CN113335622B - 一种旋转式灌装机的机械手定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式灌装机的机械手定位机构，涉及机械手技术领域，包括旋转工作台和支撑块，还包括连接部件和转动部件，通过旋转工作台的转动，在连接部件的作用下，使转轴可往复转动，通过转轴可往复转动，在转动部件的作用下，使得物料瓶进行往复转动。具备了一方面可使得机械手与物料瓶、旋转工作台以及灌装头进行同步圆周运动，保持了灌装方式的同时，也保证了灌装的准确性，可减少物料瓶的抖动情况，另一方面在对物料瓶固定之后，可使得物料瓶进行转动，使得内部的颗粒原料进行摊平，使得颗粒在物料瓶内部的分布较为均匀，使得封盖作业的准确性更佳，有利于提高工作效率。

Description

一种旋转式灌装机的机械手定位机构

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种旋转式灌装机的机械手定位机构。

背景技术

旋转式灌装机是包装机的一种，旋转式灌装机可用于对颗粒的灌装，在旋转式灌装机使用时，要求物料瓶与灌装头相对静止，即灌装头与物料瓶需要同步进行旋转，因此需要机械手起定位的作用。

目前现有的机械手定位机构，物料瓶进行圆周运动时，通常机械手的定位效果不佳，在灌装的时候，易出现物料瓶抖动的情况，致使灌装的颗粒可能洒出物料瓶内，且一般的定位机构，不能使得物料瓶进行转动，若灌装颗粒等原料时，因灌装速率和灌装角度的不确定性，易出现颗粒堆积在物料瓶的局部区域中，致使后续的封盖作业失效的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式灌装机的机械手定位机构，具备了一方面可使得机械手与物料瓶、旋转工作台以及灌装头进行同步圆周运动，保持了灌装方式的同时，也保证了灌装的准确性，可减少物料瓶的抖动情况，另一方面在对物料瓶固定之后，可使得物料瓶进行转动，使得内部的颗粒原料进行摊平，使得颗粒在物料瓶内部的分布较为均匀，使得封盖作业的准确性更佳，有利于提高工作效率，具备实用性更佳的效果，解决了现有的机械手定位机构，物料瓶进行圆周运动时，通常机械手的定位效果不佳，在灌装的时候，易出现物料瓶抖动的情况，致使灌装的颗粒可能洒出物料瓶内，且一般的定位机构，不能使得物料瓶进行转动，若灌装颗粒等原料时，因灌装速率和灌装角度的不确定性，易出现颗粒堆积在物料瓶的局部区域中，致使后续的封盖作业失效的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋转式灌装机的机械手定位机构，包括旋转工作台和支撑块，还包括物料瓶，所述旋转工作台的上表面开设有凹槽，所述凹槽的上表面固定连接有固定块，所述固定块的上表面固定连接有固定板，所述凹槽的表面定轴转动连接有转轴，所述转轴的表面固定连接有转盘，所述固定板的表面开设有用于所述转轴穿过且与之活动连接的开口一，所述固定板的表面开设有两个竖向槽，所述转盘的表面开设有两个弧形槽，所述竖向槽和弧形槽的表面共同滑动连接有滑柱，两个所述弧形槽的表面均固定连接有弧形杆，所述滑柱的侧面开设有用于所述弧形杆穿过且与滑动连接的开口二，两个所述滑柱的表面均设置有可对所述物料瓶进行夹持的固定部件；

还包括连接部件和转动部件，通过所述旋转工作台的转动，在连接部件的作用下，使所述转轴可往复转动，通过所述转轴可往复转动，在转动部件的作用下，使得所述物料瓶进行往复转动。

可选的，所述连接部件包括齿轮二，所述齿轮二的表面与所述转轴的表面固定连接，所述齿轮二的表面啮合有齿条排，所述齿条排的表面滑动套接有连接块，所述连接块的下表面与所述旋转工作台的表面固定连接，还包括用于带动所述齿条排往复移动的往复部件。

可选的，所述往复部件包括端面齿盘，所述端面齿盘的背侧与所述支撑块的表面固定连接，所述端面齿盘的齿槽部啮合有齿轮一，所述齿轮一的表面固定连接有往复螺杆一，所述往复螺杆一的端部与所述连接块的表面定轴转动连接，所述齿条排的表面固定连接有限位杆，所述往复螺杆一的表面螺纹连接有往复螺套一，所述往复螺套一的表面开设有开口三，所述开口三的表面开设有用于所述限位杆穿入且与之滑动连接的开口四，所述齿条排与所述开口三的相对侧共同固定连接有复位弹簧一。

可选的，所述固定部件包括滑套和夹块，所述滑套套设在所述滑柱的表面，所述夹块的表面开设有开口五，所述滑套的表面与所述开口五的表面滑动连接，所述夹块与所述滑套的相对侧共同固定连接有复位弹簧二。

可选的，所述转动部件包括环形槽，所述环形槽开设在所述固定板的表面，所述环形槽与两个所述竖向槽相连通，所述环形槽的表面与两个所述滑柱的端部滑动连接。

可选的，所述转轴的表面设置有带动所述物料瓶竖向移动，并使所述物料瓶顶开灌装头的开口，使得灌装头对所述物料瓶进行灌装的抬升部件。

可选的，所述抬升部件包括往复螺杆二，所述往复螺杆二的端部与所述转轴的表面固定连接，所述往复螺杆二的表面螺纹连接有往复螺套二，所述物料瓶放置在所述往复螺套二的表面，还包括带动所述物料瓶移动的移动部件。

可选的，所述移动部件包括两个固定连接在所述滑套的下表面的L型杆，所述往复螺套二的两侧开设有两个开口六，两个所述开口六的表面分别与两个所述L型杆的表面滑动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过旋转工作台的圆周运动，并通过两个夹块相互靠近，此时两个滑柱脱离竖向槽进入环形槽，并对物料瓶进行夹持固定，同时压缩复位弹簧二，使得夹持效果更佳，因旋转式灌装机在使用时，物料瓶和灌装头需要进行同步圆周运动，所以直接将物料瓶放置在往复螺套二上，物料瓶在运动灌装的过程中，易出现晃动的情况，在灌装颗粒的时候，可能出现洒出的情况，致使实用性不佳，本装置，通过旋转工作台的转动，可带动两个夹块对物料瓶进行夹持固定，且夹块可跟随物料瓶和灌装头进行同步圆周运动，可保持灌装头与物料瓶相对静止，且物料瓶的稳定性较佳，使得定位机械手的定位效果更佳。

二、本发明通过转盘的继续转动，使得两个夹块带动物料瓶发生旋转，在物料瓶旋转的过程中，使得灌装至物料瓶内的颗粒被转动摊平，避免因灌装角度和灌装速率的不定，使得颗粒在局部堆积较高，致使后续对物料瓶进行封盖时，出现封盖失败的情况，本方式通过转动的方式，摊平颗粒，使得颗粒均匀的分布在物料瓶内，使得后续的封盖效果更佳，误差更小。

三、本发明当灌装完成时，往复螺套一位于往复螺杆一的端部，使得齿条排和往复螺套一开始进行反向移动，使得两个夹块彻底解锁物料瓶的锁定效果，灌装好的物料瓶可直接被传送走，进行后续操作，此时齿轮二与弧形槽的端部抵接，以及竖向槽的限制，使得齿轮二不会再发生转动，通过设置限位杆和复位弹簧一，使得齿条排可继续反向运动，以达到复位的效果，保证了本装置可持续性使用。

附图说明

图1为本发明结构的第一状态主视图；

图2为本发明结构的第二状态正视图；

图3为本发明结构的第三状态正视图；

图4为本发明夹块、滑柱和物料瓶结构的第一状态左侧视图；

图5为本发明结构图1中A处结构的放大图；

图6为本发明图1所示状态物料瓶结构的正视图；

图7为本发明图2所示状态物料瓶结构的正视图；

图8为本发明图7所示状态齿轮二、环形槽和齿条排结构的仰视图；

图9为本发明图2中B处结构的放大图。

图中：1、旋转工作台；2、凹槽；3、固定块；4、固定板；5、转轴；6、转盘；7、竖向槽；8、弧形槽；9、滑柱；10、弧形杆；11、物料瓶；12、端面齿盘；13、支撑块；14、齿轮一；15、往复螺杆一；16、连接块；18、齿轮二；19、齿条排；20、限位杆；21、往复螺套一；22、开口三；23、复位弹簧一；24、滑套；25、夹块；26、复位弹簧二；27、环形槽；28、往复螺杆二；29、往复螺套二；30、L型杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种旋转式灌装机的机械手定位机构，包括旋转工作台1和支撑块13，还包括物料瓶11，旋转工作台1的上表面开设有凹槽2，每个凹槽2均对应一个机械手定位机构，图中只画出单个，是为了便于更为直接的观察到本申请机械手定位机构的运动形式，但不局限于此，凹槽2的上表面固定连接有固定块3，固定块3的上表面固定连接有固定板4，凹槽2的表面定轴转动连接有转轴5，转轴5的表面固定连接有转盘6，固定板4的表面开设有用于转轴5穿过且与之活动连接的开口一，固定板4的表面开设有两个竖向槽7，转盘6的表面开设有两个弧形槽8，竖向槽7和弧形槽8的表面共同滑动连接有滑柱9，两个弧形槽8的表面均固定连接有弧形杆10，滑柱9的侧面开设有用于弧形杆10穿过且与滑动连接的开口二，两个滑柱9的表面均设置有可对物料瓶11进行夹持的固定部件；

还包括连接部件和转动部件，通过旋转工作台1的转动，在连接部件的作用下，使转轴5可往复转动，通过转轴5可往复转动，在转动部件的作用下，使得物料瓶11进行往复转动，在使用时，通过传送结构将物料瓶11传送至本装置上，并置于往复螺套二29上，连接部件的作用下，带动转轴5往复转动，通过转轴5的正向转动，且由于滑柱9与弧形槽8和竖向槽7的滑动配合关系，如图1至如图2所示状态，对应如图7至如图8所示状态，两个滑柱9进行相互靠近运动，使得两个夹块25相互靠近，此时两个滑柱9脱离竖向槽7进入环形槽27，因旋转式灌装机在使用时，物料瓶11和灌装头需要进行同步圆周运动，所以直接将物料瓶11放置在往复螺套二29上，物料瓶11在运动灌装的过程中，易出现晃动的情况，在灌装颗粒的时候，可能出现洒出的情况，致使实用性不佳，本装置，通过旋转工作台1的转动，可带动两个夹块25对物料瓶11进行夹持固定，且夹块25可跟随物料瓶11和灌装头进行同步圆周运动，可保持灌装头与物料瓶11相对静止，且物料瓶11的稳定性较佳，使得定位机械手的定位效果更佳，在对物料瓶11进行解锁时，通过转轴5的反向转动，并配合固定部件的作用，使得本装置得以复位，通过设置转动部件，使得物料瓶11进行往复转动，在物料瓶11旋转的过程中，使得灌装至物料瓶11内的颗粒被转动摊平，避免因灌装角度和灌装速率的不定，使得颗粒在局部堆积较高，致使后续对物料瓶11进行封盖时，出现封盖失败的情况，本方式通过转动的方式，摊平颗粒，使得颗粒均匀的分布在物料瓶11内，使得后续的封盖效果更佳，误差更小。

进一步的，连接部件包括齿轮二18，齿轮二18的表面与转轴5的表面固定连接，齿轮二18的表面啮合有齿条排19，齿条排19的表面滑动套接有连接块16，连接块16的下表面与旋转工作台1的表面固定连接，还包括用于带动齿条排19往复移动的往复部件，在对物料瓶11进行固定时，通过往复螺套一21和齿条排19正向移动，使得齿轮二18和转轴5正向转动。

为了带动齿条排19正向移动，进一步的，往复部件包括端面齿盘12，端面齿盘12的背侧与支撑块13的表面固定连接，端面齿盘12的齿槽部啮合有齿轮一14，齿轮一14的表面固定连接有往复螺杆一15，往复螺杆一15的端部与连接块16的表面定轴转动连接，齿条排19的表面固定连接有限位杆20，往复螺杆一15的表面螺纹连接有往复螺套一21，往复螺套一21的表面开设有开口三22，开口三22的表面开设有用于限位杆20穿入且与之滑动连接的开口四，齿条排19与开口三22的相对侧共同固定连接有复位弹簧一23，通过旋转工作台1的圆周运动，带动连接块16、往复螺杆一15和齿轮一14进行圆周运动，通过端面齿盘12与齿轮一14的啮合关系，带动齿轮一14和往复螺杆一15进行旋转，且由于连接块对齿条排19位移方向的限制，以及往复螺套一21和往复螺杆一15的螺纹连接关系，即可带动往复螺套一21和齿条排19正向移动。

为了提高对物料瓶11的固定效果和便于对物料瓶11进行解锁，进一步的，固定部件包括滑套24和夹块25，滑套24套设在滑柱9的表面，夹块25的表面开设有开口五，滑套24的表面与开口五的表面滑动连接，夹块25与滑套24的相对侧共同固定连接有复位弹簧二26，通过设置复位弹簧二26，在固定物料瓶11时可使得复位弹簧二26收缩，提高固定物料瓶11的稳定性，同时通过复位弹簧二26的弹性恢复性，使得将两个滑柱9弹入两个竖向槽7内，当滑柱9运动至竖向槽7的最远端时，此时两个夹块25彻底解锁物料瓶11的锁定效果，即可提高对物料瓶11的固定效果和便于对物料瓶11进行解锁。

为了带动物料瓶11发生旋转，进一步的，转动部件包括环形槽27，环形槽27开设在固定板4的表面，环形槽27与两个竖向槽7相连通，环形槽27的表面与两个滑柱9的端部滑动连接，通过转盘6的继续转动，如图2至如图3所示状态，和如图7和如图8的结构所示，此时两个滑柱9位于环形槽27内，且滑柱9被弧形槽8的边缘相抵接，使得带动两个滑柱9和两个夹块25进行旋转，即可使得两个夹块25带动物料瓶11发生旋转。

为了提高灌装的准确性和便捷性，进一步的，转轴5的表面设置有带动物料瓶11竖向移动，并使物料瓶11顶开灌装头的开口，使得灌装头对物料瓶11进行灌装的抬升部件，通过设置抬升部件，使得不需要灌装头下移便可以进行灌装，不要多余的驱动源，同时灌装的准确性更佳，不易出现灌装失效的情况，即可提高灌装的准确性和便捷性。

进一步的，抬升部件包括往复螺杆二28，往复螺杆二28的端部与转轴5的表面固定连接，往复螺杆二28的表面螺纹连接有往复螺套二29，物料瓶11放置在往复螺套二29的表面，还包括带动物料瓶11移动的移动部件，通过滑套24和夹块25的转动，经移动部件的作用，带动往复螺套二29发生转动，且由于往复螺杆二28与往复螺套二29的螺纹连接关系，当滑柱9在弧形槽8内移动时，使得往复螺套二29经移动部件的作用下，带动物料瓶11往复移动，便于对物料瓶11进行灌装。

为了保证了物料瓶11整体运动时的稳定性，移动部件包括两个固定连接在滑套24的下表面的L型杆30，往复螺套二29的两侧开设有两个开口六，两个开口六的表面分别与两个L型杆30的表面滑动连接，通过设置L型杆30，可通过滑套24的往复转动，经L型杆30的连接关系，带动往复螺套二29可往复竖向移动，使得可使得物料瓶11向上移动，使得物料瓶11的瓶口可顶开灌装头的开口，使得灌装头对物料瓶11进行灌装，灌装完成后，往复螺套二29带动物料瓶11向下移动进行复位，便于对灌装好的物料瓶11进行传送，且两个夹块25与物料瓶11同步上下移动，即可保证物料瓶11整体运动时的稳定性。

工作原理：该旋转式灌装机的机械手定位机构在使用时，灌装机是包装机的一种，旋转式灌装机又称为回转式灌装机，在旋转式灌装机使用时，要求物料瓶11与灌装头相对静止，即灌装头与物料瓶11需要同步进行旋转，在运动的过程中，需要机械手起定位的作用，因此急需一种通过机械手对物料瓶11进行旋转定位的定位机构，本装置在使用时，通过传送结构将物料瓶11传送至本装置上，并置于往复螺套二29上，因旋转式灌装机在使用时，旋转工作台1和灌装头需要同步圆周运动，因此通过旋转工作台1的圆周运动，带动连接块16、往复螺杆一15和齿轮一14进行圆周运动，通过端面齿盘12与齿轮一14的啮合关系，带动齿轮一14和往复螺杆一15进行旋转，且由于连接块对齿条排19位移方向的限制，以及往复螺套一21和往复螺杆一15的螺纹连接关系，进而带动往复螺套一21和齿条排19先进行正向移动，使得齿轮二18和转轴5正向转动，通过转轴5的正向转动，且由于滑柱9与弧形槽8和竖向槽7的滑动配合关系，如图1至如图2所示状态，对应如图7至如图8所示状态，两个滑柱9进行相互靠近运动，使得两个夹块25相互靠近，此时两个滑柱9脱离竖向槽7进入环形槽27，并对物料瓶11进行夹持固定，同时压缩复位弹簧二26，使得夹持效果更佳，因旋转式灌装机在使用时，物料瓶11和灌装头需要进行同步圆周运动，所以直接将物料瓶11放置在往复螺套二29上，物料瓶11在运动灌装的过程中，易出现晃动的情况，在灌装颗粒的时候，可能出现洒出的情况，致使实用性不佳，本装置，通过旋转工作台1的转动，可带动两个夹块25对物料瓶11进行夹持固定，且夹块25可跟随物料瓶11和灌装头进行同步圆周运动，可保持灌装头与物料瓶11相对静止，且物料瓶11的稳定性较佳，使得定位机械手的定位效果更佳；

通过转盘6的继续转动，如图2至如图3所示状态，和如图7和如图8的结构所示，此时两个滑柱9位于环形槽27内，且滑柱9被弧形槽8的边缘相抵接，使得带动两个滑柱9和两个夹块25进行旋转，使得两个夹块25带动物料瓶11发生旋转，在物料瓶11旋转的过程中，使得灌装至物料瓶11内的颗粒被转动摊平，避免因灌装角度和灌装速率的不定，使得颗粒在局部堆积较高，致使后续对物料瓶11进行封盖时，出现封盖失败的情况，本方式通过转动的方式，摊平颗粒，使得颗粒均匀的分布在物料瓶11内，使得后续的封盖效果更佳，误差更小；

当灌装完成时至如图3所示状态，参见CN202010129044.X 一种铝合金板加工用的自动擦拭装置中关于往复螺杆和往复螺套的原理，具体见其“具体实施方式”部分，此时往复螺套一21位于往复螺杆一15的端部，使得齿条排19和往复螺套一21开始进行反向移动，同理上述原理，使得齿轮二18和固定板4反向转动，两个滑柱9运动至如图7所示状态，使得两个滑柱9正对竖向槽7，通过复位弹簧二26的弹性恢复性，使得将两个滑柱9弹入两个竖向槽7内，当滑柱9运动至竖向槽7的最远端时，此时两个夹块25彻底解锁物料瓶11的锁定效果，灌装好的物料瓶11可直接被传送走，进行后续操作，如图6，当滑柱9移动至竖向槽7远离转轴5的最末端时，因固定板4和竖向槽7为固定的，因此固定板4和竖向槽7不会转动，此时滑柱9被竖向槽7和弧形槽8所抵死，进而使得转盘6和转轴5不会继续转动，转，使得齿轮二不会再发生转动，通过设置限位杆20和复位弹簧一23，使得齿条排19可继续反向运动，以达到复位的效果，保证了本装置可持续性使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种旋转式灌装机的机械手定位机构，包括旋转工作台（1）和支撑块（13），其特征在于：还包括物料瓶（11），所述旋转工作台（1）的上表面开设有凹槽（2），所述凹槽（2）的上表面固定连接有固定块（3），所述固定块（3）的上表面固定连接有固定板（4），所述凹槽（2）的表面定轴转动连接有转轴（5），所述转轴（5）的表面固定连接有转盘（6），所述固定板（4）的表面开设有用于所述转轴（5）穿过且与之活动连接的开口一，所述固定板（4）的表面开设有两个竖向槽（7），所述转盘（6）的表面开设有两个弧形槽（8），所述竖向槽（7）和弧形槽（8）的表面共同滑动连接有滑柱（9），两个所述弧形槽（8）的表面均固定连接有弧形杆（10），所述滑柱（9）的侧面开设有用于所述弧形杆（10）穿过且与滑动连接的开口二，两个所述滑柱（9）的表面均设置有可对所述物料瓶（11）进行夹持的固定部件；还包括连接部件和转动部件，通过所述旋转工作台（1）的转动，在连接部件的作用下，使所述转轴（5）可往复转动，通过所述转轴（5）可往复转动，在转动部件的作用下，使得所述物料瓶（11）进行往复转动；所述连接部件包括齿轮二（18），所述齿轮二（18）的表面与所述转轴（5）的表面固定连接；所述齿轮二（18）的表面啮合有齿条排（19），所述齿条排（19）的表面滑动套接有连接块（16），所述连接块（16）的下表面与所述旋转工作台（1）的表面固定连接，还包括用于带动所述齿条排（19）往复移动的往复部件，所述往复部件包括端面齿盘（12），所述端面齿盘（12）的背侧与所述支撑块（13）的表面固定连接，所述端面齿盘（12）的齿槽部啮合有齿轮一（14），所述齿轮一（14）的表面固定连接有往复螺杆一（15），所述往复螺杆一（15）的端部与所述连接块（16）的表面定轴转动连接，所述齿条排（19）的表面固定连接有限位杆（20），所述往复螺杆一（15）的表面螺纹连接有往复螺套一（21），所述往复螺套一（21）的表面开设有开口三（22），所述开口三（22）的表面开设有用于所述限位杆（20）穿入且与之滑动连接的开口四，所述齿条排（19）与所述开口三（22）的相对侧共同固定连接有复位弹簧一（23）；所述固定部件包括滑套（24）和夹块（25），所述滑套（24）套设在所述滑柱（9）的表面，所述夹块（25）的表面开设有开口五，所述滑套（24）的表面与所述开口五的表面滑动连接，所述夹块（25）与所述滑套（24）的相对侧共同固定连接有复位弹簧二（26）。

2.根据权利要求1所述的旋转式灌装机的机械手定位机构，其特征在于：所述转动部件包括环形槽（27），所述环形槽（27）开设在所述固定板（4）的表面，所述环形槽（27）与两个所述竖向槽（7）相连通，所述环形槽（27）的表面与两个所述滑柱（9）的端部滑动连接。

3.根据权利要求2所述的旋转式灌装机的机械手定位机构，其特征在于：所述转轴（5）的表面设置有带动所述物料瓶（11）竖向移动，并使所述物料瓶（11）顶开灌装头的开口，使得灌装头对所述物料瓶（11）进行灌装的抬升部件。

4.根据权利要求3所述的旋转式灌装机的机械手定位机构，其特征在于：所述抬升部件包括往复螺杆二（28），所述往复螺杆二（28）的端部与所述转轴（5）的表面固定连接。

5.根据权利要求4所述的旋转式灌装机的机械手定位机构，其特征在于：所述往复螺杆二（28）的表面螺纹连接有往复螺套二（29），所述物料瓶（11）放置在所述往复螺套二（29）的表面，还包括带动所述物料瓶（11）移动的移动部件。

6.根据权利要求5所述的旋转式灌装机的机械手定位机构，其特征在于：所述移动部件包括两个固定连接在所述滑套（24）下表面的L型杆（30），所述往复螺套二（29）的两侧开设有两个开口六，两个所述开口六的表面分别与两个所述L型杆（30）的表面滑动连接。

Images