具体实施方式

如图1-14所示，本优选实施例中的一次性卷口纸杯的一次性成型生产线，包括机架1以及分别安装在机架1上并沿着机架1的纵向从左往右按纸材运动顺序依次分布的放卷机构2、纸材表面处理机构3、可调节送料牵引机构4、冲模成型机构5、边料收卷机构6、机械臂取件机构7、套袋打包工作台8。

如图1所示，一个可选择的实施例，机架1包括第一机架单元101、第二机架单元102、第三机架单元103、第四机架单元104，并依次排列成一条直线。其中放卷机构2、纸材表面涂布增湿装置301分别安装在第一机架单元101上；双面涂布胶水装置302、双面涂布硅油装置303、紫外线消毒装置304分别安装在第二机架单元102上；可调节送料牵引机构4、冲模成型机构5、边料收卷机构6分别安装在第三机架单元103上；机械臂取件机构7、套袋打包工作台8分别安装在第四机架单元104上。

另一个可选择的实施例，机架1是一体制成的。这种结构的问题在于，制造比较困难，运输也非常麻烦。

所述放卷机构2包括放卷装置201、放卷控制装置202、恒定张力控制装置203；放卷控制装置202、恒定张力控制装置203分别安装在机架1上，放卷装置201包括气胀轴导辊2011、放卷伺服电机2012，气胀轴导辊2011可转动地安装在机架1上，放卷伺服电机2012安装在机架1上并通过传动配件连接气胀轴导辊2011；放卷控制装置202控制放卷装置201放卷纸材，恒定张力控制装置203检测纸材在传送过程中的张力并对该张力进行控制，同时反馈到放卷装置201上，由放卷伺服电机2012控制放卷速度，维持纸材在传送过程中的张力平衡。

所述恒定张力控制装置203包括两根第一导向辊2031、一根张力控制辊2032、两个张力感应控制器2033；两个张力感应控制器2033相互平行地固定在机架1两侧，两根第一导向辊2031分别安装在机架1上并分别位于两个张力感应控制器2033的侧下方，张力控制辊2032安装在张力感应控制器2033上。当纸材依次穿过上述第一导向辊2031、张力控制辊2032时，张力感应控制器2033通过张力控制辊2032感应纸材传递的张力大小，反馈到放卷伺服电机2012，让放卷伺服电机2012加快或减慢放卷速度，维持纸材在传送过程中的张力平衡。

所述纸材表面处理机构3包括纸材表面涂布增湿装置301、双面涂布胶水装置302、双面涂布硅油装置303、紫外线消毒装置304；表面涂布增湿装置对纸材正背面依次涂布蒸馏水增湿，然后经过双面涂布胶水装置302对纸材正背面依次涂布水性涂层，再经过双面涂布硅油装置303对纸材正背两面同时涂布硅油，接着经过紫外线消毒装置304对纸材进行全方位杀菌。

其中，所述纸材表面涂布增湿装置301包括两根第二导向辊3011、三根第一增湿用网纹辊3012、三根增湿用橡胶压辊3013、两个增湿用水槽3014、一对第一升降气缸3015、一对第二升降气缸3016、三根第二增湿用网纹辊3017、第一支撑架3018、第二支撑架3019；一对第一升降气缸3015、一对第二升降气缸3016分别安装在机架上，第一支撑架3018前后两端分别安装在一对第一升降气缸3015上，第一个增湿用水槽3014（前后两端采用齿轮、齿条机构，如图6所示）安装在第一支撑架3018上，三根第一增湿用网纹辊3012分别安装在第一个增湿用水槽3014内并且三根第一增湿用网纹辊3012底部分别浸入第一个增湿用水槽3014的水中，三根增湿用橡胶压辊3013分别安装在机架上，三根增湿用橡胶压辊3013与三根第一增湿用网纹辊3012一一对应并且三根增湿用橡胶压辊3013分别位于对应的第一增湿用网纹辊3012上方（三根第一增湿用网纹辊3012、三根增湿用橡胶压辊3013相互平行）；第二支撑架3019前后两端分别安装在一对第二升降气缸3016上，第二个增湿用水槽3014（前后两端采用齿轮、齿条机构，如图6所示）安装在第二支撑架3019上，三根第二增湿用网纹辊3017分别安装在第二个增湿用水槽3014内并且各第二增湿用网纹辊3017底部分别浸入该第二个增湿用水槽3014的水中，两根第二导向辊3011分别安装在机架上并且两根第二导向辊3011分别位于第二个增湿用水槽3014的两侧。

一对第一升降气缸3015带动第一支撑架3018上升，直到各第一增湿用网纹辊3012分别与对应的增湿用橡胶压辊3013滚动接触。当纸材穿过第一增湿用网纹辊3012、对应的增湿用橡胶压辊3013之间时，各第一增湿用网纹辊3012底部浸入增湿用水槽3014中，各第一增湿用网纹辊3012转动时第一增湿用网纹辊3012从第一个出增湿用水槽3014中带出蒸馏水，增湿用橡胶压辊3013将纸材压在第一增湿用网纹辊3012上，使纸材底面吸收第一增湿用网纹辊3012中的水份，增加纸材的湿度，减少纸材成型时因干燥产生的脆裂现象。然后纸材翻转，底面朝上，顶面朝下。纸材依次经过位于左侧的第二导向辊3011、三根第二增湿用网纹辊3017顶面、位于右侧的第二导向辊3011。一对第二升降气缸3016带动第二支撑架3019上升，直到两根第二导向辊3011拉紧纸材，让纸材底面依次接触三根第二增湿用网纹辊3017顶面，各第二增湿用网纹辊3017底部分别从第二个增湿用水槽3014中带出蒸馏水，纸材顶面（此时纸材顶面朝下）吸收第一增湿用网纹辊3012中的水份，增加纸材的湿度，减少纸材成型时因干燥产生的脆裂现象。

所述双面涂布胶水装置302包括第一涂胶用橡胶压辊3021、第二涂胶用橡胶压辊3022、第一涂胶用网纹辊3023、第二涂胶用网纹辊3024、两个胶水收集槽3025、四个档胶板3026、涂胶用伺服电机3027、涂胶用皮带传动机构3028、两个涂胶用网纹辊气缸3029，第一涂胶用橡胶压辊3021、第二涂胶用橡胶压辊3022、两个胶水槽3025和涂胶用网纹辊气缸3029分别安装在机架1上，第一涂胶用橡胶压辊3021、第二涂胶用橡胶压辊3022分别位于两个胶水槽3025上方，第一涂胶用网纹辊3023与第一涂胶用橡胶压辊3021并联安装在一起并且两者滚动接触，第二涂胶用网纹辊3024与第二涂胶用橡胶压辊3022并联安装在一起并且两者滚动接触，两个涂胶用网纹辊气缸3029分别安装在机架顶端前后两侧，第一涂胶用网纹辊3023的两端分别安装在两个涂胶用网纹辊气缸3029的活塞轴上，两个涂胶用网纹辊气缸3029迫使第一涂胶用网纹辊3023下降并与第二涂胶用网纹辊3024滚动接触，涂胶用伺服电机3027通过涂胶用皮带传动机构3028带动第二涂胶用网纹辊3024转动。四个档胶板3026中，两个档胶板3026分别安装在机架1上并且这两个档胶板3026分别位于第一涂胶用网纹辊3023、第一涂胶用橡胶压辊3021接触区域两侧并且两个档胶板3026将该接触区域分隔成存放胶水的第一胶水槽，另外两个档胶板3026分别安装在机架1上并且两个档胶板3026分别位于第二涂胶用网纹辊3024与第二涂胶用橡胶压辊3022接触区域两侧并且两个档胶板3026将该接触区域分隔成存放胶水的第二胶水槽。工作前，操作者将水胶分别注入第一胶水槽、第二胶水槽，通过滚动接触让第一涂胶用网纹辊3023、第二涂胶用网纹辊3024圆周面分别具有上水胶，当纸材穿过第二涂胶用网纹辊3024、第一涂胶用网纹辊3023之间时，两个涂胶用网纹辊气缸3029带动第一涂胶用网纹辊3023下降将纸材压在第二涂胶用网纹辊3024上，使纸材两面分别吸收第一涂胶用网纹辊3023、第二涂胶用网纹辊3024中的水胶达到涂布效果，提高纸材的柔韧性和防水性。

所述双面涂布硅油装置303包括第一涂硅油用网纹辊3031、第二涂硅油用网纹辊3032、涂硅油用网纹辊气缸3033、硅油收集槽3034、涂硅油用伺服电机3035、涂硅油用皮带传动机构3036、第一硅油刮板3037、第二硅油刮板3038，第二涂硅油用网纹辊3032、硅油收集槽3034和涂硅油用网纹辊气缸3033分别安装在机架1上，第一涂硅油用橡胶压辊的两端分别安装在涂硅油用网纹辊气缸3033的活塞轴上，涂硅油用网纹辊气缸3033迫使第一涂硅油用网纹辊3031、第二涂硅油用网纹辊3032滚动接触，涂硅油用伺服电机3035通过涂硅油用皮带传动机构3036带动第二涂硅油用网纹辊3032转动，第一硅油刮板3037、第二硅油刮板3038分别安装在机架1上，并且第一硅油刮板3037与第一涂硅油用网纹辊3031右侧倾斜接触并形成第一集油槽，第二硅油刮板3038与第二涂硅油用网纹辊3032左侧倾斜接触并形成第二集油槽，如图8所示。工作前，操作者将硅油分别注入第一硅油刮板3037与第一涂硅油用网纹辊3031之间的第一集油槽、第二硅油刮板3038与第二涂硅油用网纹辊3032之间的第二集油槽，当纸材穿过第一涂硅油用网纹辊3031、第二涂硅油用网纹辊3032之间时，在第一涂硅油用网纹辊3031一侧的第一硅油刮板3037进行刮平，在第二涂硅油用网纹辊3032一侧的第二硅油刮板3038进行刮平，保证纸材的上硅油量均匀。涂硅油用网纹辊气缸3033带动第一涂硅油用网纹辊3031将纸材压在第二涂硅油用网纹辊3032上，使纸材两面分别吸收第一涂硅油用网纹辊3031、第二涂硅油用网纹辊3032中的硅油达到涂布效果，使纸材具有较好的防水性。

所述紫外线消毒装置304包括灯箱3041、多根紫外灯3042，灯箱3041顶面开有用于纸材通过的两个纸材通道3044，两个纸材通道3044分别位于灯箱3041顶面的左右两侧，灯箱3041内部安装有多根紫外灯3042，可进行全方位紫外灯3042光杀菌。

所述可调节送料牵引机构4包括牵引用伺服电机401、上牵引用橡胶压辊402、下牵引用橡胶压辊403、牵引用皮带传动机构404、牵引用框架405、两个牵引用气缸406、两个螺纹丝杆407、两个螺套408、调节手柄409、转动轴410、滑块导轨组411、两对伞齿轮412；滑块导轨组411安装在机架1上并沿着垂直方向延伸，滑块导轨组411包括两条导轨4111和分别套设在两条导轨4111上的两个滑块4112，牵引用框架405两端分别连接滑块导轨组411的所有滑块4112，螺套408安装在牵引用框架405底端，两个螺纹丝杆407分别安装在机架1上并且两个螺纹丝杆407垂直向上延伸并穿过两个螺套408，转动轴410可转动地安装在机架1上，调节手柄409安装在转动轴410一端，两对伞齿轮412分别安装在两个螺纹丝杆407底端、转动轴410上并且两对伞齿轮412分别相互啮合；上牵引用橡胶压辊402两端分别采用轴承座可上下滑动地设置在机架1上，两个牵引用气缸406分别安装在牵引用框架405顶端并且两个牵引用气缸406分别位于牵引用框架405的左右两端，两个牵引用气缸406的活塞轴分别抵住上牵引用橡胶压辊402两端的轴承座，牵引用气缸406控制上牵引用橡胶压辊402，将纸材贴合压紧在下牵引用橡胶压辊403上，牵引用伺服电机401、牵引用皮带传动机构404分别安装在牵引用框架405上，牵引用伺服电机401通过牵引用皮带传动机构404带动下牵引用橡胶压辊403转动，进行步进传送、把纸材送出。送出的纸材被送到进入下一个加工设备。通过转动调节手柄409，可调节整个可调节送料牵引机构的高度，以匹配不同规格冲模的高度。

所述冲模成型机构5由成型模具、冲模框架501、锁模板502、冲模电动缸503构成；冲模框架501安装在机架1上，成型模具包括上成型模块504、下成型模块505，上成型模块504固定在锁模板502上，下成型模块505固定在冲模框架501底部，冲模电动缸503安装在机架1上并且冲模电动缸503通过带动冲模框架501中的锁模板502对做上成型模块504完成上下往返动作。

所述冲模框架501前方的两侧之间安装有安全检测机构506，当安全检测机构506检测到人或物时发送安全信号给控制装置，控制装置控制冲模电动缸停止工作。

所述安全检测机构506包括信号发射灯5061、信号接收灯5062，信号发射灯5061发射检测信号，信号接收灯5062接收检测信号，当信号接收灯5062接收不到检测信号时信号接收灯5062发送安全信号给控制装置。

如图11所示，所述边料收卷机构6位于冲模成型机构5下方，边料收卷机构6包括分别安装在机架1上的收卷用伺服电机601、收卷用皮带传动机构602、收卷筒603，收卷用伺服电机601通过收卷用皮带传动机构602带动收卷筒603，将成型后剩余的纸材边料卷收在一起。

所述机械臂取件机构7安装在机架1上并且机械臂取件机构7设置在冲模成型机构5的下成型模块505的右上方，当冲模成型机构5打开时，机械臂取件机构7伸入冲模成型机构5的下成型模块505取杯后缩回。

所述机械臂取件机构7包括机械臂701、机械臂驱动装置702、机械臂传送台703、视觉检测模块704、叠杯模块705、废料箱706，所述机械臂传送台703安装在机架1上，机械臂701可沿机械臂传送台703纵向滑动地安装在机械臂传送台703上，机械臂驱动装置702安装在机械臂传送台703上并且机械臂驱动装置702连接机械臂701，机械臂701上安装有多个取杯气缸7011，各取杯气缸7011的活塞轴垂直向下延伸，并且各取杯气缸7011的活塞轴底端安装有负压吸盘7012，当成型模具上抬开启时，机械臂701往上成型模块504与下成型模块505中间伸展并且各取杯气缸7011的活塞轴向下伸长，让各负压吸盘7012将成型的一次性卷口纸杯吸住，然后缩回负压吸盘7012与机械臂701，完成取样动作。

一个可选择的实施例，所述机械臂驱动装置702采用气缸。也可以采用伺服电机、螺杆、螺母组成的来回往复运动机构取代气缸。

所述视觉检测模块704由多组高速摄像头装构成，并集成在机械臂传送台703上，负责检测一次性卷口纸杯内外壁的外观质量。

所述叠杯模块705包括落料筒7051、弹性热电圈7052、截断针7053、截断气缸7054、中隔板7055、收集筒7056（图13中仅有一组收集筒7056，另一组收集筒7056（位于右侧）是为了便于人们观察收集筒7056的两个状态：位于左侧的收集状态、位于右侧的包装状态）、顶料气缸7057、滑块导轨组7058、传动伺服电机及传动用皮带传动机构7059，并集成到机械臂传送台703上，负责对完成检测的一次性卷口纸杯进行定位、堆叠。落料筒7051上缠绕装有弹性热电圈7052，并固定装在中隔板7055上，由中隔板固定在机架1上；截断针7053安装在截断气缸7054的活塞轴上，且指向落料筒7051预留的进针孔，并固定安装在中隔板7055上；

当一次性卷口纸杯进入叠杯模块时，弹性热电圈7052启动加热，对落料筒7051中的一次性卷口纸杯进行烘干处理，当下方的收集筒7056堆叠到一定数量的一次性卷口纸杯时，截断气缸7054推动截断针7053隔断落料筒7051，同时弹性热电圈7052降低加热温度，使一次性卷口纸杯在落料筒7051中缓慢烘干；而传动伺服电机及传动用皮带传动机构7059的传动伺服电机通过传动用皮带传动机构带动收集筒7056向套袋打包工作台8移动。

所述套袋打包工作台8位于机械臂701取机机构的右侧，当一次性卷口纸杯在下纸杯落料定位管7052叠压到一定数量被推送伺服电机通过推送用皮带传动机构推送到套袋打包工作台8时，工人在收集筒7056上套上包装袋，并启动顶料气缸7057，将叠好的一次性卷口纸杯推出收集筒7056，完成包装工序。图13中，A处为接收一次性卷口纸杯的位置，B处为包装处。再次强调，B处的收集筒仅为示意，并非同时有两组收集筒7056。

如图14所示，一次性成型生产线还包括PLC控制装置9，PLC控制装置9安装在机架1上， PLC控制装置9分别与放卷机构2、纸材表面处理机构3、可调节送料牵引机构4、冲模成型机构5、边料收卷机构6、机械臂取件机构7电连接并分别控制放卷机构2、纸材表面处理机构3、可调节送料牵引机构4、冲模成型机构5、边料收卷机构6、机械臂取件机构7工作。

综上所述，下面结合图1-14简单介绍一下工作过程：

所述放卷机构2输出纸材，该纸材通过纸材表面处理机构3对纸材表面进行处理，然后经过冲模成型机构5冲压成型制成一次性卷口纸杯，边料收卷机构6收集经过冲压成型剪切剩下的边料，而机械臂取件机构7则从冲模成型机构5取出一次性卷口纸杯。这种一次性纸杯成型生产线能够快速连续对纸材加工，以获得一次性卷口纸杯，不仅加工出的一次性卷口纸杯质量好且稳定，而且工作效率高。

如果使用本实用发明的新设备新工艺，则可以降低60%的回收难度并减少70%的环境污染。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。