CN115353058B - 一种关盖装置及关盖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关盖装置，包括关盖机构，以及用于控制关盖机构升降的第一升降组件，关盖机构包括关盖头、用于驱动关盖头旋转的旋转驱动组件、用于控制关盖头抓紧桶盖的抓盖气缸、以及密封罩；密封罩套设在关盖头外侧，并通过第二升降组件控制进行升降动作，密封罩设置有充气机构。本发明还公开了一种关盖方法，通过密封罩和充气机构的设置，在关盖之前向桶内充气，保证桶内形成微正压，可以抵消物料冷却后体积收缩引起的包装桶变形。

Description

一种关盖装置及关盖方法

技术领域

本发明涉及灌装技术领域，特别是涉及一种关盖装置，此外，本发明还涉及一种关盖方法。

背景技术

灌装机对包装桶灌装完成后，需要立即对包装桶进行关盖，以避免包装桶内物料挥发，污染环境。当灌装物料温度较高时，如果灌装完成后立即关盖，随着物料冷却，温度降低导致体积收缩，会造成包装桶出现变形，影响运输安全与包装桶的美观；如果灌装完成后不立即关盖，会造成物料挥发，污染环境。

发明内容

本发明的目的是提出一种关盖装置及关盖方法，解决包装桶灌装完成后立即关盖会因物料冷却体积收缩导致包装桶出现变形的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种关盖装置，包括关盖机构100，以及用于控制所述关盖机构100升降的第一升降组件200，其特征在于：所述关盖机构100包括关盖头110、用于驱动所述关盖头110旋转的旋转驱动组件120、用于控制所述关盖头110抓紧桶盖的抓盖气缸130、以及密封罩140；所述密封罩140套设在所述关盖头110外侧，并通过第二升降组件150控制进行升降动作，所述密封罩140设置有充气机构160。

进一步地，所述密封罩140包括套设在所述关盖头110外的第一密封罩141，以及套设在所述第一密封罩141外并与所述第二升降组件150连接的第二密封罩142。

进一步地，所述第一密封罩141和第二密封罩142之间设置有密封圈143。

进一步地，所述第二密封罩142底部设置有胶条144。

进一步地，所述充气机构160包括与所述密封罩140内部空间连通的进气口161和出气口162，所述出气口162设置有压力变送器。

进一步地，所述旋转驱动组件120包括伺服电机121，所述伺服电机121输出端连接有减速机122，所述减速机122的输出端连接有转轴124，所述转轴124连接所述关盖头110。

进一步地，所述关盖头110包括盖爪111、以及与所述旋转驱动组件120输出端连接的转动体117，所述转动体117外侧套设有相互分离的上弹簧座113和下弹簧座114，所述上弹簧座113和下弹簧座114之间设置有弹簧115，所述下弹簧座114与所述转动体117固定连接，所述盖爪111铰接在所述下弹簧座114外壁上，并与所述上弹簧座113外壁铰接的连杆112的一端铰接。

进一步地，所述盖爪111包括连接部和夹持部，所述连接部和夹持部形成小于180°的夹角。

进一步地，所述关盖机构100还包括用于测量所述关盖头110纵向行走距离的位移传感器170。

一种关盖方法，包括：S1，关盖装置夹紧桶盖；S2，关盖装置运动至桶口正上方；S3，关盖装置下降带动桶盖至桶口位置；S4，密封罩下降压紧桶面，保证与桶面形成密闭空间；S5，向密封罩内充气，同时关盖装置带动桶盖反转规定圈数；S6，密封罩内气压达到设定值时，关盖装置带动桶盖正转关闭桶盖；S7，关盖完成后，停止向密封罩内充气，关盖装置松开桶盖并复位。

与现有技术相比本发明的有益效果是：本发明提供的一种关盖装置及关盖方法，通过密封罩和充气机构的设置，在关盖之前向桶内充气，保证桶内形成微正压，可以抵消物料冷却后体积收缩引起的包装桶变形；本发明中盖爪的柔性化设计，其夹持部可以朝向外侧，也可以朝向内侧，以满足对不同桶盖的夹紧或涨紧需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的关盖装置结构示意图。

图2是本发明的关盖装置主视图。

图3是图2中A-A面的剖面示意图。

图4是图3中B处局部放大示意图。

图5是本发明的充气机构结构示意图（一）。

图6是本发明的充气机构结构示意图（二）。

图7是本发明的关盖头结构示意图（一）。

图8是本发明的关盖头结构示意图（二）。

图9是本发明的第一升降组件结构示意图。

图10是本发明关盖方法流程图。

图11是本发明的关盖装置与包装桶配合结构示意图。

图12是本发明的关盖装置与包装桶配合结构剖视图。

上述图中：100.关盖机构；110.关盖头、111.盖爪、112.连杆、113.上弹簧座、114.下弹簧座、115.弹簧、116.推力球轴承、117.转动体、118.端头堵；120.旋转驱动组件、121.伺服电机、122.减速机、123.深沟球轴承、124.转轴；130.抓盖气缸、131.活塞杆、132.第一安装座、133.第二安装座；140.密封罩、141.第一密封罩、142.第二密封罩、143.密封圈、144.胶条、145.导向座、146.避让槽、147.外沿；150.第二升降组件、151.第二气缸、152.第一连接板；160.充气机构、161.进气口、162.出气口；170.位移传感器、171.支架；200.第一升降组件；210.第一气缸、220.直线导轨副、221.导轨、222.滑块、230.第二连接板；300.安装板；400.包装桶、410.桶盖。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一，参阅图1，本实施例提供一种关盖装置，包括关盖机构100、用于控制所述关盖机构100升降的第一升降组件200、以及用于安装连接所述关盖机构100和第一升降组件200的安装板300。

参阅图2至图4，所述关盖机构100包括关盖头110、用于驱动所述关盖头110进行关盖动作的旋转驱动组件120、用于控制所述关盖头110抓紧桶盖的抓盖气缸130、以及密封罩140。

所述抓盖气缸130安装在所述安装板300上，所述安装板300对应所述抓盖气缸130的活塞杆131位置处开设有供其通过的大孔。所述抓盖气缸130顶端连接有第一安装座132，所述第一安装座132为环状结构，本实施例中，所述抓盖气缸130采用薄型气缸，所述抓盖气缸130的活塞杆131为轴向中空结构。

所述旋转驱动组件120包括伺服电机121，所述伺服电机121输出端连接有减速机122，所述减速机122通过第二安装座133安装在所述第一安装座132上，所述减速机122的输出端插入所述活塞杆131的中空结构中，并连接有转轴124，所述转轴124与所述第二安装座133内壁之间设置有深沟球轴承123。

所述密封罩140包括套设在所述关盖头110外的第一密封罩141，以及套设在所述第一密封罩141外并与所述第二升降组件150连接的第二密封罩142。所述第一密封罩141设置在所述安装板300下方，并与所述活塞杆131连接。

所述第二升降组件150包括安装在所述第一安装座132外壁上、并可向下伸出的第二气缸151，所述第二气缸151的输出端通过第一连接板152与所述第二密封罩142的外壁连接。

为了保证所述第二密封罩142升降时稳定不晃动，本实施例中优选的，所述第一密封罩141外侧设置有导向座145，为了保证所述第一密封罩141和第二密封罩142之间的密封性，在所述导向座145上还设置有密封圈143。

为了保证所述第二密封罩142与桶面之间的密封性，本实施例中优选的，所述第二密封罩142底部设置有胶条144。

所述密封罩140设置有充气机构160，所述充气机构160包括与所述密封罩140连通的进气口161和出气口162，所述出气口162设置有压力变送器。

参阅图5，本实施例中，所述进气口161和出气口162均设置在所述第一安装座132的外壁上并与内壁连通，所述进气口161连接气源，进气通过所述进气口161进入所述第一安装座132内部，经由所述第一安装座132内壁与所述活塞杆131外壁之间的间隙，以及所述活塞杆131与所述第二安装座133外壁之间的间隙，进入所述活塞杆131的中空部，并经由所述转轴124与所述第一密封罩141之间的间隙进入密封罩140内；所述出气口162安装有压力变送器，用于反馈所述密封罩140内部压力信号。

参阅图6，在另外的实施例中，所述进气口161和出气口162均设置在所述第一密封罩141的外壁上，所述第二密封罩142对应所述进气口161和出气口162位置开设有避让槽146。

参阅图7、图8，所述关盖头110包括盖爪111，以及与所述旋转驱动组件120的转轴124连接的转动体117，所述转动体117外侧套接有相互分离的上弹簧座113和下弹簧座114，所述上弹簧座113和下弹簧座114之间设置有弹簧115，所述下弹簧座114与所述转动体117固定连接，底部通过端头堵118固定；所述盖爪111铰接在所述下弹簧座114外壁上，并与所述上弹簧座113外壁铰接的连杆112一端铰接，所述上弹簧座113与所述第一密封罩141的内顶接触，所述上弹簧座113外侧还套接有推力球轴承116，所述活塞杆131向下伸出带动所述第一密封罩141向下推动所述上弹簧座113。

所述盖爪111包括连接部和夹持部，所述连接部和夹持部形成小于180°的夹角。本实施例中，所述盖爪111为近似L型结构，其一边设置为所述连接部，另一边设置为所述夹持部，所述夹持部可以朝向外侧，也可以朝向内侧，以满足对不同桶盖的夹紧或涨紧；当需要抓盖时，所述夹持部朝向内侧设置，当所述上弹簧座114受力下压时，带动所述连杆112转动，所述连杆112带动所述盖爪111的夹持部向内侧夹紧桶盖；当桶盖无法通过夹紧的方式抓取时，所述夹持部朝向外侧设置，当所述上弹簧座114受力下压时，带动所述连杆112转动，所述连杆112带动所述盖爪111的夹持部向外侧转动涨紧桶盖。

再次参阅图3，为了判断所述关盖头110抓取的桶盖是否掉落，本实施例中优选的，所述关盖机构100还包括用于测量所述关盖头110纵向行走距离的位移传感器170，所述位移传感器170通过支架171安装在所述第一安装座132上，对应所述位移传感器170下方，所述第一密封罩141顶部设置有外沿147，所述位移传感器170通过测量所述第一密封罩141纵向的伸缩距离，可判断所述关盖头110在移动过程中桶盖是否脱落。

参阅图9，所述第一升降组件200包括安装在灌装机关盖工位的移动拖车上的第一气缸210和直线导轨副220，所述第一气缸210的输出端与所述安装板300连接，所述直线导轨副220的导轨221通过第二连接板230与所述安装板300连接，所述第一气缸210输出端的伸缩，可带动安装在所述安装板300上的所述关盖机构100沿所述直线导轨副220上下移动。

实施例二，本实施例提供一种关盖方法。

参阅图10，示出了一种关盖方法的流程图，包括：S1，关盖装置夹紧桶盖；S2，关盖装置运动至桶口正上方；S3，关盖装置下降带动桶盖至桶口位置；S4，密封罩下降压紧桶面，保证与桶面形成密闭空间；S5，向密封罩内充气，同时关盖装置带动桶盖反转规定圈数；S6，密封罩内气压达到设定值时，关盖装置带动桶盖正转关闭桶盖；S7，关盖完成后，停止向密封罩内充气，关盖装置松开桶盖并复位。

参阅图11、图12，使用时，将实施例一所述的关盖装置安装到灌装机关盖工位的移动拖车上。

当包装桶400需要关盖时，首先所述关盖头110抓紧桶盖410，移动拖车带动所述关盖装置移动至包装桶400桶口正上方，使所述关盖头110抓紧的桶盖410正对桶口。

所述第一气缸210的输出端向下伸出，带动所述关盖机构100沿所述直线导轨副220向下运动，使所述关盖头110抓紧的桶盖410运动至桶口位置。

所述第二气缸151的输出端向下伸出，带动所述第二密封罩142下降压紧包装桶400桶面，形成密闭空间。

通过所述进气口161向所述密封罩140内充气，同时通过所述伺服电机121和减速机122驱动所述关盖头110反转，使桶盖410的螺纹能够对正包装桶400桶口的螺纹。

通过所述压力变送器反馈所述密封罩140内气压，当所述密封罩140内气压达到预定值时，所述伺服电机121和减速机122驱动所述关盖头110正转关闭桶盖。通过控制所述伺服电机121旋转圈数和力矩判断桶盖410是否关紧。

所述密封罩140内部的预设压力P1根据灌装物料的温度进行设定，计算公式为P1=P(T2+T)/(T1+T)，其中，P为大气压力，T为开尔文温度，T1为环境温度，T2为物料温度。

关盖完成后，停止向所述密封罩140内充气，所述抓盖气缸130复位，所述关盖头110松开桶盖410，所述第一气缸210和第二气缸151复位。

以上对本发明所提供的一种关盖装置及关盖方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种关盖装置，包括关盖机构（100），以及用于控制所述关盖机构（100）升降的第一升降组件（200），其特征在于：所述关盖机构（100）包括关盖头（110）、用于驱动所述关盖头（110）旋转的旋转驱动组件（120）、用于控制所述关盖头（110）抓紧桶盖的抓盖气缸（130）、密封罩（140）、充气机构（160）以及位移传感器（170）；所述抓盖气缸（130）顶端连接有第一安装座（132）；所述密封罩（140）套设在所述关盖头（110）外侧，并通过第二升降组件（150）控制进行升降动作，所述密封罩（140）包括套设在所述关盖头（110）外的第一密封罩（141），以及套设在所述第一密封罩（141）外并与所述第二升降组件（150）连接的第二密封罩（142）；所述充气机构（160）包括与所述密封罩（140）内部空间连通的进气口（161）和出气口（162），所述出气口（162）设置有压力变送器；所述位移传感器（170）通过支架（171）安装在所述第一安装座（132）上，对应所述位移传感器（170）下方，所述第一密封罩（141）顶部设置有外沿（147），所述位移传感器（170）通过测量所述第一密封罩（141）纵向的伸缩距离，可判断所述关盖头（110）在移动过程中桶盖是否脱落。

2.根据权利要求1所述的一种关盖装置，其特征在于，所述第一密封罩（141）和第二密封罩（142）之间设置有密封圈（143）。

3.根据权利要求1所述的一种关盖装置，其特征在于，所述第二密封罩（142）底部设置有胶条（144）。

4.根据权利要求1所述的一种关盖装置，其特征在于，所述旋转驱动组件（120）包括伺服电机（121），所述伺服电机（121）输出端连接有减速机（122），所述减速机（122）的输出端连接有转轴（124），所述转轴（124）连接所述关盖头（110）。

5.根据权利要求1所述的一种关盖装置，其特征在于，所述关盖头（110）包括盖爪（111）、以及与所述旋转驱动组件（120）输出端连接的转动体（117），所述转动体（117）外侧套设有相互分离的上弹簧座（113）和下弹簧座（114），所述上弹簧座（113）和下弹簧座（114）之间设置有弹簧（115），所述下弹簧座（114）与所述转动体（117）固定连接，所述盖爪（111）铰接在所述下弹簧座（114）外壁上，并与所述上弹簧座（113）外壁铰接的连杆（112）的一端铰接。

6.根据权利要求5所述的一种关盖装置，其特征在于，所述盖爪（111）包括连接部和夹持部，所述连接部和夹持部形成小于180°的夹角。