CN102897518B - 一种多工位智能理瓶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位智能理瓶装置。该装置包括进瓶机构、旋转理瓶机构、机架、控制器，所述进瓶机构、旋转理瓶机构顺序连接在机架上并与控制器相连，所述进瓶机构包括正反瓶检测装置。本发明的缺瓶检测装置能识别空缺的空瓶位置，及时反馈输瓶轨道内是否有瓶的信息，保证了理瓶的满载率，提高了理瓶的效率；正反瓶检测装置能及时反馈输瓶轨道内空瓶位置的正反状况，并通过挡反瓶气缸和旋转理瓶机构加以调整，使得瓶子的朝向相同，同时因为有多个输瓶轨道，瓶子不会在理瓶过程中产生撞击而损坏瓶身。本发明的理瓶过程完全区别与现有技术中的理瓶技术，能够避免空载运行的弊端，理瓶效率明显提高。

Description

一种多工位智能理瓶装置

技术领域

本发明涉及灌装设备的理瓶装置，尤其涉及一种多工位智能理瓶装置。

背景技术

在饮料、乳品或其它介质的灌装生产线上用于放置饮料或乳品等容器需要经过输瓶、理瓶、杀菌消毒的工序后才能使用。现有技术中，常见的理瓶机是纯机械式结构理瓶机。纯机械式结构理瓶机包括输送带。输送带上倾斜设有等间距分布的挂钩。输送带经过提供瓶子的供料区后，无序放置的瓶子会落入相邻挂钩所在的区域。此时，有可能瓶子的瓶口正对挂钩，也有可能瓶子的瓶底正对挂钩。输送带经过供料区后会处于竖直的输送轨道上，在重力的作用下瓶子向挂钩所在位置滑动，瓶口正对挂钩的瓶子会因为挂钩伸入在瓶内而被挂钩挂住，瓶底正对挂钩的瓶子则会因为挂钩与瓶底的接触点偏离瓶子的重心而滑出脱离输送带，由此实现理瓶的目的。

纯机械式结构理瓶机在理瓶过程中不能保证每个相邻挂钩之间都能落入一个瓶子，这是因为输送带工作时高速运动，往往瓶子中间部分被挂钩顶住后就会出现一个空载的理瓶工位。空载率与输送带速度成正比关系，实际使用过程中空载率较高。空载现象严重降低了该纯机械式结构理瓶机的理瓶效率。挂钩随输送带高速运动，当挂钩于瓶子接触时对瓶子产生猛烈的冲撞，这种冲击过程往往造成瓶身受损或者变形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多工位智能理瓶装置，能一次整理多个空瓶，且无空载现象，机械性能稳定可靠。

为此，本发明采用以下技术方案：该装置包括进瓶机构、旋转理瓶机构、机架、控制器，所述进瓶机构、旋转理瓶机构顺序连接在机架上并与控制器相连，所述进瓶机构包括正反瓶检测装置。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或组合采用以下进一步的技术方案：

所述进瓶机构除包括正反瓶检测装置外，还包括第一轨道组和缺瓶检测装置，所述第一轨道组由一组输瓶轨道并行组成并安装于机架上，所述缺瓶检测装置和正反瓶检测装置设于第一轨道组上，所述缺瓶检测装置包括一组与控制器相连的缺瓶检测光电传感器以及第一挡瓶机构，且安装于所述正反瓶检测装置之前，且每个缺瓶检测光电传感器均与第一轨道组上的输瓶轨道一一对应；所述正反瓶检测装置包括一组与控制器相连的正反瓶检测光电传感器以及第二挡瓶机构，每个正反瓶检测光电传感器均与第一轨道组上的输瓶轨道一一对应。

旋转理瓶机构由旋转支架、第二轨道组和挡反瓶气缸组、夹持机构、伺服电机组成，所述第二轨道组为一组输瓶轨道并行组成并安装于旋转支架上，输瓶轨道的数量与第一轨道组相同且位置与第一轨道组的输瓶轨道一一对应，所述挡反瓶气缸组安装于机架上，位于第二轨道组末端下方，且每个挡反瓶气缸与第二轨道组上输瓶轨道一一对应并能由控制器进行控制，所述旋转支架安装于机架上并可由控制器进行控制的伺服电机带动旋转，所述伺服电机安装于机架上，所述夹持机构安装于旋转支架上并可随旋转支架旋转。

所述第一挡瓶机构和第二挡瓶机构的结构相同，且所述第一挡瓶机构和第二挡瓶机构的结构包括气缸、连杆和带有挡条的转轴，所述气缸与连杆相连，所述连杆与带有挡条的转轴相连，所述气缸由控制器进行控制。

所述第一轨道组的每个输瓶轨道由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成。

所述第二轨道组的每个输瓶轨道由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成。

由于采用本发明的技术方案，本发明的缺瓶检测装置能识别空缺的空瓶位置，及时反馈输瓶轨道内是否有瓶的信息，保证了理瓶的满载率，提高了理瓶的效率；正反瓶检测装置能及时反馈输瓶轨道内空瓶位置的正反状况，并通过挡反瓶气缸和旋转理瓶机构加以调整，使得瓶子的朝向相同，同时因为有多个输瓶轨道，瓶子不会在理瓶过程中产生撞击而损坏瓶身。本发明的理瓶过程完全区别与现有技术中的理瓶技术，能够避免空载运行的弊端，理瓶效率明显提高。

附图说明

图1为本发明所提供的理瓶装置的侧面示意图。

图2为本发明所提供的理瓶装置的正面示意图。

图3为本发明所提供的理瓶装置的背面示意图。

具体实施方式

参照附图。本发明包括进瓶机构3、旋转理瓶机构4、机架1、控制器，所述进瓶机构3、旋转理瓶机构4顺序连接在机架1上并与控制器相连，所述进瓶机构3包括正反瓶检测装置。

在本实施例中，进瓶机构3、旋转理瓶机构4在机架1竖直方向上从上到下依次排列固定在机架上。所述进瓶机构3包括第一轨道组2，第一轨道组2由至少十个输瓶轨道5组成，每个输瓶轨道由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成。

所述进瓶机构除包括正反瓶检测装置外，还包括第一轨道组2和缺瓶检测装置，所述第一轨道组2由一组输瓶轨道5并行组成并安装于机架1上，所述缺瓶检测装置和正反瓶检测装置设于第一轨道组2上，所述缺瓶检测装置包括一组与控制器相连的在输瓶轨道的固定位置上能够检测到空瓶的缺瓶检测光电传感器8以及第一挡瓶机构7，且安装于所述正反瓶检测装置之前，且每个缺瓶检测光电传感器8均与第一轨道组上的输瓶轨道5一一对应；所述正反瓶检测装置包括一组与控制器相连的在输瓶轨道5的固定位置上能检测到倒置状态的空瓶的开口部位的正反瓶检测光电传感器81以及第二挡瓶机构71，每个正反瓶检测光电传感器81均与第一轨道组上的输瓶轨道5一一对应。

缺瓶检测光电传感器8分布在各个输瓶轨道5外侧，缺瓶检测光电传感器8的数量与输瓶轨道5数量一致。所述缺瓶检测光电传感器8包括发射部和接收部，所述发射部和接收部分别位于输瓶轨道5的两侧，所述发射部和接收部都与控制器连接并受控制器控制。所述缺瓶检测光电传感器8还可以采用一体式的光电传感器。

正反瓶检测光电传感器81分布在各个输瓶轨道5外侧，其数量与输瓶轨道5数量一致。第二挡瓶机构71结构与第一挡瓶机构7结构一致。所述正反瓶检测光电传感器包括发射部和接收部，所述发射部和接收部分别位于输瓶轨道5的两侧，所述发射部和接收部都与控制器连接并受控制器控制。

所述第一挡瓶机构7安装于缺瓶检测光电传感器组后、正反瓶检测光电传感器组之前，所述第二挡瓶机构71安装于正反瓶检测光电传感器组之后。所述输瓶轨道5为并列的弯曲轨道，从进瓶口101处延伸至缺瓶检测光电传感器和正反瓶检测光电传感器下方。

第一挡瓶机构7包括气缸10、连杆11和带有挡条91的转轴9，转轴9通过连杆11与气缸10连接。所述气缸10由控制器进行控制。当气缸10动作时连杆11将气缸10在直线方向上的推力转换成另一直线方向上的推力，推动转轴9进行轴向运动，进而转轴9转动带动挡条91做摆动。第一挡瓶机构7也固定在输瓶轨道5上。挡条91摆动的动作范围刚好经过输瓶轨道5的空间，这样挡条就能插入在输瓶轨道5内。

旋转理瓶机构4由旋转支架6、第二轨道组13和挡反瓶气缸组15、夹持机构14、伺服电机12组成，所述第二轨道组为一组输瓶轨道5并行组成并安装于旋转支架上，输瓶轨道5的数量与第一轨道组相同且位置与第一轨道组的输瓶轨道5一一对应，所述挡反瓶气缸组15安装于机架1上，位于第二轨道组13末端下方，且每个挡反瓶气缸与第二轨道组上输瓶轨道5一一对应并能由控制器进行控制，所述旋转支架6安装于机架1上并可由控制器进行控制的伺服电机12带动旋转，所述伺服电机12安装于机架1上，所述夹持机构14安装于旋转支架6上并可随旋转支架6旋转。

此处特别说明的是，第一轨道组2的多条输瓶轨道5和第二轨道组13的多条输瓶轨道5均为结构相同的四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成的空间通道，同指空瓶100输入的通道，该通道被第一挡瓶机构7、第二挡瓶机构71和挡反瓶气缸组15所截断，第一轨道组2和第二轨道组13分别指该输瓶轨道5的分段位置。

所述第二轨道组13的每个输瓶轨道5固定在旋转支架6上，由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成，且输瓶轨道5的数量与第一轨道组2相同且位置与进瓶机构3的第一轨道组2的输瓶轨道5的位置一一对应。旋转支架6通过转轴16固定在机架上，伺服电机12固定在机架上，其输出端与旋转支架的转轴16连接，即旋转支架6可由该控制器进行控制的伺服电机带动旋转。夹持机构14固定在旋转支架6上。挡反瓶气缸数量与第二轨道组13的输瓶轨道5数量一致，挡反瓶气缸组15通过一个安装板17固定在机架1上。各个挡反瓶气缸都能独立工作，挡反瓶气缸组位于第二轨道组13的下方，只有挡反瓶气缸动作后，活动端150才位于输瓶轨道5的正下方，挡反瓶气缸收缩时，其上没有部件位于输瓶轨道5正下方。旋转支架6在伺服电机12带动下能够旋转，旋转一百八十度后，第二轨道组13的输瓶轨道5仍与进瓶机构3上的第一轨道组2的输瓶轨道5正对。

所述第二挡瓶机构71和第一挡瓶机构7的结构相同。所述第三挡瓶机构为夹持机构与第一挡瓶机构、第二挡瓶机构的结构相同但是功能不同，所述档条用来夹紧瓶身。

综上所述，在本发明中：

缺瓶检测装置用于发现输瓶轨道5上的空载工位并反馈该空载工位信息；

正反瓶检测装置用于检测位于输瓶轨道5上的空瓶的摆放状态并能反馈该摆放状态信息；

旋转理瓶机构4用于与缺瓶检测装置、正反瓶检测装置配合使用以便将输瓶轨道5内处于倒置状态的空瓶调整为正置状态；

控制器用于收集、分析来自缺瓶检测装置、正反瓶检测装置、旋转理瓶机构的信息并依据信息反馈的情况启用对应逻辑控制程序来操控缺瓶检测装置、正反检测装置、旋转理瓶机构的动作。

所述缺瓶检测装置、正反瓶检测装置、旋转理瓶机构4都与控制器连接，所述缺瓶检测装置、正反瓶检测装置、旋转理瓶机构4在输送容器的方向上依次排列，所述输送容器的方向即空瓶依次输入的流水线方向，空瓶输入本发明装置，经过检测，本发明将方向错误的空瓶旋转使其方向正确，方便进行下一个流程。

工作时，空瓶100从进瓶机构的入口101进入。在进瓶机构3的缺瓶检测装置处，第一挡瓶机构7处于开启状态，第一挡瓶机构7的挡条91插入第一轨道组2的整组输瓶轨道5内并挡住所有的第一轨道组2的输瓶轨道5。正反瓶检测装置的第二挡瓶机构71处于启动状态，第二挡瓶机构71的挡条插入第二轨道组13的整组输瓶轨道5内并挡住所有的第二轨道组13的输瓶轨道5。当空瓶100进入进瓶机构3内后首先被挡在缺瓶检测装置，空瓶所在位置刚好遮挡了缺瓶检测光电传感器8，由此缺瓶检测光电传感器8就能向控制器反馈输瓶轨道内是否有瓶的信息。若其中一个输瓶轨道内没有空瓶时，缺瓶检测光电传感器8没有被遮挡，则本发明自动停止工作，以示报警。

确定进瓶机构3的每个输瓶轨道5都有空瓶后，第一挡瓶机构7关闭。空瓶落入正反瓶检测装置内。第二挡瓶机构71处于启动状态，第二挡瓶机构的挡条插入第二轨道组13的输瓶轨道5内。空瓶100在被挡在正反瓶检测装置时，处于正向状态的瓶子的底部远离正反瓶检测光电传感器81，处于反向状态的瓶子的瓶口部位遮挡了正反瓶检测光电传感器81。由此，控制器就能知道各个空瓶的正反状态。

在正反瓶检测装置得到各个空瓶的正反信息后，控制器对旋转理瓶机构4上的挡反瓶气缸做出相应的控制命令。例如，正反瓶检测装置的第一轨道组2的第三个输瓶轨道5内的瓶子是反向的，在旋转理瓶机构4与此输瓶轨道相对应的第二轨道组的第三个输瓶轨道5的下方的挡反瓶气缸就会处于开启状态，使得挡反瓶气缸的活动端位于第二轨道组的输瓶轨道5的正下方；反之，挡反瓶气缸就会处于关闭状态。

空瓶落入旋转理瓶机构内后，正向的瓶子直接输出，而反向的瓶子被挡在旋转理瓶机构4内部。此时，旋转理瓶机构4上的夹持装置14启动，将被挡在旋转理瓶机构4内部的反向空瓶夹紧。然后，伺服电机12启动，旋转理瓶机构4转动180°后停止，此时原来反向的空瓶变成了正向状态。接着，挡反瓶气缸关闭，挡条脱离输瓶轨道5，整理的空瓶直接输出。在进入下一批空瓶的整理操作过程中，如果有反向状态的空瓶，旋转理瓶机构4将以反向转动180°来调整其状态。如此，在整个理瓶过程中旋转理瓶机构4的转动范围为0到180°。

综上所述，本发明在进瓶过程中依次设有缺瓶检测工位和正反瓶检测工位，当空瓶进入时，缺瓶检测工位首先对位于该工位的空瓶进行缺瓶检测，在确认该工位满载的情况下将空瓶放行进入正反瓶检测工位，正反瓶检测工位放行瓶口朝上的正向位空瓶并截停瓶口朝下的反向位空瓶，反向空瓶在被正反瓶检测工位的正反瓶检测机构截停后进入反瓶旋转工位，由旋转理瓶机构将处于反瓶旋转工位的空瓶进行180°旋转，使其处于瓶口朝上的正向位后，旋转理瓶机构放行空瓶。

本发明设计合理，运行可靠性高，理瓶过程不对瓶身产生破坏。

Claims (5)

1.一种多工位智能理瓶装置，其特征在于：该装置包括进瓶机构、旋转理瓶机构、机架、控制器，所述进瓶机构、旋转理瓶机构顺序连接在机架上并与控制器相连，所述进瓶机构包括正反瓶检测装置，所述进瓶机构除包括正反瓶检测装置外，还包括第一轨道组和缺瓶检测装置，所述第一轨道组由一组输瓶轨道并行组成并安装于机架上，所述缺瓶检测装置和正反瓶检测装置设于第一轨道组上，所述缺瓶检测装置包括一组与控制器相连的缺瓶检测光电传感器以及第一挡瓶机构，且安装于所述正反瓶检测装置之前，且每个缺瓶检测光电传感器均与第一轨道组上的输瓶轨道一一对应；所述正反瓶检测装置包括一组与控制器相连的正反瓶检测光电传感器以及第二挡瓶机构，每个正反瓶检测光电传感器均与第一轨道组上的输瓶轨道一一对应。

2.如权利要求1 所述的一种多工位智能理瓶装置，其特征在于旋转理瓶机构由旋转支架、第二轨道组和挡反瓶气缸组、夹持机构、伺服电机组成，所述第二轨道组为一组输瓶轨道并行组成并安装于旋转支架上，输瓶轨道的数量与第一轨道组相同且位置与第一轨道组的输瓶轨道一一对应，所述挡反瓶气缸组安装于机架上，位于第二轨道组末端下方，且每个挡反瓶气缸与第二轨道组上输瓶轨道一一对应并能由控制器进行控制，所述旋转支架安装于机架上并可由控制器进行控制的伺服电机带动旋转，所述伺服电机安装于机架上，所述夹持机构安装于旋转支架上并可随旋转支架旋转。

3.如权利要求1 所述的一种多工位智能理瓶装置，其特征在于所述第一挡瓶机构和第二挡瓶机构的结构相同，且所述第一挡瓶机构和第二挡瓶机构的结构包括气缸、连杆和带有挡条的转轴，所述气缸与连杆相连，所述连杆与带有挡条的转轴相连，所述气缸由控制器进行控制。

4.如权利要求1 所述的一种多工位智能理瓶装置，其特征在于所述第一轨道组的每个输瓶轨道由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成。

5.如权利要求2 所述的一种多工位智能理瓶装置，其特征在于所述第二轨道组的每个输瓶轨道由四根表面光滑的相互之间平行的导条呈正方形排列而成。