CN111570131B - 一种弹珠自动装入酒瓶设备 - Google Patents

Abstract

一种弹珠自动装入酒瓶设备，属于酒类自动化设备技术领域，包括酒瓶输送线，导向机构、至少一个弹珠上料单元沿酒瓶输送线的运动方向依次设置，弹珠上料单元包括弹珠理料机构和弹珠上料机构，弹珠理料机构设置在酒瓶输送线的一侧，弹珠上料机构设置在弹珠理料机构与酒瓶输送线之间，弹珠理料机构包括料仓，料仓内设置提升部，输送槽设置在提升部的输出端；弹珠上料机构包括机械手本体和弹珠导料机构，气力输送机与U型钢丝软管的输相连；弹珠导料机构包括弹珠导管，U型钢丝软管的两端分别与连接输送槽的输出端、弹珠导管的上部相连，弹珠导管中部固定在机械手本体的末端法兰上，该装置能够将弹珠自动装入酒瓶瓶口中，提高生产效率和生产质量。

Description

一种弹珠自动装入酒瓶设备

技术领域

本发明属于酒类自动化设备技术领域，具体涉及一种弹珠自动装入酒瓶设备。

背景技术

传统的白酒酒瓶瓶口中放置弹珠，弹珠是玻璃材质，弹珠的作用就是为了在倒酒的时候能够起到不撒酒的效果，弹珠在倒酒的时候需要与瓶内白酒接触，因此对弹珠装入酒瓶的生产环境提出了较高的要求。国内目前依旧采用人工将弹珠装入酒瓶中，生产效率高，产品质量参差不齐。

在白酒酒瓶制瓶厂，在酒瓶浇注或者烧制完成后，在喷漆或者烤釉之前，为了防止物料进入误入瓶身，保证酒瓶瓶身内部的洁净，在酒瓶的瓶口放置玻璃弹珠。现有的生产工序中，依旧采用人工进行放置弹珠，工作效率低，且容易损伤瓶口。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种弹珠自动装入酒瓶设备，能够将弹珠自动装入酒瓶中， 替代人工，提高生产效率。

本发明采用的技术方案如下：一种弹珠自动装入酒瓶设备，包括酒瓶输送线，导向机构沿酒瓶输送线的运动方向设置在酒瓶输送线上游，至少一个弹珠上料单元沿酒瓶输送线的运动方向设置在酒瓶输送线下游，弹珠上料单元包括弹珠理料机构和弹珠上料机构，弹珠上料机构设置在酒瓶输送线的一侧，弹珠理料机构设置在弹珠上料机构远离酒瓶输送线的一侧，弹珠理料机构包括料仓，料仓内设置提升部，输送槽设置在提升部的输出端；弹珠上料机构包括机械手本体和弹珠导料机构，气力输送机与U型钢丝软管的输入端相连；弹珠导料机构包括弹珠导管，U型钢丝软管的两端分别与连接输送槽的输出端、弹珠导管的上部相连，弹珠导管中部固定在机械手本体的末端法兰上，机械手本体能够带动弹珠导料机构沿平行于酒瓶输送线方向和竖直方向运动。

进一步地，弹珠导料机构还包括进料控制机构和下落控制机构，进料控制机构包括位于及弹珠导管上部的第一传感器和第一阻挡气缸，弹珠导管的侧面开有多个通孔，第一阻挡气缸设置在第一传感器的上方，第一阻挡气缸的缸杆通穿过弹珠导管的通孔进入其内部，第一传感器透过弹珠导管中通孔检测弹珠导管的进料数量，下落控制机构包括第二阻挡气缸和第三阻挡气缸交错设置在弹珠导管的下部，弹珠导管中开有对应第二阻挡气缸和第三阻挡气缸的缸杆穿过的通孔。

进一步地，第一阻挡气缸的缸杆、第二阻挡气缸的缸杆、第三阻挡气缸的缸杆自由端的外部包裹软性材料。

进一步地，第一阻挡气缸、第二阻挡气缸、第三阻挡气缸均采用迷你气缸。

进一步地，导向机构包括位于酒瓶输送线两侧的导向杆，导向杆通过安装支架杆设置在酒瓶输送线的两侧，两侧导向杆沿酒瓶输送线的运动方向之间的距离逐渐减少，两侧导向杆末端之间的距离略大于酒瓶瓶口的外径，在导向杆的末端设置第二传感器，第二传感器用于检测酒瓶在酒瓶输送线上的位置，通过编码器与第二传感器配合使用，对酒瓶位置进行定位追踪。

进一步地，提升部包括提升板，提升板可滑动地紧贴料仓的内侧面设置，提升板的上端面与被贴合的料仓的侧面之间形成V字型夹角，料仓的下端开口，料仓的下端仅能够容纳提升板穿过，提升马达带动提升部沿贴合的提升板滑行。

进一步地，还包括顶升机构，顶升机构设置在输送槽的末端且位于其下方，输送槽的末端是开有通孔，顶升机构穿过输送槽末端的通孔将输送槽内的弹珠顶起。

进一步地，弹珠上料单元的数量为两个，第三传感器设置酒瓶输送线的两侧且位于两个弹珠上料单元之间，第三传感器的感应高度略高于酒瓶瓶身的高度，第三传感器用于检测酒瓶是否装有弹珠。

有益效果：（1）弹珠导料机构中阻挡气缸均采用迷你气缸，减少弹珠导料机构的自重，从而减少机械手本体采用大负载动力元件，第一阻挡气缸的缸杆、第二阻挡气缸的缸杆、第三阻挡气缸的缸杆自由端的外部包裹软性材料，尤其适应于弹珠这种易碎材料；（2）提升部采用提升板与提升马达来达到提升弹珠的目的，结构简单紧凑，设备成本低；（3）利用软管U型钢丝软管能够在一定范围转动，从而机械手本体在带动弹珠导料机构沿酒瓶输送线的运动方向时，不会造成弹珠的输送中断；导向机构、弹珠理料机构、弹珠导料机构以及机械人本体相结合，能够将弹珠自动装入酒瓶瓶口中，替代人工，提高生产效率和生产质量。

附图说明

图1 为本发明装置的整体结构示意图。

图2 为本发明装置的弹珠上料单元的结构示意图。

图3 为本发明装置的弹珠导管的结构示意图。

图4 为本发明装置中导向机构的结构示意图。

图中：1.导向机构；2.第二传感器；3.弹珠理料机构；301.提升部；311.提升板；312.提升马达；303.输送槽；304.顶升机构；302.料仓；4.弹珠上料机构；401.机械人本体；402.弹珠导料机构；427.弹珠导管；421.抱紧箍；422.竖直立板；423.第一传感器；424.第一阻挡气缸；425.第二阻挡气缸；426.第三阻挡气缸；5.U型钢丝软管；6.酒瓶输送线。

具体实施方式

如图1-图4所示，一种弹珠自动装入酒瓶设备，包括酒瓶输送线6，导向机构1沿酒瓶输送线6的运动方向设置在酒瓶输送线6上游，至少一个弹珠上料单元沿酒瓶输送线6的运动方向设置在酒瓶输送线6下游，弹珠上料单元横跨酒瓶输送线6设置，弹珠上料单元的外部设置包裹式框架，框架采用采用碳钢结构，框架的四周设置护板， 框架的左右两侧护板开有供酒瓶输送线6穿过的通道。弹珠上料单元包括弹珠理料机构3和弹珠上料机构4，弹珠上料机构4设置在酒瓶输送线6的一侧，弹珠理料机构3设置在弹珠上料机构4远离酒瓶输送线6的一侧，弹珠理料机构3包括料仓302，料仓302内设置提升部301，输送槽303设置在提升部301的输出端；弹珠上料机构4包括机械手本体401和弹珠导料机构，气力输送机与U型钢丝软管5相连。

弹珠导料机构包括弹珠导管402，弹珠导管402的中部固定在机械手本体401的末端法兰上，U型钢丝软管5的两端分别与输送槽303的输出端、弹珠导管402的上部相连，本实施例中，机械手本体401采用XZ两轴的直角坐标机械。

机械手本体401包括X轴线性模组，X轴线性模组沿酒瓶输送线6的运动方向设置且固定在由铝型材搭建的机架上，Z轴线性模组安装在X轴线性模组的输出端，弹珠导管402安装在Z轴线性模组的输出端，从而机械手本体401能够带动弹珠导管402及其上部件沿平行于酒瓶输送线6方向和竖直方向运动。

如图1所示，酒瓶输送线6采用链板式输送线，导向机构1包括位于酒瓶输送线6两侧的导向杆，导向杆通过安装支架杆设置在酒瓶输送线6的两侧，两侧导向杆沿酒瓶输送线6的运动方向之间的距离逐渐减少，两侧导向杆末端之间的距离仅能够容纳单个酒瓶的瓶口通过，在导向杆的末端设置第二传感器2，第二传感器2用于检测酒瓶在酒瓶输送线6上的位置，通过编码器与第二传感器2配合使用，对酒瓶位置进行定位追踪。

如图3所示，弹珠导料机构还包括进料控制机构和下落控制机构，竖直立板422安装在Z轴线性模组的输出端，弹珠导管402通过抱紧箍421安装在竖直立板422上。

进料控制机构包括位于弹珠导管402上部的第一传感器423和第一阻挡气缸424，第一阻挡气缸424通过抱紧箍安装在弹珠导管402的上部，第一阻挡气缸424设置在第一传感器423的上方，第一传感器423通过支架安装在弹珠导管402的外圆周面，第一传感器423采用对射型传感器，弹珠导管402的侧面开有多个通孔，第一阻挡气缸424的缸杆通穿过弹珠导管402中通孔进入其内部，第一传感器423中发射端的信号透过弹珠导管402的通孔进入第一传感器423的接收端，弹珠从U型钢丝软管5的输出端经弹珠导管402的上部开口进入弹珠导管402中，优选的，U型钢丝软管5的输出端与弹珠导管402的上部贴合，弹珠下落经过第一传感器423，第一传感器423计数，第一传感器423的计数达到预设数量时，第一阻挡气缸424伸出，第一阻挡气缸424的缸杆伸出弹珠导管402的内部，第一阻挡气缸424阻挡弹珠继续下落。下落控制机构包括第二阻挡气缸425和第三阻挡气缸426，第二阻挡气缸425和第三阻挡气缸426交错设置在弹珠导管402的下部，第二阻挡气缸425和第三阻挡气缸426均通过抱紧箍安装在弹珠导管402中，弹珠导管402中开有对应第二阻挡气缸425和第三阻挡气缸426的缸杆穿过的通孔，第二阻挡气缸425的轴心与第三阻挡气缸426的轴心距离小于一个弹珠的最大外径。

弹珠具有一定的下落速度，第一阻挡气缸424、第二阻挡气缸425、第三阻挡气缸426的缸杆自由端的外部包裹软性材料，优选的，采用尼龙材质，从而减少对弹珠的冲击。

初始位置，第一阻挡气缸424的缸杆缩回，第二阻挡气缸425的缸杆缩回，第三阻挡气缸426的缸杆伸出，弹珠经弹珠导管402下落的过程：弹珠从弹珠导管402上端口进入，第三阻挡气缸426 阻挡弹珠从弹珠导管402下端口落下，第一传感器423感应进入弹珠导管402的弹珠数量，当第一传感器423与第三阻挡气缸426之间的弹珠导管402充满物料时，第一传感器423触发第一阻挡气缸424伸出阻挡弹珠继续下落，第二阻挡气缸425伸出阻挡弹珠按压弹珠导管402次下方的弹珠，第三阻挡气缸426回位，最下方的弹珠下落，然后第三阻挡气缸426伸出，第二阻挡气缸425回位，最下方弹珠下落，第二阻挡气缸425伸出，第三阻挡气缸426回位，如此往复，直到弹珠导管402中第一阻挡气缸424下方的弹珠全部从弹珠导管402落下。

然后第三阻挡气缸426伸出，第一阻挡气缸424回位、第二阻挡气缸425回位，第一传感器423重新计数，弹珠继续进入弹珠导管402，然后重复投料过程。

优选的，第一阻挡气缸424、第二阻挡气缸425、第三阻挡气缸426均采用迷你气缸，减少弹珠导料机构自身的重量，提高动作的灵活性。

提升部301包括提升板311，提升板311可滑动地紧贴料仓302的内侧面设置，提升板的上端面与料仓302被贴合侧面之间形成v字型横截面，料仓302的下端开口，料仓302的下端仅能够容纳提升板311穿过，本实施例中，提升板311采用矩形薄板，相应地料仓302的下端开口矩形孔，提升马达312安装在料仓302的外侧面，提升马达312与提升板311的下部通过线性转化机构相连，提升马达312带到提升板311沿料仓302被贴合面滑行。弹珠放置在料仓302中，提升马达312带动位于提升板311的上端面与被贴合面的之间组成的v字型夹角之间的弹珠上行，弹珠被运送到输送槽303的输入端，采用提升马达312，可以精确控制整个上升过程中的速度，减少加速度冲击，输送槽303靠近料仓302的一端高于靠近U型钢丝软管5的一端，从而输送槽303中的弹珠利用重力作用在输送槽303中运动。

气力输送机安装在U型钢丝软管5靠近输送槽303的一端，气力输送机为U型钢丝软管5提供负压，从而吸入输送槽303末端的弹珠。为了保证吸取平顺性，输送槽303的末端设置顶升机构304，顶升机构304设置输送槽303的末端的下方，输送槽303的末端开有通孔，顶升机构304穿过输送槽303末端的通孔将输送槽303内的弹珠顶起，本实施例中，顶升机构304包括顶升气缸，顶升气缸安装在输送槽303的下端，半球形托座与顶升气缸的缸杆固连，顶升气缸缩回时，半球形托座与输送槽303的凹槽平齐。

为了提高弹珠装入酒瓶的效率，弹珠上料单元的数量可以设置为多个，本实施例中，优选为两个，第三传感器设置酒瓶输送线的两侧且位于两个弹珠上料单元之间，弹珠装入酒瓶时，弹珠的上部高于酒瓶瓶口，第三传感器的感应高度略高于酒瓶瓶口的高度，弹珠装入酒瓶瓶口后，弹珠少部分漏出瓶口，从而第三传感器能够感应装有弹珠的酒瓶，对于没有装入弹珠的瓶口，第三传感器无法感应，从而第三传感器用于检测酒瓶是否装有弹珠，对于在前一弹珠上料单元没有装入弹珠的酒瓶，下一弹珠上料单元为其进行上料。对于酒瓶输送线6上，酒瓶排列较密集的情况下，可以设置弹珠上料单元对连续的多个酒瓶进行投料。

开机前准备，人工将弹珠放置到料仓302中，本设备的动作过程如下：A.酒瓶从上一工序运动到酒瓶输送线6上，酒瓶进入两侧导杆之间，随着两侧导杆之间距离逐渐减少，酒瓶整齐运动到弹珠上料单元下方的酒瓶输送线6；B.待进入弹珠导管402中的数量达到预设数量后，机械手本体401带动弹珠导料机构运动到待装入弹珠的酒瓶正上方，机械手本体401带动弹珠导料机构下行，对酒瓶投入弹珠。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种弹珠自动装入酒瓶设备，包括酒瓶输送线（6），导向机构（1）沿酒瓶输送线（6）的运动方向设置在酒瓶输送线（6）上游，至少一个弹珠上料单元沿酒瓶输送线（6）的运动方向设置在所述酒瓶输送线（6）下游，弹珠上料单元包括弹珠理料机构（3）和弹珠上料机构（4），弹珠上料机构（4）设置在酒瓶输送线（6）的一侧，弹珠理料机构（3）设置在弹珠上料机构（4）远离酒瓶输送线（6）的一侧，弹珠理料机构（3）包括料仓（302），所述料仓（302）内设置提升部（301），输送槽（303）设置在提升部（301）的输出端；弹珠上料机构（4）包括机械手本体（401）和弹珠导料机构，气力输送机与U型钢丝软管（5）相连，其特征在于，

所述弹珠导料机构包括弹珠导管（402），U型钢丝软管（5）的两端分别与输送槽（303）的输出端、弹珠导管（402）的上部相连，弹珠导管（402）中部固定在机械手本体（401）的末端法兰上，机械手本体（401）能够带动弹珠导料机构沿平行于酒瓶输送线（6）方向和竖直方向运动。

2.根据权利要求1所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述弹珠导料机构还包括进料控制机构和下落控制机构，所述进料控制机构包括位于弹珠导管（402）上部的第一传感器（423）和第一阻挡气缸（424），弹珠导管（402）的侧面开有多个通孔，第一阻挡气缸（424）设置在第一传感器（423）的上方，第一阻挡气缸（424）的缸杆穿过弹珠导管（402）的通孔进入其内部，第一传感器（423）透过弹珠导管（402）中通孔检测弹珠导管（402）的进料数量，下落控制机构包括第二阻挡气缸（425）和第三阻挡气缸（426），第二阻挡气缸（425）和第三阻挡气缸（426）交错设置在弹珠导管（402）的下部，弹珠导管（402）中开有对应第二阻挡气缸（425）和第三阻挡气缸（426）的缸杆穿过的通孔。

3.根据权利要求2所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述第一阻挡气缸（424）的缸杆、第二阻挡气缸（425）的缸杆、第三阻挡气缸（426）的缸杆自由端的外部包裹软性材料。

4.根据权利要求2所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述第一阻挡气缸（424）、第二阻挡气缸（425）、第三阻挡气缸（426）均采用迷你气缸。

5.根据权利要求1所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述导向机构（1）包括位于酒瓶输送线（6）两侧的导向杆，导向杆通过安装支架杆设置在酒瓶输送线（6）的两侧，两侧导向杆沿酒瓶输送线（6）的运动方向之间的距离逐渐减少，两侧导向杆末端之间的距离略大于酒瓶瓶口的外径，在导向杆的末端设置第二传感器（2），第二传感器（2）用于检测酒瓶在酒瓶输送线（6）上的位置，通过编码器与第二传感器（2）配合使用，对酒瓶位置进行定位追踪。

6.根据权利要求1所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述提升部（301）包括提升板（311），所述提升板（311）可滑动地紧贴料仓（302）的内侧面设置，所述提升板（311）的上端面与被贴合的料仓（302）的侧面之间形成V字型夹角，料仓（302）的下端开口，料仓（302）的下端仅能够容纳提升板（311）穿过，提升马达（312）带动所述提升板（311）沿料仓（302）滑行。

7.根据权利要求1所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，还包括顶升机构（304），顶升机构（304）设置在所述输送槽（303）的末端且位于其下方，输送槽（303）的末端是开有通孔，顶升机构（304）穿过所述输送槽（303）末端的通孔将输送槽（303）内的弹珠顶起。

8.根据权利要求1所述的弹珠自动装入酒瓶设备，其特征在于，所述弹珠上料单元的数量为两个，第三传感器设置酒瓶输送线的两侧且位于两个所述弹珠上料单元之间，第三传感器的感应高度略高于酒瓶瓶口的高度，第三传感器用于检测酒瓶是否装有弹珠。

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