CN112850602A - 一种抓盖机构及旋盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋盖技术领域，尤其涉及一种抓盖机构及旋盖装置。本发明提供的旋盖装置，包括旋盖臂、抓盖头、转接组件和预压组件，抓盖头连接于旋盖臂的下端；转接组件连接于旋盖臂的上端；预压组件包括滑块、弹簧座和预压弹簧，滑块可滑动地套设在旋盖臂上，且滑块与转接组件相抵接，弹簧座固定套设在旋盖臂上并与滑块间隔设置，预压弹簧的上端与滑块相抵接，其下端与弹簧座相抵接。当抓盖头向上传递的力超过预压弹簧的压紧力时，预压弹簧缩回，旋盖臂和抓盖头可向上运动，防止因歪盖等特殊原因造成抓盖头无法下压而破坏机器和瓶子。通过设置预压组件，可取消旋盖头结构设置，缩小抓盖机构作业端体积，占用空间小，便于控制抓盖头。

Description

一种抓盖机构及旋盖装置

技术领域

本发明涉及旋盖技术领域，尤其涉及一种抓盖机构及旋盖装置。

背景技术

在液体包装行业中，旋盖装置用于将瓶盖紧固到灌满产品的瓶子上。旋盖装置通常包括抓盖机构、旋盖机构和升降机构，其中，抓盖机构用于抓取瓶盖；旋盖机构用于驱动抓盖机构转动以将瓶盖拧紧在瓶子上。由于抓盖机构在抓取瓶盖时和拧紧瓶盖时的高度不一样，因此，需要升降机构驱动抓盖机构升降，从而能够实现抓取瓶盖作业和拧紧瓶盖作业。

现有的旋盖装置中，抓盖机构包括依次设置的旋盖臂、旋盖头和抓盖头，抓盖头用于抓取拧紧瓶盖；旋盖臂用于将升降机构和旋盖机构的动力传递给抓盖头；旋盖头用于为抓盖头提供预压力，同时能够防止因歪盖等特殊原因造成抓盖头无法下压而破坏机器和瓶子。然而，现有的旋盖头结构复杂，由于设置旋盖头使抓盖机构下方作业端的体积增大，占用空间大，且不便于直接控制抓盖头。

因此，亟待需要一种抓盖结构以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种抓盖机构，结构简单，作业端体积小，占用空间小，便于控制抓盖头，且能够防止因歪盖等特殊原因造成抓盖头无法下压而损坏机器和瓶子。

本发明的另一个目的在于提供一种旋盖装置，通过应用上述抓盖机构，整机体积减小，占用空间小，可缩小无菌空间范围，降低成本。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一方面，提供了一种抓盖机构，包括：

旋盖臂；

抓盖头，连接于所述旋盖臂的下端；

转接组件，连接于所述旋盖臂的上端，用于与升降机构相配合；

预压组件，包括滑块、弹簧座和预压弹簧，所述滑块可滑动地套设在所述旋盖臂上，且所述滑块与所述转接组件相抵接，所述弹簧座固定套设在所述旋盖臂上并与所述滑块间隔设置，所述预压弹簧的上端与所述滑块相抵接，其下端与所述弹簧座相抵接。

另一方面，提供了一种旋盖装置，包括支撑座、旋盖机构、升降机构和如上所述的抓盖机构，所述支撑座包括回转架和转轴，所述转轴与所述回转架固定连接，所述转轴能够驱动所述回转架转动；所述抓盖机构和所述旋盖机构均设置在所述回转架上，所述升降机构可转动地设置在所述转轴上，所述旋盖机构用于驱动所述旋盖臂转动，所述升降机构用于驱动所述旋盖臂升降。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋盖机构包括旋转驱动器、轴套和轴套限位组件，所述轴套可转动地设置在所述回转架上，所述轴套限位组件用于限制所述轴套在其轴向方向上的移动，所述旋盖臂可滑动地穿设在所述轴套内，且所述轴套能够带动所述旋盖臂转动；所述旋转驱动器用于驱动所述轴套转动，以带动所述旋盖臂转动。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋盖臂穿设在所述轴套内，所述轴套的侧壁上设置有沿竖直方向延伸的滑槽内，所述旋盖臂上设置有滑键，所述滑键可滑动地设置在所述滑槽内，所述轴套转动能够带动所述旋盖臂转动，且所述旋盖臂能够相对于所述轴套升降。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述升降机构包括圆柱凸轮，所述圆柱凸轮可转动地设置在所述转轴上，所述圆柱凸轮上设置有升降滑槽，所述转接组件的一端与所述升降滑槽可转动地滑动配合，其另一端与所述旋盖臂的上端转动连接。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述升降滑槽依次包括抓盖区、第一过渡区、旋盖区和第二过渡区，所述抓盖区的高度保持不变，所述旋盖区的高度保持不变，所述旋盖区的高度大于所述抓盖区的高度，所述第一过渡区用于所述抓盖区向所述旋盖区过渡，所述第二过渡区用于所述旋盖区向所述抓盖区过渡。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述转接组件包括带轴轴承、带轴轴承座、止转板、轴承和限位件，所述带轴轴承的一端与所述升降滑槽可转动地滑动配合，其另一端与所述带轴轴承座的上端固定连接；所述止转板设置在所述带轴轴承座上，且能够与所述圆柱凸轮的外壁相抵接；所述带轴轴承座的下端通过所述轴承与所述旋盖臂转动连接；所述限位件固定设置在所述旋盖臂的上端，且所述限位件用于使所述旋盖臂与所述带轴轴承座同步升降。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋盖机构还包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述旋转驱动器的输出端固定连接，所述第二齿轮固定套设在所述轴套上，所述旋转驱动器能够驱动所述第一齿轮带动所述第二齿轮转动，以使所述轴套转动。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋盖机构还包括波纹管，所述波纹管的上端与所述轴套的底部固定连接，其下端与所述旋盖臂的下端固定连接。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋盖装置还包括围框，所述围框与所述回转架可转动地密封连接。

作为所述旋盖装置的可选方案，所述旋转驱动器为伺服电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的旋盖装置，包括旋盖臂、抓盖头、转接组件和预压组件，通过在旋盖臂与转接组件之间设置预压组件，当抓盖头向上传递的力超过预压弹簧的压紧力时，预压弹簧缩回，旋盖臂和抓盖头可向上运动，防止因歪盖等特殊原因造成抓盖头无法下压而破坏机器和瓶子。此外，通过设置预压组件，还可取消旋盖头结构设置，缩小抓盖机构作业端体积，占用空间小，便于控制抓盖头。

本发明提供的旋盖装置，通过应用上述抓盖机构，整机体积减小，占用空间小，可缩小无菌空间范围，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抓盖机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的旋盖装置的侧面剖视图；

图3为本发明实施例提供的旋盖装置的俯视图；

图4为图2中A处的放大图。

附图标记：

11-回转架；111-轴套限位套；12-转轴；

21-圆柱凸轮；

31-旋转驱动器；32-轴套；321-滑槽；33-轴套限位组件；34-第一齿轮；35-第二齿轮；

41-旋盖臂；411-滑键；42-抓盖头；43-转接组件；431-带轴轴承；432-带轴轴承座；433-止转板；434-轴承；435-限位件；436-轴承压盖；44-预压组件；441-滑块；442-弹簧座；443-预压弹簧；45-波纹管；

5-围框；51-密封槽；52-卡合件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种抓盖机构，包括旋盖臂41、抓盖头42、转接组件43和预压组件44，抓盖头42连接于旋盖臂41的下端；转接组件43连接于旋盖臂41的上端，用于与升降机构相配合；预压组件44包括滑块441、弹簧座442和预压弹簧443，滑块441可滑动地套设在旋盖臂41上，且滑块441与转接组件43相抵接，弹簧座442固定套设在旋盖臂41上并与滑块441间隔设置，预压弹簧443的上端与滑块441相抵接，其下端与弹簧座442相抵接。

通过在旋盖臂41与转接组件43之间设置预压组件44，当抓盖头42向上传递的力超过预压弹簧443的压紧力时，预压弹簧443缩回，旋盖臂41和抓盖头42可向上运动，防止因歪盖等特殊原因造成抓盖头42无法下压而破坏机器和瓶子。

此外，通过设置预压组件44，可取消旋盖头结构设置，简化抓盖机构结构，，缩小抓盖机构作业端体积，抓盖头42与旋盖臂41直接连接，便于对抓盖头41进行控制。

如图1-图4所示，本实施例提供了一种旋盖装置，包括支撑座、旋盖机构、升降机构和上述抓盖机构。通过应用上述抓盖机构，整机体积减小，占用空间小，可缩小无菌空间范围，降低成本。

支撑座包括回转架11和转轴12，转轴12与回转架11固定连接，转轴12能够驱动回转架11转动；抓盖机构和旋盖机构均设置在回转架11上，升降机构可转动地设置在转轴12上，旋盖机构用于驱动旋盖臂41转动，升降机构用于驱动旋盖臂41升降。

可选地，旋盖机构包括旋转驱动器31、轴套32和轴套限位组件33，轴套32可转动地设置在回转架11上，轴套限位组件33用于限制轴套32在其轴向方向上的移动，旋转驱动器31设置在回转架11上，用于驱动轴套32转动；抓盖机构包括旋盖臂41和抓盖头42，旋盖臂41的下端与抓盖头42相连接，旋盖臂41的上端与升降机构连接。由于旋盖臂41可滑动地穿设在轴套32内，且轴套32能够带动旋盖臂41转动，当升降驱动机构能够单独驱动旋盖臂41升降，而旋盖机构不受影响并能够驱动旋盖臂41转动，降低升降机构的功耗。

工作时，转轴12驱动回转架11带动旋盖臂41公转进行工位调换，升降机构驱动旋盖臂41单独升降，以在不同工位抓取瓶盖或准备拧紧瓶盖，旋转驱动器31驱动轴套32转动带动旋盖臂41自转进行拧紧作业。

此外，旋盖机构无需跟随旋盖臂41一起做升降运动，节约了其升降运动所需的导向杆、滑套、电机安装座、拖缆、拖链等机构，从而节约生产成本，降低因机构过多带来的设备不稳定性风险，提高设备的操作与维护性能。

优选地，旋盖臂41与轴套32配合部位的上下两端分别设置有滑动轴承，以保证旋盖臂41能够定向地沿轴套32滑动。

如图1所示，旋盖臂41穿设在轴套32内，轴套32的侧壁上设置有沿竖直方向延伸的滑槽321内，旋盖臂41上设置有滑键411，滑键411可滑动地设置在滑槽321内，轴套32转动能够带动旋盖臂41转动，且旋盖臂41能够相对于轴套32升降。

轴套限位组件33包括球轴承和球轴承限位座，回转架11上设置有轴套限位套111，轴套32通过球轴承与轴套限位套111转动连接，且球轴承对轴套32进行轴向限位。为了对球轴承进行限位，轴承限位座固定在回转架11上。此外，轴套32与轴承限位座之间通过密封件密封连接。

可选地，升降机构包括圆柱凸轮21，圆柱凸轮21可转动地设置在转轴12上，圆柱凸轮21上设置有升降滑槽，旋盖臂41能够相对于升降滑槽滑动。具体而言，转轴12驱动回转架11带动旋盖臂41公转时，旋盖臂41能够相对于圆柱凸轮21上的升降滑槽滑动，并随升降滑槽升降而升降。

优选地，旋转驱动器31为伺服电机。伺服电机能够实现旋盖扭力、转速等电气参数化控制，提高设备自动化水平。利用伺服电机的重复精度高的特性，实现设备生产完成/维护完成后，进行一次扭力校正后，可以长期保持扭矩输出稳定。

可选地，抓盖机构的数量为多个，多个抓盖机构围设在转轴12的周侧，且每个抓盖机构均配备一个旋盖机构。多个抓盖机构由一个圆柱凸轮21驱动实现旋盖臂41的升降。

为了实现旋转驱动器31与轴套32之间大传动比传动，节约减速机，降低成本，旋盖机构还包括相啮合的第一齿轮34和第二齿轮35，第一齿轮34与旋转驱动器31的输出端固定连接，第二齿轮35固定套设在轴套32上，旋转驱动器31能够驱动第一齿轮34带动第二齿轮35转动，以使轴套32转动。由于旋盖速度比较低(一般在250～400转/分钟)，大传动比可以降低旋转伺服电机输出扭矩，使伺服电机接近或达到额定转速，减小伺服电机功耗，实现节能。

如图2所示，旋盖机构还包括波纹管45，波纹管45的上端与轴套32的底部固定连接，其下端与旋盖臂41的下端固定连接。波纹管45用于密封轴套32与旋盖臂41之间的连接，进一步保证生产车间空间与内部无菌空间的密封隔断，保证内部无菌空间的洁净度。

为了隔离旋盖臂41的转动，转接组件43的一端与升降滑槽转动滑动配合，其另一端与旋盖臂41转动连接，转接组件43能够带动旋盖臂41随升降滑槽升降而升降。

可选地，如图2结合图1所示，转接组件43包括带轴轴承431、带轴轴承座432、止转板433、轴承434和限位件435，带轴轴承431的一端与升降滑槽可转动地滑动配合，其另一端与带轴轴承座432的上端固定连接；止转板433设置在带轴轴承座432上，且能够与圆柱凸轮21的外壁相抵接；带轴轴承座432的下端通过轴承434与旋盖臂41转动连接；限位件435固定设置在旋盖臂41的上端，且限位件435用于使旋盖臂41与带轴轴承座432同步升降。

工作中，当回转架11带动抓盖机构转动时，圆柱凸轮21不动，带轴轴承431与圆柱凸轮21上的升降滑槽可转动地滑动配合，以保证带轴轴承431能够顺畅地沿升降滑槽滑动；限位件435用于保证当带轴轴承座432升降时能够带动旋盖臂41升降；当旋转驱动器31驱动轴套32带动旋盖臂41转动时，轴承434用于隔离旋盖臂41的转动，避免带轴轴承座432随旋盖臂41转动，保证转接组件43的稳定性。

为了对轴承434进行限位，转接组件43还包括轴承压盖436，轴承压盖436可拆卸地固定在带轴轴承座432上，轴承434的上端与带轴轴承座432相抵接，其下端与轴承压盖436相抵接。

示例性地，如图3所示，升降滑槽依次包括抓盖区、第一过渡区、旋盖区和第二过渡区，抓盖区的高度保持不变，旋盖区的高度保持不变，旋盖区的高度大于抓盖区的高度，第一过渡区用于抓盖区向旋盖区过渡，第二过渡区用于旋盖区向抓盖区过渡。

优选地，抓盖区长度小于旋盖区长度。

可选地，转轴12的中心、旋转驱动器31的中心和旋盖臂41的中心不位于同一直线上，可以减小回转架11的半径尺寸，减小整机体积和生产成本。此外，还可以利用错开的位置进行设备维护工作，提升设备的可维护性能。

如图4结合图2所示，在无菌灌装封盖中，旋盖装置还包括围框5，围框5与回转架11可转动地密封连接。围框5外侧为生产车间空间，其内侧为机器内部无菌空间，可以实现在无菌环境下进行旋盖作业。

可选地，围框5上设置有密封槽51，回转架11上设置有卡合件52，其中卡合件52上设置有限位臂，其中限位臂伸入密封槽51中，且限位臂与密封槽51的内壁不解除，在密封槽51内灌入液体，可实现回转架11和围框5之间的密封转动连接，即不影响回转架11的转动，又能够实现连接部位的密封。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种抓盖机构，其特征在于，包括：

旋盖臂(41)；

抓盖头(42)，连接于所述旋盖臂(41)的下端；

转接组件(43)，连接于所述旋盖臂(41)的上端，用于与升降机构相配合；

预压组件(44)，包括滑块(441)、弹簧座(442)和预压弹簧(443)，所述滑块(441)可滑动地套设在所述旋盖臂(41)上，且所述滑块(441)与所述转接组件(43)相抵接，所述弹簧座(442)固定套设在所述旋盖臂(41)上并与所述滑块(441)间隔设置，所述预压弹簧(443)的上端与所述滑块(441)相抵接，其下端与所述弹簧座(442)相抵接。

2.一种旋盖装置，其特征在于，包括支撑座、旋盖机构、升降机构和如权利要求1所述的抓盖机构，所述支撑座包括回转架(11)和转轴(12)，所述转轴(12)与所述回转架(11)固定连接，所述转轴(12)能够驱动所述回转架(11)转动；所述抓盖机构和所述旋盖机构均设置在所述回转架(11)上，所述升降机构可转动地设置在所述转轴(12)上，所述旋盖机构用于驱动所述旋盖臂(41)转动，所述升降机构用于驱动所述旋盖臂(41)升降。

3.根据权利要求2所述的旋盖装置，其特征在于，所述旋盖机构包括旋转驱动器(31)、轴套(32)和轴套限位组件(33)，所述轴套(32)可转动地设置在所述回转架(11)上，所述轴套限位组件(33)用于限制所述轴套(32)在其轴向方向上的移动，所述旋盖臂(41)可滑动地穿设在所述轴套(32)内，且所述轴套(32)能够带动所述旋盖臂(41)转动；所述旋转驱动器(31)用于驱动所述轴套(32)转动，以带动所述旋盖臂(41)转动。

4.根据权利要求3所述的旋盖装置，其特征在于，所述旋盖臂(41)穿设在所述轴套(32)内，所述轴套(32)的侧壁上设置有沿竖直方向延伸的滑槽(321)内，所述旋盖臂(41)上设置有滑键(411)，所述滑键(411)可滑动地设置在所述滑槽(321)内，所述轴套(32)转动能够带动所述旋盖臂(41)转动，且所述旋盖臂(41)能够相对于所述轴套(32)升降。

5.根据权利要求2-4任一项所述的旋盖装置，其特征在于，所述升降机构包括圆柱凸轮(21)，所述圆柱凸轮(21)可转动地设置在所述转轴(12)上，所述圆柱凸轮(21)上设置有升降滑槽，所述转接组件(43)的一端与所述升降滑槽可转动地滑动配合，其另一端与所述旋盖臂(41)的上端转动连接。

6.根据权利要求5所述的旋盖装置，其特征在于，所述升降滑槽依次包括抓盖区、第一过渡区、旋盖区和第二过渡区，所述抓盖区的高度保持不变，所述旋盖区的高度保持不变，所述旋盖区的高度大于所述抓盖区的高度，所述第一过渡区用于所述抓盖区向所述旋盖区过渡，所述第二过渡区用于所述旋盖区向所述抓盖区过渡。

7.根据权利要求5所述的旋盖装置，其特征在于，所述转接组件(43)包括带轴轴承(431)、带轴轴承座(432)、止转板(433)、轴承(434)和限位件(435)，所述带轴轴承(431)的一端与所述升降滑槽可转动地滑动配合，其另一端与所述带轴轴承座(432)的上端固定连接；所述止转板(433)设置在所述带轴轴承座(432)上，且能够与所述圆柱凸轮(21)的外壁相抵接；所述带轴轴承座(432)的下端通过所述轴承(434)与所述旋盖臂(41)转动连接；所述限位件(435)固定设置在所述旋盖臂(41)的上端，且所述限位件(435)用于使所述旋盖臂(41)与所述带轴轴承座(432)同步升降。

8.根据权利要求3所述的旋盖装置，其特征在于，所述旋盖机构还包括相啮合的第一齿轮(34)和第二齿轮(35)，所述第一齿轮(34)与所述旋转驱动器(31)的输出端固定连接，所述第二齿轮(35)固定套设在所述轴套(32)上，所述旋转驱动器(31)能够驱动所述第一齿轮(34)带动所述第二齿轮(35)转动，以使所述轴套(32)转动。

9.根据权利要求3所述的旋盖装置，其特征在于，所述旋转驱动器(31)为伺服电机。

10.根据权利要求2所述的旋盖装置，其特征在于，所述旋盖装置还包括围框(5)，所述围框(5)与所述回转架(11)可转动地密封连接。

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