CN106184874B - 一种多点等距分瓶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点等距分瓶装置，属于包装码垛技术领域，具体包括摆缸、推拉机构、抓瓶模具和机架，摆缸的动力输出端与推拉机构连接，推拉机构上均布有抓瓶模具，推拉机构为一组串联组件，在推拉机构中推拉板上设置与其垂直的吸盘固定板，在定距拉板上依次布置两个以上的吸盘安装板，且吸盘安装板与定距拉板之间相对滑动，在相邻的两个吸盘安装板之间设有压缩弹簧，压缩弹簧置于所对应吸盘安装板的定位槽内，每个吸盘安装板与吸盘固定板下方固定具有快速拆装性能的抓瓶模具，抓瓶模具内设置吸盘组件。本发明利用弹簧推力来调整多个吸盘安装板之间的距离，实现等距控制，从而快速、准确、安全地完成精确布置瓶子的工作。

Description

一种多点等距分瓶装置

技术领域

本发明属于包装码垛技术领域，尤其是一种用于抓取瓶子并进行多点等距分布的分瓶装置。

背景技术

目前，用于将瓶子装入包装盒中或者进行排布的设备，一般是通过抓头将瓶子一个个抓入其中，抓瓶头先抓住瓶子的头部，然后再将瓶子移入包装盒中。

传统的抓头结构为机械式剪刀叉架结构夹持器，即一种一种菱形四连杆结构，这种夹持器力道不容易控制，若需要进行精确控制，则需要液压或动力源为伺服马达，这样对设备的投资成本将变大；另外一种是气囊式抓头，将压缩空气通到抓瓶头的进气管，再传到气囊内，气囊变形后夹住瓶子；还有一种是夹爪式，通过压缩空气控制气缸或气爪带动连杆机构夹住瓶子。后两种结构的抓瓶头都需要压缩空气才能工作。因此，它们只能适应本身被固定或者移动较小距离的工况，如果应用到需将瓶子移动较大距离的工况时，为抓瓶头供给压缩空气的气管就会缠绕在一起，这便会导致整个设备不能正常工作以及停工的状况。

在专利CN 105416652 A中公开了一种瓶子头部抓取装置，包括固定套，固定套的一端与装瓶机相连，固定套的另一端设有抓取口，抓取口内设有与瓶子的头部相适配的弹性包裹套，弹性包裹套上背离抓取口的端部能够移入瓶子头部的瓶口内，固定套内设有推动装置，推动装置的一端与所述端部相连。推动装置包括相连的推动杆和滑动块，滑动块与所述端部相连。本瓶子头部抓取装置具有使用更灵活、移动距离更大、适用范围更广的特点，能够极大地提高装瓶机的工作效率。但是这种抓取装置所应用的目标物体不太适用，因为使用抓取装置住瓶颈在运输过程中，会导致瓶身不稳，会摇晃，不能精确送达指定位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多点等距分瓶装置，该装置利用弹簧推力来调整多个吸盘安装板之间的距离，实现等距控制，从而快速、准确、安全地完成精确布置瓶子的工作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多点等距分瓶装置，其特征在于包括摆缸、推拉机构、抓瓶模具和机架，所述的摆缸固定于机架的一侧，摆缸的动力输出端与推拉机构连接，推拉机构上均布有抓瓶模具，所述的推拉机构包括水平设置的推拉板及1组以上的定距拉板，所述的推拉板和定距拉板置于机架的水平轨道槽内，每个定距拉板之间通过拉销串接，推拉板的一端通过连接板与摆缸的动力输出端连接，推拉板的另一端与串接的定距拉板一端通过拉销连接，推拉板和定距拉板之间形成串联组件，在推拉板上设置与其垂直的吸盘固定板，在定距拉板上依次布置两个以上的吸盘安装板，且吸盘安装板与定距拉板之间相对滑动，在相邻的两个吸盘安装板之间设有压缩弹簧，压缩弹簧置于所对应吸盘安装板的定位槽内，每个吸盘安装板与吸盘固定板下方固定具有快速拆装性能的抓瓶模具，抓瓶模具内设置吸盘组件。

本发明中利用摆缸作为动力源，驱动串联的定距拉板进行推拉动作，然后带动若干个吸盘安装板向一个方向运动，利用压缩弹簧对吸盘安装板之间的距离进行自动调整，各吸吸盘安装板的行程呈现出一种定比线性递增关系，最终各抓瓶模具之间距离相等，即主要采用“以此类推”的方式来进行多点等距控制，实现吸盘组件对瓶子的均匀快速布置。

对上述结构作进一步限定，所述的吸盘安装板之间并排设置，全部的吸盘安装板的上部通过U型的张开限位板固定，并且每个吸盘安装板上部设有通孔，通孔内设置导杆，导杆的两端固定于机架上，吸盘安装板在压缩弹簧和推拉板的作用下，均可沿着导杆滑动，张开限位板的侧面设有水平方向布置的长限位孔，长限位孔与固定于吸盘安装板上的限位螺钉滑动配合。

对上述结构作进一步限定，所述的长限位孔的个数与吸盘安装板的个数相同，每个长限位孔的长度均不相同，由吸盘固定板一端向另一端方向依次增长。

对上述结构作进一步限定，所述的抓瓶模具与吸盘安装板之间通过快装把手连接，每一个吸盘安装板上设有空气通路，空气通路把外界与吸盘组件连通，在空气通路的外部端口上设有与外部气泵连接的快插接头，快插接头位于吸盘安装板一侧。

对上述结构作进一步限定，所述的吸盘组件包括中空的外壳，所述的外壳空心部分一端设置吸气口，吸气口与空气通路连接，在外壳空心部分的中部设置真空吸管，真空吸管与吸气口之间设置环形的密封圈，真空吸管的下端设置瓶口接触垫，在瓶口接触垫外侧设置吸头，吸头的外侧与外壳空心部分配合。

对上述结构作进一步限定，所述的吸盘安装板和导杆之间的设有直线轴承，所述的直线轴承的外圈固定于吸盘安装板上，直线轴承的内圈与导杆配合。

对上述结构作进一步限定，所述的直线轴承的两侧设置油封，油封材质为亚力克橡胶，油封与导杆之间为滑动配合。

对上述结构作进一步限定，所述的抓瓶模具两侧、与吸盘固定板连接处设有第一快装把手和第二快装把手，所述的第一快装把手和第二快装把手的一端为快速旋转的螺钉头，其另一端穿过抓瓶模具并且与吸盘固定板配合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明相较于传统的剪刀叉架结构，是利用了摆缸驱动串联的定距拉板，带动若干个吸盘安装板运动，利用压缩弹簧对吸盘安装板之间的距离进行自动调整，实现吸盘组件对瓶子的均匀快速布置，这种结构设置简易，而且利用常用件即可容易实现多点精确定距，维护方便，成本低；本发明中的摆缸作为驱动单元，可使用相对经济的气体作为动力源，相对于比较精确的伺服马达来说，本发明非常经济；本发明在对瓶子进行夹持时，使用了抓瓶模具内的吸盘组件，其吸头藏于模具内，抓取瓶子稳定可靠，不会摇晃，密封良好，配合传动设备，既可以精确置于下个工位中，又可以进行远距离传送。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2中D-D剖面图；

图5是图2中A-A剖面图；

图6是图2中B-B剖面图；

图7是图2中E-E剖面图；

图8是图2中C-C剖面图；

图9是本发明中吸盘组件结构示意图；

其中：1、摆缸；2、推拉板；3、吸盘固定板；4、第一吸盘安装板；5、第二吸盘安装板；6、第三吸盘安装板；7、第四吸盘安装板；8、拉销；9、定距拉板；10、压缩弹簧；11、吸盘组件；12、抓瓶模具；13、第一快装把手；14、限位螺钉；15、导杆；16、张开限位板；17、快插接头；18、第二快装把手；19、连接板；20、直线轴承；21、油封，22、吸气口，23、密封圈，24、瓶口接触垫，25、吸头，26、真空吸管，27、外壳。

具体实施方式

根据附图1可知，本发明具体涉及一种多点等距分瓶装置，其结构具体包括摆缸1、推拉机构、抓瓶模具12和机架，摆缸1作为整个装置的动力输出源，固定于机架的一侧，摆缸1的动力输出端与推拉机构连接，推拉机构上均布有抓瓶模具12，摆缸1带动推拉机构，实现推拉机构的往复运动，带动抓瓶模具12，实现对瓶子的转移。本发明中的摆缸1为螺旋摆动液压缸，它是利用大螺旋升角的螺旋副实现旋转运动的特殊液压缸，输出轴的螺旋棒与缸体用轴承固定2个自由度，活塞内表面螺旋齿与螺旋棒的螺旋齿啮合，输出轴的螺旋棒表面形状与活塞外表面形状相同。在活塞在转动套内液压力作用下，活塞既沿螺旋棒直线运动又转动，带输出轴的螺旋棒同时也随之转动，从而摆动运动得以实现。螺旋摆缸具有结构紧凑、安全可靠、占位空间小，易于设计、输出扭矩和摆动角度大等优点。

在附图4、5和6中，可以清楚的看到本发明的推拉机构组成，其具体包括水平设置的推拉板2及1组以上的定距拉板9，在图4中给出了作为一组定距拉板9，推拉板2和定距拉板9置于机架的水平轨道槽内，定距拉板9之间通过拉销8串接，形成推拉板2和定距拉板9之间共同由摆缸1驱动，在摆缸1的持续螺旋运动中，带动推拉板2和定距拉板9不断的往复运动。本发明中的推拉板2的一端通过连接板19与摆缸1的动力输出端连接，连接板19为一块竖直放置的板，该连接板19把推拉板2及导杆15连接为一体；推拉板2的另一端与串接的定距拉板9一端通过拉销8连接，推拉板2和定距拉板9之间形成串联组件。

在附图5和6中，推拉板2上设置与其垂直的吸盘固定板3，在定距拉板9上依次布置两个以上的吸盘安装板，附图中给出了第一吸盘安装板4、第二吸盘安装板5、第三吸盘安装板6和第四吸盘安装板7作为一组吸盘安装板，吸盘安装板之间并排布置，全部的吸盘安装板的上部通过U型的张开限位板16固定，并且每个吸盘安装板上部设有通孔，通孔内设置导杆15，导杆15的两端固定于机架上，吸盘安装板在压缩弹簧10和推拉板2的作用下，均可沿着导杆15滑动。这样吸盘安装板与定距拉板9之间产生相对滑动，在相邻的两个吸盘安装板之间设有压缩弹簧10，压缩弹簧10置于所对应吸盘安装板的定位槽内，压缩弹簧10可以保持相邻两个吸盘安装板之间的距离，在弹力作用下，保证所有吸盘安装板之间距离几乎相等，实现吸盘安装板的等距分布。

为了能够快速对瓶子进行抓去，在每个吸盘安装板与吸盘固定板3下方固定了具有快速拆装性能的抓瓶模具12，抓瓶模具12内设置吸盘组件。在附图7中可以看到，抓瓶模具12两侧、与吸盘固定板3连接处设有第一快装把手13和第二快装把手18，第一快装把手13和第二快装把手18的一端为快速旋转的螺钉头，其另一端穿过抓瓶模具12并且与吸盘固定板3配合，利用快装把手，实现抓瓶模具12与吸盘固定板3之间的快速安装与拆卸，同时也方便更换抓瓶模具12，提高了本发明的使用效率。另外，抓瓶模具12与吸盘安装板之间通过快装把手连接，每一个吸盘安装板上设有空气通路，空气通路把外界与吸盘组件连通，在空气通路的外部端口上设有与外部气泵连接的快插接头17，快插接头17位于吸盘安装板一侧。这样就可以利用外部气泵，实现对吸盘组件内空气进行真空吸附，从而吸住瓶子。

为了能够长距离输送瓶子，而且保证瓶子不掉落，不漏气，提高产品的可靠性，因此设计了吸盘组件，如附图9所示。均布的吸盘组件设置于抓瓶模具12上，其中吸盘组件的结构如附图9所示，吸盘组件包括中空的外壳27，外壳27空心部分一端设置吸气口22，吸气口22与空气通路连接，在外壳27空心部分的中部设置真空吸管26，真空吸管26与吸气口22之间设置环形的密封圈23，真空吸管26的下端设置瓶口接触垫24，在瓶口接触垫24外侧设置吸头25，吸头25的外侧与外壳27空心部分配合。每一个吸盘组件是独立的，其中吸盘组件中的吸气口22与抓瓶模具12中的空气通道连接，利用外部的气泵抽气，实现外壳27空心部分的真空，同时瓶口接触垫24为透气垫，吸附瓶口，保持密封，吸头25为软质材料，比如橡胶垫等，可以匹配各种瓶口的形状，提高产品适用范围。

另外，为了能实现抓瓶模具12的内部间距调整精度更加精确，防止因摩擦或者卡死而产生调整过量，因此在张开限位板16的侧面设有水平方向布置的长限位孔，如附图3所示，长限位孔与固定于吸盘安装板上的限位螺钉14滑动配合，利用长限位孔的长度，来限制限位螺钉14的滑动距离，从而对吸盘安装板进行限制。长限位孔的个数与吸盘安装板的个数相同，每个限位孔的长度均不相同，由吸盘固定板3一端向另一端方向依次增长。这样距离吸盘固定板3的距离越近，器调整范围愈小，最终满足各吸盘安装板之间的间距达到最小。

本发明中的吸盘安装板左右移动中，为了减小摩擦，在吸盘安装板和导杆15之间的设有直线轴承20，直线轴承20的外圈固定于吸盘安装板上，直线轴承20的内圈与导杆15配合。一方面，直线轴承20移动的精度比较高，另一方面，可以减少磨损，提高寿命。直线轴承20内部需要润滑油，因此在直线轴承20的两侧设置油封21，油封21材质为亚力克橡胶，油封21与导杆15之间为滑动配合。

根据以上结构的描述，本发明的运动过程如下：摆缸1推动推拉板2，推拉板2与定距拉板9相连接，并一起作往复运动，当如上图4所示位置时，每个吸盘安装板之间的压缩弹簧相互推动向右运动，最左边的吸盘固定板3推动吸盘安装板4，吸盘安装板4推动吸盘安装板5，以此类推。由于张开限位板16的限位作用，各固定板之间的行程为一定数值，且这个数值是一定比线性函数值；当定距拉板9在摆缸的带动下向左运动时，其首先带动最右边的吸盘固定板3向左运动，并开始压缩弹簧；此过程为拉开过程的逆过程，由于定距拉板9的限位作用，各吸盘安装板之间的缩短行程也为一定值，最后各安装板之间的间距达到最小。

本发明的优点在于改变定距拉板9上的限位孔尺寸及张开限位板上的限位孔尺寸可以达到控制此机构各吸盘安装板之间的间距，且这个间距可以相等也可以不相等。本发明中的分瓶装置相较于传统的剪刀叉架结构，其结构简单，维护方便，多点定距精确，驱动单元可使用相对经济的动力源如气缸，而使用剪刀叉架结构则需要使用比较精确的动力源如伺服马达，从这点上来讲，本发明非常经济。使用夹持器对于本发明所应用的软体瓶子不太适用，因为使用夹持器夹住瓶颈在运输过程中，会导致瓶身不稳，会摇晃，不能精确送达指定位置。本发明主要使用夹持模具，吸头藏于抓瓶模具内，因此使用本发明结构可使瓶身在运送过程中稳当，能被精确的置于下个工位中。

Claims (8)

1.一种多点等距分瓶装置，其特征在于包括摆缸（1）、推拉机构、抓瓶模具（12）和机架，所述的摆缸（1）固定于机架的一侧，摆缸（1）的动力输出端与推拉机构连接，推拉机构上均布有抓瓶模具（12），所述的推拉机构包括水平设置的推拉板（2）及1组以上的定距拉板（9），所述的推拉板（2）和定距拉板（9）置于机架的水平轨道槽内，每个定距拉板（9）之间通过拉销（8）串接，推拉板（2）的一端通过连接板（19）与摆缸（1）的动力输出端连接，推拉板（2）的另一端与串接的定距拉板（9）一端通过拉销（8）连接，推拉板（2）和定距拉板（9）之间形成串联组件，在推拉板（2）上设置与其垂直的吸盘固定板（3），在定距拉板（9）上依次布置两个以上的吸盘安装板，且吸盘安装板与定距拉板（9）之间相对滑动，在相邻的两个吸盘安装板之间设有压缩弹簧（10），压缩弹簧（10）置于所对应吸盘安装板的定位槽内，每个吸盘安装板与吸盘固定板（3）下方固定具有快速拆装性能的抓瓶模具（12），抓瓶模具（12）内设置吸盘组件。

2.根据权利要求1所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的吸盘安装板之间并排设置，全部的吸盘安装板的上部通过U型的张开限位板（16）固定，并且每个吸盘安装板上部设有通孔，通孔内设置导杆（15），导杆（15）的两端固定于机架上，吸盘安装板在压缩弹簧（10）和推拉板（2）的作用下，均可沿着导杆（15）滑动，张开限位板（16）的侧面设有水平方向布置的长限位孔，长限位孔与固定于吸盘安装板上的限位螺钉（14）滑动配合。

3.根据权利要求2所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的长限位孔的个数与吸盘安装板的个数相同，每个长限位孔的长度均不相同，由吸盘固定板（3）一端向另一端方向依次增长。

4.根据权利要求1所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的抓瓶模具（12）与吸盘安装板之间通过快装把手连接，每一个吸盘安装板上设有空气通路，空气通路把外界与吸盘组件连通，在空气通路的外部端口上设有与外部气泵连接的快插接头（17），快插接头（17）位于吸盘安装板一侧。

5.根据权利要求4所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的吸盘组件包括中空的外壳（27），所述的外壳（27）空心部分一端设置吸气口（22），吸气口（22）与空气通路连接，在外壳（27）空心部分的中部设置真空吸管（26），真空吸管（26）与吸气口（22）之间设置环形的密封圈（23），真空吸管（26）的下端设置瓶口接触垫（24），在瓶口接触垫（24）外侧设置吸头（25），吸头（25）的外侧与外壳（27）空心部分配合。

6.根据权利要求2所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的吸盘安装板和导杆（15）之间的设有直线轴承（20），所述的直线轴承（20）的外圈固定于吸盘安装板上，直线轴承（20）的内圈与导杆（15）配合。

7.根据权利要求6所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的直线轴承（20）的两侧设置油封（21），油封（21）材质为亚力克橡胶，油封（21）与导杆（15）之间为滑动配合。

8.根据权利要求1所述的一种多点等距分瓶装置，其特征在于所述的抓瓶模具（12）两侧、与吸盘固定板（3）连接处设有第一快装把手（13）和第二快装把手（18），所述的第一快装把手（13）和第二快装把手（18）的一端为快速旋转的螺钉头，其另一端穿过抓瓶模具（12）并且与吸盘固定板（3）配合。