CN112777539B - 一种自动机器人上盖机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动机器人上盖机，所述链道上设有定箱及退箱装置，通过定箱及退箱装置将盖垛箱定位在瓶盖及隔板抓取位置上；所述搬运机器人的摆臂上设有抓盖及退隔板装置；通过抓盖及退隔板装置同时抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作；通过搬运机器人带动抓盖及退隔板装置实现瓶盖、隔板的抓取和释放；还包括上盖装置，通过上盖装置将瓶盖按列吹送进行上盖；本发明可以有效避免瓶盖与设备的摩擦，保护瓶盖不受损害，保证了产品外观质量；可以避免瓶盖磨损以及摩擦静电吸附灰尘带来的产品污染，提高了产品质量；可以实现规则形状的瓶盖的理盖上盖，也可以适应异形瓶盖的理盖上盖，提高了设备适用性。

Description

一种自动机器人上盖机

技术领域

本发明涉及一种适用于医药、食品、化工等领域的自动化包装生产线中的理盖设备，具体的说，涉及一种自动机器人上盖机。

背景技术

在瓶装产品(例如酒水等)的生产线上，当灌装机将预定量的物料灌入瓶内后，需要对其进行压盖处理。为提高生产效率，现有技术通过压盖机对瓶子进行封口处理，而压盖过程需要将瓶盖呈规则排列的送入压盖机中。

传统生产过程中，瓶盖一般是成垛的放置在盖垛箱内，每垛瓶盖分多层设置，每层中的瓶盖均呈方形阵列规则放置在隔板上，上盖时通常是通过人工完成，将成垛的瓶盖一个个有序排列放置到链道上输送至压盖机，人工上盖效率低，容易出错，劳动强度大。

现有技术中还通过理盖上盖机自动上盖，在自动化瓶装生产线中，瓶盖的顺利输送制约着整个生产线流程的自动化程度，上盖工序是其中一个不可缺少的环节。现有理盖上盖机工作时，一般是通过人工或者卸垛装置将成垛的瓶盖卸垛后，一起送入上盖机中，上盖机将杂乱无章的瓶盖进行快速整理和排序，并准确地输送到压盖机处，瓶盖的供给速度及理盖的准确影响着瓶装灌装生产线的产量，鉴于上盖的重要性，实现瓶盖的快速准确输送是一个重要的课题。

目前在自动瓶盖上盖技术领域所使用的上盖机中, 普遍使用的自动上盖型式是利用转盘旋转离心力甩出排布的平行转盘式理盖上盖机，振动盘式理盖上盖机，斜盘齿槽型理盖上盖机，及刮板上盖型式理盖上盖机。此类理盖上盖机在实际生产过程中存在以下问题：

1、现有理盖上盖机，瓶盖运行过程中均有不同程度摩擦污染，运行中瓶盖之间相互碰撞比较严重，不但导致瓶盖掉漆、磨损现象，影响产品外观质量，而且磨损掉漆会污染瓶盖，给灌装产品带来很大的质量隐患。

2、现有理盖上盖机一般只能针对规则形状的瓶盖（比如圆形），对于异形瓶盖，比如大头异形盖等，无法实现自动理盖上盖，设备适用性差。

3、在生产过程中，理盖上盖机与瓶盖摩擦碰撞产生静电吸附大量灰尘，自动扣盖后灰尘进入酒瓶中影响产品质量。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种自动机器人上盖机，可以实现以下目的：

1、可以有效避免瓶盖与设备的摩擦，保护瓶盖不受损害，保证了产品外观质量；

2、可以避免瓶盖磨损以及摩擦静电吸附灰尘带来的产品污染，提高了产品质量；

3、可以实现规则形状的瓶盖的理盖上盖，也可以适应异形瓶盖的理盖上盖，提高了设备适用性。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种自动机器人上盖机，所述链道上设有定箱及退箱装置，通过定箱及退箱装置将盖垛箱定位在瓶盖及隔板抓取位置上；

所述搬运机器人的摆臂上设有抓盖及退隔板装置；通过抓盖及退隔板装置同时抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作；通过搬运机器人带动抓盖及退隔板装置实现瓶盖、隔板的抓取和释放；

还包括上盖装置，通过上盖装置将瓶盖按列吹送进行上盖。

进一步地，所述链道包括进箱链道和退箱链道；所述进箱链道和退箱链道并排安装且反向运行；

所述定箱及退箱装置包括L形的定箱板，所述定箱板的一个直边设在链道的端部边缘并垂直于链道的运行方向，另一个直边平行于链道的运行方向；定箱时，定箱板的一个直边在进箱链道的末端边缘，另一直边在进箱链道的侧部边缘，通过定箱板对盖垛箱进行横向定位。

进一步地，所述定箱板的一个边固定在无杠气缸32的活动件上，所述无杆气缸横跨进箱链道、退箱链道设置；

退箱时，所述无杆气缸带动定箱板沿链道宽度方向运行。

进一步地，所述抓盖及退隔板装置包括多个取盖头和多个隔板抓头，多个取盖头呈方形阵列设置；所述隔板抓头设在取盖头的间隙中；

所述隔板抓手和取盖头均为真空吸盘式结构，所述隔板抓头和取盖头均与抽真空管路连接。

进一步地，所述上盖装置包括水平放置的存盖托盘；所述存盖托盘上设有多个相互平行的长形开槽；所述存盖托盘在滑轨上间歇运行；所述存盖托盘每次运行的距离与相邻两个长形开槽的距离相同；

所述存盖托盘的侧部设有气嘴；所述存盖托盘与气嘴正对的另一侧部设有输盖滑道；上盖时，所述长形开槽一端与气嘴对准，另一端与所述输盖滑道衔接。

进一步地，所述进箱链道和退箱链道之间设有导箱凸台，所述进箱链道对应导箱凸台的另一侧、退箱链道对应导箱凸台的另一侧均设有护栏；通过导箱凸台和护栏对盖垛箱进行纵向定位。

进一步地，每个隔板抓手和取盖头上均安装有缓冲装置，所述缓冲装置为能够起到缓冲作用的弹性件，所述弹性件一端抵接在安装板上，另一端抵接在隔板抓头或者取盖头上。

进一步地，多个长形开槽依次排列成方形，相邻两个长形开槽之间的距离与呈阵列设置的取盖头中相邻两列之间的距离相同。

进一步地，所述导箱凸台未延伸至进箱链道的末端；所述进箱链道的末端侧部与退箱链道始端侧部形成连通口。

进一步地，所述隔板抓头的数量为偶数，多个隔板抓头规则排列呈方形；

所述隔板抓手和取盖头均安装在安装板上，所述安装板安装在安装座上，所述安装座安装在搬运机器人的摆臂上。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过真空吸盘式取盖头实现瓶盖的整层抓取，避免了瓶盖的相互碰撞，并且上盖过程中通过压缩空气整列有规则送入输盖滑道，瓶盖之间的相互碰撞及摩擦几乎不存在，有效解决了现有技术的理盖上盖机存在的瓶盖与设备、瓶盖与瓶盖之间的碰撞问题；从而可以保护瓶盖不受损害，保证了产品外观质量；可以避免瓶盖磨损以及摩擦静电吸附灰尘带来的产品污染，提高了产品质量。

本发明中取盖头及隔板抓头采用真空吸盘式结构，可以实现规则形状的瓶盖的理盖上盖，也可以适应异形瓶盖的理盖上盖，提高了设备适用性。

本发明中抓盖及退隔板装置能够同步抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作，减少了理盖上盖的工作步骤，提高了工作效率。

本发明中定箱及退箱装置，L形定箱板的设置，既可以完成盖垛箱的横向定位，还可以在无杆气缸的带动下完成退箱动作，将定箱及退箱巧妙的进行联合设计，简化了设备结构，降低了生产成本。

本发明中上盖装置，通过设置水平放置、并带有长形开槽的存盖托盘，可以将呈阵列布置的整层瓶盖按列分组放置，通过气嘴吹压缩空气将瓶盖按列送入输盖滑道内实现上盖，该过程中几乎瓶盖水平输送，使得瓶盖之间、瓶盖与设备之间几乎没有碰撞和摩擦。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是定箱及退箱装置的结构示意图；

图4是定箱及退箱装置的俯视图；

图5是定箱及退箱装置的左视图；

图6是抓盖及退隔板装置的结构示意图；

图7是抓盖及退隔板装置的左视图；

图8是抓盖及退隔板装置的俯视图；

图9是上盖装置的结构示意图；

图10是上盖装置的左视图；

图11是上盖装置的俯视图；

图中，

1-搬运机器人，2-进箱链道，3-定箱及退箱装置，31-定箱板，32-无杆气缸，33-气缸安装座，34-检测光电，35-瓶盖及隔板抓取工位，36-退隔板工位，4-退箱链道，5-抓盖及退隔板装置，51-隔板抓手，52-取盖头，53-安装板，54-缓冲装置，55-抽真空管路，56-安装座，6-上盖装置，61-存盖托盘，62-滑轨，63-气嘴，64-输盖滑道,65-长形开槽，7-导箱凸台，8-护栏，9-第一动力装置，10-第二动力装置,11-连通口。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例

如图1-2共同所示，本发明提供一种自动机器人上盖机，包括搬运机器人1、链道、定箱及退箱装置3、抓盖及退隔板装置5、上盖装置6；所述抓盖及退隔板装置5设置在搬运机器人1的摆臂上；所述定箱及退箱装置3设置在链道上；所述上盖装置6设置在搬运机器人1的侧部。

所述搬运机器人1的摆臂在定箱及退箱装置3和上盖装置6之间摆动。

所述链道包括并排安装在一起的进箱链道2和退箱链道4，所述进箱链道2和退箱链道4的运行方向相反；所述进箱链道2与第一动力装置9连接，通过第一动力装置9驱动进箱链道2运行；所述退箱链道4与第二动力装置10连接，通过第二动力装置10驱动退箱链道4运行。

为了使盖垛箱在链道上运行平稳，所述进箱链道2和退箱链道4之间设有导箱凸台7，所述进箱链道2对应导箱凸台7的另一侧、退箱链道4对应导箱凸台7的另一侧均设有护栏8；通过导箱凸台7和护栏8实现盖垛箱在进箱链道宽度方向上的定位，即纵向定位。

所述导箱凸台7未延伸至进箱链道2的末端，使进箱链道2的末端侧部与退箱链道4始端侧部形成连通口11，以便于盖垛箱从进箱链道2一侧进入退箱链道4内。

如图3-5共同所示，所述定箱及退箱装置3包括定箱板31、瓶盖及隔板抓取工位35、退隔板工位36；所述定箱板31为L形板，所述定箱板31包括相互垂直的两个直边，其中一个直边设置在链道的端部边缘并垂直于链道的运行方向设置，另一直边平行于链道的运行方向设置。

所述定箱板31的一个边固定在无杠气缸32的活动件上，所述无杆气缸32横跨进箱链道2、退箱链道4设置，所述无杆气缸32固定在气缸安装座33上，所述气缸安装座33设置在链道的端部。

所述瓶盖及隔板抓取工位35设置在进箱链道2的运行末端，所述退隔板工位36设置在退箱链道4的运行始端。

所述定箱及退箱装置3还包括检测光电34，所述检测光电34固定在进箱链道2的末端，用于检测来箱情况。

定箱及退箱装置3定箱时，定箱板31的一个直边在进箱链道2的末端边缘，另一直边在进箱链道2的侧部边缘，通过定箱板31实现盖垛箱在进箱链道2长度方向上的定位，即横向定位；盖垛箱在进箱链道上运行过程中，一方面通过护栏及导箱凸台实现纵向定位，一方面通过定箱板实现横向定位，从而使得每个盖垛箱停止在同一个位置，即瓶盖及隔板抓取工位35。

退箱时，所述无杆气缸32带动定箱板31沿链道宽度方向运行，将进箱链道2上的盖垛箱推送至退箱链道4上的退隔板工位36上。

如图6-8共同所示，通过所述抓盖及退隔板装置5同时抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作；所述抓盖及退隔板装置5包括多个取盖头52和多个隔板抓头51，多个取盖头52呈方形阵列设置；多个隔板抓头51设置在取盖头52的间隙中，所述隔板抓头51的数量为偶数，多个隔板抓头51规则排列呈方形，本实施例中隔板抓头51的数量为四个。

所述隔板抓手51和取盖头52均为真空吸盘式结构，所述隔板抓头51和取盖头52均与抽真空管路55连接，通过抽真空管路55使隔板抓头51和取盖头52处产生真空吸力将隔板或者瓶盖吸住，实现抓取隔板或者瓶盖的动作。

所述隔板抓手51和取盖头52均安装在安装板53上，所述安装板53安装在安装座56上，所述安装座56安装在搬运机器人1的摆臂上。

每个隔板抓手51和取盖头52上均安装有缓冲装置54，所述缓冲装置54为能够起到缓冲作用的弹性件，所述弹性件一端抵接在安装板53上，另一端抵接在隔板抓头51或者取盖头52上，本实施例中，缓冲装置54为弹簧；搬运机器人摆臂下行过程中缓冲装置2压缩形成缓冲，防止设备或瓶盖损伤。

如图9-11共同所示，所述上盖装置6将瓶盖整列输送压盖机构，实现上盖动作；所述上盖装置6包括存盖托盘61，所述存盖托盘61水平放置；所述存盖托盘61上设有多个相互平行的长形开槽65，多个长形开槽65依次排列成方形，相邻两个长形开槽65之间的距离与呈阵列设置的取盖头52中相邻两列之间的距离相同。

所述存盖托盘61滑动设置在滑轨62上，并通过伺服控制系统控制实现间歇运行，使存盖托盘52在沿滑轨62从一个长形开槽运行至相邻的长形开槽，即存盖托盘61每次运行的距离与相邻两个长形开槽65的距离相同。

所述存盖托盘61的侧部设有气嘴63，所述气嘴63内通压缩空气，所述气嘴63与供气系统连接；所述存盖托盘61与气嘴63正对的另一侧部设有输盖滑道64；上盖时，所述长形开槽65一端与气嘴63对准，另一端与所述输盖滑道64衔接，以保证长形开槽65内的瓶盖顺利进入输盖滑道64内。

实际生产中，盖垛中的隔板可以在瓶盖层的顶端、中部或者底端，为了避免当隔板在瓶盖层的中部或者底端时，隔板抓头51不妨碍取盖头52将瓶盖放置到存盖托盘61中，所述存盖托盘61上对应隔板抓头51的位置开设有隔板抓头51能够通过的孔。

本发明的工作过程如下：

第一步，将盖垛箱输入并定位在瓶盖及隔板抓取工位上

盛满瓶盖的盖垛箱随着进箱链道运行，运行过程中通过导箱凸台及护栏对盖垛箱进行纵向定位，当盖垛箱运行至前端碰触定箱板时，定箱板对盖垛箱进行横向定位，且此时检测光电检测到盖垛箱，进箱链道停止运行，这时盖垛箱停止在瓶盖及隔板抓取工位上；

下一步，抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板

搬运机器人摆臂带动抓盖退隔板装置运行至瓶盖及隔板抓取工位的上方，这时，每个取盖头与盖垛上待抓取层上每个瓶盖一一对正，且隔板抓头对正瓶盖间隙中的隔板，搬运机器人带动抓盖退隔板装置整体下行，取盖头和隔板抓头在抽真空系统的作用下产生真空吸力将整层瓶盖抓取，同时将该层瓶盖上的隔板抓取；

下一步，将抓取的隔板释放，完成退隔板动作

搬运机器人摆臂带动抓盖退隔板装置整体上行并运行至退隔板工位的上方，隔板抓头释放隔板，隔板落入退隔板工位上的空箱中，完成退隔板动作；

下一步，将抓取的瓶盖释放至存盖托盘内

搬运机器人摆臂带动抓盖退隔板装置运行至上盖装置的上方，这时取盖头抓取的整层瓶盖中的每列与存盖托盘上的每个长形开槽一一对应，然后取盖头释放瓶盖并存放至长形开槽内，搬运机器人摆臂带动抓盖退隔板装置回到瓶盖及隔板抓取工位上方；

下一步，将瓶盖按列吹送至输盖滑道，完成上盖动作

通过伺服控制系统控制存盖托盘在滑轨上间歇运行，使每个长形开槽内的瓶盖依次对准气嘴和输盖滑道，气嘴吹出压缩空气使瓶盖从长形开槽依次进入输盖滑道中，通过输盖滑道送入压盖机中，直至最后一列瓶盖进入输盖滑道中，存盖托盘恢复原位，等待下一动作循环。

退箱步骤：待重复多个工作循环至整箱盖垛上盖完成后，退箱链道运行将退隔板工位上装有隔板的盖垛箱运走；接着无杆气缸带动定箱板将瓶盖及隔板抓取工位上的空箱推送至退隔板工位上，等待盛放下一箱盖垛上盖时的隔板；然后，进箱链道运行将下一箱盖垛运送至瓶盖及隔板抓取工位上，进行下一个工作循环。

本发明通过真空吸盘式取盖头实现瓶盖的整层抓取，避免了瓶盖的相互碰撞，并且上盖过程中通过压缩空气整列有规则送入输盖滑道，瓶盖之间的相互碰撞及摩擦几乎不存在，有效解决了现有技术的理盖上盖机存在的瓶盖与设备、瓶盖与瓶盖之间的碰撞问题；从而可以保护瓶盖不受损害，保证了产品外观质量；可以避免瓶盖磨损以及摩擦静电吸附灰尘带来的产品污染，提高了产品质量。

本发明中取盖头及隔板抓头采用真空吸盘式结构，可以实现规则形状的瓶盖的理盖上盖，也可以适应异形瓶盖的理盖上盖，提高了设备适用性。

本发明中抓盖及退隔板装置能够同步抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作，减少了理盖上盖的工作步骤，提高了工作效率。

本发明中定箱及退箱装置，L形定箱板的设置，既可以完成盖垛箱的横向定位，还可以在无杆气缸的带动下完成退箱动作，将定箱及退箱巧妙的进行联合设计，简化了设备结构，降低了生产成本。

本发明中上盖装置，通过设置水平放置、并带有长形开槽的存盖托盘，可以将呈阵列布置的整层瓶盖按列分组放置，通过气嘴吹压缩空气将瓶盖按列送入输盖滑道内实现上盖，该过程中几乎瓶盖水平输送，使得瓶盖之间、瓶盖与设备之间几乎没有碰撞和摩擦。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动机器人上盖机，包括链道和搬运机器人（1），其特征在于：所述链道上设有定箱及退箱装置（3），通过定箱及退箱装置（3）将盖垛箱定位在瓶盖及隔板抓取位置上；

所述搬运机器人（1）的摆臂上设有抓盖及退隔板装置（5）；通过抓盖及退隔板装置（5）同时抓取整层瓶盖及该层瓶盖上的隔板，并完成退隔板动作；通过搬运机器人（1）带动抓盖及退隔板装置（5）实现瓶盖、隔板的抓取和释放；

还包括上盖装置（6），通过上盖装置（6）将瓶盖按列吹送进行上盖；

所述链道包括进箱链道（2）和退箱链道（4）；所述进箱链道（2）和退箱链道（4）并排安装且反向运行；

所述定箱及退箱装置（3）包括L形的定箱板（31），所述定箱板（31）的一个直边设在链道的端部边缘并垂直于链道的运行方向，另一个直边平行于链道的运行方向；定箱时，定箱板（31）的一个直边在进箱链道（2）的末端边缘，另一直边在进箱链道（2）的侧部边缘，通过定箱板（31）对盖垛箱进行横向定位；

所述定箱板（31）的一个边固定在无杆气缸（32）的活动件上，所述无杆气缸（32）横跨进箱链道（2）、退箱链道（4）设置；

退箱时，所述无杆气缸（32）带动定箱板（31）沿链道宽度方向运行；

所述进箱链道（2）和退箱链道（4）之间设有导箱凸台（7），所述进箱链道（2）对应导箱凸台（7）的另一侧、退箱链道（4）对应导箱凸台（7）的另一侧均设有护栏（8）；通过导箱凸台（7）和护栏（8）对盖垛箱进行纵向定位；

所述抓盖及退隔板装置（5）包括多个取盖头（52）和多个隔板抓头（51），

每个隔板抓头（51）和取盖头（52）上均安装有缓冲装置（54），所述缓冲装置（54）为能够起到缓冲作用的弹性件，所述弹性件一端抵接在安装板（53）上，另一端抵接在隔板抓头（51）或者取盖头（52）上；

所述隔板抓头（51）和取盖头（52）均安装在安装板（53）上，所述安装板（53）安装在安装座（56）上，所述安装座（56）安装在搬运机器人（1）的摆臂上。

2.如权利要求1所述的一种自动机器人上盖机，其特征在于：多个取盖头（52）呈方形阵列设置；所述隔板抓头（51）设在取盖头（52）的间隙中；

所述隔板抓头（51）和取盖头（52）均为真空吸盘式结构，所述隔板抓头（51）和取盖头（52）均与抽真空管路（55）连接。

3.如权利要求1所述的一种自动机器人上盖机，其特征在于：所述上盖装置（6）包括水平放置的存盖托盘（61）；所述存盖托盘（61）上设有多个相互平行的长形开槽（65）；所述存盖托盘（61）在滑轨（62）上间歇运行；所述存盖托盘（61）每次运行的距离与相邻两个长形开槽（65）的距离相同；

所述存盖托盘（61）的侧部设有气嘴（63）；所述存盖托盘（61）与气嘴（63）正对的另一侧部设有输盖滑道（64）；上盖时，所述长形开槽（65）一端与气嘴（63）对准，另一端与所述输盖滑道（64）衔接。

4.如权利要求1所述的一种自动机器人上盖机，其特征在于：多个长形开槽（65）依次排列成方形，相邻两个长形开槽（65）之间的距离与呈阵列设置的取盖头（52）中相邻两列之间的距离相同。

5.如权利要求1所述的一种自动机器人上盖机，其特征在于：所述导箱凸台（7）未延伸至进箱链道（2）的末端；所述进箱链道（2）的末端侧部与退箱链道（4）始端侧部形成连通口（11）。

6.如权利要求1所述的一种自动机器人上盖机，其特征在于：所述隔板抓头（51）的数量为偶数，多个隔板抓头（51）规则排列呈方形。

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