CN111038116A - 钢瓶全自动印字机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢瓶全自动印字机，其特征在于包括机架、链式输送装置及控制系统，所述链式输送装置设置在所述机架上，上线翻转装置设置在所述链式输送装置的右端，下线翻转装置设置在所述链式输送装置的左端，上线工位、钢瓶调整定位装置、第一印字装置、第二印字装置、钢瓶旋转换向装置、待下线工位沿所述链式输送装置顺序设置在所述机架上，所述链式输送装置为定距离步进输送装置。本发明结构简单紧凑，操作方便快捷，自动化程度高，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，减轻操作工人的劳动强度，确保钢瓶印字后外观的一致性，同时避免漏印情况的发生，提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种专用设备，尤其是涉及一种钢瓶全自动印字机。
背景技术
在钢瓶加工完成后，需要在其上印刷商标、型号、容量、生产日期等信息，这些信息需要用印字装置印刷在钢瓶的表面。现有的钢瓶印字机，主要通过人工搬运的方式上下钢瓶，并且印字部位的确定，主要依靠操作工人的操作来保障，这样操作，操作工人的劳动强度大，工作效率低，对操作人员的要求高，由于人工操作的不确定性，其最终印字部位也会偏差较大，影响钢瓶印字后的外观的一致性，还会出现漏印的情况而不能被及时发现，从而降低产品质量。另外，由于当前人力成本的不断提高，人工操作必然会提高生产成本，因此由自动化的钢瓶印字机来替代人工操作成为必然。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种钢瓶全自动印字机，结构简单紧凑，操作方便快捷，自动化程度高，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，减轻操作工人的劳动强度，确保钢瓶印字后外观的一致性，同时避免漏印情况的发生，提高产品质量。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种钢瓶全自动印字机，包括机架、链式输送装置及控制系统，所述链式输送装置设置在所述机架上，上线翻转装置设置在所述链式输送装置的右端，下线翻转装置设置在所述链式输送装置的左端，上线工位、钢瓶调整定位装置、第一印字装置、第二印字装置、钢瓶旋转换向装置、待下线工位沿所述链式输送装置顺序设置在所述机架上，所述链式输送装置为定距离步进输送装置；
所述链式输送装置将钢瓶在各个工位间定距离步进输送；
所述上线翻转装置将依次由前道物流设备送入的钢瓶翻转90°，钢瓶状态由立式并且护罩朝上的状态翻转为卧式并且护罩朝前的状态，并将钢瓶放置到上线工位；
所述钢瓶调整定位装置将钢瓶调整到护罩的开口方向一致；
所述第一印字装置与所述第二印字装置结构相同，包括印字机构及用于顶升所述链式输送装置上的钢瓶的顶升机构，所述顶升机构设置在所述印字机构下方，由所述第一印字装置及所述第二印字装置分别在钢瓶的表面印字；
所述钢瓶旋转换向装置将钢瓶翻转180°，钢瓶由护罩朝前的状态转换为护罩朝后的状态；
所述下线翻转装置将钢瓶翻转90°，钢瓶状态由卧式并且护罩朝后的状态调整为立式并护罩朝上的状态。
进一步的：
所述上线翻转装置包括上线翻转气缸，所述上线翻转气缸的缸体铰接连接机架，水平设置的上线翻转轴两端可转动连接所述机架，上线翻转臂的下端固定连接所述上线翻转轴，连杆的下端固定连接所述上线翻转轴，所述上线翻转气缸的活塞杆铰接连接所述连杆的上端，所述上线翻转臂的上端设有一排用于托住钢瓶底部的水平设置的托辊，2根垂直设置的靠柱下端连接所述上线翻转臂，所述靠柱上设有护环。
所述钢瓶调整定位装置包括定位驱动机构及传感器，所述定位驱动机构包括固定设置在机架下部的顶升气缸，顶升架连接所述顶升气缸的活塞杆，所述顶升架包括连接顶升气缸的活塞杆的水平设置的矩形的升降板，4个垂直的立柱对称设置在所述升降板的4个角部，2个无动力轮可转动设置在一侧的2个所述立柱顶端，水平的安装板固定设置在另一侧的2个所述立柱的顶端，2个动力轮同轴连接在驱动轴的两端，所述驱动轴可转动连接固定设置在所述安装板上的轴承座组件上，设置在所述轴承座组件外侧的电机通过皮带轮机构连接所述驱动轴；至少2根垂直的导杆固定设置在所述机架上，固定设置在所述顶升架的升降板底面上的导套滑动连接所述导杆；所述传感器通过气缸及安装座连接在所述定位驱动机构一侧的机架上，所述安装座固定连接所述机架，所述气缸倾斜设置，所述气缸的缸体铰接连接所述安装座，所述传感器连接在所述气缸的活塞杆端。
所述印字机构包括固定连接在机架的水平的横梁上的垂直的刮板气缸，水平设置的刮板升降板固定连接在所述刮板气缸的活塞杆端；2个弹性压板机构对称设置在所述刮板升降板的下方的两侧，刮板连接所述弹性压板机构； 2根垂直的第一导杆对称设置在所述刮板气缸的两侧，所述第一导杆的上端固定连接所述横梁，所述第一导杆滑动连接所述刮板一侧的导向块上的导向孔，第一导杆的下端设有第一限位块；2根垂直的第二导杆对称设置在所述刮板气缸的两侧，所述第二导杆的上端固定连接所述横梁，所述第二导杆滑动连接所述刮板升降板上的导向孔，第二导杆的下端设有第二限位块；对称设置在所述刮板气缸两侧的2个水平的滑块固定设置在所述横梁的下方，2根水平的导轨滑动连接所述滑块，2根所述导轨的两端分别连接印字板支架，所述印字板支架为矩形框体，印字板固定设置在所述印字板支架内；水平设置的印字气缸的缸体固定设置在所述机架上，所述印字气缸的活塞杆连接所述印字板支架。
所述弹性压板机构包括上端固定连接所述刮板升降板的垂直的导杆，与所述导杆同轴设置的螺栓固定连接在所述导杆的下端，截面呈U 型的压板的上侧边及下侧边分别滑动连接所述导杆及所述螺栓，套装在所述螺栓上的刮板弹簧的上端与所述导杆的下端相抵，所述刮板弹簧的下端与所述压板的下侧边相抵。
所述钢瓶旋转换向装置包括固定设置在机架顶端的气缸，与所述气缸的活塞杆同轴设置的芯轴的上端固定连接在所述气缸的活塞杆端，芯轴外套同轴套装在所述芯轴外，所述芯轴外套的两端通过上轴承及下轴承可转动连接所述芯轴；上安装板固定设置在所述机架的顶端，下安装板固定设置在所述上安装板下方的机架上，上导向套及下导向套上下设置并同轴套装在所述芯轴外套外，所述上导向套的上端固定连接所述上安装板，所述下导向套的下端固定连接所述下安装板，所述上导向套与所述下导向套之间的轴向间隙构成若干个“人”字形的连通的导向槽，每个“人”字形的导向槽设有第一直线段、第一螺旋段、第二直线段及第二螺旋段；所述芯轴外套两侧对称设置有2个径向的销钉，所述销钉延伸进入所述导向槽；所述芯轴外套的下端连接钢瓶抓取机构。
所述上导向套与所述下导向套之间的轴向间隙构成2个“人”字形的连通的导向槽。
所述钢瓶抓取机构包括连接所述芯轴外套下端的顶板，所述顶板的两端对称设置有2个U形的抓取臂，2个所述抓取臂的下端设有滚轮。
所述上导向套及所述下导向套外同轴设置有2个半圆形的外套筒。
所述下线翻转装置包括下线翻转气缸，所述下线翻转气缸的缸体铰接连接机架，水平设置的下线翻转轴两端可转动连接所述机架，2根倾斜设置的翻转角钢下端固定连接所述下线翻转轴，垂直于所述翻转角钢的底板固定连接在2根所述翻转角钢的下端，2根所述翻转角钢上分别均匀设置有若干个滚轮；2根所述翻转角钢之间设有水平的连接杆，所述下线翻转气缸的活塞杆铰接连接所述连接杆。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的一种钢瓶全自动印字机，结构简单紧凑，操作方便快捷，自动化程度高，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，减轻操作工人的劳动强度，确保钢瓶印字后外观的一致性，同时避免漏印情况的发生，提高产品质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为上线翻转装置的结构示意图。
图3为钢瓶调整定位装置的结构示意图。
图4为图3的A向放大图。
图5为钢瓶调整定位装置的定位驱动机构的三维结构示意图。
图6为第一印字装置与第二印字装置的印字机构的结构示意图。
图7为图6的左视图。
图8为图6的俯视图。
图9为钢瓶旋转换向装置的结构示意图。
图10为图9的B处放大图。
图11为钢瓶旋转换向装置的上导向套与下导向套的外圆周面展开图。
图12为下线翻转装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明包括机架10、链式输送装置9及控制系统，控制系统按现有技术设计制造，采用PLC编程控制，协同控制各工位及链式输送装置9的动作，实现自动化操作。
机架10由各个工位的机架串联构成，链式输送装置9设置在机架10上，上线翻转装置1设置在链式输送装置9的右端，下线翻转装置8设置在链式输送装置9的左端，上线工位2、钢瓶调整定位装置3、第一印字装置4、第二印字装置5、钢瓶旋转换向装置6、待下线工位7沿链式输送装置9顺序设置在机架10上，链式输送装置9为定距离步进输送装置，链式输送装置9将钢瓶在各个工位间定距离步进输送，即链式输送装置9步进一步，分别将本工位完成操作的钢瓶输送至下一个工位，并且链式输送装置9与各工位的操作装置协同动作。
上线翻转装置1将依次由前道物流设备送入的钢瓶翻转90°，钢瓶状态由立式并且护罩朝上的状态翻转为卧式并且护罩朝前的状态，并将钢瓶放置到上线工位；钢瓶调整定位装置3将钢瓶调整到护罩的开口方向一致；第一印字装置4与第二印字装置5结构相同，包括印字机构400及用于顶升链式输送装置9上的钢瓶的顶升机构，顶升机构设置在印字机构400下方，由第一印字装置4及第二印字装置5分别在钢瓶的表面印字；钢瓶旋转换向装置6将钢瓶翻转180°，钢瓶由护罩朝前的状态转换为护罩朝后的状态；下线翻转装置8将钢瓶翻转90°，钢瓶状态由卧式并且护罩朝后的状态调整为立式并护罩朝上的状态。
链式输送装置9将钢瓶从右端向左端定距离步进输送，如图1中箭头C方向，在本说明书中，箭头C所指方向为前方，在链式输送装置9上钢瓶以卧式状态输送。链式输送装置9的驱动动力采用伺服电机，对链式输送装置进行准确的步进控制，链式输送装置9的链条上固定有聚氨酯垫，在保证摩擦阻力的情况下减小与钢瓶的接触面积，减少印字部位与设备的接触几率，保证钢瓶上的印字不被破坏，同时保护钢瓶的外表面。
如图1、2所示，上线翻转装置1包括上线翻转气缸1－1，上线翻转气缸1－1的缸体铰接连接机架10，水平设置的上线翻转轴1－2两端可转动连接机架10，上线翻转臂1－3的下端固定连接上线翻转轴1－2，连杆1－7的下端固定连接上线翻转轴1－2，上线翻转气缸1－1的活塞杆铰接连接连杆1－7的上端，上线翻转臂1－3的上端设有一排用于托住钢瓶底部的水平设置的托辊1－4，2根垂直设置的靠柱1－5下端连接上线翻转臂1－3，靠柱1－5上设有护环1－6，护环1－6由聚氨酯材料制成，用于保护钢瓶的表面不被碰伤。
上线翻转装置1的初始状态如图2所示，上线翻转气缸1－1的活塞杆处于伸出状态，钢瓶由其他的输送装置以由立式并且护罩朝上的状态送入上线翻转装置1，钢瓶底部由托辊1－4托住，钢瓶的瓶体靠在2根靠柱1－5之间，钢瓶外表面与护环1－6接触，上线翻转气缸1－1的活塞杆回缩，拉动连杆1－7并带动上线翻转臂1－3绕上线翻转轴1－2翻转90°，钢瓶状态由立式并且护罩朝上的状态翻转为卧式并且护罩朝前的状态，并将钢瓶放置到上线工位2，当链式输送装置9将钢瓶输送至下一工位，上线翻转气缸1－1的活塞杆伸出，上线翻转装置1复位至初始状态。
如图1、3、4、5所示，钢瓶调整定位装置3包括定位驱动机构3－100及传感器3－14，定位驱动机构3－100包括固定设置在机架10下部的顶升气缸3－11，顶升架3－2连接顶升气缸3－11的活塞杆，顶升架3－2包括连接顶升气缸3－11的活塞杆的水平设置的矩形的升降板3－21，4个垂直的立柱3－22对称设置在升降板3－21的4个角部，顶升气缸3－11的活塞杆的伸缩，驱动顶升架3－2升降。2个无动力轮3－4可转动设置在一侧的2个立柱3－22的顶端，水平的安装板3－3固定设置在另一侧的2个立柱3－22的顶端，2个动力轮3－5同轴连接在驱动轴3－8的两端，驱动轴3－8可转动连接固定设置在安装板3－3上的轴承座组件3－6上，设置在轴承座组件3－6外侧的电机3－9通过皮带轮机构3－7连接驱动轴3－8，由电机3－9通过皮带轮机构3－7带动驱动轴3－8转动，并带动2个动力轮3－5转动，由2个动力轮3－5带动放置在2个动力轮3－5与2个无动力轮3－4之间的钢瓶转动并调整钢瓶的位置。至少2根垂直的导杆3－12固定设置在机架10上，导杆3－12的数量可根据实际需要确定，在本实施例中设有对称设置的4根导杆3－12，相应数量的固定设置在顶升架3－2的升降板3－21底面上的导套3－13滑动连接导杆3－12，由导套3－13与导杆3－12为顶升架3－2的升降导向。顶升架3－2下方的机架10上设有限位座块3－10，由限位座块3－10限制顶升架3－2下降的最低位置并承受顶升架3－2及其上的零部件的重量。传感器3－14通过气缸3－15及安装座3－16连接在定位驱动机构3－100一侧的第一印字装置4的机架10上，安装座3－16固定连接机架10，气缸3－15倾斜设置，气缸3－15的缸体铰接连接安装座3－16，传感器3－14连接在气缸3－15的活塞杆端， 气缸3－15的倾斜角度可根据实际需要确定，气缸3－15的活塞杆伸出或缩回，带动传感器3－14伸出或缩回。
在实际使用中，当钢瓶由链式输送装置9输送至钢瓶调整定位装置3，链式输送装置9停止，顶升气缸3－11的活塞杆伸出，顶升架3－2上升，由顶升架3－2上的2个动力轮3－5与2个无动力轮3－4将钢瓶顶离链式输送装置9，装有传感器3－14的气缸3－15的活塞杆伸出，将传感器3－14移动至靠近钢瓶护罩，使钢瓶护罩位于传感器3－14的感应距离内，同时电机3－9驱动动力轮3－5旋转，从而驱动钢瓶旋转，由于钢瓶护罩设有开口，而并不是封闭的圆环，利用其开口部位通过传感器3－14时，传感器3－14的信号变化，由控制系统控制使电机3－9停止，从而使钢瓶停在相同的位置；然后顶升气缸3－11的活塞杆缩回，顶升架3－2下降，将钢瓶送回链式输送装置9，链式输送装置9将调整至相同位置的钢瓶输送到第一印字装置4，同时气缸3－15带动传感器3－14复位。钢瓶调整定位装置3达到调整控制钢瓶护罩开口方向的目的，确保进入印字工位的钢瓶护罩开口方向基本一致，从而达到印字内容在钢瓶上的部位保持基本一致的效果。
如图1、6、7、8所示，第一印字装置4与第二印字装置5结构相同，包括印字机构400及用于顶升链式输送装置9上的钢瓶的顶升机构（图中未画出），顶升机构设置在印字机构400下方，第一印字装置4与第二印字装置5中的顶升机构与钢瓶调整定位装置3中的定位驱动机构3－100基本相同，区别在于，第一印字装置4与第二印字装置5中的顶升机构的顶升架的4个垂直的立柱高度相同，4个立柱顶端分别设置无动力轮，当顶升机构将钢瓶顶离链式输送装置9时，外力可驱动钢瓶在4个无动力轮上转动。
印字机构400包括固定连接在机架10的水平的横梁101上的垂直的刮板气缸4－1，水平设置的刮板升降板4－4固定连接在刮板气缸4－1的活塞杆端，2个弹性压板机构4－8对称设置在刮板升降板4－4的下方的两侧，刮板4－11连接弹性压板机构4－8，在本实施例中，弹性压板机构4－8包括上端固定连接刮板升降板4－4的垂直的导杆4－81，与导杆4－81同轴设置的螺栓4－84固定连接在导杆4－81的下端，截面呈U 型的压板4－82的上侧边及下侧边分别滑动连接导杆4－81及螺栓4－84，套装在螺栓4－84上的刮板弹簧4－83的上端与导杆4－81的下端相抵，刮板弹簧4－83的下端与压板4－82的下侧边相抵，刮板4－11连接压板4－82的下侧边。在印字时，刮板气缸4－1的活塞杆伸出，驱动刮板4－11在下降，将印字板4－6压紧在钢瓶外圆面上，刮板4－11依靠弹性压板机构4－8的刮板弹簧4－83的弹力作用向下压紧印字板4－6在钢瓶外圆面上。2根垂直的第一导杆4－3对称设置在刮板气缸4－1的两侧，第一导杆4－3的上端固定连接横梁101，第一导杆4－3滑动连接刮板4－11一侧的导向块4－12上的导向孔，导向块4－12固定连接在刮板4－11的一侧，第一导杆4－3的下端设有第一限位块4－31，由第一导杆4－3为刮板4－11的上下运动导向，第一限位块4－31限制刮板4－11的最低位置。2根垂直的第二导杆4－2对称设置在刮板气缸4－1的两侧，第二导杆4－2的上端固定连接横梁101，第二导杆4－2滑动连接刮板升降板4－4上的导向孔，第二导杆4－2的下端设有第二限位块4－21，由第二导杆4－2为刮板升降板4－4的上下运动导向，第二限位块4－21限制刮板升降板4－4的最低位置。对称设置在刮板气缸4－1两侧的2个水平的滑块4－9固定设置在横梁101的下方，2根水平的导轨4－10滑动连接滑块4－9，2根导轨4－10的两端分别连接印字板支架4－5，印字板支架4－5为矩形框体，印字板4－6固定设置在印字板支架4－5内，水平设置的印字气缸4－7的缸体固定设置在机架10上，印字气缸4－7的活塞杆连接印字板支架4－5。由滑块4－9及导轨4－10为印字板支架4－5及印字板4－6的水平移动导向，印字气缸4－7的活塞杆的伸缩，驱动印字板支架4－5及印字板4－6在水平方向作前后的往复运动。
印字机构400采用丝网印刷的模式，第一印字装置4与第二印字装置5为钢瓶双面印字。当钢瓶到达第一印字装置4，链式输送装置9停止，顶升机构将钢瓶顶离链式输送装置9，钢瓶外圆面与印字板4－6贴合，印字机构400的刮板气缸4－1的活塞杆伸出，使刮板4－11下降，印字板4－6被压紧在刮板4－11与钢瓶外圆面之间，并由于弹性压板机构4－8的弹力作用下，刮板4－11与钢瓶外圆面之间具有一定的压紧力；印字气缸4－7动作，驱动印字板支架4－5连同印字板4－6一起沿导轨4－10移动时，钢瓶在其与印字板4－6之间的摩擦力的驱动下，开始在顶升机构的4个滚轮上转动，且保证钢瓶与印字板4－6接触部位没有相对运动，保证印字清晰。在钢瓶的转动过程中，印字板4－6上在印字内容部位的油墨渗透过印字板4－6到达钢瓶表面。完成第一印字装置4中的印字后，印字机构400复位，顶升机构复位并将钢瓶放回链式输送装置9，链式输送装置9将钢瓶输送至第二印字装置5。在第二印字装置5重复上述动作，再由链式输送装置9将钢瓶输送至钢瓶旋转换向装置6。
如图1、9、10、11所示，钢瓶旋转换向装置6包括固定设置在机架10顶端的气缸6－9，与气缸6－9的活塞杆同轴设置的芯轴6－4的上端固定连接在气缸6－9的活塞杆端，芯轴外套6－3同轴套装在芯轴6－4外，芯轴外套6－3的两端通过上轴承6－10及下轴承6－11可转动连接芯轴6－4，上轴承6－10为深沟球轴承，下轴承6－11为推力球轴承，这样可更有效地承受换向过程中的轴向力。上安装板6－101固定设置在机架10的顶端，下安装板6－102固定设置在上安装板6－101下方的机架10上，上导向套6－8及下导向套6－5上下设置并同轴套装在芯轴外套6－3外，上导向套6－8与下导向套6－5的直径相同，上导向套6－8的上端固定连接上安装板6－101，下导向套6－5的下端固定连接下安装板6－102，上导向套6－8与下导向套6－5之间的轴向间隙构成若干个“人”字形的连通的导向槽6－12，每个“人”字形的导向槽设有第一直线段6－121、第一螺旋段6－122、第二直线段6－123及第二螺旋段6－124，通常采用2个、3个、或4个 “人”字形的连通的导向槽6－12，在本实施例中，上导向套6－8与下导向套6－5之间的轴向间隙构成2个“人”字形的连通的导向槽6－12（如图11所示）。芯轴外套6－3两侧对称设置有2个径向的销钉6－6，销钉6－6延伸进入导向槽6－12，在本实施例中销钉6－6上设有滚轮，这样可使销钉6－6与导向槽6－12之间的相对运动更加顺畅。上导向套6－8及下导向套6－5外同轴设置有2个半圆形的外套筒6－7，2个外套筒6－7可起到防尘及保护的作用，同时方便维护时的拆装。芯轴外套6－3的下端连接钢瓶抓取机构6－2，钢瓶抓取机构6－2包括连接芯轴外套6－3下端的顶板6－21，顶板6－21的两端对称设置有2个U形的抓取臂6－22，2个抓取臂6－22的下端设有滚轮6－23，设置滚轮6－23使钢瓶抓取机构6－2抓取钢瓶更平稳。
在实际操作中，气缸6－9的初始状态为活塞杆伸出的状态，销钉6－6在上导向套6－8与下导向套6－5共同组成的导向槽6－12下端的第一直线段6－121内，钢瓶抓取机构2位于最低位置，其动作过程如下：
1、当钢瓶随链式输送装置9进入钢瓶抓取机构6－2的2个抓取臂6－22之间，链式输送装置9停止，气缸6－9的活塞杆开始回缩，芯轴6－4在气缸6－9作用下开始向上运动，带动芯轴外套6－3、钢瓶抓取机构6－2、销钉6－6一起开始向上运动，此时销钉6－6在导向槽6－12下端的第一直线段6－121内向上运动，钢瓶抓取机构6－2将钢瓶垂直向上抓取，使其脱离链式输送装置9；
2、销钉6－6开始进入导向槽6－12的第一螺旋段6－122后，气缸6－9的活塞杆驱动销钉6－6继续向上运动，在销钉6－6与导向槽6－12的第一螺旋段6－122的螺旋导向的作用下，芯轴外套6－3带动钢瓶抓取机构6－2及抓取的钢瓶开始旋转；
3、当钢瓶旋转90°后，销钉6－6进入导向槽6－12上端的第二直线段6－123内，旋转停止，钢瓶抓取机构6－2及抓取的钢瓶只进行上升运动至气缸行程用完；
4、气缸6－9的活塞杆开始进行伸出动作，芯轴6－4在气缸作用开始向下运动，带动芯轴外套6－3、钢瓶抓取机构6－2及钢瓶、销钉6－6一起开始向下运动，此时销钉6－6在导向槽6－12上端的第二直线段6－123内向下运动；
5、销钉6－6开始进入导向槽6－12有第二螺旋段6－124后，气缸6－9的活塞杆驱动销钉6－6继续向下运动，在销钉6－6与导向槽6－12的第二螺旋段6－124有螺旋导向的作用下，芯轴外套6－3带动钢瓶抓取机构6－2及抓取的钢瓶继续旋转；
6、当钢瓶继续旋转90°后，销钉6－6进入导向槽6－12下端的直线段内，旋转停止，钢瓶抓取机构6－2及抓取的钢瓶继续下降运动至气缸行程用完，此时钢瓶抓取机构6－2将钢瓶放置到链式输送装置9上，完成钢瓶的旋转换向操作，并由链式输送装置9将钢瓶输送至待下线工位7，两次旋转合计将钢瓶转过180°，实现180°的换向。
钢瓶旋转换向装置6结构简单紧凑，制造成本低，操作方便快捷，使用一个执行机构，即完成了钢瓶进行旋转换向，快速实现钢瓶旋转换向，应用于钢瓶全自动印字机中，实现印字自动化，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，减轻操作工人的劳动强度。
钢瓶旋转换向装置6不局限于钢瓶全自动印字机中的换向应用，也可以用于其他的实际应用中，当采用3个 “人”字形的连通的导向槽6－12时，气缸6－9的活塞杆的一次完整的伸缩行程，可实现120°的换向，当采用4个 “人”字形的连通的导向槽6－12时，气缸6－9的活塞杆的一次完整的伸缩行程，可实现90°的换向。
如图1、12所示，线翻转装置8包括下线翻转气缸8－1，下线翻转气缸8－1的缸体铰接连接机架10，水平设置的下线翻转轴8－2两端可转动连接机架10，2根倾斜设置的翻转角钢8－4下端固定连接下线翻转轴8－2，垂直于翻转角钢8－4的底板8－3固定连接在2根翻转角钢8－4的下端，2根翻转角钢8－4上分别均匀设置有若干个滚轮8－5，2根翻转角钢8－4之间设有水平的连接杆8－6，下线翻转气缸8－1的活塞杆铰接连接连接杆8－6。
完成旋转换向后进入待下线工位7的钢瓶，在链式输送装置9上等待下一个步进动作；链式输送装置9将待下线工位7上钢瓶送至2根倾斜设置的翻转角钢8－4上的滚轮8－5上，依靠钢瓶的自重，钢瓶在滚轮8－5上滑动至钢瓶的底部贴靠底板8－3，下线翻转气缸8－1的活塞杆伸出，将钢瓶翻转成立式且护罩朝上的状态，钢瓶将由后续的物流输送装置继续输送。
本发明结构简单紧凑，操作方便快捷，自动化程度高，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，减轻操作工人的劳动强度，确保钢瓶印字后外观的一致性，同时避免漏印情况的发生，提高产品质量。
Claims (10)
1.一种钢瓶全自动印字机，其特征在于：包括机架、链式输送装置及控制系统，所述链式输送装置设置在所述机架上，上线翻转装置设置在所述链式输送装置的右端，下线翻转装置设置在所述链式输送装置的左端，上线工位、钢瓶调整定位装置、第一印字装置、第二印字装置、钢瓶旋转换向装置、待下线工位沿所述链式输送装置顺序设置在所述机架上，所述链式输送装置为定距离步进输送装置；
所述链式输送装置将钢瓶在各个工位间定距离步进输送；
所述上线翻转装置将依次由前道物流设备送入的钢瓶翻转90°，钢瓶状态由立式并且护罩朝上的状态翻转为卧式并且护罩朝前的状态，并将钢瓶放置到上线工位；
所述钢瓶调整定位装置将钢瓶调整到护罩的开口方向一致；
所述第一印字装置与所述第二印字装置结构相同，包括印字机构及用于顶升所述链式输送装置上的钢瓶的顶升机构，所述顶升机构设置在所述印字机构下方，由所述第一印字装置及所述第二印字装置分别在钢瓶的表面印字；
所述钢瓶旋转换向装置将钢瓶翻转180°，钢瓶由护罩朝前的状态转换为护罩朝后的状态；
所述下线翻转装置将钢瓶翻转90°，钢瓶状态由卧式并且护罩朝后的状态调整为立式并护罩朝上的状态。
2.按照权利要求1所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述上线翻转装置包括上线翻转气缸，所述上线翻转气缸的缸体铰接连接机架，水平设置的上线翻转轴两端可转动连接所述机架，上线翻转臂的下端固定连接所述上线翻转轴，连杆的下端固定连接所述上线翻转轴，所述上线翻转气缸的活塞杆铰接连接所述连杆的上端，所述上线翻转臂的上端设有一排用于托住钢瓶底部的水平设置的托辊，2根垂直设置的靠柱下端连接所述上线翻转臂，所述靠柱上设有护环。
3.按照权利要求1所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述钢瓶调整定位装置包括定位驱动机构及传感器，所述定位驱动机构包括固定设置在机架下部的顶升气缸，顶升架连接所述顶升气缸的活塞杆，所述顶升架包括连接顶升气缸的活塞杆的水平设置的矩形的升降板，4个垂直的立柱对称设置在所述升降板的4个角部，2个无动力轮可转动设置在一侧的2个所述立柱顶端，水平的安装板固定设置在另一侧的2个所述立柱的顶端，2个动力轮同轴连接在驱动轴的两端，所述驱动轴可转动连接固定设置在所述安装板上的轴承座组件上，设置在所述轴承座组件外侧的电机通过皮带轮机构连接所述驱动轴；至少2根垂直的导杆固定设置在所述机架上，固定设置在所述顶升架的升降板底面上的导套滑动连接所述导杆；所述传感器通过气缸及安装座连接在所述定位驱动机构一侧的机架上，所述安装座固定连接所述机架，所述气缸倾斜设置，所述气缸的缸体铰接连接所述安装座，所述传感器连接在所述气缸的活塞杆端。
4.按照权利要求1所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述印字机构包括固定连接在机架的水平的横梁上的垂直的刮板气缸，水平设置的刮板升降板固定连接在所述刮板气缸的活塞杆端；2个弹性压板机构对称设置在所述刮板升降板的下方的两侧，刮板连接所述弹性压板机构； 2根垂直的第一导杆对称设置在所述刮板气缸的两侧，所述第一导杆的上端固定连接所述横梁，所述第一导杆滑动连接所述刮板一侧的导向块上的导向孔，第一导杆的下端设有第一限位块；2根垂直的第二导杆对称设置在所述刮板气缸的两侧，所述第二导杆的上端固定连接所述横梁，所述第二导杆滑动连接所述刮板升降板上的导向孔，第二导杆的下端设有第二限位块；对称设置在所述刮板气缸两侧的2个水平的滑块固定设置在所述横梁的下方，2根水平的导轨滑动连接所述滑块，2根所述导轨的两端分别连接印字板支架，所述印字板支架为矩形框体，印字板固定设置在所述印字板支架内；水平设置的印字气缸的缸体固定设置在所述机架上，所述印字气缸的活塞杆连接所述印字板支架。
5.按照权利要求4所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述弹性压板机构包括上端固定连接所述刮板升降板的垂直的导杆，与所述导杆同轴设置的螺栓固定连接在所述导杆的下端，截面呈U 型的压板的上侧边及下侧边分别滑动连接所述导杆及所述螺栓，套装在所述螺栓上的刮板弹簧的上端与所述导杆的下端相抵，所述刮板弹簧的下端与所述压板的下侧边相抵。
6.按照权利要求1所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述钢瓶旋转换向装置包括固定设置在机架顶端的气缸，与所述气缸的活塞杆同轴设置的芯轴的上端固定连接在所述气缸的活塞杆端，芯轴外套同轴套装在所述芯轴外，所述芯轴外套的两端通过上轴承及下轴承可转动连接所述芯轴；上安装板固定设置在所述机架的顶端，下安装板固定设置在所述上安装板下方的机架上，上导向套及下导向套上下设置并同轴套装在所述芯轴外套外，所述上导向套的上端固定连接所述上安装板，所述下导向套的下端固定连接所述下安装板，所述上导向套与所述下导向套之间的轴向间隙构成若干个“人”字形的连通的导向槽，每个“人”字形的导向槽设有第一直线段、第一螺旋段、第二直线段及第二螺旋段；所述芯轴外套两侧对称设置有2个径向的销钉，所述销钉延伸进入所述导向槽；所述芯轴外套的下端连接钢瓶抓取机构。
7.按照权利要求6所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述上导向套与所述下导向套之间的轴向间隙构成2个“人”字形的连通的导向槽。
8.按照权利要求6所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述钢瓶抓取机构包括连接所述芯轴外套下端的顶板，所述顶板的两端对称设置有2个U形的抓取臂，2个所述抓取臂的下端设有滚轮。
9.按照权利要求6所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述上导向套及所述下导向套外同轴设置有2个半圆形的外套筒。
10.按照权利要求1所述的钢瓶全自动印字机，其特征在于：所述下线翻转装置包括下线翻转气缸，所述下线翻转气缸的缸体铰接连接机架，水平设置的下线翻转轴两端可转动连接所述机架，2根倾斜设置的翻转角钢下端固定连接所述下线翻转轴，垂直于所述翻转角钢的底板固定连接在2根所述翻转角钢的下端，2根所述翻转角钢上分别均匀设置有若干个滚轮；2根所述翻转角钢之间设有水平的连接杆，所述下线翻转气缸的活塞杆铰接连接所述连接杆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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