CN112520662B - 一种塑料瓶盖三爪旋盖机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，包括安装板、安装机架、气缸，旋转套、顶开杆及三个夹爪，旋转套与安装板转动连接，旋转套下部设有凸台连接套，凸台连接套下端设有空心轴，空心轴外设有弹性胶圈，凸台连接套外设有夹爪座，夹爪上端设有压紧部，压紧部、夹爪之间的连接处与夹爪座铰接，夹爪中部设有伸入空心轴上避让口内的外挤压部，夹爪下端固定有夹头；气缸的活塞杆端部固定有下压板，顶开杆下穿旋转套及凸台连接套，顶开杆上端固定有限位块，顶开杆外套有弹簧，顶开杆下端悬于挤压部上方，旋转套内壁设有纵向滑槽，顶开杆外壁面设有与纵向滑槽相适配的花键。本发明对瓶盖夹紧力保持一致，能实现对瓶盖快速旋紧，瓶盖旋紧作业质量好。

Description

一种塑料瓶盖三爪旋盖机构

技术领域

本发明涉及一种药品包装装置，尤其是涉及一种塑料瓶盖三爪旋盖机构。

背景技术

药物（粉剂或者胶囊）用塑料包装瓶灌装后，需要对塑料包装瓶旋上瓶盖进行封盖。目前通常采用瓶盖旋紧机构旋紧瓶盖，例如，授权公告号CN203998880U，授权公告日2014.12.10的中国专利公开了一种伺服三爪旋盖机构，包括旋盖头、伺服电机、气缸 及支撑板，旋盖头主要由爪座、爪指、连杆 及牵引架 组成，爪指为三个且均匀铰接在爪座周边，伺服电机和气缸并排平行固定支撑板上方，支撑板上设有轴承座，轴承座内安装有带中心孔的旋转套，旋转套的下端连接旋盖头，旋转套与伺服电机之间带传动；气缸下端连接抓取控制杆，所述的抓取控制杆贯穿旋转套且抓取控制杆的下端与牵引架相连；所述的支撑板固定在升降轴的上端，升降轴位于导向套内，升降轴的下端连接凸轮升降机构。该三爪旋盖机构存在以下缺陷：（1）升降轴下降至爪指与盖子周边对应时停止，气缸动作并通过抓取控制杆控制爪指收拢，爪指将盖子抓紧，伺服电机启动，旋转套带动旋盖头旋转将盖子拧紧，旋转套只能水平旋转，不能同时向下移动补偿瓶盖旋转下移的距离，造成瓶盖旋紧不可靠；（2）气缸下端连接抓取控制杆，抓取控制杆贯穿旋转套且抓取控制杆的下端与牵引架相连，爪指通过抓取控制杆的上升或下降实现收拢或松开，由于气缸的活塞杆在运行时具有惯性，且气缸的气源压力也通常不能保持稳定，使得气缸的活塞杆实际行程也不稳定，导致爪指对瓶盖的抱紧力也不稳定，运行稳定性差，无法保证瓶盖旋紧作业质量。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的三爪旋盖机构所存在的上述技术问题，提供了一种结构新颖，运行稳定性好，对瓶盖夹紧力保持一致，能实现对瓶盖快速旋紧，且瓶盖旋紧作业质量好的塑料瓶盖三爪旋盖机构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，包括安装板、安装机架及气缸，还包括中空的旋转套、顶开杆及三个夹爪，所述旋转套穿过安装板并与安装板转动连接，旋转套上部设有水平皮带轮，旋转套下部设有凸台连接套，所述凸台连接套下端固定有空心轴，所述空心轴外套设有弹性胶圈，凸台连接套的凸台外固定有夹爪座，所述夹爪位于空心轴外围绕空心轴间隔设置，所述夹爪上端设有压紧部，所述压紧部、夹爪之间的连接处与夹爪座铰接，压紧部压紧在弹性胶圈与夹爪座之间，夹爪中部设有外挤压部，空心轴上沿周向间隔设有避让口，所述外挤压部的端部伸入避让口内，夹爪下端固定有夹头，所述夹头内壁面合围形成用于夹紧瓶盖的夹孔；所述气缸的活塞杆端部固定有下压板，所述顶开杆下穿旋转套及凸台连接套，顶开杆的上端固定有限位块，所述限位块位于下压板下方，顶开杆位于旋转套与限位块之间的部分套有弹簧，顶开杆的下端位于空心轴内并悬于挤压部上方，旋转套内壁设有纵向滑槽，顶开杆外壁面设有花键，所述花键与纵向滑槽相适配。本发明中的安装板底部连接有升降轴使得本发明整体可以升降，同时安装板上还安装有与水平皮带轮通过皮带连接的伺服电机，升降轴与伺服电机均为本领域的常规结构，故不在此赘述；本发明中旋转套可在水平皮带轮的带动下发生旋转，顶开杆通过花键与纵向滑槽的配合既可以旋转又可以在下压板与弹簧的作用下进行升降，当气缸的活塞杆伸出时，下压板下压限位块，使顶开杆的下端插入外挤压部之间的空隙，外挤压部受到顶开杆的挤压而使夹爪外扩从而带动压紧部下压弹性胶圈，弹性胶圈向下压缩变形后夹爪外扩，夹头张开（此时夹爪处于松开状态），当安装板下降至瓶盖进入夹头之间时，气缸的活塞杆收缩，下压板离开限位块，顶开杆在弹簧回复力作用下向上提起并从外挤压部之间退出，在弹性胶圈回复力作用下，压紧部复位，夹头夹紧瓶盖同时旋紧瓶盖，在夹头旋紧瓶盖的同时，安装板继续下降一定距离以补偿瓶盖旋转下移的距离；本发明通过顶开杆向外挤压外挤压部，利用杠杆原理使压紧部下压弹性胶圈，弹性胶圈产生形变后使夹爪外扩从而使夹头张开，顶开杆离开外挤压部后，弹性胶圈又重新将压紧部复位，使夹爪内收从而使夹头收拢夹紧瓶盖，通过顶开杆与外挤压部、压紧部与弹性胶圈之间的配合，夹头同步收放，不会受气缸的活塞杆实际行程的影响，夹头对瓶盖的夹紧力稳定一致，运行稳定性好，能有效保证瓶盖旋紧作业质量。

作为优选，所述安装板的上、下表面固定有上轴承座和下轴承座，所述旋转套上端穿过上轴承座，旋转套下端穿过下轴承座。

作为优选，所述限位板上固定有缓冲胶柱。缓冲胶柱起到缓冲作用，使得限位块与下压板之间为弹性接触，降噪的同时减少对气缸的冲击力。

作为优选，所述夹爪座上沿周向间隔设有安装槽，所述压紧部、夹爪之间的连接处位于安装槽内并通过销轴与安装槽两侧的侧壁铰接。

作为优选，所述压紧部、外挤压部外的端部均设有挤压轮，所述压紧部的挤压轮压紧在弹性胶圈与夹爪座之间。挤压轮可滚动，且没有棱角，可避免压紧部、外挤压部集中受力。

作为优选，所述弹性胶圈的上端面固定有上压环，弹性胶圈的下端面固定有下压环，压紧部的挤压轮压紧在上压环与夹爪座之间。上压环与下压环起到固定、保护及支撑弹性胶圈的作用；挤压轮压紧在上压环与夹爪座之间，弹性胶圈受力均匀且不易损坏。

作为优选，所述上压环、下压环的相对面上设有弹性胶圈限位槽，上压环、下压环套于空心轴外并与孔空心轴螺纹连接。上压环、下压环与孔空心轴螺纹连接，安装方便。

作为优选，所述空心轴的上部设有限位台阶，所述限位台阶的台阶面与上压环发生阻挡干涉。限位台阶用于限制上压环的上升位置，避免压紧部在上压环与夹爪座之间受压过紧而使得夹爪不易转动，影响夹头的收拢或松开。

作为优选，所述空心轴下端固定有限位板，所述限位板上沿周向设有与夹爪相适配的限位缺口，限位板底部固定有消音缓冲块，所述消音缓冲块外圆周面与夹头内壁接触适配。限位缺口既能避免夹爪发生晃动，又能起到导向作用，使夹爪沿限位缺口外扩或收拢，提高运行稳定性。

作为优选，所述顶开杆的下端设有导向锥面。导向锥面起到导向作用，有利于顶开杆插入外挤压部之间的空隙。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）通过顶开杆与外挤压部、压紧部与弹性胶圈之间的配合，夹头同步收放，不会受气缸的活塞杆实际行程的影响，夹头对对瓶盖的抱紧力稳定一致，运行稳定性好，能有效保证瓶盖旋紧作业质量；

（2）夹头旋紧瓶盖的同时，安装板会继续下降一定距离以补偿瓶盖旋转下移的距离，瓶盖旋紧可靠。

附图说明

图1是本发明的一种主视图。

图2 是本发明中安装板、顶开杆、旋转套、凸台连接套及空心轴之间的装配示意图。

图3是本发明中夹爪的一种主视图。

图4是本发明中夹头的一种配合示意图。

图5是上压环、弹性胶圈及下压环之间的一种配合示意图。

图6是本发明中限位板的俯视图。

图7是图6的正视图。

图中：安装板1，安装机架2，气缸3，旋转套4，顶开杆5，夹爪6，水平皮带轮7，凸台连接套8，空心轴9，弹性胶圈10，夹爪座11，压紧部12，外挤压部13，避让口14，夹头15，夹孔16，下压板17，限位块18，弹簧19，纵向滑槽20，花键21，上轴承座22，下轴承座23，缓冲胶柱24，安装槽25，挤压轮26，上压环27，下压环28，限位台阶29，限位板30，限位缺口31，消音缓冲块32，导向锥面33。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，包括安装板1、安装机架2、气缸3、中空的旋转套4、顶开杆5及三个夹爪6，安装板的上、下表面固定有上轴承座22和下轴承座23，安装板的上表面还固定有伺服电机（图中未示出），安装板的下表面还固定连接有可使安装板上下运动的升降轴（图中未示出），旋转套上端穿过上轴承座，旋转套下端穿过下轴承座，旋转套上部固定有水平皮带轮7，水平皮带轮通过传动带与伺服电机连接，旋转套下端露于下轴承座外的部分连接有凸台连接套8，凸台连接套下端螺纹连接有空心轴9，空心轴外套设有弹性胶圈10，弹性胶圈的上端面固定有上压环27（如图5所示），弹性胶圈的下端面固定有下压环28，上压环、下压环的相对面上设有与弹性胶圈相适配的弹性胶圈限位槽，上压环、下压环套于空心轴外并与孔空心轴螺纹连接，空心轴的上部设有限位台阶29，限位台阶的台阶面与上压环发生阻挡干涉，凸台连接套的凸台外固定有夹爪座11，夹爪座上沿周向间隔设有安装槽25，夹爪位于空心轴外围绕空心轴间隔设置，夹爪上端设有压紧部12，压紧部的端部设有挤压轮26（如图3所示），压紧部的挤压轮压紧在夹爪座与上压环之间，压紧部、夹爪之间的连接处位于安装槽内并通过销轴与安装槽两侧的侧壁铰接，夹爪中部设有外挤压部13，外挤压部外的端部均设有挤压轮26，空心轴上沿周向间隔设有避让口14，外挤压部的端部伸入避让口内，夹爪下端固定有夹头15，夹头内壁面合围形成用于夹紧瓶盖的夹孔16（如图4所示），空心轴下端螺纹连接有限位板30（如图6、图7所示），限位板上沿周向设有与夹爪相适配的限位缺口31，限位板底部固定有消音缓冲块32，消音缓冲块外圆周面与夹头内壁接触适配；气缸的活塞杆端部固定有下压板17，顶开杆下穿旋转套及凸台连接套，顶开杆的上端固定有限位块18，限位板上固定有缓冲胶柱24，缓冲胶柱位于下压板下方，顶开杆位于旋转套与限位块之间的部分套有弹簧19，顶开杆的下端位于空心轴内并悬于挤压部上方，顶开杆的下端设有导向锥面33，旋转套内壁设有纵向滑槽20，顶开杆外壁面设有花键21，花键与纵向滑槽相适配。

本发明的运行过程为：包装瓶通过转盘送至本发明中夹头的下方时，升降轴下降带动安装板下降，此时气缸的活塞杆完全伸出，下压板下压缓冲胶柱使顶开杆的下端插入外挤压部之间的空隙内，外挤压部端部的挤压轮受到顶开杆的挤压而使夹爪以销轴为轴发生转动外扩从而带动压紧部端部的挤压轮下压上压环，上压环受到挤压轮的压力而使弹性胶圈向下压缩变形使得夹爪外扩，夹头处于张开状态；待安装板下降至瓶盖进入夹头之间时，气缸的活塞杆收缩，下压板离开缓冲胶柱，顶开杆在弹簧回复力作用下向上提起从外挤压部端部的挤压轮之间退出，在弹性胶圈回复力作用下，压紧部端部的挤压轮与夹爪复位，夹头夹紧瓶盖同时旋紧瓶盖，在夹头旋紧瓶盖的同时，安装板在升降轴的作用下继续下降一定距离以补偿瓶盖旋转下移的距离；待瓶盖旋紧后，气缸的活塞杆伸出，夹头松开瓶盖，升降轴上升使安装板复位，完成一次旋盖过程。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，包括安装板（1）、安装机架（2）及气缸（3），其特征在于，还包括中空的旋转套（4）、顶开杆（5）及三个夹爪（6），所述旋转套穿过安装板并与安装板转动连接，旋转套上部设有水平皮带轮（7），旋转套下部设有凸台连接套（8），所述凸台连接套下端固定有空心轴（9），所述空心轴外套设有弹性胶圈（10），凸台连接套的凸台外固定有夹爪座（11），所述夹爪位于空心轴外围绕空心轴间隔设置，所述夹爪上端设有压紧部（12），所述压紧部、夹爪之间的连接处与夹爪座铰接，压紧部压紧在弹性胶圈与夹爪座之间，夹爪中部设有外挤压部（13），所述压紧部、外挤压部外的端部均设有挤压轮（26），所述压紧部的挤压轮压紧在上压环与夹爪座之间，空心轴上沿周向间隔设有避让口（14），所述外挤压部的端部伸入避让口内，夹爪下端固定有夹头（15），所述空心轴下端固定有限位板（30），所述限位板上沿周向设有与夹爪相适配的限位缺口（31），限位板底部固定有消音缓冲块（32），所述消音缓冲块外圆周面与夹头内壁接触适配，所述夹头内壁面合围形成用于夹紧瓶盖的夹孔（16）；所述气缸的活塞杆端部固定有下压板（17），所述顶开杆下穿旋转套及凸台连接套，顶开杆的上端固定有限位块（18），所述限位块位于下压板下方，顶开杆位于旋转套与限位块之间的部分套有弹簧（19），顶开杆的下端位于空心轴内并悬于挤压部上方，旋转套内壁设有纵向滑槽（20），顶开杆外壁面设有花键（21），所述花键与纵向滑槽相适配。

2.根据权利要求1所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述安装板的上、下表面固定有上轴承座（22）和下轴承座（23），所述旋转套上端穿过上轴承座，旋转套下端穿过下轴承座。

3.根据权利要求1所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述限位板上固定有缓冲胶柱（24）。

4.根据权利要求1所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述夹爪座上沿周向间隔设有安装槽（25），所述压紧部、夹爪之间的连接处位于安装槽内并通过销轴与安装槽两侧的侧壁铰接。

5.根据权利要求1所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述弹性胶圈的上端面固定有上压环（27），弹性胶圈的下端面固定有下压环（28），压紧部的挤压轮压紧在夹爪座与上压环之间。

6.根据权利要求5所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述上压环、下压环的相对面上设有弹性胶圈限位槽，上压环、下压环套于空心轴外并与孔空心轴螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述空心轴的上部设有限位台阶（29），所述限位台阶的台阶面与上压环发生阻挡干涉。

8.根据权利要求1所述的一种塑料瓶盖三爪旋盖机构，其特征在于，所述顶开杆的下端设有导向锥面（33）。