CN109353563B - 一种智能封口机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能封口机，涉及食品加工机械技术领域，解决了杯子上端没有放置盖子时，则当杯子被顶升机构带动上升时，主旋转机构会直接伸进杯子内的技术问题。其技术要点包括机架、顶升机构、主旋转机构、压边机构、电机传动机构和用于控制以上各机构工作的PLC控制器，主旋转机构上设置有与主旋转机构同轴线设置且连通主旋转机构上下两端的检测通道，机架上端设置有悬空设置于主旋转机构上方且位于检测通道上方的距离感应器，距离感应器与PLC控制器信号控制连接；本发明具有防止主旋转机构伸进未放置有盖子的杯子内的优点。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工机械技术领域，更具体地说，它涉及一种智能封口机。
背景技术
快饮、餐饮等饮品行业会售卖各种的饮品，饮品需要用到瓶子、杯子等容器进行保存，现有的容器大部分是纸杯或无回收价值的塑料杯，这类容器在使用完后无回收利用价值，且回收附加价值低，回收后再利用率低，因此在环保推广方面一直受到商业方面的限制，为解决上述问题，现有的饮品容器开始推广为玻璃杯或玻璃瓶，然后用铁盖或铝合金盖进行封口，这样大大增加了饮品容器的回收价值，从而延伸出一批围绕这类容器回收再利用的行业；但是，这类饮品的杯子和盖子一般采用螺纹连接的方式，密封性较差，导致应用较少，限制了相关环保行业的发展，为此，开发出一种密封性良好的封口机对以收集快饮、餐饮等饮品行业使用后的废弃容器为核心的环保行业具有较大的促进作用。
在授权公告号为CN201850122U的中国专利公开了一种食品加工封盖机，封盖机由机架、顶升机构、主旋转机构、压边机构、电机传动机构组成；使用时，将盖子和杯子一起放置到顶升机构上，利用顶升机构将瓶子向上顶升以使得主旋转机构能够将盖子压紧在杯子上，然后利用压边机构对盖子进行施压挤盖工作，最后通过主旋转机构控制盖子和杯子转动一周即可完成封盖工作；采用盖子收边式包装，即将盖子成型出具有向下凸沿的帽式边缘，将盖子下凸沿压合在瓶口径向凸沿的下沿实施缩径封盖，使得杯子和盖子之间的密封性能提高一个档次。
但是，在进行封盖工作时，如果杯子上端没有放置盖子时，则当杯子被顶升机构带动上升时，主旋转机构会直接伸进杯子内对饮品造成污染，甚至会导致杯子内的饮品溅出或溢出，导致封盖机需要清理，且存在一定的危险性。
发明内容
针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种智能封口机，其具有防止主旋转机构伸进未放置有盖子的杯子内的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括机架、顶升机构、主旋转机构、压边机构、电机传动机构和用于控制以上各机构工作的PLC控制器，所述主旋转机构上设置有与主旋转机构同轴线设置且连通主旋转机构上下两端的检测通道，所述机架上端设置有悬空设置于主旋转机构上方且位于检测通道上方的距离感应器，所述距离感应器与PLC控制器信号控制连接；其中，当距离感应器检测到杯子上未放置有盖子时，PLC控制器会控制以上各工作部件停止工作。
通过采用上述技术方案，封盖时，将盖子和杯子一起放置到顶升机构上，此时，利用设置于检测通道上方的距离感应器能够对主旋转机构上的位移变化进行检测，当距离感应器检测到顶升机构上方的位移变化为杯子和盖子的总和高度时，距离感应器不会对PLC控制器进行干涉以使得PLC控制器能够控制其它机构工作；当杯子上未盖有盖子时，距离感应器检测到顶升机构上方的位移变化为杯子内液体的深度时（液体的深度小于杯子和盖子的总和高度），距离感应器不会向PLC控制器发出信号，从而使得PLC控制器控制其它机构停止工作；通过以上步骤能够实现对放置在主旋转机构上的杯子上是否放置有杯盖的检测工作并对其它机构进行相对应的控制工作；通过悬空设置在主旋转机构上方的距离感应器能够避免主旋转机构高速旋转时对距离感应器的连接线路造成影响，有效确保距离感应器的使用安全；结构简单，便于实施，能够直接用于现有的各种智能封口机，具有较大的推广前景。
本发明进一步设置为：还包括将机架、顶升机构、主旋转机构、压边机构和电机传动机构包覆于内的外壳。
通过采用上述技术方案，通过外壳能够防止粉尘和水直接对顶升机构、主旋转机构、压边机构和电机传动机构进行侵蚀，有效确保各机构的工作安全。
本发明进一步设置为：所述外壳的上端固定有安装板，所述距离感应器安装于安装板上，所述外壳的上端设置有处于安装板上方的开口，所述开口上盖设有处于安装板上方的封盖。
通过采用上述技术方案，通过外壳和安装板之间的配合使得安装于安装板上的距离感应器能够悬空设置于主旋转机构上方，通过封盖便于工作人员直接对安装于外壳内的距离感应器进行检修。
本发明进一步设置为：所述距离感应器通过电器接插件与PLC控制器电连接在一起。
通过采用上述技术方案，电器接插件是将电缆与电缆间或电缆与电子器间进行导电连接的电子连接器件，且现有的电器接插件为可拆卸的插接方式，采用电器接插件插接的方式便于故障的距离感应器从外壳内直接取下检修。
本发明进一步设置为：所述顶升机构包括竖直设置且与机架转动连接的转动轴、固定于机架上以用于驱动转动轴转动的驱动装置、固定于转动轴下端的第一凸轮、竖直设置且滑移连接于机架底部的升降套、转动连接于升降套上的托盘、上端与升降套下端转动连接的跷杆以及固定于机架底部且水平设置的限位轴，所述跷杆的下端与第一凸轮外壁贴合，所述跷杆上设置有限位槽，所述限位轴穿设过限位槽，所述升降套的上端伸出外壳外。
通过采用上述技术方案，通过驱动装置带动转动轴转动，转动轴转动时会带动第一凸起顶动跷杆，此时，第一凸轮会推动跷杆的下端水平移动，然后通过限位槽和限位轴之间的配合限制跷杆的移动以使得跷杆能够沿着限位轴滑移，最终使得跷杆与升降套转动连接的一端会向上移动以达到控制升降套顶升的效果，工作时，杯子放置在托盘上，当主旋转机构控制杯子转动时，杯子会带动托盘转动。
本发明进一步设置为：所述升降套内螺纹连接有调高套，所述托盘与调高套转动连接。
通过采用上述技术方案，通过调高套与升降套之间的配合能够调整托盘与升降套之间的间距，使得顶升机构能够将不同高度的杯子顶升至与主旋转机构贴合的位置。
本发明进一步设置为：所述压边机构包括两根竖直设置于机架上端且两者互相对称设置的杠杆轴、两根水平设置且中间位置分别与两根杠杆轴转动连接的摆臂、两件分别转动连接于两根摆臂上的压边轮以及固定于转动轴上端且与两根摆臂远离压边轮的一端抵接的第二凸轮，两所述压边轮均伸出外壳外。
通过采用上述技术方案，压边时，只需要转动轴转动以使得第二凸轮能够撑开两根摆臂，此时，摆臂会绕着杠杆旋转直至设置于摆臂上的压边轮贴靠在盖子上并对盖子的边缘进行挤压封盖工作；采用上述步骤后可使得压边机构和顶升机构共用一个动力源，有效节省成本，且结构更加紧凑。
本发明进一步设置为：所述机架的上端的两侧均设置有调节槽，两所述杠杆轴的上端分别滑移连接于两道调节槽内，所述机架的两侧均螺纹连接有分别伸进两道调节槽内且分别与两根杠杆轴转动连接的第一螺杆。
通过采用上述技术方案，通过第一螺杆和机架、杠杆轴之间的配合使得第一螺杆转动时，第一螺杆能够推动杠杆轴沿着调节槽滑移以达到调整杠杆轴工作位置的效果，从而使得第二凸轮撑开摆臂时，两压边轮之间的间距会得到相对应的调整，从而使得压边机构能够对不同直径的盖子进行压边工作，有效提高智能封口机的使用范围。
本发明进一步设置为：各所述摆臂上均螺纹连接有竖直设置的第二螺杆，各所述第二螺杆上均固定有第一滚珠轴承，各所述压边轮分别与两个第一滚珠轴承的外环固定。
通过采用上述技术方案，通过第二螺杆和摆臂、压边轮之间的配合使得第二螺杆转动时能够调整压边轮的工作高度，从而使得压边轮能够对不同厚度的盖子进行封边工作；通过第一滚珠轴承能够避免压边轮转动时与第二螺杆产生摩擦，使得压边轮和第二螺杆不易磨损。
本发明进一步设置为：所述机架的上端固定有连接轴套，所述主旋转机构包括穿设过连接轴套的主动轴以及可拆卸安装于主动轴下端的压盘，所述主动轴与电机传动机构控制连接，所述主动轴上套设有多个外环与连接轴套固定的第二滚珠轴承，所述检测通道设置于主动轴上且与主动轴同轴线设置。
通过采用上述技术方案，通过连接轴套能够支架主动轴与机架的连接面积，使得主动轴与机架的连接更加稳定；通过第二滚珠轴承能够避免主动轴转动时与连接轴套发生摩擦，使得主动轴和连接轴套不易磨损；通过主动轴与压盘之间的可拆卸连接使得主旋转机构能够根据不同的盖子更换不同类型的压盘，有效提高智能封口机的使用范围。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）通过检测通道和距离感应器以及距离感应器与PLC控制器之间的控制连接使得距离感应器在检测到放置在顶升机构上的杯子上未盖有盖子时，PLC控制器不会控制各机构工作，从而达到防止主旋转机构伸进未放置有盖子的杯子内的效果；
（2）通过外壳和封盖之间的配合以及利用电器接插件与PLC控制器电连接的方式使得距离感应器便于取出检修和更换；
（3）通过工作位置可调整的调节套、杠杆轴和压转盖之间的配合使得智能封口机能够适用于格式盖子的封盖工作，使用范围广。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为本实施例的剖面示意图；
图3为本实施例顶升机构的结构示意图；
图4为图3的B局部放大示意图；
图5为本实施例压边机构的结构示意图；
图6为本实施例主旋转机构的结构示意图；
图7为图6的C局部放大示意图；
图8为图2的A局部放大示意图；
图9为本实施例距离感应器的安装示意图；
图10为本实施例距离感应器的连接示意图；。
附图标记：1、外壳；11、开口；12、安装板；121、连接板；13、封盖；14、橡胶脚垫；2、机架；21、连接轴套；22、调节槽；23、第一螺杆；3、顶升机构；31、驱动装置；32、转动轴；321、第一凸轮；322、第三凸轮；33、升降套；34、调高套；35、托盘；36、跷杆；361、限位槽；37、限位轴；371、支杆；38、触碰开关；39、套管；4、压边机构；41、第二凸轮；42、杠杆轴；43、摆臂；44、第二螺杆；45、压边轮；451、第一滚珠轴承；46、第三螺杆；461、第三滚珠轴承；5、主旋转机构；51、主动轴；511、第二滚珠轴承；512、检测通道；52、压盘；521、紧固螺栓；6、电机传动机构；7、PLC控制器；8、距离感应器；81、插座；82、插针；9、警报器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
一种智能封口机，结合图1和图2所示，包括机架2、安装于机架2上以将杯子向上顶升的顶升机构3、安装于机架2上以用于对盖子边缘进行挤压封边的压边机构4、安装于机架2上以用于控制杯子和盖子转动的主旋转机构5以及安装于机架2上以用于驱动主旋转机构5高速转动的电机传动机构6；其中，还包括将机架2、顶升机构3、压边机构4、主旋转机构5以及电机传动机构6包覆于内的外壳1，压边机构4、主旋转机构5以及顶升机构3的主要工作部位均伸出外壳1外，在外壳1内安装有悬空设置于主旋转机构5上方以用于检测放置在顶升机构3上的杯子上是否盖设有盖子的距离感应器8，在机架2上安装有与距离感应器8控制连接且用于控制顶升机构3、压边机构4、主旋转机构5以及电机传动机构6工作的PLC控制器7。
其中，在机架2下端的各个端角均设置有橡胶脚垫14，通过橡胶脚垫14能够增加智能封口机的稳定性，且具有抬高智能封口机以避免桌面积水时，积水直接侵入智能封口机内的效果。
其中，在外壳1上还设置有与距离感应器8控制连接的警报器9，当距离感应器8检测到放置在顶升机构3上的杯子上未盖设有盖子时，距离感应器8会控制警报器9发出警报以便于工作人员确定和排查智能封口机故障问题。
结合图3和图4所示，顶升机构3包括竖直设置且上下两端分别与机架2的上下两端转动连接的转动轴32、固定于机架2下端的套管39、插接于套管39内以推动杯子向上移动的升降套33、上端与升降台的下端转动连接以用于推动升降套33向上移动的跷杆36、固定于机架2下端以用于限制跷杆36移动路径的限位轴37、套设于转动轴32下端以用于推动跷杆36下端水平移动的第一凸轮321、设置于升降套33上方以用于托住杯子的托盘35以及固定于机架2上以用于驱动转动轴32转动的驱动装置31；其中，在限位轴37的两端均固定有竖直设置且与机架2固定的支杆371，限位杆通过两根支杆371配合固定在机架2上，在跷杆36上设置有一道用于限制跷杆36移动路径的限位槽361，限位轴37穿设于限位槽361内。
驱动装置31选用电机轴与转动轴32固定的伺服电机，也可以选用为气缸、齿条、齿轮传动结构。
其中，在升降套33内设置与外壁与升降套33螺纹连接且与升降套33同轴线设置的调高套34，托盘35的下端插接于调高套34内且与调节套同轴线设置，且调高套34与托盘35之间为转动连接关系。
其中，在机架2上设置有与驱动装置31控制连接的触碰开关38，在转动轴32上套设有与触碰开关38配合的第三凸轮322。
通过驱动装置31带动转动轴32转动，此时，第一凸轮321会被转动轴32带动转动以顶动跷杆36的下端，当第一凸轮321将跷杆36的下端朝向远离转动轴32的方向顶动时，限位轴37会相对于限位槽361滑移，此时，跷杆36的上端会向上顶动，当跷杆36的下端处于最远离转动轴32的位置时，第三凸轮322会顶动触碰开关38，此时，触碰开关38会控制驱动装置31停止工作，从而使得托盘35能够将杯子顶升至最上端。
如图5所示，压边机构4包括两根左右对称设置且分别滑移连接于机架2上端两侧的杠杆轴42、两根水平设置且中间位置分别与两根杠杆轴42转动连接的摆臂43、两件分别转动连接于两根摆臂43上的压边轮45以及固定于转动轴32上端且与两根摆臂43远离压边轮45的一端抵接以用于撑开两根摆臂43的第二凸轮41；其中，第二凸轮41设置有两件，且两件第二凸轮41呈上下位置关系设置，两根摆臂43远离压边轮45的一端均螺纹连接有竖直设置的第三螺杆46，两根第三螺杆46的下端分别套设有与两件第二凸轮41配合的第三滚珠轴承461。
其中，在机架2上端的两侧均设置有一道调节槽22，两根杠杆轴42的上端分别滑移连接于两道调节槽22内，在机架2上端的两侧均螺纹连接有一根穿设进调节槽22内的第一螺杆23，两根第一螺杆23伸进调节槽22内的一端分别与两件杠杆轴42转动连接。
其中，在两根摆臂43远离调节杆的一端均螺纹连接有竖直设置的第二螺杆44，两根第二螺杆44的下端均固定有第一滚珠轴承451，两件压边轮45分别与两个第一滚珠轴承451的外环固定。
通过驱动装置31带动转动轴32转动，此时，两件第二凸轮41会被转动轴32带动转动，两件第二凸轮41转动时，两件第二凸轮41会分别顶动两个第三滚珠轴承461以使得两个第三滚珠轴承461能够分别沿着两件第二凸轮41的外壁滑移，在此过程中，两根摆臂43靠近转动轴32的一端会被撑开，两根摆臂43远离转动轴32的一端之间的间距会减小，最终使得两件分别设置于两根摆臂43远离转动轴32的一端上的压边轮45与盖设于杯子上的盖子接触并对其挤压封边。
结合图6和图7所示，电机传动机构6设置为皮带轮传动连接结构，在机架2的上端固定有一件竖直设置的连接轴套21，主旋转机构5包括竖直设置且穿设过连接轴套21的主动轴51以及安装于主动轴51下端的压盘52；其中，电机传动机构6与主动轴51控制连接，主动轴51上套设有多件外环与连接轴套21外壁固定的第二滚珠轴承511。
其中，压盘52套设于主动轴51的下端，在压盘52上螺纹连接有插接于主动轴51上的紧固螺栓521。
结合图8和图9所示，在主动轴51上设置有一道竖直设置且贯穿过主动轴51两端的检测通道512，检测通道512与主动轴51同轴线设置，在外壳1内部的上端部分固定有处于检测通道512正上方的安装板12，在外壳1的上端设置有一道处于安装板12正上方的开口11，在开口11上盖设有封盖13；其中，安装板12通过两片竖直设置且上下两端分别与外壳1内壁和安装板12两端固定的连接板121固定在外壳1内，距离感应器8安装于安装板12上。
其中，如图10所示，距离感应器8通过电器接插件与PLC控制器7和警报器9电连接，具体的，在距离感应器8上设置有插座81，PLC控制器7和警报器9均电连接出一根电线并在电线靠近距离感应器8的一端设置有能够插接于插座81内的插针82。
本发明的工作过程如下：
封盖13前，由使用者将盖子盖设在杯子上并将杯子放置在托盘35上，此时，距离感应器8透过检测通道512对杯子进行检测，当检测到杯子上未放置有盖子时，距离感应器8会发出一个控制信号给PLC控制器7，接收到该控制信号的PLC控制器7会控制各机构停止工作；当距离感应器8检测到杯子上放置有盖子时，距离感应器8不会对PLC控制器7进行干涉以使得PLC控制器7能够控制其它机构工作。
封盖13时，通过顶升机构3将杯子顶升至最上端以使得压盘52能够将盖子压实在杯子上，同时通过压边机构4将盖子的边缘进行挤压封边，最后通过电机传动机构6控制主旋转机构5高速转动以使得两个压边轮45能够对盖子的边缘旋转挤压一圈即可。
当杯子的高度以及盖子的大小发生变化时，只需要调整调高套34的工作高度、杠杆轴42的工作位置并更换上不会与压边轮45发生干涉的压盘52即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能封口机，包括机架(2)、顶升机构(3)、主旋转机构(5)、压边机构(4)、电机传动机构(6)和用于控制顶升机构(3)、主旋转机构(5)、压边机构(4)与电机传动机构(6)工作的PLC控制器(7)，其特征在于：所述主旋转机构(5)上设置有与主旋转机构(5)同轴线设置且连通主旋转机构(5)上下两端的检测通道(512)，所述机架(2)上端设置有悬空设置于主旋转机构(5)上方且位于检测通道(512)上方的距离感应器(8)，所述距离感应器(8)与PLC控制器(7)信号控制连接；其中，当距离感应器(8)检测到杯子上未放置有盖子时，PLC控制器(7)会控制顶升机构(3)、主旋转机构(5)、压边机构(4)和电机传动机构(6)停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种智能封口机，其特征在于：还包括将机架(2)、顶升机构(3)、主旋转机构(5)、压边机构(4)和电机传动机构(6)包覆于内的外壳(1)。
3.根据权利要求2所述的一种智能封口机，其特征在于：所述外壳(1)的上端固定有安装板(12)，所述距离感应器(8)安装于安装板(12)上，所述外壳(1)的上端设置有处于安装板(12)上方的开口(11)，所述开口(11)上盖设有处于安装板(12)上方的封盖(13)。
4.根据权利要求1所述的一种智能封口机，其特征在于：所述距离感应器(8)通过电器接插件与PLC控制器(7)电连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种智能封口机，其特征在于：所述顶升机构(3)包括竖直设置且与机架(2)转动连接的转动轴(32)、固定于机架(2)上以用于驱动转动轴(32)转动的驱动装置(31)、固定于转动轴(32)下端的第一凸轮(321)、竖直设置且滑移连接于机架(2)底部的升降套(33)、转动连接于升降套(33)上的托盘(35)、上端与升降套(33)下端转动连接的跷杆(36)以及固定于机架(2)底部且水平设置的限位轴(37)，所述跷杆(36)的下端与第一凸轮(321)外壁贴合，所述跷杆(36)上设置有限位槽(361)，所述限位轴(37)穿设过限位槽(361)，所述升降套(33)的上端伸出外壳(1)外。
6.根据权利要求5所述的一种智能封口机，其特征在于：所述升降套(33)内螺纹连接有调高套(34)，所述托盘(35)与调高套(34)转动连接。
7.根据权利要求5所述的一种智能封口机，其特征在于：所述压边机构(4)包括两根竖直设置于机架(2)上端且两者互相对称设置的杠杆轴(42)、两根水平设置且中间位置分别与两根杠杆轴(42)转动连接的摆臂(43)、两件分别转动连接于两根摆臂(43)上的压边轮(45)以及固定于转动轴(32)上端且与两根摆臂(43)远离压边轮(45)的一端抵接的第二凸轮(41)，两所述压边轮(45)均伸出外壳(1)外。
8.根据权利要求7所述的一种智能封口机，其特征在于：所述机架(2)的上端的两侧均设置有调节槽(22)，两所述杠杆轴(42)的上端分别滑移连接于两道调节槽(22)内，所述机架(2)的两侧均螺纹连接有分别伸进两道调节槽(22)内且分别与两根杠杆轴(42)转动连接的第一螺杆(23)。
9.根据权利要求8所述的一种智能封口机，其特征在于：各所述摆臂(43)上均螺纹连接有竖直设置的第二螺杆(44)，各所述第二螺杆(44)上均固定有第一滚珠轴承(451)，各所述压边轮(45)分别与两个第一滚珠轴承(451)的外环固定。
10.根据权利要求1所述的一种智能封口机，其特征在于：所述机架(2)的上端固定有连接轴套(21)，所述主旋转机构(5)包括穿设过连接轴套(21)的主动轴(51)以及可拆卸安装于主动轴(51)下端的压盘(52)，所述主动轴(51)与电机传动机构(6)控制连接，所述主动轴(51)上套设有多个外环与连接轴套(21)固定的第二滚珠轴承(511)，所述检测通道(512)设置于主动轴(51)上且与主动轴(51)同轴线设置。
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