專利名稱：一次用餐具生產(chǎn)自動線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及餐具生產(chǎn)設(shè)備，特別是一次用餐具生產(chǎn)自動線。
現(xiàn)有的一次用餐具生產(chǎn)設(shè)備，多數(shù)按照加工工序分別設(shè)置，相互獨(dú)立，利用人工轉(zhuǎn)移，輸送加工的半成品，操作設(shè)備，使其相互配合作業(yè)，完成混料、拌料、送料入模、模壓成型及表面處理等多道工序，實(shí)現(xiàn)對一次用餐具的加工生產(chǎn)，再使用包裝機(jī)械對加工好的餐具成品進(jìn)行包裝。由于這類設(shè)備一般沒有按照生產(chǎn)流水線來設(shè)計(jì)，缺少專用輸送轉(zhuǎn)運(yùn)工件的裝置，僅依靠人工是不能使各個加工工序設(shè)備有效地配合、協(xié)調(diào)一致地工作，因而其整體的工作效率和加工質(zhì)量難以保證和提高，并且這類現(xiàn)有的生產(chǎn)一次用餐具的生產(chǎn)設(shè)備因其各道工序的生產(chǎn)設(shè)備相互獨(dú)立，沒有聯(lián)成生產(chǎn)自動線，造成占地面積大，整機(jī)設(shè)備難以小型化。
本發(fā)明的目的是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的自動化程度低、工作效率難以保證、生產(chǎn)質(zhì)量難以提高，設(shè)備難以小型化等不足之處進(jìn)行改進(jìn)，提出并設(shè)計(jì)一次用餐具成型生產(chǎn)自動線。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用送料裝置、模壓成型裝置、機(jī)械手、工件輸送裝置和表面處理裝置，相互組合，采用液壓發(fā)生器為動力源，表面處理裝置包括噴涂裝置、印花印字裝置、烘干裝置和消毒包裝裝置，采用控制各裝置配合協(xié)調(diào)工作的操作控制臺，其特征在于，采用由電動機(jī)驅(qū)動的給料螺旋機(jī)與料斗配連組成送料裝置，給料螺旋機(jī)配接由給料液壓推桿操縱的餐具坯料計(jì)量裝置，餐具坯料計(jì)量裝置與模壓成型裝置配連，模壓成型裝置由裝有支承柱的支座、上模、中模、下模、工作臺面、與液壓發(fā)生器配連的上液壓臂、下液壓臂組成，上液壓臂安裝在上支承臂上，上支承臂固定在支承柱上，上模安裝在上液壓臂下端，中模鑲嵌在工作臺面中，工作臺面由支承柱支承，下模裝在下液壓臂上端，下液壓臂安裝在支座上的支承臂中，上模、中模、下模分別配有加熱裝置，上模、中模、下模合在一起時其上的模腔構(gòu)成餐具成型腔，機(jī)械手與工件輸送裝置配連，且裝在工作臺面下方，工件輸送裝置配有的液壓驅(qū)動裝置，其與液壓發(fā)生器配連，工件輸送裝置采用輸送軌道配備運(yùn)動小車，與托架運(yùn)輸機(jī)配合，機(jī)械手與運(yùn)動小車配連。
機(jī)械手采用鋼針張合結(jié)構(gòu)的機(jī)械手。
下模配有電磁震動裝置。
中模鑲嵌在采用大理石制作的工作臺面中。
工作臺面的厚度為150毫米-200毫米。
中模配有的加熱裝置為高頻加熱裝置。
上模、中模、下模組合在一起時構(gòu)成的餐具成型腔有多個。
輸送軌道采用環(huán)形軌道。
表面處理裝置采用的噴涂裝置由分別裝有上噴嘴、下噴嘴的左噴架與右噴架組合，其與托架運(yùn)輸機(jī)配合，托架運(yùn)輸機(jī)的托架在噴涂裝置中的運(yùn)動軌跡處在左噴架與右噴架之間，左噴架、右噴架下部裝在泄漏管，上噴嘴、下噴嘴分別通過各自的管道與涂料貯存器和氣壓發(fā)生器配接，左噴架、右噴架配有噴架轉(zhuǎn)移器和防止噴涂物外泄的檔板。
在表面處理裝置的噴涂裝置后配置了坯件定型裝置，在烘干裝置后配置了噴膠裝置，噴膠裝置再與消毒包裝置配合。
本發(fā)明的工作原理是，采用液壓發(fā)生器配接液壓驅(qū)動裝置、機(jī)械手、及工件輸送裝置、表面處理裝置，使完成餐具生產(chǎn)各道工序的生產(chǎn)裝置組合在一起，通過操作控制臺使其協(xié)調(diào)工作，構(gòu)成餐具生產(chǎn)自動線。其工作過程是，當(dāng)生產(chǎn)一次用餐具的原料，如谷殼和粘合劑按照比例配制混合，通過大功率的攪拌機(jī)充分拌合混勻后進(jìn)入送料裝置的料斗中，由操作控制臺啟動給料螺旋機(jī)的工作電源，使電動機(jī)工作，驅(qū)動給料螺旋機(jī)工作，通過螺旋葉片的作用將料斗中拌合好的原材料經(jīng)過送料通道送入餐具坯料計(jì)量裝置，再由給餐具坯料計(jì)量裝置提供動力的給料液壓推桿作用將餐具坯料計(jì)量裝置計(jì)量好的坯料在中模工作臺面上送人模壓成型裝置中，當(dāng)坯料送入由下模、中模組合在一起時形成的成型腔的部分腔體中，給料液壓推桿在液壓驅(qū)動裝置的作用下回位，使得餐具坯料計(jì)量裝置離開成型腔，沿工作臺面回到料斗下方與給料螺旋機(jī)再次配合。與此同時，下模配備的電磁震動裝置工作，使落入成型腔里中模和下模組合部分的坯料受振而被均勻夯實(shí)。約3-4秒鐘后，上模在餐具坯料計(jì)量裝置離開工作臺面的中模所在的位置后，上模在上液壓臂的作用下，向下運(yùn)動，與中模配合且擠壓到位，同時下模在下液壓臂的作用下上行也擠壓到位，此時上、中、下模合在一起，合模約40秒鐘，在合模期間，上模，中模及下模的加熱裝置工作并且均達(dá)到規(guī)定的270℃-280℃的熱壓溫度，這樣落進(jìn)由上、中，下模的模腔組合起的成型腔中的坯料，就在高溫高壓的條件下被加工成型，從而實(shí)現(xiàn)餐具的熱壓成型，餐具坯件成型后，再通過操作控制臺的功能開關(guān)轉(zhuǎn)換，使液壓裝置驅(qū)動上液壓臂，下液壓臂逆向運(yùn)動，上液壓臂上行，下液壓臂下行、脫離鑲嵌在工作臺面的中模，此時已成型的餐具坯件被下模支承并隨下模運(yùn)行也離開了鑲嵌中模的工作臺面，與此同時，處在工作臺面下方的工件輸送裝置配連的機(jī)械手動作，由重錘牽引構(gòu)成機(jī)械手的鋼針張合機(jī)構(gòu)，使鋼針張合機(jī)構(gòu)的機(jī)械手將壓好成型的餐具坯件夾持住，使其脫離隨下液壓臂繼續(xù)下行的下模，當(dāng)餐具坯件在機(jī)械手的夾持下脫離下模后，隨著機(jī)械手運(yùn)動至工件輸送裝置運(yùn)動的軌道中間，而且機(jī)械手所處位置被工件輸送裝置轉(zhuǎn)送下道工序。進(jìn)行噴涂處理，工件輸送裝置帶著機(jī)械手夾持的餐具坯件，將其運(yùn)送到托架運(yùn)輸機(jī)的托架上方，機(jī)械手的鋼絲張合結(jié)構(gòu)受重錘的作用松開鋼針夾具，使餐具坯件脫離鋼針夾具，由托架接收機(jī)械手夾持的餐具坯件，機(jī)械手將餐具坯件放置于托架運(yùn)輸機(jī)的托架上后，由托架運(yùn)載著餐具坯件隨托架運(yùn)輸機(jī)進(jìn)入噴涂裝置。在噴涂裝置內(nèi)，由于上下左右設(shè)置的噴嘴噴射進(jìn)行表面處理涂液，使得被噴涂的餐具坯件在裝有軸承的支承桿及其上安裝的頂架構(gòu)成的托架上旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到噴涂均勻的效果。在噴涂裝置內(nèi)，托架運(yùn)輸機(jī)的托架運(yùn)動軌跡兩側(cè)配有防止噴涂液外泄的檔板，多余殘留的噴涂液給左右噴架下方設(shè)置的泄漏管配接的管道回收。餐具坯件噴涂完畢，左右噴架分開，托架運(yùn)輸機(jī)上的餐具坯件再由工件輸送裝置配備的機(jī)械手夾持輸送到印花印字裝置進(jìn)行印花印字處理，然后由操作控制臺轉(zhuǎn)換功能開關(guān)，使餐具坯件再進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行干燥處理，最后再進(jìn)行紫外線消毒處理，經(jīng)過消毒處理后的餐具坯件，按先后秩序馬疊，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量后即運(yùn)送到使用真空吸附的塑料袋中進(jìn)行封口，爾后入箱打包。本發(fā)明采用環(huán)形軌道，使各道工序的生產(chǎn)裝置構(gòu)成生產(chǎn)一次用餐具的生產(chǎn)自動線，由操作控制臺協(xié)調(diào)工作，使得制作原材料被投入送料裝置后，即途經(jīng)各道工序的設(shè)備加工，最終成為合格的成品入箱打包。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)合理、集生產(chǎn)一次用餐具的基本工序的生產(chǎn)裝置組合成生產(chǎn)自動線，其采用工件輸送裝置與模壓成型裝置、表面處理裝置配合，由操作控制臺自動協(xié)調(diào)動作，保證餐具坯料成型，噴涂、印花印字、烘干，消毒、塑封包裝的質(zhì)量，機(jī)械手和工件輸送裝置的采用大大提高了生產(chǎn)一次用餐具的自動化程度，機(jī)械手結(jié)構(gòu)新穎、實(shí)用，模壓成型裝置采用多個餐具成型腔，高頻加熱、電磁震動，提高了生產(chǎn)工效和工作質(zhì)量，本發(fā)明采用環(huán)形軌道與各生產(chǎn)裝置配合，使自動線的結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，日產(chǎn)量可達(dá)4萬余只餐具，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于采用以谷殼為主要原料的一次用餐具的加工生產(chǎn)，也可以適用其它多種植物的根莖葉、桔桿的細(xì)碎物原料的一次用餐具的加工生產(chǎn)，生產(chǎn)的成品無毒無害。


圖1，本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意2，本發(fā)明采用的送料裝置與模壓成型裝置及機(jī)械手。輸送裝置組合示意3，本發(fā)明采用的工件輸送裝置配備的運(yùn)動小車示意4，本發(fā)明采用的噴涂裝置結(jié)構(gòu)示意5，本發(fā)明采用的機(jī)械手夾持餐具示意6，本發(fā)明采用的機(jī)械手夾持餐具示意俯視圖下面根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由操作控制臺1，液壓發(fā)生器2、進(jìn)料裝置3、工件輸送裝置31、熱壓成型裝置6、表面處理裝置7幾部分組合。其中，表面處理裝置7包括噴涂裝置8、印花印字裝置9、烘干裝置12、消毒包裝裝置10。工件輸送裝置31由輸送軌道5配備運(yùn)動小車4，裝有機(jī)械手13，且與托架運(yùn)輸機(jī)33配合，采用液壓發(fā)生器2為動力源，配接液壓驅(qū)動裝置30，進(jìn)料裝置3與模壓成型裝置6配接，通過工件輸送裝置31與托架運(yùn)輸機(jī)33的配合，模壓成型裝置6與表面處理裝置7配合，操作控制臺1設(shè)有使各裝置配合協(xié)調(diào)工作的功能開關(guān)，指示燈、電流表、電壓表及多組繼電器，與各裝置保持電氣連接。輸送軌道5采用直行軌道與環(huán)行軌道組合結(jié)構(gòu)，便于各設(shè)備之間的工序轉(zhuǎn)換和傳遞。在表面處理裝置7中的噴涂裝置2后可根據(jù)需要配接坯件定型裝置，再經(jīng)印花印字裝置9與烘干裝置12配合，在消毒包裝裝置10與烘干裝置12之間配接噴膠裝置11以提高表面處理的效果。噴膠裝置11可在餐具坯件54表面噴涂一層無毒植物纖維膜或者蛋白膜。
如圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明采用由電機(jī)16驅(qū)動的給料螺旋機(jī)17與料斗15配連構(gòu)成送料裝置3，給料螺旋機(jī)17配有由給料液壓推桿14操縱的餐具坯料計(jì)量裝置20，給料螺旋機(jī)17通過送料通道18與餐具坯料計(jì)量裝置20配接，餐具坯料計(jì)量裝置20上有多個進(jìn)料計(jì)量腔19，它們分布的位置與模壓成型裝置6中的中模25上的模腔一一對應(yīng)。給料液壓推桿14由液壓發(fā)生器2提供動力，餐具坯料計(jì)量裝置20與模壓成型裝置6的工作臺面28配連。其中，餐具坯料計(jì)量裝置20有多個進(jìn)料計(jì)量腔19的部分在給料液壓推桿14推動下，可以沿工作臺面28作往返運(yùn)動。模壓成型裝置6由裝有支承柱26的支座38、上模24、中模25、下模35、工作臺面28、上液壓臂21、下液壓臂39、上支承臂23、支承臂37組成。上液壓臂21安裝在支承臂23上，上支承臂23固定在支承柱26上，支承柱26有兩根，對稱安裝在支座38上，上模24安裝在上液壓臂21下端，配有加熱裝置22，中模25鑲嵌在工作臺面28中，采用鑲嵌方式安裝，配有加熱裝置22，工作臺面28由支承柱26支承且固定在支承柱26上，下模35裝在下液壓臂39上端，同樣配有加熱裝置22。下模35與中模25、上模24合在一起，其上的模腔組合就構(gòu)成餐具成型腔27，下液壓臂39安裝在支座33上的支承臂37中。上液壓臂21和下液壓臂39均分別由液壓發(fā)生器2提供動力。機(jī)械手13與工件輸送裝置31配連且安裝在工作臺面28下方，以方便機(jī)械手13在下模35向下運(yùn)動時，從下模35上取下已模壓成型的餐具坯件54，機(jī)械手13與安裝在輸送軌道5上的運(yùn)動小車4配接，機(jī)械手13采用鋼針張合結(jié)構(gòu)的機(jī)械手。加熱裝置22選用電熱絲與電源配接。為了提高電源的工作效率，減少熱能的空耗，中模25配備的加熱裝置22其電源采用高頻發(fā)生器與電熱絲配連構(gòu)成高頻加熱裝置與中模25上的模腔配合組成制餐具坯件的高溫高壓模腔，以提高模壓成型熱效率。有利于進(jìn)料的順暢，縮短熱壓成型的時間。機(jī)械手13配備有重錘開合機(jī)構(gòu)29。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，為了使進(jìn)入上模24、中橫25及下模35合在一起后其上的模腔構(gòu)成的餐具成型腔27中的餐具坯料能均勻分布，下模35配有電磁震動裝置36。工作臺面28采用大理石制作的工作臺面，一方面減少熱量損失，另一方面又便于與餐具坯料計(jì)量裝置20的工作配合。工作臺面28的一般厚度在150毫米至200毫米，以滿足鑲嵌中模25的需要，中模25、上模24、下模35上的模腔有多個、其相互組合在一起構(gòu)成的餐具成型腔27也有多個，為了提高加工餐具的數(shù)量，通?？梢杂?2個餐具成型腔27，或者是有24個餐具成型腔27，最少應(yīng)選擇2-6個餐具成型腔27。相應(yīng)餐具成型腔27的個數(shù)配備機(jī)械手13、托架運(yùn)輸機(jī)33上的托架32。運(yùn)動小車4由車身40和支承輪41組合，運(yùn)動小車4下部配接機(jī)械手13。托架運(yùn)輸機(jī)33安裝在工件輸送裝置31的下方，托架運(yùn)輸機(jī)33上配有軸承的支承桿及頂架構(gòu)成的托架32，其可以在托架運(yùn)輸機(jī)33上自由轉(zhuǎn)動。其與機(jī)械手13配合，進(jìn)行工件轉(zhuǎn)移。在表面處理裝置7中，噴涂裝置8采用左噴架44、右噴架48，左噴架44與右噴架48通過導(dǎo)向桿43、噴架轉(zhuǎn)移器49組合在一起，其可根據(jù)需要分開。分別裝有上噴嘴47，下噴嘴46的左噴架44和右噴架48與托架運(yùn)輸機(jī)33配合，托架運(yùn)輸機(jī)33的托架32運(yùn)動軌跡在左噴架44與右噴架48之間，以便于噴涂工作，左噴架44，右噴架48下部裝有泄漏管50，上噴嘴47、下噴嘴46分別通過輸送管道與涂料貯存器和氣壓發(fā)生器配接(此處附圖中省略了涂料貯存器和氣壓發(fā)生器示意圖)。為了便于左噴架44與右噴架48較好地組合，避免噴涂物泄出，在左噴架44、與右噴架48的結(jié)合部分分別裝有橡皮密封條45構(gòu)成的防止噴涂物外泄的擋板。
如圖2、圖5、圖6所示，本發(fā)明采用的機(jī)械手13使用鋼針張合機(jī)構(gòu)的機(jī)械手，夾持餐具坯件54，鋼針57安裝在夾持桿56上，夾持桿56通過螺釘51固定支承棒52上，裝有夾持桿56的支承棒52與由張緊鋼絲53驅(qū)動的小輪配合，通過重錘55與觸發(fā)器34的配合，控制小輪的動作，實(shí)現(xiàn)夾持桿56的張合，使鋼針57完成對餐具坯件54的夾持和釋放。并配合運(yùn)動小車4實(shí)現(xiàn)對工件的轉(zhuǎn)運(yùn)。
本發(fā)明采用的工件輸送裝置31采用環(huán)形輸送軌道和直線輸送軌道配合，實(shí)現(xiàn)各裝置之間的配合和工件的轉(zhuǎn)運(yùn)。本發(fā)明采用的環(huán)形輸送軌道占地約300M2，采用的坯件定型裝置與模壓成型裝置一樣使用上中下模組合結(jié)構(gòu)，只是模具表面有不粘層。以便餐具坯件經(jīng)過噴涂后能有效地定型。
權(quán)利要求
1.一次用餐具生產(chǎn)自動線，采用送料裝置，模壓成型裝置、機(jī)械手、工件輸送裝置和表面處理裝置，相互組合，采用液壓發(fā)生器為動力源，表面處理裝置包括噴涂裝置，印花印字裝置、烘干裝置和消毒包裝裝置，采用控制各裝置配合協(xié)調(diào)工作的操作控制臺，其特征在于，采用由電動機(jī)(16)驅(qū)動的給料螺旋機(jī)(17)與料斗(15)配連組成送料裝置(3)，給料螺旋機(jī)(17)配接由給料液壓推桿(14)操縱的餐具坯料計(jì)量裝置(20)，餐具坯料計(jì)量裝置(20)與模壓成型裝置(6)配連，模壓成型裝置(6)由裝有支承柱(26)的支座(38)、上模(24)、中模(25)、下模(35)、工作臺面(28)、與液壓發(fā)生器(2)配連的上液壓臂(21)、下液壓臂(39)組成，上液壓臂(21)安裝在上支承臂(23)上，上支承臂(23)固定在支承柱(26)上，上模(24)安裝在上液壓臂(21)下端，中模(25)鑲嵌在工作臺面(28)中，工作臺面(28)由支承柱(26)支承，下模(35)裝在下液壓臂(39)上端，下液壓臂(39)安裝在支座(38)上的支承臂(37)中，上模(24)，中模(25)，下模(35)分別配有加熱裝置(22)，上模(24)、中模(25)合在一起時其上的模腔構(gòu)成餐具成型腔(27)，機(jī)械手(13)與工件輸送裝置(31)配連，且裝在工作臺面(28)下方，工件輸送裝置(31)配有的液壓驅(qū)動裝置(30)，其與液壓發(fā)生器(2)配連，工件輸送裝置(31)采用輸送軌道(5)配備運(yùn)動小車(4)，與托架運(yùn)輸機(jī)(33)配合，機(jī)械手(13)與運(yùn)動小車(4)配連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，機(jī)械手(13)采用鋼針張合結(jié)構(gòu)的機(jī)械手。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，下模(35)配有電磁震動裝置(36)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，中模(25)鑲嵌在采用大理石制作的工作臺面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，工作臺面(28)的厚度為150毫米—200毫米。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，中模(25)配有的加熱裝置(22)為高頻加熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，上模(24)、中模(25)、下模(35)組合在一起時構(gòu)成的成型腔(27)有多個。
8，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，輸送軌道(5)采用環(huán)形軌道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，表面處理裝置(7)采用的噴涂裝置(8)由分別裝有上噴嘴(47)、下噴嘴(46)的左噴架(44)、右噴架(42)組合，其與托架運(yùn)輸機(jī)(33)配合，托架運(yùn)輸機(jī)(33)的托架(32)在噴涂裝置(8)中的運(yùn)動軌跡處在左噴架(44)與右噴架(48)之間，左噴架(44)、右噴架(48)下部裝有泄漏管，上噴嘴(47)、下噴嘴(46)分別通過各自的管道與涂料貯存器和氣壓發(fā)生器配接，左噴架(44)、右噴架(48)配有噴架轉(zhuǎn)移器(490和防止噴涂物外泄的檔板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次用餐具生產(chǎn)自動線，其特征在于，在表面處理裝置(7)的噴涂裝置(8)后配置了坯件定型裝置，在烘干裝置(12)后配置了噴膠裝置(11)，噴膠裝置(11)再與消毒包裝裝置(10)配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一次用餐具生產(chǎn)自動線,由送料裝置、模壓成型裝置、機(jī)械手、工件輸送裝置和表面處理裝置相互組合、采用液壓發(fā)生器為動力源,配備操作控制裝置構(gòu)成生產(chǎn)自動線,表面處理裝置包括噴涂裝置,印花印字裝置、烘干裝置和消毒包裝裝置,機(jī)械手采用鋼針夾具且與工件輸送裝置配連,送料裝置采用給料螺旋機(jī)配接坯料計(jì)量裝置與模壓成型裝置配合。模壓成型裝置配有加熱裝置和電磁震動裝置。其設(shè)計(jì)合理結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小,操作方便。
文檔編號D21J3/00GK1172877SQ97109160
公開日1998年2月11日 申請日期1997年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月4日
發(fā)明者張劍華 申請人:張劍華