一种保温杯口焊接设备

技术领域

本申请涉及保温杯生产技术领域，尤其是涉及一种保温杯口焊接设备。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，人们的生活水平和生活质量有了明显的提高，双层保温杯由于卫生干净、保温效果好，使用寿命长而备受广大消费者的喜爱，目前双层保温杯一般包括内胆和外胆两层，在加工时一般是由操作人员预先将外胆套设于内胆外部形成半成品，然后将半成品放置于工作台上，接着通过预设于工作台上方的扩口机构来对内胆杯口进行外扩处理，以使得内胆杯口处的周壁经外扩之后贴合于外胆杯口内壁，接着再利用预设的焊枪来将内胆杯口和外胆杯口相互贴合的部位焊接在一起，实现双层保温杯的生产制作。其中，上文提及的扩口机构一般包括设置于工作台上方的圆锥块，以及用于驱动圆锥块升降的升降件，通过升降件带动圆锥块下移并冲压内胆杯口内壁，从而来实现对内胆杯口的外扩。

针对上述中的相关技术，由于半成品是由人工放置于工作台上，因此其放置位置不定，且若半成品的放置位置偏离圆锥块正下方，则易导致内胆杯口部分内壁无法被外扩至贴合于外胆杯口内壁，从而影响内胆杯口外扩的稳定性和外扩效果。

发明内容

为了使得预先套设在一起的内胆和外胆半成品能够准确地被放置于扩口机构正下方，确保内胆杯口外扩时的稳定性和外扩效果，本申请提供一种保温杯口焊接设备。

本申请提供的一种保温杯口焊接设备，采用如下的技术方案：

一种保温杯口焊接设备，包括工作台，所述工作台上设置有焊接机构、扩口机构，所述扩口机构用于插入内胆杯口并对内胆杯口口径进行外扩处理；所述工作台上设置有定位组件，所述定位组件包括至少两个夹持块，以及用于驱动两个夹持块朝相互靠近或远离的方向移动的驱动件，两个所述夹持块之间预留有供杯体插设的置物空间，所述置物空间位于扩口机构正下方。

通过采用上述技术方案，通过驱动件带动夹持块朝相互靠近的方向移动，以利用夹持块来将杯体固定夹持于扩口机构正下方，从而便于扩口机构得以精准插入内胆杯口内并对内胆杯口周向进行稳定扩口，确保扩口效果和扩口稳定性，最终提高焊接稳定性。

作为优选，所述工作台上方转动连接有转盘，所述工作台上还设置有用于驱动转盘转动的第一电机，所述定位组件为多个，且沿转盘周向排布，且在所述转盘转动过程中，所述转盘上的定位组件可随转盘转动而移动至扩口机构正下方。

通过采用上述技术方案，本申请的定位组件设置为多个，且通过设置转盘，并利用转盘的转动来将所有定位组件逐一转至扩口机构正下方，进而实现对批量杯体的顺次焊接，减少人工频繁装卸杯体而导致的生产效率低下的问题，提高对批量杯体的加工过程的自动化程度。

作为优选，所述转盘上贯穿开设有若干个置物口，所述置物口与定位组件一一对应设置，所述定位组件位于对应的置物口处，所述杯体插设于置物口内，所述定位组件对对应置物口内的杯体进行固定夹持；所述工作台上开设有落料口，且任一所述置物口均随转盘的转动而转至落料口轴线方向的正上方，并与落料口相连通。

通过采用上述技术方案，未转至落料口上方置物口将在工作台的支撑下，随着转盘的转动而转动，当任一置物口转至落料口处时，可通过驱动件释放对杯体的夹持，此时杯体将在自重作用下脱离依次贯穿置物口和落料口，实现自动落料，而无需人工拿取，费时费力。

作为优选，所述驱动件包括对接弹簧、对接杆和联动部，所述对接弹簧、对接杆与夹持块一一对应设置，所述对接杆中部转动连接于环板侧壁，所述转盘上开设有可供对接杆转动的容置空腔；所述对接弹簧设置于夹持块与对接杆之间，且所述对接弹簧伸缩方向平行于对接杆长度方向，所述夹持块可在对接弹簧弹力作用下抵触于杯体外壁；所述联动部用于驱动对接杆转动，以使得所述夹持块在随对接杆转动时可抵触杯体或脱离对杯体的抵触。

通过采用上述技术方案，利用联动部来驱动对接杆转动，并使得夹持块朝靠近杯体的方向移动，从而利用对接弹簧弹力来使得夹持块抵触于杯体外壁，实现对杯体的夹持，相反，当需要释放对杯体的夹持时，可利用联动部驱动对接杆转动，并使得夹持块朝远离杯体的方向移动，从而利用对接弹簧弹力来使得夹持块脱离杯体，继而使得位于落料口正下方的杯体能够在自重作用下顺利穿过落料口，减少夹持块对杯体落料的阻碍。

作为优选，所述定位组件还包括环板，所述对接杆中部转动连接于环板上，所述对接杆位于环板内侧处的一端与夹持块相连，所述工作台上设置有用于驱动环板自转的转动件。

通过采用上述技术方案，通过转动件带动环板自转，从而使得夹持块带动其所夹持的杯体转动，从而方便焊接机构实现对整个杯体杯口周壁的焊接。

作为优选，所述环板周壁设置有齿槽，所述转动件包括主动齿轮、对接齿轮和第三电机，所述主动齿轮和对接齿轮均转动连接于工作台上，且所述主动齿轮用于与位于扩口机构正下方的环板周壁齿槽相啮合，所述对接齿轮用于与主动齿轮相啮合，所述第三电机驱动端固定连接于对接齿轮转动中心。

通过采用上述技术方案，当转盘上的任一置物口转至扩口机构正下方时，该置物口内的环板外壁将与主动齿轮相啮合，接着使对接齿轮与主动齿轮相啮合，然后再通过第三电机来带动对接齿轮转动，从而使得主动齿轮带动环板一并转动，而由于环板上的夹持块夹持着杯体，因此杯体可随环板一并转动，以便实现对整个杯体杯口周壁的焊接。

作为优选，所述联动部包括从动齿轮、从动齿条、主动环片、从动环片和复位部件；所述从动齿轮与主动齿轮同轴转动连接于工作台上，所述从动齿条啮合于从动齿轮，且滑移连接于工作台上，所述主动环片设置于工作台靠近落料口处的侧壁，且所述主动环片位于从动齿条的滑移路径上，且所述主动环片侧壁以及从动齿条端壁分别设置有让位弧面，所述让位弧面用于在从动齿条抵触主动环片时，使得主动环片向上移动；

所述从动环片与置物口一一对应设置，且插设于转盘靠近对应置物口处的底壁，当置物口转至落料口上方时，所述置物口对应的从动环片位于主动环片的移动路径上；所述对接杆远离夹持块处的一端位于从动环片的移动路径上；所述复位部件用于带动对接杆转至平行于置物口径向的状态，所述复位部件还用于驱动主动环片和从动环片朝远离对接杆的方向移动。

通过采用上述技术方案，当主动齿轮转动以带动位于扩口机构正下方的环板转动来实现杯口周壁焊接时，从动齿轮将转动并带动从动齿条朝靠近主动环片的方向移动，进而使得主动环片在对接齿轮的抵推作用以及让位弧面的让位作用下上移并抵推位于落料口上方的从动环片，从动环片将受主动环片的抵推而上移并抵推对接杆端部，从而实现对接杆的转动，以使得夹持块能够在随对接杆转动的过程中脱离杯体，使得杯体能够在自重作用下穿过落料口实现落料，而复位部件可实现主动环片和从动环片的复位，且当主动齿轮反向转动时，从动齿条可在从动齿轮的带动下朝远离主动环片的方向移动复位。

作为优选，所述对接齿轮始终与主动齿轮相啮合，所述第三电机为抱闸电机。

通过采用上述技术方案，由于在转盘转动时，环板将与主动齿轮表面相啮合，易在此时带动主动齿轮转动，进而导致从动齿条、主动环片等的一连串的移动，而此时由于转盘在转动，落料口上方不一定就对应有与之相连通的置物口，若此时主动环片上移，将受到转盘的阻碍，导致主动环片有向上移动的趋势，但移动受阻；为了减少此种情况的发生，本申请特限制对接齿轮与主动齿轮始终啮合，利用作为抱闸电机的第三电机来限制主动齿轮和从动齿轮的转动，从而使得只有第三电机启动时，主动齿轮才会转动，即只有在此时才会出现主动环片上移的情况。

作为优选，所述夹持块表面设置有弧面，所述夹持块的弧面上设置有柔性垫层。

通过采用上述技术方案，柔性垫层和弧面的设置能够在确保夹持块对杯体的稳定夹持的同时，减少夹持块与杯体抵触时，两者抵触面壁的磨损程度。

作为优选，所述工作台靠近落料口的下方设置有传送带，所述传送带表面设置有缓冲垫。

通过采用上述技术方案，利用传送带实现对完成焊接并从落料口下落的杯体的承接，且通过设置缓冲垫来实现对杯体的缓冲接料，在实现自动运送杯体的同时，进一步起到保护杯体的作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过驱动件带动夹持块朝相互靠近的方向移动，以利用夹持块来将杯体固定夹持于扩口机构正下方，从而便于扩口机构得以精准插入内胆杯口内并对内胆杯口周向进行稳定扩口，确保扩口效果和扩口稳定性，最终提高焊接稳定性；

2.本申请的定位组件设置为多个，且通过设置转盘，并利用转盘的转动来将所有定位组件逐一转至扩口机构正下方，进而实现对批量杯体的顺次焊接，减少人工频繁装卸杯体而导致的生产效率低下的问题，提高对批量杯体的加工过程的自动化程度。

附图说明

图1是本申请实施例中公开的一种保温杯口焊接设备的结构示意图。

图2是图1中A-A向的剖视图。

图3是图2中B处的放大示意图。

附图标记说明：1、工作台；11、转盘；111、置物口；112、容置空腔；12、第一电机；13、落料口；14、传送带；141、缓冲垫；2、定位组件；21、环板；22、夹持块；221、柔性垫层；222、置物空间；23、驱动件；231、对接弹簧；232、对接杆；233、联动部；2331、从动齿轮；2332、从动齿条；2333、主动环片；2334、从动环片；2336、复位扭簧；2337、复位弹簧；24、转动件；241、主动齿轮；242、对接齿轮；243、第三电机；3、焊接机构；31、激光焊枪；32、导向轮；33、机械手臂；4、扩口机构；41、圆锥块；42、升降件；43、第二电机；5、内胆；6、外胆；7、杯体。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种保温杯口焊接设备。参照图1、图2和图3，保温杯口焊接设备包括工作台1，工作台1上设置有焊接机构3、扩口机构4和定位组件2，定位组件2用于将待焊接的杯体固定与扩口机构4正下方，扩口机构4用于对杯体7中的内胆5的杯口进行外扩处理，以使得内胆5杯口周壁贴合于外胆6杯口周壁，焊接机构3用于对内胆5杯口与外胆6杯口的贴合部位进行焊接。

参照图1和图2，工作台1上设置有转盘11和第一电机12，第一电机12壳体嵌置于工作台1上表面，第一电机12驱动端连接于转盘11中心，以用于驱动转盘11转动，转盘11表面贯穿开设有若干个置物口111，置物口111沿转盘11周向均匀排布，工作台1上表面贯穿开设有落料口13，且满足：转盘11上的任一置物口111均可随转盘11转至落料口13的轴线方向的上方，并与落料口13相连通。工作台1靠近落料口13的下方还设有传送带14，传送带14表面铺设有橡胶材质的缓冲垫141，以用于承接从落料口13下落的杯体。

参照图2和图3，定位组件2与置物口111一一对应设置，且定位组件2具体包括环板21、夹持块22、驱动件23和转动件24；环板21转动连接于对应的置物口111内壁，转动件24用于驱动环板21转动，具体的，转动件24包括主动齿轮241、对接齿轮242和第三电机243，第三电机243安装于工作台1上，第三电机243具体可以为具有止转功能的电机，如抱闸电机；第三电机243驱动端固定连接于对接齿轮242，对接齿轮242和主动齿轮241均转动连接于工作台1上，且对接齿轮242始终与主动齿轮24相啮合；环板21贯穿转盘11侧壁，且环板21周壁设有用于与主动齿轮241相啮合的齿槽，当环板21随转盘11转动并转至扩口机构4正下方时，环板21上的齿槽将与主动齿轮241相啮合，当第三电机243带动对接齿轮242转动时，主动齿轮241将转动并带动环板21自转。

参照图2和图3，杯体7插设于环板21内侧，每一环板21均对应两个夹持块22，两个夹持块22之间预留有可供杯体插设的置物空间222，夹持块22表面设有弧面，且夹持块22的弧面上固定粘接有橡胶材质的柔性垫层221；驱动件23用于驱动夹持块22夹持或释放对杯体的夹持。具体的，驱动件23包括对接弹簧231、对接杆232、联动部233，联动部233包括从动齿轮2331、从动齿条2332、主动环片2333、从动环片2334和复位部件，复位部件包括复位扭簧2336和复位弹簧2337；复位扭簧2336与对接杆232一一对应设置，每一主动环片2333、每一从动环片2334分别对应一个复位弹簧2337。

参照图3，对接弹簧231、对接杆232、夹持块22三者一一对应设置，对接杆232中部转动连接于环板21上，且对接杆232其中一端贯穿环板21并延伸至环板21内侧，且与夹持块22相连，夹持块22插设于对接杆232端部，且对接弹簧231连接于夹持块22与对接杆232之间，且对接弹簧231伸缩方向平行于对接杆232长度方向。复位扭簧2336套接于对应的对接杆232与环板21的转动连接中心，在本申请实施例中，当扭簧未形变时，对接杆232水平设置，此时位于同一置物口111内的所有夹持块22所围合形成的置物空间222的内径小于任意杯体7的外径，即，小于外胆6的外径，因此，且当任意外径的杯体7插入置物空间222内时，夹持块22将在对接弹簧231弹力作用下抵触于杯体7外壁，实现对杯体的夹持。

参照图3，转盘11靠近每一环板21处的内部开设有可供对接杆232端部转动的容置空腔112；每一环板21均对应一个从动环片2334，从动环片2334滑移连接于转盘11下表面，从动环片2334内径大于置物口111口径。从动环片2334所对应的复位弹簧2337固定连接于从动环片2334与转盘11之间，且复位弹簧2337长度方向、从动环片2334滑移方向、置物口111口深方向三者相互平行，当复位弹簧2337和复位扭簧2336均未形变时，其对应的从动环片2334位于此时处于水平状态的对接杆232下方，且对接杆232远离夹持块22处的一端位于从动环片2334的上移路径上。

参照图2和图3，主动环片2333个数为1，且主动环片2333滑移连接于工作台1的落料口13下方，且主动环片2333内径大于落料口13口径。主动环板2333具体包括环状部和一体成型于环状部上表面的若干个杆状部，主动环片2333所对应的复位弹簧2337套接于杆状部，且固定连接于环状部与工作台1内壁，且复位弹簧2337长度方向、主动环片2333滑移方向、落料口13口深方向三者相互平行，当复位弹簧2337和复位扭簧2336均未形变时，落料口13正上方的从动环片2334位于主动环片2333的上移路径上。

参照图2，从动齿轮2331转动连接于工作台1上，且从动齿轮2331与主动齿轮241同轴设置，从动齿条2332啮合于从动齿轮2331，且主动环片2333位于从动齿条2332的滑移路径上，且主动环片2333侧壁以及从动齿条2332端壁分别设置有让位弧面；当第三电机243驱动对接齿轮242转动继而带动主动齿轮241、从动齿轮2331以及位于扩口机构4正下方的环板241转动时，从动齿条2332将朝靠近主动环片2333的方向移动，让位弧面用于在从动齿条2332抵触主动环片2333时，使得主动环片2333上移并向上顶推从动环片2334，继而使得从动环片2334向上移动并顶推对接杆232端部，进而使得对接杆232另一端的夹持块22随对接杆232转动而释放对杯体7的抵触，最终使得杯体在自重作用下下落。此处需要说明的是，当驱动扩口机构4正下方的杯体7自转并进行杯口周壁焊接的过程中，为了能够在杯体7完成焊接前，使得夹持块22脱离对杯体7的抵触，本申请实施例特做如下限定：示例性的，当从动环片2334上顶对接杆232端部，并使得夹持块22转动并脱离杯体7周壁时，此时位于扩口机构4正下方的杯体7已经转动超过180°完成焊接。

参照图1和图2，扩口机构4包括圆锥块41、升降件42和第二电机43，第二电机43驱动端连接于圆锥块41上端，升降件42用于驱动圆锥块41和第二电机43升降，升降件42可以为电机丝杆的组合结构，圆锥块41外径由上到下逐渐减小，且圆锥块41最下端处的外径小于未扩口前的内胆5杯口内径，圆锥块41最上端的外径大于未扩口前的内胆5杯口内径且小于外胆6内径。焊接机构3包括激光焊枪31、导向轮32和机械手臂33，机械手臂33可以为二，且激光焊枪31、导向轮32分别对应一个机械手臂33，以用于驱动激光焊枪31和导向轮32朝靠近或远离内胆5与外胆6相贴合的杯口位置处移动，导向轮32转动连接于机械手臂33的驱动端，以用于抵触于内胆5与外胆6相贴合的杯口位置，实现定位。

本申请实施例一种保温杯口焊接设备的实施原理为：可预先将第一电机12、第二电机43、第三电机243、升降件42、激光焊枪31、机械手臂33电连接于PLC控制器，以通过PLC控制器来自动控制第一电机12、第二电机43、第三电机243、升降件42、激光焊枪31、机械手臂33的启停。

在实际生产时，先将外胆6套设于内胆5外部形成半成品的杯体7，再将杯体7插入转盘11上的置物空间222内，此时对接弹簧231受杯体内壁挤推而形变，以使得夹持块22抵触于杯体7外壁，实现对杯体7的夹持固定，接着驱动转盘11按照图1箭头c所示的方向转动，以使得杯体7转至扩口机构4正下方后停止转动，此时转盘11上的其余置物口111中的任一置物口111将转至落料口13轴向方向的正上方；再通过升降件42带动圆锥块41下移并插入内胆5杯口内，且随着圆锥块41的逐步下移，内胆5杯口周壁被外扩至与外胆6杯口内壁相贴合，此时同时启动第二电机43和第三电机243，以带动杯体7转动，同时通过机械手臂33将导向轮32贴合于内胆5杯口与外胆6杯口相贴合的部位，通过机械手臂33将激光焊枪31移动至对准上述贴合部位，在启动激光焊枪31对贴合部位进行焊接，实现对杯口周壁的焊接。

而在上述杯体7转动的过程中，从动齿轮2331带动从动齿条2332移动并向上顶推主动环板21，主动环板21向上顶推位于落料口13正上方的从动环板21，以使得从动环板21抵推对接杆232转动，对接杆232带动夹持块22转动脱离对杯体7的抵触，以使得位于落料口13正上方的杯体7在自重作用下穿过落料口13并掉落至传送带14上，最后通过传送带14来传送落料口13下落的杯体。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。