一种纸塑餐具喷涂设备的制作方法

本实用新型涉及纸塑餐具加工技术领域，特别涉及一种纸塑餐具喷涂设备。

背景技术：

目前，一般是在纸浆中加入防水剂和防油剂来实现纸塑餐具防水防油的效果。但是防油剂中含有氟元素及其有机物，这些物质会对自然环境和人体健康造成极大伤害。欧美国家正立法在包装中禁止使用含氟产品。而目前没有其它非氟防油剂能替代现有的防油剂投入使用，所以目前来说，在工艺上基本都是通过表面喷涂的方式来达到防水防油的效果。

授权公告号为cn2362597y的中国实用新型专利公开了一种多功能自动喷涂机，所述喷涂机通过将喷涂产品倒挂进入喷涂隧道，经过无气喷枪高压喷涂，喷枪喷完产品后，采用刮板刮掉不需要喷涂部分的涂料，再用热气风刀使涂料流平。然而所述专利公开的只是一个单机，并非可高速生产的流水线设备，存在生产效率低下的问题。

另外，现有工艺中，一般都是采用无气喷枪高压喷涂或者是采用空气喷枪进行喷涂。然而这些喷涂的方式目前还存在以下问题：

(1)由于纸塑餐具表面粗糙且多孔隙，目前的喷涂方式在喷涂时如要保证纸塑餐具达到防水防油的效果，必须采用过剩喷涂(材料在产品表面过剩覆盖)，这样会造成底部堆积，烘干后无法达到均匀美观的表面效果，比如会有偏色，起泡等现象；

(2)目前喷涂技术采用无气喷枪高压喷涂或者空气喷枪进行喷涂，这两种喷涂方式都会引起涂料在空气中大量飞溅/飞雾，导致涂料很难回收，涂料利用率低；

(3)目前喷涂技术在喷涂环节会产生大量飞雾，如果无吸收排放装置，会污染生产车间的环境，损害现场人员的身体健康。而要设置吸收装置不仅要增加设备成本，并且吸收的雾化涂料无法回收利用。

技术实现要素：

针对以上不足，本实用新型提供一种纸塑餐具喷涂设备，可防止涂料在纸塑餐具表面堆积，还可防止涂料在喷涂时飞溅且实现回收，实现高效率生产。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种纸塑餐具喷涂设备，包括从左至右通过传送机构依次连接的上料模块、喷淋模块、甩料模块，其中，上料模块用于将待加工的纸塑餐具输送至喷淋模块，喷淋模块用于对从上料模块运送来的纸塑餐具由上向下地喷淋防水防油涂料，并将没留在纸塑餐具上的涂料进行回收，甩料模块用于将纸塑餐具表面堆积的涂料甩至均匀，并将甩出的涂料进行回收。

作为一种优选的技术方案，所述纸塑餐具喷涂设备还包括隧道烘干模块，所述隧道烘干模块与甩料模块连接，用于将纸塑餐具表面喷涂的防水防油涂料层烘干。

作为一种优选的技术方案，上料模块可根据实际的生产量需要而设置多组，并分别设置在传送机构的两侧。

作为一种优选的技术方案，上料模块包括用于堆垛待加工纸塑餐具的装料箱、用于抓取待加工纸塑餐具的抓手机构、以及用于支撑所述抓手机构的第一固定架，抓手机构可左右滑动地设置在第一固定架的横梁上，第一固定架的横梁上还设置有限位部件，所述限位部件可使得抓手机构滑动到该位置时止位。

作为一种优选的技术方案，所述抓手机构包括基座、抓臂和第一吸盘，第一固定架的横梁上设有滑轨，基座通过滑轮与固定架横梁的滑轨可滑动地连接，抓臂的一端与基座固定连接，第一吸盘固定连接于抓臂的另一端，用于抓取待加工的纸塑餐具。

作为一种优选的技术方案，所述喷淋模块包括第二固定架、设置于传送机构上方的喷枪组，所述喷枪组通过伺服电机可上下升降地与第二固定架连接，喷枪组可通过伺服电机上下移动而调节喷涂距离；喷枪组喷枪的喷涂角度可调节，以适应不同开口形状的纸塑餐具。

作为一种优选的技术方案，可根据需要设置多个传送机构，传送机构的表面由特氟龙材料制成；

对应每个传送机构可设置一组喷枪组，每一组喷枪组的喷枪数量大于8把，另外，还可根据产品的特性，将喷枪的数量设为稍少于8把；

喷枪采用低压无气喷枪，喷涂的压力小于6kg，喷枪的喷嘴孔径大小为0.8～1.2mm，且喷嘴为扁平扇面喷嘴或者锥形扇面喷嘴。

作为一种优选的技术方案，喷淋模块还包括设置于传送机构下方的回收水槽、清洗水槽、吹气区域，回收水槽设置于喷枪组的正下方，回收水槽用于接收喷淋模块和从传送机构掉落的涂料，回收水槽中设置有吸嘴，用于将回收后的涂料吸走，以循环利用，回收水槽采用不锈钢材料制成，内壁喷涂特氟龙涂层；

清洗水槽和吹气区域设置于传送机构的前端，清洗水槽内设有喷嘴，所述喷嘴用于清洗传送机构表面残留的涂料，使残留涂料掉落到清洗水槽的水箱中；

吹气区域内设置有吹气喷嘴，吹气喷嘴用于吹出热风，多角度烘干传送机构。

作为一种优选的技术方案，所述甩料模块为一个转盘，转盘上设置有多个工位，定义为第0、1、2、3、…、n工位，每个工位各设有一个可自转且可翻转的第二吸盘；

转盘与传送机构的进料口连接处设置有限位支架；

转盘与传送机构的出料口连接处设有运动轨迹限位栏以及可转动的转动棍；

每个工位间设置一个隔板，所述隔板固定在转盘的支架上，隔板为不锈钢材料，表面涂覆特氟龙涂层。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过甩料模块将多余堆积的涂料甩出，从而使得产品表面的涂料层光滑均匀，美观得体，提升了产品的竞争力；

2、本实用新型可防止喷涂时涂料在空气中大量飞溅/飞雾，且可回收涂料，提高涂料的利用率；

3、本实用新型通过设置于传送带底部的回收水槽回收雾化涂料，仅增加较低成本，而且回收的雾化涂料可再加以利用；

4、本实用新型可实现流水线式生产，具有生产量大、生产速率快等优点。

附图说明

图1是本实用新型纸塑餐具喷涂设备在俯视状态下的结构示意图；

图2是本实用新型上料模块的结构示意图；

图3是本实用新型喷淋模块的结构示意图；

图4是本实用新型较佳实施例的甩料模块结构示意图；

图5是本实用新型较佳实施例的甩料模块多组并用时的示意图；

图6、图7是本实用新型另一实施例的甩料模块结构示意图。

其中：

100-上料模块；101-装料箱；102-抓手机构；1021-基座；1022-抓臂；1023-第一吸盘；103-第一固定架；

200-喷淋模块；201-第二固定架；202-喷枪组；203-伺服电机；204-回收水槽；205-清洗水槽；206-吹气区域；207-隔离板；

300-甩料模块；301-限位支架；302-第二吸盘；303-转盘臂；304-运动轨迹限位栏；305-转动棍；

400-隧道烘干模块；401-烘烤炉；

500-纸塑餐具；

600-翻转气缸；

700-方盒类餐盒产品；

800-圆盘类餐盒产品；

900-吊架。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹举例以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，以下实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且第一特征在第二特征“之上”、“上方”、“上面”可以是第一特征在第二特征的正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”可以是第一特征在第二特征的正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

文中所称一个元件与另一个元件“固定”时，它可以直接固定到另一个元件上或者也可以通过媒介元件固定。当一个元件被描述为与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者通过媒介元件连接。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

一种纸塑餐具喷涂设备，如图1所示，包括从左至右依次连接的上料模块100、喷淋模块200、甩料模块300以及隧道烘干模块400，其中，上料模块100用于将待加工的纸塑餐具500通过传送机构输送至喷淋模块200，本实施例中，传送机构优选传送带或者具有传送带的传送装置。喷淋模块200对从上料模块100运送来的纸塑餐具500由上向下地喷淋防水防油涂料，使纸塑餐具500的内表面(用于装载食物的一面)全面涂覆上防水防油涂料，喷淋模块200的底部设有回收槽，可用于将喷完后没留在纸塑餐具上的涂料进行回收。喷淋完涂料后的纸塑餐具500通过传送带输送至甩料模块300，甩料模块300将纸塑餐具500表面堆积的涂料甩至均匀，并将甩出的涂料进行回收，最后，内表面已涂覆好一层均匀美观的防水防油涂料层的纸塑餐具500经传送带输送至隧道烘干模块400，经隧道烘干模块烘干之后，便得到最终的表面均匀美观的纸塑餐具产品。

本实施例中，如图2所示，上料模块100可根据实际的生产量需要而设置多组，并分别设置在传送带的两侧。上料模块100包括用于堆垛待加工纸塑餐具的装料箱101、用于抓取待加工纸塑餐具的抓手机构102、以及用于支撑所述抓手机构102的第一固定架103，抓手机构102可左右滑动地设置在第一固定架103的横梁上，第一固定架103的横梁上还设置有限位部件，限位部件固定在第一固定架103上，限位部件采用尼龙/特氟龙材料，所述限位部件可使得抓手机构102滑动到该位置时止位，使产品移动到传送带上。

抓手机构102包括基座1021、抓臂1022和第一吸盘1023，第一固定架103的横梁上设有横向设置的滑轨，基座1021通过滑轮与第一固定架103横梁的滑轨可滑动地连接，抓臂1022的一端与基座1021固定连接，第一吸盘1023则固定设置于抓臂1022的另一端，用于抓吸待加工的纸塑餐具。

第一吸盘1023能在近距离不接触纸塑餐具的情况下将纸塑餐具吸附。上料机构100还设置有一个吹气口，吹气口设置在装料箱中101最上方第一个以及第二个纸塑餐具之间，在第一吸盘1023吸取纸塑餐具时，可吹出气体，采用吹气的方式先把待加工的餐具分开，再让第一吸盘1023吸起，可防止第一吸盘1023一次吸上多个纸塑餐具。

如图3所示，喷淋模块200包括第二固定架201、设置于传送带上方的喷枪组202，所述喷枪组202通过伺服电机203可上下升降地与第二固定架201连接。

本实施例中，可根据需要设置多条如2、4、6条等传送带，传送带可由特氟龙材料制成，不会粘粘涂料，从而便于清洗。对应每条传送带可设置一组喷枪组202，每一组喷枪组202的喷枪数量可根据实际需要调整，优选设置8～10把。喷枪可采用低压无气喷枪，喷涂的压力在6公斤以下，喷枪的喷嘴孔径大小为0.8～1.2mm，可避免堵住喷嘴，同时喷嘴为扁平扇面喷嘴或者锥形扇面喷嘴，这样设置可尽量避免在喷涂过程中产生涂料飞溅/飞雾的现象。在生产过程中，喷枪组202可一直开启，不需要频繁重启。

喷枪组202可通过伺服电机203上下移动调节喷涂距离。同时每把喷枪通过喷枪夹具如6轴可调节夹具或者小型6轴可调节机械手实现调节不同的喷淋角度，以适应不同形状的产品喷淋，比如带盖子的餐盒就有多内壁，且深浅不同，这就要求喷枪要用多角度来进行喷淋，才能保证完全覆盖餐具的全表面。

喷淋模块200还包括设置于传送带下方的回收水槽204、清洗水槽205、吹气区域206，回收水槽204设置于喷枪组202的正下方，当传送带将餐具运送至甩料模块300后，传送带运行至底部时，回收水槽204用于接下所有掉落的涂料，回收水槽204中设置有吸嘴，用于将回收后的涂料吸走，以循环利用。回收水槽204可采用不锈钢材料制成，内壁喷涂特氟龙涂层。清洗水槽205和吹气区域206设置于传送带的前端，当传送带运行到清洗水槽205区域时，清洗水槽205中的喷嘴由下朝上高压小流量喷洗传送带，冲洗掉传送带表面残留的涂料，使残留涂料掉落到清洗水槽205的水箱中。吹气区域206内设置有吹气喷嘴，传送带在清洗水槽205冲洗完成之后，进入吹气区域206内，由吹气喷嘴吹热风，多角度吹干传送带之后，传送带继续返回上方运送待加工的纸塑餐具。

本实施例中，清洗水槽205也可采用不锈钢材料制成，表面可涂覆特氟龙涂层。

除此之外，喷淋模块200下方的传送带两侧还可分别固定设置挡板，使传送带和两侧挡板之间形成一个喷淋隧道，其中能接触到涂料的挡板都采用不锈钢材料制成，挡板的表面同时喷涂特氟龙涂层，从而避免飞溅到挡板上的涂料粘粘，这样便使得涂料可直接滑落/掉落到回收水槽204的底部并被回收水槽204吸附回收。

在传送带顶端和底部之间设置有一块隔离板207，隔离板207制成两端朝下的屋顶状，隔离板207由不锈钢材料制成，表面涂覆特氟龙涂层。隔离板207起到隔离的作用，可用于防止传送带底部的涂料受污染后转而污染到传送带上方正在喷涂涂料的纸塑餐具。

本实施例中，如图4所示，甩料模块300为一个转盘，转盘上设置有多个工位，优选的，每个转盘设置12个工位，依次定义为第0、1、2、3、4、5、…、11工位，每个工位各设有一个可自转且可翻转的第二吸盘302，第二吸盘302可采用真空吸盘，第二吸盘302的自转以及翻转动作可均由伺服电机配合完成。当然，工位的数量并不局限于12个，也可以设置更多，相对应地，将转盘的直径加大即可。

每个工位之间，安装一个隔板，所述隔板固定在转盘的支架上，用于隔离两个产品，防止甩料的时候互相飞溅到。隔板为不锈钢材料，表面涂覆特氟龙涂层。

甩料时，转盘顺时针旋转，在进料方向，产品进到上料工位，即第0工位，转盘与传送带的进料口连接处设置有限位支架301，先由限位支架301支撑住已喷涂涂料的纸塑餐具，并对中，待第二吸盘302刚好转动至限位支架301的正下方时，放下餐具使餐具被第二吸盘302吸住。

当第二吸盘302顺时针转动至第1工位时，第二吸盘302以转盘臂303为轴转向下翻转，使得餐具可装载食物的一面朝下。之后从第2工位开始到第7工位，第二吸盘302吸住纸塑餐具自转，从而甩掉涂料，转速设置为120～180转/分钟，使得堆积在纸塑餐具表面的涂料可在6s内甩均匀，当然，可根据实际需要甩掉的涂料量，适当提高转速，使得将涂料甩均匀的时间小于6s。

当第二吸盘302旋转至第8工位时，第二吸盘302重新以转盘臂303为轴向上翻转，使得餐具可装载食物的一面朝上，同时第二吸盘302的真空吸附功能关闭。第8工位处设有运动轨迹限位栏304以及正在转动的转动棍305，在转盘旋转惯性和转动棍305的旋转带动作用下，产品沿着运动轨迹限位栏304下料到出料传送带上，准备进入隧道烘干模块进行烘干。

第9、10、11工位空载，用于回到第0工位承接新输送过来的产品。

进一步地，转盘的下部还设置有环形回收槽。环形回收槽的材质为不锈钢材质，表面同样涂覆一层特氟龙涂层。回收的涂料经过过滤后输送回喷淋模块200重复利用。本实施例中，环形回收槽至少覆盖第1至第8工位。

第二吸盘302在操作过程中不会在纸塑餐具上留下吸盘印记。

当产量较大时，可通过增加多个甩料模块300并用，如图5所示。

在另一个实施例中，甩料模块300不采用转盘旋转的方式，而采用直线输送的方式。在该实施例中，第二吸盘302呈直线布置，比如一排布置8个，每次传送带直线输送8个产品过来，分别由吊架900勾到第二吸盘302上使第二吸盘302吸住，之后第二吸盘302绕轴向下翻转，并自转将涂料甩均匀，甩完后再将吸盘302翻转上来，最后由吊架900将餐具勾到另外一条输送带上送至隧道烘干模块400烘干。

具体地，纸塑餐具通过喷淋模块200喷淋后，通过进料传送带从左边输送过来，一次可输送多个，到甩干区域后，定位停下，之后如图6、图7所示，上部的吊架900过来，从产品下部插住产品的边缘，将产品移动到第二吸盘302上，第二吸盘302吸住产品，在翻转气缸600带动下，以气缸轴线为轴心，翻转至开口向下，翻转到位后，自转不超过6s(可根据涂料粘度和产品对涂料的吸收率而定)，甩料完成后，第二吸盘302再翻转至开口向上。这时下边的吊架900过来，从产品下部插住产品的边缘，把产品移动到出料传送带由传送带送至隧道烘干模块400进行烘干。

当产品被从出料传送带接走后，下一批可以准备进料。

本实施例中，甩料模块300下设回收槽，用于接收废弃涂料并吸走回收，回收槽为不锈钢材料，内表面涂覆特氟龙材料。

如图6所示，方盒类餐盒产品700甩料时，需用双吸盘(即第二吸盘302为双吸盘)，一个吸盘吸住盒底，另一个吸盘吸住盒盖，从而使得产品不会甩脱。双吸盘甩完产品后能自动回位，保证下一个产品吊装过来后，能吸到相同位置。而如图7所示，圆盘类餐盒产品800只用一个吸盘吸住圆心即可。

每个吊架900的插架能根据产品的形状调节间距，适应不同产品。

第二吸盘302中两个吸盘都可三维调节位置，适应不同产品。

第二吸盘302之间，可安装一个隔板，安装在翻转气缸600所固定的支架上，用于隔离两个产品，防止甩料的时候互相飞溅到。隔板为不锈钢材料，表面涂特氟龙材料。

输送链板由特氟龙材料制成。

图6、图7所示只是一个模块，每个模块可设n(n＞0)个甩料装置，为了达到大规模流水线生产，可以设多个甩料模块。

隧道烘干模块400为一直线型的传送轨道，传送轨道的两侧各设置有挡板，使得传送轨道整体呈现出隧道的形状。传送轨道的上表面设置有双层烘烤炉，烘烤炉401的数量可以根据实际情况而具体设置。优选的，烘烤炉401的温度设置为120～130℃，烘烤的时间为150～180s，传送轨道的传送速率为约8m/分钟，每秒可烘干2～3件纸塑餐具。

可以理解的是，上述各模块及零部件的机械自动化动作可由可编程逻辑控制器(如plc)并配合气缸、机械臂等机械常用部件完成。

本实用新型所提供的喷涂设备及工艺，通过甩料模块将多余堆积的涂料甩出，从而使得产品表面的涂料层光滑均匀，美观得体，提升了产品的竞争力，还可防止喷涂时涂料在空气中大量飞溅/飞雾，且可回收涂料，提高涂料的利用率，通过设置于传送带底部的回收水槽回收雾化涂料，仅增加较低成本，而且回收的雾化涂料可再加以利用，以及还可实现流水线式生产，具有生产量大、生产速率快等优点。

以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。