CN111942644A - 玻璃瓶自动包装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃瓶自动包装设备，旨在提供一种不仅可以降低人工成本，提高玻璃瓶的装盒效率，而且可以避免因人工装盒，而导致玻璃瓶被污染的问题的玻璃瓶自动包装设备。它包括机架；包装输送线，包装输送线用于运输玻璃瓶，玻璃瓶在包装输送线上沿包装输送线的输送方向依次等距分布；切换式包装台，切换式包装台包括转动设置在机架上的旋转台、用于启动旋转台旋转的旋转执行机构及若干个设置在旋转台上的包装盒放置架，各包装盒放置架绕旋转台的旋转轴周向均匀分布，包装盒放置架用于放置包装盒；以及机械手，机械手用于抓取包装输送线上的玻璃瓶，并将玻璃瓶放置到包装盒放置架上的包装盒内。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装设备，具体涉及一种玻璃瓶自动包装设备。
背景技术
目前在玻璃瓶（例如西林瓶或安瓿瓶）的生产中，玻璃瓶经过整个工艺流程后，需要将玻璃瓶进行装盒，将玻璃瓶装入包装盒内。目前玻璃瓶的装盒操作，一般都是依靠人工来操作来完成，如此，不仅需要增加一个人工操作工位，通过人工完成玻璃瓶的装盒操作，增加人工成本，使得玻璃瓶的装盒效率低，而且由于采用人工装盒，还容易污染玻璃瓶。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种不仅可以降低人工成本，提高玻璃瓶的装盒效率，而且可以避免因人工装盒，而导致玻璃瓶被污染的问题的玻璃瓶自动包装设备。
本发明的技术方案是：
一种玻璃瓶自动包装设备，包括：机架；包装输送线，包装输送线用于运输玻璃瓶，玻璃瓶在包装输送线上沿包装输送线的输送方向依次等距分布；切换式包装台，切换式包装台包括转动设置在机架上的旋转台、用于启动旋转台旋转的旋转执行机构及若干个设置在旋转台上的包装盒放置架，各包装盒放置架绕旋转台的旋转轴周向均匀分布，包装盒放置架用于放置包装盒；以及机械手，机械手用于抓取包装输送线上的玻璃瓶，并将玻璃瓶放置到包装盒放置架上的包装盒内。本方案的玻璃瓶自动包装设备能够实现玻璃瓶的自动装盒，无需人工装盒操作，从而降低人工成本，提高玻璃瓶的装盒效率，而且可以避免因人工装盒，而导致玻璃瓶被污染的问题。
作为优选，机械手包括：升降架；旋转架，旋转架通过水平转轴转动设置在升降架上，所述水平转轴与包装输送线的输送方向相平行，所述旋转架上设有若干个真空吸盘，各真空吸盘沿包装输送线的输送方向依次等距分布，真空吸盘用于抓取包装输送线上的玻璃瓶；
转动执行机构，转动执行机构设置在升降架上用于驱动所述旋转架转动的转动；升降执行机构，升降执行机构用于升降所述升降架；平移执行机构，平移执行机构设置在机架上用于平移所述升降执行机构，以将升降架、旋转架及真空吸盘能够在包装输送线与切换式包装台之间来回移动。本方案的机械手不仅能够一次从包装输送线上抓取多个玻璃瓶（各真空吸盘沿包装输送线的输送方向依次等距分布，一个真空吸抓取一个玻璃瓶），将成排的玻璃瓶装入包装盒（一次一排玻璃瓶装入），从而有效提高玻璃瓶装盒效率；而且可以通过转动执行机构来调节旋转架、真空吸盘及玻璃瓶的方位，以适应不同放置状态的包装盒的装盒需求。
作为优选，平移执行机构由直线模组构成，该直线模组呈水平分布，所述升降执行机构由直线模组构成，该直线模组呈竖直分布，所述升降执行机构固定在平移执行机构的滑块上，所述升降架固定在升降执行机构的滑块上。
作为优选，转动执行机构包括驱动气缸及固定在水平转轴上的摆杆，所述驱动气缸的一端铰接在升降架上，驱动气缸的另一端铰接在摆杆上。
作为优选，包装输送线包括链板传送机，链板传送机包括链轮、链条及若干并排设置在链条链板，所述链条链板上设有一个用于放置玻璃瓶的V形槽。如此，可以通过V形槽来定位玻璃瓶。
作为优选，机架上设有输入端传感器，输入端传感器靠近包装输送线的输入端，输入端传感器用于检测包装输送线的输入端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶时，则包装输送线前进一步，以将下一个空置的V形槽输送到包装输送线的输入端。如此，输入端传感器可以检测到每一个输入到包装输送线上的玻璃瓶，每当一个玻璃瓶被输送到包装输送线的输入端的V形槽上后，包装输送线前进一步，以将下一个空置的V形槽输送到包装输送线的输入端，为下一个玻璃瓶输入做准备，以实现包装输送线上无间隔的玻璃瓶装载并向前运输。
作为优选，机架上设有输出端传感器，输出端传感器靠近包装输送线的输出端，输出端传感器用于检测包装输送线的输出端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶，则包装输送线停止工作。如此，不仅可以避免包装输送线上的玻璃瓶掉落，而且可以在输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶后，通过机械手将包装输送线上靠近输出端的这部分玻璃瓶抓取到包装盒内，实现装盒。
作为优选，包装盒放置架包括支撑斜板，支撑斜板的上部外旋转台的外侧倾斜，支撑斜板的下部设有下限位板。如此，包装盒可以直接放置在支撑斜板的正面上，包装盒的下边缘抵在下限位板上，从而将包装盒支撑在包装盒放置架上，包装盒的盒口朝向旋转台的中心。
作为优选，包装盒放置架还包括两个侧限位组件以及同步机构，所述侧限位组件包括设置在支撑斜板的背面上的安装凸块、设置在安装凸块上的水平导向孔、滑动设置在水平导向孔内的水平导杆及与水平导杆相连接的竖直侧限位板，两个侧限位组件的竖直侧限位板对称分布在支撑斜板的左右两侧，水平导杆与支撑斜板相平行，竖直侧限位板与支撑斜板相垂直；所述同步机构包括通过轴杆转动设置在支撑斜板的背面上的转动杆、两个设置在转动杆上的腰型孔及两根与腰型孔一一对应的销轴，所述转动杆与支撑斜板相平行，所述轴杆与支撑斜板相垂直，两个腰型孔对称分布在轴杆的两侧，腰型孔的长方形沿轴杆的径向延伸，所述销轴与轴杆相平行，两根销轴对称分布在轴杆的两侧，销轴插设在对应的腰型孔内，两根销轴中的一根销轴固定在一侧限位组件的水平导杆上，另一根销轴固定在另一侧限位组件的水平导杆上。如此，可以通过左右两个侧限位组件的竖直侧限位板及同步机构，来实现对支撑在包装盒放置架上的包装盒进行准确的定位，具体的，在包装盒支撑在包装盒放置架上后，包装盒位于两个侧限位组件的竖直侧限位板之间，接着，将任一侧限位组件的竖直侧限位板往包装盒方向推移，这个过程中，在同步机构的作用下，另一侧限位组件的竖直侧限位板将同步往包装盒方向推移，当两个侧限位组件的竖直侧限位板同时抵压住包装盒的侧面后，即可实现将包装盒进行准确的定位在包装盒放置架上，从而保证机械手能够将成排的玻璃瓶顺利、准确的放置到包装盒内，直到包装盒装满，避免发生机械手与包装盒发生干涉，而导致自动装盒失败的问题。
作为优选，旋转执行机构为旋转电机。
本发明的有益效果是：能够实现玻璃瓶的自动装盒，无需人工装盒操作，从而降低人工成本，提高玻璃瓶的装盒效率，而且可以避免因人工装盒，而导致玻璃瓶被污染的问题。
附图说明
图1是本发明的玻璃瓶自动包装设备的一种结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本发明的机械手的转动执行机构处的一种局部结构示意图。
图4是本发明的包装盒放置架正面的一种结构示意图。
图5是本发明的包装盒放置架背面的一种结构示意图。
图中：
机架1；
包装输送线2，链条链板2.1，V形槽2.2；
切换式包装台3，旋转台3.1，包装盒放置架3.2，支撑斜板3.21，下限位板3.22，侧限位组件3.23，安装凸块3.231，水平导杆3.232，竖直侧限位板3.233，同步机构3.24，轴杆3.241，转动杆3.242，腰型孔3.243，销轴3.244；
机械手4，升降架4.1，旋转架4.2，升降执行机构4.3，平移执行机构4.4，水平转轴4.5，真空吸盘4.6，摆杆4.7，驱动气缸4.8。
具体实施方式
为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一：如图1所示，一种玻璃瓶自动包装设备，包括机架1、包装输送线2、切换式包装台3及机械手4。
包装输送线2用于运输玻璃瓶，玻璃瓶在包装输送线上沿包装输送线的输送方向依次等距分布，本实施例中，包装输送线水平分布。
切换式包装台3包括转动设置在机架上的旋转台3.1、用于启动旋转台旋转的旋转执行机构及4个设置在旋转台上的包装盒放置架3.2。当然包装盒放置架还可以设置为2个或3个或5个或更多个。各包装盒放置架绕旋转台的旋转轴周向均匀分布。包装盒放置架用于放置包装盒。 本实施例中，旋转执行机构为旋转电机或旋转气缸。
机械手4用于抓取包装输送线上的玻璃瓶，并将玻璃瓶放置到包装盒放置架上的包装盒内。
本实施例的玻璃瓶自动包装设备能够实现玻璃瓶的自动装盒，具体的，玻璃瓶（例如西林瓶或安瓿瓶）经过整个工艺流程后，通过抓取装置（例如现有技术中的机械手）将玻璃瓶抓取到包装输送线上，玻璃瓶在包装输送线上沿包装输送线的输送方向依次等距分布；包装盒放置在包装盒放置架上；接着，通过机械手用于抓取包装输送线上的玻璃瓶，并将玻璃瓶放置到其中的一个包装盒内（该包装盒所在位置为装盒工位），当该包装盒装满玻璃瓶后，旋转台转动，将装满玻璃瓶的包装盒切换出装盒工位，使另一个空置的包装盒切换进入装盒工位，为玻璃瓶装盒做准备；切换出的装满玻璃瓶的包装盒，将由操作工人取下，并再次放上空的包装盒即可；如此，实现玻璃瓶的自动装盒，无需人工装盒操作，从而降低人工成本，提高玻璃瓶的装盒效率，而且可以避免因人工装盒，而导致玻璃瓶被污染的问题。
本实施例的图1中，包装输送线2为两条，两条包装输送线平行分布。切换式包装台为两个，切换式包装台与包装输送线一一对应。机械手为两个，机械手与包装输送线一一对应。
进一步的，如图2所示，包装输送线2包括链板传送机。链板传送机包括链轮、链条及若干并排设置在链条链板2.1。链条链板上设有一个用于放置玻璃瓶的V形槽2.2。如此，可以通过V形槽来定位玻璃瓶。
进一步的，机架上设有输入端传感器（图中未示出），输入端传感器靠近包装输送线的输入端，输入端传感器用于检测包装输送线的输入端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶时，则包装输送线前进一步，以将下一个空置的V形槽输送到包装输送线的输入端。如此，输入端传感器可以检测到每一个输入到包装输送线上的玻璃瓶，每当一个玻璃瓶被输送到包装输送线的输入端的V形槽上后，包装输送线前进一步，以将下一个空置的V形槽输送到包装输送线的输入端，为下一个玻璃瓶输入做准备，以实现包装输送线上无间隔的玻璃瓶装载并向前运输。
进一步的，机架上设有输出端传感器（图中未示出），输出端传感器靠近包装输送线的输出端，输出端传感器用于检测包装输送线的输出端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶，则包装输送线停止工作。如此，不仅可以避免包装输送线上的玻璃瓶掉落，而且可以在输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶后，通过机械手将包装输送线上靠近输出端的这部分玻璃瓶抓取到包装盒内，实现装盒。
进一步的，如图1 、图2所示，机械手4包括升降架4.1、旋转架4.2、转动执行机构、升降执行机构4.3及平移执行机构4.4。旋转架通过水平转轴4.5转动设置在升降架上。水平转轴与包装输送线的输送方向相平行。旋转架上设有若干个真空吸盘4.6，各真空吸盘沿包装输送线的输送方向依次等距分布。真空吸盘用于抓取包装输送线上的玻璃瓶。转动执行机构设置在升降架上用于驱动所述旋转架转动的转动。升降执行机构用于升降所述升降架。平移执行机构设置在机架上用于平移所述升降执行机构，以将升降架、旋转架及真空吸盘能够在包装输送线与切换式包装台之间来回移动。如此，机械手不仅能够一次从包装输送线上抓取多个玻璃瓶（各真空吸盘沿包装输送线的输送方向依次等距分布，一个真空吸抓取一个玻璃瓶），将成排的玻璃瓶装入包装盒（一次一排玻璃瓶装入），从而有效提高玻璃瓶装盒效率；而且可以通过转动执行机构来调节旋转架、真空吸盘及玻璃瓶的方位，以适应不同放置状态的包装盒的装盒需求。
本实施例中，平移执行机构4.4由直线模组构成，该直线模组呈水平分布；升降执行机构4.3由直线模组构成，该直线模组呈竖直分布；升降执行机构固定在平移执行机构的滑块上，升降架固定在升降执行机构的滑块上。当然平移执行机构还可以由平移气缸或电动推杆构成，升降执行机构也还可以由升降气缸或电动推杆构成。
如图3所示，转动执行机构包括驱动气缸4.8及固定在水平转轴上的摆杆4.7，驱动气缸的一端铰接在升降架上，驱动气缸的另一端铰接在摆杆上。当然转动执行机构还可以由电机构成。
进一步的，如图1 、图4所示，包装盒放置架3.2包括支撑斜板3.21，支撑斜板的上部外旋转台的外侧倾斜，支撑斜板的下部设有下限位板3.22。如此，包装盒可以直接放置在支撑斜板的正面上，包装盒的下边缘抵在下限位板上，从而将包装盒支撑在包装盒放置架上，包装盒的盒口朝向旋转台的中心。
进一步的，如图4 、图5所示，包装盒放置架3.2还包括两个侧限位组件3.23以及同步机构3.24。侧限位组件包括设置在支撑斜板的背面上的安装凸块3.231、设置在安装凸块上的水平导向孔、滑动设置在水平导向孔内的水平导杆3.232及与水平导杆相连接的竖直侧限位板3.233。两个侧限位组件的竖直侧限位板对称分布在支撑斜板的左右两侧。水平导杆与支撑斜板相平行。竖直侧限位板与支撑斜板相垂直。同步机构3.24包括通过轴杆3.241转动设置在支撑斜板的背面上的转动杆3.242、两个设置在转动杆上的腰型孔3.243及两根与腰型孔一一对应的销轴3.244。转动杆与支撑斜板相平行。轴杆与支撑斜板相垂直，两个腰型孔对称分布在轴杆的两侧，腰型孔的长方形沿轴杆的径向延伸。销轴与轴杆相平行，两根销轴对称分布在轴杆的两侧，销轴插设在对应的腰型孔内。两根销轴中的一根销轴固定在一侧限位组件的水平导杆上，另一根销轴固定在另一侧限位组件的水平导杆上。如此，可以通过左右两个侧限位组件的竖直侧限位板及同步机构，来实现对支撑在包装盒放置架上的包装盒进行准确的定位，具体的，在包装盒支撑在包装盒放置架上后，包装盒位于两个侧限位组件的竖直侧限位板之间，接着，将任一侧限位组件的竖直侧限位板往包装盒方向推移，这个过程中，在同步机构的作用下，另一侧限位组件的竖直侧限位板将同步往包装盒方向推移，当两个侧限位组件的竖直侧限位板同时抵压住包装盒的侧面后，即可实现将包装盒进行准确的定位在包装盒放置架上，从而保证机械手能够将成排的玻璃瓶顺利、准确的放置到包装盒内，直到包装盒装满，避免发生机械手与包装盒发生干涉，而导致自动装盒失败的问题。
本实施例中，支撑斜板的背面是指朝向旋转台外侧的支撑斜板的侧面。支撑斜板的正面是指朝向旋转台中心的支撑斜板的侧面。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，包括：
机架；
包装输送线，包装输送线用于运输玻璃瓶，玻璃瓶在包装输送线上沿包装输送线的输送方向依次等距分布；
切换式包装台，切换式包装台包括转动设置在机架上的旋转台、用于启动旋转台旋转的旋转执行机构及若干个设置在旋转台上的包装盒放置架，各包装盒放置架绕旋转台的旋转轴周向均匀分布，包装盒放置架用于放置包装盒；以及
机械手，机械手用于抓取包装输送线上的玻璃瓶，并将玻璃瓶放置到包装盒放置架上的包装盒内。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述机械手包括：
升降架；
旋转架，旋转架通过水平转轴转动设置在升降架上，所述水平转轴与包装输送线的输送方向相平行，所述旋转架上设有若干个真空吸盘，各真空吸盘沿包装输送线的输送方向依次等距分布，真空吸盘用于抓取包装输送线上的玻璃瓶；
转动执行机构，转动执行机构设置在升降架上用于驱动所述旋转架转动的转动；
升降执行机构，升降执行机构用于升降所述升降架；
平移执行机构，平移执行机构设置在机架上用于平移所述升降执行机构，以将升降架、旋转架及真空吸盘能够在包装输送线与切换式包装台之间来回移动。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述平移执行机构由直线模组构成，该直线模组呈水平分布，所述升降执行机构由直线模组构成，该直线模组呈竖直分布，所述升降执行机构固定在平移执行机构的滑块上，所述升降架固定在升降执行机构的滑块上。
4.根据权利要求2或3所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述转动执行机构包括驱动气缸及固定在水平转轴上的摆杆，所述驱动气缸的一端铰接在升降架上，驱动气缸的另一端铰接在摆杆上。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述包装输送线包括链板传送机，链板传送机包括链轮、链条及若干并排设置在链条链板，所述链条链板上设有一个用于放置玻璃瓶的V形槽。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述机架上设有输入端传感器，输入端传感器靠近包装输送线的输入端，输入端传感器用于检测包装输送线的输入端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶时，则包装输送线前进一步，以将下一个空置的V形槽输送到包装输送线的输入端。
7.根据权利要求5所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述机架上设有输出端传感器，输出端传感器靠近包装输送线的输出端，输出端传感器用于检测包装输送线的输出端处的一个V形槽上的玻璃瓶，当输入端传感器检测到包装输送线上放置有玻璃瓶，则包装输送线停止工作。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述包装盒放置架包括支撑斜板，支撑斜板的上部外旋转台的外侧倾斜，支撑斜板的下部设有下限位板。
9.根据权利要求8所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述包装盒放置架还包括两个侧限位组件以及同步机构，所述侧限位组件包括设置在支撑斜板的背面上的安装凸块、设置在安装凸块上的水平导向孔、滑动设置在水平导向孔内的水平导杆及与水平导杆相连接的竖直侧限位板，两个侧限位组件的竖直侧限位板对称分布在支撑斜板的左右两侧，水平导杆与支撑斜板相平行，竖直侧限位板与支撑斜板相垂直；所述同步机构包括通过轴杆转动设置在支撑斜板的背面上的转动杆、两个设置在转动杆上的腰型孔及两根与腰型孔一一对应的销轴，所述转动杆与支撑斜板相平行，所述轴杆与支撑斜板相垂直，两个腰型孔对称分布在轴杆的两侧，腰型孔的长方形沿轴杆的径向延伸，所述销轴与轴杆相平行，两根销轴对称分布在轴杆的两侧，销轴插设在对应的腰型孔内，两根销轴中的一根销轴固定在一侧限位组件的水平导杆上，另一根销轴固定在另一侧限位组件的水平导杆上。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种玻璃瓶自动包装设备，其特征是，所述旋转执行机构为旋转电机。
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