CN106829823B - 连体瓶自动封盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连体瓶自动封盖装置，包括装置架体，装置架体上设有具有扭矩输入端和直线动作输出端的丝杠丝母机构，直线动作输出端连接有顶压件，顶压件包括用于随直线动作输出端向前方的连体瓶移动时与连体瓶的瓶盖接触并将瓶盖逐渐向上翻起至与瓶身垂直的且前低后高的第一顶压部，顶压件还包括用于将翻起后的瓶盖逐渐下压至与瓶身的夹角小于30度的第二顶压部，第二顶压部上具有用于先与瓶盖接触的且靠上和靠前的第一顶压点、以及后与瓶盖接触的且靠下和靠后的第二顶压点，连体瓶自动封盖装置还包括动力输出部件。本发明的有益效果在于：不管是上翻瓶盖，还是下压瓶盖，甚至是最终的压紧瓶盖，都不需要人工施力，因此大大减轻了人工工作量。

Description

连体瓶自动封盖装置

技术领域

本发明涉及一种连体瓶自动封盖装置。

背景技术

近些年来，奶牛养殖牧场不断向规模化、自动化和信息化方向发展，单个牧场的牛只数量可以达到5000只以上，全国大概有1400万只奶牛，这么庞大的数量所对应的牛奶采样工作也非常巨大，牛奶奶质需要每月检定测量一次，从而及时发现问题，解决问题，防止不合格的牛奶流向市场，危害人类身体健康，降低人类防疫能力。

牛奶采样时所用到的采样瓶在使用后需要进行清洗，目前采样瓶的清洗都是依靠人工清洗，然后滴注防腐剂，最后合盖。对于单个连体瓶来说，合盖时需要将连体瓶的瓶盖先翻上来，然后再用力将瓶盖扣紧在瓶身上，虽然封盖一个瓶盖并不需要太大的力，但是由于数量巨大，因此这个工作量非常大，总体劳动强度很高，致使操作人员非常辛苦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减轻人工工作量的连体瓶自动封盖装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

连体瓶自动封盖装置，包括装置架体，装置架体上设置有具有扭矩输入端和直线动作输出端的丝杠丝母机构，所述扭矩输入端连接有动力源，所述直线动作输出端连接有顶压件，所述顶压件包括用于随直线动作输出端向前方的连体瓶移动时与连体瓶的瓶盖接触并将瓶盖逐渐向上翻起至与瓶身垂直的且前低后高的第一顶压部，所述顶压件还包括与第一顶压部相连的用于将翻起后的瓶盖逐渐下压至与瓶身的夹角小于30度的第二顶压部，第二顶压部上具有用于先与瓶盖接触的且靠上和靠前的第一顶压点、以及后与瓶盖接触的且靠下和靠后的第二顶压点，连体瓶自动封盖装置还包括用于将翻起和下压之后的瓶盖压紧在瓶身上以实现封盖的动力输出部件，所述动力输出部件具有可向下移动的下压端。

所述第一顶压部为第一顶压面，第二顶压部位于第一顶压面的后侧。

所述第二顶压部为第二顶压棱，第二顶压棱悬伸在第一顶压部的一侧，所述第一顶压点位于第二顶压棱的靠近第一顶压部的一端、第二顶压点位于第二顶压棱的远离第一顶压部的一端。

所述顶压件呈块状结构，所述第二顶压棱是由呈三棱柱状的块体沿两条对角线以及一条棱边切除掉一个三棱锥后所形成的切面的棱边构成。

所述直线动作输出端为丝母，丝母上固定有支座，所述顶压件和动力输出部件均固定在支座上。

所述支座上还设置有用于检测动力输出部件的下压端与瓶体是否处于同一垂线上的光电检测开关，所述光电检测开关、动力输出部件以及动力源均与控制器电信号连接。

连体瓶自动封盖装置还包括用于夹持连体瓶的夹持机构，夹持机构上设置有瓶夹，所述瓶夹有至少两个。

本发明的有益效果在于：通过动力源可以向扭矩输入端输入扭矩，从而使直线动作输出端带动顶压件进行直线动作，由于顶压件包括前低后高的第一顶压部，这样当第一顶压部与瓶盖接触时，随着第一顶压部的移动，瓶盖会被向上逐渐翻起直至与瓶身垂直；由于顶压件还包括与第一顶压部相连的第二顶压部，且第二顶压部具有用于先与瓶盖接触的且靠上和靠前的第一顶压点、以及后与瓶盖接触的且靠下和靠后的第二顶压点，也就是说，第二顶压部可以是由上至下、并且由前至后延伸，这样随着顶压件的继续直线动作，第二顶压部会与瓶盖接触，第二顶压部的作用力作用在瓶盖上，从而必然有一个分力的方向是朝向瓶盖合上的方向，从而使瓶盖慢慢合上，且瓶盖逐渐合上的过程就是瓶盖与第二顶压部的接触点由第一顶压点逐渐到第二顶压点的过程；通过改变第二顶压部上第一顶压点以及第二顶压点的之间相对差距，就可以改变瓶盖能够被合上的程度，比如若第一顶压点靠上很多，而第二顶压点靠下很多，此时瓶盖就能被合上的比较多，反之则相反，为了方便动力输出部件的下压动作，瓶盖被合上的程度不能过小，一般情况下需要瓶盖与瓶身的夹角小于30度。本发明中的连体瓶自动封盖装置不管是上翻瓶盖，还是下压瓶盖，甚至是最终的压紧瓶盖实现封盖，都不需要人工施力，因此大大减轻了人工工作量。

附图说明

图1为本发明中连体瓶自动封盖装置的结构示意图；

图2为图1中顶压件的结构示意图；

图3为图1中的连体瓶在未封盖时的示意图；

图4为图1中的连体瓶在封盖后的示意图。

图中：1.步进电机；2.轴承；3.丝杠；4.支座；5.光电检测开关；6.气缸；7.顶块固定座；8.楔形顶块；9.连体瓶；10.丝母；11.夹持杆；12.同步带输送机；13.挡块；14.装置架体；15.顶板；16.放置板；81.第一块体；811.固定孔；812.定位台阶；813.第一楔形面；814.加长斜面；82.第二块体；821.第二楔形面；822.切除面；823.第二顶压棱；91.瓶盖；92.瓶体。

具体实施方式

连体瓶自动封盖装置的一个实施例如图1~图4所示，包括两个平行设置的装置架体14以及连接在装置架体14上端的顶板15，装置架体14上安装有具有扭矩输入端和直线动作输出端的丝杠丝母机构，丝杠3的前端部为扭矩输入端，该扭矩输入端通过轴承2连接有动力源，在该实施例中，所述动力源为步进电机1，当然在其他实施例中，动力源也可以是液压马达。

丝母10为直线动作输出端，丝母10的后侧通过螺栓连接有支座4，该支座4的顶端与顶板15导向滑动配合，使得丝杠3在转动时，丝母10和支座4只能前后移动。支座4上固定有动力输出部件，在该实施例中，所述动力输出部件为气缸6，气缸6位于丝杠3的右侧，气缸6具有用于向下移动并将瓶盖91压紧在瓶身92上以实现封盖的下压端（图中未示出），该下压端为连接在气缸6的活塞杆上的压块。在其他实施例中，动力输出部件也可以是液压缸。

支座4上还固定有顶块固定座7，顶块固定座7上固定有顶压件，该顶压件呈块状结构，为楔形顶块8，顶块固定座7和楔形顶块8均位于气缸6的前侧，同时顶块固定座7和楔形顶块8均位于丝杠3的右侧。当丝杠3转动时，丝母10带着支座4、气缸6以及顶块固定座7和楔形顶块8一起在丝杠3上前后移动。

两个装置架体14之间还设置有用于放置连体瓶9的放置板16，放置板16上一次可以放置十个连体瓶9，连体瓶9包括一体相连的瓶盖91和瓶身92，十个连体瓶9的瓶盖91在未封盖前均是朝向左侧的。这十个连体瓶9由夹持机构所夹持，该夹持机构为夹持杆11，夹持杆11上设置有十个具有弹性的瓶夹，各瓶夹的一侧均具有弧口，用于供连体瓶9塞入瓶夹中。当然，根据夹持杆11的长度以及放置板16的长度，夹持杆11可夹持的连体瓶的数量是可以进行调整的。装夹着连体瓶9的夹持杆11是由同步带输送机12输送而来的，同步带输送机12上设置有与夹持杆11相配合的挡块13，同步带输送机12有两个（图中只示出一个），分别支撑着夹持杆11的前后两端，同步带输送机12将装夹着连体瓶9的夹持杆11输送到放置板16上，以便进行下步封盖的操作。

楔形顶块8包括一体相连的第一块体81和第二块体82，第一块体81呈板状结构，第二块体82呈块状结构，第一块体81与顶块固定座7固定相连，为此，第一块体81上开设有固定孔811。另外为了便于安装楔形顶块8，在第一块体81上还设置有定位结构，该定位结构为定位台阶812，定位台阶812与顶块固定座7上的定位台阶（图中未示出）相配合，从而可以快速确定楔形顶块8的固定位置。

第一块体81上设置有前低后高的且面向瓶盖91的第一顶压面，该第一顶压面为第一楔形面813，第一楔形面813构成了第一顶压部，当丝杠3正转时，丝母10、支座4、顶块固定座7和楔形顶块8向前移动，第一楔形面813会与瓶盖91接触，在第一楔形面813不断向前移动的作用下，瓶盖91被逐渐向上翻起，直至与瓶身92垂直，此时第一楔形面813也与瓶盖91脱离接触。为了保证所有不同打开状态的瓶盖91均能被翻起，在第一楔形面813的下部设置有加长斜面814，加长斜面814同时也起引导的作用。

第二块体82悬伸在第一块体81的右侧，同时第二块体82位于第一楔形面813的后侧，第二块体82的原型是一个三棱柱，该三棱柱远离第一块体81的一端是向下延伸的。沿该三棱柱的两条对角线以及一条棱边切除掉一个三棱锥后形成一个切除面822，该切除面822的一条棱边即为第二顶压棱823，该第二顶压棱823构成了第二顶压部，自然而然的，第二顶压棱823是由前向后延伸的，同时第二顶压棱823又是由上至下延伸的，因此第二顶压棱823的靠近第一块体81一端为靠上和靠前的第一顶压点、远离第一块体81一端为靠下和靠后的第二顶压点。

这样设置的目的就是为了在第一楔形面813将瓶盖91翻起至与瓶身92垂直以后，在楔形顶块8继续移动下，第二顶压棱823上的第一顶压点会先与瓶盖91接触，该第一顶压点的作用力作用在瓶盖上，从而必然有一个分力的方向是朝向瓶盖合上的方向，从而使瓶盖慢慢合上，因此瓶盖逐渐合上的过程就是瓶盖与第二顶压棱823的接触点由第一顶压点逐渐到第二顶压点的过程，通过改变第二顶压棱823上第一顶压点以及第二顶压点的之间相对差距，即第二顶压棱823的倾斜程度，就可以改变瓶盖能够被合上的程度，比如若第一顶压点靠上很多，而第二顶压点靠下很多，此时瓶盖就能被合上的比较多，反之则相反，为了方便动力输出部件的下压动作，瓶盖被合上的程度不能过小，一般情况下需要瓶盖与瓶身的夹角小于30度，在该实施例中，瓶盖最终被下压到与瓶身的夹角是小于10度的，从而能够便于后侧的气缸6移动到瓶身的上方，从而方便气缸6的封盖操作。

在上述实施例的顶压过程中，楔形顶块8上的第二顶压部是一条棱，但是当第二顶压棱823高于瓶盖的最高点时，这时第二顶压棱是接触不到瓶盖的，根本无法顶压瓶盖，因此在其他实施例中，第二顶压部也可以是一个面，即第二楔形面821，该第二楔形面821也是原三棱柱的部分侧面，同时该第二楔形面821也是前高后低、左高右低的，因此它能够起到与第二顶压棱823相同的作用，这时在下压瓶盖的过程中，是第二楔形面821始终与瓶盖接触。

由于楔形顶块8设置在气缸6的前侧，因此当楔形顶块8完成瓶盖91的翻起以及下压之后，后侧气缸6刚好运动到连体瓶9的上方，在该实施例中，支座4上还固定有一个光电检测开关5，该光电检测开关5可以检测气缸6的下压端与瓶体92是否处于同一垂线上，光电检测开关5、气缸6以及步进电机1均电信号连接到一个控制器上。

使用时，当光电检测开关5检测到气缸6的下压端与瓶体92处于同一垂线上时，就会向控制器发出信号，控制器经过识别后就会向步进电机1发出停止信号，同时控制器会控制气缸6的下压端做出一个向下压盖和收回压块的压盖动作，从而完成一个连体瓶9的封盖操作，这个过程是2s，2s后步进电机1将自动继续动作，从而带动楔形顶块8继续向前移动并将下一个连体瓶9的瓶盖91翻起并下压，接着是气缸6的动作，如此循环，直到最后一个连体瓶9完成封盖之后，步进电机1反转，楔形顶块8、支座4以及气缸6回到初始位置，整个封盖过程结束。当这一组连接瓶完成封盖之后，在同步带输送机12的作用下，夹持棒11带着这一组连体瓶被输送到下一道工序。

在连体瓶自动封盖装置的其他实施例中：连体瓶自动封盖装置也可以不包括用于夹持连体瓶的夹持机构，比如可以用人手拿着；第二块体上的定位结构也可以是定位轴或定位孔；第二块体上也可以不设置定位结构；第一块体和第二块体可以不是一体相连，而是两个部件固定在一起；第二块体可以不是悬伸在第一顶压部的一侧，比如第二块体和第一块体呈“丁”字状结构；支座上可以不设置光电检测开关，此时可以通过控制器来控制步进电机在正转几秒钟后停止，然后控制气缸下压进行封盖，之后再继续控制步进电机前行；连体瓶自动封盖装置也可以不包括光电检测开关以及控制器，此时可由人工控制步进电机的转动以及气缸的动作；连体瓶自动封盖装置可以不包括支座，此时楔形顶块和动力输出部件可以直接固定在丝母上；第二顶压棱可以不是块体切除后形成，比如第二顶压部就是一根杆，第二顶压棱就是杆体本身；第一顶压部可以不是一个面，而是一个顶压杆；第二顶压部和第一顶压部可以都是顶压杆，此时顶压件是相连的两根呈一定角度的杆，这时第一顶压杆是沿前后延伸且前低后高，第二顶压杆向斜下后方向延伸；动力输出部件也可固定在顶板上而不随丝母移动。

Claims (6)

1.连体瓶自动封盖装置，其特征在于：包括装置架体，装置架体上设置有具有扭矩输入端和直线动作输出端的丝杠丝母机构，所述扭矩输入端连接有动力源，所述直线动作输出端连接有顶压件，所述顶压件包括用于随直线动作输出端向前方的连体瓶移动时与连体瓶的瓶盖接触并将瓶盖逐渐向上翻起至与瓶身垂直的且前低后高的第一顶压部，所述顶压件还包括与第一顶压部相连的用于将翻起后的瓶盖逐渐下压至与瓶身的夹角小于30度的第二顶压部，第二顶压部上具有用于先与瓶盖接触的且靠上和靠前的第一顶压点、以及后与瓶盖接触的且靠下和靠后的第二顶压点，连体瓶自动封盖装置还包括用于将翻起和下压之后的瓶盖压紧在瓶身上以实现封盖的动力输出部件，所述动力输出部件具有可向下移动的下压端，所述第一顶压部为第一顶压面，第二顶压部位于第一顶压面的后侧。

2.根据权利要求1所述的连体瓶自动封盖装置，其特征在于：所述第二顶压部为第二顶压棱，第二顶压棱悬伸在第一顶压部的一侧，所述第一顶压点位于第二顶压棱的靠近第一顶压部的一端、第二顶压点位于第二顶压棱的远离第一顶压部的一端。

3.根据权利要求2所述的连体瓶自动封盖装置，其特征在于：所述顶压件呈块状结构，所述第二顶压棱是由呈三棱柱状的块体沿两条对角线以及一条棱边切除掉一个三棱锥后所形成的切面的棱边构成。

4.根据权利要求1所述的连体瓶自动封盖装置，其特征在于：所述直线动作输出端为丝母，丝母上固定有支座，所述顶压件和动力输出部件均固定在支座上。

5.根据权利要求4所述的连体瓶自动封盖装置，其特征在于：所述支座上还设置有用于检测动力输出部件的下压端与瓶体是否处于同一垂线上的光电检测开关，所述光电检测开关、动力输出部件以及动力源均与控制器电信号连接。

6.根据权利要求1所述的连体瓶自动封盖装置，其特征在于：连体瓶自动封盖装置还包括用于夹持连体瓶的夹持机构，夹持机构上设置有瓶夹，所述瓶夹有至少两个。