CN109748219B - 一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，包括瓶盖上料机构、瓶子输送带、第一瓶身上料机构、第二瓶身上料机构、机械手装置、瓶盖识别装置和控制系统；以瓶子输送带为中心，左右对称设有第一瓶身上料机构和第二瓶身上料机构；瓶盖识别装置对瓶盖上料机构上瓶盖的有无和颜色进行识别，控制系统根据瓶盖颜色的不同，分别控制第一瓶身上料机构或第二瓶身上料机构向瓶子输送带输送瓶身，机械手装置完成瓶盖与瓶身的旋压密封。本输送旋压系统，用于识别混合输送的、不同颜色的瓶盖，分别对与瓶盖颜色相对应匹配的瓶身进行分类旋压装配，并按类别对最终产品进行分类输送的传输装置。

Description

一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置

技术领域

本发明涉及工业生产线中自动化输送设备技术领域，尤其是涉及一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置。

背景技术

目前，拧盖时采用的设备种类较多，主要包括人工拧盖、液压拧盖设备、气动拧盖设备等方式。人工拧盖的缺点是人工劳动强度大，质量不稳定。现有的气动、液压拧盖设备主要配套于大型生产流水线，造价高、占地面积大，适用于大批量固定类型产品的拧盖；设备灵活性小，通常不能对不同颜色瓶盖进行分类拧紧。也不能适应产品规格类型多变的中小型企业的小批量生产的需求，特别是不适用于无流水线作业设备，仅需要实现最后装配环节的自动化小型企业的需求。

发明专利申请1，申请号：201711270446.6，名称：一种瓶盖拧紧机，其驱动丝杆升降的机构和驱动转轴转动的机构相互独立，结构简单，成本低，维护容易，能够实现瓶盖的自动拧紧。但该发明无法对瓶盖进行识别分类，对于多种颜色的瓶盖瓶身产品，只能在拧紧之前，依靠其他方式进行分类，降低了该设备的通用性。

发明专利申请2，申请号：201610304603.X，名称：一种饮料瓶拧紧生产线，包括一条用于输送饮料瓶盖的生产线和一条用于输送瓶身的生产线，两条生产线之间设置有机械手装置。工作过程中，当光电开关检测到瓶盖时，瓶盖传送带停止，机械手夹持钳夹住瓶盖。机械臂上升，转动到瓶身传送带，碰到限位开关停止，机械臂下降，到下限位时碰到下限位开关；在瓶盖传送带上，如果有瓶盖，机械手重复操作。该发明重点在于瓶盖与瓶身全自动生产线，设备占地面积大，成本较高，主要应用于大型生产企业，并且液压控制容易产生污染。

发明内容

为了克服上述所存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、成本较低的自动化瓶盖颜色分类旋压密封装置，其中瓶盖、瓶身的上料以及机械手的上下、瓶盖的拧紧是由PLC控制系统-电磁阀来操控气压传动系统工作；机械臂的转动，瓶盖、瓶身的输送是由PLC控制系统-电机控制；

用于识别混合输送的、不同颜色的瓶盖，然后分别对与瓶盖颜色相对应的瓶身进行分类拧紧，并最终按类别对产品进行分类输送的旋压密封装置。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，包括瓶盖上料机构、瓶子输送带、第一瓶身上料机构、第二瓶身上料机构、机械手装置、瓶盖识别装置和控制系统；所述瓶盖上料机构末端与瓶子输送带相接；瓶子输送带上方设有机械手装置；以瓶子输送带为中心，左右对称设有第一瓶身上料机构和第二瓶身上料机构；所述控制系统分别与瓶盖上料机构、瓶子输送带、第一瓶身上料机构、第二瓶身上料机构、机械手装置和瓶盖识別装置控制连接；所述瓶盖上料机构上设有瓶盖识别装置；瓶盖识别装置对瓶盖上料机构上瓶盖的有无和颜色进行识别，控制系统根据瓶盖颜色的不同，分别控制第一瓶身上料机构或第二瓶身上料机构向瓶子输送带输送瓶身，机械手装置完成瓶盖与瓶身的旋压密封。

作为优化，所述瓶盖上料机构包括料仓、瓶盖推杆气缸和上料板；所述料仓和瓶盖推杆气缸固定安装在底座上；瓶盖推杆气缸带动上料板将瓶盖从料仓中送出；所述瓶盖推杆气缸与控制系统相连接。

作为优化，所述瓶盖识别装置包括色标传感器和激光传感器；所述色标传感器和激光传感器分别与控制系统相连接；色标传感器和激光传感器分别安装在料仓上，色标传感器和激光传感器与上料板上瓶盖推出位置相对。

作为优化，所述上料板上设有与瓶盖配合的凹槽。

作为优化，所述瓶子输送带包括电机、同步带、导轨、手指气缸和夹紧手指；手指气缸通过滑块与同步带相连接，手指气缸在电机和同步带带动下沿导轨滑动；导轨上设有限位开关；所述电机和限位开关分别与控制系统相连接。

作为优化，所述机械手装置包括立杆、机械臂、摆动气爪推杆气缸、摆动气爪和抓取手指；所述摆动气爪推杆气缸与控制系统相连接；摆动气爪在摆动气爪推杆气缸的带动下绕立杆转动，同时，摆动气爪上抓取手指对瓶盖进行抓取和完成对瓶盖与瓶身的旋压密封；所述摆动气爪位于夹紧手指在导轨上行程的上方。

作为优化，与瓶子输送带相接设有瓶子推送机构；所述控制系统与瓶子推送机构控制连接。

作为优化，所述瓶子推送机构包括瓶子传送带和固定安装在气缸支架上的第一瓶子推送气缸和第二瓶子推送气缸；所述第一瓶子推送气缸、第二瓶子推送气缸和瓶子传送带分别与控制系统相连接；所述第一瓶子推送气缸和第二瓶子推送气缸分别对应瓶子传送带上不同位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本瓶盖输送旋压系统，用于识别混合输送的、不同颜色的瓶盖，然后分别对与瓶盖颜色相对应匹配的瓶身进行分类旋压装配，并按类别对最终的产品进行分类输送到制定位置的传输装置。各动作单元中运动气缸动作通过PLC控制电磁阀来实现分配控制。本装置通过色标传感器对瓶盖颜色进行识别，能够对外形一样，颜色不一样的瓶盖的进行颜色识别与自动分类旋压密封装配。本装置适用于不具备自动流水生产线的中小型企业，实现多种产品的自动化混杂装配，省去瓶盖颜色分类工序，提高拧紧工作效率。具有效率高、速度快、可靠性高和自动化程度高等特点。结构总体最小尺寸可设计为800mm*650mm，产品结构紧凑，工作效率为400件/时。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明中瓶盖上料机构的结构示意图；

图4是本发明中瓶子输送带的结构示意图；

图5是本发明中机械手装置的结构示意图；

图6是本发明中第一瓶身上料机构的结构示意图；

图7是本发明中瓶子推送机构的结构示意图；

图8是本发明中PLC控制系统的控制流程图。

图中标记：

瓶盖上料机构1、上料板1a、色标传感器1d、激光传感器1c、料仓1b、瓶盖推杆气缸1e、底座1f；

瓶子输送带2、电机2a、同步带2b、导轨2c、手指气缸2d、夹紧手指2e、限位开关(2g、2h、2f)；

第一瓶身上料机构3、皮带传送机构3a、瓶身光电传感器3b、第一瓶身上料气缸3c、第一支架3d；

第二瓶身上料机构5、第二支架5a、第二瓶身上料气缸5b；

瓶子推送机构4、第一瓶子推送气缸4a、气缸支架(4b、4d)、第二瓶子推送气缸4c、瓶子传送带4e；

机械手装置6、立杆6a、机械臂6b、摆动气爪推杆气缸6c、摆动气爪6e、抓取手指6f。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例，如图1至图8中所示，本发明为一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，包括瓶盖上料机构1、瓶子输送带2、第一瓶身上料机构3、第二瓶身上料机构5、机械手装置6、瓶盖识别装置和控制系统；所述瓶盖上料机构1末端与瓶子输送带2相接；瓶子输送带2上方设有机械手装置6；以瓶子输送带2为中心，左右对称设有第一瓶身上料机构3和第二瓶身上料机构5；所述控制系统分别与瓶盖上料机构1、瓶子输送带2、第一瓶身上料机构3、第二瓶身上料机构5、机械手装置6和瓶盖识别装置控制连接；所述瓶盖上料机构1上设有瓶盖识别装置；瓶盖识别装置对瓶盖上料机构1上瓶盖的有无和颜色进行识别，控制系统根据瓶盖颜色的不同，分别控制第一瓶身上料机构3或第二瓶身上料机构5向瓶子输送带2输送瓶身，机械手装置6完成瓶盖与瓶身的旋压密封。

所述瓶盖上料机构1包括料仓1b、瓶盖推杆气缸1e和上料板1a；所述料仓1b和瓶盖推杆气缸1e固定安装在底座1f上；瓶盖推杆气缸1e带动上料板1a将瓶盖从料仓1b中送出；所述瓶盖推杆气缸1e与控制系统相连接。所述瓶盖识别装置包括色标传感器1d和激光传感器1c；所述色标传感器1d和激光传感器1c分别与控制系统相连接；色标传感器1d和激光传感器1c分别安装在料仓1b上，色标传感器1d和激光传感器1c与上料板1a上瓶盖推出位置相对。所述上料板1a上设有与瓶盖配合的凹槽。

所述瓶子输送带2包括电机2a、同步带2b、导轨2c、手指气缸2d和夹紧手指2e；手指气缸2d通过滑块与同步带2b相连接，手指气缸2d在电机2a和同步带2b带动下沿导轨2c滑动；导轨2c上设有限位开关2g、2h、2f；所述电机2a和限位开关分别与控制系统相连接。

所述机械手装置6包括立杆6a、机械臂6b、摆动气爪推杆气缸6c、摆动气爪6e和抓取手指6f；所述摆动气爪推杆气缸6c与控制系统相连接；摆动气爪6e在摆动气爪推杆气缸6c的带动下绕立杆6a转动，同时，摆动气爪6e上抓取手指6f对瓶盖进行抓取和完成对瓶盖与瓶身的旋压密封；所述摆动气爪6e位于夹紧手指2e在导轨2c上行程的上方。

所述第一瓶身上料机构3和第二瓶身上料机构5结构相同；第一瓶身上料机构3包括皮带传送机构3a、第一瓶身上料气缸3c和瓶身光电传感器3b；第一瓶身上料气缸3c固定安装在第一支架3d上；第一瓶身上料气缸3c和瓶身光电传感器3b分别与控制系统相连接。第二瓶身上料机构5安装在第二支架5a上，同时也包括对应的皮带传送机构、第二瓶身上料气缸5b和瓶身光电传感器；第二瓶身上料气缸5b和第二瓶身上料机构上的瓶身光电传感器分别与控制系统相连接。

与瓶子输送带2相接设有瓶子推送机构4；所述控制系统与瓶子推送机构4控制连接。所述瓶子推送机构4包括瓶子传送带4e和固定安装在气缸支架上的第一瓶子推送气缸4a和第二瓶子推送气缸4c；所述第一瓶子推送气缸4a、第二瓶子推送气缸4c和瓶子传送带4e分别与控制系统相连接；所述第一瓶子推送气缸4a和第二瓶子推送气缸4c分别对应瓶子传送带4e上不同位置。

具体实施过程如下：全程都通过控制系统控制，控制系统为PLC。初始状态为瓶子输送带2上的手指气缸2d在机械手装置6中摆动气爪6e拧紧工位下方，限位开关2f受压。启动时，瓶盖通过瓶盖推杆气缸1e从料仓1b中推出，瓶盖随上料板1a的凹槽推出，送到机械手装置6中摆动气爪6e正下方位置。摆动气爪推杆气缸6c驱动摆动气爪6e夹紧物盖，瓶盖推杆气缸1e带动上料板1a收回。料仓1b上安装的色标传感器1d和激光传感器1c，两者同时对准上料板1a上瓶盖推出位置，当瓶盖推出后，瓶盖识别装置对推出瓶盖的颜色及有无瓶盖进行检测，检测结果发送给PLC控制系统。当检测到有瓶盖，PLC根据检测到的瓶盖颜色设定，分别控制第一瓶身上料机构3或第二瓶身上料机构5将与瓶盖颜色对应的瓶身输送给瓶子输送带2上手指气缸2d，手指气缸2d上夹紧手指2e夹紧瓶身。此时，摆动气爪推杆气缸6c带动已抓取瓶盖的摆动气爪6e伸出，压紧瓶身，瓶盖与瓶口开始装配，摆动气爪6e将物盖旋转拧紧，摆动气爪上抓取手指6f松开，摆动气爪推杆气缸6c带动摆动气爪6e上升回位。被旋压拧紧后的瓶子随瓶子输送带2被送到对应的送料工位。送料工位由两组瓶子推送机构组成，分别为第一瓶子推送气缸4a和第二瓶子推送气缸4c。PLC控制系统分别控制第一瓶子推送气缸4a和第二瓶子推送气缸4c，将完成装配的瓶子从瓶子输送带2上的手指气缸2d中推出送走到瓶子传送带4e上下两个位置。手指气缸2d回到拧紧工位开始下一次循环。

第一瓶身上料机构3中第一瓶身上料气缸3c旁设有瓶身光电传感器3b；第二瓶身上料机构5中第二瓶身上料气缸5b旁也设有瓶身光电传感器。当第一瓶身上料气缸3c或第二瓶身上料气缸5b前方有瓶身时，瓶身光电传感器检测到信号，信号反馈给PLC控制系统，没有瓶身，PLC控制系统控制皮带传送机构动作输送传送瓶身。完成旋压密封的瓶子通过瓶子输送带2输送，位于瓶子输送带上的限位开关2g、2h进行定位，分别对应第一瓶子推送气缸4a和第二瓶子推送气缸4c的两个推出位置，从而将不同颜色瓶盖的瓶子推出到瓶子传送带4e上不同位置。

各个行程限位开关、激光传感器和色标传感器的信号反馈给PLC控制系统，PLC通过电磁阀、继电器对各个上料气缸、推杆气缸、推送气缸和电机进行控制。在瓶盖由上料机构1的推杆气缸1e推出上料以后，到达摆动气爪6e下方，控制系统控制机械手装置6对不同颜色瓶盖进行抓取，待抓取后上料板1a收回，摆动气爪6e降下对瓶盖和瓶身进行封口旋压密封操作。

为解决现有自动化旋压密封设备的不足，本装置针对没有全自动生产线的中小型企业提供一种结构紧凑、成本较低的自动化瓶盖颜色分类旋压密封装置，其中瓶盖、瓶身的上料以及机械手装置的上下、瓶盖的拧紧是依靠PLC-电磁阀操控气压传动系统来工作。PLC型号为欧姆龙CP1E N60。PLC控制系统通过继电器、光耦模块以及电磁阀等对各个动作单元进行控制。瓶身的输送是由PLC控制皮带传送机构和瓶身上料气缸实现。同时，通过限位开关2f检测手指气缸2d的位置，并用激光传感器1c和色标传感器1d检测瓶盖的颜色以及瓶盖的有无。整个瓶盖输送旋压密封装置，用于识别混合输送的、不同颜色的瓶盖，然后抓取压紧到对应瓶身上拧紧，并按类别对最终产品进行分类输送。通过色标传感器对瓶盖颜色进行识别，能够对外形一样，颜色不一样的瓶盖的进行颜色识别与自动分类旋压密封，由摆动气爪对瓶盖进行抓取，并带动手指旋转，实现瓶盖的拧紧。

本瓶盖输送旋压系统，用于识别混合输送的、不同颜色的瓶盖，然后分别对与瓶盖颜色相对应匹配的瓶身进行分类旋压装配，并按类别对最终的产品进行分类输送到制定位置的传输装置。各动作单元中运动气缸动作通过PLC控制电磁阀来实现分配控制。本装置通过色标传感器对瓶盖颜色进行识别，能够对外形一样，颜色不一样的瓶盖的进行颜色识别与自动分类旋压密封装配。本装置适用于不具备自动流水生产线的中小型企业，实现多种产品的自动化混杂装配，省去瓶盖颜色分类工序，提高拧紧工作效率。具有效率高、速度快、可靠性高和自动化程度高等特点。结构总体最小尺寸可设计为800mm×650mm，产品结构紧凑，工作效率为400件/时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：包括瓶盖上料机构(1)、瓶子输送带(2)、第一瓶身上料机构(3)、第二瓶身上料机构(5)、机械手装置(6)、瓶盖识别装置和控制系统；所述瓶盖上料机构(1)末端与瓶子输送带(2)相接；瓶子输送带(2)上方设有机械手装置(6)；

以瓶子输送带(2)为中心，左右对称设有第一瓶身上料机构(3)和第二瓶身上料机构(5)；所述控制系统分别与瓶盖上料机构(1)、瓶子输送带(2)、第一瓶身上料机构(3)、第二瓶身上料机构(5)、机械手装置(6)和瓶盖识别装置控制连接；

所述瓶盖上料机构(1)上设有瓶盖识别装置；瓶盖识别装置对瓶盖上料机构(1)上瓶盖的有无和颜色进行识别，控制系统根据瓶盖颜色的不同，分别控制第一瓶身上料机构(3)或第二瓶身上料机构(5)向瓶子输送带(2)输送瓶身，机械手装置(6)完成瓶盖与瓶身的旋压密封；

所述控制系统为PLC控制系统，所述PLC控制系统包括继电器、光耦模块和电磁阀；所述PLC控制系统用于控制瓶盖上料机构(1)、瓶子输送带(2)、第一瓶身上料机构(3)、第二瓶身上料机构(5)、机械手装置(6)和瓶盖识别装置，并通过所述电磁阀来分配控制具有运动气缸的动作单元。

2.根据权利要求1所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述瓶盖上料机构(1)包括料仓(1b)、瓶盖推杆气缸(1e)和上料板(1a)；所述料仓(1b)和瓶盖推杆气缸(1e)固定安装在底座(1f)上；瓶盖推杆气缸(1e)带动上料板(1a)将瓶盖从料仓(1b)中送出；所述瓶盖推杆气缸(1e)与控制系统相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述瓶盖识别装置包括色标传感器(1d)和激光传感器(1c)；所述色标传感器(1d)和激光传感器(1c)分别与控制系统相连接；色标传感器(1d)和激光传感器(1c)分别安装在料仓(1b)上，色标传感器(1d)和激光传感器(1c)与上料板(1a)上瓶盖推出位置相对。

4.根据权利要求3所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述上料板(1a)上设有与瓶盖配合的凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述瓶子输送带(2)包括电机(2a)、同步带(2b)、导轨(2c)、手指气缸(2d)和夹紧手指(2e)；

手指气缸(2d)通过滑块与同步带(2b)相连接，手指气缸(2d)在电机(2a)和同步带(2b)带动下沿导轨(2c)滑动；导轨(2c)上设有限位开关；所述电机(2a)和限位开关分别与控制系统相连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述机械手装置(6)包括立杆(6a)、机械臂(6b)、摆动气爪推杆气缸(6c)、摆动气爪(6e)和抓取手指(6f)；所述摆动气爪推杆气缸(6c)与控制系统相连接；摆动气爪(6e)在摆动气爪推杆气缸(6c)的带动下绕立杆(6a)转动，同时，摆动气爪(6e)上抓取手指(6f)对瓶盖进行抓取和完成对瓶盖与瓶身的旋压密封；所述摆动气爪(6e)位于夹紧手指(2e)在导轨(2c)上行程的上方。

7.根据权利要求1所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述第一瓶身上料机构(3)和第二瓶身上料机构(5)结构相同；第一瓶身上料机构(3)包括皮带传送机构(3a)、第一瓶身上料气缸(3c)和瓶身光电传感器(3b)；第一瓶身上料气缸(3c)固定安装在第一支架(3d)上；第一瓶身上料气缸(3c)和瓶身光电传感器(3b)分别与控制系统相连接。

8.根据权利要求1或5所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：与瓶子输送带(2)相接设有瓶子推送机构(4)；所述控制系统与瓶子推送机构(4)控制连接。

9.根据权利要求8所述的一种根据瓶盖颜色分类输送瓶身的旋压密封装置，其特征在于：所述瓶子推送机构(4)包括瓶子传送带(4e)和固定安装在气缸支架上的第一瓶子推送气缸(4a)和第二瓶子推送气缸(4c)；所述第一瓶子推送气缸(4a)、第二瓶子推送气缸(4c)和瓶子传送带(4e)分别与控制系统相连接；所述第一瓶子推送气缸(4a)和第二瓶子推送气缸(4c)分别对应瓶子传送带(4e)上不同位置。