关节机器人带网转移式纸模生产方法与流程

1.本发明涉及一种纸模(例如但不限于此的一次性餐具及一次性工包)生产领域，尤其涉及一种关节机器人带网转移式纸模生产方法。


背景技术：

2.随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为人们的生活提供极其丰富的物质消费品，而由生态植物纤维纸浆制成的纸模就是诸多的物质消费品中的一种。
3.众所周知，纸模可分为餐具(例如但不限于此的一次性快餐盒)、饮具(例如但不限于此的一次性杯子)及工包(例如但不限于此的一次性包装容器)，无论是餐具、饮具还是工包，它们的生产过程都离不开湿坯成型步骤、对湿坯进行烘干以形成干坯步骤、对干坯切边以形成产品的步骤及负责湿坯和干坯转移的步骤。
4.其中，在湿坯和干坯的转移过程中，离不开转移机械手的使用，通过转移机械手之末端设有的与湿坯形状配合的湿坯仿形治具对湿坯的真空吸附及与干坯形状配合的干坯仿形治具对干坯的真空吸附，实现将湿坯从湿坯成型机处取走并放入干坯成型机处，同时，还将干坯成型机处的干坯取走并往后续(例如码垛接料台或切边机)处转移。由于湿坯的转移需要借助湿坯仿形治具对湿坯的真空吸附，以及干坯的转移需要借助干坯仿形治具对干坯的真空吸附，不管是湿坯还是干坯，都会或多或少地存在缝隙，这样会造成湿坯仿形治具和干坯仿形治具处的气源浪费。
5.因此，有必要提供一种减少气源浪费的关节机器人带网转移式纸模生产方法来克服上述的缺陷。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种减少气源浪费的关节机器人带网转移式纸模生产方法。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种关节机器人带网转移式纸模生产方法，包括如下步骤：
8.(1)关节机器人驱使网框上下料机构伸入开模后的湿坯成型机中，由湿坯成型机中的处于承托位置的网框承托机构从下方承托网框上下料机构中的第一真空吸头所吸取的空的网框；
9.(2)关节机器人驱使网框上下料机构在开模后的湿坯成型机中做先降后升的运动，使得网框上下料机构中的第二真空吸头将捞桨下模上的带有湿坯的网框吸走，同时，还使网框上下料机构中的第一真空吸头移离网框承托机构所承托的空的网框；
10.(3)关节机器人驱使网框上下料机构伸入开模后的干坯成型机中并在该干坯成型机中做升降的运动，使得第二真空吸头将所吸取的带有湿坯的网框转移至开模后的干坯成型机中的干坯上模和干坯下模中一者处，还使得第一真空吸头吸走开模后留于干坯上模和干坯下模中另一者处的带有干坯的网框；以及
11.(4)关节机器人驱使网框上下料机构朝取料机器人处运动，由取料机器人将网框上下料机构之第一真空吸头所吸取的带有干坯的网框中的干坯取走，以完成网框转移的一个周期。
12.较佳地，本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法还包括步骤：
13.(5)取料机器人将所取的干坯转移至码垛接料台上进行码垛堆叠。
14.较佳地，本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法还包括步骤：
15.(5)取料机器人将所取的干坯转移至切边机，由切边机将干坯的余料切除；以及
16.(6)取料机器人将切边机上被切除余料的干坯取走并转移至码垛接料台进行码垛堆叠。
17.较佳地，在步骤(6)中，取料机器人先将切边机中的留于切边下模上的余料推至回收箱后，取料机器人再上升将切边机中的留于切边上模处的干坯取走。
18.较佳地，在步骤(1)前，捞浆下模在湿坯成型机中的升降机构的驱使下先做与湿坯成型机中的湿坯上模合模配合，以使得捞浆下模上的带湿坯的网框中的湿坯被捞浆下模和湿坯上模共同成型并挤掉多余的浆液，接着，升降机构再驱使捞浆下模连同该捞浆下模上的带湿坯的网框一起向下下降至供第二真空吸头吸取带湿坯的网框的位置。
19.较佳地，在步骤(2)中，当第二真空吸头吸取带湿坯的网框及第一真空吸头移离网框承托机构所承托的空的网框时，关节机器人驱使网框上下料机构朝干坯成型机处运动，而在朝干坯成型机处运动的过程中，湿坯成型机中的升降机构先驱使捞浆下模升起至与网框承托机构所承托的空的网框相接触位置，由网框承托机构将所承托的空的网框放置于捞浆下模上；接着，升降机构再驱使捞浆下模连同该捞浆下模上的空的网框一起向下运动而沉入湿坯成型机的浆池内。
20.较佳地，在步骤(3)中，当干坯成型机在开模后使带干坯的网框留于干坯上模上时，关节机器人驱使网框上下料机构伸入开模后的干坯成型机中并在该干坯成型机中做先降后升的运动，使得第二真空吸头将所吸取的带有湿坯的网框转移至开模后的干坯成型机中的干坯下模处，还使得第一真空吸头吸走开模后留于干坯上模上的带有干坯的网框。
21.较佳地，在步骤(3)中，当干坯成型机在开模后使带干坯的网框留于干坯下模上时，关节机器人先驱使网框上下料机构在干坯成型机外翻转以对调第一真空吸头和第二真空吸头的位置，使第二真空吸头朝上而第一真空吸头朝下，接着，关节机器人再驱使网框上下料机构伸入开模后的干坯成型机中并在该干坯成型机中做先升后降的运动，使得第二真空吸头将所吸取的带有湿坯的网框转移至开模后的干坯成型机中的干坯上模处，还使得第一真空吸头吸走开模后留于干坯下模上的带有干坯的网框。
22.较佳地，当第一真空吸头吸走开模后留于干坯下模上的带有干坯的网框后，关节机器人驱使网框上下料机构在干坯成型机外翻转以对调第二真空吸头与第一真空吸头的位置，使第一真空吸头朝上而第二真空吸头朝下。
23.与现有技术相比，借助步骤(1)至(4)的配合，使得本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法通过吸取网框方式进行网框上下料转移，不需要仿形治具对湿坯或干坯进行真空吸附，减少气源浪费；且在减少气源浪费的情况下确保网框上下料转移的顺畅可靠性。
附图说明
24.图1是本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法的流程图。
25.图2是第一种用于实施本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法的纸模生产线的立体结构示意图。
26.图3是图2所示的纸模生产线中的关节机器人及其上的网框上下料机构的立体结构示意图。
27.图4是图3所示的关节机器人及其上的网框上下料机构在网框被移离后的状态示意图。
28.图5是图2所示的纸模生产线中的网框上下料机构的立体结构示意图。
29.图6是图2所示的纸模生产线中的湿坯成型机在网框承托机构切换至承托位置并承托有空的网框时的状态示意图。
30.图7是图2所示的纸模生产线中的湿坯成型机在网框承托机构切换至避让位置时的状态示意图。
31.图8是第二种用于实施本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法的纸模生产线的立体结构示意图。
具体实施方式
32.现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
33.请参阅图2至图7，第一种用于实施本发明关节机器人带网转移式纸模生产方法的纸模生产线100包括关节机器人10、码垛接料台60、装配于关节机器人10之末关节11处的网框上下料机构20及各布置于关节机器人10之侧旁的湿坯成型机30、干坯成型机40和取料机器人50。网框上下料机构20在关节机器人10的驱使下负责湿坯成型机30和干坯成型机40两者的网框200上下料转移；码垛接料台60位于取料机器人50的侧旁，由取料机器人50负责将网框上下料机构20从干坯成型机40处取出的网框200中的干坯取走，并使得取料机器人50所取走的干坯于码垛接料台60进行码垛堆叠，以便于后续干坯离线切边操作等。
34.其中，在图3至图7中，网框上下料机构20包含装配于关节机器人10之末关节11处的机构架体21及在机构架体21上彼此朝向相反的各用于真空吸附网框200的第一真空吸头22和第二真空吸头23；湿坯成型机30包含湿坯机架31、装配于湿坯机架31处的湿坯上模32、装配于湿坯机架31并位于湿坯上模32之侧旁的网框承托机构33、装配于湿坯机架31并位于湿坯上模32正下方的浆池34、沿湿坯机架31的上下方向呈对齐地位于湿坯上模32和浆池34之间的捞浆下模35及装配于湿坯机架31并选择性地驱使捞桨下模35沉入浆池34中或驱使捞桨下模35移离浆池34再与湿坯上模32合模的升降机构36；网框承托机构33可于一如图6所示的承托位置和一如图7所示的避让位置之间切换，关节机器人10驱使第一真空吸头22将该第一真空吸头22所吸附的空的网框200放置于处于承托位置的网框承托机构32上(状态见图6所示)，关节机器人10还驱使第二真空吸头23将由升降机构36所驱使来的捞桨下模35上的带有湿坯的网框200吸走，网框承托机构33在切换至避让位置时将该网框承托机构33所承托的空的网框200从上方放置于由升降机构36所驱使来的捞浆下模35处，以满足捞浆下模35在升降机构36的驱使下连同空的网框200一起沉入浆池34内，从而使得捞浆下模35上的网框200成型出湿坯。具体地，在图2中，湿坯成型机30沿湿坯机架31的左右方向与干
坯成型机40排列成行，取料机器人50还位于干坯成型机40背对湿坯成型机30的侧旁，关节机器人10沿湿坯机架31的前后方向与湿坯成型机30相对齐，较优的是，干坯成型机40分别布置于湿坯成型机30的左右两侧旁，取料机器人50沿湿坯机架31的左右方向与干坯成型机40相对齐，这样设计使得它们布置更合理和更紧凑，但不以此为限。更具体地，如下：
35.如图4及图5所示，机构架体21为框式架体，框式架体的外边框211各装配有第一真空吸头22和第二真空吸头23，以便于第一真空吸头22和第二真空吸头23各通过对网框200的边缘位置的吸取而达到对网框200抓取目的，一方面确保抓取网框200的可靠性，另一方面可避免因第一真空吸头22或第二真空吸头23对网框200的中部吸取而造成网框200的设计相对复杂的缺陷。具体地，在图4和图5中，第一真空吸头22为15个且在外边框211上呈“ㄇ”字形排列，第二真空吸头22为15个且在外边框211上呈“ㄇ”字形排列，这样设计的目的能进一步地增加第一真空吸头22和第二真空吸头23各对网框200吸取的可靠性；当然，根据实际需要，第一真空吸头22和第二真空吸头23两者的数量各可为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、16个或更多，这是根据实际需要而灵活选择的，故不以此为限；另，虽然图4和图5显示了第一真空吸头22和第二真空吸头23两者的数量相同，但是，根据实际需要可使第一真空吸头22和第二真空吸头23两者的数量呈不同的布置。更具体地，在图4和图5中，每个第一真空吸头22与对应的一个第二真空吸头23彼此对齐，这样使得网框200被真空吸取的位置的尺寸做得更小。需要说明的是，由于网框200中的过滤成型单元210是用于沉积生态植物纤维并最终使沉积的生态植物纤维在过滤成型单元210中成型出湿坯，且过滤成型单元210中的湿坯处理后变成干坯，网框200又要被第一真空吸头22和第二真空吸头23所真空吸取，对应地，网框200的被吸取的位置较优呈平整且不漏气的结构。
36.如图6至图7所示，升降机构36包含升降架361及用于驱使升降架361沿湿坯机架31上下方向做升降的升降电机362。升降电机362装配于湿坯机架31，由湿坯机架31对升降电机362提供支撑作用及装配的场所；捞浆下模35装配于升降架361，由升降架361对捞浆下模35提供支撑作用及装配的场所，还使得捞浆下模35跟随升降架361一起升降；故在升降电机362对升降架361的驱使下，由升降架361带动捞浆下模35升降至任一位置，以使得捞浆下模35能依次向上升至被第二真空吸头23吸走带湿坯的网框200的位置及接触由网框承托机构33所承托的空的网框200的位置，还使得捞浆下模35在承接有空的网框200后能向下下降而沉入浆池34内的位置。具体地，升降架361包含位于湿坯上模32正下方的底板3611、位于湿坯上模32之侧旁的上下杆3612及位于湿坯上模32上方的横向架3613；上下杆3612沿湿坯机架31的上下方向穿置于湿坯机架31，底板3611与上下杆3612固定连接，横向架3613与上下杆3612固定连接，升降电机362的输出端与一上下丝杆363固定连接，横向架3613上固定有一丝母364，丝母364滑套于上下丝杆363，这样设计使得升降电机362布置于湿坯上模32的正上方，减少升降电机362对湿坯机架31在左右方向和前后方向的空间占用量，同时，借助上下杆3612、底板3611及横向架3613，使得升降架361分别与湿坯上模32和捞浆下模35之间的布置更紧凑和更合理，还使得升降电机362对升降架361的施力处更合理，再者，借助上下丝杆363和丝母364的配合，使得升降电机362更精准地控制升降架361及升降架361上的捞浆下模35做更精准的升降运动。更具体地，在图6和图7中，上下杆3612分别布置于湿坯上模32相对的两侧的旁边，上下丝杆363及横向架3613各位于升降电机3612的正上方，这样布置
使得升降电机3612被升降架361从四周包围，从而使得升降电机3612对升降架361的施力处更合理。可理解的是，根据实际需要，升降电机3612除采用上下丝杆363和丝母364的配合去驱使升降架361升降外，还可以采用带传动、链传动或齿轮传动去驱使升降架361升降，其中，对于带传动来说，在湿坯机架21上设有两个位于湿坯上模32之侧旁且彼此呈一上一下对布置的带轮及套装于两带轮上的皮带，再将皮带的一侧与升降架361固定连接即可；对于链传动来说，在湿坯机架21上设有两个位于湿坯上模32之侧旁且彼此呈一上一下对布置的链轮及套装于两链轮上的链条，再将链条的一侧与升降架361固定连接即可；对于齿轮传动来说，可在上下杆363上固定有位于湿坯上模32之侧旁的上下直齿条及在升降电机362的输出端固定有与上下直齿条啮合传动的齿轮；上述方式都可以实现升降电机362驱使升降架361升降至任一位置的目的。
37.如图6至图7所示，网框承托机构33分别布置于湿坯上模32相对的两侧的旁边，这样设计增加网框200承托的可靠性；网框承托机构33包含旋转驱动器331及装配于旋转驱动器331之输出端的承托块332，旋转驱动器331通过驱使承托块332旋转至湿坯上模32的正下方而切换至承托位置，旋转驱动器331通过驱使承托块332旋离湿坯上模32的正下方而切换至避让位置；以借助旋转驱动器331和承托块332，以使得网框承托机构33与湿坯上模32之间的间隙做得更紧凑。举例而言，旋转驱动器331可为旋转气缸、旋转油缸或旋转电机，但不以此为限。需要说明的是，根据实际需要，网框承托机构33的一变形方式是：网框承托机构包含沿水平方向做伸缩运动的伸缩驱动器，伸缩驱动器通过伸至湿坯上模32的正下方而切换至承托位置，伸缩驱动器通过缩离湿坯上模32的正下方而切换至避让位置，一样达到网框承托机构对网框200承托或释放的目的；而伸缩驱动器可为伸缩气缸或伸缩油缸等，但不以此为限。
38.故综上并结合图1，本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法包括步骤有：
39.s001、关节机器人10驱使网框上下料机构20伸入开模后的湿坯成型机30中，由湿坯成型机30中的处于承托位置的网框承托机构33从下方承托网框上下料机构20中的第一真空吸头22所吸取的空的网框200；具体地，在步骤s001前，捞浆下模35在湿坯成型机30中的升降机构36的驱使下先做与湿坯成型机30中的湿坯上模32合模配合，以使得捞浆下模35上的带湿坯的网框200中的湿坯被捞浆下模35和湿坯上模32共同成型并挤掉多余的浆液，接着，升降机构36再驱使捞浆下模35连同该捞浆下模35上的带湿坯的网框200一起向下下降至供第二真空吸头23吸取带湿坯的网框200的位置，即该位置可称为捞浆下模35上的带湿坯的网框200的上料位置，但不以此说明为限。
40.s002、关节机器人10驱使网框上下料机构20在开模后的湿坯成型机30中做先降后升的运动，使得网框上下料机构20中的第二真空吸头23将捞桨下模35上的带有湿坯的网框200吸走，同时，还使网框上下料机构20中的第一真空吸头22移离网框承托机构33所承托的空的网框200；具体地，在步骤s002中，当第二真空吸头23吸取带湿坯的网框200及第一真空吸头22移离网框承托机构33所承托的空的网框200时，关节机器人10驱使网框上下料机构20朝干坯成型机40处运动，而在朝干坯成型机40处运动的过程中，湿坯成型机30中的升降机构36先驱使捞浆下模35升起至与网框承托机构33所承托的空的网框200相接触位置，由网框承托机构33将所承托的空的网框200放置于捞浆下模35上；接着，升降机构36再驱使捞浆下模35连同该捞浆下模35上的空的网框200一起向下运动而沉入湿坯成型机30的浆池34
内，以满足捞浆下模35上的空的网框200再沉积出湿坯的要求，但不以此说明为限。
41.s003、关节机器人10驱使网框上下料机构20伸入开模后的干坯成型机40中并在该干坯成型机40中做升降的运动，使得第二真空吸头23将所吸取的带有湿坯的网框200转移至开模后的干坯成型机40中的干坯上模41和干坯下模42中一者处，还使得第一真空吸头22吸走开模后留于干坯上模41和干坯下模42中另一者处的带有干坯的网框200；具体地，在步骤s003中，当干坯成型机40在开模后使带干坯的网框200留于干坯上模41上时，例如干坯上模41通过真空吸附方式将使带干坯的网框200留于干坯上模41，此时，关节机器人10驱使网框上下料机构20伸入开模后的干坯成型机40中并在该干坯成型机40中做先降后升的运动，使得第二真空吸头23将所吸取的带有湿坯的网框200转移至开模后的干坯成型机40中的干坯下模42处，还使得第一真空吸头22吸走开模后留于干坯上模41上的带有干坯的网框200，这样提高网框200转移效率；可理解的是，在步骤s003中，当干坯成型机40在开模后使带干坯的网框200留于干坯下模42上时，例如干坯下模42通过真空吸附方式将使带干坯的网框200留于干坯下模42，此时，关节机器人10先驱使网框上下料机构20在干坯成型机40外翻转以对调第一真空吸头22和第二真空吸头23的位置，使第二真空吸头23朝上而第一真空吸头22朝下，接着，关节机器人10再驱使网框上下料机构20伸入开模后的干坯成型机40中并在该干坯成型机40中做先升后降的运动，使得第二真空吸头23将所吸取的带有湿坯的网框200转移至开模后的干坯成型机40中的干坯上模41处，还使得第一真空吸头22吸走开模后留于干坯下模42上的带有干坯的网框200，这样使得网框200转移相对复杂一点；当第一真空吸头22吸走开模后留于干坯下模42上的带有干坯的网框200后，关节机器人10驱使网框上下料机构20在干坯成型机40外翻转以对调第二真空吸头23与第一真空吸头22的位置，使第一真空吸头22朝上而第二真空吸头23朝下，以更好地匹配取料机器人50对第一真空吸头22上带有干坯的网框200中的干坯吸取操作。以及
42.s004、关节机器人10驱使网框上下料机构20朝取料机器人50处运动，由取料机器人50将网框上下料机构20之第一真空吸头22所吸取的带有干坯的网框200中的干坯取走，以完成网框200转移的一个周期。可理解的是，当不断重复步骤s001至s004时，即可以完成网框200上下料转程的流水化作业。
43.其中，为便于取料机器人50所取走的干坯后续处理，本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法还包括取料机器人50将所取的干坯转移至码垛接料台60上进行码垛堆叠的步骤，以便于码垛堆叠的干坯后续的离线式切边操作。
44.请参阅图8，第二种实施本发明关节机器人带网转移式纸模生产方法的纸模生产线100`与第一种的纸模生产线100的结构基本相同，区别点如下：
45.(1)第二种的纸模生产线100`还包括对取料机器人50所取的干坯进行切边的切边机70及对切边机70所切边后的干坯进行码垛堆叠的码垛接料台60`，取料机器人50负责将切边机70所切边后的干坯转移至码垛接料台60`，即码垛接料台60`用于堆叠切边后的干坯；以借助切边机70，实现干坯在线切边的目的。当引入切边机70后，此时的切边机70、码垛接料台60`及取料机器人50三者沿湿坯机架31由前至后的方向(即箭头c所指方向)依次对齐布置。而于第一种纸模生产线100中，它不包含切边机70，故码垛接料台60用于堆叠取料机器人50所转送来的未被切边的干坯，以满足干坯后续的离线切边需求。
46.除了上述区别外，其它与第一种的纸模生产线100相同，故在此不再赘述。
47.因此，由第二种的纸模生产线100`实施本发明关节机器人带网转移式纸模生产方法与由第一种的纸模生产线100实施本发明关节机器人带网转移式纸模生产方法相比的区别仅在于：本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法还包括取料机器人50将所取的干坯转移至切边机70而由切边机70将干坯的余料切除的步骤，以及取料机器人50将切边机70上被切除余料的干坯取走并转移至码垛接料台60`进行码垛堆叠的步骤；具体地，在取料机器人50将切边机70上被切除余料的干坯取走并转移至码垛接料台60`进行码垛堆叠的步骤中，取料机器人50先将切边机70中的留于切边下模上的余料推至回收箱后，取料机器人50再上升将切边机中的留于切边上模处的干坯取走，以提高工作效率。需要说明的是，干坯留于切边上模方式有切边上模通过真空吸附的方式实现，而余料留于切边下模可借助余料被切边下模的承托作用实现，但不以此为限。
48.除上述区别外，其它与由第一种的纸模生产线100实施本发明关节机器人带网转移式纸模生产方法相同，故在此不再赘述。
49.与现有技术相比，借助步骤s001至s004的配合，使得本发明的关节机器人带网转移式纸模生产方法通过吸取网框200方式进行网框200上下料转移，不需要仿形治具对湿坯或干坯进行真空吸附，减少气源浪费；且在减少气源浪费的情况下确保网框200上下料转移的顺畅可靠性。
50.值得注意者，干坯成型机40、关节机器人10、取料机器人50及切边机70的具体结构及工作原理各为本领域所熟知，故在此不再赘述。同时，关节机器人10、湿坯成型机30、干坯成型机40、取料机器人50、码垛接料台60(60`)及切边机70各安装于外界如地面上。另，关节机器人10需要使网框上下料机构20沿湿坯机架31的前后方向运动、湿坯机架31的上下方向运动及湿坯机架31的左右方向运动，对应地，关节机器人10为三关节机器人、四关节机器人、五关节机器人或六关节机器人。此外，附图中箭头a所指的方向为湿坯机架31由上至下的方向，附图中箭头b所指的方向为湿坯机架31由左至右的方向，附图中箭头c所指的方向为湿坯机架31由前至后的方向。需要说明的是，在第一实施例中，可以将码垛接料台60删除，故不以上述为限。
51.上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。