CN112934887B - 全自动洗瓶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及瓶类清洗设备技术领域，公开了全自动洗瓶机，包括机架和水平转动连接于机架上的转动盘，转动盘上沿着竖直方向转动连接有用于夹持酒瓶的夹持机构，机架上连接有用于驱动夹持机构沿着竖直方向转动的翻转机构；转动盘上连接有用于清洗酒瓶内部的清洗机构，清洗机构与夹持机构之间连接有用于控制清洗机构的控制机构，当酒瓶转动至倒立状态时，控制机构自动控制清洗机构对酒瓶进行清洗。本申请中利用清洗机构自动完成对酒瓶的清洗，解决了现有技术中无法对酒瓶进行完全自动化清洗的问题。

Description

全自动洗瓶机

技术领域

本发明涉及瓶类清洗设备技术领域，具体涉及全自动洗瓶机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，在日常生活中各类酒的消费量日益增加，随着自动化技术的不断成熟，目前市场上在生产酒类产品时，以及拥有较为完善的自动化生产线，而在酒类产品生产过程中，一般包括酒的生产以及后续包装加工，酒生产主要包括原料处理、发酵等，而当酒生产完成后，则需要利用酒瓶进行包装加工，包装加工主要包括酒瓶清洗、灌装、加塞、贴标和外包装等。

包装加工中，在灌装前需要对酒瓶进行清洗处理，由于酒瓶瓶口小而瓶身大的结构特点，无法方便地对酒瓶内部进行清洗，特别是在自动化生产线上，由于灌装需要，在酒瓶运动至灌装工位时，需要保持酒瓶瓶口处于朝上的状态，而清洗时需要向酒瓶内部注入清洗水进行清洗，这就容易造成清洗酒瓶后的清洗水无法方便地排出酒瓶之外，如果酒瓶内残留较多的水分，会对酒的口味造成负面影响，从而影响酒的质量，因此目前需要人工将酒瓶中的清洗水清除，不仅人工劳动强度大，而且不利于酒类产品完全自动化生产，因此有必要设计一种酒瓶自动清洗装置，以方便对酒瓶进行自动清洗而实现自动化生产。

发明内容

本发明意在提供全自动洗瓶机，以解决现有技术中无法对酒瓶进行完全自动化清洗的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：全自动洗瓶机，包括机架和水平转动连接于机架上的转动盘，转动盘上沿着竖直方向转动连接有用于夹持酒瓶的夹持机构，机架上连接有用于驱动夹持机构沿着竖直方向转动的翻转机构；转动盘上连接有用于清洗酒瓶内部的清洗机构，清洗机构与夹持机构之间连接有用于控制清洗机构的控制机构，当酒瓶转动至倒立状态时，控制机构自动控制清洗机构对酒瓶进行清洗。

本方案的原理是：夹持机构用于将待清洗的酒瓶夹持，翻转机构用于驱动夹持机构沿着转动盘转动，且转动的方向是沿着竖直方向，从而使得酒瓶可以由瓶口朝上的方向转动至倒立的方向，当酒瓶处于倒立状态时，控制机构会自动开始对酒瓶内部进行清洗，由于此时酒瓶是处于倒立状态的，因此清洗酒瓶后的清洗水等能够在自身重力作用下落出酒瓶之外，使得清洗完成后无需再由人工来将酒瓶中的清洗水等手动清除，以实现自动完成对酒瓶的清洗，清洗后再利用翻转机构驱动夹持机构转动复位，从而使酒瓶自动转动至瓶口朝上的状态，方便后续的灌装操作；同时，由于转动盘在水平面内转动，使得夹持机构可以在转动盘上跟随一起循环转动，每当转动盘循环转动一周，夹持机构即可完成一次夹持酒瓶和清洗酒瓶，有利于实现自动连续清洗酒瓶。

本方案的有益效果在于：

1.能够自动完成酒瓶的清洗：相比于现有技术中在清洗酒瓶时需要人工清理清洗酒瓶后的清洗水等，操作复杂且人工的劳动强度大。本申请中，通过设置夹持机构和翻转机构，能够在需要清洗酒瓶时将酒瓶自动转动至倒立状态，然后利用清洗机构完成对酒瓶的清洗，清洗完成后，酒瓶中的清洗水等自动流出酒瓶之外，从而使得酒瓶能够自动完成清洗，操作简单、自动化程度高，且清洗完的酒瓶。

2.能够自动控制对酒瓶的清洗：本申请中在，只有在酒瓶转动至竖直状态时，清洗机构才会启动而对酒瓶的内部实现清洗操作，其他空闲时段，清洗机构不会对产生清洗效果，从而避免了清洗机构中清洗水等清洗原料的浪费。

3.易于实现自动化生产：由于本申请中在酒瓶清洗过程中，首先是将瓶口朝上的酒瓶翻转至倒立状态，然后再对酒瓶进行清洗，而清洗完成后，再将酒瓶翻转至瓶口朝上的状态，符合后续灌装操作时酒瓶的放置状态，因此只需利用传送带等传送机构将清洗后的酒瓶传送至灌装工位进行灌装即可，有利于实现高速自动化生产。

4.有利于连续且高效地进行酒瓶清洗：本申请中，利用转动盘驱动夹持机构循环转动，转动盘每循环转动一周，夹持机构即可夹持一个酒瓶并将该酒瓶进行清洗，从而使得酒瓶清洗连续且高效地进行，而且由于转动盘在平面内做圆周转动，因此整个洗瓶机占用空间较小，结构紧凑。

优选的，作为一种改进，所述清洗机构包括清洗管、清洗泵和连接于清洗管上的清洗组件，所述清洗管连接于转动盘上，所述清洗泵连接于清洗管上，所述清洗组件包括内部设有空心槽的清洗杆，清洗杆的外壁上开有与空心槽连通的清洗缝。

本方案中，当酒瓶跟随夹持机构转动至倒立状态的过程中，清洗管插入到酒瓶的瓶口内，然后当酒瓶处于倒立状态时，控制机构控制清洗管中的清洗水进入到清洗杆的空心槽中，再由清洗管的清洗缝高速喷射出清洗杆之外，由于此时清洗杆插入到酒瓶内部，使得清洗杆上清洗缝高速喷出的清洗水对酒瓶的内部进行清洗。

优选的，作为一种改进，所述转动盘的顶面上开有清洗槽，所述清洗槽内滑动连接有滑块，且滑块上开有与空心槽连通的连通孔，所述滑块和清洗槽之间连接有第一弹性复位件；所述清洗管的出水端与清洗槽连通，清洗杆连接于滑块上。

本方案中，当清洗管不向清洗槽供给清洗水时，在第一弹性复位件的弹力作用下，滑块滑动至靠近清洗槽的底端，此时清洗杆部分滑动至清洗槽内，当酒瓶转动至倒立状态时，清洗杆能够方便地插入到酒瓶的瓶口中；当清洗管向清洗槽内通入高压清洗水时，清洗槽内压强增大，使得滑块向远离清洗槽底端方向滑动，从而使滑块推动清洗杆向清洗槽之外的方向滑动，清洗杆插入到酒瓶的内部，从而使清洗杆能够对酒瓶内部提供更加彻底的清洗，特别适合清洗内腔长度较长的酒瓶。

优选的，作为一种改进，所述清洗杆转动连接于滑块上，所述清洗缝的出水方向沿着清洗杆侧壁的切线方向。

本方案中，清洗缝的出水方向沿着清洗杆侧壁的切线方向看，当清洗水由清洗缝高速喷向酒瓶内壁时，清洗水会对清洗杆产生反作用力，此反作用力能够推动清洗杆沿着滑动自动转动，从而使清洗杆清洗酒瓶内部时自己转动，以对酒瓶内壁进行360°的自动清洗，从而使酒瓶内部能够更加彻底的清洗，结构简单且清洗效果好。

优选的，作为一种改进，所述清洗杆上清洗缝的数量至少为两个，所有清洗缝沿着清洗杆的周向均匀分布。

本方案中，设置多个清洗缝且清洗缝沿着清洗杆的周向均匀分布，从而在清洗水由多个清洗缝喷出时，使清洗杆受到清洗水的反作用力更加均匀，方便清洗杆更加平稳且高速地转动。

优选的，作为一种改进，所述控制机构包括控制块和第二弹性复位件，所述控制块滑动连接于清洗槽内，第二弹性复位件连接于控制块和清洗槽之间；所述控制块上固定连接有控制套筒，控制套筒上开有控制清洗管与清洗槽连通与否的控制孔。

本方案中，利用清洗泵使清洗管中的水处于高压状态，当酒瓶转动至倒立状态时，酒瓶的瓶口与控制块接触并抵紧，使得控制块带动控制套筒沿着清洗槽滑动，当控制孔与清洗管的出水端对齐时，清洗管中的高压水自动进入到清洗槽中，从而自动实现清洗水进水的控制；当清洗完成后，转动酒瓶后，酒瓶对控制块的挤压作用消失，控制块在第二弹性复位件的弹力作用下自动复位，此时控制孔不再与清洗管的出水端对齐，清洗管不再向清洗槽中供给清洗水，自动切断清洗水的供给。

优选的，作为一种改进，所述控制块的顶端设有圆台部，圆台部的侧壁上开有导流槽。

本方案中，将控制块的顶端设置成圆台状，方便酒瓶的瓶口与控制块对齐，从而使清洗杆可以准确地插入到酒瓶中进行清洗；同时圆台部上开有导流槽，方便清洗酒瓶后的清洗水沿着导流槽自动流出酒瓶之外。

优选的，作为一种改进，所述夹持机构包括翻转块和固定连接于翻转块上的气动夹爪，所述翻转块转动连接于转动盘上，转动盘上设有用于控制气动夹爪夹持酒瓶的开启开关，机架上设有用于控制气动夹爪释放酒瓶的关闭开关。

本方案中，利用开启开关控制气动夹爪完成对酒瓶的夹持，当清洗完成后，利用关闭开关控制气动夹爪打开而释放清洗后的酒瓶，结构简单且控制简便；同时，翻转块转动连接于转动盘上，当翻转块转动时，即可使气动夹爪将夹持的酒瓶转动，以使得酒瓶转动至倒立状态或者复位。

优选的，作为一种改进，所述翻转机构包括固定连接于机架上的翻转导轨，所述翻转块上开有与翻转导轨配合的导孔，所述翻转导轨包括依次平滑连接的夹持段、翻转段、保持段和复位段。

本方案中，由翻转块是转动连接于转动盘上且翻转块上开有与翻转导轨配合的导孔，因此通过合理设置翻转导轨的引导路径，即可使翻转块实现准确的翻转，从而使酒瓶按照固定的顺序以及固定角度转动。本方案中的翻转导轨包括依次平滑连接的夹持段、翻转段、保持段和复位段，夹持段时气动夹爪完成对酒瓶的夹持固定，翻转段使酒瓶翻转至倒立状态，保持段时酒瓶保持倒立状态，以便清洗机构对酒瓶进行清洗，复位端使清洗后的酒瓶复位至瓶口朝上的状态。

附图说明

图1为本发明实施例一中全自动洗瓶机的俯视图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为图2中C处局部放大图。

图4为实施例一中清洗杆的示意图。

图5为图1中沿B-B的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、转动盘2、清洗管3、清洗泵4、空心槽5、清洗杆6、清洗缝7、清洗槽8、滑块9、第一复位弹簧10、控制块11、第二复位弹簧12、控制套筒13、控制孔14、气动夹爪15、翻转导轨16、夹持段1601、翻转段1602、保持段1603、复位段1604、第一翻转杆17、第二翻转杆18、开启开关19。

实施例一基本如附图1所示：全自动洗瓶机，包括机架1和水平放置的转动盘2，机架1上通过螺钉固定连接有沿着铅锤方向设置(即图2中竖直方向)的固定轴，转动盘2通过轴承转动连接于固定轴上，机架1上通过螺钉固定连接驱动电机，驱动电机上通过平键固定连接有主动轮，固定轴上通过平键固定连接有与主动轮相啮合的从动轮，通过驱动电机带动主动轮转动，即可使主动轮依次带动从动轮、固定轴和转动盘2转动，本实施例的图1中仅示出了转动盘2的俯视图，其余结构不再具体示出。

如图2所示，转动盘2上沿着竖直方向转动连接有用于夹持酒瓶的夹持机构，机架1上设有用于驱动夹持机构沿着竖直方向转动的翻转机构。同时，转动盘2上连接有用于清洗酒瓶内部的清洗机构，清洗机构与夹持机构之间连接有用于控制清洗机构的控制机构，当酒瓶转动至倒立状态时，控制机构自动控制清洗机构对酒瓶进行清洗。

结合图2和图3，清洗机构包括清洗管3、清洗泵4和连接于清洗管3上的清洗组件，转动盘2的内部开有通道，清洗管3通过卡接于转动盘2上的通道内，清洗泵4连接于清洗管3的右端，清洗组件包括内部设有空心槽5的清洗杆6，结合图3和图4，清洗杆6的外壁上开有与空心槽5连通的清洗缝7。

如图1所示，转动盘2的顶面上开有多个清洗槽8，多个清洗槽8均匀地分布于以转动盘2中轴线为中心的圆周上，结合图3，清洗槽8内竖向滑动连接有滑块9，且滑块9上开有与空心槽5内部连通的连通孔，滑块9和清洗槽8之间连接有第一弹性复位件，第一弹性复位件包括放置于清洗槽8内的第一复位弹簧10，第一复位弹簧10的顶端与滑块9的顶面相抵，第一复位弹簧10的底端与清洗槽8的底壁相抵。

清洗管3的出水端与清洗槽8连通，清洗杆6的底端通过轴承转动连接于滑块9的顶部，且清洗杆6内部的空心槽5与连通孔连通；结合图3和4，清洗缝7的出水方向沿着清洗杆6侧壁的切线方向，使得由清洗缝7向清洗杆6之外喷水时能够沿着清洗杆6侧壁的方向，且本实施例中，清洗缝7的数量为一条，在本实施例以外的其他实施例中，也可以设置两条清洗缝，且将两条清洗缝7沿着清洗杆6的中轴线对称设置，当空心槽5中的水经过清洗缝7高速喷出清洗杆6之外时，由于喷出水的反向作用力，可以使得清洗杆6沿着自身的中轴线转动。

如图3所示，控制机构包括控制块11和第二弹性复位件，控制块11竖向滑动连接于清洗槽8内，第二弹性复位件包括连接于控制块11和清洗槽8之间的第二复位弹簧12；控制块11的底面上焊接有两端贯通的呈筒状结构的控制套筒13，转动盘2上开有竖向设置的配合槽，控制套筒13竖向滑动连接于配合槽内，控制套筒13上开有控制清洗管3与清洗槽8连通与否的控制孔14，当控制孔14与清洗管3的出水端对齐时，清洗管3可以通过控制孔14与清洗槽8相连通。本实施例中，控制块11的顶端设置有呈锥台状的圆台部，圆台部的侧壁上开有引流槽。

如图2所示，夹持机构包括翻转块和固定连接于翻转块上的气动夹爪15，翻转块转动连接于转动盘2上，转动盘2上设有用于控制气动夹爪15夹持酒瓶的开启开关19，机架1上设有用于控制气动夹爪15释放酒瓶的关闭开关；翻转机构包括支杆和焊接于支杆上的翻转导轨16，支杆远离翻转导轨16的一端通过螺钉固定连接于机架1上。本实施例中，翻转块包括相互焊接的第一翻转杆17和第二翻转杆18，第一翻转杆17和第二翻转杆18连接处通过销轴转动连接于转动盘2上，第一翻转杆17远离第二翻转杆18的一端纵剖面呈C型，C型剖面将翻转导轨16包裹，从而使得翻转导轨16可以对第一翻转杆17起到引导作用，当第一翻转杆17跟随转动盘2转动时，第一翻转杆17远离第二翻转杆18的一端能够跟随翻转导轨16的路径进行滑动；气动夹爪15通过螺钉固定连接于第二翻转杆18远离第一翻转杆17的一端，为了实现对夹持机构的翻转和复位，结合图1，本实施例中的翻转导轨16包括依次平滑连接的夹持段1601、翻转段1602、保持段1603和复位段1604。同时为了合理控制气动夹爪15夹持或者释放酒瓶，本实施例中，开启开关19包括通过螺钉固定连接于转动盘2上的漫反射型感应开关，只要酒瓶进入到开启开关19的感应范围，开启开关19即可控制气动夹爪15闭合而将酒瓶夹持固定；而关闭开关包括对射型感应开关，其中一个感应开关通过螺钉固定连接于机架1上(位于翻转导轨16的复位段1604处)，另一个感应开关通过螺钉固定连接于转动盘2上，只有当转动盘2上的感应开关转动至与机架1上的感应开关对齐时，关闭开关控制气动夹爪15打开而释放酒瓶。

具体实施方式：

首先利用外接的传送带将待清洗的酒瓶传送至翻转导轨16的夹持段1601的下方，当转动盘2带动夹持机构移动至靠近酒瓶，且开启开关19正对酒瓶时，开启开关19感应到酒瓶而控制气动夹爪15将酒瓶夹持固定。

当酒瓶被夹持固定后，转动盘2继续转动而带动夹持机构与酒瓶跟随转动盘2一起移动，在翻转导轨16翻转段1602的作用下，翻转导轨16翻转段1602相比于夹持段1601的高度升高且距离转动盘2的距离增大，因此在翻转导轨16翻转段1602的引导作用下，第二翻转杆18远离第一翻转杆17的一端跟随翻转导轨16的弯曲方向进行滑动，从而使酒瓶逐渐由图2的状态转动至图5的状态，即酒瓶由瓶口朝上的状态转动180°后转动至瓶口朝下的竖直状态。

当酒瓶由瓶口朝上的状态转动至瓶口朝下的状态过程中，清洗杆6逐渐插入到酒瓶的瓶口中，且酒瓶的瓶口逐渐与控制块11顶部的圆台部接触并挤压圆台部，控制块11受到酒瓶瓶口的压力作用而推动控制套筒13向下移动；当酒瓶翻转至瓶口朝下的状态时，如图3中控制块11向下推动控制套筒13，使得控制孔14与清洗管3的出水端对齐，清洗管3能够向清洗槽8中注入高压清洗水。

当高压清洗水进入到清洗槽8中时，清洗槽8内的压力增大，使得滑块9沿图3中清洗槽8向上滑动，第一复位弹簧10被压缩，使得清洗杆6进一步插入到酒瓶中，从而使得清洗杆6的顶端更加靠近酒瓶的瓶底；而清洗槽8中的高压清洗水经过连通孔而进入到清洗杆6的空心槽5中，并由清洗杆6的清洗缝7高速喷射出清洗杆6之外，由于清洗水沿着清洗杆6侧壁的切向方向，在清洗水喷出清洗缝7后而对酒瓶的内壁进行清洗的同时，清洗杆6受到高速喷出的清洗水的反作用力而自动沿着滑块9转动，使得清洗杆6能够对酒瓶内壁四周自动完成清洗。

当酒瓶跟随转动盘2转过翻转导轨16的保持段1603之后，酒瓶内部被清洗干净，当酒瓶继续跟随转动盘2转动至翻转导轨16的复位段1604时，第二翻转杆18在翻转导轨16的引导下逐渐由图5状态转动至图2状态，酒瓶的瓶口逐渐与控制块11的圆台部脱离，使得控制套筒13逐渐复位，控制孔14与清洗管3的出水端错开，清洗管3无法继续向清洗槽8注入高压的清洗水，而清洗杆6在第一复位弹簧10的弹力作用下向酒瓶之外滑动。当酒瓶翻转至重新回到瓶口朝上的状态时，酒瓶与机架1上的关闭开关正对，使得气动夹爪15打开，利用外接的传送带将清洗后的酒瓶传送至下一工位进行后续加工，气动夹爪15继续跟随转动盘2转动至夹持段1601而完成下一次夹持酒瓶并使酒瓶被清洗，实现连续对酒瓶的夹持清洗。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.全自动洗瓶机，包括机架和水平转动连接于机架上的转动盘，其特征在于：所述转动盘上沿着竖直方向转动连接有用于夹持酒瓶的夹持机构，所述机架上连接有用于驱动夹持机构沿着竖直方向转动的翻转机构；所述转动盘上连接有用于清洗酒瓶内部的清洗机构，清洗机构与夹持机构之间连接有用于控制清洗机构的控制机构，当酒瓶转动至倒立状态时，控制机构自动控制清洗机构对酒瓶进行清洗；所述清洗机构包括清洗管、清洗泵和连接于清洗管上的清洗组件，所述清洗管连接于转动盘上，所述清洗泵连接于清洗管上，所述清洗组件包括内部设有空心槽的清洗杆，清洗杆的外壁上开有与空心槽连通的清洗缝；所述转动盘的顶面上开有清洗槽，所述清洗槽内滑动连接有滑块，且滑块上开有与空心槽连通的连通孔，所述滑块和清洗槽之间连接有第一弹性复位件；所述清洗管的出水端与清洗槽连通，清洗杆连接于滑块上；所述清洗杆转动连接于滑块上，所述清洗缝的出水方向沿着清洗杆侧壁的切线方向；所述控制机构包括控制块和第二弹性复位件，所述控制块滑动连接于清洗槽内，第二弹性复位件连接于控制块和清洗槽之间；所述控制块上固定连接有控制套筒，控制套筒上开有控制清洗管与清洗槽连通与否的控制孔；所述夹持机构包括翻转块和固定连接于翻转块上的气动夹爪，所述翻转块转动连接于转动盘上，转动盘上设有用于控制气动夹爪夹持酒瓶的开启开关，机架上设有用于控制气动夹爪释放酒瓶的关闭开关；所述翻转机构包括固定连接于机架上的翻转导轨，所述翻转块上开有与翻转导轨配合的导孔，所述翻转导轨包括依次平滑连接的夹持段、翻转段、保持段和复位段。

2.根据权利要求1所述的全自动洗瓶机，其特征在于：所述清洗杆上清洗缝的数量至少为两个，所有清洗缝沿着清洗杆的周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的全自动洗瓶机，其特征在于：所述控制块的顶端设有圆台部，圆台部的侧壁上开有导流槽。

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