CN115092473A - 夹片联动机构及主动式、被动式容器夹持装置 - Google Patents

夹片联动机构及主动式、被动式容器夹持装置 Download PDF

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CN115092473A CN202211005682.6A CN202211005682A CN115092473A CN 115092473 A CN115092473 A CN 115092473A CN 202211005682 A CN202211005682 A CN 202211005682A CN 115092473 A CN115092473 A CN 115092473A
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于荣鹏
张晓飞
董腾中
黄海飞
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Abstract

本发明公开了一种夹片联动机构以及主动式、被动式的容器夹持装置，包括：铰连接在底座上一对夹片，一对夹片头部的外端部之间形成豁口，每个夹片头部的内侧均设置有夹持部，一对夹片下方的底座上还设置有滑杆，滑杆本体的前端设置设置有靠挡部，挡块的靠挡部与一对夹片头部的夹持部形成用于夹持容器口部的夹持口；滑杆本体上设置有一根卡挡轴，每个夹片本体上都开设有一个导向槽，每个夹片的导向槽与夹片头部分别位于该夹片与底座铰接位置的两侧，两个夹片本体的导向槽都卡设在卡挡轴上，卡挡轴上的一对导向槽对称设置，一对夹持部与靠挡部的运动能使得夹持口的额口径无极变化而夹持口中心位置恒定。本发明的优点在于：兼容性好，通用性高。

Description

夹片联动机构及主动式、被动式容器夹持装置
技术领域
本发明涉及灌装生产设备技术领域，具体涉及用于抓取容器的容器夹持装置。
背景技术
传统容器夹持装置的结构包括：一对夹片，一对夹片分别铰连接在底座上，每个夹片包括夹片本体，每个夹片本体的前端为夹片头部，一对夹片头部的外端部之间形成供容器进入或脱离的豁口，每个夹片头部的内侧均设置有用于夹持容器口部的夹持部，一对夹片之间设置有弹簧，在弹簧作用下一对夹片的夹持部始终具有相互靠拢而能夹持住容器的趋势。
日新月异的市场需求导致产品差异化越来越大，不同型号的容器的口径不同。吹灌旋整套设备在切换不同型号的产品时，需要将整个吹灌旋设备上的所有用于夹持容器口部的容器夹持装置都更换掉，并且还要确保更换后容器夹持装置的夹持中心不变，从而确保容器交接位置保持不变。整个吹灌旋设备的容器夹持装置多且结构复杂，这导致拆卸、安装、调试，费时费力，停机时间长，影响生产，十分不便，也增加了灌装生产成本。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种夹片联动机构及主动式、被动式容器夹持装置，联动机构使得夹持容器的夹持口口径能以同一圆心变化，用于该夹片联动机构的主动式容器夹持装置或被动式容器夹持装置可以适用于不同口径容器的夹持。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：夹片联动机构，包括：分别铰连接在底座上一对夹片，每个夹片包括夹片本体，每个夹片本体的前端为夹片头部，一对夹片头部的外端部之间形成供容器进入或脱离的豁口，每个夹片头部的内侧均设置有用于夹持容器口部的夹持部，一对夹片下方的底座上还设置有滑杆，滑杆包括滑杆本体，滑杆本体的前端设置有挡块，挡块上设置有靠挡部，所述的挡块位于一对夹片头部之间，挡块的靠挡部与一对夹片头部的夹持部形成用于夹持容器口部的夹持口；滑杆本体上设置有一根卡挡轴，两个夹片与底座铰接位置的中心对称布置在卡挡轴与夹持口中心所在直线的两侧，每个夹片本体上都开设有一个导向槽，每个夹片的导向槽与夹片头部分别位于该夹片与底座铰接位置的两侧，两个夹片本体的导向槽上、下叠设且卡设在卡挡轴上，卡挡轴上的一对导向槽对称位于卡挡轴与夹持口中心所在直线的两侧，两个夹片的导向槽的宽度方向两侧的槽壁均紧贴于卡挡轴外壁，在一对导向槽与卡挡轴的相互作用下，一对夹持部分别绕对应铰接位置中心同步向外转动而张开、同时靠挡部能向远离夹持口中心的方向平移，从而使得夹持口的口径逐渐变大且夹持口中心的位置恒定，或者一对夹持部分别绕对应的铰接位置中心同步向里转动而相互合拢、同时靠挡部向靠近夹持口中心的方向平移，从而使得夹持口的口径逐渐变小且夹持口中心的位置恒定；底座上还设置有引导滑杆沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向平移的导向机构。
进一步地，前述的夹片联动机构，其中，每个夹片与底座之间的铰连接结构包括：底座上设置有销轴，销轴由下至上依次设置有支撑套、轴承、垫圈，夹片上开设有安装孔，夹片通过安装孔安装在轴承外圈上。
更进一步地，前述的夹片联动机构，其中，所述的销轴的结构包括：螺柱，螺柱卡挡在底座的底部并向上穿设通过底座，螺柱上螺栓连接有柱状螺帽，所述的支撑套、轴承、垫圈由下至上依次套装在柱状螺帽的柱状本体上。
进一步地，前述的夹片联动机构，其中，所述的挡块顶部向上凸出于滑杆本体，挡块上设置有一对靠挡块，靠挡块上、下间隔设置，上下间隔设置的靠挡块之间的距离与容器口部支撑环的厚度一致，每块靠挡块的位于夹持口一侧的外壁为靠挡部，靠挡部呈向里凹陷的圆弧状。上、下间隔设置的两块靠挡块之间的距离由容器口部支撑环的厚度确定。
进一步地，前述的夹片联动机构，其中，所述的导向机构的结构包括：设置在底座上的滑槽，所述的滑槽沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向开设，所述的滑杆本体在滑槽的导向下沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向来回平移。
进一步地，前述的夹片联动机构，其中，所述的豁口呈由外向里逐渐缩小的喇叭口状，豁口位置的每个夹片的端部设置由外向里导向的引导曲面。
一种被动式容器夹持装置，包括前述的夹片联动机构，一对夹片之间设置有弹性部件，在弹性部件的作用下一对夹片的夹持部始终具有相互靠拢而能与挡块的靠挡部共同夹持住容器的趋势。
进一步地，前述的一种被动式容器夹持装置，其中，所述的弹性部件为压缩弹簧，压缩弹簧与夹片的夹持部分别位于铰接位置的两侧。
一种主动式容器夹持装置，包括前述的夹片联动机构，滑杆本体的外端部设置有滚轮，所述的滚轮用于与驱动导轨配合，所述的驱动导轨安装在机架上。
进一步地，前述的一种主动式容器夹持装置，其中，一对夹片之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧与夹片夹持部分别位于铰接位置的两侧。
本发明的优点是：一、提供了一种夹片的联动机构，该结构简单，确保夹持部和靠挡部形成的夹持口的口径以同一个圆心无极变大和无极变小。二、提供了能进行多口径容器夹持的主动式以及被动式的容器夹持装置，夹持可靠，兼容性好，零部件的通用性高，为灌装生产节约了设备成本，也能辅助提高灌装生产效率。
附图说明
图1是本发明所述的夹片联动机构结构示意图。
图2是本发明所述的夹片联动机构的立体结构示意图。
图3是本发明所述的夹片联动机构中夹片与底座之间的铰接结构示意图。
图4是本发明所述的一种被动式容器夹持装置的结构示意图。
图5是本发明所述的一种主动式容器夹持装置的结构示意图。
图6是实施例4中两个容器夹持装置相互配合时的结构示意图。
图7是图6侧视方向所示的两个容器夹持装置相互配合时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：如图1、图2、图3所示，夹片联动机构，所述的夹片1为一对，一对夹片1分别铰连接在底座2上。本实施例中，每个夹片1与底座2之间的铰连接结构包括：底座2上设置有销轴7，销轴7上由下至上依次设置有支撑套4、轴承5、垫圈6，夹片1上开设有安装孔，夹片1通过安装孔安装在轴承5的外圈上。所述的垫圈6采用耐磨材质。所述的销轴7的结构包括：螺柱71，螺柱71卡挡在底座的底部并向上穿设通过底座2，螺柱71上螺栓连接有柱状螺帽72，所述的支撑套4、轴承5、垫圈6由下至上依次套装在柱状螺帽72的柱状本体721上。每个夹片1与底座2之间采用上述铰连接结构，其目的在于：方便安装，同时还能通过更换不同高度的支撑套4来调节夹片1的安装高度，也即调节夹片1的夹持高度，达到相邻两组夹片上下交错配合的目的。
每个夹片1包括夹片本体11，每个夹片本体11的前端为夹片头部111，一对夹片头部111的外端部之间形成供容器进入或脱离的豁口112，每个夹片头部111的内侧均设置有用于夹持容器口部的夹持部113，本实施例中所述的夹持部113呈向外凸出的圆弧状。圆弧状的夹持部113能更好地适应于不同口径容器口部的夹持。本实施例中所述的豁口112呈由外向里逐渐缩小的喇叭口状，豁口112位置的每个夹片1的端面呈由外向里导向的引导曲面115。
一对夹片1下方的底座2上还设置有滑杆3，滑杆3包括滑杆本体31，滑杆本体31的前端设置有挡块32，挡块32上设置有靠挡部3211，所述的挡块32位于一对夹片头部111之间，挡块32的靠挡部3211与一对夹片头部111上的夹持部113形成用于夹持容器口部的夹持口10。本实施例中，挡块32的顶部向上凸出于滑杆本体31，挡块32上设置有一对靠挡块321，靠挡块321上、下间隔设置，每块靠挡块321的位于夹持口一侧的外壁形成靠挡部3211，靠挡部3211呈向里凹陷的圆弧状。
滑杆本体31上设置有一根卡挡轴311，两个夹片1与底座2铰接位置的中心对称布置在卡挡轴311与夹持口中心101所在直线的两侧，为了便于描述将卡挡轴311与夹持口中心101所在直线称之为中轴线100，也即销轴7对称布置在中轴线100的两侧。每个夹片本体11上都开设有一个导向槽114，每个夹片1的导向槽114与夹片头部111分别位于该夹片1与底座2铰接位置的两侧，即位于对应销轴7的两侧。两个夹片本体11上的导向槽114上、下叠设且卡设在卡挡轴311上。卡挡轴311上的一对导向槽114对称位于中轴线100的两侧，两个夹片1的导向槽114的宽度方向两侧的槽壁均紧贴于卡挡轴311的外壁。在一对导向槽114与卡挡轴311的相互作用下，一对夹持部113绕对应销轴7同步向外转动而相互张开、同时滑杆3上的靠挡部3211向远离夹持口中心101的方向平移，这使得夹持口10的口径逐渐变大且夹持口中心101的位置恒定；之后在一对导向槽114与卡挡轴311的相互作用下，一对夹持部113绕对应销轴7同步向里转动而靠拢、同时滑杆3上的靠挡部3211向靠近夹持口中心101的方向平移，这使得夹持口10的口径逐渐变小且夹持口中心101的位置恒定。底座2上还设置有引导滑杆3顺着卡挡轴311与夹持口中心101所在直线方向平移的导向机构，即确保滑杆3顺着中轴线100方向运动的导向机构。灌装机械领域中，夹持口中心101的位置恒定是指：夹持口中心相对于容器夹持装置所在的回转设备的回转中心，其径向和周向的位置不变。
本实施例中所述的导向机构的结构包括：设置在底座2上的滑槽21，所述的滑槽21沿着卡挡轴311与夹持口中心101所在直线方向开设，所述的滑杆本体31在滑槽21的导向下沿着卡挡轴311与夹持口中心101所在直线方向，也即中轴线100方向来回平移。具体地，滑杆本体31可以直接卡挡在滑槽21中，也可以如图3所示在滑杆本体31的底部设置滑块301，滑块301卡设在滑槽21中。
导向槽114的设计时，先设定夹持口的最小口径和最大口径，在同圆心的前提下，根据由最小口径变化至最大口径过程中卡挡轴311平移的轨迹以及夹片相对于对应的销轴转动的轨迹，通过三维绘图软件模拟得到导向槽114的形状；也可通过数学计算求出相对运动轨迹。采用三维绘图软件，可大大方便导向槽114的设计。
上述夹片联动机构，实现了一对夹持部113与靠挡部3211形成的夹持口10的口径的无级变大和无级变小，并且在此过程中夹持口中心101的位置始终恒定。将上述结构的夹片联动机构应用于容器夹持装置中，即可实现容器夹持装置对不同口径容器的夹持，能有效提高容器夹持装置的兼容性。
实施例2：如图4所示，一种被动式容器夹持装置，被动式容器夹持装置包括实施例1中介绍的夹片联动机构，具体的夹片联动机构的结构在本实施例中不再重复赘述。液体包装机械行业中，通常将由容器挤压后夹片张开的容器夹持装置称之为被动式容器夹持装置。为了实现对容器口部的夹持以及复位功能，被动式容器夹持装置中，一对夹片1之间设置有弹性部件，在弹性部件的作用下一对夹片1的夹持部113始终具有相互靠拢而能与挡块32的靠挡部3211共同夹持住容器的趋势。具体的，所述的弹性部件为压缩弹簧8，压缩弹簧8与夹片1的夹持部113分别位于铰接位置的两侧，也即位于销轴7的两侧。
被动式容器夹持装置工作时，当需要抓取容器时，容器口部从豁口112进入，容器口部挤压豁口112两侧的夹片头部111，从而使得夹持部113绕对应销轴7同步向外转动而张开，同时靠挡部3211向远离夹持口中心101的方向运动，夹持口10的口径逐渐变大，容器口部完全进入夹持口10并抵挡在靠挡部3211后，在压缩弹簧8的作用下，夹持部113绕对应销轴7同步向里转动而合拢，同时靠挡部3211向靠近夹持口中心101的方向运动，这样靠挡部3211与一对夹片头部111形成的夹持口10就会可靠地夹持住容器口部。
当容器需从夹持口中脱离时，容器口部向外挤压豁口112两侧的夹片头部111，从而使得夹持部113绕对应销轴7同步向外转动而张开，同时靠挡部3211向远离夹持口中心的方向运动，夹持口10的口径逐渐变大，容器口部完全脱离夹持口10后，在压缩弹簧8的作用下，夹持部113绕对应销轴7同步向里转动而合拢，同时靠挡部3211向靠近夹持口中心101的方向运动，这样直至夹持口10的口径回复至初始口径。
实施例3：如图5所示，一种主动式容器夹持装置，主动式容器夹持装置包括实施例1介绍的夹片联动机构，在本实施例中夹片联动机构的具体结构不再重复赘述。液体包装机械行业中将夹片1主动张开的容器夹持装置称之为主动式容器夹持装置。为了实现主动开合，主动式容器夹持装置中的滑杆本体31的外端部设置有滚轮9，所述的滚轮9用于与驱动导轨91配合。滚轮9在驱动导轨91中运动，在驱动导轨91的导向下，滑杆3能沿着卡挡轴311与夹持口中心101所在的直线方向来回平移，即沿着中轴线100方向来回平移。
当需要抓取或释放容器时，滑杆3向远离夹持口中心101方向平移，同时一对夹持部113分别绕对应销轴7向外转动而相互远离，从而使得豁口112 变大，这样容器口部就能无摩擦地进入夹持口10或从夹持口10中无摩擦的离开。抓取容器时，当容器口部完全进入夹持口10、并卡挡靠挡部3211后，在驱动导轨91的引导下，滑杆3沿着中轴线100方向向靠近夹持口中心101方向平移，使得夹持口10的口径逐渐变小直至一对夹持部113与靠挡部3211可靠地夹持住容器口部。释放容器时，当容器口部完全脱离夹持口10后，在驱动导轨91的引导下滑杆3沿着中轴线100方向向靠近夹持口中心101方向平移，从而使得夹持口10的口径逐渐变小直至回复至初始口径。
更优地，为了能够迅速而稳定地夹持、也为了减少驱动导轨91的长度，可以在一对夹片1之间设置有压缩弹簧8，压缩弹簧8与夹片1的夹持部113分别位于铰接位置的两侧。采用带压缩弹簧8的主动式容器夹持装置的回转设备，包括回转式灌装机、回转式输送装置等，其上的驱动导轨91的长度可以大大缩短，驱动导轨91只要在容器交接位置设置，容器交接后在压缩弹簧8的作用下，一对夹持部113与靠挡部3211可靠地夹持住容器口部或者保持在初始口径位置。
通过实施例2和实施例3可以看到：采用了夹片联动机构的被动式容器夹持装置和主动式容器夹持装置，由于夹持口的口径可以无极变化，因此可以抓取多种不同口径的容器，并且在夹持口10的口径变化的过程中夹持口中心101的位置始终保持不变，因此能确保不同口径的容器的交接位置始终保持不变，也即采用该被动式容器夹持装置或主动式容器夹持装置的回转式灌装机、回转式输送装置等的回转半径都无需改变，整个灌装生产设备的兼容性大大提高。
实施例4：如图6、图7所示，两个容器夹持装置分别为第一容器夹持装置20和第二容器夹持装置30，第一容器夹持装置20和第二容器夹持装置30可以是主动式的也可以是被动式的，图6、图7中只是以被动式为例。第一容器夹持装置20和第二容器夹持装置30分别安装在相邻的两个回转设备的回转座上。第一容器夹持装置20和第二容器夹持装置30的结构完全一样，所不同的是第二容器夹持装置30中的支撑套的高度不同，第二容器夹持装置30中的第二支撑套3004高于第一容器夹持装置20中的第一支撑套2004。第一容器夹持装置20中的第一滑杆2003和第二容器夹持装置30中的第二滑杆3003安装高度相同，即第一容器夹持装置20中的第一靠挡部2001与第二容器夹持装置30中的第二靠挡部3001的高度相同。容器传递时，两个容器夹持装置的靠挡部都分别靠挡在容器口部支撑环的上、下表面，这样以保证传递过程中容器保持直立，第一容器夹持装置20的第一夹片头部2002的夹持部则夹持在容器口部的支撑环的底部，而第二容器夹持装置30的第二夹片头部3002的夹持部则夹持在容器口部的支撑环的顶部，第一容器夹持装置20和第二容器夹持装置30中支撑套的高度也即相差了一个支撑环的厚度。
由此可见，整个容器夹持装置中的零部件的通用性非常高，相邻的回转设备的回转座的安装高度相同，只要改变其中一个回转座上的容器夹持装置中支撑套的高度即可实现相邻两个回转输送设备上容器夹持装置的配合，这有效节约了整个灌装生产线的设备成本。

Claims (10)

1.夹片联动机构，包括：分别铰连接在底座上一对夹片，每个夹片包括夹片本体，每个夹片本体的前端为夹片头部，一对夹片头部的外端部之间形成供容器进入或脱离的豁口，每个夹片头部的内侧均设置有用于夹持容器口部的夹持部，其特征在于：一对夹片下方的底座上还设置有滑杆，滑杆包括滑杆本体，滑杆本体的前端设置有挡块，挡块上设置有靠挡部，所述的挡块位于一对夹片头部之间，挡块的靠挡部与一对夹片头部的夹持部形成用于夹持容器口部的夹持口；滑杆本体上设置有一根卡挡轴，两个夹片与底座铰接位置的中心对称布置在卡挡轴与夹持口中心所在直线的两侧，每个夹片本体上都开设有一个导向槽，每个夹片的导向槽与夹片头部分别位于该夹片与底座铰接位置的两侧，两个夹片本体的导向槽上、下叠设且卡设在卡挡轴上，卡挡轴上的一对导向槽对称位于卡挡轴与夹持口中心所在直线的两侧，两个夹片的导向槽的宽度方向两侧的槽壁均紧贴于卡挡轴外壁，在一对导向槽与卡挡轴的相互作用下，一对夹持部分别绕对应铰接位置中心同步向外转动而张开、同时靠挡部能向远离夹持口中心的方向平移，从而使得夹持口的口径逐渐变大且夹持口中心的位置恒定，或者一对夹持部分别绕对应的铰接位置中心同步向里转动而相互合拢、同时靠挡部向靠近夹持口中心的方向平移，从而使得夹持口的口径逐渐变小且夹持口中心的位置恒定；底座上还设置有引导滑杆沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向平移的导向机构。
2.根据权利要求1所述的夹片联动机构，其特征在于：每个夹片与底座之间的铰连接结构包括：底座上设置有销轴，销轴由下至上依次设置有支撑套、轴承、垫圈，夹片上开设有安装孔，夹片通过安装孔安装在轴承外圈上。
3.根据权利要求2所述的夹片联动机构，其特征在于：所述的销轴的结构包括：螺柱，螺柱卡挡在底座的底部并向上穿设通过底座，螺柱上螺栓连接有柱状螺帽，所述的支撑套、轴承、垫圈由下至上依次套装在柱状螺帽的柱状本体上。
4.根据权利要求1或2或3所述的夹片联动机构，其特征在于：所述的挡块顶部向上凸出于滑杆本体，挡块上设置有一对靠挡块，靠挡块上、下间隔设置，上下间隔设置的靠挡块之间的距离与容器口部支撑环的厚度一致，每块靠挡块的位于夹持口一侧的外壁为靠挡部，靠挡部呈向里凹陷的圆弧状。
5.根据权利要求1或2或3所述的夹片联动机构，其特征在于：所述的导向机构的结构包括：设置在底座上的滑槽，所述的滑槽沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向开设，所述的滑杆本体在滑槽的导向下沿着卡挡轴与夹持口中心所在直线方向来回平移。
6.根据权利要求1或2或3所述的夹片联动机构，其特征在于：所述的豁口呈由外向里逐渐缩小的喇叭口状，豁口位置的每个夹片的端部设置由外向里导向的引导曲面。
7.一种被动式容器夹持装置，包括权利要求1～6任意一项所述的夹片联动机构，一对夹片之间设置有弹性部件，在弹性部件的作用下一对夹片的夹持部始终具有相互靠拢而能与挡块的靠挡部共同夹持住容器的趋势。
8.根据权利要求7所述的一种被动式容器夹持装置，其特征在于：所述的弹性部件为压缩弹簧，压缩弹簧与夹片的夹持部分别位于铰接位置的两侧。
9.一种主动式容器夹持装置，包括权利要求1～6任意一项所述的夹片联动机构，滑杆本体的外端部设置有滚轮，所述的滚轮用于与驱动导轨配合，所述的驱动导轨安装在机架上。
10.根据权利要求9所述的一种主动式容器夹持装置，其特征在于：一对夹片之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧与夹片夹持部分别位于铰接位置的两侧。
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