CN103625676A - 一种灌装液体瓶输送推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌装液体瓶输送推进装置，包括纠正装置，为一端开口的腔体，其腔体内侧壁设置有呈螺旋状上升的物料道；输送装置，包括驱动电机、驱动轮以及传送带；识别装置，包括能够对所述传感器的反馈进行计算处理的数据处理机构、能够与所述输送装置进行同频率驱动且能够根据所述数据处理机构的计算处理的数据进行驱动的驱动机构以及能够在所述驱动机构的驱动下扶正灌装液体瓶的拨动机构；以及，推进装置。本发明能够解决对灌装液体瓶进行识别运输的问题、能够解决如何准确推入装盒的问题以及能够解决在面对有黏度要求的灌装液体瓶如何加以检测区分的问题。

Description

一种灌装液体瓶输送推进装置

技术领域

本发明涉及一种灌装液体瓶输送推进装置，特别涉及一种对灌装液体黏度有特定要求的灌装液体瓶输送推进装置。

背景技术

自动装配技术已经成为现代制造业中的重要组成部分，一般在产品生产过程中的最后一个环节，自动装配的过程和结果，直接影响到产品的性能、产量和成本。但在自动装配中，大多问题产生于物料供给过程。因此，物件的定向和供料问题是保证装配质量，提高生产效率的关键。

现有自动装配技术中，上料环节大多采用振动式上料机，其特点为：

1）振动式上料机在共振区或亚共振区工作，可以获得较高的驱动效率；

2）当激振频率一定时，振幅的增加将引起供料速度的增高；当频率发生改变时，若改变振幅的大小，则送料速度与频率成反比变化；

3）供料轨道的倾角越小则供料速度越高，由于料盘底部的内塞具有较高的供料速度，故轨道上的内塞往往受到底部零件的推挤而向前运送。

在化学药品领域，对灌装液体的质量检测要求相对比较高，日常生产实践中，往往在对灌装液体瓶灌装完结后或者包装完毕后才进行抽样测查；2012年5月9-12号的第103届AOCS年会上公开了一种以灌装液体瓶质量为测定标准的振动式上料机，但此种上料机没有解决如何识别运输的问题，在面对有黏度要求的灌装液体瓶如何检测区分的问题以及如何准确推入装盒的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有灌装液体瓶输送推进装置中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种灌装液体瓶输送推进装置，其能够解决对灌装液体瓶进行识别运输的问题，在面对有黏度要求的灌装液体瓶如何加以检测区分的问题以及如何准确推入装盒的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种灌装液体瓶输送推进装置，包括，纠正装置，为一端开口的腔体，其腔体内侧壁设置有呈螺旋状上升的物料道；所述腔体底部为包含一定空间的容纳室，所述容纳室内部设置有驱动器和传感器，所述驱动器包括主电磁铁和主振弹簧，所述主振弹簧倾斜连接所述容纳室的底端和顶端，所述驱动器能够使得所述纠正装置产生旋转振动力，而所述传感器能够测得自灌装液体瓶载入所述纠正装置至导出所述纠正装置的时间内其整体的振动次数数据并将该数据反馈至识别装置；输送装置，包括驱动电机、驱动轮以及传送带，所述输送装置与所述纠正装置相连接，能够将自所述纠正装置导出的灌装液体瓶按照设定的方向进行定向传送；识别装置，包括能够对所述传感器的反馈进行计算处理的数据处理机构、能够与所述输送装置进行同频率驱动且能够根据所述数据处理机构的计算处理的数据进行驱动的驱动机构以及能够在所述驱动机构的驱动下扶正灌装液体瓶的拨动机构，所述识别装置设置于所述输送装置的一侧；以及，推进装置，包括卡位结构、推动结构和支架结构，所述卡位结构包括推式电磁铁、滑杆和推瓶板，所述推式电磁铁贯穿于滑杆上并固定于所述支架结构，所述滑杆下端设置有推瓶板；所述推动结构包括电机、齿轮和齿条，所述齿轮设置于电机的一端与所述齿条相啮合；所述支架结构包括固定板、直线滑块以及滑块轨道，所述直线滑块设置于固定板的下端与所述齿条相连接，其能够在所述滑块轨道上滑动，所述滑块轨道与灌装液体瓶输送推进装置相连接。

作为本发明所述灌装液体瓶输送推进装置的一种优选方案，其中：所述呈螺旋状上升的物料道，彼此上下相邻的物料道之间的螺距设定为β，且所述物料道的末端设置有出料道，所述出料道与所述输送装置相连接。

作为本发明所述灌装液体瓶输送推进装置的一种优选方案，其中：所述传感器包括传感器承力柱以及传感处理结构，所述传感器承力柱的上端面与所述容纳室的顶面相贴合，当所述驱动器驱动所述纠正装置产生旋转振动力时，引起所述传感器承力柱同步振动，所述传感处理结构能够测得该振动次数。

作为本发明所述灌装液体瓶输送推进装置的一种优选方案，其中：所述驱动电机为伺服电机，其能够使得驱动所述驱动轮带动所述传送带以一定的频率间隔行进，从而使得灌装液体瓶在所述传送带依次一停一顿的定向运输。

作为本发明所述灌装液体瓶输送推进装置的一种优选方案，其中：所述数据处理机构能够对所述传感器的反馈进行计算处理，得出单位时间内灌装液体瓶载入所述纠正装置后的振动周期，设定为T，且根据已知数据按照如下设定公式进行计算处理：

$2\mathrm{\θ}(\mathrm{\Δ\θ}-{\mathrm{\Δ}}_0)=\frac{\mathrm{\π\ρ}{R}^4\mathrm{\δ}}{I}C\·\{H_1{K}_2+H_2{K}_1+\frac{2d}{R}[H_1+\frac{3\mathrm{\δ\θ}}{2R}+\frac{3{\mathrm{\δ}}^2\mathrm{\θ}}{16R^{2}x}\left]\right\}$

其中， $x={\left\{\frac{\mathrm{\θ}}{2}\right[{({\mathrm{\Δ}}^2+1)}^{\frac{1}{2}}-\mathrm{\Δ}\left]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

$H_1=\frac{3x}{2\mathrm{\θ}}-\frac{1}{8x^3{\mathrm{\θ}}^3}$

$H_2=\frac{3}{4x{\mathrm{\θ}}^2}-x^3$

$K_1=\frac{\sin Y}{\cosh X-\cos Y}$ $K_2=\frac{\sinh X}{\cosh X-\cos Y}$

X＝2βx

Y＝β/(xθ)

θ=T₀/T

式中：T₀表示纠正装置在空载时的振动周期；Δ₀和Δ分别表示纠正装置在空载和待测灌装液体瓶中振动的对数衰减率；R为纠正装置腔体的半径；d为纠正装置腔体的高度；β为中彼此上下相邻的物料道之间的螺距；I为驱动器产生旋转振动力的转动惯量；δ为纠正装置做旋转振动时灌装液体瓶步入物料道后与纠正装置腔体中心轴线的距离；C为纠正装置的修正项；

进而得出：η＝ρ2πδ²/T₀，即测得灌装液体瓶中液体的黏度。

作为本发明所述灌装液体瓶输送推进装置的一种优选方案，其中：所述数据处理机构将计算处理得到的数据进行分析，并转化为指令发送至所述驱动机构，所述驱动机构的驱动所述拨动机构对灌装液体瓶进行扶正。

本发明的有益效果：

（1）本发明能够解决对灌装液体瓶进行识别运输的问题；

（2）本发明能够解决如何准确推入装盒的问题；

（3）本发明能够解决在面对有黏度要求的灌装液体瓶如何加以检测区分的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一个实施例中所述一种灌装液体瓶输送推进装置的主体示意图；

图2为本发明图1所示一个实施例中所述纠正装置的主体示意图；

图3为本发明图1所示一个实施例中设置于所述容纳室内部的传感器示意图；

图4为本发明图1所示一个实施例中所述输送装置的主体示意图；

图5为本发明图1所示一个实施例中所述识别装置的主体示意图；

图6为本发明图1所示一个实施例中所述推进装置的未推动灌装液体瓶或回复位的示意图；

图7为本发明图1所示一个实施例中所述推进装置的拆分示意图；

图8为本发明图1所示一个实施例中所述推进装置的卡位结构中推平板向下运动卡住灌装液体瓶的示意图；

图9为本发明图1所示一个实施例中所述推进装置的推动结构水平运动推动灌装液体瓶或复位的示意图；

图10为本发明图1所示一个实施例中所述容纳室去除四周外壳后的内部构造示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

如图1所示，其示出了一种灌装液体瓶输送推进装置的一个实施例中的主体示意图。其中，所述的灌装液体瓶输送推进装置包括：纠正装置1、输送装置2，识别装置3以及推进装置4，在该实施例中，灌装液体瓶输送推进装置当然还包括了控制电路，用以对整个灌装液体瓶输送推进装置的运行控制。

参见图2、图3以及图10，在这一实施例中，纠正装置1为一端开口的腔体，其腔体内侧壁设置有呈螺旋状上升的物料道10，而彼此上下相邻的物料道之间的螺距设定为β；所述腔体底部为包含一定空间的容纳室11，容纳室11形成的空间内部设置有驱动器（图中未示出）和传感器12，驱动器能够使得所述纠正装置1产生旋转振动力，这样就同时产生了一个在垂直轴上的扭转振动和一个垂直线性振动。在此实施例中，所述的驱动器包括主电磁铁11a和主振弹簧11b，在一种实施方式中，主振弹簧11b可以为板弹簧，主振弹簧11b倾斜连接所述容纳室11的底端和顶端，当接通电源，主电磁铁11a随之产生吸力，在电磁吸力的作用下，纠正装置1偏离静平衡位置并且移动，然后绕中心轴线作同步扭转，同时主振弹簧11b产生弹性变形，当电磁吸力变小时，纠正装置1开始急剧的改变运动方向，并且超越最初的静平衡位置达到某一上限，这是因为主振弹簧11b已经有足够的弹性变形能，如此上下反复进行，就形成了高频微幅振动。纠正装置1所产生高频微幅振动的结果，使与纠正装置1紧密相连的物料道10本身除中心轴线以外的各点都沿着各自的一小段空间螺旋线轨迹进行高频微幅振动。在灌装液体瓶沿物料道10被输送的过程中，物料道10上的一致化机构使部分零件形成统一的姿态，由于下降速度很快，所以灌装液体瓶会浮在空中，在重力的作用下，落入物料道10底部被重新沿物料道10螺旋向上输送，进行自动定向排列，最后逐个由设置于物料道10的末端的出料道13排出。

而所述传感器12能够测得自灌装液体瓶载入所述纠正装置1至导出所述纠正装置1的时间内其整体的振动次数数据并将该数据反馈至识别装置。如图3所示，该传感器12其实包括了传感器承力柱12a以及传感处理结构12b，传感器承力柱12a的上端面与容纳室11的顶面相贴合，当所述驱动器驱动所述纠正装置1产生旋转振动力时，引起所述传感器承力柱12a同步振动，而此时传感处理结构12b能够测得该振动次数。

如图4所示，在这一实施例中，结合图1，输送装置2包括了驱动电机20、驱动轮21以及传送带22，传送带22绕过设置于两端的驱动轮21，在驱动电机20的驱动下，做回转运动，能够将自所述纠正装置导出的灌装液体瓶按照设定的方向进行定向传送。在另外的实施方式中，为防止灌装液体瓶的滑落，在传送带22两端可以设置有挡板，参见图1，识别装置3可以设置在挡板上。

在此实施例中，驱动电机20可以为伺服电机，伺服电机根据设定的频率驱动所述的驱动轮21带动所述传送带22以一定的频率间隔行进，从而使得灌装液体瓶在传送带22上依次一停一顿的定向运输。

如图5所示，图5是本发明所示一个实施例中所述识别装置3的主体示意图。图中，识别装置3，包括数据处理机构（未标示出）、驱动机构30和拨动机构31，数据处理机构为可编程逻辑控制器，在本实施例中，其与驱动机构30相连接，能够对所述传感器12的反馈进行计算处理，具体为：根据所述传感器12反馈的单位时间内振动次数数据进行计算处理，得出单位时间内灌装液体瓶载入所述纠正装置1后的振动周期，设定为T，且根据已知数据按照如下设定公式进行计算处理：

$2\mathrm{\θ}(\mathrm{\Δ\θ}-{\mathrm{\Δ}}_0)=\frac{\mathrm{\π\ρ}{R}^4\mathrm{\δ}}{I}C\·\{H_1{K}_2+H_2{K}_1+\frac{2d}{R}[H_1+\frac{3\mathrm{\δ\θ}}{2R}+\frac{3{\mathrm{\δ}}^2\mathrm{\θ}}{16R^{2}x}\left]\right\}$

其中， $x={\left\{\frac{\mathrm{\θ}}{2}\right[{({\mathrm{\Δ}}^2+1)}^{\frac{1}{2}}-\mathrm{\Δ}\left]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

$H_1=\frac{3x}{2\mathrm{\θ}}-\frac{1}{8x^3{\mathrm{\θ}}^3}$

$H_2=\frac{3}{4x{\mathrm{\θ}}^2}-x^3$

$K_1=\frac{\sin Y}{\cosh X-\cos Y}$

$K_2=\frac{\sinh X}{\cosh X-\cos Y}$

X＝2βx

Y＝β/(xθ)

θ＝T₀/T

式中的T₀表示纠正装置在空载时的振动周期，提前测出；Δ₀和Δ分别表示纠正装置在空载和待测灌装液体瓶中振动的对数衰减率，也能够提前测出；R为纠正装置腔体的半径，为提前测出数据；d为纠正装置腔体的高度，为提前测出数据；β为中彼此上下相邻的物料道之间的螺距，为提前测出数据；I为驱动器产生旋转振动力的转动惯量，为提前测出数据；δ为纠正装置做旋转振动时灌装液体瓶步入物料道后与纠正装置腔体中心轴线的距离，为提前测出数据；C为纠正装置的修正项；进而得出：η＝ρ2πδ²/T₀，即测得灌装液体瓶中液体的黏度。

如图6～图9所示，其中，图6为本发明图1所示一个实施例中所述推进装置的未推动灌装液体瓶或回复位的示意图。所述的推进装置4，包括了卡位结构40、推动结构41和支架结构42，其中卡位结构40包括推式电磁铁401、滑杆402和推瓶板403，推式电磁铁401贯穿于滑杆402上并固定于所述支架结构42，在滑杆402下端设置有推瓶板403，当推式电磁铁401通电后，将推瓶板403向下驱动从而将待推动装盒的灌装液体瓶隔离开来，在其他实施例中，推式电磁铁401可以用气缸或者电机代替；所述推动结构41包括电机411、齿轮412和齿条413，齿轮413设置于电机411的一端与齿条413相啮合，在此实施例中，电机411为步进电机，能够驱动与齿条413相啮合的齿轮413，从而带动卡位结构40在水平方向推动灌装液体瓶进入特定位置，将灌装液体瓶准确推入装盒；所述支架结构42包括固定板421、直线滑块422以及滑块轨道423，所述直线滑块422设置于固定板421的下端与所述齿条413相连接，其能够在所述滑块轨道423上滑动，所述滑块轨道423与灌装液体瓶输送推进装置4相连接。

参见图7，从推进装置4的拆分示意图可见，直线滑块422上的凹口能够通过推瓶板403，且对推瓶板403起到限位导向的作用。

在实践中，当遇到有特殊黏度要求的化学或医学药品试剂，例如，黏度要求大于5000Pa·s的医学药品试剂灌装液体瓶，测出灌装液体瓶载入所述纠正装置1后的振动周期T，即可得到该批灌装液体瓶内医学药品试剂的大致黏度范围，进而对驱动机构30发出指令，当测得黏度大于5000Pa·s的数值时，驱动机构30驱动扶正灌装液体瓶的拨动机构31对灌装液体瓶进行扶正；当测得黏度小于5000Pa·s的数值时，驱动机构30停止驱动，任由没有达标的灌装液体瓶平躺通过。在此实施例中，驱动机构30能够与所述输送装置2进行同频率驱动，使得拨动机构31向上抬起45°～120°的角度，以扶正灌装液体瓶。识别装置3设置于所述输送装置2的一侧。

如图1所示，这一实施例，其实是展示了两个纠正装置1形成的双轨道进行测定运输的实施例，由此启示，单个纠正装置1形成的单轨道进行测定运输的方式在此不累述。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：包括，

纠正装置，为一端开口的腔体，其腔体内侧壁设置有呈螺旋状上升的物料道；所述腔体底部为包含一定空间的容纳室，所述容纳室内部设置有驱动器和传感器，所述驱动器包括主电磁铁和主振弹簧，所述主振弹簧倾斜连接所述容纳室的底端和顶端，所述驱动器能够使得所述纠正装置产生旋转振动力，而所述传感器能够测得自灌装液体瓶载入所述纠正装置至导出所述纠正装置的时间内其整体的振动次数数据并将该数据反馈至识别装置；

输送装置，包括驱动电机、驱动轮以及传送带，所述输送装置与所述纠正装置相连接，能够将自所述纠正装置导出的灌装液体瓶按照设定的方向进行定向传送；

识别装置，包括能够对所述传感器的反馈进行计算处理的数据处理机构、能够与所述输送装置进行同频率驱动且能够根据所述数据处理机构的计算处理的数据进行驱动的驱动机构以及能够在所述驱动机构的驱动下扶正灌装液体瓶的拨动机构，所述识别装置设置于所述输送装置的一侧；以及

推进装置，包括卡位结构、推动结构和支架结构，所述卡位结构包括推式电磁铁、滑杆和推瓶板，所述推式电磁铁贯穿于滑杆上并固定于所述支架结构，所述滑杆下端设置有推瓶板；所述推动结构包括电机、齿轮和齿条，所述齿轮设置于电机的一端与所述齿条相啮合；所述支架结构包括固定板、直线滑块以及滑块轨道，所述直线滑块设置于固定板的下端与所述齿条相连接，其能够在所述滑块轨道上滑动，所述滑块轨道与灌装液体瓶输送推进装置相连接。

2.根据权利要求1所述的灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：所述呈螺旋状上升的物料道，彼此上下相邻的物料道之间的螺距设定为β，且所述物料道的末端设置有出料道，所述出料道与所述输送装置相连接。

3.根据权利要求1所述的灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：所述传感器包括传感器承力柱以及传感处理结构，所述传感器承力柱的上端面与所述容纳室的顶面相贴合，当所述驱动器驱动所述纠正装置产生旋转振动力时，引起所述传感器承力柱同步振动，所述传感处理结构能够测得该振动次数。

4.根据权利要求1所述的灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：所述驱动电机为伺服电机，其能够使得驱动所述驱动轮带动所述传送带以一定的频率间隔行进，从而使得灌装液体瓶在所述传送带依次一停一顿的定向运输。

5.根据权利要求1所述的灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：所述数据处理机构能够对所述传感器的反馈进行计算处理，得出单位时间内灌装液体瓶载入所述纠正装置后的振动周期，设定为T，且根据已知数据按照如下设定公式进行计算处理：

$2\mathrm{\θ}(\mathrm{\Δ\θ}-{\mathrm{\Δ}}_0)=\frac{\mathrm{\π\ρ}{R}^4\mathrm{\δ}}{I}C\·\{H_1{K}_2+H_2{K}_1+\frac{2d}{R}[H_1+\frac{3\mathrm{\δ\θ}}{2R}+\frac{3{\mathrm{\δ}}^2\mathrm{\θ}}{16R^{2}x}\left]\right\}$

其中， $x={\left\{\frac{\mathrm{\θ}}{2}\right[{({\mathrm{\Δ}}^2+1)}^{\frac{1}{2}}-\mathrm{\Δ}\left]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

$H_1=\frac{3x}{2\mathrm{\θ}}-\frac{1}{8x^3{\mathrm{\θ}}^3}$

$H_2=\frac{3}{4x{\mathrm{\θ}}^2}-x^3$

$K_1=\frac{\sin Y}{\cosh X-\cos Y}$

$K_2=\frac{\sinh X}{\cosh X-\cos Y}$

X＝2βx

Y＝β/(xθ)

θ＝T₀/T

式中：T₀表示纠正装置在空载时的振动周期；Δ₀和Δ分别表示纠正装置在空载和待测灌装液体瓶中振动的对数衰减率；R为纠正装置腔体的半径；d为纠正装置腔体的高度；β为中彼此上下相邻的物料道之间的螺距；I为驱动器产生旋转振动力的转动惯量；δ为纠正装置做旋转振动时灌装液体瓶步入物料道后与纠正装置腔体中心轴线的距离；C为纠正装置的修正项；

进而得出：η＝ρ2πδ²/T₀，即测得灌装液体瓶中液体的黏度。

6.根据权利要求5所述的灌装液体瓶输送推进装置，其特征在于：所述数据处理机构将计算处理得到的数据进行分析，并转化为指令发送至所述驱动机构，所述驱动机构的驱动所述拨动机构对灌装液体瓶进行扶正。

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