CN103303660A - 一种高速扁瓶理瓶装置及其理瓶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速扁瓶理瓶装置及其理瓶方法，该理瓶装置包括瓶仓、送瓶机构、导瓶机构、理瓶机构以及控制机构，该送瓶机构用于将该瓶仓中的扁瓶运送至导瓶机构，该理瓶机构包括至少一台的理瓶机械手，该理瓶机械手用于将卧倒且侧立的扁瓶取移至设定位置，并使扁瓶处于瓶口朝上的竖立状态。该理瓶装置是将扁瓶经由瓶仓的集合、送瓶机构的提升、导瓶机构的特定状态传输以及理瓶机械手的判断取移等步骤而有序地排放。本发明的理瓶装置的理瓶机械手能够快速而准确地抓取扁瓶，且对相同规格的不同扁瓶其抓取的位置基本能够保持一致，能够实现扁瓶瓶口朝上地竖直排放，该理瓶装置的理瓶速度至少为200个/分钟，理瓶速度快且理瓶效果好。

Description

一种高速扁瓶理瓶装置及其理瓶方法

技术领域

本发明涉及一种理瓶机械手及其理瓶方法，特别是指一种高速扁瓶理瓶装置及其理瓶方法。

背景技术

理瓶机是用于将杂乱无序的瓶子整理成指定置放状态的装置，理瓶机械手往往是一台理瓶机的完成理瓶动作的核心组成部分。目前市场上存在各种各样的理瓶机，但现有的理瓶机多用于整理瓶身呈圆柱形的瓶子，而对于不规则瓶身（如扁瓶），由于瓶身的不规则以及瓶口的朝向不同等因素，现有的理瓶机械手抓取扁瓶的位置很难保证大致相同，进而导致机械手放下瓶子时会发生一定的落体运动或者撞击运动，难以有序地将扁瓶瓶口朝上地竖直放置，理瓶效果十分的不理想。

发明内容

本发明提供一种高速扁瓶理瓶装置及其理瓶方法，以克服现有的理瓶装置和理瓶方法存在的难以有序地将扁瓶瓶口朝上地竖直排放，对扁瓶整理效果不理想的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种高速扁瓶理瓶装置，该理瓶装置包括瓶仓、送瓶机构、导瓶机构、理瓶机构以及控制机构，该送瓶机构用于将该瓶仓中的扁瓶运送至导瓶机构，该导瓶机构用于将扁瓶运送至理瓶机构，该控制机构用于控制理瓶装置的运行；该导瓶机构包括输送带和至少一个的导槽，该输送带设于该导槽的槽底处，该导槽的槽宽与扁瓶的厚度相配适，该导槽用于使扁瓶处于卧倒且侧立状态；该理瓶机构包括至少一台的理瓶机械手，该理瓶机械手设于该导槽的出瓶端，理瓶机械手的数量与导槽的数量相配适，该理瓶机械手用于将卧倒且侧立的扁瓶取移至设定位置，并使扁瓶处于瓶口朝上的竖立状态。

更进一步地：

上述导槽包括上导槽、斜槽以及下导槽，上述输送带包括上输送带和下输送带，该上输送带设于该上导槽的槽底处，该下输送带设于该下导槽的槽底处，该上导槽和该下导槽通过该斜槽对接，该斜槽用于使扁瓶卧倒。

上述送瓶机构包括提升机和分瓶机构，该提升机的进瓶端设于上述瓶仓的正下方，该分瓶机构固定装配于该提升机的出瓶端，该分瓶机构包括分瓶斗以及用于驱动该分瓶斗绕轴往复转动的第一伺服电机，该分瓶斗的进瓶口与该提升机的出料端对接，该分瓶斗的出瓶口设于上述上导槽的上方。

上述理瓶机械手包括主架体以及检测机构，该检测机构用于检测扁瓶瓶口的朝向，该检测机构联接上述控制机构。上述主架体上装配有摆臂机构、夹臂机构以及驱动机构；该摆臂机构底部可滑动地装配于该主架体，该驱动机构用于驱动该摆臂机构作定向滑动，该摆臂机构和该驱动机构分别与上述控制机构联接；该夹臂机构包括松夹机构以及两个夹臂，该松夹机构用于驱动传动另个该夹臂作松开/夹紧运动，该松夹机构联接上述控制机构，该夹臂机构与上述锥齿轮同步转动地装配于上述支撑架上。

上述摆臂机构包括支撑架以及第二伺服电机、锥齿轮，该第二伺服电机固定装配于该支撑架，该锥齿轮可转动地装配于该支撑架，该第二伺服电机用于驱动该锥齿轮转动，该第二伺服电机联接上述控制机构。

上述松夹机构包括连接座、对夹以及气/油缸，该连接座装配于上述支撑架上，上述夹臂的两端分别为连接端和夹持端，该夹臂的连接端可转动地固定联接于该连接座；该对夹包括均呈L型的左夹杆和右夹杆，该左夹杆和该右夹杆的中部分别枢接于该连接座，该左夹杆和该右夹杆的顶端分别可转动地连接该夹臂，该左夹杆和该右夹杆的底端分别可转动地固定连接于该气/油缸的缸杆顶部；该气/油缸固定装配于该连接座，该气/油缸联接上述控制机构。上述夹臂的夹持端设有可自由转动的橡胶垫件。

上述驱动机构包括第三伺服电机和高速丝杆，该第三伺服电机固定装设于上述主架体上，该第三伺服电机与上述控制机构联接，该第三伺服电机的动力输出轴通过该高速丝杆传动联接上述摆臂机构，该动力输出轴与该高速丝杆的轴线处于同一直线上。

上述主架体上设有滑轨，上述摆臂机构底部装配于该滑轨上。

一种使用上述的一种高速扁瓶理瓶装置的理瓶方法，该理瓶方法包括下述步骤：

a.将无序的扁瓶倒入瓶仓中，扁瓶经过瓶仓进入送瓶机构，送瓶机构将扁瓶运送至导瓶机构，扁瓶进入导槽中，在输送带的传送下移动至理瓶机械手处，扁瓶移动至理瓶机械手处时，扁瓶处于卧倒且侧立状态；

b.理瓶机械手的检测机构检测扁瓶瓶口的朝向并将检测信号发送至上述控制机构，以扁瓶输送方向为前方；

c.若扁瓶瓶口朝向前方，则在控制机构的控制下：上述驱动机构驱动上述摆臂机构向前移动，使得上述夹臂机构的两个上述夹臂的夹持端分别位于扁瓶的两侧壁上且临近瓶颈处，上述松夹机构驱动两个夹臂向内运动而夹持扁瓶，上述摆臂机构驱动上述夹臂机构向前摆动至指定位置，松夹机构驱动两个夹臂向外运动而松开竖直布置的扁瓶；

d.若扁瓶瓶口朝向后方，则在控制机构的控制下：该驱动机构驱动该摆臂机构向后移动，使得上述夹臂机构的两个夹臂的夹持端分别位于扁瓶的两侧壁上且临近瓶颈处，该松夹机构驱动两个夹臂向内运动而夹持扁瓶，该摆臂机构驱动该夹臂机构向前摆动至指定位置，松夹机构驱动两个夹臂向外运动而松开竖直布置的扁瓶；

e.理瓶机械手复位，准备进行下一轮的理瓶动作。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的理瓶装置的理瓶机械手能够快速而准确地抓取扁瓶，且对相同规格的不同扁瓶其抓取的位置基本能够保持一致，能够实现扁瓶瓶口朝上地竖直排放，理瓶效果好；另外，单台的本发明的理瓶机械手理瓶的速度至少可达到70个/分钟，本发明的理瓶装置的多台理瓶机械手可同时工作，该理瓶装置的理瓶速度至少为200个/分钟，理瓶效率高，而人力投入量少，降低了生产成本；此外，该理瓶装置结构简单，使用寿命长，维护和维修简单，使用十分的方便。

附图说明

图1为高速理瓶装置的右视结构示意图。

图2为高速理瓶装置的俯视结构示意图。

图3为图2中的斜槽的A-A方向的断面图。

图4为图2中的局部B的放大图。

图5为理瓶机械手的立体结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2，一种高速扁瓶理瓶装置，该理瓶装置包括瓶仓1、送瓶机构2、导瓶机构3、理瓶机构4以及控制机构。继续参照图1，瓶仓1呈倒立的圆台形，即瓶仓1上大下小。该送瓶机构2用于将该瓶仓1中的扁瓶5（如图4所示）运送至导瓶机构3，该导瓶机构3用于将扁瓶5运送至理瓶机构4，该控制机构用于控制理瓶装置的运行。

继续参照图1、图2，该导瓶机构3包括输送带31和五个的导槽32，该导槽32的槽宽与扁瓶5的厚度相配适，该导槽32用于使扁瓶5处于卧倒且侧立状态。继续参照图2，每一个该导槽32都由一个上导槽321、一个斜槽322以及一个下导槽323构成，斜槽322的倾斜度优选38—75度，每一个斜槽322都由四根铁线按图3所示的位置排布而设定，它是根据扁瓶5的外壁轮廓而设置的。继续参照图2，上述输送带31包括上输送带311和下输送带312。五个上导槽321共用一个上输送带311，上导槽321的槽底即为上输送带311。五个下导槽323共用一个下输送带312，下导槽323的槽底即为下输送带312。如图2所示，一个上导槽321通过对应的一个斜槽322对接相对应的一个下导槽323。

继续参照图1，上述送瓶机构2包括提升机21和分瓶机构22。该提升机21的进瓶端设于上述瓶仓1的正下方。该分瓶机构22固定装配于该提升机21的出瓶端，该分瓶机构22包括分瓶斗221以及用于驱动该分瓶斗221绕轴往复转动的第一伺服电机222，该分瓶斗221的进瓶口与该提升机21的出料端对接，该分瓶斗221的出瓶口设于上述上导槽321的上方，该分瓶斗221用于将提升机21提升至高处的扁瓶5大致均匀地分配到五个上导槽321中，此时的扁瓶5可能竖立或者侧立地落在上输送带311上，并跟随者上输送带311的运行而向斜槽322方向移动，扁瓶5在进入斜槽322时，由于斜槽322与上导槽321连接处存在一个转角，所以竖立的扁瓶5即会卧倒而呈侧立状态。

参照图2、图4、图5，该理瓶机构4包括五台的理瓶机械手41，理瓶机械手41的数量设置并不局限于此，它可根据实际的扁瓶5数量以及理瓶效率等因素而作增减。每一台该理瓶机械手41对应设于五个下导槽323的出瓶端，该理瓶机械手41用于将卧倒且侧立的扁瓶5取移至设定位置，并使扁瓶5处于瓶口朝上的竖立状态。继续参照图5，以其中一台的理瓶机械手41为例，该理瓶机械手41包括主架体42以及检测机构43（如图1所示），该检测机构43用于检测扁瓶5瓶口的朝向，该检测机构43联接上述控制机构。继续参照图5，上述主架体42上装配有摆臂机构44、夹臂机构45以及驱动机构46；该驱动机构46包括第三伺服电机461和高速丝杆462，该第三伺服电机461固定装设于上述主架体42上，该第三伺服电机461与上述控制机构联接，该第三伺服电机461的动力输出轴通过该高速丝杆462传动联接上述摆臂机构44，该动力输出轴与该高速丝杆462的轴线处于同一直线上。继续参照图5，该摆臂机构44包括支撑架441以及第二伺服电机442、锥齿轮443，该第二伺服电机442固定装配于该支撑架441，该锥齿轮443可转动地装配于该支撑架441，该第二伺服电机442用于驱动该锥齿轮443转动，该第二伺服电机442联接上述控制机构；主架体42上设有滑轨421，上述摆臂机构44底部可滑动地装配于该滑轨421上，该驱动机构46用于驱动该摆臂机构44作定向滑动，该摆臂机构44和该驱动机构46分别与上述控制机构联接。继续参照图5，该夹臂机构45包括松夹机构451以及两个夹臂452，该松夹机构451用于驱动传动另个该夹臂452作松开/夹紧运动，该松夹机构451联接上述控制机构，该夹臂机构45与上述锥齿轮443同步转动地装配于上述支撑架441上；上述松夹机构451包括连接座453、对夹454以及气/油缸455，该连接座453装配于上述支撑架441上，上述夹臂452的两端分别为连接端和夹持端，该夹臂452的连接端可转动地固定联接于该连接座453；该对夹454包括均呈L型的左夹杆456和右夹杆457，该左夹杆456和该右夹杆457的中部分别枢接于该连接座453，该左夹杆456和该右夹杆457的顶端分别可转动地连接该夹臂452，该左夹杆456和该右夹杆457的底端分别可转动地固定连接于该气/油缸455的缸杆顶部；该气/油缸455固定装配于该连接座453，该气/油缸455联接上述控制机构，上述夹臂452的夹持端设有可自由转动的橡胶垫件458。

一种使用上述的一种高速扁瓶理瓶装置的理瓶方法，该理瓶方法包括下述步骤：

a.将无序的扁瓶5倒入瓶仓1中，扁瓶5经过瓶仓1进入送瓶机构2，送瓶机构2将扁瓶5运送至导瓶机构3，扁瓶5进入导槽32中，在输送带31的传送下移动至理瓶机械手41处，扁瓶5移动至理瓶机械手41处时，扁瓶5处于卧倒且侧立状态；

b.理瓶机械手41的检测机构43检测扁瓶5瓶口的朝向并将检测信号发送至上述控制机构，以扁瓶5输送方向为前方；

c.若扁瓶5瓶口朝向前方（即瓶口朝向机械手），则在控制机构的控制下：上述驱动机构46的第三伺服电机461驱动高速丝杆462转动，高速丝杆462传动带动上述摆臂机构44向前移动，使得上述夹臂机构45的两个上述夹臂452的夹持端分别位于扁瓶5侧壁中部偏向瓶口处，上述松夹机构451的气/油缸455缸杆向下运动而将左夹杆456和右夹杆457的底端向下拉动，则左夹杆456和右夹杆457的顶端分别向运动而驱使两个夹臂452向内运动，夹臂452的夹持端即紧紧的将扁瓶5夹持住；然后，上述摆臂机构44的第二伺服电机442转动，传动带动锥齿轮443转动，上述夹臂机构45的连接座453与该锥齿轮443则同步地进行转动，从而带动夹臂452向前摆动至指定位置（优选摆动至水平方向），此时，扁瓶5由于自身重力的作用而处于瓶口朝上的竖立状态；气/油缸455缸杆向上运动，两个夹臂452向外运动而松开扁瓶5，将扁瓶5放置在下一工序的传送带上；

d.若扁瓶5瓶口朝向后方，则在控制机构的控制下：上述驱动机构46的第三伺服电机461驱动高速丝杆462转动，高速丝杆462传动带动上述摆臂机构44向后移动，使得上述夹臂机构45的两个上述夹臂452的夹持端分别位于扁瓶5侧壁中部偏向瓶口处，上述松夹机构451的气/油缸455缸杆向下运动而将左夹杆456和右夹杆457的底端向下拉动，则左夹杆456和右夹杆457的顶端分别向运动而驱使两个夹臂452向内运动，夹臂452的夹持端即紧紧的将扁瓶5夹持住；然后，上述摆臂机构44的第二伺服电机442转动，传动带动锥齿轮443转动，上述夹臂机构45的连接座453与该锥齿轮443则同步地进行转动，从而带动夹臂452向前摆动至指定位置（优选摆动至水平方向），此时，扁瓶5由于自身重力的作用而处于瓶口朝上的竖立状态；气/油缸455缸杆向上运动，两个夹臂452向外运动而松开扁瓶5，将扁瓶5放置在下一工序的传送带上。

e.理瓶机械手41复位，准备进行下一轮的理瓶动作。

本发明的理瓶装置的理瓶机械手41能够快速而准确地抓取扁瓶5，且对相同规格的不同扁瓶5其抓取的位置基本能够保持一致，能够实现扁瓶5瓶口朝上地竖直排放，理瓶效果好；另外，单台的本发明的理瓶机械手41理瓶的速度至少可达到70个/分钟，本发明的理瓶装置的多台理瓶机械手41可同时工作，理瓶效率高，而人力投入量少，降低了生产成本；此外，该理瓶装置结构简单，使用寿命长，维护和维修简单，使用十分的方便。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：该理瓶装置包括瓶仓、送瓶机构、导瓶机构、理瓶机构以及控制机构，该送瓶机构用于将该瓶仓中的扁瓶运送至导瓶机构，该导瓶机构用于将扁瓶运送至理瓶机构，该控制机构用于控制理瓶装置的运行；该导瓶机构包括输送带和至少一个的导槽，该输送带设于该导槽的槽底处，该导槽的槽宽与扁瓶的厚度相配适，该导槽用于使扁瓶处于卧倒且侧立状态；该理瓶机构包括至少一台的理瓶机械手，该理瓶机械手设于该导槽的出瓶端，理瓶机械手的数量与导槽的数量相配适，该理瓶机械手用于将卧倒且侧立的扁瓶取移至设定位置，并使扁瓶处于瓶口朝上的竖立状态。

2.如权利要求1所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述导槽包括上导槽、斜槽以及下导槽，所述输送带包括上输送带和下输送带，该上输送带设于该上导槽的槽底处，该下输送带设于该下导槽的槽底处，该上导槽和该下导槽通过该斜槽对接，该斜槽用于使扁瓶卧倒。

3.如权利要求2所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述送瓶机构包括提升机和分瓶机构，该提升机的进瓶端设于所述瓶仓的正下方，该分瓶机构固定装配于该提升机的出瓶端，该分瓶机构包括分瓶斗以及用于驱动该分瓶斗绕轴往复转动的第一伺服电机，该分瓶斗的进瓶口与该提升机的出料端对接，该分瓶斗的出瓶口设于所述上导槽的上方。

4.如权利要求1至3任一所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述理瓶机械手包括主架体以及检测机构，该检测机构用于检测扁瓶瓶口的朝向，该检测机构联接所述控制机构；所述主架体上装配有摆臂机构、夹臂机构以及驱动机构；

该摆臂机构底部可滑动地装配于该主架体，该驱动机构用于驱动该摆臂机构作定向滑动，该摆臂机构和该驱动机构分别与所述控制机构联接；

该夹臂机构包括松夹机构以及两个夹臂，该松夹机构用于驱动传动另个该夹臂作松开/夹紧运动，该松夹机构联接所述控制机构，该夹臂机构与所述锥齿轮同步转动地装配于所述支撑架上。

5.如权利要求4所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述摆臂机构包括支撑架以及第二伺服电机、锥齿轮，该第二伺服电机固定装配于该支撑架，该锥齿轮可转动地装配于该支撑架，该第二伺服电机用于驱动该锥齿轮转动，该第二伺服电机联接所述控制机构。

6.如权利要求4所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述松夹机构包括连接座、对夹以及气/油缸，该连接座装配于所述支撑架上，所述夹臂的两端分别为连接端和夹持端，该夹臂的连接端可转动地固定联接于该连接座；该对夹包括均呈L型的左夹杆和右夹杆，该左夹杆和该右夹杆的中部分别枢接于该连接座，该左夹杆和该右夹杆的顶端分别可转动地连接该夹臂，该左夹杆和该右夹杆的底端分别可转动地固定连接于该气/油缸的缸杆顶部；该气/油缸固定装配于该连接座，该气/油缸联接所述控制机构。

7.如权利要求6所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述夹臂的夹持端设有可自由转动的橡胶垫件。

8.如权利要求4所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述驱动机构包括第三伺服电机和高速丝杆，该第三伺服电机固定装设于所述主架体上，该第三伺服电机与所述控制机构联接，该第三伺服电机的动力输出轴通过该高速丝杆传动联接所述摆臂机构，该动力输出轴与该高速丝杆的轴线处于同一直线上。

9.如权利要求4所述的一种高速扁瓶理瓶装置，其特征在于：所述主架体上设有滑轨，所述摆臂机构底部装配于该滑轨上。

10.一种使用权利要求4至9任一所述的一种高速扁瓶理瓶装置的理瓶方法，其特征在于，该理瓶方法包括下述步骤：

a.将无序的扁瓶倒入瓶仓中，扁瓶经过瓶仓进入送瓶机构，送瓶机构将扁瓶运送至导瓶机构，扁瓶进入导槽中，在输送带的传送下移动至理瓶机械手处，扁瓶移动至理瓶机械手处时，扁瓶处于卧倒且侧立状态；

b.理瓶机械手的检测机构检测扁瓶瓶口的朝向并将检测信号发送至所述控制机构，以扁瓶输送方向为前方；

c.若扁瓶瓶口朝向前方，则在控制机构的控制下：所述驱动机构驱动所述摆臂机构向前移动，使得所述夹臂机构的两个所述夹臂的夹持端分别位于扁瓶的两侧壁上且临近瓶颈处，所述松夹机构驱动两个夹臂向内运动而夹持扁瓶，所述摆臂机构驱动所述夹臂机构向前摆动至指定位置，松夹机构驱动两个夹臂向外运动而松开竖直布置的扁瓶；

d.若扁瓶瓶口朝向后方，则在控制机构的控制下：该驱动机构驱动该摆臂机构向后移动，使得所述夹臂机构的两个夹臂的夹持端分别位于扁瓶的两侧壁上且临近瓶颈处，该松夹机构驱动两个夹臂向内运动而夹持扁瓶，该摆臂机构驱动该夹臂机构向前摆动至指定位置，松夹机构驱动两个夹臂向外运动而松开竖直布置的扁瓶；

e.理瓶机械手复位，准备进行下一轮的理瓶动作。

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