CN115108514B - 一种用于食品加工的旋盖机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品加工技术领域，且公开了一种用于食品加工的旋盖机，包括抓手座，抓手座内开设有收纳腔，所述收纳腔内活动套接有瓶盖，所述瓶盖的外侧壁上开设有均布的齿槽，所述抓手座的顶端中心固定连接有连接座，所述抓手座和连接座内均开设有连通的活动腔Ⅰ，所述活动腔Ⅰ内活动套接有往复杆，所述往复杆的直线型外侧壁上固定连接有均布的主动齿，所述往复杆的底端固定连接有水平板。本发明通过抓手座在抓取瓶盖时，其收纳腔的底部将限制瓶盖只能进行上下移动以及转动，使插接杆的顶部与瓶盖齿槽的顶部发生碰撞，从而使瓶盖受力发生转动，使插接杆能顺利的插接入瓶盖的齿槽中，形成适应性啮合，避免了直接抓取瓶盖导致瓶盖上齿的损坏问题。

Description

一种用于食品加工的旋盖机

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种用于食品加工的旋盖机。

背景技术

旋盖机是一种主要用于对塑料瓶、玻璃瓶等进行拧紧瓶盖的装置，其中有一种机械臂式的旋盖机，其主要是通过PLC智能程序控制，使机械臂抓取瓶盖旋合在瓶口上，其主要包括将瓶盖翻面并运输至等待机械臂抓取位置的运输装置、将塑料瓶、玻璃瓶等运输至待旋盖位置的运输装置、控制机械臂跟随程序进行有效运动的控制装置等。

现有的这种旋盖机，一般在机械臂上安装抓手，通过抓手抓取瓶盖，但是由于瓶盖(塑料瓶盖)上会开设大量的齿，用于增大摩擦力，使得抓手在抓取瓶盖时，夹取力将先作用于瓶盖外侧的齿上，为了保证机械臂在移动时，瓶盖不会掉落，其抓取力较大，这使得齿容易发生形变，并且机械在长时间的运行下，旋合瓶盖时，机械臂的旋转容易使得抓手与齿接触点发生打滑，导致瓶盖旋合不到位，瓶盖外侧磨损的问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有旋盖机抓手在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于食品加工的旋盖机，具备收纳腔限制瓶盖只能发生转动、插接杆挤压齿槽使瓶盖旋转而与齿槽进行适应性啮合、瓶盖挤压水平板使其上抬、水平板带动往复杆上的主动齿啮合接收齿轮、转杆转动时压缩绳收卷、压缩绳挤压插接杆压紧瓶盖、拉绳松弛时磁铁块上抬吸引转杆、离心力配合磁铁块吸力使接收齿轮与主动齿分离、扭簧带动转杆回转而带动压缩绳松弛、插接杆失去压缩绳压力而不再压紧瓶盖、水平板下压拉紧拉绳而带动磁铁块下移、转杆复位带动接收齿轮再次啮合主动齿的优点，解决了上述背景技术中提出直接抓取瓶盖导致瓶盖上的齿形变、抓手与齿打滑导致齿的磨损、抓手打滑导致瓶盖旋合不到位的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于食品加工的旋盖机，包括抓手座，抓手座内开设有收纳腔，所述收纳腔内活动套接有瓶盖，所述瓶盖的外侧壁上开设有均布的齿槽，所述抓手座的顶端中心固定连接有连接座，所述抓手座和连接座内均开设有连通的活动腔Ⅰ，所述活动腔Ⅰ内活动套接有往复杆，所述往复杆的直线型外侧壁上固定连接有均布的主动齿，所述往复杆的底端固定连接有水平板，所述水平板位于收纳腔内，所述抓手座的顶部开设有阶梯腔，所述阶梯腔内活动套接有对称的滑行块，两个所述滑行块的相对端活动连接有转杆，所述转杆的中部固定套接有接收齿轮，所述接收齿轮与主动齿啮合，所述抓手座内开设有均布的活动腔Ⅲ，所述活动腔Ⅲ内活动套接有滑杆，所述滑杆的一端插入收纳腔内，且固定连接有插接杆，所述滑杆上缠绕有弹簧Ⅳ，所述插接杆背离收纳腔中心的一端中部开设有扣合槽，所述扣合槽内活动连接有压缩绳，所述压缩绳缠绕在所有插接杆的扣合槽内，所述压缩绳的一端与收纳腔的内壁固定连接，另一端缠绕在转杆上。

优选的，所述活动腔Ⅰ的顶端固定连接有弹簧Ⅰ，所述弹簧Ⅰ的底端与往复杆的顶端固定连接，所述收纳腔的内腔直径值大于瓶盖的最大直径值，所述收纳腔的内腔底部的直径值与瓶盖的最大直径值相同。

优选的，所述往复杆呈半圆柱形，所述往复杆的弧形外侧壁与活动腔Ⅰ的内侧壁贴合。

优选的，所述抓手座的顶部开设有活动腔Ⅱ，所述活动腔Ⅱ的顶端固定连接有弹簧Ⅲ，所述弹簧Ⅲ的底端固定连接有磁铁块，所述水平板的顶端固定连接有拉绳，所述磁铁块的底端与拉绳的一端固定连接，所述磁铁块滑动连接在活动腔Ⅱ内。

优选的，所述阶梯腔的一端与活动腔Ⅰ连通，另一端与活动腔连通，所述滑行块的顶端和底端均与阶梯腔的顶端壁和底端壁贴合，所述阶梯腔呈躺倒的中字形，所述接收齿轮位于阶梯腔的中部。

优选的，所述阶梯腔远离活动腔Ⅰ的一端固定连接有对称的弹簧Ⅱ，所述弹簧Ⅱ的另一端贴合在转杆上，且不与转杆固定连接。

优选的，所述转杆上缠绕有扭簧，所述扭簧的一端与转杆固定连接，另一端与滑行块固定连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过抓手座在抓取瓶盖时，其收纳腔的底部将限制瓶盖只能进行上下移动以及转动，使插接杆的顶部与瓶盖齿槽的顶部发生碰撞，从而使瓶盖受力发生转动，使插接杆能顺利的插接入瓶盖的齿槽中，形成适应性啮合，避免了直接抓取瓶盖导致瓶盖上齿损坏的问题。

2、本发明通过抓手座在抓取瓶盖，使瓶盖进入收纳腔时，瓶盖的顶端将向上挤压水平板，使水平板受力推动往复杆上抬，从而使往复杆上的主动齿啮合接收齿轮，使转杆转动，使其上的压缩绳转动收卷，使压缩绳受力挤压插接杆，使插接杆向瓶盖的中心靠拢，从而完成对瓶盖的压紧动作，避免了抓手座在提起瓶盖时，瓶盖发生掉落的问题。

3、本发明通过水平板在上抬的过程中，拉绳将逐渐松弛，使拉伸的弹簧Ⅲ拉动磁铁块上抬至阶梯腔的部位，使其对转杆产生吸引力，同时，当转杆在转动时，其上的扭簧将会蓄能，当抓手座进行快速的旋转完成旋盖操作时，转杆将在离心力和磁铁块的吸力作用下，向磁铁块移动，使接收齿轮不再与主动齿啮合，使蓄能的扭簧带动转杆回转，从而使压缩绳松弛，使插接杆失去挤压力而松开对瓶盖的压紧，使抓手座在完成旋盖操作，上抬远离瓶盖时，瓶盖能脱离抓手座，不会出现插接杆压紧瓶盖导致抓手将瓶盖和瓶子提起的问题。

4、本发明通过转杆向磁铁块靠近时，其距离的减少将导致吸引力增大，使磁铁块吸引转杆保持位置不变，当抓手座提起时，瓶盖的分离使水平板失去挤压力，使弹簧Ⅰ推动往复杆下压复位，从而使水平板在此拉紧拉绳，使磁铁块下移远离转杆，使转杆受到的吸引力减小，此时压缩的弹簧Ⅱ推动转杆向往复杆的位置靠近，使接收齿轮再次啮合主动齿(也会出现未啮合的情况，此时接收齿轮的齿顶与主动齿的齿顶贴合，弹簧Ⅱ依然保持部分压缩状态，在下次主动齿位移时，压缩弹簧Ⅱ将推动接收齿轮与主动齿啮合)，从而使抓手座在抓取下一个瓶盖时，接收齿轮依然能受到主动齿的影响而使转杆转动，使插接杆能再次压紧瓶盖。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明抓手座内部结构示意图；

图3为本发明阶梯腔内部结构示意图；

图4为本发明收纳腔内部结构示意图；

图5为本发明磁铁块位置示意图；

图6为本发明压缩绳形状示意图；

图7为本发明插接杆结构示意图。

图中：1、抓手座；101、收纳腔；2、连接座；3、活动腔Ⅰ；4、弹簧Ⅰ；5、往复杆；6、主动齿；7、水平板；8、阶梯腔；9、转杆；901、滑行块；10、接收齿轮；11、弹簧Ⅱ；12、活动腔Ⅱ；13、弹簧Ⅲ；14、磁铁块；15、拉绳；16、活动腔Ⅲ；17、滑杆；18、弹簧Ⅳ；19、插接杆；20、扣合槽；21、压缩绳；22、瓶盖；23、齿槽。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1至图2，一种用于食品加工的旋盖机，包括抓手座1，抓手座1内开设有收纳腔101，收纳腔101内活动套接有瓶盖22，瓶盖22的外侧壁上开设有均布的齿槽23，瓶盖22的顶部外边缘倒有圆角，收纳腔101的内腔直径值大于瓶盖22的最大直径值，使插接杆19有足够的活动空间，从而使插接杆19能进行压紧瓶盖22和松开瓶盖22的动作，收纳腔101的内腔底部的直径值与瓶盖22的最大直径值相同，使收纳腔101的底部能限制瓶盖22只能进行上下移动以及转动，使插接杆19的顶部与瓶盖22齿槽23的顶部发生碰撞，从而使瓶盖22受力发生转动，使插接杆19能顺利的插接入瓶盖22的齿槽23中，形成适应性啮合，抓手座1的顶端中心固定连接有连接座2，连接座2通过现有的固定装置(如螺栓)与现有的机械臂固定连接。

参阅图2至图3，图5，抓手座1和连接座2内均开设有连通的活动腔Ⅰ3，活动腔Ⅰ3的顶端固定连接有弹簧Ⅰ4，弹簧Ⅰ4的底端固定连接有往复杆5，往复杆5呈半圆柱形，往复杆5的弧形外侧壁与活动腔Ⅰ3的内侧壁贴合，使往复杆5能受到活动腔Ⅰ3的限制，不会发生过度移动导致主动齿6无法与接收齿轮10正常啮合的问题，往复杆5的直线型外侧壁上固定连接有均布的主动齿6，往复杆5的底端固定连接有水平板7，水平板7位于收纳腔101内，使抓手座1在抓取瓶盖22时，抓手座1的下压，使得瓶盖22得顶端能挤压水平板7，使水平板7上抬，水平板7的顶端固定连接有拉绳15。

参阅图2至图3，图5，抓手座1的顶部开设有阶梯腔8和活动腔Ⅱ12，阶梯腔8的一端与活动腔Ⅰ3连通，另一端与活动腔Ⅱ12连通，阶梯腔8内活动套接有对称的滑行块901，滑行块901的顶端和底端均与阶梯腔8的顶端壁和底端壁贴合，使滑行块901能在阶梯腔8内进行滑动，不会跟随转杆9发生转动，两个滑行块901的相对端活动连接有转杆9，转杆9的中部固定套接有接收齿轮10，接收齿轮10与主动齿6啮合，使水平板7上抬时，主动齿6啮合接收齿轮10，使接收齿轮10带动转杆9转动，使转杆9上的压缩绳21收卷，使压缩绳21挤压所有的插接杆19向瓶盖22的中心移动，使插接杆19压紧瓶盖22，阶梯腔8呈躺倒的中字形，接收齿轮10位于阶梯腔8的中部，使接收齿轮10能够有足够的转动空间，转杆9上缠绕有扭簧，扭簧的一端与转杆9固定连接，另一端与滑行块901固定连接，使接收齿轮10在受到主动齿6的影响而转动时，能带动转杆9同步转动，此时滑行块901不转动，从而使扭簧能进行转动蓄能，当接收齿轮10在离开主动齿6后，蓄能的扭簧能带动转杆9回转，使收卷的压缩绳21松弛，使插接杆19不再压紧瓶盖22，阶梯腔8远离活动腔Ⅰ3的一端固定连接有对称的弹簧Ⅱ11，弹簧Ⅱ11的另一端贴合在转杆9上，且不与转杆9固定连接，使转杆9在转动时，不会受到弹簧Ⅱ11的影响而无法转动，当转杆9在离心力和磁铁块14的吸引力下向靠近磁铁块14的方向移动，弹簧Ⅱ11能压缩，使压缩的弹簧Ⅱ11能在后续步骤中带动转杆9复位。

参阅图2至图3，图5，活动腔Ⅱ12的顶端固定连接有弹簧Ⅲ13，弹簧Ⅲ13的底端固定连接有磁铁块14，磁铁块14的底端与拉绳15的一端固定连接，磁铁块14滑动连接在活动腔Ⅱ12内，使水平板7在上抬的过程中，拉绳15逐渐松弛，使拉伸的弹簧Ⅲ13能拉动磁铁块14上抬至阶梯腔8的位置，使其对转杆9和接收齿轮10提供吸引力，当抓手座1在进行转动旋合瓶盖22时，转杆9将在离心力和磁铁块14的吸引力下向靠近磁铁块14的方向移动，使转杆9受到靠近而增大吸引力的磁铁块14的作用，保持现有位置不变，当旋合完成后，水平板7开始下压复位时，水平板7将再次拉紧拉绳15，使磁铁块14开始下移，再次远离转杆9，使转杆9失去吸引力而复位。

参阅图2，图4至图7，抓手座1内开设有均布的活动腔Ⅲ16，活动腔Ⅲ16内活动套接有滑杆17，滑杆17的一端插入收纳腔101内，且固定连接有插接杆19，插接杆19的底部倒有圆角，滑杆17上缠绕有弹簧Ⅳ18，弹簧Ⅳ18的一端与插接杆19固定连接，另一端与收纳腔101的内壁固定连接，使插接杆19在压紧瓶盖22时，弹簧Ⅳ18将拉伸蓄能，当压缩绳21松弛时，蓄能的弹簧Ⅳ18能带动插接杆19复位，从而使插接杆19不再压紧瓶盖22，插接杆19背离收纳腔101中心的一端中部开设有扣合槽20，扣合槽20内活动连接有压缩绳21，压缩绳21缠绕在所有插接杆19的扣合槽20内，压缩绳21的一端与收纳腔101的内壁固定连接，另一端缠绕在转杆9上，使转杆9在转动时，其上的压缩绳21能收卷拉紧，使其挤压扣合槽20，使插接杆19向瓶盖22的中心位移而压紧瓶盖22，当转杆9回转时，其上的压缩绳21能松弛，使插接杆19不再压紧瓶盖22，插接杆19正对瓶盖22的一端与齿槽23的齿根存在间隙，使插接杆19能有足够的活动空间去压紧瓶盖以及松开瓶盖，避免过度压紧导致瓶盖形变的问题。

本发明的使用方法(工作原理)如下：

首先，将抓手座1通过连接座2与现有的旋盖机机械臂固定连接(可以通过螺栓等固定装置进行固定)，同时，现有的传动装置将瓶盖22输送至待抓取位置，接着，机械臂在现有的程序控制下，带动抓手座1移动至瓶盖22的上方，并带动抓手座1下移，使瓶盖22插入收纳腔101内(参阅图2，图6)，此时瓶盖22的外侧壁与收纳腔101底部突出的内侧壁贴合，接着抓手座1继续下移，使插接杆19的底部挤压在瓶盖22的顶部外边缘(此时齿槽23与插接杆19不再同一竖直线上)，使瓶盖22受挤压力发生转动，使齿槽23转动至与插接杆19处于同一竖直线的位置，使插接杆19插入齿槽23内，与齿槽23适应性啮合；

然后，抓手座1继续下移，使瓶盖22的顶端开始接触水平板7的底端，使水平板7受到挤压而向上移动，使水平板7推动往复杆5上抬，使弹簧Ⅰ4压缩，主动齿6啮合接收齿轮10(参阅图2至图6)，使接收齿轮10带动转杆9转动，使转杆9上的扭簧转动蓄能，使转杆9上的压缩绳21收卷，使压缩绳21挤压所有的插接杆19向瓶盖22的中心移动，使弹簧Ⅳ18拉伸，同时，拉绳15将逐渐松弛，使拉伸的弹簧Ⅲ13拉动磁铁块14上抬，直至其上抬至阶梯腔8的位置，此时磁铁块14对转杆9和接收齿轮10存在吸引力，当抓手座1停止下压时，各部件停止动作，此时插接杆19压紧瓶盖22，然后，机械臂抬起抓手座1，使抓手座1带动瓶盖22同步位移，使机械臂带动抓手座1移动至待旋盖的瓶口处；

最后，机械臂带动抓手座1下压，使瓶盖22压在瓶口处，此时机械臂在程序控制下带动抓手座1快速转动，并逐渐向下压动，使抓手座1带动插接杆19同步运动，使插接杆19挤压齿槽23的内壁，使瓶盖22受力同步转动下压，使瓶盖旋合在瓶口上，在此过程中，转杆9将在离心力和磁铁块14的吸引力下向靠近磁铁块14的方向移动，使弹簧Ⅱ11压缩，使接收齿轮10与主动齿6分离(参阅图3)，使蓄能的扭簧带动转杆9回转复位，使压缩绳21松弛，使拉伸的弹簧Ⅳ18带动插接杆19复位向远离瓶盖22中心的方向移动(参阅图6)，使插接杆19不再压紧瓶盖22(此时插接杆19依然啮合在齿槽23内)，同时转杆9将受到靠近而增大吸引力的磁铁块14的作用，保持现有位置不变，当旋合完成后，程序控制机械臂停止转动，转杆9向往复杆5的位置移动一段距离，此时接收齿轮10依然没有啮合主动齿6，然后，机械臂带动抓手座1上抬，使瓶盖22与抓手座1分离，使水平板7逐渐失去挤压力，使压缩的弹簧Ⅰ4推动往复杆5下压，使水平板7下压复位，使水平板7在此拉紧拉绳15，使拉绳15拉动磁铁块14下压，使磁铁块14与转杆9再次远离，使磁铁块14对其的吸引力减弱，从而使压缩的弹簧Ⅱ11推动转杆9向往复杆5的方向移动，使接收齿轮10再次与主动齿6啮合(也会出现未啮合的情况，此时接收齿轮10的齿顶与主动齿6的齿顶贴合，弹簧Ⅱ11依然保持部分压缩状态，在下次主动齿6位移时，压缩的弹簧Ⅱ11将推动接收齿轮10与主动齿6啮合)，最后，各部件完全复位，此时机械臂再次带动抓手座1向待抓取的瓶盖22移动即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于食品加工的旋盖机，包括抓手座（1），其特征在于：抓手座（1）内开设有收纳腔（101），所述收纳腔（101）内活动套接有瓶盖（22），所述瓶盖（22）的外侧壁上开设有均布的齿槽（23），所述抓手座（1）的顶端中心固定连接有连接座（2），所述抓手座（1）和连接座（2）内均开设有连通的活动腔Ⅰ（3），所述活动腔Ⅰ（3）内活动套接有往复杆（5），所述往复杆（5）的直线型外侧壁上固定连接有均布的主动齿（6），所述往复杆（5）的底端固定连接有水平板（7），所述水平板（7）位于收纳腔（101）内，所述抓手座（1）的顶部开设有阶梯腔（8），所述阶梯腔（8）内活动套接有对称的滑行块（901），两个所述滑行块（901）的相对端活动连接有转杆（9），所述转杆（9）的中部固定套接有接收齿轮（10），所述接收齿轮（10）与主动齿（6）啮合，所述收纳腔（101）活动套接有均布的插接杆（19），所述插接杆（19）背离收纳腔（101）中心的一端中部开设有扣合槽（20），所述扣合槽（20）内活动连接有压缩绳（21），所述压缩绳（21）缠绕在所有插接杆（19）的扣合槽（20）内，所述压缩绳（21）的一端与收纳腔（101）的内壁固定连接，另一端缠绕在转杆（9）上；

所述活动腔Ⅰ（3）的顶端固定连接有弹簧Ⅰ（4），所述弹簧Ⅰ（4）的底端与往复杆（5）的顶端固定连接；所述抓手座（1）的顶部开设有活动腔Ⅱ（12），所述活动腔Ⅱ（12）的顶端固定连接有弹簧Ⅲ（13），所述弹簧Ⅲ（13）的底端固定连接有磁铁块（14），所述水平板（7）的顶端固定连接有拉绳（15），所述磁铁块（14）的底端与拉绳（15）的一端固定连接，所述磁铁块（14）滑动连接在活动腔Ⅱ（12）内；所述阶梯腔（8）远离活动腔Ⅰ（3）的一端固定连接有对称的弹簧Ⅱ（11），所述弹簧Ⅱ（11）的另一端贴合在转杆（9）上，且不与转杆（9）固定连接；所述转杆（9）上缠绕有扭簧，所述扭簧的一端与转杆（9）固定连接，另一端与滑行块（901）固定连接；所述抓手座（1）内开设有均布的活动腔Ⅲ（16），所述活动腔Ⅲ（16）内活动套接有滑杆（17），所述滑杆（17）的一端插入收纳腔（101）内，且与插接杆（19）的一端固定连接，所述滑杆（17）上缠绕有弹簧Ⅳ（18）。

2.根据权利要求1所述的一种用于食品加工的旋盖机，其特征在于：所述收纳腔（101）的内腔直径值大于瓶盖（22）的最大直径值，所述收纳腔（101）的内腔底部的直径值与瓶盖（22）的最大直径值相同。

3.根据权利要求1所述的一种用于食品加工的旋盖机，其特征在于：所述往复杆（5）呈半圆柱形，所述往复杆（5）的弧形外侧壁与活动腔Ⅰ（3）的内侧壁贴合。

4.根据权利要求1所述的一种用于食品加工的旋盖机，其特征在于：所述阶梯腔（8）的一端与活动腔Ⅰ（3）连通，另一端与活动腔Ⅱ（12）连通，所述滑行块（901）的顶端和底端均与阶梯腔（8）的顶端壁和底端壁贴合，所述阶梯腔（8）呈躺倒的中字形，所述接收齿轮（10）位于阶梯腔（8）的中部。

5.根据权利要求1所述的一种用于食品加工的旋盖机，其特征在于：所述插接杆（19）正对瓶盖（22）的一端与齿槽（23）的齿根存在间隙。