送两个动作；避免了两个不同的气缸驱动时需要分别控制两个气缸的情况，降低了控制驱动装置的复杂度。

如图6所示，治具输送装置2包括治具驱动机构21、治具转盘22和纸杯推出机构23；治具驱动机构21固定在工作台上，治具驱动机构21输出端分别与治具转盘22和纸杯推出机构23相连接；纸杯推出机构23输出端与治具转盘22相连接，并且纸杯推出机构23输出端与纸杯内部相接触；治具驱动机构21用于驱动治具转盘22和纸杯推出机构23转动；治具转盘22用于对纸杯进行定位及输送；纸杯推出机构23用于将加工后的纸杯推出。

如图7所示，纸杯推出机构23包括气罐24、纸杯推出凸轮25和纸杯推杆26；气罐24和纸杯推出凸轮25都与治具驱动机构21输出端相连接；纸杯推杆26穿过治具转盘22中的纸杯定位治具，纸杯推杆26一端通过滚轮与纸杯推出凸轮25表面相接触，纸杯推杆26另一端与纸杯内侧底部相接触；气罐24包括多个出气口241；纸杯推杆26包括进气口261，多个出气口241分别与多个纸杯推杆26的进气口261相连通，并且纸杯推杆26的进气口261与纸杯推杆26输出端相连通。纸杯推杆26中端通过直线轴承与治具转盘22的定位治具活动配合；纸杯推杆26输出端为圆盘形状，并且圆盘大小与纸杯杯底大小相同；纸杯推出机构23还包括机械阀27；多个机械阀27分别固定在气罐24上，并且机械阀27的触点开关位于治具转盘22与卷边装置相衔接工位。

如图6所示，治具驱动机构21包括治具驱动凸轮211和治具驱动转轴212；治具驱动凸轮211外表面与治具驱动转轴212输入端相接触，治具驱动转轴212输出端分别与治具转盘22和纸杯推出机构23相连接；治具驱动凸轮211为链轮驱动。

如图8所示，治具转盘22包括治具主转盘221和纸杯定位治具222；治具主转盘221与治具驱动机构21输出端相连接，多个纸杯定位治具222分别固定在治具主转盘221上，并且纸杯定位治具222分别与纸杯杯筒和杯底相配合；治具转盘22还包括压紧滚轮223、压紧轴224和压紧块225；压紧滚轮223和压紧块225分别固定在压紧轴224的下端和上端，并且压紧轴224穿过治具主转盘221相应孔位；压紧滚轮223与工作台表面相接触，压紧块225在压紧滚轮223的带动下与纸杯杯筒粘接处相接触或者分离；治具转盘22还包括压紧弹簧226；压紧弹簧226两端分别与压紧滚轮223上表面和治具主转盘221下表面相接触。

治具输送装置2在工作过程中：1）治具驱动机构21动作带动纸杯定位治具222运动至与卷边装置相衔接工位；2）纸杯推杆26在纸杯推出凸轮25的作用下伸出，并且纸杯推杆26输出端沿着纸杯内部将纸杯从纸杯定位治具222上推出至卷边装置纸杯接收治具内孔中；3）纸杯到达纸杯接收治具相应位置后气罐24的出气口241开启将气体输送至纸杯推杆26的进气口261中，气体沿着纸杯推杆26内部输送至纸杯推杆26输出端将纸杯推出与纸杯推杆26分离完成纸杯治具输送过程。

治具输送装置2解决了将纸杯输送至卷边装置时，治具输送装置中的纸杯推杆从纸杯内侧将嵌合在纸杯定位治具外侧的纸杯推送至卷边装置中的纸杯接收治具内孔中完成纸杯输送过程；而纸杯为中空结构容易产生变形，当纸杯推杆将从纸杯内侧将静止的纸杯推出时，运动的纸杯推杆的推力会使纸杯发生膨胀变形并且纸杯推杆与静止的纸杯之间产生相对运动向纸杯底部进一步位移；而锥形纸杯的底部直径小于纸杯推杆推动部位的直径，即位移后的纸杯推杆将推动处纸杯撑开膨胀从而受到推动处纸杯的压紧力；当纸杯推杆将纸杯推送至卷边装置后缩回初始位置时，撑开膨胀后的纸杯由于受到纸杯推杆拉力会随着纸杯推杆缩回向后运动，从而造成纸杯输送位置不精确的问题。通过设置纸杯推出机构23；纸杯定位治具222运动至与卷边装置相衔接工位后，纸杯推杆26在纸杯推出凸轮25的作用下伸出，并且纸杯推杆26输出端沿着纸杯内部将纸杯从纸杯定位治具222上推出至卷边装置纸杯接收治具内孔中；纸杯到达纸杯接收治具相应位置后气罐24的出气口241开启将气体输送至纸杯推杆26的进气口261中，气体沿着纸杯推杆26内部输送至纸杯推杆26输出端将纸杯推出与纸杯推杆26分离完成纸杯治具输送过程。而纸杯推杆26推送纸杯运动到相应位置后，气罐24中的气体能够沿着纸杯推杆26内部输送至纸杯底部；气罐24中的气体对纸杯底部提供一个向外的推力将被撑开的纸杯推出，使得纸杯底部与纸杯接收治具底部相接触并且与纸杯推杆26分离；从而避免了纸杯推杆26缩回后纸杯跟随纸杯推杆26向后运动，保证了纸杯输送位置的精确度。

如图9所示，杯筒送纸装置3包括杯筒纸供纸机构、杯筒纸驱动机构31、送纸机架32和杯筒定型机构33；杯筒纸供纸机构、杯筒纸驱动机构31、送纸机架32和杯筒定型机构33都固定在工作台上；杯筒纸供纸机构输出端与杯筒纸驱动机构31相连接，并且杯筒纸驱动机构31与送纸机架32相衔接；杯筒定型机构33位于送纸机架32出料口，并且杯筒定型机构33输出端与治具输送装置2相衔接；杯筒纸供纸机构用于杯筒纸的供料；杯筒纸驱动机构31用于将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸搬移输送至送纸机架32上；杯筒定型机构33用于将杯筒纸加工成纸杯杯筒的形状。

如图10、图11所示，杯筒纸驱动机构31包括杯筒移动链轮34、杯筒移动头35、杯筒吸取链轮36和杯筒吸取头37；杯筒移动链轮34一端与驱动链轮相连接，杯筒移动链轮34另一端与杯筒吸取链轮36相连接，并且杯筒移动链轮34输出端与杯筒移动头35相连接；杯筒吸取链轮36输出端与杯筒吸取头37相连接；杯筒移动头35包括移动传动元件351和多个拨动头352；多个拨动头352分别与多个杯筒纸相接触；拨动头352包括拨动底座353、拨动转块354和拨动弹簧；拨动底座353固定在移动传动元件351输出端，拨动转块354与拨动底座353相铰接，并且拨动转块354输出端与杯筒纸后端面相接触；拨动底座353和拨动转块354分别与拨动弹簧两端相接触，并且在拨动弹簧伸长和压缩时，拨动转块354输出端高于或者低于杯筒纸后端面。移动传动元件351包括第一移动连杆3511、第二移动连杆3512、第三移动连杆3513和移动导轨滑块3514；第一移动连杆3511两端分别与杯筒移动链轮34和第二移动连杆3512中段相铰接；第二移动连杆3512两端分别与工作台和第三移动连杆3513末端相铰接；第三移动连杆3513首端与移动导轨滑块3514中的滑块相铰接，并且移动导轨滑块3514中的滑块与拨动头352相连接；杯筒吸取头37包括吸取连杆371、吸取导柱372和吸取块373；吸取连杆371两端分别与杯筒吸取链轮36和吸取导柱372活动端相铰接，并且吸取导柱372活动端与吸取块373下端相连接；吸取块373上端与杯筒纸供纸机构输出端相接触。

如图9所示，杯筒纸驱动机构31还包括压纸板38；压纸板38固定在送纸机架32上，并且压纸板38下端与杯筒纸相衔接；压纸板38与送纸机架32连接端为圆弧过渡形状，压纸板38压纸端为平面形状；压纸板38下表面到送纸机架32上表面之间的距离与杯筒纸厚度相同。

杯筒纸驱动机构31在工作过程中：1）将杯筒纸上料至杯筒纸供纸机构中；2）驱动链轮转动依次带动与之啮合的杯筒移动链轮34和杯筒吸取链轮36转动；3）杯筒吸取链轮36转动依次带动吸取连杆371和吸取块373运动将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸吸取至送纸机架32表面；4）杯筒移动链轮34转动带动移动传动元件351和拨动头352向后运动到杯筒纸的后侧，运动时拨动转块354受到杯筒纸的压力进而压缩拨动弹簧，拨动转块354输出端低于杯筒纸后端面；5）拨动头352位于杯筒纸的后侧，拨动转块354受到拨动弹簧向上的弹力弹出，拨动转块354输出端高于杯筒纸后端面；杯筒移动链轮34转动带动拨动头352向前运动，拨动转块354推动杯筒纸向前运动至前一个工位完成杯筒纸驱动过程。

杯筒纸驱动机构31解决了对杯筒纸上料时，先用吸纸气缸驱动吸纸机构将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸吸取至送纸机架上，而后杯筒纸推动气缸驱动推纸机构将杯筒纸推出完成杯筒纸上料过程；而杯筒纸的吸纸过程和推纸过程分别需要吸纸气缸和杯筒纸推动气缸两个驱动机构动作，增加了驱动机构的数量；同时，杯筒纸推动气缸推动杯筒纸上料时一次推出一张杯筒纸后就缩回再推下一张；当推动初始位置到杯筒纸上料位置之间的距离较长时，推动一张杯筒纸上料的时间会增加较多，从而不利于杯筒纸的快速上料的问题。通过设置杯筒移动链轮34、杯筒移动头35、杯筒吸取链轮36和杯筒吸取头37；杯筒纸上料至杯筒纸供纸机构后，驱动链轮转动依次带动与之啮合的杯筒移动链轮34和杯筒吸取链轮36转动；杯筒吸取链轮36转动依次带动吸取连杆371和吸取块373运动将杯筒纸供纸机构中的杯筒纸吸取至送纸机架32表面；杯筒移动链轮34转动带动移动传动元件351和拨动头352向后运动到杯筒纸的后侧，运动时拨动转块354受到杯筒纸的压力进而压缩拨动弹簧，拨动转块354输出端低于杯筒纸后端面；拨动头352位于杯筒纸的后侧，拨动转块354受到拨动弹簧向上的弹力弹出，拨动转块354输出端高于杯筒纸后端面；杯筒移动链轮34转动带动拨动头352向前运动，拨动转块354推动杯筒纸向前运动至前一个工位完成杯筒纸驱动过程。而杯筒移动链轮34和杯筒吸取链轮36都与相同驱动链轮相啮合，即一个驱动链轮即可同时驱动杯筒纸吸纸和杯筒纸推纸两个动作，与吸纸气缸和杯筒纸推动气缸两个驱动机构分别驱动杯筒纸吸纸和杯筒纸推纸相比减少了驱动机构的数量；同时，与移动传动元件351相连接的拨动头352有多个，多个拨动头352将杯筒纸吸取位置和杯筒纸上料位置之间分成多段相同的距离，并且多个拨动头352分别与不同的杯筒纸相接触；而每次移动传动元件351只需要带动杯筒纸移动相邻拨动头352间隔的距离即可将最前端杯筒纸输送至杯筒纸上料位置；与杯筒纸推动气缸推动杯筒纸上料一次推动距离为杯筒纸吸取位置和杯筒纸上料位置之间较长的距离相比减少了杯筒纸上料时所需要的推送距离，保证了杯筒纸的快速上料。

如图12所示，杯筒定型机构33包括成型驱动组件331和定型治具332；成型驱动组件331和定型治具332都固定在工作台上，成型驱动组件331输出端与定型治具332输入端相连接；定型治具332位于送纸机架32出料口，并且定型治具332输出端与杯筒纸相配合；成型驱动组件331用于带动定型治具332运动；定型治具332用于将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状；成型驱动组件331包括成型驱动轴333、成型凸轮334、成型轴承、成型连杆336和成型导柱337；成型驱动轴333和成型连杆336都固定在工作台上，成型驱动轴333转动端与成型凸轮334相连接；成型轴承固定在成型连杆336末端，并且成型轴承嵌合于成型凸轮334内部凹槽；成型连杆336与成型导柱337活动端相连接，并且成型连杆336首端与定型治具332输入端相连接；在成型凸轮334的带动下，成型连杆336首端驱动定型治具332打开松开纸杯杯筒或者关闭将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状。成型连杆336包括第一成型连杆3361和第二成型连杆3362；第一成型连杆3361末端与成型轴承相连接，第一成型连杆3361首端与第二成型连杆3362末端相铰接，并且第二成型连杆3362首端与定型治具332相铰接；成型驱动组件331还包括成型轴承座3311；成型轴承座3311固定在工作台上，并且成型轴承座3311与第一成型连杆3361中端相配合；成型驱动轴333通过链传动方式驱动；成型驱动组件331还包括杯筒支撑元件3312；杯筒支撑元件3312输出端与杯筒底部相接触；杯筒支撑元件3312包括支撑凸轮3313、支撑顶杆3314和支撑板3315；支撑凸轮3313固定在成型驱动轴333上；支撑顶杆3314下端通过滚轮与支撑凸轮3313外表面相接触，支撑顶杆3314中端与成型轴承座3311相配合，并且支撑顶杆3314上端与支撑板3315相连接；支撑板3315上表面与杯筒底部相接触；支撑板3315长度小于纸杯杯筒高度；定型治具332包括定型底座3321和定型块3322；定型底座3321固定在工作台上，定型块3322形状与纸杯杯筒形状相对应；多个定型块3322内侧分别与定型底座3321相铰接，并且多个定型块3322分别与多个成型连杆336相连接。

杯筒定型机构33在工作过程中：1）杯筒纸驱动机构31将杯筒纸输送至与杯筒定型机构33相衔接工位；2）成型驱动轴333转动带动与之相连的成型凸轮334转动，成型凸轮334转动带动与之相接触的成型连杆336向上运动；3）成型连杆336带动与之相连的定型治具332合拢将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状完成杯筒成型过程。

杯筒定型机构33解决了将杯筒纸成型为纸杯杯筒时，采用两个上推气缸分别推动两片成型治具合拢将杯筒纸成型为纸杯杯筒完成杯筒纸成型过程；而气缸推动精确度较差，当上推气缸使用一段时间后气缸推动轴与气缸本体之间容易产生缝隙，引起气缸推动轴伸出后偏移之前的位置；从而造成成型治具相对于之前的成型位置发生偏移，不利于杯筒纸的精确成型的问题。通过设置成型驱动组件331；杯筒纸输送至与杯筒定型机构33相衔接工位后，成型驱动轴333转动带动与之相连的成型凸轮334转动，成型凸轮334转动带动与之相接触的成型连杆336向上运动；成型连杆336带动与之相连的定型治具332合拢将杯筒纸翻卷成纸杯杯筒形状完成杯筒成型过程。而定型治具332的驱动方式为凸轮驱动，凸轮的制造精度相对于气缸制造精度较高，成型连杆336下端沿着凸轮表面运动能够带动定型治具332精确转动；从而避免了气缸推动时由于气缸推动轴与气缸本体之间产生缝隙造成定型治具332发生偏移的情况，保证了杯筒纸的精确成型。

如图1所示，上述结构的纸杯的生产方法，该方法采用上述的纸杯机进行审查，该方法包括以下的步骤：

（s1）杯底纸冲切上料：冲杯底装置1将输送来的杯底纸冲切成杯底形状并且输送至治具输送装置2中；

（s2）杯筒成型：杯筒送纸装置3将杯筒纸输送至杯筒加工工位，杯筒定型机构33将杯筒纸加工成纸杯杯筒形状；

（s3）杯筒杯底连接：杯底加工装置对治具输送装置2上的杯筒和杯底进行折底、卷底和滚花，将杯筒杯底相互连接；

（s4）杯口卷边：治具输送装置2将纸杯输送至卷边装置，卷边装置对纸杯杯口进行卷边完成纸杯组装过程。

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