CN102423845B - 高速组盖机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速组盖机，其包括主轴系统、二轴系统、三轴系统、四轴系统和行星系统，主轴系统包括设置在主轴上的连续进料和出料的第一星轮，所述二轴系统和三轴系统连续为主轴系统提供进料，四轴系统连续为主轴系统出料，所述行星系统固连于第一星轮上方并与主轴同轴心，行星系统中的行星总成中心轴与第一星轮上的径向凹缺中心轴相对应，所述行星总成随主轴转动同步作周向转动并上下移动及自转，在行星总成下端设间断吸合的吸引头。本发明通过行星系统为主轴系统提供连续供料和压旋盖操作，在连续供料的同时完成上下盖得压旋盖操作，节省了生产周期，将生产效率最大化提高。

Description

高速组盖机

技术领域

本发明涉及一种高速组盖机。

背景技术

目前旋盖机已经广泛的应用于食品、制药等工业机械设备领域中，用于加工各种型号的瓶盖、组合盖和特种盖等产品，生产的产品产量大，质量要求较高。

现有的旋盖机大部分都是采用先压后旋的方式生产瓶盖，因其压、旋装置与入料机构为相对运动，故其入料时，压、旋装置为静止状态，而当压、旋装置运动时，入料机构必须静止，入料与压、旋盖将需要双重消耗时间，而从整个机器的稳定性考虑又不能将入料与压、旋时间减至过小，使得现有旋盖机具有成本高，效率低，耗时长等缺点，严重限制了瓶盖的生产效率提升空间。

发明内容

针对以上现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种高速组盖机，其入料与压、旋盖可同时动作，大量节省生产周期，使得生产效率得到了大幅度的提高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：高速组盖机，包括主轴系统和行星系统：

主轴系统包括设置在主轴上的连续进料和出料的第一星轮，所述行星系统固连于第一星轮上方并与主轴同轴心，行星系统中的行星总成中心轴与第一星轮上的径向凹缺中心轴相对应，所述行星总成随主轴转动同步做周向转动并上下移动及自转，在行星总成下端设间断吸合的吸引头。

进一步的，所述行星总成通过设在主轴上的凸轮控制作上下运动，在凸轮外表面上设有M型槽道。

进一步的，所述行星总成上设行星齿轮，在主轴上设与行星齿轮相啮合的太阳齿轮，所述吸引头固连在行星齿轮下端。

进一步的，所述主轴上设配气环，其与行星轮上的吸引头相通，该配气环相对具有真空区域与非真空区域。

进一步的，还包括有二轴系统和三轴系统，所述二轴系统包括第二星轮，三轴系统包括第三星轮，该第二星轮、第三星轮分别与第一星轮相切，且第二星轮上的径向凹缺与第一星轮上的径向凹缺相对应，第三星轮设于行星总成的下方，且第三星轮上的径向凹缺与行星总成相对应，其中第二星轮对应下盖入料口，第三星轮对应上盖入料口。

更进一步的，还包括有四轴系统，该四轴系统包括第四星轮，该第四星轮与第一星轮相切，第四星轮上的径向凹缺与第一星轮上的径向凹缺相对应，第四星轮对应成品出料口。

更进一步的，第一星轮、第二星轮、第三星轮和第四星轮外设有挡更进一步的，所述第一星轮、第二星轮、第三星轮、第四星轮分别通过主轴、第二轴、第三轴、第四轴上的驱动轮由同一个驱动系统统一同步驱动。

进一步的，还包括进料辅机，所述进料辅机包括理盖机，在理盖机上设传感器，通过传感器得到缺料信号并传至PLC控制进料辅机提料至理盖机内。

更进一步的，所述理盖机为一侧壁切线方向设出盖口的离心圆盘，在离心圆盘内壁设挡片，在离心圆盘上与挡片对应的位置设传感器，通过传感器得到缺料信号并传至PLC控制进料辅机提料至离心圆盘内。

本发明的主要优点在于：在原有系统中加入行星系统，通过行星系统自传与公转来实现瓶盖的入料与压、旋盖同时进行，大量节省了生产周期，将生产效率最大化；对于整个系统的进料、出料及压旋盖操作，通过一个驱动马达来实现同步转动，简化了整个操作系统及驱动系统，且由一个驱动马达作为主力驱动源，使得操作系统结构更加紧凑，而通过齿轮配合的机械传动，可将噪音降低至很小，改善了操作人员的工作环境；在理盖机上设主要由传感器组成的缺料检测装置，可以控制理盖机上的盖子数量，避免在操作过程中出现的盖子过多而被离心圆盘甩出或盖子过少出现的生产脱节现象的出现。

附图说明

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明中理盖机的机构示意图；

图3是图2理盖机的俯视图；

图4为本发明中旋盖系统的立体示意图；

图5为图4中主轴系统与行星系统组合的立体示意图；

图6为图5的剖视结构示意图；

图7为图5中行星系统的结构示意图；

图8为图7的右视图；

图9为本发明中凸轮上的槽道的轨迹图；

图10为图4中二轴系统的立体示意图；

图11为图10中第二星轮的工作示意图；

图12为图4中三轴系统的立体示意图；

图13为图12中第三星轮的工作示意图；

图14为图4中四轴系统的立体示意图；

图15为图14中第四星轮的工作示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图5和图6中的高速组盖机，包括有主轴系统1和行星系统，主轴系统1包括设置在主轴110上的连续进料和出料的第一星轮112，所述行星系统固连于第一星轮112上方并与主轴110同轴心，行星系统中的行星总成115中心轴与第一星轮112上的径向凹缺中心轴一一相对应，所述行星总成115按固定的轨迹运动，在行星总成115下端设间断吸合的吸引头137’。

具体来说，所述第一星轮112固定在主轴110上，在第一星轮112下方的主轴110上依次设第一隔板121、第一托盘120和第一法兰119限位固定，第一法兰119通过销钉固定在主轴110上，在第一星轮112圆周上具有六个径向凹缺，对于径向凹缺的数量可根据情况具体而定，第一星轮112主要是用于工作物件如瓶盖主要加工载台，所述瓶盖连续进入到第一星轮112的径向凹缺，随着主轴110的转动，使得瓶盖旋转到其它位置进行装配，然后再经过指定位置出料即可。所述第一托盘120和第一隔板121主要是承载瓶盖，而第一星轮112是为瓶盖旋转定位。在主轴110下端还设第一轴承座118和第一驱动轮110，并通过固定螺栓固定定位，用于驱动主轴110。

如图7和图8，所述行星系统主要包括行星托盘126和行星总成115，行星托盘126固连在主轴110上端，所述行星总成115均布在行星托盘126上，行星总成115中心轴与第一星轮112上的径向凹缺中心轴一一相对应，第一星轮112上的径向凹缺为六个，则行星总成115也为六个，安装时其与第一星轮112上的径向凹缺一一对应。行星总成115包括行星轴131’，该行星轴131’为阶梯轴，其穿过行星托盘126，在行星托盘126上端区域的行星轴131’外套设有直线滚珠导套130’，使得行星轴131’可上下移动。在每个行星轴131’附近都设有导杆129’，该导杆129’下端与行星托盘126固连，上端套设有固定块123’，该固定块123’一端套在导杆129’上，另一端固连在行星轴131’顶端。所述行星轴131’是通过设在主轴110上的凸轮117控制作上下运动的。

参见图5、图6、图7，所述凸轮117通过轴承连接在主轴110顶端，在凸轮117的外表面上设有M型槽道，如图9所示。所述行星轴131’上端固连有上轮螺栓，在上轮螺栓端部设有滚动轴承125’，在滚动轴承125’与行星轴131’之间设滚轮环124’，所述滚动轴承125’滑动设置在M型槽道内。

在行星托盘126下端的行星总成115下端，也就是行星轴131’的下端套设行星齿轮135’，端部以垫圈、螺母136’及挡圈固定，在行星齿轮135’与行星轴131’上的轴台之间设弹簧134’及弹簧座132’，其中弹簧座132’截面为U型，其内设弹簧轴承133’，该弹簧轴承133’固连在行星轴131’上，所述弹簧134’一端与行星齿轮135’固连，另一端与弹簧轴承133’固连。所述吸引头137’固连在行星齿轮135’端部，随着行星齿轮135’的转动，所述吸引头137即可转动，弹簧轴承133’的作用是防止弹簧134’随着行星齿轮135’的转动而发生扭断现象，延长了弹簧134’的使用寿命。

所述行星齿轮135’的转动是依靠设置在主轴110上的太阳齿轮114转动而转动的，所述太阳齿轮114通过轴承固连在行星托盘126下部的主轴110上，在太阳齿轮114与行星托盘126之间的主轴110上设有套筒定位。所述太阳齿轮114与行星齿轮135’相互啮合，使得主轴110转动时，行星齿轮135’上的吸引头137’转动。

对于吸引头137’的间断吸合主要是依靠配气环127来实现的。所述配气环127固连在主轴110上且位于行星托盘126上，该配气环127上端套于凸轮117内并与其滑动连接，在凸轮117内壁下端周向设非真空区域116段和真空区域116’段，并在凸轮117的非真空区域116段和真空区域116’段对应的配气环127上设配气孔128，该配气孔128为六个，最好的是，在运作时，该六个配气孔128与非真空区域116段和真空区域116’段对应分布时，有且只有一个配气孔128与真空区域116’段相连，其它的配气孔128与非真空区域116段相连，在配气环127内还分别设有连接孔122与配气孔128对应相连，所述连接孔122再分别外接气管与吸引头137’相连。所述吸引头137’中空，并在行星轴131’底端设内凹深孔，该深孔与吸引头137’相通，在吸引头137’与行星齿轮135’、行星轴131’的连接处分别密封处理，然后在行星轴上设气孔138’与行星轴131’内深孔相通，所述配气环127上的连接孔122与行星轴131’上的气孔138’通过气管连接起来，通过配气环127上的配气孔128与非真空区域116段和真空区域116’段连续转换来实现吸引头137’的间断吸合。

对于第一星轮112的连续进料，主要是通过以下系统来实现：

参见图4，主要包括有二轴系统2和三轴系统3，所述二轴系统2包括设置在第二轴210上的第二星轮212，三轴系统3包括设置在第三轴310上的第三星轮311，该第二星轮212、第三星轮311分别与第一星轮112相切，且第二星轮212上的径向凹缺与第一星轮112上的径向凹缺相对应，第三星轮311设于行星总成115的下方，且第三星轮311上的径向凹缺与行星总成115相对应，其中第二星轮212对应下盖入料口5，第三星轮311对应上盖入料口5’。

具体地，参见图10、图11，所述第二星轮212设置在第二轴210上，其上通过第二星轮紧固座211紧固定位，其下通过第二托盘213和第二托盘座紧固定位，在第二轴210下端还设有第二轴承座215及第二驱动轮214用于驱动第二轴210。所述第二托盘213主要承载下盖，而第二星轮212作为运动作业中下盖的驱动定位，第二星轮212对应下盖入料口5，也就是说从下盖入料口5中的下盖进入第二星轮212中的径向凹缺，并由第二驱动轮214的转动而转动，由于第二星轮212与第一星轮112相切，且第二星轮212上的径向凹缺与第一星轮112上的径向凹缺相对应，使得下盖在转动到第二星轮212与第一星轮112相切位置时，下盖将会脱离第二星轮212而进入第一星轮112上的径向凹缺。由此来达到第一星轮112上的连续进料。

参见图12、图13，所示第三星轮311设置在第二轴310上，其上通过紧固螺栓紧固定位，其下通过第三托盘312和第三托盘座315紧固定位，在第三轴310下端还设有第三轴承座313及第三驱动轮314用于驱动第三轴310。所述第三托盘312主要承载上盖，而第三星轮311作为运动作业中上盖的驱动定位，第三星轮311对应上盖入料口5’，也就是说从上盖入料口5’中的上盖进入第三星轮311中的径向凹缺，并由第三驱动轮314的转动而转动，由于第三星轮311与第一星轮112相切，第三星轮311设于行星总成115的下方，且第三星轮311上的径向凹缺与行星总成115相对应。当上盖转动到第三星轮311与第一星轮112相切处时，行星总成115下移，并由其上的吸引头137’吸附着上盖进入第一星轮112上，与第一星轮112上的下盖进行压旋盖操作。

对于第一星轮112的连续出料，参见图4及图14、图15，主要是通过四轴系统4来中转实现出料的，该四轴系统4包括第四星轮411，该第四星轮411与第一星轮112相切，第四星轮411上的径向凹缺与第一星轮112上的径向凹缺相对应，第四星轮411对应成品出料口6。

具体是，该四轴系统4包括设置在第四轴410上的第四星轮411，所述第四星轮411固定设置在第四轴410上，其上通过第四星轮紧固座415紧固定位，其下通过第四托盘412和第四托盘座紧固定位，在第四轴410下端还设有第四轴承座413及第四驱动轮414用于驱动第四轴410。所述第四托盘412主要承载成品盖，而第四星轮411作为运动作业中成品盖的驱动定位，第四星轮411对应成品出料口6，也就是，第一星轮112上压旋好的成品盖，转动至第四星轮411与第一星轮112相切时，成品盖脱离第一星轮112，进入至第四星轮411上的径向凹缺，然后经过成品出料口6，进入下一道工序。

为了避免上盖、下盖和成品盖在加工流程中出现崩盖或脱离失败等情况，在第一星轮112、第二星轮212、第三星轮311和第四星轮411外设挡块113，所述挡块113分别设置在第一托盘120、第二托盘213、第三托盘312和第四托盘412的部分边沿上，挡块113具体长度及分布分别是，第二托盘213上：由下盖入料口5入料至第二星轮212上的径向凹缺开始沿进盖方向至下盖脱离第二星轮212截止段的第二托盘213外沿部分；第三托盘312上：由上盖入料口5’入料至第三星轮311上的径向凹缺开始沿进盖方向至上盖脱离第三星轮311截止段的第三托盘312外沿部分；第一托盘120上：由第二星轮212上的下盖进入第一星轮112上的径向凹缺开始沿进盖方向至成品盖脱离第一星轮112截止段的第一托盘120外沿部分，最好是，开始部分的挡块113与第二星轮相切；第四托盘412上：由成品盖进入至第四星轮411开始沿进盖方向至成品盖托盘第四星轮411截止段的第四托盘412外沿部分，最好是，开始部分的挡块113与第一星轮112相切；成品出料口6的边沿也设挡块113，且开始部分与第四星轮411相切。

对于第一星轮112、第二星轮212、第三星轮311和第四星轮411的旋转驱动，分别是依靠其下端的第一驱动轮110、第二驱动轮214、第三驱动轮314和第四驱动轮414进行驱动的，驱动时，只要达到各星轮同步转动即可，最好是，将第一驱动轮110、第二驱动轮214、第三驱动轮314和第四驱动轮414由同一个驱动系统如电机7同步驱动，如图4所示。

由图4至图15所示，调试时应该有：

1、星轮转动方向，第一星轮112应该与第二星轮212、第三星轮311和第四星轮411的转动方向相反，以保证上盖或下盖或成品盖的成功传递。

2、星轮之间的传递，下盖转至第二星轮212与第一星轮112相切时，第二星轮212上的径向凹缺应与第一星轮112上的径向凹缺相对应；上盖转至第三星轮311与第一星轮112相切时，第三星轮311上的径向凹缺应与第一星轮112上的径向凹缺相对应；成品盖转至第一星轮112与第四星轮411相切时，第四星轮411上的径向凹缺与第一星轮112上的径向凹缺相对应。

3、行星系统的压旋盖操作，

所述上盖的进料，上盖与下盖之间的压旋盖操作主要是通过行星系统来实现，具体见图5至图9，行星系统的运动有：以主轴110为中心轴做周向转动、以凸轮117上的M型槽道为轨迹做上下移动、以自身中心轴作自转，三组运动同时进行，其中，以主轴110为中心轴做周向转动是为了保证上盖与下盖同步；以自身中心轴作自转是用于旋盖操作；以凸轮117上的M型槽道为轨迹做上下移动，当行星总成115上的滚动轴承125’处于M型槽道上的中间位置最低点如图9中c点时，即是上盖被传递至第三星轮311与第一星轮112相切处，这时配气环127应转至真空区域116’，使得吸引头137’刚好移动到第三星轮311的上盖上并将其吸住，此后上盖脱离三轴系统3而下降进入一轴系统，即是M型槽道上的c-e段时，行星系统将完成上下盖的压旋操作，然后当滚动轴承137’移动到a-c的过程中，配气环127应转至非真空区域116，使得吸引头137’失去对上盖的吸附力，这时，行星系统上升，再重复进行操作。

所述组盖机还包括有进料辅机，如图1所示，进料辅机具有提升机8及理盖机，其中理盖机分别包含下盖理盖机10和上盖理盖机10’，其分别对应处理下盖与上盖的进料，包括正反面调整，如图2、图3所示，优选的，所示的理盖机为一离心圆盘102，在离心圆盘102的侧壁切线方向设出盖口101，该离心圆盘102通过马达100进行驱动，通过离心力将下盖或上盖送入出盖口101上，在理盖机上还设有缺料检测装置，所述缺料检测装置通过传感器103感应，具体是，在距离理盖机顶端一定距离的位置设挡片104，挡片104上设感应杆105，感应杆105通过一固定座固定在离心圆盘102的侧壁上，并在离心圆盘102的侧壁上固定一传感器103，使得传感器103与感应杆105相对应，也可以是传感器103直接与挡片104相对应，当盖子的层数小于挡片104到理盖机底端的距离时，挡片104不会受到挤压运动，从而使感应杆105与传感器103的距离为稳定值，从而传感器产生信号，通过PLC处理控制提升机8为理盖机增添盖子；当盖子的层数大于挡片104到理盖机底端的距离时，挡片104受到挤压运动，使得感应杆105与传感器103的距离为不稳定值，传感器产生信号，通过PLC处理控制提升机8停止为理盖机增添盖子。

参见图1，在组盖机上的下盖入料口5上还设有下盖挡料气缸9，上盖入料口5’上还设有上盖挡料气缸9’，用于控制下盖或上盖的进料速度，避免出现盖子堵塞的情况发生而影响整个工作。

Claims (8)

1.高速组盖机，包括主轴系统，该主轴系统包括设置在主轴上的连续进料和出料的第一星轮，其特征在于：还包括有行星系统，该行星系统固连于第一星轮上方并与主轴同轴心，行星系统中的行星总成中心轴与第一星轮上的径向凹缺中心轴相对应，所述行星总成随主轴的转动同步作周向转动及自转，且该行星总成通过轴承连接于主轴上端的凸轮表面的M型槽道作上下移动，在行星总成下端设间断吸合的吸引头；所述主轴上固设有其上端转动套于凸轮内的配气环，该配气环上设置有与行星总成上的吸引头对应连通的配气孔，在凸轮内壁下端周向设置有真空区域与非真空区域，所述配气孔与该真空区域与非真空区域相对应，并有且只有一个配气孔与所述真空区域相对应。

2.根据权利要求1所述的高速组盖机，其特征在于：所述行星总成上设行星齿轮，在主轴上设与行星齿轮相啮合的太阳齿轮，所述吸引头固连于行星齿轮下端。

3.根据权利要求1所述的高速组盖机，其特征在于：还包括有二轴系统和三轴系统，所述二轴系统包括第二星轮，三轴系统包括第三星轮，该第二星轮、第三星轮分别与第一星轮相切，且第二星轮上的径向凹缺与第一星轮上的径向凹缺相对应，第三星轮设于行星总成的下方，且第三星轮上的径向凹缺与行星总成相对应，其中第二星轮对应下盖入料口，第三星轮对应上盖入料口。

4.根据权利要求3所述的高速组盖机，其特征在于：还包括有四轴系统，该四轴系统包括第四星轮，该第四星轮与第一星轮相切，第四星轮上的径向凹缺与第一星轮上的径向凹缺相对应，第四星轮对应成品出料口。

5.根据权利要求3或4所述的高速组盖机，其特征在于：在所述第一星轮、第二星轮、第三星轮和第四星轮上设有防止上盖、下盖和成品盖在加工流程中出现崩盖或脱离失败的挡块。

6.根据权利要求3或4所述的高速组盖机，其特征在于：所述第一星轮、第二星轮、第三星轮、第四星轮分别通过主轴、第二轴、第三轴、第四轴上的驱动轮由同一个驱动系统统一同步驱动。

7.根据权利要求1所述的高速组盖机，其特征在于：还包括进料辅机，所述进料辅机含理盖机，在理盖机上设传感器，通过传感器得到缺料信号并传至PLC控制进料辅机提料至理盖机内。

8.根据权利要求7所述的高速组盖机，其特征在于：所述理盖机为一侧壁切线方向设出盖口的离心圆盘，在离心圆盘内壁设挡片，在离心圆盘上与挡片对应的位置设传感器，通过传感器得到缺料信号并传至PLC控制进料辅机提料至离心圆盘内。

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