CN114261564A - 一种抓瓶入托装置及自动化抓瓶入托设备 - Google Patents
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Abstract
一种抓瓶入托装置及自动化抓瓶入托设备，包括固定板、水平移动座、直线进给机构、伸缩抓放瓶机构和旋转机构，直线进给机构安装在所述固定板上，水平移动座与直线进给机构相连，旋转机构安装在水平移动座上，旋转机构与伸缩抓放瓶机构相连，带动伸缩抓放瓶机构在竖直方向上转动；直线进给机构可采用电机驱动皮带的结构，旋转机构可采用旋转气缸驱动旋转轴的结构，伸缩抓放瓶机构包括通过连接组件连接的吸瓶组件和伸缩气缸。本发明可实现从抓瓶、移动、旋转、到放瓶入托的全自动化作业，将竖立状态的瓶子旋转成平躺状态后入托，整体更经济，更易实现自动化控制，安全性也大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及自动包装设备技术领域，尤其涉及一种抓瓶入托装置及自动化抓瓶入托设备。
背景技术
口服液瓶子从生产线上下来后，需要先将其放入瓶托(一般为塑料托)中再塞进包装盒中进行包装，输瓶装置与输托装置一般无法直接自动对接，故需要另外的自动化装置将瓶子从输瓶平台抓取到瓶托中。输瓶装置上的口服液瓶子一般呈直立状态，而输托装置一般对接制托机，由制托机中出来的瓶托一般是平躺状态，故自动化装置除需要抓放瓶子外，还需使瓶子旋转成平躺状态。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种易于实现和控制、经济高效的抓瓶入托装置以及应用该抓瓶入托装置的自动化抓瓶入托设备。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种抓瓶入托装置，包括固定板、水平移动座、直线进给机构、伸缩抓放瓶机构和旋转机构。所述直线进给机构安装在所述固定板上，所述水平移动座与所述直线进给机构相连，直线进给机构带动水平移动座在抓瓶位置与放瓶位置间移动。所述旋转机构安装在所述水平移动座上，所述伸缩抓放瓶机构与所述旋转机构相连，伸缩抓放瓶机构用于从供瓶位置处取瓶和在供托位置处的瓶托上放瓶，所述旋转机构带动伸缩抓放瓶机构在竖直方向上转动，将伸缩抓放瓶机构抓取的瓶子由直立状态旋转成平躺状态，以便于放置于瓶托中。
直线进给机构的功能是实现直线运动，可采用滚珠丝杆结构或通过液压缸、气缸来驱动直线往复运动。进一步地，所述直线进给机构包括动力组件、皮带和直线导轨，所述直线导轨水平安装在所述固定板上，且其一端延伸至抓瓶位置处，另一端延伸至放瓶位置处，所述皮带与所述直线导轨相互平行，所述动力组件与皮带相连以驱动皮带往复移动，所述水平移动座设置在所述直线导轨上且与所述皮带相连，皮带带动水平移动座沿着直线导轨的方向往复移动。动力组件在于提供动力使皮带往复移动，进一步地，所述动力组件包括伺服电机、减速机、主同步带轮和从同步带轮，所述伺服电机通过减速机与所述主同步带轮驱动连接，所述皮带环绕在主同步带轮和从同步带轮上，所述水平移动座固定在皮带上。
进一步地，所述皮带为L型同步带，所述水平移动座上设置有与所述L型同步带的齿形相适配的连接部件，水平移动座通过所述连接部件与L型同步带的齿形的配合与L型同步带相连。
进一步地，所述旋转机构包括气缸安装座、旋转气缸、轴承座、轴承和旋转轴，所述气缸安装座固定在所述水平移动座上，所述旋转气缸安装在气缸安装座上，所述轴承座固定在所述气缸安装座上，所述轴承安装在所述轴承座内，所述旋转轴通过所述轴承安装在轴承座上并与所述旋转气缸的输出轴相连，所述伸缩抓放瓶机构与旋转轴相连，旋转气缸带动旋转轴在竖直方向上转动，旋转轴带动伸缩抓放瓶机构转动，将抓取的瓶子由直立状态旋转至平躺状态。
进一步地，所述伸缩抓放瓶机构包括吸瓶组件、连接组件、气缸安装板和伸缩气缸，所述气缸安装板固定在所述旋转机构上，所述伸缩气缸安装在所述气缸安装板上，所述吸瓶组件通过所述连接组件与所述伸缩气缸相连，吸瓶组件用于取放瓶子，伸缩气缸带动吸瓶组件伸缩以取放瓶子。
进一步地，所述连接组件包括连接座、导杆座、调节固定座和导杆，所述吸瓶组件安装在所述连接座上，所述伸缩气缸的可伸缩自由端与所述连接座固定相连；所述导杆座固定在所述气缸安装板上，所述导杆穿设在所述导杆座上并可沿平行于伸缩气缸的伸缩方向移动，所述导杆的一端通过所述调节固定座与连接座固定相连。伸缩气缸的伸缩运动带动连接座及与安装在连接座上的吸瓶组件沿着导杆的方向伸缩移动。
进一步地，所述吸瓶组件包括真空吸盘、真空安全阀、气路板、分气块安装板、夹紧块和可调手柄，若干个所述的真空吸盘通过所述真空安全阀安装在所述气路板上，所述气路板与真空装置相连，气路板为真空吸盘提供真空度，真空吸盘用于吸取和放下瓶子；所述分气块安装板一侧与连接组件固定相连，另一侧通过夹紧块和可调手柄与所述气路板锁紧，从而使气路板与连接组件相连。
真空吸盘的行数和列数可根据包装的数量和规格进行设定，进一步地，所述真空吸盘有并排的两列，每列有12个真空吸盘。
一种自动化抓瓶入托设备，包括输托装置和输瓶装置，还包括两套上述抓瓶入托装置，输托装置的运行方向与输瓶装置的运行方向相垂直，两套所述的抓瓶入托装置位置相对地设置在输托装置与输瓶装置的对接处。抓瓶入托装置上的直线进给机构实现瓶子由输瓶装置到输托装置之间的转移。
本发明通过直线进给机构、旋转机构和伸缩抓放瓶机构的组合，实现从抓瓶、移动、旋转、到放瓶入托的全自动化作业，将竖立状态的瓶子旋转成平躺状态后入托；伸缩抓放瓶机构采用伸缩气缸与吸盘组合的模式，旋转机构采用转转气缸驱动，使得抓瓶、放瓶、伸缩和旋转均由气动元件配合来实现，与通用的机械手相比，更经济，更容易实现自动化控制，可节约成本和调试时间，安全性也大大提高，并且气缸组合式抓瓶放瓶装置多个模组可以轻易做到互不干涉，多模组组合式又可以使生产效率大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例抓瓶入托装置的结构示意图。
图2为本发明实施例抓瓶入托装置另一个视角的结构示意图。
图3为本发明实施例抓瓶入托装置去掉固定板后另一个视角的结构示意图。
图4为本发明实施例抓瓶入托装置中旋转机构的结构示意图。
图5为本发明实施例抓瓶入托装置中旋转机构的剖视示意图。
图6为本发明实施例抓瓶入托装置中旋转机构和伸缩抓放瓶机构的结构示意图。
图7为本发明实施例抓瓶入托装置中伸缩抓放瓶机构的结构示意图。
图8为本发明实施例自动化抓瓶入托设备的结构示意图。
附图标记：1-固定板；2-直线进给机构；3-水平移动座；4-旋转机构；5-伸缩抓放瓶机构；21-伺服电机；22-减速机；23-电机安装座；24-主同步带轮；25-L型同步带；26-从同步带轮；27-第一轴承座；28-直线导轨；31-连接部件；41-气缸安装座；42-旋转气缸；421-输出轴；43-第二轴承座；44-轴承；45-旋转轴；46-磁性开关；51-气缸安装板；52-连接组件；53-伸缩气缸；54-吸瓶组件；521-连接座；522-导杆座；523-调节固定座；524-导杆；541-真空吸盘；542-真空安全阀；543-气路板；544-分气块安装板；545-夹紧块；546-可调手柄；100-抓瓶入托装置；200-输托装置；300-输瓶装置。
具体实施方式
一种抓瓶入托装置100，如图1至图3所示，包括固定板1、水平移动座3、直线进给机构2、伸缩抓放瓶机构5和旋转机构4。所述直线进给机构2安装在所述固定板1上，所述水平移动座3与所述直线进给机构2相连，直线进给机构2带动水平移动座3在抓瓶位置(本实施例中为输瓶装置300的供瓶位置)与放瓶位置(本实施例中为输托装置200的供托位置)间移动。固定板1是本发明抓瓶入托装置100上所有零部件的支撑，其一般设置在固定机架上。
所述旋转机构4安装在所述水平移动座3上，所述伸缩抓放瓶机构5与所述旋转机构4相连，伸缩抓放瓶机构5用于从取瓶位置处取瓶和在供托位置处的瓶托上放瓶，所述旋转机构4带动伸缩抓放瓶机构5在竖直方向上转动，将伸缩抓放瓶机构5抓取的瓶子由直立状态旋转成平躺状态，以便于放置于瓶托中。
直线进给机构2的功能是实现直线运动，可采用滚珠丝杆结构或通过液压缸、气缸来驱动直线往复运动。本实施例中，如图1所示，所述直线进给机构2包括动力组件、皮带和直线导轨28，所述直线导轨28水平安装在所述固定板1上，其一端延伸至输瓶装置300的抓瓶位置处，另一端延伸至输托装置200的放瓶位置处，所述皮带与所述直线导轨28相互平行，所述动力组件与皮带相连以驱动皮带往复移动，所述水平移动座3设置在所述直线导轨28上且与所述皮带相连，皮带带动水平移动座3沿着直线导轨28的方向往复移动。本实施例中，伸缩抓放瓶机构5、旋转机构4与直线进给机构2分设在固定板的两侧，通过直线导轨28与皮带分设在固定板1的两侧，水平移动座3穿过固定板1与皮带相连并沿直线导轨28移动。
动力组件在于提供动力使皮带往复移动，作为其中一种实施方式，本实施例中，如图1所示，所述动力组件包括伺服电机21、减速机22、主同步带轮24和从同步带轮26，所述皮带为L型同步带25，所述伺服电机21通过减速机22与所述主同步带轮24驱动连接，所述L型同步带25环绕在主同步带轮24和从同步带轮26上；所述水平移动座3上设置有与所述L型同步带25的齿形相适配的连接部件31，水平移动座3通过所述连接部件31与L型同步带25的齿形的配合与L型同步带25相连。相应的电机安装座23、轴承座(图中的第一轴承座27)等均安装在固定板1上。
旋转机构4的功能在于带动伸缩抓放瓶机构5转动，其可为现有可实现该功能的结构，如由伺服电机21驱动转动的传动结构。本实施例中，如图4、图5所示，旋转机构4采用旋转气缸42驱动的结构，具体地，所述旋转机构4包括气缸安装座41、旋转气缸42、轴承座(图中的第二轴承座43)、轴承44和旋转轴45，所述气缸安装座41固定在所述水平移动座3上，所述旋转气缸42安装在气缸安装座41上，所述轴承座43固定在所述气缸安装座41上，轴承44安装在轴承座43内，所述旋转轴45通过所述轴承44安装在轴承座43上并与所述旋转气缸42的输出轴421相连，本实施例中，旋转气缸42和轴承座43分别安装在气缸安装座41的两侧，通过气缸安装座41的连接，将旋转气缸42和旋转运动传递给伸缩抓放瓶机构5，具体为，旋转气缸42带动旋转轴45在竖直方向上转动，伸缩抓放瓶机构5与旋转轴45相连，旋转气缸42带动伸缩抓放瓶机构5转动。
伸缩抓放瓶机构5可为机械手式，本实施例中，如图6、图7所示，所述伸缩抓放瓶机构5包括吸瓶组件54、连接组件52、气缸安装板51和伸缩气缸53，所述气缸安装板51固定在所述旋转机构4的旋转轴45上，所述伸缩气缸53安装在所述气缸安装板51上，所述吸瓶组件54通过所述连接组件52与所述伸缩气缸53相连，所述吸瓶组件54用于取放瓶子，伸缩气缸53带动吸瓶组件54伸缩以取放瓶子。
连接组件52的作用是将伸缩气缸53与吸瓶组件54相连，从而实现伸缩抓瓶放瓶的组合动作，伸缩气缸53的伸缩运动带动吸瓶组件54移动，可直接将吸瓶组件54固定在伸缩气缸53的伸缩自由端上。为进一步提高吸瓶组件54移动的平稳性和安全性，本实施例中，所述连接组件52包括连接座521、导杆座522、调节固定座523和导杆524，所述吸瓶组件54安装在所述连接座521上，所述伸缩气缸53的可伸缩自由端与所述连接座521固定相连；所述导杆座522固定在所述气缸安装板51上，所述导杆524穿设在所述导杆座522上并可沿平行于伸缩气缸53的伸缩方向移动，导杆座522上与导杆524端头接触的位置处设置有缓冲垫，所述导杆524的一端通过所述调节固定座523与连接座521固定相连。伸缩气缸53的伸缩运动带动连接座521及与安装在连接座521上的吸瓶组件54沿着导杆524的方向伸缩移动，实现对伸缩气缸53形成的控制。本实施中，通过单向节流阀GRLA-M5-B和气管接头QSML-M5-6组合实现对伸缩气缸53DFM-20-40-B-PPV-A-KF的流量控制。
吸瓶组件54的作用在于吸取和放下瓶子，可为常用的吸盘抓手。本实施例中，所述吸瓶组件54包括真空吸盘541、真空安全阀542、气路板543、分气块安装板544、夹紧块545和可调手柄546，若干个所述的真空吸盘541通过所述真空安全阀542安装在所述气路板543上，气路板543内设置有对应的气路通道，所述气路板543与真空装置相连，气路板543为真空吸盘541提供真空度，可通过控制阀控制气路板543中真空的变化，实现真空吸盘541对口服液瓶的抓取和放下。所述气路板543通过所述分气块安装板544与所述连接组件52相连，具体为，所述分气块安装板544一侧与连接组件52固定相连，另一侧通过夹紧块545和可调手柄546与所述气路板543锁紧，分气块安装板544通过夹紧块545将气路板543夹住，通过可调手柄546锁紧。气路板543的真空度气源通过分气块安装板544上安装的气管接头从阀传导至气路板543。
真空吸盘541的行数和列数可根据包装的数量和规格进行设定，本实施例中，所述真空吸盘541有并排的两列，每列有12个真空吸盘541。
一种自动化抓瓶入托设备，如图8所示，包括输托装置200和输瓶装置300，还包括两套上述抓瓶入托装置100，输托装置200的运行方向与输瓶装置300的运行方向相垂直，两套所述的抓瓶入托装置100位置相对地设置在输托装置200与输瓶装置300的对接处。抓瓶入托装置100上的直线进给机构2实现瓶子由输瓶装置300到输托装置200之间的转移。本实施例中，直线进给机构2的运行方向与输瓶装置300的运行方向一致，吸瓶组件54沿着输瓶装置300的运行方向逐行吸取输瓶装置300上的瓶子，每次吸取两行，如输瓶装置300上每行有24个瓶子，两组抓瓶入托装置100同时并列运行，每组可吸取12×2个瓶子，可一次移取完输瓶装置300上的两行瓶子。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种抓瓶入托装置，其特征在于，包括固定板、水平移动座、直线进给机构、伸缩抓放瓶机构和旋转机构，所述直线进给机构安装在所述固定板上，所述水平移动座与所述直线进给机构相连，直线进给机构带动水平移动座在抓瓶位置与放瓶位置间移动；所述旋转机构安装在所述水平移动座上，所述伸缩抓放瓶机构与所述旋转机构相连，伸缩抓放瓶机构用于取瓶和放瓶，所述旋转机构带动伸缩抓放瓶机构在竖直方向上转动，将伸缩抓放瓶机构抓取的瓶子由直立状态旋转成平躺状态。
2.根据权利要求1所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述直线进给机构包括动力组件、皮带和直线导轨，所述直线导轨水平安装在所述固定板上，且其一端延伸至抓瓶位置处，另一端延伸至放瓶位置处，所述皮带与所述直线导轨相互平行，所述动力组件与皮带相连以驱动皮带往复移动，所述水平移动座设置在所述直线导轨上且与所述皮带相连，皮带带动水平移动座沿着直线导轨的方向往复移动。
3.根据权利要求2所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述动力组件包括伺服电机、减速机、主同步带轮和从同步带轮，所述伺服电机通过减速机与所述主同步带轮驱动连接，所述皮带环绕在主同步带轮和从同步带轮上，所述水平移动座固定在皮带上。
4.根据权利要求3所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述皮带为L型同步带，所述水平移动座上设置有与所述L型同步带的齿形相适配的连接部件，水平移动座通过所述连接部件与L型同步带的齿形的配合与L型同步带相连。
5.根据权利要求1所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述旋转机构包括气缸安装座、旋转气缸、轴承座、轴承和旋转轴，所述气缸安装座固定在所述水平移动座上，所述旋转气缸安装在气缸安装座上，所述轴承座固定在所述气缸安装座上，所述轴承安装在所述轴承座内，所述旋转轴通过所述轴承安装在轴承座上并与所述旋转气缸的输出轴相连，所述伸缩抓放瓶机构与旋转轴相连，旋转气缸带动旋转轴及伸缩抓放瓶机构在竖直方向上转动，将抓取的瓶子由直立状态旋转至平躺状态。
6.根据权利要求1所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述伸缩抓放瓶机构包括吸瓶组件、连接组件、气缸安装板和伸缩气缸，所述气缸安装板固定在所述旋转机构上，所述伸缩气缸安装在所述气缸安装板上，所述吸瓶组件通过所述连接组件与所述伸缩气缸相连，伸缩气缸带动吸瓶组件伸缩以取放瓶子。
7.根据权利要求6所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述连接组件包括连接座、导杆座、调节固定座和导杆，所述吸瓶组件安装在所述连接座上，所述伸缩气缸的可伸缩自由端与所述连接座固定相连；所述导杆座固定在所述气缸安装板上，所述导杆穿设在所述导杆座上并可沿平行于伸缩气缸的伸缩方向移动，所述导杆的一端通过所述调节固定座与连接座固定相连。
8.根据权利要求6所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述吸瓶组件包括真空吸盘、真空安全阀、气路板、分气块安装板、夹紧块和可调手柄，若干个所述的真空吸盘通过所述真空安全阀安装在所述气路板上，所述气路板与真空装置相连，气路板为真空吸盘提供真空度；所述分气块安装板一侧与所述连接组件固定相连，另一侧通过夹紧块和可调手柄与所述气路板锁紧，从而使气路板与连接组件相连。
9.根据权利要求8所述的一种抓瓶入托装置，其特征在于，所述真空吸盘有并排的两列，每列有12个。
10.一种自动化抓瓶入托设备，包括输托装置和输瓶装置，其特征在于，还包括两套如权利要求1至9中任一项所述的抓瓶入托装置，输托装置的运行方向与输瓶装置的运行方向相垂直，两套所述的抓瓶入托装置位置相对地设置在输托装置与输瓶装置的对接处。
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