CN106517052B - 一种自动旋盖机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动旋盖机及其工作方法，该自动旋盖机包括主机、升降组件、位移组件、旋盖组件，升降组件和位移组件之间通过多组直线导轨和直线轴承配合相连，位移组件的底部与旋盖组件的顶部固定相连，用于传递动力，控制旋盖组件进行前后、左右位移。旋盖组件包括气动马达、多个旋盖爪、爪座，旋盖爪呈手枪形，该旋盖爪的中部设有铰接孔，旋盖爪通过铰接孔和销轴铰接配合在爪座的边缘外侧，多个旋盖爪的头部垂直设于爪座的边缘下方外侧，配合形成瓶盖的夹持区；气动马达的输出轴与爪座同轴固定相连，使用时带动爪座与旋盖爪旋转。本发明的自动旋盖机结构简单，便于维护，可以自动、连续进行封盖，生产效率较高。

Description

一种自动旋盖机及其工作方法

技术领域

本发明涉及包装设备领域，具体是一种自动旋盖机及其工作方法。

背景技术

旋盖机又称为封盖机、压盖机或者锁盖机，用于塑料瓶、玻璃瓶分装后的瓶盖旋紧和旋松设备，是自动灌装生产线的主要设备之一，现有的旋盖机上都设有用于旋紧瓶盖的装置，使用时容易与瓶盖发生相对滑动，造成瓶盖拧不紧，定位不准确等现象，夹持的过程中容易产生歪盖现象，且无法请准的控制旋盖力度的问题，带来要么旋不紧，要么旋的过紧，同时劳动强度大，旋盖速度慢，工作效率不高，结构复杂，不利于维护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、易于夹持的自动旋盖机及其工作方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动旋盖机，所述自动旋盖机包括主机、用于控制所述主机上下位移的升降组件，用于控制所述主机前后和左右位移的位移组件，以及用于控制所述主机取盖、旋盖的旋盖组件，所述升降组件和所述位移组件之间通过多组直线导轨和直线轴承配合相连，所述位移组件的底部与所述旋盖组件的顶部固定相连，用于传递动力，控制旋盖组件进行前后、左右位移。

所述旋盖组件包括气动马达、多个旋盖爪、爪座，所述爪座呈圆形，所述旋盖爪呈手枪形，该旋盖爪的中部设有铰接孔，所述旋盖爪通过铰接孔和销轴铰接配合在所述爪座的边缘外侧，所述多个旋盖爪的头部垂直设于所述爪座的边缘下方外侧，多个旋盖爪的头部配合形成瓶盖的夹持区。

所述旋盖爪的尾部与所述圆形爪座的径向平行设置，且各旋盖爪的尾部位于所述爪座的上方内侧，所述旋盖爪的尾部与所述爪座之间还设有可以使所述旋盖爪复位的弹簧，铰接的旋盖爪可以绕销轴旋转。所述气动马达的输出轴与所述爪座同轴固定相连，使用时带动所述爪座与旋盖爪旋转。

所述旋盖组件还包括第三支撑板、第四支撑板、第五支撑板，所述位移组件的底部与所述第三支撑板固定相连，用于传递动力，控制旋盖组件进行前后、左右位移。所述第四支撑板的中心设有通孔，气动马达的顶部与第三支撑板固定相连，该气动马达的输出轴穿过通孔向下延伸。所述第三支撑板与所述第四支撑板之间设有多组滑轨，所述第四支撑板的四角边缘设有配合所述滑轨运动的直线轴承，所述滑轨上套接有复位弹簧，该复位弹簧的底部与所述第四支撑板固定相连，该复位弹簧的顶部与所述第三支撑板固定相连，所述第三支撑板与所述第四支撑板之间设置多个锁紧气缸，该锁紧气缸的顶部与所述第三支撑板固定相连，该锁紧气缸底部的输出轴与所述第四支撑板固定相连，用于推动所述第四支撑板沿所述滑轨位移。

所述第五支撑板与所述第四支撑板之间通过连杆固定相连，所述第五支撑板的中心设有通孔，并安装轴套，所述爪座设于该轴套的下方，所述气动马达的输出轴穿过所述轴套，与所述爪座同轴固定相连，使用时带动所述爪座旋转。所述第五支撑板的边缘下方还设有多个支架，所述支架设于由旋盖爪组成的夹持区的外侧。所述第五支撑板的下方、对应各旋盖爪的顶部，设有凸块。所述第五支撑板向下运动时，所述凸块向相应旋盖爪的尾部末端位移，推动该旋盖爪绕销轴旋转，向外侧张开。

所述升降组件和所述位移组件之间通过多组直线导轨和直线轴承配合相连，所述升降组件包括安装机架和升降气缸，所述安装机架的中心设有通孔，所述升降气缸的输出轴穿过通孔进行往复运动；所述升降气缸的四周设有多个直线导轨，所述直线导轨的中部与设置在安装机架上的直线轴承相配合，便于控制主机上下升降运动。

所述位移组件包括第一支撑板、第一位移机构、第二支撑板和第二位移机构，所述第一支撑板与所述升降气缸的输出轴固定相连，所述直线导轨的底部与所述第一支撑板固定相连，升降气缸动作，控制该第一支撑板上下位移。

所述第一支撑板的下方与控制所述主机左右方向直线位移的第一位移机构的顶部固定相连，所述第一位移机构水平设置第一滑块，通过与外设的移动机构相配合，控制所述主机进行左右方向的直线位移。

所述第一位移机构的底部与第二支撑板固定相连，所述第二支撑板的下方与控制所述主机前后方向直线位移的第二位移机构的顶部固定相连，所述第二位移机构设有垂直于所述第一滑块的第二滑块，通过与外设的移动机构相配合，控制所述主机进行前后方向的直线位移。

所述自动旋盖机还包括PLC控制系统和光电位置传感器，所述光电位置传感器设置在第五支撑板边缘下方的支架上，所述光电位置传感器对感应到的瓶口位置信息反馈到所述PLC控制系统，该PLC系统根据反馈信息控制移动机构调整所述第一位移机构和第二位移机构，对所述主机的水平位置进行微调，确保旋盖位置正确。

进一步，所述锁紧气缸对称设置在所述气动马达的两侧，使得所述第四支撑板向下推送时受力均匀，避免出现歪斜。

进一步，所述旋盖爪的个数为6个，均匀的铰接在所述爪座的边缘，使得旋盖爪在夹紧瓶盖时，瓶盖外周呈60°受力，在夹持的过程中能稳定夹住瓶盖，有效地对瓶盖进行扶正，可以很好地解决瓶盖在取盖过程中出现的歪盖现象。

进一步，所述气动马达还可以是伺服电机，可以更精确的控制旋盖圈数，确保旋盖质量。

上述自动旋盖机的工作方法，包括如下步骤：

A.启动自动旋盖机，通过外设的移动机构配合，调整所述第一位移机构和第二位移机构，进行前后、左右方向的位移，将主机移动到预设的瓶盖上方。

B.所述锁紧气缸伸出，推动第四支撑板沿所述滑轨向下运动，带动所述第五支撑板向下运动，第五支撑板下方的凸块推动旋盖爪绕销轴旋转，旋盖爪向外侧张开，所述升降气缸向下位移，张开的旋盖爪将预设的瓶盖包围，所述锁紧气缸收回，带动凸块远离旋盖爪的尾部末端，旋盖爪复位，夹紧瓶盖。

C.所述升降气缸向上位移，调整所述第一位移机构和第二位移机构，进行前后、左右方向的位移，将抓取的瓶盖置于瓶口的上方并对准。

D.启动气动马达，带动所述爪座和旋盖爪旋转，同时启动升降气缸向下位移，完成旋盖。

E.瓶盖旋紧，气动马达停止动作，所述锁紧气缸伸出，带动凸块推动旋盖爪绕销轴旋转，旋盖爪向外侧张开，松开瓶盖。

重复步骤A至E，即可连续完成瓶盖的取盖、旋盖工序。

发明的技术效果：（1）本发明的自动旋盖机，相对于现有技术，结构简单，操作方便，旋盖爪和爪座之间设有弹簧，可以自行复位；通过第一、第二位移机构与外设的移动机构配合，可以灵活的调整自动旋盖机主机的位置，实现连续、自动生产；锁紧气缸对称设置在气动马达的两侧，使得设备向下推送时受力均匀，避免出现歪斜；锁紧气缸和凸块配合，可以方便的控制旋盖爪的张开和闭合，易于夹持；6个旋盖爪均匀的铰接在爪座的边缘，使得旋盖爪在夹紧瓶盖时，瓶盖外周呈60°受力，在夹持的过程中能稳定夹住瓶盖，有效地对瓶盖进行扶正，可以很好地解决瓶盖在取盖过程中出现的歪盖现象。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明自动旋盖机的立体结构示意图；

图2是本发明自动旋盖机的正视图；

图3是本发明自动旋盖机的右视图；

图4是旋盖组件的局部示意图；

图5是图4的剖面结构示意图；

图6是图4的俯视图。

图中：

升降组件1，升降气缸11，安装支撑板12，直线导轨13，直线轴承14，

位移组件2，第一支撑板21，第一位移机构22，第二支撑板23，第二位移机构24，第一滑块25，第二滑块26，

旋盖组件3，第三支撑板31，气动马达32，锁紧气缸33，复位弹簧34，第四支撑板35，轴套36，第五支撑板37，旋盖爪38，支架39，爪座40，弹簧41，销轴42，凸块43，滑轨44。

具体实施方式

实施例1 如图1至图6所示，本实施例的自动旋盖机，包括主机、自上而下依次设置的用于主机上下位移的升降组件1，用于控制主机前后和左右位移的位移组件2，以及用于控制自动旋盖机取盖、旋盖的旋盖组件3，升降组件1和位移组件2之间通过多组直线导轨13和直线轴承14配合相连，位移组件2的底部与旋盖组件3的顶部固定相连。

升降组件1包括安装机架12和升降气缸11，安装机架12的中心设有通孔，升降气缸11的输出轴穿过通孔进行往复运动；升降气缸11的四周设有4条直线导轨13，直线导轨13的中部与设置在安装机架11上的直线轴承14相配合，便于控制主机上下升降运动。

位移组件2包括第一支撑板21、第一位移机构22、第二支撑板23和第二位移机构24，第一支撑板21与升降气缸11的输出轴固定相连，直线导轨13的底部与第一支撑板21固定相连，升降气缸11动作，控制第一支撑板21上下位移。

第一支撑板21的下方与控制主机左右方向直线位移的第一位移机构22的顶部固定相连，第一位移机构22水平设置第一滑块25，通过与外设的移动机构相配合，控制主机进行左右方向的直线位移。

第一位移机构22的底部与第二支撑板23固定相连，第二支撑板23的下方与控制主机前后方向直线位移的第二位移机构24的顶部固定相连，第二位移机构24在设有垂直于第一滑块25的第二滑块26，通过与外设的移动机构相配合，控制主机进行前后方向的直线位移。

旋盖组件3包括气动马达32、6个手枪形旋盖爪38、圆形爪座40、第三支撑板31、第四支撑板35、第五支撑板37，旋盖爪38的中部设有铰接孔，旋盖爪38通过铰接孔和销轴42铰接配合在爪座40的边缘外侧，各旋盖爪38的头部垂直设于爪座40的边缘下方外侧，配合形成瓶盖的夹持区。

旋盖爪38的尾部与圆形爪座40的径向平行设置，且各旋盖爪38的尾部位于爪座40的上方内侧，旋盖爪38的尾部与爪座40之间还设有可以使旋盖爪38复位的复位弹簧，铰接的旋盖爪38可以绕销轴42旋转。

位移组件2的底部与第三支撑板31固定相连，用于传递动力，控制旋盖组件3进行前后、左右位移。第四支撑板35的中心设有通孔，气动马达32的顶部与第三支撑板31固定相连，气动马达32的输出轴穿过通孔向下延伸。第三支撑板31与第四支撑板35之间设有4组滑轨44，第四支撑板35的四角边缘设有配合滑轨44运动的直线轴承，滑轨44上套接有复位弹簧34，复位弹簧34的底部与第四支撑板35固定相连，该复位弹簧34的顶部与第三支撑板31固定相连，第三支撑板31与第四支撑板35之间对称设置2个锁紧气缸33，锁紧气缸33的顶部与第三支撑板31固定相连，底部的输出轴与第四支撑板35固定相连，用于推动第四支撑板35沿滑轨44位移。

第五支撑板37与第四支撑板35之间通过连杆固定相连，第五支撑板37的中心设有通孔，并安装轴套36，爪座40设于轴套36的下方，气动马达32的输出轴穿过轴套36，与爪座40同轴固定相连，使用时带动爪座40旋转。第五支撑板37的边缘下方还设有2个支架39，且支架39设于旋盖爪38组成的夹持区的外侧。第五支撑板37的下方、对应各旋盖爪38的顶部，设有凸块43。第五支撑板37向下运动时，凸块43向相应旋盖爪38的尾部末端位移，推动旋盖爪38绕销轴42旋转，向外侧张开。

本实施例的自动旋盖机还包括PLC控制系统和光电位置传感器，光电位置传感器设置在第五支撑板37边缘下方的支架39上，光电位置传感器对感应到的瓶口位置信息反馈到PLC控制系统，该PLC系统根据反馈信息控制移动机构调整第一位移机构22和第二位移机构24，对主机的水平位置进行微调，确保旋盖位置正确。

本实施例的自动旋盖机的工作步骤如下：

A.启动自动旋盖机，通过外设的移动机构配合，调整第一位移机构22和第二位移机构24，进行前后、左右方向的位移，将主机移动到预设的瓶盖上方。

B.锁紧气缸33伸出，推动第四支撑板35沿滑轨44向下运动，带动第五支撑板37向下运动，第五支撑板37下方的凸块43推动旋盖爪38绕销轴42旋转，旋盖爪38向外侧张开，升降气缸11向下位移，张开的旋盖爪38将预设的瓶盖包围，锁紧气缸33收回，带动凸块43远离旋盖爪38的尾部末端，旋盖爪38复位，夹紧瓶盖。

C.升降气缸11向上位移，同时通过光电位置传感器和PLC控制系统调整第一位移机构22和第二位移机构24，进行前后、左右方向的位移，将抓取的瓶盖置于瓶口的上方并对准。

D.启动气动马达32，带动爪座40和旋盖爪38旋转，同时启动升降气缸11向下位移，完成旋盖。

E.瓶盖旋紧，气动马达32停止动作，锁紧气缸33伸出，带动凸块43推动旋盖爪38绕销轴旋转，旋盖爪38向外侧张开，松开瓶盖。

重复步骤A至E，即可连续完成瓶盖的取盖、旋盖工序。本实施例的自动旋盖机结构简单，操作方便，可以实现自动化连续取盖、旋盖，降低劳动强度的同时，生产效率大幅提高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种自动旋盖机，其特征在于，包括主机，用于控制所述主机上下位移的升降组件（1），用于控制所述主机前后和左右位移的位移组件（2），以及用于控制取盖、旋盖的旋盖组件（3）；

所述旋盖组件（3）包括气动马达（32）、多个旋盖爪（38）、圆形爪座（40），所述旋盖爪（38）呈手枪形，该旋盖爪（38）的中部设有铰接孔，所述旋盖爪（38）通过铰接孔和销轴（42）铰接配合在所述圆形爪座（40）的边缘外侧，所述旋盖爪（38）的头部垂直设于所述圆形爪座（40）的边缘下方外侧，配合形成瓶盖的夹持区；

所述旋盖爪（38）的尾部与所述圆形爪座（40）的径向平行设置，且各旋盖爪（38）的尾部位于所述圆形爪座（40）的上方内侧，所述旋盖爪（38）的尾部与所述圆形爪座（40）之间还设有可以使旋盖爪（38）复位的弹簧（41）；

所述气动马达（32）的输出轴与所述圆形爪座（40）同轴固定相连，使用时带动所述圆形爪座（40）与旋盖爪（38）旋转；

所述升降组件（1）和所述位移组件（2）之间通过多组直线导轨（13）和直线轴承（14）配合相连，所述位移组件（2）的底部与所述旋盖组件（3）的顶部固定相连；

所述升降组件（1）包括安装机架（12）和升降气缸（11），所述安装机架（12）的中心设有通孔，所述升降气缸（11）的输出轴穿过通孔进行往复运动；所述升降气缸（11）的四周设有多个直线导轨（13），所述直线导轨（13）的中部与设置在安装机架（12）上的直线轴承（14）相配合，控制主机上下升降运动；

所述位移组件（2）包括第一支撑板（21）、第一位移机构（22）、第二支撑板（23）和第二位移机构（24），所述第一支撑板（21）与所述升降气缸（11）的输出轴固定相连，所述直线导轨（13）的底部与所述第一支撑板（21）固定相连；

所述第一支撑板（21）的下方与控制所述主机左右方向直线位移的第一位移机构（22）的顶部固定相连，所述第一位移机构（22）设有第一滑块（25）；

所述第一位移机构（22）的底部与第二支撑板（23）固定相连，所述第二支撑板（23）的下方与控制所述主机前后方向直线位移的第二位移机构（24）的顶部固定相连，所述第二位移机构设有第二滑块（26）；

所述第一滑块（25）、第二滑块（26）通过与外设的移动机构相配合，控制所述主机进行前后、左右方向的直线位移。

2.根据权利要求1所述的自动旋盖机，其特征在于，所述旋盖组件（3）还包括第三支撑板（31）、第四支撑板（35）、第五支撑板（37），所述位移组件（2）的底部与所述第三支撑板（31）固定相连；

所述第四支撑板（35）的中心设有通孔，所述气动马达（32）的顶部与第三支撑板（31）固定相连，该气动马达（32）的输出轴穿过通孔向下延伸；

所述第三支撑板（31）与所述第四支撑板（35）之间设有多组滑轨（44），所述第四支撑板（35）的四角边缘设有配合所述滑轨（44）运动的直线轴承，所述滑轨（44）上套接有复位弹簧；

所述第三支撑板（31）与所述第四支撑板（35）之间设置多个锁紧气缸（33），该锁紧气缸（33）的顶部与所述第三支撑板（31）固定相连，该锁紧气缸（33）底部的输出轴与所述第四支撑板（35）固定相连，用于推动所述第四支撑板（35）沿所述滑轨（44）位移；

所述第五支撑板（37）与所述第四支撑板（35）之间通过连杆固定相连。

3.根据权利要求2所述的自动旋盖机，其特征在于，所述第五支撑板（37）的中心设有通孔，并安装轴套（36），所述圆形爪座（40）设于该轴套（36）的下方，所述气动马达（32）的输出轴穿过所述轴套（36），与所述圆形爪座（40）同轴固定相连。

4.根据权利要求3所述的自动旋盖机，其特征在于，所述第五支撑板（37）的边缘下方还设有多个支架（39），所述支架（39）设于由旋盖爪（38）组成的夹持区的外侧；所述第五支撑板（37）的下方、对应各旋盖爪（38）的顶部，设有凸块（43）。

5.根据权利要求4所述的自动旋盖机，其特征在于，所述锁紧气缸（33）对称设置在所述气动马达（32）的两侧。

6.根据权利要求1所述的自动旋盖机，其特征在于，所述旋盖爪（38）的个数为6个，均匀的铰接在所述圆形爪座（40）的边缘外侧。

7.根据权利要求1所述的自动旋盖机，其特征在于，所述气动马达（32）还可以是伺服电机。

8.一种根据权利要求4或5所述的自动旋盖机的工作方法，包括如下步骤：A.启动自动旋盖机，通过外设的移动机构配合，调整所述第一位移机构（22）和第二位移机构（24），进行前后、左右方向的位移，将主机移动到预设的瓶盖上方；

B.锁紧气缸（33）伸出，推动第四支撑板（35）沿所述滑轨（44）向下运动，带动所述第五支撑板（37）向下运动，第五支撑板（37）下方的凸块（43）推动旋盖爪（38）绕销轴（42）旋转，旋盖爪（38）向外侧张开，所述升降气缸（11）向下位移，张开的旋盖爪（38）将预设的瓶盖包围，所述锁紧气缸（33）收回，带动凸块（43）远离旋盖爪的尾部末端，旋盖爪（38）复位，夹紧瓶盖；

C.所述升降气缸（11）向上位移，调整所述第一位移机构（22）和第二位移机构（24），进行前后、左右方向的位移，将抓取的瓶盖置于瓶口的上方并对准；

D.启动气动马达（32），带动所述圆形爪座（40）和旋盖爪（38）旋转，同时启动升降气缸（11）向下位移，完成旋盖；

E.瓶盖旋紧后，气动马达（32）停止动作，所述锁紧气缸（33）伸出，带动凸块（43）推动旋盖爪（38）绕销轴（42）旋转，旋盖爪（38）向外侧张开，松开瓶盖。