CN114194728A - 一种扶正装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装机械领域，具体涉及一种扶正装置。该扶正装置包括回转部件、取瓶部件，所述回转部件上设有单向转动的输送转盘，所述取瓶部件以等角度环状排列方式固定在输送转盘上，所述取瓶部件设有升降组件、取瓶组件，所述升降组件设有在竖直方向上直线往复运动的升降座，所述取瓶组件安装在升降座上，所述取瓶组件设有取瓶件和旋转机构，所述取瓶件安装在旋转机构上并由旋转机构驱动取瓶件在竖直面内自转，所述旋转机构固定在升降座上。本发明改变现有技术中容器姿态调整的方式，扶正装置能够同时完成旋转搬运和翻转容器至灌装所需的竖直空间状态两个动作，进而提高理瓶机整体工作效率；同时避免设计较长的下落通道以减少理瓶机体积。

Description

一种扶正装置

技术领域

本发明涉及包装机械领域，具体涉及一种扶正装置。

背景技术

理瓶机的作用是对杂乱堆放的容器进行整理，并使其有次序有方向排列在输送带上，高速高效的传到其它机械进行下一道工序(如灌装、贴标、装箱等)，以提高整个生产线的生产效率。

其中离心式理瓶机是较多使用的一种，基本原理是用转盘的离心力，来使瓶子靠近圈外侧，进入外圈的理瓶槽。具体地，理瓶机设有滚桶装置，滚桶装置的桶身底部边缘设有尺寸相同的理瓶槽，当容器送入滚桶内部后会被甩向滚桶的四周，最后容器落入理瓶槽中，理瓶槽中间部位设有挡条，当理瓶槽在装运容器阶段都位于底板的上方，致使理瓶槽的底部不为悬空状态。理瓶槽处于环状路径上连续运动，底板为环状结构、其不连续的部位刚好是整个理瓶机的出瓶部位，当理瓶槽运动此处后容器靠自重下落，由于挡条的阻挡会促使容器的瓶口部位始终朝上，后续再经过搬运装置等将容器搬运到输送线上，现有技术中的离心式理瓶机大都基于此原理。

这种理瓶机要求容器在滚桶内实现空间位置、空间姿态的改变，首先是容器在离心力作用下被推动至理瓶槽所在位置，容器在此过程处于横躺的空间姿态、空间位置变化则是从别的位置进入到理瓶槽内；此后，容器在自重作用下掉落，空间位置从高处运动到了低处、空间姿态由横躺的水平姿态变成了正立的竖直状态。容器在理瓶机内需要完成位置变化和姿态变化，这就需要足够的空间和时间，否则容器无法获得理想的位置变化以及姿态变化，现有技术中的设计方案满足姿态调整而在竖直方向上设计出专用的下落通道，下落时间越久则容器姿态调整程度越到位。

例如中国专利授权公告号CN207375264U，授权公告日为2018.05.18，名称为“一种用于发酵乳生产的理瓶机”的专利中公开了一种扶正装置，它包括圆柱形机壳，紧靠圆柱形机壳内壁的设置有沿其内壁旋转的环形传送轨道，所述环形传送轨道上沿其环向间隔设置有两个以上的理瓶槽，所述环形传送轨道的内侧设置有空瓶储槽，所述空瓶储槽靠近环形传送轨道的边缘处设置有用于将空瓶提升至理瓶槽的提升机构，所述圆柱形机壳的内侧壁上沿其内侧壁周向间隔设置有两个以上的挡板，所述挡板位于环形传送轨道的上方。

但是上述技术中的理瓶机也存在一些缺陷：从滚桶装置上出来的容器需要由搬运装置搬运到风送装置进行后续灌装，容器必须被整理成灌装所需的竖直空间姿态，因此滚桶装置在竖直方向上设计了较长的下落通道用于扶正容器，导致理瓶机体积较大，容器周转的间隔时间较长，使得后续搬运装置的工作频率也相应很低；此外搬运装置仅担负搬运功能，形式单一。

发明内容

针对上述现有技术中离心式理瓶机的缺陷，本发明提供一种扶正装置，能够达到以下技术效果：改变现有技术中容器姿态调整的方式，扶正装置能够同时完成旋转搬运和翻转容器至灌装所需的竖直空间状态两个动作，进而提高理瓶机整体工作效率；同时避免设计较长的下落通道以减少理瓶机体积。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种扶正装置，包括回转部件、取瓶部件，所述回转部件上设有单向转动的输送转盘，所述取瓶部件以等角度环状排列方式固定在输送转盘上，所述取瓶部件设有升降组件、取瓶组件，所述升降组件设有在竖直方向上直线往复运动的升降座，所述取瓶组件安装在升降座上，所述取瓶组件设有取瓶件和旋转机构，所述取瓶件安装在旋转机构上并由旋转机构驱动取瓶件在竖直面内自转，所述旋转机构固定在升降座上。

本技术方案中，输送转盘在动力驱使下始终沿一个方向转动，各取瓶组件沿着输送转盘的周向排列成若干相互独立的工作单元，在取瓶组件随输送转盘而持续转动的过程中，取瓶件首先有序地从滚桶装置上的取瓶处取出横躺的容器，旋转机构随后驱动取瓶件自转使得容器发生翻转，容器从横躺状态被翻转至竖直状态，容器翻转后继续随输送转盘旋转搬运至风送装置，升降座用来调整取瓶件的高度，增加取瓶件在高度方向上的灵活性，升降座的升降动作根据取瓶处与风送装置两者之间的高度差来执行，最后取瓶件回到取瓶处，至此一个工作循环结束，取瓶件准备从取瓶处取出下一个容器。该扶正装置能够同时完成旋转搬运和翻转容器至灌装所需的竖直空间状态两个动作，进而提高理瓶机整体工作效率；同时由旋转机构完成了容器的翻转，从而无需设计较长的下落通道来扶正容器，因此可以减少理瓶机的体积。

本发明进一步设置为：所述取瓶件为吸嘴，所述输送转盘上还设有负压产生单元，所述负压产生单元包括负压筒和排风机，所述负压筒上设有弧形的吸气口，所述取瓶件通过输气管与吸气口对接，所述吸气口与负压筒内部连通，所述负压筒内部与排风机连通。本技术方案中吸嘴作为取瓶的执行部件，负压筒内部具有空腔，抽真空的排风机工作，通过输气管、吸气口、负压筒内的空腔之间形成的风道，排风机可以在负压筒内建立气压远远低于外部的负压状态，从而使得吸嘴获得吸力以吸取容器。负压筒的空间位置固定不随输送转盘转动，当输送转盘上的输气管转动至与弧形的吸气口对接时，吸嘴被激活产生吸力吸住容器进行输送或翻转或升降动作，输气管继续转动离开吸气口后，输气管与负压筒的对接被切断，吸嘴失去吸力，容器自然脱离吸嘴进入风送装置，所有吸嘴由同一个负压筒提供负压，由于弧形出气口的设计，随着输送转盘的旋转，吸嘴能够周期性地获得吸力，在吸取容器和放下容器之间自动切换。

具体地，所述负压筒位于输送转盘的下方，所述负压筒整体呈环状结构，所述负压筒中间设有避让孔，所述回转部件上设有驱动输送转盘单向转动的转轴，所述输送转盘固定安装在转轴上，所述负压筒位于转轴外侧并且转轴穿过避让孔。

更具体地，所述旋转机构包括转环及回转动力件，所述转环活动安装在升降座上，所述输气管的一端活动安装在转环的一端，所述取瓶件固定安装在转环的另一端，所述回转动力件的输出端通过传动机构与转环连接并驱动取瓶件转动以扶正容器。转环为设置在输气管端部的一个活动接口，转环用于安装取瓶件，回转动力件驱动转环转动进而带动取瓶件自转，对容器进行翻转。

更具体地，所述输气管的中段为波纹管，输气管的下段与吸气口对接，输气管的上段与取瓶件连接。输气管的整体长度或高度可变能够匹配升降组件的升降动作，升降组件在提升或降低吸嘴的高度时，波纹管具有柔性，其长度可变，能够适应输气管上段随吸嘴的高度变化，吸嘴的高度则跟输气管上段的高度保持一致，输气管下段用于与吸气口连通，输气管上段和输气管下段采用硬质管材便于稳定地与其他部件进行连接固定。

本发明进一步设置为：所述取瓶件为吸嘴，所述输送转盘上还设有负压发生单元，所述负压发生单元包括阀岛和真空发生器，所述阀岛与真空发生器连接，所述真空发生器与吸嘴连接。本技术方案中吸嘴作为取瓶的执行部件，吸嘴的吸力主要靠真空发生器提供，阀岛作为控制单元控制真空发生器的通断，阀岛控制真空发生器工作给吸嘴提供吸力以在取瓶处吸取容器，吸嘴将容器旋转搬运到风送装置时断开真空发生器，吸嘴失去吸力，使得容器可以离开吸嘴进入风送装置。

本发明进一步设置为：所述取瓶件为气爪，所述输送转盘上还设有阀岛，所述阀岛与气爪连接。气爪作为取瓶的执行部件，阀岛作为控制单元控制气爪的动作，以抓取或放开容器。

具体地，所述旋转机构设有回转气缸，所述取瓶件固定安装在回转气缸的输出端上。通过回转气缸直接控制取瓶件的自转，将容器翻转至灌装所需的竖直状态。

本发明进一步设置为：所述升降组件包括但不限于电缸或气缸，电缸或气缸的输出端与升降座连接并驱动升降座在竖直方向上直线往复运动。通过电缸或气缸等动力元件驱动升降座升降来调整取瓶件的高度，用于适应容器输送高度需要调整的场合，比如取瓶件从取瓶处取出容器时的高度高于取瓶件向风送装置放下容器时的高度时，升降组件可以随时调整取瓶件的高度来匹配这个高度差，又比如取瓶件取不同的容器时，取瓶件的高度也可以通过升降组件微调以对准容器的中心部位。

本发明的优点是：该扶正装置改变了现有技术中理瓶机的容器姿态调整方式，能够对容器同时完成旋转输送和翻转容器至灌装所需的竖直状态两个动作，避免在理瓶机上设计较长的下落通道，从而减少理瓶机的整体体积，降低容器的周转的间隔时间，提高容器的输送效率。

附图说明

图1为本发明第一种实施例中扶正装置的结构示意图；

图2为本发明第一种实施例中另一个视角下扶正装置的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明第一种实施例中取瓶部件的结构示意图；

图5为本发明第一种实施例中负压产生单元的结构示意图；

图6为本发明第一种实施例中负压筒的结构示意图；

图7为本发明第一种实施例中升降座的工作示意图；

图8为本发明第五种实施例中理瓶机的结构示意图；

图9为本发明第五种实施例中另一个视角下理瓶机的结构示意图；

图10为本发明第五种实施例中取瓶处的局部结构示意图。

附图标记：滚桶装置100、扶正装置300、输送转盘301、转轴302、升降组件303、取瓶组件304、升降座305、电缸306、支撑座307、推板308、导向杆309、吸嘴310、输气管311、转环312、回转气缸313、负压筒314、排风机315、避让孔316、吸气口317、波纹管318、拨瓶轮319、暗箱320、工业摄像头321、风送装置400、容器500。

具体实施方式

在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的第一种实施例：

如图1、图2中所示，该扶正装置300包括回转部件、取瓶部件。

回转部件包括输送转盘301、转轴302、伺服电机。

输送转盘301安装转轴302上，转轴302由输送转盘301底部的伺服电机驱动，输送转盘301在伺服电机的动力驱使下始终沿一个方向转动，输送转盘301的转动方向与滚桶装置100中底部转盘的转动方向相反，取瓶部件设在输送转盘301上。

取瓶部件包括升降组件303、取瓶组件304，各取瓶部件沿着输送转盘301的周向等角度排列成若干相互独立的工作单元，取瓶部件随着输送转盘301的转动而转动。

如图3、图4中所示，升降组件303包括升降座305、电缸306、支撑座307、推板308。

电缸306固定在输送转盘301上并位于升降座305的下方，电缸306的伸缩杆沿竖向伸缩，电缸306的伸缩杆固定在推板308的下端，升降座305固定在推板308的上端，推板308上设有向下伸出的导向杆309，导向杆309滑动设置在支撑座307上，支撑座307与电缸306的缸体固定连接，支撑座307为起导向作用的导向杆309提供安装结构。在电缸306的驱动下，升降座305在竖直方向上直线往复运动，此处电缸306也可用气缸等其他动力元件代替。

如图3、图4中所示，取瓶组件304包括吸嘴310、输气管311、转环312、回转气缸313。

取瓶组件304与升降组件303呈一一对应的关系，吸嘴310、输气管311、转环312、回转气缸313均设在升降座305上，通过升降座305的升降动作来控制吸嘴310的高度。

如图5、图6中所示，输送转盘301的底部设有负压筒314、排风机315。

负压筒314的空间位置固定不随输送转盘301转动，负压筒314与输送转盘301之间紧密接触，负压筒314整体呈环状结构，中间设有避让孔316，转轴302穿过避让孔316，负压筒314固定于转轴302外侧。负压筒314的上端开有弧形的吸气口317，负压筒314内部具有与吸气口317连通的空腔，吸嘴310作为取瓶件朝向输送转盘301的外侧布置，吸嘴310通过输气管311与吸气口317对接，吸气口317与负压筒314内部连通。负压筒314底部设有管状结构，抽真空的排风机315连接于该管状结构处。抽真空的排风机315工作，通过输气管311、吸气口317、负压筒314内的空腔之间形成的风道，排风机315可以在负压筒314内建立气压远远低于外部的负压状态，从而使得吸嘴310获得吸力以吸取容器500。

如图1、图2、图3、图4中所示，输气管311的中段为波纹管318，输气管311的下段穿过输送转盘301与吸气口317对接，输气管311的上段设有轴承，转环312通过轴承活动连接在输气管311的上段，吸嘴310插入到转环312上，通过卡紧的方式活动连接，吸嘴310和转环312形成一个快换结构，改用不同吸嘴310就可以服务于其它瓶型的容器500。输气管311上段和输气管311下段采用硬质管材便于稳定地与其他部件进行连接固定。输气管311的中段则采用具有柔性的波纹管318，使得输气管311的整体长度或高度可变，吸嘴310的高度则跟输气管311上段的高度保持一致，当升降组件303在提升或降低吸嘴310的高度时，通过波纹管318的变形来适应输气管311上段随吸嘴310的高度变化。

如图3、图4中所示，转环312外部设有传动用的直齿，回转气缸313作为旋转机构的动力元件，回转气缸313的输出端上设有与直齿啮合的齿轮，齿轮与直齿配合形成传动结构，回转气缸313带动吸嘴310自转对容器500进行翻转。

本实施例实施时，伺服电机驱动输送转盘301转动，排风机315在负压筒314中抽出负压，在取瓶组件304随输送转盘301而持续转动的过程中，输气管311经过吸气口317时吸嘴310产生吸力，吸嘴310有序地从滚桶装置100上的取瓶处取出横躺的容器500，回转气缸313随后驱动吸嘴310自转使得容器500发生翻转，容器500从横躺状态被翻转至竖直状态，容器500翻转后继续被吸嘴310吸住并随输送转盘301旋转搬运至风送装置400，此时输气管311离开吸气口317，吸嘴310失去吸力，将容器500交接给风送装置400。升降座305的升降动作则根据取瓶处与风送装置400两者之间的高度差来执行，如图7中的斜划线L代表了升降座305从滚桶装置100上取瓶处至风送装置400作业高度的变化，增加吸嘴310在高度方向上的灵活性。最后吸嘴310回到取瓶处，至此输送转盘301转动一周，一个工作循环结束，吸嘴310回到取瓶处准备吸取下一个容器500。

本实施例中，扶正装置300能够同时完成旋转搬运和翻转容器500至灌装所需的竖直空间状态两个动作，并根据需要还可以完成升降容器500的动作，进而提高理瓶机整体工作效率；同时由旋转机构完成了容器500的翻转，从而无需设计较长的下落通道来扶正容器500，因此可以减少理瓶机的体积。

本实施例中，输气管311的下段位于吸气口317所在的圆周上，即输气管311的运动路径周期性地经过吸气口317，当输气管311转动至与弧形的吸气口317对接时，吸嘴310被激活产生吸力吸住容器500进行输送或翻转或升降动作，输气管311继续转动离开吸气口317后，输气管311与负压筒314的对接被切断，吸嘴310失去吸力，容器500自然脱离吸嘴310进入风送装置400，所有吸嘴310由同一个负压筒314提供吸力。由于弧形出气口的设计，随着输送转盘301的旋转，吸嘴310能够周期性地获得吸力，在吸取容器500和放下容器500之间自动切换，吸气口317分布特征可以充分保证在即将从滚桶装置100上吸取容器500、已经吸取容器500、将容器500交接给风送装置400的状态中输气管311与负压筒314内部连通。

输送转盘301与负气筒314除了上下布置方式之外，还可以采用其他布置方式，如负压筒314置于输送转盘301的外侧，输送转盘301布置在避让孔316中，负压筒314的内侧具有弧形面以及在弧形面上的吸气口317，输气管311朝向外侧布置，建立气路亦可得到提供间断性的负压效果。又如负压筒314置于输送转盘301的内侧，负压筒314的外侧具有弧形面以及在弧形面上的吸气口317，输气管311朝向内侧布置，建立气路亦可得到提供间断性的负压效果。

本发明的第二种实施例：

该实施例中的取瓶件与第一种实施例一样采用吸嘴310，但与第一种实施例的不同之处在于负压发生单元采用阀岛和真空发生器，阀岛与真空发生器连接，真空发生器与吸嘴310连接，吸嘴310的吸力主要靠真空发生器提供，阀岛作为控制单元控制真空发生器的通断，阀岛控制真空发生器工作给吸嘴310提供吸力以在取瓶处吸取容器500，吸嘴310将容器500旋转搬运到风送装置400时断开真空发生器，吸嘴310失去吸力，使得容器500可以离开吸嘴310进入风送装置400。

本发明的第三种实施例：

该实施例与第一种实施例的不同之处在于取瓶件采用气爪，输送转盘301上还设有阀岛，阀岛与气爪连接，阀岛作为控制单元控制气爪的动作，从取瓶处输送至风送装置400时气爪抓住容器500，交接给风送装置400后气爪放开容器500。

本发明的第四种实施例：

该实施例与以上实施例的不同之处在于旋转机构中的动力元件采用电机代替回转气缸313，转环312外部设有传动用的直齿，电机的输出轴上同样设有与直齿啮合的齿轮，齿轮与直齿配合形成传动结构，通过电机带动吸嘴310自转对容器500进行翻转。

本发明的第五种实施例：

该实施例与以上实施例的不同之处在于，如图8、图9、图10中所示，为了保证容器500翻转后呈瓶口朝上的竖直状态，滚桶装置100上设有与扶正装置300配合的取瓶处，取瓶处设有拨瓶轮319、暗箱320及工业摄像头321，暗箱320位于理瓶槽运动路径的上方，工业摄像头321设置在暗箱320上，摄像头的摄像区域位于暗箱320内且朝向理瓶槽，摄像头记录容器500的瓶口朝向并反馈给旋转机构，以使旋转机构能够将容器500的瓶口始终翻转朝上，取瓶处用于容器500从理瓶槽中向扶正装置300上过渡，拨瓶轮319由电机带动旋转，可以去除叠放在理瓶槽内的容器500，叠在上方的容器500被拨开，从而保证一个容器500能够对应一个理瓶槽，滚桶装置100在设置暗箱320的部位设有开口，该开口正好对准扶正装置300，理瓶槽内装载有容器500后，虽然容器500此时已经处于横躺状态，但是瓶口的朝向还未知，瓶口的方向有两种，一种是顺着滚桶装置100上底部转盘转动的方向，另一种是反向于底部转盘转动的方向，容器500进入暗箱320并被工业摄像头321拍摄后会被记录该容器500的瓶口朝向，当理瓶槽位于开口位置时直接被扶正装置300取走，工业摄像头321获取的朝向信息用于扶正装置300的翻转容器500工作过程，根据瓶口朝向旋转机构对容器500进行正转或反转，使得容器500经过旋转机构翻转后，能够始终保持瓶口朝上。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扶正装置，其特征在于：包括回转部件、取瓶部件，所述回转部件上设有单向转动的输送转盘，所述取瓶部件以等角度环状排列方式固定在输送转盘上，所述取瓶部件设有升降组件、取瓶组件，所述升降组件设有在竖直方向上直线往复运动的升降座，所述取瓶组件安装在升降座上，所述取瓶组件设有取瓶件和旋转机构，所述取瓶件安装在旋转机构上并由旋转机构驱动取瓶件在竖直面内自转，所述旋转机构固定在升降座上。

2.根据权利要求1所述的扶正装置，其特征在于：所述取瓶件为吸嘴，所述输送转盘上还设有负压产生单元，所述负压产生单元包括负压筒和排风机，所述负压筒上设有弧形的吸气口，所述取瓶件通过输气管与吸气口对接，所述吸气口与负压筒内部连通，所述负压筒内部与排风机连通。

3.根据权利要求2所述的扶正装置，其特征在于：所述负压筒位于输送转盘的下方，所述负压筒整体呈环状结构，所述负压筒中间设有避让孔，所述回转部件上设有驱动输送转盘单向转动的转轴，所述输送转盘固定安装在转轴上，所述负压筒位于转轴外侧并且转轴穿过避让孔。

4.根据权利要求1所述的扶正装置，其特征在于：所述取瓶件为吸嘴，所述输送转盘上还设有负压发生单元，所述负压发生单元包括阀岛和真空发生器，所述阀岛与真空发生器连接，所述真空发生器与吸嘴连接。

5.根据权利要求1所述的扶正装置，其特征在于：所述取瓶件为气爪，所述输送转盘上还设有阀岛，所述阀岛与气爪连接。

6.根据权利要求2所述的扶正装置，其特征在于：所述旋转机构包括转环及回转动力件，所述转环活动安装在升降座上，所述输气管的一端活动安装在转环的一端，所述取瓶件固定安装在转环的另一端，所述回转动力件的输出端通过传动机构与转环连接并驱动取瓶件转动以扶正容器。

7.根据权利要求4或5所述的扶正装置，其特征在于：所述旋转机构设有回转气缸，所述取瓶件固定安装在回转气缸的输出端上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的扶正装置，其特征在于：所述升降组件包括但不限于电缸或气缸，电缸或气缸的输出端与升降座连接并驱动升降座在竖直方向上直线往复运动。

9.根据权利要求2所述的扶正装置，其特征在于：所述输气管的中段为波纹管，输气管的下段与吸气口对接，输气管的上段与取瓶件连接。

Images