一种滤水盘输送装置及设备的制作方法

1.本发明涉及胶囊咖啡制造设备技术领域，尤其涉及一种滤水盘输送装置及设备。


背景技术：

2.胶囊咖啡是一种便于携带并具有易于保存，并与胶囊咖啡饮品机配合使用的一种新型饮品。胶囊咖啡通常需要采用超声波焊接方式将滤水盘、滤水膜等组件与容置咖啡粉末的杯体进行焊接。现有技术中全自动化设备执行落杯、罐装、焊接、封口等多道工艺。目前，对滤水盘进行焊接的主流技术是采用超声波焊接技术予以实现。旋转式超声波焊接测试设备具有设备体积小、结构简单等优点，非常适合小批量生产及超声波焊接工艺验证。
3.现有技术中的旋转式超声波焊接测试设备中通常采用人工方式投放滤水盘，因此存在操作人员劳动强度较大的缺陷。有鉴于此，有必要对现有技术中的滤水盘输送装置予以改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于揭示一种滤水盘输送装置以及基于该滤水盘输送装置的一种设备，用以提高向空杯体中输送并投放滤水盘的自动化水平，并降低操作人员的劳动强度。
5.为实现上述第一个目的，本发明提供了一种滤水盘输送装置，延伸至旋转圆盘的边缘处，并用于向旋转圆盘的边缘所形成用以容置空杯体的孔洞中输送并投放滤水盘，所述滤水盘输送装置包括：
6.用于存储滤水盘的储料筒及传送装置；
7.所述传送装置包括：平行设置的两个排架，以水平方式横置于两个排架之间并平行设置的上排辊轮组及下排辊轮组，所述上排辊轮组与下排辊轮组之间形成上下夹持滤水盘的间隙，所述下排辊轮组至少延伸至储料筒下方，所述上排辊轮组与下排辊轮组被配置为对向滚动。
8.作为本发明的进一步改进，所述储料筒的底部形成仅供一个滤水盘以水平姿态下落的落料管，所述储料筒的顶部具敞口；下排辊轮组至少形成一个纵向延伸出上排辊轮组的延伸段，所述延伸段位于落料管下方。
9.作为本发明的进一步改进，所述落料管的外侧设置计数传感器。
10.作为本发明的进一步改进，所述下排辊轮组形成两个延伸出所述上排辊轮组的延伸段，其中一个延伸段位于所述落料管下方，另一个延伸段靠近设置于所述旋转圆盘的边缘处。
11.作为本发明的进一步改进，还包括：与间隙对向设置的转运装置；所述转运装置用于夹持从间隙中裸露的滤水盘并置入空杯体内。
12.作为本发明的进一步改进，所述上排辊轮组与下排辊轮组由水平方式嵌入并横置于两个排架之间的若干辊轮组成，组成上排辊轮组和/或下排辊轮组的辊轮形成两圈抵靠在两个排架之间的凸缘。
13.作为本发明的进一步改进，所述转运装置包括：伸缩机构，与伸缩机构纵向水平连接的夹持机构；其中，所述夹持机构包括气动手指，两个同步对向开合运动的横向移动件及导引横向移动件的滑轨；
14.所述横向移动件的外侧设置夹持器，所述夹持器向下形成具凹槽的夹持片，所述夹持片的凹槽与间隙中滤水盘的边缘齐平。
15.作为本发明的进一步改进，所述传送装置还包括：若干整体或者部分缠绕在上排辊轮组和/或下排辊轮组的第一传送带，所述第一传送带套设在辊轮所形成的两圈凸缘之间。
16.作为本发明的进一步改进，所述传送装置还包括：若干整体或者部分缠绕在上排辊轮组和/或下排辊轮组的第二传送带，所述第二传送带套设在辊轮位于排架的外侧。
17.基于相同发明思想，本技术还揭示了一种设备，包括：
18.旋转圆盘，垂直围合设置在所述旋转圆盘边缘的滤水盘按压装置，超声波焊接装置，卸料装置，落杯装置，以及如上述任一项发明创造所述的滤水盘输送装置。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.在本技术所揭示的滤水盘输送装置及设备中，可通过平行设置的上排辊轮组及下排辊轮组形成上下夹持滤水盘的间隙，以通过上排辊轮组及下排辊轮组所执行的对向滚动方式逐一地向空杯体中投放滤水盘，从而提高了向空杯体中输送并投放滤水盘的自动化水平，并降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
21.图1为本发明一种滤水盘输送装置与旋转式超声波焊接测试设备中所包含的旋转圆盘配合使用时的立体图；
22.图2为本发明一种滤水盘输送装置与旋转式超声波焊接测试设备中所包含的旋转圆盘配合使用时的主视图；
23.图3为本发明一种滤水盘输送装置与旋转式超声波焊接测试设备中所包含的旋转圆盘配合使用时的俯视图；
24.图4为转运装置的立体图；
25.图5为组成上排辊轮组与下排辊轮组的多个辊轮水平传输滤水盘的俯视图；
26.图6为第一传送带套设在上排辊轮组的全部辊轮所形成的两圈凸缘之间的俯视图；
27.图7为第二传送带套设在下排辊轮组的全部辊轮位于排架的外侧的俯视图；
28.图8为传送装置包含两个第一传送带且两个第一传送带套设在下排辊轮组的部分辊轮所形成的两圈凸缘之间的主视图；
29.图9为滤水盘输送装置中所包含的传送装置中的辊轮的立体图；
30.图10为转运装置中的夹持器的立体图；
31.图11为与本发明一种滤水盘输送装置配合使用的旋转圆盘收容杯体的主视图；
32.图12为包含本发明一种滤水盘输送装置的一种设备的立体图。
具体实施方式
33.下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
34.在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“正方向”、“负方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.实施例一：
36.参图1至图5、图9至图11所揭示的本发明一种滤水盘输送装置的一种实施例。在本实施例所揭示的一种滤水盘输送装置，延伸至旋转圆盘30的边缘处，并用于向旋转圆盘30的边缘所形成用以容置空杯体50的孔洞31 中输送并投放滤水盘80。
37.在本实施例中，该滤水盘输送装置包括：
38.用于存储滤水盘80的储料筒10及传送装置20。传送装置20包括：平行设置的两个排架23，以水平方式横置于两个排架23之间并平行设置的上排辊轮组21及下排辊轮组22，上排辊轮组21与下排辊轮组22之间形成上下夹持滤水盘80的间隙200，下排辊轮组22至少延伸至储料筒10下方，上排辊轮组21与下排辊轮组22被配置为对向滚动。下排辊轮组22至少形成一个纵向延伸出上排辊轮组21的延伸段。下排辊轮组22形成两个延伸出所述上排辊轮组21的延伸段，其中一个延伸段232位于落料管11下方，另一个延伸段231靠近设置于旋转圆盘30的边缘处。
39.结合图5所示，在本实施例中，上排辊轮组21由多个水平且平行嵌入排架23的辊轮210组成，下排辊轮组22由多个水平且平行嵌入排架23的辊轮220组成，且辊轮210与辊轮220沿水平方向上可以垂直布置或者错位布置，并优选为错位布置，以确保滤水盘80在间隙200中沿图5中箭头a 所示出的方向水平输送时能够被连续地辊轮210与辊轮220所夹持。同时，为了防止滤水盘80在间隙200中发生跳动，在本实施例中，沿水平方向上，同一个在间隙200中作水平运动的滤水盘80始终被三个辊轮所压持，即两个位于间隙200上方的辊轮210与一个位于间隙200下方的辊轮220共同夹持一个滤水盘80，或者一个位于间隙200上方的辊轮210与两个位于间隙 200下方的辊轮220共同夹持一个滤水盘80，或者将上下重合设置的辊轮210 与辊轮220共同夹持一个滤水盘80(此时滤水盘仅被两个辊轮所压持)。辊轮210与辊轮220的直径可根据待输送的滤水盘80的直径予以灵活的确定。
40.同时，本实施例中，相邻的两个辊轮210之间以及相邻的两个辊轮220 之间均保持分离状态，以减少同一水平位置的辊轮之间发生摩擦与干涉。至于辊轮210与辊轮220在排架23中实现转动的动力可来自于上排辊轮组21 中的一个或者多个靠近延伸段232的辊轮210的轴部连接一个电机(未示出) 予以实现，或者来自于下排辊轮组22中的一个或者多个延伸段232的辊轮 220的轴部连接一个电机予以实现，或者同时来自于靠近延伸段232的上排辊轮组21与下排辊轮组22中一个或者多个辊轮210及辊轮220。滤水盘80 间隙200中沿箭头a方向前进的时可通过相邻的两个滤水盘80首尾衔接，并推动滤水盘80向旋转圆盘30水
平移动。
41.储料筒10的底部形成仅供一个滤水盘80以水平姿态下落的落料管11，所述储料筒10的顶部具敞口101。延伸段232位于落料管11下方。落料管 11的外侧设置计数传感器102。敞口101用于集中地采用人工或者机械方式将大量的滤水盘80投放至储料筒10中。滤水盘80的直径与落料管11的内径相适配，并可将落料管11的内径设置为略大于滤水盘80的直径即可，只要确保两个滤水盘不会同时出来即可。同时，落料管11的末端呈平口，并将落料管11的末端设置为高于下排辊轮组22中的辊轮220顶部的切面并小于一个滤水盘80厚度的位置，以进一步确保从落料管11中下落的滤水盘每次只有一个滤水盘80被上排辊轮组21与下排辊轮组22卷入间隙200中，以防止滤水盘80在延伸段232的入口处发生滤水盘卡死现象。
42.参图9所示，优先的，上排辊轮组21与下排辊轮组22由水平方式嵌入并横置于两个排架23之间的若干辊轮组成，组成上排辊轮组21和/或下排辊轮组22的辊轮形成两圈抵靠在两个排架23之间的凸缘。配置凸缘的辊轮210 或者辊轮220可连续地或者间隔地进行设置，在本实施例中，仅示出将下排辊轮组22中的一个或者多个辊轮220设置凸缘211与凸缘212。辊轮220形成圆柱状的本体2d。凸缘211与凸缘212将辊轮220纵向分割为辊轮段2a、辊轮段2b及辊轮段2c。辊轮段2b位于两个排架23之间，辊轮段2a与辊轮段2c位于两个排架23的外部。
43.凸缘211与凸缘212分别贴合设置于两个排架23的对向内侧侧壁。凸缘211与凸缘212可采用柔性材料制成，且凸缘211与凸缘212沿辊轮220 的纵长延伸方向凸伸设置于该辊轮220的表面；同时凸缘211与凸缘212的内侧之间的距离与滤水盘80的直径相等或者略大于滤水盘的直径。通过设置凸缘211与凸缘212，可提高滤水盘80在间隙200中水平输送时对滤水盘 80厚度方向所形成的环形侧面造成的磨损与划伤。当然凸缘211与凸缘212 凸伸出辊轮220表面的高度可以低于间隙200沿垂直方向的高度。如果辊轮 210在间隙200中不设置类似凸缘211与凸缘212，则辊轮210则形成嵌入排架23中的定位环(未示出)，以防止辊轮210从排架23中脱开。
44.同时，在本实施例中，为了提高滤水盘80杯放入空杯体底部的准确性与稳定性，结合图1至图4所示，该滤水盘输送装置还包括：与间隙200对向设置的转运装置40。转运装置40用于夹持从间隙200中裸露的滤水盘并置入空杯体50内。滤水盘80在间隙200中沿图5中的箭头a方向从延伸段 231处予以暴露。
45.在本实施例中，由于将下排辊轮组22的辊轮220顶部的切面与旋转圆盘30的上表面齐平或者略微高于旋转圆盘30的上表面，滤水盘80可在惯性的作用下被推送至嵌入在旋转圆盘30边缘处形成的孔洞31中的空杯体 50，未投放滤水盘80的空杯体如图3中杯体51所示，已经投放了一个滤水盘80的空杯体如图3中杯体52所示。旋转圆盘30沿图3中箭头e所示出的方向转动。旋转圆盘30设置框架61中，框架61的顶部设置用于驱动旋转圆盘30转动的伺服电机60。在本实施例中，所谓“空杯体51”是指杯体的底部未放置滤水盘80的杯体。
46.结合图4与图10所示，转运装置40包括：伸缩机构41，与伸缩机构 41纵向水平连接的夹持机构42；其中，所述夹持机构42包括气动手指420，两个同步对向开合运动的横向移动件423及导引横向移动件423的滑轨422。伸缩机构41沿双向箭头300所示出的方向作伸缩运动。伸缩机构41的伸缩杆的末端设置安装座411，气动手指420靠近伸缩机构41的一端设置连接座 421，连接座421通过螺栓连接安装座411与气动手指420。气动手指420驱动横向
移动件423沿双向箭头100所示出的方向作同步开合运动。横向移动件423的外侧设置夹持器43，夹持器43向下形成具凹槽434的夹持片433，夹持片的凹槽434与间隙中滤水盘80的边缘齐平。夹持器43包括夹持器本体431，自夹持器本体431向下延伸设置的夹持片433，两个夹持片433的对向内侧设置凹槽434，凹槽434的沿垂直方向上的高度与滤水盘80的侧边缘处的厚度相适配，以通过对向设置的两个凹槽434夹持滤水盘80。伸缩机构41可被配置为直线电机或者气缸并受控于控制系统，例如plc控制系统。
47.具体的，在本实施例中，夹持机构42可被伸缩机构沿双向箭头300所示出的方向向延伸段231伸出，然后气动手指420驱动横向移动件423沿着滑轨422沿双向箭头100所示出的方向作同步合拢运动，以带动两个夹持器 43夹持暴露在延伸段231上的滤水盘80。然后，伸缩机构41缩回并通过夹持器43夹持滤水盘80置于空杯体51顶部开口处上方。气动手指420驱动横向移动件423沿着滑轨422沿双向箭头100所示出的方向作同步打开运动，以释放被夹持器43所夹持的滤水盘80，并使得滤水盘80掉落至空杯体51 中。当滤水盘80被置入空杯体51后，伺服电机60驱动旋转圆盘30转过一定角度，并将下一个未放置滤水盘80的空杯体50旋转至空杯体51之前所在的位置中，并反复执行上述动作。
48.需要说明的是，本实施例所揭示的一种滤水盘输送装置中的转运装置40 始终对准传送装置20并且转运装置40与旋转圆盘30所发生的转动并不发生干涉。结合图2所示，在本实施例中，该转运装置40中的伸缩机构41的底部设置轴承402并通过轴承402与旋转圆盘30连接并由旋转圆盘30为整个转运装置40提供一定的支撑。同时，伸缩机构41的顶部设置若干具内螺纹的盲孔401，以通过常规的支架与螺栓悬吊该伸缩机构41，并将伸缩机构 41与旋转式超声波焊接测试设备(配合参图12所示)外部的框架予以连接。
49.实施例二：
50.结合图6、图7及图8所示，本实施例揭示了本发明一种滤水盘输送装置的几种变形实施例。
51.本实施例所揭示的滤水盘输送装置与实施例一相比，其区别在于，在本实施例中，传送装置20还包括：若干整体或者部分缠绕在上排辊轮组21和 /或下排辊轮组22的第一传送带24，所述第一传送带24套设在辊轮所形成的两圈凸缘(即凸缘211与凸缘212)之间。
52.如图6所示，第一传送带24整体缠绕在上排辊轮组21的所有辊轮210 的外部，并嵌入图9所示出的辊轮段2b中。此时，为辊轮210提供旋转动力并与辊轮210轴部连接一个电机可设置于任何一个辊轮210的轴向一端或者两端。当然，也可将第一传送带24整体缠绕在下排辊轮组22的所有辊轮220的外部，并进一步通过第一传送带24对滤水盘80在间隙200中的水平输送运动提供良好的支撑作用。
53.如图7所示，作为本实施例的进一步变形，传送装置20还包括：若干整体或者部分缠绕在上排辊轮组21和/或下排辊轮组22的第二传送带25，所述第二传送带25套设在辊轮位于排架23的外侧，即将第二传送带25套设在上排辊轮组21的所有辊轮210的外部(即图9中的辊轮段2a或者辊轮段2c)或者将第二传送带25套设在下排辊轮组22的所有辊轮220的外部 (即图9中的辊轮段2a或者辊轮段2c)。
54.参图8所示，还可将第二传送带25将下排辊轮组22中的部分辊轮220 通过一个第二传送带25缠绕，即将图8中框b所包含的多个辊轮220通过一个第二传送带25予以缠绕，同时将图8中框c所包含的多个辊轮220通过另一个第二传送带25予以缠绕。
55.本实施例所揭示的滤水盘输送装置与实施例一中具有相同部分的技术方案，请参实施例一所述，在此不再赘述。
56.实施例三：
57.结合图11与图12所示，本实施例揭示了一种设备500。该设备500可为旋转式超声波焊接测试设备，并通过该设备500用于对空杯体50中置入滤水盘后通过超声波焊接装置3进行超声波焊接，以将滤水盘80与空杯体 50焊接固定。
58.具体的，在本实施例中，该设备500包括：旋转圆盘30，垂直围合设置在所述旋转圆盘30边缘的滤水盘按压装置2，超声波焊接装置3，卸料装置 5，落杯装置4，以及实施例一和/或实施例二所述的滤水盘输送装置。落杯装置4将空杯体50逐一放入旋转圆盘30的孔洞31中，在区域1中设置如实施例一或者实施例二中所揭示的滤水盘输送装置。随着旋转圆盘30的转动将已经置入滤水盘80的空杯体50通过滤水盘按压装置2中所包含的垂直升降运动的按压头将进一步矫正滤水盘80在空杯体50底部中的位置，并确保滤水盘80与空杯体50底部的准确贴合。然后，随着旋转圆盘30的转动通过超声波焊接装置3中所包含的垂直升降运动的超声波焊接头对滤水盘80 与空杯体50进行超声波焊接固定。最终，当旋转圆盘30旋转到卸料装置5 的工位时，通过位于卸料装置5下方所对应设置的顶升机构(未示出)将已经完成超声波焊接的空杯体50顶出孔洞31，并借助卸料装置5中水平径向伸缩的推料板将空杯体50推出旋转圆盘30，并予以收集。通过该设备500 完成超声波焊接操作后的空杯体可通过人工目检或者计算机光学检测系统对超声波焊接后的空杯体进行检查，以确定超声波焊接装置3对滤水盘80 在执行超声波焊接时所使用的压力、时间、超声能量、震动频率等工艺参数进行测试并判断上述工艺参数是否满足胶囊咖啡等胶囊饮品的实际生产需要，从而为胶囊咖啡等胶囊饮品的线体制造设备提供科学而准确的工艺参数。
59.本实施例揭示了一种设备500中所包含的滤水盘输送装置与实施例一和 /或实施例二中相同部分的技术方案，请参实施例一和/或实施例二所述，在此不再赘述。
60.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
61.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
62.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。