一种纸浆模塑制品的机加工设备及方法与流程

本发明属于纸浆模塑制品加工技术领域，尤其涉及一种纸浆模塑制品的机加工设备及方法。

背景技术：

纸浆模塑制品，其包括纸浆模塑杯盖和杯子等等容器产品。

杯盖和杯子在组合时，为了保证密封性和防脱性，一般会在任意一方上制造一环形扣设计。

目前的这种环形扣设计其采用纸浆模塑加工过程中加工制得，以达到上述的密封性和防脱性。这种方式其虽然在一定程度上能够满足使用要求，但是，这种方式其有如下缺陷：

会导致不等厚的结构，材料投入量增加；

其次，增加了开模难度和成本。

为了改进现有技术的缺陷，例如，中国专利公开了专利号200910157668.6提供了一种加工方法，在该专利的实施例2中提供的一种滚轮压制成型倒钩槽之制造方法，其当外模、内模与顶料块闭模时然后借由外在动力推动使该模轮向内前进，使其成型条抵住模塑杯盖的表面，并且继续前进使该模塑杯盖的表面随着成型条的轮廓变形而缩入该内模的承接槽内，然后即驱动该模轮绕着模塑杯盖的表面转动至少一圈，因此而成形出一道环状的倒钩槽；借由外在动力拉动该模轮迅速向外退开，且外模及内模向闭模时的反方向开模，并由该顶料块将已具倒钩槽的模塑杯盖顶出，即完成一成品。这种方式的缺陷在于：模轮环绕行走一圈，其效率较低，同时，需要设计一圈的模轮行走导向轨迹，暂用较大体积并且成本较高，不便于取放料。

还有，中国专利还公开了一种可控进给加工纸浆杯盖环形扣的伺服成形装置，cn201922057581.3，该方案其利用机械设备对纸浆杯盖后期进行挤压成型加工，下模位于下压组件正下方，这种结构其导致未加工纸浆杯其放置以及加工完毕后的纸浆杯取得受到干涉，影响前期的放料以及后期的取料。其次，完成一杯盖加工后需要将已经完成加工的杯盖取下并重新安装一未加工的杯盖才能继续挤压加工，中间的停顿时间较长并且影响加工效率。

再者，现有的纸浆模塑制品其余边去除加工其同样存在效率低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够解决上述技术问题的一种纸浆模塑制品的机加工设备及方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种纸浆模塑制品的机加工设备包括：

进料单元，用于将未滚压/旋切的纸浆模塑制品进行进料输送；

机加工单元，包括水平转盘，在水平转盘的上表面水平滑动连接有至少一个平移滚压/旋切轮，所述平移滚压/旋切轮和平移驱动机构连接并且平移滚压/旋切轮和旋转驱动机构连接，在水平转盘的上表面转动连接有位于每一个平移滚压/旋切轮外围的两个以平移滚压/旋切轮为中心呈对称分布的滚压/旋切动模，每一个滚压/旋切动模对应一旋转式下压组件，每个滚压/旋切动模对应一转动驱动机构并且转动驱动机构驱动滚压/旋切动模转动，平移滚压/旋切轮靠近其中一滚压/旋切动模从而对未滚压/旋切纸浆模塑制品进行径向向内滚压/旋切加工，下一个未滚压/旋切纸浆模塑制品则放置在另外一个滚压/旋切动模上；

取放料单元，用于将进料单元输送的未滚压/旋切纸浆模塑制品放置在滚压/旋切动模上，以及用于将已经滚压/旋切的纸浆模塑制品取得并移送至机加工单元外。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的机加工单元有两个并且呈前后间隔直线分布，所述的机加工单元转动连接在机架上。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的平移滚压/旋切轮有若干个并且形成一列，旋转驱动机构驱动所述的平移滚压/旋切轮同步旋转，在每个平移滚压/旋切轮的外围分布有两个以平移滚压/旋切轮为中心呈对称分布的上述滚压/旋切动模并且所述滚压/旋切动模呈两列分布，转动驱动机构有两个并且一个转动驱动机构驱动位于一列上的滚压/旋切动模同步旋转，所述的旋转式下压组件呈两列分布并且位于同一列上的旋转式下压组件同步动作。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的旋转式下压组件包括旋转气缸，以及连接在旋转气缸旋转伸缩杆上的压块，压块和旋转气缸的旋转伸缩杆转动连接。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的平移驱动机构包括与水平转盘水平滑动连接的平移板，所述的平移滚压/旋切轮通过连接轴转安装在平移板上并且连接轴转和平移板转动连接，在水平转盘上设有驱动所述平移板靠近滚压/旋切动模和远离滚压/旋切动模的平移动力组件连接。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的旋转驱动机构包括绕设在相邻两根连接轴转上的联动同步带，任意一根连接轴转通过主动同步带与驱动电机连接，所述的驱动电机固定在平移板或者水平转盘上。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，每个转动驱动机构包括绕设在与滚压/旋切动模连接的滚压/旋切转轴上的转动同步带，转动同步带和固定在水平转盘上的转动伺服电机连接，并且转动同步带绕设在所述滚压/旋切转轴上的一段呈波浪形。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，其中同一列上的旋转式下压组件与另外同一列上的旋转式下压组件呈错位分布。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的平移滚压/旋切轮有2-8个；2-8个滚压/旋切动模位于一列上，2-8个旋转式下压组件位于一列上。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的取放料单元有两个，其中一个位于位于其中一进料单元侧上方，另外一个位于出料单元侧上方，其中一个取放料单元用于将进料单元输送的未滚压/旋切纸浆模塑制品放置逐一放置在两个机加工单元上，另外一个取放料单元用于逐一将两个机加工单元已经滚压/旋切的纸浆模塑制品取得并移送至出料单元上，进料单元和出料单元平行分布并且机加工单元位于进料单元和出料单元之间。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的出料单元呈l形。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的取放料单元安装在龙门支架上，在龙门支架的两端内侧设有位于进料单元进料端的照相机。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的取放料单元通过平移驱动装置连接在龙门支架顶部下侧，平移驱动装置驱动取放料单元平移从而将已经滚压/旋切的纸浆模塑制品移送至出料单元上。

在上述的一种纸浆模塑制品的机加工设备中，所述的取放料单元包括呈水平设置的三角块，在三角块的下表面每个角部分别连接有上连接块，在每块上连接块的下表面连接有连接杆并且连接杆的下端向内汇聚连接在下连接块上，在下连接块下表面连接有取料装置。

一种纸浆模塑制品的成型方法包括如下步骤：

s1、进料，将未滚压/旋切的纸浆模塑制品放置在进料单元上；

s2、放置，取放料单元有两个，其中一个取放料单元将未滚压/旋切的纸浆模塑制品放置在机加工单元的其中至少一滚压/旋切动模上，旋转式下压组件旋转并下压将未滚压/旋切的纸浆模塑制品固定在滚压/旋切动模上；

s3、滚压/旋切，机加工单元的平移滚压/旋切轮靠近s2步骤中的滚压/旋切动模并进行径向向内滚压/旋切；

s4、取料，机加工单元的水平转盘转动180°，另外一个取放料单元将已经滚压/旋切的纸浆模塑制品取得并放置在出料单元上，此时与s2步骤滚压/旋切动模相对的另外一个滚压/旋切动模其重复上述的s2步骤。

与现有的技术相比，本一种纸浆模塑制品的机加工设备及方法的优点在于：

旋转式下压组件其可以在进行放置未加工纸浆模塑制品时旋转离开滚压/旋切动模正上方，以起到避让从而提高放料和取料效率。

交替滚压/旋切和取放料，其大幅缩短了等待时间，提高了生产效率，以及可以适用于大批量的生产加工。

制造成本低。

机械取放料，其提高了自动化程度，以进一步提高生产效率。

附图说明

图1是本发明提供的滚压/旋切成型设备结构示意图。

图2是本发明提供的机加工单元结构示意图。

图3是本发明提供的滚压/旋切成型设备另一视角结构示意图。

图中，水平转盘1、进料单元10、平移滚压/旋切轮2、机加工单元20、平移驱动机构3、平移板30、连接轴转31、旋转驱动机构4、联动同步带40、主动同步带41、驱动电机42、滚压/旋切动模5、旋转式下压组件6、旋转气缸60、压块61、转动驱动机构7、滚压/旋切转轴70、转动同步带71、转动伺服电机72、取放料单元8、龙门支架80、照相机81、三角块82、上连接块83、连接杆84、下连接块85、平移驱动装置86、出料单元9。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，以加工滚压纸浆模塑产品为例，一种纸浆模塑制品的机加工设备包括进料单元10，用于将未滚压的纸浆模塑制品进行进料输送；进料单元10为输送带。

滚压单元20，优选地，本实施例的滚压单元20有两个并且呈前后间隔直线分布，所述的滚压单元20转动连接在机架21上。具体地，滚压单元20包括水平转盘1，水平转盘1转动连接在机架上，在机架上设有驱动所述水平转盘1转动的转盘驱动电机11。

在水平转盘1的上表面水平滑动连接有至少一个平移滚压轮2，所述平移滚压轮2和平移驱动机构3连接并且平移滚压轮2和旋转驱动机构4连接，在水平转盘1的上表面转动连接有位于每一个平移滚压轮2外围的两个滚压动模5，未加工的纸浆模塑制品其套设在滚压动模5上，在滚压动模5的下端边缘设有与平移滚压轮2外缘间隙配合的环形凹槽，平移滚压轮2与纸浆模塑制品的外壁接触以迫使纸浆模塑制品的壁厚向内环形凹槽内挤压形变，即，在纸浆模塑制品的壁厚方向制得与纸浆模塑制品壁厚等厚的内凸扣，以及用于将放置在滚压动模5上的未滚压纸浆模塑制品向下压住的旋转式下压组件6，旋转式下压组件6其可以在进行放置未加工纸浆模塑制品时旋转离开滚压动模5正上方，以起到避让从而提高放料和取料效率，所述的滚压动模5和转动驱动机构7连接。

滚压动模5的旋转方向与平移滚压轮2的旋转方向相反并且两者的旋转速度一致。

优选地，在本实施例的每一个平移滚压轮2的外围分布有两个以平移滚压轮2为中心呈对称分布的滚压动模5，每一个滚压动模5对应一旋转式下压组件6，每个滚压动模5对应一转动驱动机构7并且转动驱动机构7驱动滚压动模5转动。两个滚压动模5其可以形成交替滚压和滚压时的取已经完成滚压的纸浆模塑制品，大幅缩短了生产周期，以及大幅提高了生产加工效率。平移滚压轮2靠近其中一滚压动模5从而对未滚压纸浆模塑制品进行径向向内滚压成型，下一个未滚压纸浆模塑制品则放置在另外一个滚压动模5上。

优选地，本实施例的平移滚压轮2有若干个并且形成一列，旋转驱动机构4驱动所述的平移滚压轮2同步旋转，即一个旋转驱动机构4驱动所有的平移滚压轮2同步旋转，在每个平移滚压轮2的外围分布有两个以平移滚压轮2为中心呈对称分布的上述滚压动模5并且所述滚压动模5呈两列分布，数量的扩展其可以适用于大批量滚压生产加工，转动驱动机构7有两个并且一个转动驱动机构7驱动位于一列上的滚压动模5同步旋转，即，一列滚压动模5上的未加工纸浆模塑制品在进行滚压加工时，另一列滚压动模5则进行未加工纸浆模塑制品放置，交替进行从而缩短等待时间，可以大幅提高生产加工效率，所述的旋转式下压组件6呈两列分布，位于同一列上的旋转式下压组件6同步动作，呈列分布其可以便于布局以及紧凑整体结构。

优选地，旋转式下压组件6包括旋转气缸60，以及连接在旋转气缸60旋转伸缩杆上的压块61，压块61和旋转气缸60的旋转伸缩杆转动连接。

压块61和旋转伸缩杆通过轴承或者轴套转动连接。以确保纸浆模塑制品被压住。

进一步地，平移驱动机构3包括与水平转盘1水平滑动连接的平移板30，在水平转盘1上设有两根相互平行的导轨，在平移板30的下表面两端分别设有与所述的导轨一一滑动连接的滑块，上述的结构其可以实现平移板30平顺滑动，所述的平移滚压轮2通过连接轴转31安装在平移板30上并且连接轴转31和平移板30转动连接，两者可以通过轴承或者轴套实现转动连接，在水平转盘1上设有驱动所述平移板30靠近滚压动模5和远离滚压动模5的平移动力组件连接。平移动力组件为气缸、油缸以及伺服电机协同丝杆螺套中的任意一种。

平移驱动机构3驱动平移滚压轮2靠近一列滚压动模5，则进行滚压加工，此时另外一列上的已经滚压纸浆模塑制品则进行卸料，同步进行答复提高了生产加工效率。

进一步地，旋转驱动机构4包括绕设在相邻两根连接轴转31上的联动同步带40，任意一根连接轴转31通过主动同步带41与驱动电机42连接，即，通过串联的方式实现动力传递，同时，相邻的两根主动同步带41呈上下错位分布，所述的驱动电机42固定在平移板30或者水平转盘1上。驱动电机42为伺服电机。

进一步地，每个转动驱动机构7包括绕设在与滚压动模5连接的滚压转轴70上的转动同步带71，转动同步带71和固定在水平转盘1上的转动伺服电机72连接，并且转动同步带71绕设在所述滚压转轴70上的一段呈波浪形。呈波浪形其可以确保转动同步带71的张紧度，以及确保动力输出传递的及时性。

进一步地，其中同一列上的旋转式下压组件6与另外同一列上的旋转式下压组件6呈错位分布。错位分布其可以合理利用空间，避免两两对应导致的干涉，以及需要较大的宽度空间。

优选地，本实施例的平移滚压轮2有2-8个；2-8个滚压动模5位于一列上，2-8个旋转式下压组件6位于一列上。

例如，本实施例的平移滚压轮2有4个；4个滚压动模5位于一列上，4个旋转式下压组件6位于一列上。实际生产时，可以根据实际的生产量进行设定相应的数量。

水平转盘1上的平移滚压轮2呈一列分布，滚压动模5呈两列分布，平移滚压轮2靠近其中一列滚压动模5，而旋转式下压组件6则在平移滚压轮2靠近滚压动模5前则将未加工的纸浆模塑制品压在滚压动模5上，随着平移滚压轮2靠近滚压动模5并平移滚压轮2和滚压动模5反向旋转时，此时的平移滚压轮2则对滚压动模5上的纸浆模塑制品进行周向一圈滚压，然后平移滚压轮2复位，滚压后则在纸浆模塑制品的内壁形成一内凸环形扣，其外壁形成一与内凸环形滚压扣相对应的内凹环形滚压槽；

上述的滚压同时，另一列上的滚压动模5则进行卸料处理，即，旋转式下压组件6旋转并脱离滚压动模5，以及进行未加工纸浆模塑制品的放置，当滚压完成后，水平转盘1转动180°，此时平移滚压轮2则向未加工的纸浆模塑制品靠近，重复上述的动作则实现重复的滚压加工。

如图3所示，取放料单元8，用于将进料单元10输送的未滚压纸浆模塑制品放置在滚压动模5上，以及用于将已经滚压的纸浆模塑制品取得并移送至滚压单元20外。优选地，本实施例的取放料单元8有两个，其中一个位于位于其中一进料单元10侧上方，另外一个位于出料单元9侧上方，其中一个取放料单元8用于将进料单元10输送的未滚压纸浆模塑制品放置逐一放置在两个滚压单元20上，另外一个取放料单元8用于逐一将两个滚压单元20已经滚压的纸浆模塑制品取得并移送至出料单元9上，进料单元10和出料单元9平行分布并且滚压单元20位于进料单元10和出料单元9之间。

进一步地，取放料单元8安装在龙门支架80上，在龙门支架80的两端内侧设有位于进料单元10进料端的照相机81，照相机81用于检测未加工纸浆模塑制品在进料单元上的位置，以及是否有进料检测。

具体地，取放料单元8通过平移驱动装置86连接在龙门支架80顶部下侧，平移驱动装置驱动取放料单元8平移从而将已经滚压的纸浆模塑制品移送至出料单元9上。平移驱动装置为同步带平移传动方式、丝杆螺母平移传动方式和导轨滑块平移传动方式中的任意一种。

其次，取放料单元8包括呈水平设置的三角块82，在三角块82的下表面每个角部分别连接有上连接块83，在每块上连接块83的下表面连接有连接杆84并且连接杆84的下端向内汇聚连接在下连接块85上，在下连接块85下表面连接有取料装置。取料装置为气盘升降式取料装置，其为现有技术，本实施例不对其结构做进一步赘述。

一种纸浆模塑制品的成型方法包括如下步骤：

s1、进料，将未滚压的纸浆模塑制品放置在进料单元10上；

s2、放置，取放料单元8有两个，其中一个取放料单元8将未滚压的纸浆模塑制品放置在滚压单元20的其中至少一滚压动模5上，旋转式下压组件6旋转并下压将未滚压的纸浆模塑制品固定在滚压动模5上；

s3、滚压，滚压单元20的平移滚压轮2靠近s2步骤中的滚压动模5并进行径向向内滚压纸浆模塑制品；

s4、取料，滚压单元20的水平转盘1转动180°，另外一个取放料单元8将已经滚压的纸浆模塑制品取得并放置在出料单元9上，此时与s2步骤滚压动模5相对的另外一个滚压动模5其重复上述的s2步骤。

实施例二

本实施例的工作原理与结构与实施例一基本相同，不同的结构在于：所述的滚压单元20有3-6个。

实施例三

本实施例的工作原理与结构与实施例一基本相同，不同的结构在于：所述的滚压单元20有1个，取放料单元有1个，取料后再进行放料动作。

实施例四

本实施例的工作原理与结构与实施例一基本相同，不同的结构在于：本设备包括进料单元，用于将未旋切的纸浆模塑制品进行进料输送；

旋切单元，旋切单元包括水平转盘，在水平转盘的上表面水平滑动连接有至少一个平移旋切轮，所述平移旋切轮和平移驱动机构连接并且平移旋切轮和旋转驱动机构连接，在水平转盘的上表面转动连接有位于每一个平移旋切轮外围的两个以平移旋切轮为中心呈对称分布的旋切动模，每一个旋切动模对应一旋转式下压组件，每个旋切动模对应一转动驱动机构并且转动驱动机构驱动旋切动模转动，平移旋切轮靠近其中一旋切动模从而对未旋切纸浆模塑制品进行径向向内旋切，下一个未旋切纸浆模塑制品则放置在另外一个旋切动模上；

取放料单元，用于将进料单元输送的未旋切纸浆模塑制品放置在旋切动模上，以及用于将已经旋切的纸浆模塑制品取得并移送至旋切单元外。

更换平移滚压轮2，将其替换为平移旋切轮，以及滚压动模5替换为将旋切动模，以提高旋切加工效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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