CN108439299A - 瓶盖拧紧机械手 - Google Patents

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Abstract

一种瓶盖拧紧机械手，包括壳体，所述壳体的顶部设有多轴移动安装架，所述壳体的内部安装有拧紧电机、夹取杆、夹取气囊，所述拧紧电机的电机轴与传动盘键连接，所述传动盘的顶面上安装有功能气缸，所述功能气缸的气缸轴与所述夹取杆连接，所述夹取气囊位于所述夹取杆的外侧，所述拧紧电机的上方设有气源接口，所述传动盘的下方放置瓶盖。其有益效果是：省去了瓶盖翻转规整的步骤，缩短生产线，提高生产效率。

Description

瓶盖拧紧机械手
技术领域
本发明涉及智能机械手领域，特别是一种带有瓶盖翻转功能的瓶盖拧紧机械手。
背景技术
瓶盖拧紧过程中，现有工艺需要先通过治具，将瓶盖进行转向和规整，使其朝向一致，即端盖朝上的规整分布，然后才可以通过机械手实现拧紧生产。对瓶盖的规整过程也需要配置单独的生产设备，尤其是采用剔除式的瓶盖筛选治具，严重降低生产效率，增加生产线长度和生产成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种瓶盖拧紧机械手。具体设计方案为：
一种瓶盖拧紧机械手，包括壳体，所述壳体的顶部设有多轴移动安装架，所述壳体的内部安装有拧紧电机、夹取杆、夹取气囊，所述拧紧电机的电机轴与传动盘键连接，所述传动盘的顶面上安装有功能气缸，所述功能气缸的气缸轴与所述夹取杆连接，所述夹取气囊位于所述夹取杆的外侧，所述拧紧电机的上方设有气源接口，所述传动盘的下方放置瓶盖。
所述拧紧电机为带有减速箱的立式伺服电机，所述拧紧电机的顶部通过继电座与所述壳体固定连接，所述继电座的侧通过滑道型材与所述壳体的内部侧壁滑动连接，所述拧紧电机可以在所述壳体内沿上下方向滑动，所述继电座为电磁吸附的弹簧继电座。
所述夹取杆的数量为两个，两个所述夹取杆呈左右分布，每个所述夹取杆通过一个独立的功能气缸实现驱动，所述夹取杆沿左右方向的垂直截面呈“J”形结构，两个所述夹取杆底部之间的距离小于瓶盖的侧壁内径，大于瓶盖顶面包角内部直径，所述夹取杆的“J”形结构的弧形边位于垂直边的外侧，所述夹取杆垂直边的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路，所述夹取杆的弧形边内镶嵌有接触传感器。
所述夹取气囊为双层筒状结构，所述夹取气囊的双层筒状结构之间互相隔离，且分别通过所述气源接口连接气源实现充气，所述夹取气囊的内层为夹取层，所述夹取气囊的外层为转向层，所述夹取层的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路。
所述所述继电座开启时，所述传动盘位于瓶盖的上方，所述继电座关闭时所述传动盘的底面抵住瓶盖，所述传动盘的底面设有与瓶盖顶面及其与侧壁包角相契合的凹槽，所述传动盘底面的凹槽的侧壁设有与瓶盖侧壁防滑条相契合的纹路。
所述继电座包括安装极板、固定极板，所述安装极板的底部与所述拧紧电机固定连接，所述固定极板的顶面与所述壳体固定连接，所述安装极板与固定极板之间通过复位弹簧连接，所述复位弹簧为柱状压簧，所述复位弹簧的数量为多个，所述复位弹簧与所述安装极板、固定极板的绝缘外壳热熔连接。
通过本发明的上述技术方案得到的瓶盖拧紧机械手，其有益效果是：
省去了瓶盖翻转规整的步骤，缩短生产线，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明所述瓶盖拧紧机械手的结构示意图；
图2-5是本发明所述瓶盖拧紧作业的流程图；
图6-12是本发明所述瓶盖翻转的流程图；
图中，1、壳体；2、多轴移动安装架；3、拧紧电机；4、夹取杆；5、夹取气囊；6、传动盘；7、功能气缸；8、气源接口；9、继电座；9a、安装极板；9b、固定极板；9c、复位弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
图1是本发明所述瓶盖拧紧机械手的结构示意图，如图1所示，一种瓶盖拧紧机械手，包括壳体1，所述壳体1的顶部设有多轴移动安装架2，所述壳体1的内部安装有拧紧电机3、夹取杆4、夹取气囊5，所述拧紧电机3的电机轴与传动盘6键连接，所述传动盘6的顶面上安装有功能气缸7，所述功能气缸7的气缸轴与所述夹取杆4连接，所述夹取气囊5位于所述夹取杆4的外侧，所述拧紧电机3的上方设有气源接口8，所述传动盘6的下方放置瓶盖。
所述拧紧电机3为带有减速箱的立式伺服电机，所述拧紧电机3的顶部通过继电座9与所述壳体1固定连接，所述继电座9的侧通过滑道型材与所述壳体1的内部侧壁滑动连接，所述拧紧电机3可以在所述壳体1内沿上下方向滑动，所述继电座9为电磁吸附的弹簧继电座。
所述夹取杆4的数量为两个，两个所述夹取杆4呈左右分布，每个所述夹取杆4通过一个独立的功能气缸7实现驱动，所述夹取杆4沿左右方向的垂直截面呈“J”形结构，两个所述夹取杆4底部之间的距离小于瓶盖的侧壁内径，大于瓶盖顶面包角内部直径，所述夹取杆4的“J”形结构的弧形边位于垂直边的外侧，所述夹取杆4垂直边的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路，所述夹取杆4的弧形边内镶嵌有接触传感器。
所述夹取气囊5为双层筒状结构，所述夹取气囊5的双层筒状结构之间互相隔离，且分别通过所述气源接口8连接气源实现充气，所述夹取气囊5的内层为夹取层，所述夹取气囊5的外层为转向层，所述夹取层的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路。
所述所述继电座9开启时，所述传动盘6位于瓶盖的上方，所述继电座9关闭时所述传动盘6的底面抵住瓶盖，所述传动盘6的底面设有与瓶盖顶面及其与侧壁包角相契合的凹槽，所述传动盘6底面的凹槽的侧壁设有与瓶盖侧壁防滑条相契合的纹路。
所述继电座9包括安装极板9a、固定极板9b，所述安装极板9a的底部与所述拧紧电机3固定连接，所述固定极板9b的顶面与所述壳体1固定连接，所述安装极板9a与固定极板9b之间通过复位弹簧9c连接，所述复位弹簧9c为柱状压簧，所述复位弹簧9c的数量为多个，所述复位弹簧9c与所述安装极板9a、固定极板9b的绝缘外壳热熔连接。
实施例1
图2-5是本发明所述瓶盖拧紧作业的流程图，如图2-5所示，工件正向，即端面位于上侧时，通过气源接口8向所述夹紧层中冲入气体，减小瓶盖侧端的空间，
启动所述功能气缸7，所述夹取杆4的底面与瓶盖顶面与侧壁的包角接触，由于包角有一定的弧度，夹取杆4会顺着弧度向外倾斜并嵌入到夹取气囊5与瓶盖侧壁之间，
由于夹取杆4被挤压，所述基础传感器接收到信号，确定瓶盖为正向，
收回功能气缸7的气缸轴，收回夹取杆4，通过所述夹取气囊5夹住瓶盖，
通过与多轴移动安装架2连接的移动组件将瓶盖移动到瓶口的上方，
关闭继电座9，所述安装极板9a基于所述复位弹簧9c的复位弹力下压传动盘6，传动盘6抵住瓶盖的顶面，
排空夹紧层中的气体，松开瓶盖，
启动拧紧电机3通过所述传动盘6传动使瓶盖与瓶口的连接。
实施例2
图6-12是本发明所述瓶盖翻转的流程图，如图6-12所示，工件反向，即端面位于下侧时，通过气源接口8向所述夹紧层中冲入气体，减小瓶盖侧端的空间，
启动所述功能气缸7，所述夹取杆4的底面嵌入到瓶盖内壁中，
夹取杆4吸收了与瓶盖内壁之间的应力，夹取杆4的“J”形结构弧形部分没有被有效压缩，不会出发接触窗期，判定为瓶盖反向，
通过功能气缸7向上抬起一侧的夹取杆4，同时保证夹紧层的充气状态，
一侧的基于夹取杆4的应力消失，基于另一侧夹取杆4的复位弹力，包括“J”形结构垂直部分和弧形部分的复位弹力，瓶盖有向该侧移动的清香，但由于夹紧层的限位以及弧形部分的非径向复位应力，瓶盖会出现翻转，即一侧向上倾斜，
向转向层内冲入气体，进一步减小内部空间，从而进一步翻转瓶盖，此时被抬起的一侧的夹取杆4底面向内倾斜，瓶盖处于轴向水平的状态，同时略微抬起另一侧的夹取杆4，解除限位，为瓶盖翻转提供可能，
启动功能气缸7，通过抬起的夹取杆4推动瓶盖的上沿侧壁，使其继续翻转，但由于夹取气囊5的限位，瓶盖并不能完全翻转，
排空所述夹取气囊5的气体，放开瓶盖水平方向的可移动空间，瓶盖由于重力翻转，
收回两个所述夹取杆4，完成转向，
根据实施例1中所述的拧紧原理，实现瓶盖与瓶口的拧紧。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种瓶盖拧紧机械手，包括壳体(1)，所述壳体(1)的顶部设有多轴移动安装架(2)，其特征在于，所述壳体(1)的内部安装有拧紧电机(3)、夹取杆(4)、夹取气囊(5)，所述拧紧电机(3)的电机轴与传动盘(6)键连接，所述传动盘(6)的顶面上安装有功能气缸(7)，所述功能气缸(7)的气缸轴与所述夹取杆(4)连接，所述夹取气囊(5)位于所述夹取杆(4)的外侧，所述拧紧电机(3)的上方设有气源接口(8)，所述传动盘(6)的下方放置瓶盖。
2.根据权利要求1中所述的瓶盖拧紧机械手，其特征在于，所述拧紧电机(3)为带有减速箱的立式伺服电机，所述拧紧电机(3)的顶部通过继电座(9)与所述壳体(1)固定连接，所述继电座(9)的侧通过滑道型材与所述壳体(1)的内部侧壁滑动连接，所述拧紧电机(3)可以在所述壳体(1)内沿上下方向滑动，所述继电座(9)为电磁吸附的弹簧继电座。
3.根据权利要求1中所述的瓶盖拧紧机械手，其特征在于，所述夹取杆(4)的数量为两个，两个所述夹取杆(4)呈左右分布，每个所述夹取杆(4)通过一个独立的功能气缸(7)实现驱动，所述夹取杆(4)沿左右方向的垂直截面呈“J”形结构，两个所述夹取杆(4)底部之间的距离小于瓶盖的侧壁内径，大于瓶盖顶面包角内部直径，所述夹取杆(4)的“J”形结构的弧形边位于垂直边的外侧，所述夹取杆(4)垂直边的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路，所述夹取杆(4)的弧形边内镶嵌有接触传感器。
4.根据权利要求1中所述的瓶盖拧紧机械手，其特征在于，所述夹取气囊(5)为双层筒状结构，所述夹取气囊(5)的双层筒状结构之间互相隔离，且分别通过所述气源接口(8)连接气源实现充气，所述夹取气囊(5)的内层为夹取层，所述夹取气囊(5)的外层为转向层，所述夹取层的内侧设有与瓶盖外侧壁防滑条相契合的纹路。
5.根据权利要求2中所述的瓶盖拧紧机械手，其特征在于，所述所述继电座(9)开启时，所述传动盘(6)位于瓶盖的上方，所述继电座(9)关闭时所述传动盘(6)的底面抵住瓶盖，所述传动盘(6)的底面设有与瓶盖顶面及其与侧壁包角相契合的凹槽，所述传动盘(6)底面的凹槽的侧壁设有与瓶盖侧壁防滑条相契合的纹路。
6.根据权利要求2中所述的瓶盖拧紧机械手，其特征在于，所述继电座(9)包括安装极板(9a)、固定极板(9b)，所述安装极板(9a)的底部与所述拧紧电机(3)固定连接，所述固定极板(9b)的顶面与所述壳体(1)固定连接，所述安装极板(9a)与固定极板(9b)之间通过复位弹簧(9c)连接，所述复位弹簧(9c)为柱状压簧，所述复位弹簧(9c)的数量为多个，所述复位弹簧(9c)与所述安装极板(9a)、固定极板(9b)的绝缘外壳热熔连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111808736A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 清华大学 用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111808736A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 清华大学 用于咽拭子采样系统的拧盖与剪断系统
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