CN108455512A - 一种高速灌装线分瓶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速灌装线分瓶装置，包括双列输送链，所述双列输送链两端通过第一支架支撑安装，所述双列输送链上输送饮料灌装瓶；位于双列输送链的上部并与其平行安装有顶板，所述顶板的两端分别通过第二支架支撑安装，所述顶板的底部安装有同步齿形带传动分瓶机构，并在顶板的上部安装驱动其工作的伺服电动机。本发明结构紧凑、合理，操作方便，利用同步齿形带传动机构作为分瓶机构，巧妙地将同步齿形带分成窄段带和宽段带，宽段带运动至进程段时改变灌装瓶的运动方向，同时控制灌装瓶在换向分瓶过程中的运动速度，实现输送链上饮料灌装瓶一列分成二列的连续分瓶功能。

Description

一种高速灌装线分瓶装置
技术领域
本发明涉及饮料灌装输送生产技术领域，尤其是一种高速灌装线分瓶装置，实现饮料灌装瓶由一列分成二列的分瓶功能。
背景技术
灌装是饮料包装的一种主要形式，而饮料灌装瓶输送系统在灌装生产线中起着重要的作用。由于市场上对各种饮料的需求逐渐增大，提高饮料生产能力、改善饮料生产设备，促进饮料生产高速化发展已成为国内外饮料生产行业的趋势。灌装瓶的高速输送线上，分瓶器可以将一列灌装瓶分成几列输送，灌装瓶成组后再进行后期包装。
目前已有的分瓶装置主要是一分二分瓶器。现有的分瓶器，实现分甁的机构主要有气动夹持分瓶机构和链板式传动分甁机构。气动夹持机构不能实现连续输瓶，分瓶速度慢，且容易造成倒瓶、碰瓶，分甁效率低，不适应高速输送生产线；链板式传动分甁机构，虽然能实现连续输瓶，但结构复杂、尺寸较大、制造成本偏高，且噪音大，速度不稳定。因此，迫切需要研制一种适用于高速饮料灌装瓶输送线的分瓶装置，提高生产效率，降低成本，满足饮料生产的要求。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的分瓶装置结构复杂、分瓶效率低、不能实现高速运输线上快速稳定分瓶的缺点，提供一种高速灌装线分瓶装置，从而结构简单，操作方便，有效实现高速稳定分瓶，提高生产效率、降低劳动成本和生产成本。
本发明所采用的技术方案如下：
一种高速灌装线分瓶装置，包括双列输送链，所述双列输送链两端通过第一支架支撑安装，所述双列输送链上输送饮料灌装瓶；位于双列输送链的上部并与其平行安装有顶板，所述顶板的两端分别通过第二支架支撑安装，所述顶板的底部安装有同步齿形带传动分瓶机构，并在顶板的上部安装驱动其工作的伺服电动机。
其进一步技术方案在于：
同步齿形带传动分瓶机构的结构为：包括间隔设置的主动轴、从动轴和分瓶轴，上述三个轴的中心线连线为等腰三角形；所述主动轴上安装主动同步齿形带轮、从动轴上安装从动同步齿形带轮，所述分瓶轴上安装换向分瓶同步齿形带轮，分瓶同步齿形带安装在上述三个带轮上，所述分瓶同步齿形带由窄段带和宽段带组成，绕着带轮做循环运动。
顶板安装在同步齿形带传动分瓶机构的顶部，所述顶板上开有主动轴孔A、从动轴孔B、分瓶调节孔C，所述主动轴安装于主动轴孔A中，并在主动轴的顶部连接伺服电动机，从动轴、分瓶轴分别固定安装于从动轴孔B、分瓶调节孔C 中。
顶板上的主动轴孔A和从动轴孔B中心均位于远离双列输送链外侧上方，所述主动轴孔A和从动轴孔B中心连线平行于双列输送链的运动方向；主动同步齿形带轮与从动同步齿形带轮直径相等。
顶板上的分瓶调节孔C为长圆形孔，其长边方向上的中心线O布置于主动轴孔A和从动轴孔B中心连线的中垂线上，并位于双列输送链的向上垂直投影范围内，换向分瓶同步齿形带轮的中心位置可以在分瓶调节孔C的中心线O上移动调整。
顶板成“M”型结构。
所述双列输送链为两条并列平行的直列输送链、分列输送链。
分瓶同步齿形带顶部内侧设置有台阶面D，实现分瓶同步齿形带的轴向定位；所述分瓶同步齿形带由窄段带和宽段带组成；窄段带内侧制有同步齿，所述窄段带沿轮轴的宽度接近于换向分瓶同步齿形带轮的宽度；宽段带长度大于从动同步齿形带轮与分瓶同步齿形带轮中心连线的长度，所述宽段带沿轮轴宽度方向分为啮合段、中间段、导向推瓶段，所述啮合段内侧制有与窄段带等宽同步齿，所述中间段和导向推瓶段均为平带；所述啮合段和导向推瓶段外侧面向中间段外侧面均制有台阶过渡，形成中间段外侧凹面E，所述凹面E在分瓶推送过程中不与饮料瓶接触，所述导向推瓶段外侧凸面F为推瓶导向面，实现分瓶，导向推瓶段高度h小于饮料瓶高度的三分之一。
进程段和回程段的运动方向与双列输送链运动方向之间的角度可随换向分瓶同步齿形带轮中心位置的变化而调整，其角度范围为6-10°。
所述分瓶同步齿形带进程时的运动速度沿双列输送链运动方向的分速度与双列输送链运动速度方向相同、大小相等。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，利用同步齿形带传动机构作为分瓶机构，巧妙地将同步齿形带分成窄段带和宽段带，宽段带运动至进程段时改变灌装瓶的运动方向，同时控制灌装瓶在换向分瓶过程中的运动速度，实现输送链上饮料灌装瓶一列分成二列的连续分瓶功能；本发明的分瓶机构连续运动，使灌装瓶沿输送链运动方向上的运动连续、速度保持不变，且推瓶高度合适、换向角度较小，避免了灌装瓶的倒瓶、撞瓶现象，分瓶稳定、速度高，提高了生产效率，降低了生产成本，实现了高速灌装线上饮料灌装瓶的无压力、平稳输送。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明同步齿形带传动分瓶机构的示意图。
图3为本发明灌装瓶换向分瓶初始状态示意图。
图4为本发明灌装瓶换向分瓶中间状态示意图。
图5为本发明分列输送的状态示意图。
图6为本发明宽段带回程状态示意图。
图7为本发明分瓶同步齿形带结构三维示意图。
图8为本发明分瓶同步齿形带的俯视图。
图9为本发明宽段带结构及断面图。
图10为图9中沿A-A截面的全剖视图。
图11为图10中Ⅱ部的局部放大图。
图12为图10中Ⅰ部的局部放大图。
图13为本发明顶板的结构示意图。
图14为图13中Ⅲ部的局部放大图。
其中：1、双列输送链；101、直列输送链；102、分列输送链；2、顶板；3、主动同步齿形带轮；4、主动轴；5、从动同步齿形带轮；6、从动轴；7、换向分瓶同步齿形带轮；8、分瓶轴；9、分瓶同步齿形带；901、窄段带；902、宽段带；9201、啮合段；9202、中间段；9203、导向推瓶段；10、伺服电动机； 11、第一支架；12、第二支架；A、主动轴孔；B、从动轴孔；C、分瓶调节孔。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1-图14所示，本实施例的高速灌装线分瓶装置，包括双列输送链1，双列输送链1两端通过第一支架11支撑安装，双列输送链1上输送饮料灌装瓶；位于双列输送链1的上部并与其平行安装有顶板2，顶板2的两端分别通过第二支架12支撑安装，顶板2的底部安装有同步齿形带传动分瓶机构，并在顶板 2的上部安装驱动其工作的伺服电动机10。
同步齿形带传动分瓶机构的结构为：包括间隔设置的主动轴4、从动轴6 和分瓶轴8，上述三个轴的中心线连线为等腰三角形；主动轴4上安装主动同步齿形带轮3、从动轴6上安装从动同步齿形带轮5，分瓶轴8上安装换向分瓶同步齿形带轮7，分瓶同步齿形带9安装在上述三个带轮上，分瓶同步齿形带9 由窄段带901和宽段带902组成，绕着带轮做循环运动。
顶板2安装在同步齿形带传动分瓶机构的顶部，顶板2上开有主动轴孔A、从动轴孔B、分瓶调节孔C，主动轴4安装于主动轴孔A中，并在主动轴4的顶部连接伺服电动机10，从动轴6、分瓶轴8分别固定安装于从动轴孔B、分瓶调节孔C中。
顶板2上的主动轴孔A和从动轴孔B中心均位于远离双列输送链1外侧上方，主动轴孔A和从动轴孔B中心连线平行于双列输送链1的运动方向；主动同步齿形带轮3与从动同步齿形带轮5直径相等。
顶板2上的分瓶调节孔C为长圆形孔，其长边方向上的中心线o布置于主动轴孔A和从动轴孔B中心连线的中垂线上，并位于双列输送链1的向上垂直投影范围内，换向分瓶同步齿形带轮7的中心位置可以在分瓶调节孔C的中心线O上移动调整。
顶板2成“M”型结构。
双列输送链1为两条并列平行的直列输送链101、分列输送链102。
分瓶同步齿形带9顶部内侧设置有台阶面D，实现分瓶同步齿形带9的轴向定位；分瓶同步齿形带9由窄段带901和宽段带902组成；窄段带901内侧制有同步齿，窄段带901沿轮轴的宽度接近于换向分瓶同步齿形带轮7的宽度；宽段带902长度大于从动同步齿形带轮5与分瓶同步齿形带轮中心连线的长度，宽段带902沿轮轴宽度方向分为啮合段9201、中间段9202、导向推瓶段9203，啮合段9201内侧制有与窄段带901等宽同步齿，中间段9202和导向推瓶段9203 均为平带；啮合段9201和导向推瓶段9203外侧面向中间段9202外侧面均制有台阶过渡，形成中间段9202外侧凹面E，凹面E在分瓶推送过程中不与饮料瓶接触，导向推瓶段9203外侧凸面F为推瓶导向面，实现分瓶，导向推瓶段9203 高度h小于饮料瓶高度的三分之一。
进程段和回程段的运动方向与双列输送链1运动方向之间的角度可随换向分瓶同步齿形带轮7中心位置的变化而调整，其角度范围为6-10°。
分瓶同步齿形带9进程时的运动速度沿双列输送链1运动方向的分速度与双列输送链1运动速度方向相同、大小相等。
本发明的具体结构为：
包括双列输送链1，该双列输送链1由两条并列平行的直列输送链101、分列输送链102组成；
顶板2固定安装于第二支架12上，且顶板2上设置有主动轴孔A、从动轴孔B、分瓶调节孔C，主动轴孔A和从动轴孔B中心均位于远离双列输送链1 一侧，前述两轴孔A、B的中心连线平行于双列输送链1的运动方向，分瓶调节孔C为长圆形孔，其长边方向上的中心线O布置于主动轴孔A和从动轴孔B中心连线的中垂线上，并位于双列输送链1的向上垂直投影范围内；
同步齿形带传动分瓶机构，该同步齿形带传动分瓶机构安装于顶板2的底部，其包括间隔设置的主动轴4、从动轴6和分瓶轴8，以及分瓶同步齿形带9；
分瓶同步齿形带9顶部内侧设置有台阶面D，实现分瓶同步齿形带9的轴向定位，分甁同步带齿形9由窄段带901和宽段带902组成，窄段带901内侧制有同步齿，窄段带901沿轮轴方向的宽度接近于前述三个同步齿形带轮的宽度；
还包括与主动轴4固定连接的主动同步齿形带轮3、与从动轴6转动连接的从动同步齿形带轮5、与分瓶轴8转动连接的换向分瓶同步齿形带轮7；主动轴4转动地安装于主动轴孔A中，从动轴6、分瓶轴8分别固定安装于从动轴孔B、分瓶调节孔C中，前述三轴中心连线构成等腰三角形；
如图7所示，宽段带902长度大于从动同步齿形带轮5与换向分瓶同步齿形带轮7中心连线的长度，宽段带902沿轮轴方向分为啮合段9201、中间段 9202、导向推瓶段9203，啮合段9201内侧制有与窄段带901等宽的同步齿，中间段9202和导向推瓶段9203均为平带；啮合段9201和导向推瓶段9203外侧面向中间段9202外侧面均制有台阶过渡，形成中间段9202外侧凹面E，凹面E在分甁推送过程中不与饮料瓶接触，导向推瓶段9203外侧凸面F为推瓶导向面，导向推瓶段9203高度h不超过H/3(H为饮料瓶高度)，以减小饮料瓶在分瓶过程中由压力所产生的力矩，以减少推瓶换向过程中的倒瓶现象，确保灌装瓶在分瓶时的稳定性。
同步齿形带传动分瓶机构中，主动同步齿形带轮3由伺服电动机10驱动旋转，通过齿形啮合，使分瓶同步齿形带9在双列输送链1上方做循环运动；主动同步齿形带轮3与从动同步齿形带轮5直径相等，分瓶同步齿形带9在主动同步齿形带轮3与从动同步齿形带轮5之间的传动方向与双列输送链1运动方向反向平行。
如图4所示，分瓶同步齿形带9运动至从动同步齿形带轮5与换向分瓶同步齿形带轮7之间为进程JC，分瓶同步齿形带9运动至换向分瓶同步齿形带轮 7与主动同步齿形带轮3之间为回程HC；换向分瓶同步齿形带轮7的中心轴线可沿顶板2上的分瓶调节孔C的对称中心线O移动，以实现换向分瓶同步齿形带9的张紧，以及分瓶同步齿形带9在进程JC和回程HC方向的角度调整，其角度范围为6-10°，分瓶同步齿形带9在进程JC的运动速度沿双列输送链1 运动方向的分速度与双列输送链1运动速度方向相同、大小相等，减小灌装瓶与分瓶同步齿形带9刚接触时对灌装瓶的冲击，保证灌装瓶分瓶换道时的平稳。
本发明的具体工作过程如下：
饮料灌装瓶由直列输送链101依次输入分瓶装置，伺服电动机10驱动同步齿形带传动分瓶机构，使分瓶同步齿形带9的窄段带901和宽段带902相继进入进程JC，实现对灌装瓶的间隙推动实现分瓶。伺服电动机10的转速及停止与启动由传感器检测到灌装瓶通过的信号进行控制，保证分瓶的稳定性与分瓶数量。当窄段带901进入进程时，由于窄段带901与灌装瓶不接触，形成通道，灌装瓶沿直列输送链101输送，传感器检测通过的灌装瓶个数，当宽段带902 头部进入进程JC即将到达推瓶工位起始位置ST时，如果传感器所计直列输送的灌装瓶数目小于规定个数，传感器发出信号，伺服电动机10停止运动，则分瓶同步齿形带9停止运动，处于等待状态；灌装瓶在沿直列输送链101输送过程中不与分瓶同步齿形带9接触，在直列输送链101上平稳输送直至输出；当传感器所计数目达到规定个数时，传感器发出信号，伺服电动机10启动，驱动主动同步齿形带轮3转动，带动分瓶同步齿形带9沿进程JC运动，宽段带902 即刻进入推瓶工位，宽段带902的导向推瓶段9203与灌装瓶接触产生推力，推动灌装瓶换向，随宽段带902的导向推瓶段9203沿进程方向运动，由于宽段带 902在进程JC的运动速度沿双列输送链1运动方向的分速度与双列输送链1的运动速度大小相等，故宽段带902的导向推瓶段9203在推瓶过程中对灌装瓶的冲击较小；当宽段带902尾部即将离开推瓶工位起始位置ST时，传感器所计换向分列的灌装瓶数目小于规定个数，传感器发出信号，伺服电动机10停止运动，使灌装瓶运动至宽段带902后换向；此时，宽段带902的头部已运动至与从动同步齿形带轮5的啮合，使换向运动的灌装瓶可进入分列输送链102；由于进程方向与灌装瓶的输送方向所成角度较小，灌装瓶运动过程中受到的冲击较小，确保稳定输瓶；当传感器所计换向的灌装瓶数目达到规定个数，传感器再次发出信号，伺服电动机10再次启动，宽段带902沿进程方向运动，完全离开进程 JC段，将换向的灌装瓶全部推送至分列输送链102，同时窄段带901到达直列输送链101上方，形成通道。随后，灌装瓶在分列输送链102上逐个输出，后续的灌装瓶沿直列输送链101输送，且伺服电动机10加速，分瓶同步齿形带9 快速运动，宽段带902头部进入进程JC段，循环前述过程，完成饮料灌装瓶的一分二连续循环分瓶。
本发明所述分瓶方法原理巧妙，使用同步齿形带传动作为分瓶机构，将同步齿形带制成宽度不同的窄段带901和宽段带902，利用同步齿形带两段宽度的变化和对分瓶机构运动速度的控制，使同步齿形带在传动过程中实现输送线上灌装瓶的一列分成二列的稳定分瓶功能。分瓶装置结构简单，宽段带902的推程段和回程段角度调节方便，满足了在高速灌装输送线上将灌装瓶稳定地从一列分为两列输送的要求，实现了无冲击、无压力、无倒瓶稳定、高速、连续分瓶功能，降低了输瓶过程中的噪音，提高生产效率，适用于饮料灌装线的自动化生产。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：包括双列输送链(1)，所述双列输送链(1)两端通过第一支架(11)支撑安装，所述双列输送链(1)上输送饮料灌装瓶；位于双列输送链(1)的上部并与其平行安装有顶板(2)，所述顶板(2)的两端分别通过第二支架(12)支撑安装，所述顶板(2)的底部安装有同步齿形带传动分瓶机构，并在顶板(2)的上部安装驱动其工作的伺服电动机(10)。
2.如权利要求1所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：同步齿形带传动分瓶机构的结构为：包括间隔设置的主动轴(4)、从动轴(6)和分瓶轴(8)，上述三个轴的中心线连线为等腰三角形；所述主动轴(4)上安装主动同步齿形带轮(3)、从动轴(6)上安装从动同步齿形带轮(5)，所述分瓶轴(8)上安装换向分瓶同步齿形带轮(7)，分瓶同步齿形带(9)安装在上述三个带轮上，所述分瓶同步齿形带(9)由窄段带(901)和宽段带(902)组成，绕着带轮做循环运动。
3.如权利要求1所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：顶板(2)安装在同步齿形带传动分瓶机构的顶部，所述顶板(2)上开有主动轴孔(A)、从动轴孔(B)、分瓶调节孔(C)，所述主动轴(4)安装于主动轴孔(A)中，并在主动轴(4)的顶部连接伺服电动机(10)，从动轴(6)、分瓶轴(8)分别固定安装于从动轴孔(B)、分瓶调节孔(C)中。
4.如权利要求3所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：顶板(2)上的主动轴孔(A)和从动轴孔(B)中心均位于远离双列输送链(1)外侧上方，所述主动轴孔(A)和从动轴孔(B)中心连线平行于双列输送链(1)的运动方向；主动同步齿形带轮(3)与从动同步齿形带轮(5)直径相等。
5.如权利要求3所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：顶板(2)上的分瓶调节孔(C)为长圆形孔，其长边方向上的中心线 O布置于主动轴孔(A)和从动轴孔(B)中心连线的中垂线上，并位于双列输送链(1)的向上垂直投影范围内，换向分瓶同步齿形带轮(7)的中心位置可以在分瓶调节孔(C)的中心线O上移动调整。
6.如权利要求1所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：顶板(2)成“M”型结构。
7.如权利要求1所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：所述双列输送链(1)为两条并列平行的直列输送链(101)、分列输送链(102)。
8.如权利要求1所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：分瓶同步齿形带(9)顶部内侧设置有台阶面D，实现分瓶同步齿形带(9)的轴向定位；所述分瓶同步齿形带(9)由窄段带(901)和宽段带(902)组成；窄段带(901)内侧制有同步齿，所述窄段带(901)沿轮轴的宽度接近于换向分瓶同步齿形带轮(7)的宽度；宽段带(902)长度大于从动同步齿形带轮(5)与分瓶同步齿形带轮中心连线的长度，所述宽段带(902)沿轮轴宽度方向分为啮合段(9201)、中间段(9202)、导向推瓶段(9203)，所述啮合段(9201)内侧制有与窄段带(901)等宽同步齿，所述中间段(9202)和导向推瓶段(9203)均为平带；所述啮合段(9201)和导向推瓶段(9203)外侧面向中间段(9202)外侧面均制有台阶过渡，形成中间段(9202)外侧凹面E，所述凹面E在分瓶推送过程中不与饮料瓶接触，所述导向推瓶段(9203)外侧凸面F为推瓶导向面，实现分瓶，导向推瓶段(9203)高度h小于饮料瓶高度的三分之一。
9.如权利要求8所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：进程段和回程段的运动方向与双列输送链(1)运动方向之间的角度可随换向分瓶同步齿形带轮(7)中心位置的变化而调整，其角度范围为6-10°。
10.如权利要求8所述的一种高速灌装线分瓶装置，其特征在于：所述分瓶同步齿形带(9)进程时的运动速度沿双列输送链(1)运动方向的分速度与双列输送链(1)运动速度方向相同、大小相等。
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