CN114056626A - 一种放盖帽方法及放盖帽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种放盖帽方法和放盖帽系统，它在向下倾斜的多组送料通道放入和不断补充盖帽叠；处于送料通道中的盖帽叠中，处于最前端的盖帽处于未被夹住的状态；通过运送机构上的吸头组一次性从各取料通道中取出最前端的盖帽，取出的盖帽被移送到能够被机械手抓取的位置，在运送机构中，所述盖帽为外表面暴露在外、内表面被吸住的状态；通过机械手上的抓头机构一次性将吸头组上的盖帽取走，在机械手抓头机构中，所述盖帽的外表面被抓头机构吸住；通过机械手的移送，将盖帽放到指定位置。本发明对于较薄材料制成的、外形不大的盖帽，实现了对于盖帽的机械化分帽、运送、放盖帽流程，动作协调、效率高、空间利用率高，能够嵌入包装流水线。

Description

一种放盖帽方法及放盖帽系统

技术领域

本发明涉及包装机械领域，具体涉及对于放盖帽方法及放盖帽系统。

背景技术

对于盖在瓶盖外的盖帽，在分帽前，为数十个乃至更多的盖帽叠套在一起。原先的分帽都是人工分，然后人工盖帽，再放入输送线进行下一道工序。这种盖帽材料较薄，应用在酒业上，封口盖子，在人工盖好后，进行热缩缩紧。

发明内容

本发明的第一个目的是针对背景技术中存在的问题，提供一种放盖帽方法，便于实现机械化放盖帽。为此，本发明采用以下技术方案：

一种放盖帽方法，其特征在于包括以下步骤：

将盖帽依次嵌套成叠，在向下倾斜的多组送料通道放入和不断补充盖帽叠，在所述送料通道中，盖帽的顶部在后，盖帽口朝前；处于送料通道中的盖帽叠中，处于最前端的盖帽处于未被夹住的状态，而处于能被分离状态；

通过运送机构上的吸头组一次性从各取料通道中取出最前端的盖帽，取出的盖帽被移送到能够被机械手抓取的位置，在运送机构中，所述盖帽为外表面暴露在外、内表面被吸住的状态；

通过机械手上的抓头机构一次性将吸头组上的盖帽取走，在机械手抓头机构中，所述盖帽的外表面被抓头机构吸住；

通过机械手的移送，将盖帽放到指定位置。

进一步地，所述多组送料通道的排列间距和排列方式、运送机构吸头组中的吸头排列间距和排列方式、机械手抓头机构中的抓头排列间距和排列方式、所述指定位置放置盖帽的排列间距和排列方式均相同。

进一步地，在吸头组吸取盖帽时，盖帽叠被夹住，但最前端的盖帽处于未被夹住的状态，当最前端的盖帽被取走后，盖帽叠被松开而沿着倾斜的送料通道向下滑动到取料门前；循环往复。

进一步地，在运送机构中，吸头组在取盖帽时向着送料通道倾斜向上运动，然后倾斜向下回退，并进行转动运动，使得吸有盖帽的吸头组转至与机械手对应的位置，而没有盖帽的吸头组转动到对准送料通道的位置，循环往复。

本发明的第二个目的是提供一种能够实现机械化放盖帽的放盖帽系统

放盖帽系统，其特征在于包括分帽机构、运送机构以及机械手；

所述分帽机构包括多组加料通道、多组可开合限位通道，所述多组加料通道和多组可开合限位通道向下倾斜设置并前后衔接，形成向下倾斜的多组送料通道；在多组可开合限位通道前方设置取料门；

所述运送机构包括吸头组、旋转装置以及平移装置，所述旋转装置安装在平移装置之上，平移装置的平移方向为倾斜向上向着所述送料通道和倾斜向下远离送料通道来回位移，所述旋转装置的旋转轴线垂直于平移装置的平移方向，所述吸头组安装在所述旋转装置之上，吸头组中设置成排的多个吸头，所述吸头设置吸气孔，所述多个吸头的布置和所述送料通道一一对应；

所述机械手包括抓取机构，所述抓取机构包括与机械臂连接的固定结构，所述机械手抓取机构包括转动支架及其转动驱动气缸，在转动支架的末端设置一排或数排可吸气的抓头，所述抓头和运送机构吸头组上的吸头一一对应。

对于所述分帽机构，可以再采用以下进一步的技术方案：

所述多组可开合限位通道中，各组之间有定位结构。

所述可开合限位通道的前端与取料门之间具有一定距离，使得最前端的盖帽的靠近取料门的一部分未被可开合限位通道直接夹住。

所述可开合限位通道包括左活动安装件和右活动安装件，左活动安装件和右活动安装件分别设置夹帽叠限位件，左活动安装件和右活动安装件的夹帽叠限位件合成与一支帽叠适配的夹具。

所述可开合限位通道包括左活动安装件和右活动安装件，各组可开合限位通道的左活动安装件通过第一螺母和螺杆组连接在一起并确定彼此之间的间距，各组可开合限位通道的右活动安装件通过第二螺母和螺杆组连接在一起并确定彼此之间的间距。

所述可开合限位通道包括左活动安装件和右活动安装件，各可开合限位通道的左活动安装件连接在一起，各可开合限位通道的右活动安装件连接在一起，在所述分帽机构的左侧设置第一气缸，所述第一气缸与最左侧的左活动安装件连接，在所述分帽机构的右侧设置第二气缸，所述第二气缸与最右侧的右活动安装件连接。

所述取料门为横向运动的活动部件，沿运动方向设置与盖帽大小匹配的孔或槽，以及盖帽限位部位。

所述分帽机构设置安装板；所述多组加料通道、多组可开合限位通道设置在安装板上；所述安装板作为多组加料通道、多组可开合限位通道的通道底板。

所述加料通道包括左挡板和右挡板，所述左挡板和右挡板左右可调节的安装在分帽结构的安装板上。

所述多组可开合限位通道设置有开合运动导向结构。

对于所述运送机构，可以再采用以下进一步的技术方案：

所述运送机构沿旋转装置的旋转方向均匀设置多组吸头，所述运送机构设置旋转支架，所述旋转支架与旋转装置的转轴固定在一起。

所述运送机构沿旋转装置的旋转方向均匀设置三组吸头。

所述吸头包括与盖帽内腔适配的头部，所述头部包括顶部和一圈侧面，并且，在所述侧面设置通至顶部的若干凹槽。

所述吸头的头部呈圆锥台形，所述侧面的后部圆锥面呈周向连续面，并利用所述周向连续面与盖帽的口部进行密封配合。

所述顶部和侧面设置吸气孔。

所述顶部的边缘设置为和所述侧面过渡的过渡部位；所述若干凹槽与顶部的相通处在所述顶部的边缘处。

所述平移方向倾斜于水平面，与出帽口前的帽叠摆放角度一致。

所述旋转装置的电机安装在平移装置上，随旋转装置一起平移。

所述旋转装置的电机安装在机架上而不随旋转装置移动，所述旋转装置的电机与旋转装置的转轴通过链条或带传动机构连接，所述运送机构还设置有所述链条或带传动机构的张紧机构，所述张紧机构设置张紧轮，所述机架上设置弹性支撑机构，所述张紧轮设置在弹性支撑结构上。

对于所述机械手，可以再采用以下进一步的技术方案：

所述可吸气的抓头设置向被抓取物品开放而供其进入的凹腔。

所述转动驱动气缸可转动地安装在所述固定结构上，所述转动驱动气缸的活塞杆通过关节结构和转动支架连接，所述转动驱动气缸的转动轴线和转动支架的转动轴线平行。

所述转动驱动气缸的后端与固定结构转动连接并在与固定结构之间用定位隔套轴向定位，转动驱动气缸的活塞杆通过关节结构和转动支架的连接杆连接，所述连接杆和所述抓头处于转动支架的转动轴线的两侧。

所述凹腔和盖帽的帽口朝下时的外形匹配，而使盖帽能够被吸入所述凹腔并保持其外形。

所述转动支架包括连接杆、转动臂，抓头安装座，所述连接杆和抓头安装座与转动臂连接，所述转动臂通过转轴和固定结构转动连接，所述连接杆和抓头安装座处于转动支架的转动轴线的两侧；所述转动驱动气缸的活塞杆通过关节结构和所述连接杆连接，所述抓头成排地布置在所述抓头安装座上。

所述固定结构包括固定板、固定板上的气缸支架、固定板上的连接支架，所述连接支架和所述转动支架连接，所述气缸支架处于固定板的上面，所述连接支架处于固定板的下面。

所述机械臂为两轴机械臂；所述转动支架的转动轴线和两轴机械臂中的所述两轴平行。

所述机械手抓取机构与机械臂连接，对接运送机构的吸头组而把盖帽位移放到指定位置。所述指定位置为输送线上的瓶子的盖上或输送线上。

由于采用本发明的技术方案，本发明对于较薄材料制成的、外形不大的盖帽，实现了对于盖帽的机械化分帽、运送、放盖帽流程，动作协调、效率高、空间利用率高，能够嵌入包装流水线。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

图2为瓶子和盖帽的示意图。

图3为本发明分帽机构实施例中可开合限位通道的示意图。

图4为本发明分帽机构实施例中可开合限位通道的分解图。

图5为本发明分帽机构实施例的示意图。

图6为本发明分帽机构实施例的平面示意图。

图7为本发明运送机构一种实施方式的立体图。

图8为本发明图7所示实施方式的分解图。

图9为本发明运送机构的吸头将盖帽吸住时的示意图。

图10为本发明运送机构的吸头实施例的示意图。

图11为本发明运送机构另一种实施方式的立体图。

图12为图11所示实施例的侧视图。

图13为本发明机械手抓取机构和机械臂连接在一起的示意图。

图14为本发明机械手抓取机构的示意图之一。

图15为本发明机械手抓取机构的示意图之二。

图16为本发明机械手抓取机构爆炸图。

具体实施方式

参照附图。本发明提供的放盖帽系统，包括分帽机构、运送机构以及机械手。附图标号103为使用所述盖帽101的酒瓶。

本发明的分帽机构，包括平行布置的多组加料通道1、平行布置的多组可开合限位通道，所述多组加料通道1和多组可开合限位通道向下倾斜设置并前后衔接，形成向下倾斜的多组送料通道；在多组可开合限位通道前方设置取料门3。

所述分帽机构设置安装板4；所述多组加料通道1、多组可开合限位通道设置在安装板4上；所述安装板4作为多组加料通道1、多组可开合限位通道的通道底板。

所述可开合限位通道包括左活动安装件21和右活动安装件22，左活动安装件21和右活动安装件22分别连接夹帽叠限位件23、24，左活动安装件21和右活动安装件22的夹帽叠限位件23、24合成与一支帽叠100适配的夹具。

所述多组可开合限位通道中，各组之间有定位结构，定位结构可以采用螺母和螺杆结构，这样，还能够调节间距，适应大小不同的盖帽101。所述加料通道1包括左挡板11和右挡板12，所述左挡板11和右挡板12通过连接长孔及螺栓左右可调节的安装在分帽结构的安装板4上，能够调节间距，适应大小不同的盖帽101。

各组可开合限位通道的左活动安装件21通过第一螺母51和螺杆52组连接在一起并确定彼此之间的间距，右活动安装件22设置第一螺杆52的过孔，各组可开合限位通道的右活动安装件22通过第二螺母53和螺杆54组连接在一起并确定彼此之间的间距，左活动安装件21设置第二螺杆54的过孔。

在所述分帽机构的左侧设置第一气缸61，所述第一气缸61与最左侧的左活动安装件21连接，在所述分帽机构的右侧设置第二气缸62，所述第二气缸62与最右侧的右活动安装件22连接，通过第一气缸61、第二气缸62的工作，驱动左活动安装件21、右活动安装件22动作而打开可开合限位通道、合拢可开合限位通道夹住帽叠。

所述多组可开合限位通道设置有开合运动导向结构，所述开合运动导向结构包括导向柱71，所述导向柱71穿过各左活动安装件21、右活动安装件22，左活动安装件21、右活动安装件22设置与所述导向柱71活动连接的轴承72。

所述取料门3为横向运动的活动部件，由气缸30驱动，所述取料门3沿运动方向设置与盖帽101大小匹配的孔或槽31，以及盖帽限位部位32。所述去聊门装在左右滑动件33上，所述分帽机构在左右滑动件33的两端，于安装板4之上设置滑动件导向结构34。

所述可开合限位通道的前端与取料门3之间具有一定距离，使得最前端的盖帽101的靠近取料门的一部分102未被可开合限位通道直接夹住。

在使用时，帽叠按照盖帽101的顶部在后、口部104朝前的方式摆放在加料通道中，当取料门3的盖帽限位部位32挡在可开合限位通道的前方时，可开合限位通道打开，帽叠100依靠重力向下滑动至碰到盖帽限位部位32。然后，可开合限位通道合拢，夹住帽叠100，此时处于第一个的盖帽的靠近取料门的一部分102未被夹住，该盖帽只是插在第二个盖帽中，当可开合限位通道打开时，取料门3运动至孔或槽31对准可开合限位通道前端，而打开取料门3，此时，下述运送机构的吸头可以伸入孔或槽31，将最前端的盖帽取走。在使用过程中可以随时向加料通道中补充帽叠。

本发明提供的运送机构包括吸头组、旋转装置以及平移装置。所述平移装置安装在机架105上，分帽机构为本发明的运送机构提供能够被运送机构提取的帽叠最前端盖帽101。所述旋转装置安装在平移装置之上，平移装置的平移方向为倾斜向上向着所述送料通道和倾斜向下远离送料通道来回位移，所述旋转装置的旋转轴线垂直于平移装置的平移方向，所述吸头组安装在所述旋转装置之上，吸头组中设置排成一排的多个吸头201，所述吸头201设置吸气孔210，所述多个吸头的布置和所述送料通道一一对应，其排列间距和排列方式相同，通过旋转装置的旋转，吸头201能够旋转到对准送料通道以及旋转到与下述机械手的抓头配合的角度。

所述运送机构沿旋转装置的旋转方向均匀设置三组吸头，以提高工作效率效率，所述运送机构设置旋转支架202，所述旋转支架202与旋转装置的转轴220固定在一起，每组吸头201成排地设置在旋转支架202上，所述吸头201设置安装部位217，所述安装部位217与旋转支架202连接。

所述吸头201包括与盖帽内腔适配的头部，所述头部的直径一般略小于盖帽101的内腔直径，所述头部包括顶部211和一圈侧面212，并且，在所述侧面212设置通至顶部211的若干凹槽213。所述凹槽213能起到补偿和限位作用，用于在吸头201吸附盖帽时，吸收盖帽101大于吸头头部的多余部分，避免盖帽101在吸头侧面无规则褶皱，增加吸头201对不同盖帽的适用范围；同时，通过吸附后对盖帽形成的凹凸面，增加对盖帽的抓取力，在释放盖帽101时，也能够利用盖帽101的回弹而快速脱离。所述顶部211的边缘设置为和所述侧面212过渡的过渡部位215；所述若干凹槽213与顶部211的相通处216在所述顶部的边缘处。

所述吸头201的头部的形状优选为呈圆锥台形，所述侧面212的后部圆锥面214呈周向连续面，并利用所述周向连续的圆锥面214与盖帽的口部104进行密封配合，也即所述圆锥台形根部的直径总是要大于所应用的盖帽的口部直径。通过以上配置，能够增加吸头201对不同盖帽的适用范围。

所述顶部211和侧面212可均设置吸气孔210。

所述平移装置被倾斜于水平面设置，平移方向倾斜于水平面，与出帽口前的帽叠摆放角度一致(与加料通道的倾斜角度一致)。所述平移装置包括平移驱动气缸203、平移安装架231以及导向轨道232，所述平移安装架231与驱动气缸203，同时也与导向轨道232滑动连接。

所述旋转装置的电机221可直接安装在平移装置上，随旋转装置一起平移，在平移装置上设置安装架231，所述电机221安装在安装架231上，转轴220的轴承也安装在安装架231上，电机221带动转轴220以及旋转支架202转动需要的角度。

所述旋转装置的电机221也可安装在机架105上而不随旋转装置移动，所述旋转装置的电机221与旋转装置的转轴220通过链条传动机构222连接，所述运送机构还设置有所述链条传动机构222的张紧机构，所述张紧机构设置张紧链轮223，所述机架105上设置弹性支撑机构224，所述张紧链轮223设置在弹性支撑结构224上，当链条传动机构222的从动链轮225被平移位移时，链条与张紧链轮223之间的配合力发生变化，弹性支撑结构224做出相应反应，在弹性支撑结构224中压簧227的作用下，弹性支撑结构中的活动架226及设置其上的张紧链轮223沿着轨道228相应位移，保持链条张紧。

本发明的机械手，包括机械手抓取机构，机械手抓取机构包括与机械臂300连接的固定结构，所述固定结构包括固定板301和固定板301上的气缸支架311、固定板上的连接支架312。所述气缸支架311处于固定板301的上面，所述连接支架312处于固定板301的下面。

所述机械手抓取机构包括转动支架及其转动驱动气缸302，在转动支架的末端设置一排或数排可吸气的抓头304，所述可吸气的抓头304设置向被抓取物品开放而供其进入的凹腔340。所述物品可以是所述壁厚较薄的盖帽101，所述凹腔340和盖帽101的帽口朝下状态(即盖在瓶子103的瓶盖上时)的外形匹配，而使盖帽101能够被吸入所述凹腔340并保持盖帽101的这种外形。所述抓头304和运送机构吸头组上的吸头201一一对应，其排列间距和排列方式相同。

所述转动驱动气缸302的后端与固定结构的所述气缸支架311转动连接并在与固定结构的气缸支架311之间用定位隔套321轴向定位，所述转动驱动气缸302的转动轴线和转动支架的转动轴线平行。

所述转动支架包括连接杆331、转动臂332，抓头安装座333，所述连接杆331和抓头安装座333与转动臂332连接，所述转动臂332通过转轴330和固定结构中的所述连接支架312转动连接，所述连接杆331和抓头安装座333处于转动支架的转动轴线的两侧；所述转动驱动气缸302的活塞杆通过关节结构320和所述连接杆331连接，所述抓头304成排地布置在所述抓头安装座333上。附图标号341为抓头304的通气孔。

所述机械臂300为两轴机械臂。所述转动支架的转动轴线和两轴机械臂中的所述两轴平行。所述机械手抓取机构与机械臂300连接，对接运送机构而把多个盖帽成组地位移放到包装输送线上的瓶子103上，位于瓶子的瓶盖上，或者，放在与瓶子相关联的另一个输送线400上。所述包装输送线对应所述放盖帽的这一段一般为直线式输送线，所述送料通道1的方向最好是垂直于该段输送线(或垂直于所对应的瓶子输送线的瓶子输送方向)，或者说，运送机构的旋转装置的旋转轴线最好是平行于该段输送线或输送方向。

综上，上述放盖帽吸头能够实现以下机械化放盖帽方法：

将盖帽101依次嵌套成叠，在向下倾斜的多组送料通道1放入和不断补充盖帽叠100，在所述送料通道1中，盖帽的顶部在后，盖帽口104朝前；处于送料通道中的盖帽叠中，处于最前端的盖帽处于未被夹住的状态，而处于能被分离状态；

通过运送机构上的吸头组一次性从各取料通道1中取出最前端的盖帽101，取出的盖帽101被移送到能够被机械手抓取的位置，在运送机构中，所述盖帽101为外表面暴露在外、内表面被吸住的状态，；

通过机械手上的抓头机构一次性将吸头组上的盖帽取走，在机械手抓头机构中，所述盖帽101的外表面被抓头机构吸住；

通过机械手的移送，将盖帽放到指定位置，即，把多个盖帽成组地位移放到包装输送线上的瓶子103上，位于瓶子的瓶盖上，或者，放在与瓶子相关联的另一个输送线400上。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种放盖帽方法，其特征在于包括以下步骤：

将盖帽依次嵌套成叠，在向下倾斜的多组送料通道放入和不断补充盖帽叠，在所述送料通道中，盖帽的顶部在后，盖帽口朝前；处于送料通道中的盖帽叠中，处于最前端的盖帽处于未被夹住的状态，而处于能被分离状态；

通过运送机构上的吸头组一次性从各取料通道中取出最前端的盖帽，取出的盖帽被移送到能够被机械手抓取的位置，在运送机构中，所述盖帽为外表面暴露在外、内表面被吸住的状态；

通过机械手上的抓头机构一次性将吸头组上的盖帽取走，在机械手抓头机构中，所述盖帽的外表面被抓头机构吸住；

通过机械手的移送，将盖帽放到指定位置。

2.如权利要求1所述的一种放盖帽方法，其特征在于所述多组送料通道的排列间距和排列方式、运送机构吸头组中的吸头排列间距和排列方式、机械手抓头机构中的抓头排列间距和排列方式、所述指定位置放置盖帽的排列间距和排列方式均相同。

3.如权利要求1所述的一种放盖帽方法，其特征在于在吸头组吸取盖帽时，盖帽叠被夹住，但最前端的盖帽处于未被夹住的状态，当最前端的盖帽被取走后，盖帽叠被松开而沿着倾斜的送料通道向下滑动到取料门前；循环往复。

4.如权利要求1所述的一种放盖帽方法，其特征在于在运送机构中，吸头组在取盖帽时向着送料通道倾斜向上运动，然后倾斜向下回退，并进行转动运动，使得吸有盖帽的吸头组转至与机械手对应的位置，而没有盖帽的吸头组转动到对准送料通道的位置，循环往复。

5.放盖帽系统，其特征在于包括分帽机构、运送机构以及机械手；

所述分帽机构包括多组加料通道、多组可开合限位通道，所述多组加料通道和多组可开合限位通道向下倾斜设置并前后衔接，形成向下倾斜的多组送料通道；在多组可开合限位通道前方设置取料门；

所述运送机构包括吸头组、旋转装置以及平移装置，所述旋转装置安装在平移装置之上，平移装置的平移方向为倾斜向上向着所述送料通道和倾斜向下远离送料通道来回位移，所述旋转装置的旋转轴线垂直于平移装置的平移方向，所述吸头组安装在所述旋转装置之上，吸头组中设置成排的多个吸头，所述吸头设置吸气孔，所述多个吸头的布置和所述送料通道一一对应；

所述机械手包括抓取机构，所述抓取机构包括与机械臂连接的固定结构，所述机械手抓取机构包括转动支架及其转动驱动气缸，在转动支架的末端设置一排或数排可吸气的抓头，所述抓头和运送机构吸头组上的吸头一一对应。

6.如权利要求5所述的放盖帽系统，其特征在于所述可开合限位通道的前端与取料门之间具有一定距离，使得最前端的盖帽的靠近取料门的一部分未被可开合限位通道直接夹住。

7.如权利要求5所述的放盖帽系统，其特征在于所述可开合限位通道包括左活动安装件和右活动安装件，左活动安装件和右活动安装件分别设置夹帽叠限位件，左活动安装件和右活动安装件的夹帽叠限位件合成与一支帽叠适配的夹具。

8.如权利要求5所述的放盖帽系统，其特征在于所述运送机构沿旋转装置的旋转方向均匀设置多组吸头，所述运送机构设置旋转支架，所述旋转支架与旋转装置的转轴固定在一起。

9.如权利要求5所述的放盖帽系统，其特征在于所述吸头包括与盖帽内腔适配的头部，所述头部包括顶部和一圈侧面，并且，在所述侧面设置通至顶部的若干凹槽。

10.如权利要求5所述的放盖帽系统，其特征在于所述可吸气的抓头设置向被抓取物品开放而供其进入的凹腔。

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