CN115557457B - 一种拨瓶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拨瓶装置，涉及瓶装产品自动化运输技术领域，拨瓶装置包括拨瓶机构、护栏机构、导向机构和运输机构；所述护栏机构和导向机构安装在运输机构上，所述护栏机构和导向机构连接；所述导向机构和保护结构都设置在拨瓶机构外围；所述拨瓶机构包括拨瓶口，拨瓶口的开口宽度为被传送物品的直径与进岀间隙的和，拨瓶口的有效高度不小于被传送物品的半径与运行间隙的和。本发明将拨瓶口设置为由多弧线或多线段构成的结构，且同时将拨瓶口对被传送物品的有效包裹范围设置为等于或大于传送物品半个圆面积，进而解决由于存在偏心力和自旋效应而导致出现跳瓶破瓶问题。

Description

一种拨瓶装置

技术领域

本发明涉及瓶装产品自动化运输技术领域，尤其是涉及一种拨瓶装置。

背景技术

大容灌装加氮压塞机从2013年投产后至今都存在跳瓶和破瓶现象，且该现象伴随着时间的推移越来越严重。从刚开始的轻微跳瓶和偶尔破瓶，发展到现在几乎每一瓶都跳瓶，跳瓶时，一方面会刮花瓶身，严重时会破瓶；另一方面药液会从瓶口溅出，飞溅到机台各处。上述问题不仅会污染A级灌装区域，还增加了产品损耗。虽然近几年已经不断对跳瓶处的各零部件实施加固与改进，但效果并不理想，跳瓶问题依然存在，且越发严重。

目前的灌装加氮压塞机传送拨轮拨瓶口的形状是一条半圆形弧线，也即是单弧线形拨瓶口，该拨瓶口因被拨轮的外弧线切割是小于半圆形旳，即对玻璃瓶有效包裹范围小于半圆。且拨瓶口的弧线半径是大于玻璃瓶的弧线半径的，即拨瓶口并不是完全贴合瓶身的，而是比瓶身要大。会导致拔瓶口弧线终点接触不到玻璃瓶。这种拨瓶口传送玻璃瓶时，因为接触点不在半圆处，进一步导致玻璃瓶会顺着弧线向外移动压迫护栏和远离拨瓶口，即产生偏心力，并发生自转效应。这个偏心力会经过玻璃瓶作用于护栏上，使玻璃瓶紧紧地被压贴在护拦上，这样大大增加了玻璃瓶与护栏之间的摩擦力，当这个摩擦力大于玻璃瓶向前传送的力时，玻璃瓶就会停顿不前而被卡着，这时玻璃瓶向前的动能就会使部分机件发生形变，从而转化为机件的弹性势能，当机件的势能达到饱和时就会冲击被卡住的玻璃瓶，玻璃瓶就会发生跳瓶现象，当玻璃瓶无法承受时就会产生破瓶。又因药液具有粘性，当药液溅出或破瓶时，玻璃瓶与护栏之间的摩擦力就更加大了。可见，偏心力就是跳瓶的根本原因。而要解决偏心力的问题，关键就是要让拨轮传送玻璃瓶时的接触受力点要在玻璃瓶的半圆处。

中国专利CN2222710公开了一种方瓶液体灌装线上用于分瓶进瓶的传送机构；其特征是传送带进瓶处与传送带中心偏心位置上装有一辅助分瓶拨轮，该拨轮外周处有一弧形导轨，在辅助分瓶拨轮与灌装主机之间的一侧装有一进瓶拨轮，辅助分瓶拨轮的输出端与进瓶拨轮的输入端相接，进瓶拨轮外周处有一圆弧导轨，进瓶拨轮的输出端与灌装主机的输入端相接，辅助分瓶拨轮和进瓶拨轮的轮槽均为方形槽。但是该专利中公开的分瓶拨轮与方瓶的接触受力点小于方瓶的半圆，仍会出现偏心力问题。

中国专利CN205739426U公开了一种用于静止成像的拨轮传送与凸轮夹瓶装置，其包括拨轮，拨轮上每个拨叉口成组设置有左夹臂与右夹臂且其通过夹臂销钉活动铰接；连接头通过活动铰接的连杆分别与左夹臂与右夹臂活动铰接；连接头中心连接着小轴，小轴上套有推杆且可在装有滑座的夹座中往复滑动；拨轮上方同轴心设置有凸轮，且凸轮的外形曲线与固定于小轴上的推杆上的随动轴承接触并控制小轴往复滑动；弹簧套装在小轴上的夹座和推杆之间。本专利记载的装置适夹瓶静止状态，当处于动态时，仍会出现偏心力的问题。

因此，为了解决运行过程中出现的偏心力问题，需要寻求一种更为合理的符合传送力学结构形式的传送拨轮，或对现有的传送拨轮进行改造，使传送拨轮传送玻璃瓶时的接触受力点要等于或大于其半圆。

发明内容

为了解决现有技术在运输物体是出现偏心力和自旋效应，进而导致运输物体跳脱或破碎的问题，本发明提供了一种拨瓶装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种拨瓶装置，包括拨瓶机构、护栏机构、导向机构和运输机构；

所述护栏机构和导向机构安装在运输机构上，所述护栏机构和导向机构连接；

所述导向机构和保护结构都设置在拨瓶机构外围；

所述拨瓶机构包括拨瓶口，拨瓶口的开口宽度为被传送物品的直径与进岀间隙的和，拨瓶口的有效高度不小于被传送物品的半径与运行间隙的和。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶口由多条不超过被传送物品半径的弧线组成，且以拨瓶口开口位置的两个端点向远离开口端点的底部延伸，两条延伸弧线直接相交或两条延伸弧线之间还另设至少一条线段。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶口上的两边弧线半径不大于被传送物品的半径。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶口由多条小于或等于被传送物品半径的线段组成。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶口对被传送物品的有效包裹范围不小于半圆周长。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶口的形状至少为多段线弧形、半椭圆形、方形中的一种或多种。

基于上述技术方案，更进一步地，所述护栏机构为具有弧度或弯折角度的护栏。

基于上述技术方案，更进一步地，所述导向机构为具有弧度或弯折角度的导向件。

基于上述技术方案，更进一步地，所述拨瓶机构的形状为若干个圆周形式排列组合成圆轮形结构、扇形结构、直线排列组合成长条形结构中的一种或多种。

基于上述技术方案，更进一步地，所述导向机构弧线长度大于相邻两个拨瓶机构中心点的连线长度。

基于上述技术方案，更进一步地，导向机构为护栏机构的延伸件，两个机构的弧线半径是一样的，导向机构的延伸长度需超过两个拨瓶机构中点的连线，且导向机构超出连线的部分应为斜面形状，斜面形状的作用是方便玻璃瓶在行走过程中从一个拨轮顺利过渡到下一个拨轮。

基于上述技术方案，更进一步地，多段线弧形是指多条线段和弧线组合构成的形状。

基于上述技术方案，更进一步地，瓶口可根据设备需要和生产工艺需要，可以用金属材料或塑料材料或其它材料制造。

基于上述技术方案，更进一步地，可整体加工成一体式的，也可以单个加工然后装配在一起组成一个整体。

基于上述技术方案，更进一步地，可以数个或数十个作圆周形式排列组合成圆轮形结构或扇形结构，也可以作直线排列组合成长条形结构，也可以装配、镶嵌、或粘贴到链条上或同步带上，形成传送链或传送带。

基于上述技术方案，更进一步地，护栏及导向件起到限制及导向被传送物品的作用，护栏及导向件要配合拨瓶口对物品传送时的运行轨迹，让拨瓶口对物品的接触受力点在整个传送过程中都能保持在该物品的半圆或大于半圆处。

基于上述技术方案，更进一步地，若是圆轮形结构，还要加上因外弧线切割造成的半径损失量。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体体现在：

本发明将拨瓶口设置为由多弧线或多线段构成的结构，且同时将拨瓶口对被传送物品的有效包裹范围设置为等于或大于传送物品半个圆面积，进而解决由于存在偏心力和自旋效应而导致出现跳瓶破瓶问题。

附图说明

图1为本发明拨瓶装置的结构示意图；

图2为本发明拨瓶装置中单一拨瓶机构的结构示意图；

图3为图2的部分结构示意图；

图4为实施例1中拨瓶装置的结构示意图；

图5为实施例2中拨瓶装置的结构示意图；

图6为实施例3中拨瓶装置的结构示意图；

附图说明：1.拨瓶机构；2.拨瓶口；3.护栏机构；4.导向机构；5.运输机构；6.被传送物。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并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。

先对各个名词以及偏心力的产生原因进行解释说明：

1、结合一个试验，解释自转效应和偏心力产生的原因：用一个半圆形的敞口碗，在碗里放一个略小于碗口的圆球，因为碗口比圆球大，而且圆球在碗底，碗的底部弧线与圆球接触，这时碗口是接触不到圆球的，如果要让碗口接触圆球就要把圆球顺着碗壁往上滚。而为了更直观地理解改进后的原理，举例：把一个玻璃瓶竖放在平整的桌面上，用一支铅笔或其他尖锐的东西，垂直瓶身地去戳瓶身中点，即半圆处，保持铅笔与桌面平行，让受力方向指向圆心(也就是瓶的重心)向前推，玻璃瓶就会沿着直线向前移动。再将铅笔平行移到玻璃瓶侧面(即小于半圆处)，继续向前推玻璃瓶，此时瓶身的受力方向与瓶的重心不在同一直线上，玻璃瓶就不会沿直线向前移动，而是一边自转一边向另一个方向移动。这就产生了自转效应和偏心力。

2、对“进岀间隙”一词的解释：为了让被传送物(如玻璃瓶)方便顺利进岀拨瓶口，将拨瓶口的宽度设为大于玻璃瓶的直径，而宽度和直径的差值即为进出间隙；优选的是被传送物直径的十分一到五分一，该传送物也即是产品；

3、对“运行间隙”一词的解释：此处将运行间隙用A表示，拨瓶口外侧是玻璃瓶，玻璃瓶外侧是护栏。而护栏和玻璃瓶外侧之间设有一定的间隙，此间隙即为运行间隙，设置此运行间隙的作用是为了保证护栏不挤压玻璃瓶，让玻璃瓶有一定的松动空间，避免跳瓶和破碎，其中，玻璃瓶与护拦之间存在间隙余量，如图2中的C表示为间隙余量。

4、对“半径损失量”一词的解释：此处将半径损失量用B表示，举例说明，在圆上某一点为圆心的小圆，圆内是小于圆外的。在纸上画一条直线，然后在直线的某一点为圆心画一个小圆，这个小圆被直线分开为两个半圆，这两个半圆的大小是一样的。若先画一个大圆，再在大圆上某一个点为圆心画一个小圆，这个小圆的两边大小就不一样了；再经过小圆圆心画一条垂直于大圆半径的直线，在小圆上的交点与小圆和大圆的交点距离就是半径损失量。

5、对“多弧线型”一词的解释：

拨瓶口的主体主要是由两条小于被传送物半径的弧线依次拼接而成的，且两条弧线两端点与其所在圆的圆心位于弧线的同一侧，但并不限于弧线，也可以是线段，并不限于两条线，也可以是多条线。因此，拨瓶口由多条等于或小于被传送的物品半径的弧线或线段及底部弧线或线段组成，这拨瓶口的形状可以是多段线弧形、半椭圆形、或方形。

6、对“有效包裹范围”一词的解释：

具体的，包裹范围和有效包裹范围有一定的区别。拨瓶口的深度就是拨瓶口对被传送物的包裹范围，拨瓶口传送被传送物时对被传送物接触受力位置是有效的包裹范围。例如，拨瓶口A和本装置的拨瓶口的深度一样时，被传送物在底部时的包裹范围是一样的，但拨瓶口A的弧线半径大于被传送物半径，所以拨瓶口A的端口处是接触不到被传送物的，接触点在被传送物的中下部，即接触点小于半圆，所以拨瓶口A对被传送物的有效包裹范围小于被传送物的半圆周长。而本装置改进后的拨瓶口的弧线半径是小于被传送物半径的，所以拨瓶口的端口处能与被传送物接触，所以改进后的拨瓶口的有效包裏范围大于被传送物的半圆周长。

而只有有效包裹范围等于或大于半圆周长才不会产生自旋和偏心力。简单举例说明有效包裹范围的重要性，如果把一只篮球放于地面，用一只手从上面抓起篮球。因为手不够大，手指不够长，手指对篮球的包裹程度远小于半圆周长，手指端对篮球的受力点也远小于半圆，篮球会从手指中滑脱，所以是抓不起篮球的。如果换一个比篮球小得多的网球，手指对网球的包裹程度就大于半圆周长，手指端对网球的受力点也大于半圆，网球就不会从手指中滑脱，就很容易抓起网球。其工作原理与本装置改进的结构以及原理是一样的。

具体的技术方案为：如图1-图3所示一种拨瓶装置，其中图2中的O代表的是圆心，D代表的是弧线的半径等于或小于被传送物品的半径，图1中的字母E表示相邻两个拨瓶机构中心点的连线长度，用于解释导向机构超出连线的部分应为斜面形状，斜面形状的作用是方便玻璃瓶在行走过程中从一个拨轮顺利过渡到下一个拨轮，包括拨瓶机构1、护栏机构3、导向机构4和运输机构5；护栏机构3和导向机构4安装在运输机构5上，护栏机构3和导向机构4连接；导向机构4和保护结构都设置在拨瓶机构1外围；拨瓶机构1包括拨瓶口2，拨瓶口2的开口宽度为被传送物6品的直径与进岀间隙的和，拨瓶口2的有效高度不小于被传送物6品的半径与运行间隙的和。

拨瓶口2由多条不超过被传送物6品半径的弧线组成，且以拨瓶口2开口位置的两个端点向远离开口端点的底部延伸，两条延伸弧线直接相交或两条延伸弧线之间还另设至少一条线段。拨瓶口2上的两边弧线半径不大于被传送物6品的半径，两边弧线在底部连接处的线段无特别要求，可以为弧线，也可以为线段。拨瓶口2对被传送物6品的有效包裹范围不小于半圆周长。拨瓶口2的形状至少为多段线弧形、半椭圆形、方形中的一种或多种，例如拨瓶口2由多条小于或等于被传送物6品半径的线段组成。多段线弧形是指多条线段和弧线组合构成的形状，类似于两边向内收边的碗状结构。

护栏机构3为具有弧度或弯折角度的护栏。导向机构4为具有弧度或弯折角度的导向件。护栏及导向件起到限制及导向被传送物6品的作用，护栏及导向件要配合拨瓶口2对物品传送时的运行轨迹，让拨瓶口2对物品的接触受力点在整个传送过程中都能保持在该物品的半圆或大于半圆处。导向机构4弧线长度大于相邻两个拨瓶机构1中心点的连线长度。导向机构4为护栏机构3的延伸件，两个机构的弧线半径是一样的，导向机构4的延伸长度需超过两个拨瓶机构1中点的连线，其中，每个拨瓶机构1的中点指代的是相应拨瓶机构1的中垂线上的点。

拨瓶机构1的形状为若干个圆周形式排列组合成圆轮形结构、扇形结构、直线排列组合成长条形结构中的一种或多种。若是圆轮形结构，还要加上因外弧线切割造成的半径损失量。拨瓶口2可根据设备需要和生产工艺需要，可以用金属材料或塑料材料或其它材料制造。可整体加工成一体式的，也可以单个加工然后装配在一起组成一个整体。可以数个或数十个作圆周形式排列组合成圆轮形结构或扇形结构，也可以作直线排列组合成长条形结构，也可以装配、镶嵌、或粘贴到链条上或同步带上，形成传送链或传送带。

本装置的工作原理为：

齿轮带动各个拨瓶机构1旋转运动，拨瓶机构1与护栏和导向件相互配合而完成被传送物6的接力传送。其中，护栏机构3为具有一定厚度、规则的弧形板，在拨瓶机构1外围，起到挡护被传送物6的作用。导向机构4是护栏机构3的延伸件，其作用是将被传送物6由第一个拨瓶机构1导向第二个拨瓶机构1，导向机构4是安装固定在护栏机构3末端，其高低位置应处于拨瓶机构1上方或下方，导向机构4与两个拨瓶机构1中点连线的相交点开始应为斜面形状。

且护栏机构3应存在于所有拨瓶机构1外围，而导向机构4存在于两个拨瓶机构1的过渡位置。导向件和护栏为同一个圆心，弧线半径相同。

具体的，该装置依据生产设备生产工艺和传送距离及传送路径的需求，可单套单独使用，也可以多套组合一起成一整体，相互配合完成对物品的传送接力。导向件起到接力导向作用。且也适合用于底轨没有动力的弧形路径的传送。可适用于食品、医药的各种圆柱形瓶罐(如各种，玻璃瓶、陶瓷瓶、塑料瓶、金属罐等)的传递、输送、分装、灌装、充氮、压塞、旋盖、贴标、包装等的机械。

实施例1

如图1-图3所示的一种拨瓶装置，其拨瓶机构1的形状为若干个圆周形式排列组合成圆轮形结构。

实施例2

与实施例1不同的是，图4所示的拨瓶装置，其拨瓶机构1的形状为扇形结构，其中扇形弧面上开设多个拨瓶口2，每个拨瓶口2间隔设置。

实施例3

与实施例1和实施例2不同的是，图5和图6所示的拨瓶装置，其拨瓶机构1的形状为直线排列组合成长条形结构，拨瓶机构1上设置多个拨瓶口2，每个拨瓶口2间隔设置，其中图6的拨瓶机构1装配镶嵌或放置在传输机构5上，传输机构可选择链条或者传送带的方式进行传送。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种拨瓶装置，其特征在于，包括拨瓶机构、护栏机构、导向机构和运输机构；

所述护栏机构和导向机构安装在运输机构上，所述护栏机构和导向机构连接；

所述导向机构和护栏机构都设置在拨瓶机构外围；

所述拨瓶机构包括拨瓶口，拨瓶口的开口宽度为被传送物品的直径与进岀间隙的和，

拨瓶口的有效高度不小于被传送物品的半径与运行间隙的和；

所述拨瓶口由多条不超过被传送物品半径的弧线组成，且以拨瓶口开口位置的两个端点向远离开口端点的底部延伸，两条延伸弧线直接相交或两条延伸弧线之间还另设至少一条线段；

所述拨瓶口上的两边弧线半径不大于被传送物品的半径；

所述拨瓶口对被传送物品的有效包裹范围不小于半圆周长；

所述导向机构弧线长度大于相邻两个拨瓶机构中心点的连线长度；

导向机构超出连线的部分为斜面形状；

拨瓶口的形状至少为多段线弧形、半椭圆形、方形中的一种或多种；拨瓶口由多条小于或等于被传送物品半径的线段组成；

拨瓶机构的形状为若干个圆周形式排列组合成圆轮形结构、扇形结构、直线排列组合成长条形结构中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种拨瓶装置，其特征在于，所述护栏机构为具有弧度或弯折

角度的护栏。

3.根据权利要求1所述的一种拨瓶装置，其特征在于，所述导向机构为具有弧度或弯折

角度的导向件。

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