CN115009570A - 一种预编组夹具、裸瓶预编组成垛装置及包装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装设备技术领域，尤其涉及一种预编组夹具、裸瓶预编组成垛装置及包装设备。所述预编组夹具包括安装座、排列机构和夹紧机构，安装座包括安装板；排列机构固定于安装板上，排列机构包括限位板和隔板，至少两个隔板平行间隔固定于限位板上，相邻两个隔板之间形成夹瓶空间；夹紧机构包括驱动组件和夹紧板，驱动组件设于安装板上，用于驱动夹紧板转动，夹紧板具有位于夹瓶空间内的夹瓶位置和位于夹瓶空间外的待夹位置。该预编组夹具能够夹取多排多列裸瓶，提高裸瓶成垛效率，且降低掉瓶风险。

Description

一种预编组夹具、裸瓶预编组成垛装置及包装设备
技术领域
本发明涉及包装设备技术领域，尤其涉及一种预编组夹具、裸瓶预编组成垛装置及包装设备。
背景技术
目前，现有的裸瓶预编组成垛装置中，大多采用人工码垛，人工成本高，码垛效率低。针对采用机械化码垛的裸瓶预编组成垛装置，其夹爪每次仅能抓取一个瓶子，通过将多个夹爪并排设置以实现每次抓取多个瓶子。然而，该抓瓶夹具结构复杂，占用空间大，抓瓶数量有限，作业效率低，且存在抓不住瓶子的风险。
因此，亟待需要一种预编组夹具以解决上述问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种预编组夹具，能够将多个裸瓶进行预编组形成层垛，提高裸瓶成垛效率，降低掉瓶风险。
本发明的第二个目的在于提供一种裸瓶预编组成垛装置，通过应用上述预编组夹具，裸瓶成垛效率高。
本发明的第三个目的在于提供一种包装设备，通过应用上述裸瓶预编组成垛装置，裸瓶成垛效率高。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
第一方面，提供了一种预编组夹具，包括：
安装座，包括安装板；
排列机构，固定于所述安装板上，所述排列机构包括限位板和隔板，至少两个所述隔板平行间隔固定于所述限位板上，相邻两个所述隔板之间形成夹瓶空间；
夹紧机构，包括驱动组件和夹紧板，所述驱动组件设于所述安装板上，用于驱动所述夹紧板转动，所述夹紧板具有位于所述夹瓶空间内的夹瓶位置和位于所述夹瓶空间外的待夹位置。
作为所述预编组夹具的可选方案，所述驱动组件包括夹紧驱动件、安装臂和曲臂，所述夹紧驱动件设于所述安装板上，所述安装臂的一端固定于所述安装板上，其另一端通过转轴与所述曲臂的弯曲部位枢接；所述曲臂的第一支臂与所述夹紧驱动件的输出轴枢接，其第二支臂与所述夹紧板固定连接；所述夹紧驱动件用于驱动所述曲臂绕所述转轴中心转动。
作为所述预编组夹具的可选方案，所述安装板上设有支座，所述夹紧驱动件的固定端与所述支座枢接。
作为所述预编组夹具的可选方案，至少两组所述驱动组件并列间隔设置，所述转轴的数量为一个，至少两组所述驱动组件中的曲臂可转动地设于所述转轴上。
作为所述预编组夹具的可选方案，所述夹紧机构还包括加强臂，所述加强臂的一端可转动地设于所述转轴上，其另一端与所述夹紧板固定连接。
作为所述预编组夹具的可选方案，所述隔板位于夹瓶空间入口的一端上设有导向斜面，相邻两个所述隔板上的导向斜面呈扩口状。
作为所述预编组夹具的可选方案，所述隔板包括隔板主体和隔板前部，所述隔板前部为三棱柱状，所述隔板主体的一端固定于所述限位板上，其另一端与所述隔板前部的侧壁固定连接。
作为所述预编组夹具的可选方案，当所述隔板的数量大于三个时，所述夹紧板上设有容置所述隔板的避让槽。
第二方面，提供了一种裸瓶预编组成垛装置，包括：
入瓶输送机构，用于传输多列裸瓶；
编组输送机构，设于所述入瓶输送机构的下游；
成垛输送机构，设于所述编组输送机构的出口端且与所述编组输送机构的输送方向相同，所述成垛输送机构的输送速度小于所述编组输送机构的输送速度；
预编组机构，包括机械臂和上述预编组夹具，所述预编组夹具用于夹取多排所述多列裸瓶，所述机械臂用于驱动所述预编组夹具在空间范围内移动和/或转动，以将所述预编组夹具夹取的裸瓶按码垛方向放置于所述编组输送机构上。
作为所述裸瓶预编组成垛装置的可选方案，所述入瓶输送机构包括输送带和导向组件，所述导向组件用于将所述输送带分隔为多个送瓶通道。
作为所述裸瓶预编组成垛装置的可选方案，所述裸瓶预编组成垛装置还包括截瓶机构，所述截瓶机构包括截瓶驱动件和截瓶件，所述截瓶驱动件设于所述入瓶输送机构的出口端的底部，用于驱动所述截瓶件升降移动，以使所述截瓶件具有阻挡所述入瓶输送机构的出口端的截瓶位置和退回所述入瓶输送机构的出口端下方的避让位置。
作为所述裸瓶预编组成垛装置的可选方案，所述编组输送机构的入口端连接于所述入瓶输送机构的出口端并与所述入瓶输送机构的输送方向相同，所述机械臂用于驱动所述预编组夹具在所述编组输送机构上转动90°。
第三方面，提供了一种包装设备，包括如上所述的裸瓶预编组成垛装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的预编组夹具，包括安装座、排列机构和夹紧机构，安装座包括安装板；排列机构固定于安装板上，排列机构包括限位板和隔板，至少两个隔板平行间隔固定于限位板上，相邻两个隔板之间形成夹瓶空间；夹紧机构包括驱动组件和夹紧板，驱动组件设于安装板上，用于驱动夹紧板转动，夹紧板具有位于夹瓶空间内的夹瓶位置和位于夹瓶空间外的待夹位置。该预编组夹具能够夹取多排多列裸瓶，提高裸瓶成垛效率，且降低掉瓶风险。
本发明提供的裸瓶预编组成垛装置，通过应用上述预编组夹具，裸瓶成垛效率高。
本发明提供的包装设备，通过应用上述裸瓶预编组成垛装置，裸瓶成垛效率高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的裸瓶预编组成垛装置的结构示意图；
图2为图1中裸瓶预编组成垛装置裸瓶成垛的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的预编组夹具的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的夹紧机构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的预编组夹具的侧视示意图。
附图标记：
100、入瓶输送机构；
200、编组输送机构；
300、成垛输送机构；
400、机械臂；
500、预编组夹具；
600、截瓶机构；
800、裸瓶；
1、安装座；11、安装板；111、支座；12、第一连接件；13、第二连接件；
2、夹紧机构；21、夹紧驱动件；22、安装臂；23、曲臂；231、第一支臂；232、第二支臂；24、转轴；25、夹紧板；251、避让槽；26、加强臂；
3、排列机构；31、限位板；32、隔板；321、隔板主体；322、隔板前部。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1示出了本发明提供的裸瓶预编组成垛装置的结构示意图。图2示出了图1中裸瓶成垛的流程示意图。如图1-图2所示，该裸瓶预编组成垛装置包括入瓶输送机构100、编组输送机构200、成垛输送机构300和预编组机构。其中，入瓶输送机构100用于传输多列裸瓶800；预编组机构包括机械臂400和预编组夹具500，预编组夹具500用于夹取多排所述多列裸瓶800，机械臂400用于驱动预编组夹具500在空间范围内转动，以将预编组夹具500夹取的裸瓶800按码垛方向放置于编组输送机构200上。编组输送机构200的入口端连接于入瓶输送机构100的出口端并与入瓶输送机构100的输送方向相同，成垛输送机构300设于编组输送机构200的出口端且与编组输送机构200的输送方向相同，成垛输送机构300的输送速度小于编组输送机构200的输送速度，从而能够将编组输送机构200上的多组多排多列裸瓶800堆积至成垛输送机构300上。具体而言，由于入瓶输送机构100的输送宽度有限，预编组夹具500夹取裸瓶800的排数要多于裸瓶800的列数，为了将多排多列裸瓶800进行堆积，可利用机械臂400驱动预编组夹具500在编组输送机构200上转动90°，从而可调整多排多列裸瓶800的排列方向，在成垛输送机构300和编组输送机构200的输送速差的作用下，多组多排多列裸瓶800能够堆积在成垛输送机构300上。
示例性地，机械臂400可以为ABB和KUKA机器人，机械臂400设于底座上，底座架设于入瓶输送机构100的上方，也可以设于入瓶输送机构100的侧方。机械臂400与预编组夹具500连接，预编组夹具500的开口朝向入瓶输送机构100的出口端。
如图1所示，入瓶输送机构100包括输送带和导向组件，导向组件用于将输送带分隔为多个送瓶通道，以实现输送多列裸瓶800。输送带包括沿输送方向依次设置有第一输送带与第二输送带，第二输送带的输送长度等于预编组夹具500夹取裸瓶800数量的长度。为了保证预编组夹具500能够抓取预设排数的多列裸瓶800，裸瓶预编组成垛装置还包括截瓶机构600，截瓶机构600包括截瓶驱动件和截瓶件，截瓶驱动件设于入瓶输送机构100的出口端的底部，用于驱动截瓶件升降移动，以使截瓶件具有阻挡入瓶输送机构100的出口端的截瓶位置和退回入瓶输送机构100的出口端下方的避让位置。
上述预编组成垛装置能够以多排多列裸瓶800同时抓取进行预编组成垛，大大减小了预编组次数，减少裸瓶成垛的时间，极大的提高了预编组成垛的效率，同时以多排直接对接入瓶输送机构100，入瓶输送机构100能够输送多少列裸瓶800，就有多少列裸瓶800进入预编组夹具500里，计数准确，控制简单，然后利用机械臂400转动或平移预编组夹具500，操作简单。相比现有技术中每个夹爪对应抓取一个瓶子的方式更加可靠与稳定，且不需要抓取瓶子提起来，大大减少了掉瓶、少抓或夹爪对不准瓶子抓不起的错误率与故障率。
图3示出了本发明提供的预编组夹具500的结构示意图。如图3所示，该预编组夹具500包括安装座1、排列机构3和夹紧机构2。安装座1包括安装板11、第一连接件12和第二连接件13，第一连接件12用于连接排列机构3，第二连接件13用于与机械臂400固定连接。第一连接件12可以为连接柱，第二连接件13可以为连接法兰。多个第一连接件12的一端固定于安装板11上，其另一端与排列机构3固定连接。排列机构3包括限位板31和隔板32，至少两个隔板32平行间隔固定于限位板31上，相邻两个隔板32之间形成夹瓶空间，夹瓶空间的开口端朝向入瓶输送机构100的出口端。具体地，隔板32固定于第一连接件12上，且每个隔板32均通过多个第一连接件12与安装板11固定连接。夹紧机构2包括驱动组件和夹紧板25，驱动组件设于安装板11上，用于驱动夹紧板25转动，夹紧板25具有位于夹瓶空间内的夹瓶位置和位于夹瓶空间外的待夹位置。
图3中，驱动组件包括夹紧驱动件21、安装臂22和曲臂23，夹紧驱动件21设于安装板11上，安装臂22的一端固定于安装板11上，其另一端通过转轴24与曲臂23的弯曲部位枢接；曲臂23的第一支臂231与夹紧驱动件21的输出轴枢接，其第二支臂232与夹紧板25固定连接；夹紧驱动件21用于驱动曲臂23绕转轴24中心转动，以使夹紧板25能够转动至夹瓶空间内配合限位部夹紧裸瓶800，或使夹紧板25转动至与夹瓶空间平行的位置以便于裸瓶800能够从夹瓶空间的开口进入夹瓶空间。由于机械臂400只需要使预编组夹具500在编组输送机构200的输送带上进行转动，而无需将预编组夹具500吊起操作，因此，夹紧板25可仅起到夹紧定位即可，无需提供较大的夹紧力防止裸瓶800掉落。
优选地，至少两组驱动组件并列间隔设置，转轴24的数量为一个，至少两组驱动组件中的曲臂23可转动地设于转轴24上，至少两组驱动组件的曲臂23均与夹紧板25固定连接。进一步地，夹紧机构2还包括加强臂26，加强臂26的一端可转动地设于转轴24上，其另一端与夹紧板25固定连接。
图4示出了本发明提供的夹紧机构2的结构示意图。如图4所示，夹紧板25上设有避让槽251。具体而言，当隔板32的数量大于三个时，夹紧板25上设有容置隔板32的避让槽251。图4中，隔板32的数量为四个，四个隔板32形成三个夹瓶空间。安装臂22与转轴24之间通过安装臂22上的轴承座转动连接，曲臂23与转轴24之间固定连接。当然，在其他实施例中，隔板32的数量还可以为五个、六个、七个等任意个数，在此不再一一举例说明。
图5示出了本发明提供的预编组夹具500的侧视示意图。如图5所示，安装板11上设有支座111，夹紧驱动件21的固定端与支座111枢接，夹紧驱动件21的输出轴与曲臂23的第一支臂231枢接。进一步地，隔板32位于夹瓶空间入口的一端上设有导向斜面，相邻两个隔板32上的导向斜面呈扩口状，以便于裸瓶800能够顺利进入夹瓶空间。可选地，隔板32包括隔板主体321和隔板前部322，隔板前部322为三棱柱状，隔板主体321的一端固定于限位板31上，其另一端与隔板前部322的侧壁固定连接。
接下来以裸瓶800呈八排三列抓取一次，形成九排八列的裸瓶800成组排列成垛为例，其预编组成垛过程如下：初始时，预编组夹具500直接对接入瓶输送机构100的出口端，夹紧驱动件21收缩，夹紧板25处于水平状态，方便裸瓶800进入。当入瓶输送机构100的第一传感器检测到满瓶到位时，第二输送带的出口端的截瓶机构600动作放瓶，第二输送带上的三列裸瓶800向与其对接的预编组夹具500三个夹瓶空间内输送，同时入瓶输送机构100的第一输送带停止输瓶动作，当预编组夹具500感应最后一瓶到位后，夹紧驱动件21伸出驱动夹紧板25绕转轴24旋转到近乎垂直状态时停止，在此同时截瓶机构600复位截瓶，第一输送带启动继续向第二输送带输送瓶子。接着，预编组夹具500在机械臂400的作用下，托起八排三列在预编组输送机构200的输送带101上进行90°旋转转向，之后，机械臂400垂直提升，带动预编组夹具500慢慢向上脱离裸瓶800，直到夹具高于裸顶一段距离后为止，夹紧驱动件21收缩驱动夹紧板25绕转轴24旋转复位到以近乎水平位置为止，机械臂400带动预编组夹具500再快速移动到入瓶输送机构100的出口端进行对接，此时入瓶输送机构100的第二输送带早已满瓶输送检测到位，再进行第二次的裸瓶800抓取。以此原理循环，连续抓取三次转向，在成垛输送机构300上形成九排八列的裸瓶800层垛排列格式，大大提高了预编组成垛的效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种预编组夹具，其特征在于，包括：
安装座(1)，包括安装板(11)；
排列机构(3)，固定于所述安装板(11)上，所述排列机构(3)包括限位板(31)和隔板(32)，至少两个所述隔板(32)平行间隔固定于所述限位板(31)上，相邻两个所述隔板(32)之间形成夹瓶空间；
夹紧机构(2)，包括驱动组件和夹紧板(25)，所述驱动组件设于所述安装板(11)上，用于驱动所述夹紧板(25)转动，所述夹紧板(25)具有位于所述夹瓶空间内的夹瓶位置和位于所述夹瓶空间外的待夹位置。
2.根据权利要求1所述的预编组夹具，其特征在于，所述驱动组件包括夹紧驱动件(21)、安装臂(22)和曲臂(23)，所述夹紧驱动件(21)设于所述安装板(11)上，所述安装臂(22)的一端固定于所述安装板(11)上，其另一端通过转轴(24)与所述曲臂(23)的弯曲部位枢接；所述曲臂(23)的第一支臂(231)与所述夹紧驱动件(21)的输出轴枢接，其第二支臂(232)与所述夹紧板(25)固定连接；所述夹紧驱动件(21)用于驱动所述曲臂(23)绕所述转轴(24)中心转动。
3.根据权利要求2所述的预编组夹具，其特征在于，所述安装板(11)上设有支座(111)，所述夹紧驱动件(21)的固定端与所述支座(111)枢接。
4.根据权利要求3所述的预编组夹具，其特征在于，至少两组所述驱动组件并列间隔设置，所述转轴(24)的数量为一个，至少两组所述驱动组件中的曲臂(23)可转动地设于所述转轴(24)上。
5.根据权利要求4所述的预编组夹具，其特征在于，所述夹紧机构(2)还包括加强臂(26)，所述加强臂(26)的一端可转动地设于所述转轴(24)上，其另一端与所述夹紧板(25)固定连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的预编组夹具，其特征在于，所述隔板(32)位于夹瓶空间入口的一端上设有导向斜面，相邻两个所述隔板(32)上的导向斜面呈扩口状。
7.根据权利要求6所述的预编组夹具，其特征在于，所述隔板(32)包括隔板主体(321)和隔板前部(322)，所述隔板前部(322)为三棱柱状，所述隔板主体(321)的一端固定于所述限位板(31)上，其另一端与所述隔板前部(322)的侧壁固定连接。
8.根据权利要求6所述的预编组夹具，其特征在于，当所述隔板(32)的数量大于三个时，所述夹紧板(25)上设有容置所述隔板(32)的避让槽(251)。
9.一种裸瓶预编组成垛装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的预编组夹具。
10.一种包装设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的裸瓶预编组成垛装置。
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