CN117509522B - 全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,涉及液体灌装生产线结构领域。其设备布局合理、紧凑,空间占用率小,可有效解决传统生产线所存在的种种缺陷。所述一体机包括洗瓶机、控瓶机、灌装机、上盖机、封盖机、卸盖机以及输送机构;所述洗瓶机、灌装机、控瓶机依次排列在一条直线上,所述卸盖机、上盖机、灌装机则依次排列在另一条直线上,所述封盖机紧邻控瓶机设置。本发明将原本处在同一条直线上的多台设备分开排列在两条相交的直线上,优选为两条垂直的直线,从而使得一体机整体所占据的空间大幅缩减,显著优化了车间内的设备布局,进一步为了保证各台设备之间的整体性以及有序性。
Description
技术领域
本发明涉及液体灌装生产线结构领域,具体涉及一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机。
背景技术
在液体灌装,尤其是白酒灌装时需要考虑到卫生性以及高效性因素,通常需要在生产线中布置洗瓶、控瓶、灌装、卸盖、上盖、封盖等一系列加工设备,然而,此类生产模式占用空间大,各个设备沿一直线布置,所占据室内空间极大,并且,各个设备之间的集成度不高,相互之间的联系也并不紧密。
另外,传统的加工设备在更换瓶型等包材需要使用专用的进瓶螺旋和拨盘等辅助部件,而且更换和调整的时间长,不利于多品种的生产模式。
发明内容
本发明针对以上问题,提出了一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其设备布局合理、紧凑,空间占用率小,可有效解决传统生产线所存在的种种缺陷。
本发明的技术方案为:如图1-1、图1-2所示,所述一体机包括洗瓶机1、控瓶机2、灌装机3、上盖机4、封盖机5、卸盖机6以及输送机构7;所述洗瓶机1、灌装机3、控瓶机2依次排列在一条直线上,所述卸盖机6、上盖机4、灌装机3则依次排列在另一条直线上,所述封盖机5紧邻控瓶机2设置;
如图1-3所示,所述输送机构7包括进瓶输送带71、湿瓶输送带72、干瓶输送带73、灌装轨道74、出瓶输送带75以及瓶盖输送带76;所述进瓶输送带71的一端处在洗瓶机1中;所述湿瓶输送带72平行于进瓶输送带71布置,并且湿瓶输送带72的两端分处在洗瓶机1和控瓶机2中;所述干瓶输送带73的一端处在控瓶机2中,并且另一端对接灌装轨道74的进口端;所述灌装轨道74呈C字形,并且灌装轨道74经过所述灌装机3以及上盖机4;所述瓶盖输送带76的两端分处在卸盖机6以及上盖机4中;所述出瓶输送带75对接灌装轨道74的出口端,并且经过所述封盖机5。
如图2-1、图2-2所示,所述洗瓶机1包括内壁冲洗装置11,所述内壁冲洗装置11包括设在进瓶输送带71和湿瓶输送带72之间的接水盘115,以及设在接水盘115上方的第一横梁111、第一支座112、第一夹具座113,在第一夹具座113上安装有若干第一夹具114;
所述接水盘115上设有若干连接水源的喷水管116;
所述第一横梁111可滑动的连接在机架上,并且在第一行走机构的带动下在往复平移,所述第一支座112可升降的连接在第一横梁111上,并且在第一升降驱动机构的带动下往复升降,所述第一夹具座113可旋转的连接在第一支座112的底部,并且在第一翻转驱动机构的带动下往复翻转。
若干第一夹具114在第一夹具座113上均匀的分布有两排。
如图2-3、图2-8、图2-9所示,所述第一夹具114包括第一夹指1141、第一驱动杆1142以及第一拉簧1143,所述第一夹指1141成对设置,所述第一夹指1141的根部转动连接在第一夹具座113中,并且在一对第一夹指1141的根部设有相互啮合的第一齿轮; 所述第一拉簧1143的两端分别连接一对第一夹指1141,使得一对第一夹指1141保持相互靠近的运动趋势,并且其中一个第一夹指1141的根部与第一驱动杆1142的根部固定连接;
所述第一驱动杆1142的端头铰接在第一连杆1144上,并且在所述第一夹具座113上还连接有用于驱动第一连杆1144往复运动的第一夹指打开驱动机构。
如图2-3、图2-8所示,第一夹指打开驱动机构包括第一夹指打开气缸1145以及第一夹指打开推板1146,所述第一夹指打开气缸1145的缸体固定安装在第一夹具座113上,并且与第一连杆1144同轴布置,所述第一夹指打开推板1146固定连接在第一夹指打开气缸1145的活塞杆上,并且与第一连杆1144的端头相接触。
如图2-3、图2-11所示,第一行走机构包括第一行走电机1111、第一行走驱动轴1112、两个第一行走齿轮1113以及两个第一行走齿条1114,所述第一行走电机1111的壳体固定安装在第一横梁111上,所述第一行走驱动轴1112平行于第一横梁111设置,并且可旋转的连接在第一横梁111一旁,所述第一行走电机1111的输出轴与第一行走驱动轴1112保持联动,两个第一行走齿轮1113的中心与第一行走驱动轴1112的两端固定相连,并且分别啮合两个第一行走齿条1114,两个第一行走齿条1114则固定安装在机架上,并且垂直于第一横梁111水平布置。
如图2-3、图2-10所示,第一升降驱动机构包括第一升降电机1121、第一升降驱动轴1122、两个第一升降齿轮1123以及两个第一升降齿条1124,所述第一升降电机1121的壳体固定安装在第一横梁111上,所述第一升降驱动轴1122平行于第一横梁111设置,并且可旋转的连接在第一横梁111一旁,所述第一升降电机1121的输出轴与第一升降驱动轴1122保持联动,两个第一升降齿轮1123的中心与第一升降驱动轴1122的两端固定相连,并且分别啮合两个第一升降齿条1124,两个第一升降齿条1124竖直设置,所述第一升降齿条1124与第一横梁111滑动相连,并且与第一支座112固定相连。
如图2-3所示,第一翻转驱动机构包括第一翻转电机1131、第一传动链条1132以及一对第一传动链轮1133,所述第一翻转电机1131的壳体固定安装在第一支座112上,其中一个第一传动链轮1133与第一支座112转动连接,并且与第一翻转电机1131的输出轴保持联动,另一个第一传动链轮1133则与第一夹具座113固定相连,并且该第一传动链轮1133的中心处在第一夹具座113的回转中心上,所述第一传动链条1132依次绕过两个第一传动链轮1133。
如图2-1所示,所述洗瓶机1还包括外壁冲洗装置12,所述外壁冲洗装置12包括第一水箱121、第一水泵122以及冲洗仓123,所述冲洗仓123罩在进瓶输送带71上,并且在冲洗仓123中设有若干朝向进瓶输送带71设置的喷头,所述喷头通过水管连接第一水泵122,所述第一水泵122通过水管连接第一水箱121。
如图3-1、图3-2所示,所述控瓶机2包括设在湿瓶输送带72和干瓶输送带73之间的沥水盘25,以及设在沥水盘25上方的第二横梁21、第二支座22、第二夹具座23,在第二夹具座23上安装有若干第二夹具24;
所述第二横梁21可滑动的连接在机架上,并且在第二行走机构的带动下在往复平移,所述第二支座22可升降的连接在第二横梁21上,并且在第二升降驱动机构的带动下往复升降,所述第二夹具座23可旋转的连接在第二支座22的底部,并且在第二翻转驱动机构的带动下往复翻转。
若干第二夹具24在第二夹具座23上均匀的分布有两排。
如图3-3、图3-4、图3-5、图3-6所示,所述第二夹具24包括第二夹指241、第二驱动杆242以及第二拉簧243,所述第二夹指241成对设置,所述第二夹指241的根部转动连接在第二夹具座23中,并且在一对第二夹指241的根部设有相互啮合的第二齿轮; 所述第二拉簧243的两端分别连接一对第二夹指241,使得一对第二夹指241保持相互靠近的运动趋势,并且其中一个第二夹指241的根部与第二驱动杆242的根部固定连接;
所述第二驱动杆242的端头铰接在第二连杆244上,并且在所述第二夹具座23上还连接有用于驱动第二连杆244往复运动的第二夹指打开驱动机构。
如图3-4、图3-5所示,第二夹指打开驱动机构包括第二夹指打开气缸245以及第二夹指打开推板246,所述第二夹指打开气缸245的缸体固定安装在第二夹具座23上,并且与第二连杆244同轴布置,所述第二夹指打开推板246固定连接在第二夹指打开气缸245的活塞杆上,并且与第二连杆244的端头相接触。
如图3-3、图3-8所示,第二行走机构包括第二行走电机211、第二行走驱动轴212、两个第二行走齿轮213以及两个第二行走齿条214,所述第二行走电机211的壳体固定安装在第二横梁21上,所述第二行走驱动轴212平行于第二横梁21设置,并且可旋转的连接在第二横梁21一旁,所述第二行走电机211的输出轴与第二行走驱动轴212保持联动,两个第二行走齿轮213的中心与第二行走驱动轴212的两端固定相连,并且分别啮合两个第二行走齿条214,两个第二行走齿条214则固定安装在机架上,并且垂直于第二横梁21水平布置。
如图3-3、图3-7所示,第二升降驱动机构包括第二升降电机221、第二升降驱动轴222、两个第二升降齿轮223以及两个第二升降齿条224,所述第二升降电机221的壳体固定安装在第二横梁21上,所述第二升降驱动轴222平行于第二横梁21设置,并且可旋转的连接在第二横梁21一旁,所述第二升降电机221的输出轴与第二升降驱动轴222保持联动,两个第二升降齿轮223的中心与第二升降驱动轴222的两端固定相连,并且分别啮合两个第二升降齿条224,两个第二升降齿条224竖直设置,所述第二升降齿条224与第二横梁21滑动相连,并且与第二支座22固定相连。
如图3-3所示,第二翻转驱动机构包括第二翻转电机231、第二传动链条232以及一对第二传动链轮233,所述第二翻转电机231的壳体固定安装在第二支座22上,其中一个第二传动链轮233与第二支座22转动连接,并且与第二翻转电机231的输出轴保持联动,另一个第二传动链轮233则与第二夹具座23固定相连,并且该第二传动链轮233的中心处在第二夹具座23的回转中心上,所述第二传动链条232依次绕过两个第二传动链轮233。
如图3-9、图3-10、图3-11所示,所述控瓶机还包括推瓶机构26,所述推瓶机构26包括推瓶板261、固定过速板262、推瓶气缸263、推瓶连杆264,所述固定过速板262固定安装在机架上,并且处在沥水盘25和干瓶输送带73之间,所述推瓶气缸263的缸体固定连接在固定过速板262一旁,所述推瓶板261滑动安装在固定过速板262上,并且通过推瓶连杆264与推瓶气缸263的缸杆相连接;
在所述推瓶板261上设有用于接触瓶底的弧形卡槽,在所述固定过速板262上则开设有用于容置推瓶连杆264的长槽。
如图4-1、图4-2所示,所述灌装机3包括灌装机构31以及磁悬浮输送机构32;
所述灌装机构31设在灌装轨道74的上方,用于对下方经过的瓶子进行灌装;
如图4-3、图4-4、图4-5所示,所述磁悬浮输送机构32包括环形的磁悬浮导轨321、固定安装在磁悬浮导轨321内侧的磁悬浮模组322以及若干插装在磁悬浮导轨321外边缘处的动力小车323;
所述磁悬浮导轨321固定安装在灌装轨道74内侧、并且处在灌装轨道74之上,所述磁悬浮导轨321还伸入干瓶输送带73以及出瓶输送带75之间的区域;在相邻动力小车323上分别固定安装相互垂直的两对磁悬浮输送夹指324,所述磁悬浮输送夹指324的运动轨迹经过干瓶输送带73、灌装轨道74以及出瓶输送带75;所述磁悬浮模组322包括与磁悬浮导轨321适配的轨道磁极,所述动力小车323的插口内壁上则固定安装有若干动力磁极。
所述灌装轨道74的外侧还固定安装有同样呈C字形的护栏327。
如图4-6、图4-7、图4-8、图4-9所示,所述灌装机构31包括料缸311、安装支撑架312、阀升降机构313、灌装阀安装板314以及多个灌装阀315,所述料缸311通过安装支撑架312固定安装在机架上,所述灌装阀安装板314通过阀升降机构313可升降的设置在安装支撑架312下方,并且在阀升降机构313的驱动下往复升降,所述灌装阀315固定安装在灌装阀安装板314上,并且其出口朝下,所述灌装阀315的入口经流量计316以及进酒管317连接料缸311。
所述料缸311的底部还连接有排酒管318,并且料缸311内设有液位计319。
所述阀升降机构313包括阀升降电机3131、同步轴3134、两个固定套3132以及两个升降杆3133,所述阀升降电机3131的壳体固定安装在安装支撑架312上,并且所述阀升降电机3131的输出轴连接同步轴3134,两个固定套3132分别固定安装在安装支撑架312上,所述升降杆3133则贯穿所述固定套3132,所述升降杆3133的顶端连接换向驱动机构,并且升降杆3133的底端固定连接灌装阀安装板314,两个换向驱动机构同时连接同步轴3134;
所述换向驱动机构的壳体固定安装在固定套3132的顶端,所述换向驱动机构内转动连接有的驱动螺杆,所述驱动螺杆与升降杆3133同心,所述驱动螺杆的底端穿入升降杆3133的顶端,并与其螺纹连接,通过驱动螺杆的旋转带动升降杆3133的升降;所述换向驱动机构内还设有固定连接在驱动螺杆上的换向涡轮,同步轴上则设有与换向涡轮啮合的换向蜗杆。
如图5-1、图5-2、图5-3所示,所述上盖机4包括机器人支撑架41、蜘蛛手机器人42以及吸盖抓具43,所述机器人支撑架41固定安装在机架上,并且处在瓶盖输送带和灌装轨道之间区域的上方,所述蜘蛛手机器人42的底座固定安装在机器人支撑架41上,所述吸盖抓具43则固定安装在蜘蛛手机器人42的执行端。
如图6-1、图6-2、图6-3所示,所述封盖机5包括竖向支撑轨道51、顶安装板52、竖向导杆53、竖向螺杆54、竖向螺母55、螺杆驱动电机56以及气缸固定板57、封盖气缸58、封盖头59;
所述竖向支撑轨道51固定设置在出瓶输送带75一旁,所述顶安装板52固定安装在竖向支撑轨道51的顶部,所述螺杆驱动电机56的壳体固定连接在顶安装板52上,并且螺杆驱动电机56的输出轴与竖向螺杆54保持联动,所述竖向螺杆54与顶安装板52转动连接,所述竖向导杆53与顶安装板52固定连接,所述气缸固定板57套装所述竖向螺杆54以及竖向导杆53,并且所述竖向螺母55固定连接在气缸固定板57上,所述竖向螺母55与竖向螺杆54螺纹连接;
所述封盖气缸58的缸体固定连接在气缸固定板57的底面上,所述封盖气缸58竖直设置,并且封盖气缸58的活塞杆固定连接封盖头59,所述封盖头59处在出瓶输送带75的上方。
如图7-1、图7-2所示,所述卸盖机6设在瓶盖输送带76的入口端,所述卸盖机6包括滚筒输送机61、四轴机器人62以及离子风洗机63,所述四轴机器人62的执行端固定安装有用于抓取瓶盖的真空吸盘,并且所述四轴机器人62位于四轴机器人62、离子风洗机63以及瓶盖输送带76三者之间,通过四轴机器人62在三者之间转运瓶盖。
如图7-3、图7-4所示,所述滚筒输送机61包括若干托辊611、盖箱拦截组件612以及盖箱推动组件613,若干托辊相互平行且转动连接在机架上;
所述盖箱拦截组件612包括拦截板6121以及拦截板驱动气缸6122,所述拦截板驱动气缸6122竖直设置,并且其缸体固定安装在若干托辊611的下方,所述拦截板6121固定连接在拦截板驱动气缸6122的缸杆上,并且所述拦截板6121上具有若干处在相邻托辊611间隙处的拦截插块6123;
所述盖箱推动组件613包括推动板6131、连接柱6132以及连接柱驱动电机6133、连接柱驱动皮带6134、两个连接柱驱动带轮6135,所述连接柱驱动电机6133的壳体固定安装在若干托辊611的下方,若干托辊611的下方还固定安装有连接柱导轨6136,所述连接柱驱动带轮6135转动连接在若干托辊611的下方,并且其中一个连接柱驱动带轮6135连接所述连接柱驱动电机6133的输出轴,所述连接柱驱动皮带6134依次绕过两个连接柱驱动带轮6135,并且平行于托辊611布置,所述连接柱6132滑动连接在连接柱导轨6136上,并且与连接柱驱动皮带6134固定相连,所述连接柱6132自相邻托辊611的间隙向上伸出,所述推动板6131垂直于托辊611布置在托辊611的上方,并且推动板6131与连接柱6132固定相连;
所述盖箱拦截组件612中的拦截板6121与盖箱推动组件613中的推动板6131平行。
如图7-5、图7-6、图7-7、图7-8所示,所述离子风洗机63包括风洗槽631、离子风发生器632以及除尘风机633,
所述风洗槽631中设有若干旋转洗盖头6311以及洗盖头驱动电机6312,所述旋转洗盖头6311的底端转动连接在风洗槽631中,并且相邻旋转洗盖头6311通过同步带保持联动,所述洗盖头驱动电机6312的壳体固定安装在风洗槽631中,并且洗盖头驱动电机6312输出轴通过皮带与至少一个旋转洗盖头6311保持联动;
所述离子风发生器632固定安装在风洗槽631的内壁上,所述风洗槽631的底部开设有出尘口,所述除尘风机633通过管道连接出尘口。
本发明使用时,洗瓶机1首先抓取进瓶输送带71输送而来的空瓶进行清洗,并在清洗后放在湿瓶输送带72上,清洗干净的酒瓶经湿瓶输送带72从灌装机3的后方穿过进入控瓶机2,由控瓶机2抓取控干水分后放入干瓶输送带73并送入灌装轨道74中,经过灌装机3的灌装以及上盖机4的上盖后送入出瓶输送带75,此后,将在瓶输送带75的输送下进入封盖机5中,并在完成封盖之后进行向外出料。至于瓶盖输送带76,则将卸盖机6从包装箱中取出的瓶盖送入上盖机4,等待上盖机4的抓取、上盖。
本发明将原本处在同一条直线上的多台设备分开排列在两条相交的直线上,优选为两条垂直的直线,从而使得一体机整体所占据的空间大幅缩减,显著优化了车间内的设备布局,进一步为了保证各台设备之间的整体性以及有序性。
附图说明
图1-1是本案的结构示意图,
图1-2是本案的俯视图,
图1-3是本案中输送机构的结构示意图;
图2-1是本案中洗瓶机的俯视图,
图2-2是图2-1的右视图,
图2-3是本案中第一横梁及其上所连接部件的立体图,
图2-4是图2-3中A处的局部方法图;
图2-5是本案中接水盘的俯视图,
图2-6是图2-5的B-B向剖视图,
图2-7是本案中接水盘底面的仰视图;
图2-8是本案中第一夹具座以及第一夹具的俯视图,
图2-9是本案中第一夹具的结构示意图;
图2-10是第一升降驱动机构的结构示意图,
图2-11是第一行走机构的结构示意图,
图3-1是本案中控瓶机的俯视图,
图3-2是图3-1的左视图,
图3-3是本案中第二横梁及其上所连接部件的立体图,
图3-4是图3-3中C处的局部方法图;
图3-5是本案中第二夹具座以及第二夹具的俯视图,
图3-6是本案中第二夹具的结构示意图;
图3-7是第二升降驱动机构的结构示意图,
图3-8是第二行走机构的结构示意图,
图3-9是推瓶机构的结构示意图,
图3-10是图3-9的仰视图,
图3-11是推瓶机构的立体图;
图4-1是灌装机的结构示意图,
图4-2是灌装机的俯视图,
图4-3是磁悬浮输送机构的俯视图,
图4-4是磁悬浮输送机构的立体图,
图4-5是磁悬浮输送机构中动力小车的立体图,
图4-6是灌装机构的结构示意图,
图4-7是图4-6的俯视图,
图4-8是图4-6的D-D向剖视图,
图4-9是图4-6的立体图;
图5-1是上盖机的结构示意图,
图5-2是图5-1的侧视图,
图5-3是图5-2中E处的局部放大图;
图6-1是封盖机的结构示意图,
图6-2是图6-1的侧视图,
图6-3是图6-1的立体图;
图7-1是卸盖机的结构示意图,
图7-2是图7-1的俯视图,
图7-3是滚筒输送机的结构示意图,
图7-4是盖箱拦截组件及盖箱推动组件的结构示意图,
图7-5是离子风洗机的结构示意图,
图7-6是图7-5的左视图,
图7-7是风洗槽的俯视图,
图7-8是风洗槽的立体图,
图7-9是四周机器人的立体图,
图7-10是真空吸盘的立体图;
图中1是洗瓶机;
11是内壁冲洗装置,111是第一横梁,1111是第一行走电机,1112是第一行走驱动轴,1113是第一行走齿轮,1114是第一行走齿条,112是第一支座,1121是第一升降电机,1122是第一升降驱动轴,1123是第一升降齿轮,1124是第一升降齿条,113是第一夹具座,1131是第一翻转电机,1132是第一传动链条,1133是第一传动链轮,114是第一夹具,1141是第一夹指,1142是第一驱动杆,1143是第一拉簧,1144是第一连杆,1145是第一夹指打开气缸,1146是第一夹指打开推板,115是接水盘,116是喷水管;12是外壁冲洗装置,121是第一水箱,122是第一水泵,123是冲洗仓;
2是控瓶机;
21是第二横梁,211是第二行走电机,212是第二行走驱动轴,213是第二行走齿轮,214是第二行走齿条,22是第二支座,221是第二升降电机,222是第二升降驱动轴,223是第二升降齿轮,224是第二升降齿条,23是第二夹具座,231是第二翻转电机,232是第二传动链条,233是第二传动链轮,24是第二夹具,241是第二夹指,242是第二驱动杆,243是第二拉簧,244是第二连杆,245是第二夹指打开气缸,246是第二夹指打开推板,25是沥水盘,26是推瓶机构,261是推瓶板,262是固定过速板,263是推瓶气缸,264是推瓶连杆。
3是灌装机;
31是灌装机构,311是料缸,312是安装支撑架,313是阀升降机构,3131是阀升降电机,3132是固定套,3133是升降杆,3134是同步轴;314是灌装阀安装板,315是灌装阀,316是流量计,317是进酒管。318是排酒管,319是液位计;
32是磁悬浮输送机构,321是磁悬浮导轨,322是磁悬浮模组,323是动力小车,324是磁悬浮输送夹指,325是轨道磁极,326是动力磁极,327是护栏;
4是上盖机;
41是机器人支撑架,42是蜘蛛手机器人,43是吸盖抓具,44是瓶盖定位托盘;
5是封盖机;
51是竖向支撑轨道,52是顶安装板,53是竖向导杆,54是竖向螺杆,55是向螺母,56是螺杆驱动电机,57是气缸固定板,58是封盖气缸,59是封盖头;
6是卸盖机;
61是滚筒输送机,611是托辊,612是盖箱拦截组件,6121是拦截板,6122是拦截板驱动气缸,6123拦截插块,613是盖箱推动组件,6131是推动板,6132是连接柱,6133是连接柱驱动电机,6134是连接柱驱动皮带,6135是连接柱驱动带轮,6136是连接柱导轨;
62是四轴机器人,
63是离子风洗机,631是风洗槽,6311旋转洗盖头,6312洗盖头驱动电机,632是离子风发生器,633是除尘风机;
7是输送机构,71是进瓶输送带,72是湿瓶输送带,73是干瓶输送带,74是灌装轨道,75是出瓶输送带,76是瓶盖输送带。
具体实施方式
为能清楚说明本专利的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本专利进行详细阐述。
如图1-1、图1-2所示,所述一体机包括洗瓶机1、控瓶机2、灌装机3、上盖机4、封盖机5、卸盖机6以及输送机构7;所述洗瓶机1、灌装机3、控瓶机2依次排列在一条直线上,所述卸盖机6、上盖机4、灌装机3则依次排列在另一条直线上,所述封盖机5紧邻控瓶机2设置;这样一来,即可将原本处在同一条直线上的多台设备分开排列在两条相交的直线上,优选为两条垂直的直线,从而使得一体机整体所占据的空间大幅缩减,显著优化了车间内的设备布局,进一步为了保证各台设备之间的整体性以及有序性,本案针对输送机构还提出了以下改进:
如图1-3所示,所述输送机构7包括进瓶输送带71、湿瓶输送带72、干瓶输送带73、灌装轨道74、出瓶输送带75以及瓶盖输送带76;所述进瓶输送带71的一端处在洗瓶机1中;所述湿瓶输送带72平行于进瓶输送带71布置,并且湿瓶输送带72的两端分处在洗瓶机1和控瓶机2中;所述干瓶输送带73的一端处在控瓶机2中,并且另一端对接灌装轨道74的进口端;所述灌装轨道74呈C字形,并且灌装轨道74经过所述灌装机3以及上盖机4;所述瓶盖输送带76的两端分处在卸盖机6以及上盖机4中;所述出瓶输送带75对接灌装轨道74的出口端,并且经过所述封盖机5。
上述中,进瓶输送带71、湿瓶输送带72、干瓶输送带73、出瓶输送带75以及瓶盖输送带76均为单向直线输送带;使用时,洗瓶机1首先抓取进瓶输送带71输送而来的空瓶进行清洗,并在清洗后放在湿瓶输送带72上,清洗干净的酒瓶经湿瓶输送带72从灌装机3的后方穿过进入控瓶机2,由控瓶机2抓取控干水分后放入干瓶输送带73并送入灌装轨道74中,经过灌装机3的灌装以及上盖机4的上盖后送入出瓶输送带75,此后,将在瓶输送带75的输送下进入封盖机5中,并在完成封盖之后进行向外出料。至于瓶盖输送带76,则将卸盖机6从包装箱中取出的瓶盖送入上盖机4,等待上盖机4的抓取、上盖。
考虑到传统的洗瓶机工作量有限,难以进行大批量的清洗,清洗效率不高,并且当空瓶型号更换之后,传统的洗瓶设备需要更换一套全新的夹具,适应性不高。对此,本案对于洗瓶机还提出了以下进一步改进方案:
如图2-1、图2-2所示,所述洗瓶机1包括内壁冲洗装置11,所述内壁冲洗装置11包括设在进瓶输送带71和湿瓶输送带72之间的接水盘115,以及设在接水盘115上方的第一横梁111、第一支座112、第一夹具座113,在第一夹具座113上安装有若干第一夹具114;
所述接水盘115上设有若干连接水源的喷水管116;
所述第一横梁111可滑动的连接在机架上,并且在第一行走机构的带动下在往复平移,所述第一支座112可升降的连接在第一横梁111上,并且在第一升降驱动机构的带动下往复升降,所述第一夹具座113可旋转的连接在第一支座112的底部,并且在第一翻转驱动机构的带动下往复翻转。这样,待清洗的空瓶经进瓶输送带71输送而来后,第一横梁111将在第一行走机构的带动下平移至进瓶输送带71上方,然后通过第一升降驱动机构带动第一支座112以及安装有若干第一夹具114的第一夹具座113整体下行,对空瓶进行抓取;抓住后将空瓶进行提升并翻转,使得瓶口朝下;此后,第一横梁111平移至接水盘115的上方,并且由第一升降驱动机构带动瓶口朝下的空瓶下行与喷水管对接,开始喷水对空瓶内壁进行冲洗;冲洗完成后,空瓶进行提升并再次翻转,使得瓶口朝上;最后,第一横梁平移至湿瓶输送带72上方,将空瓶下方在湿瓶输送带72上后,松开对空瓶的夹持。
如图2-5、图2-6、图2-7所示,在接水盘115上还开设有排水口,在所述排水口上设有滤网,使用时可将喷水管116经过总水管以及总进水泵连接水箱,从而完成喷水管116的供水,喷水管116可高于接水盘115,以便于空瓶的瓶口朝下被下放之后可以伸入空瓶内部,进行更为高效的内壁冲洗。
若干第一夹具114在第一夹具座113上均匀的分布有两排。从而有效保证洗瓶机单次抓取的工作量。具有着操作方便、夹具数量多、清洗量大以及清洗效果好等优点,并且,本案中的夹指结构不仅夹持稳定、夹持效果好,而且适用范围广,可适用于多种不同型号的酒瓶夹持。具体来说:
如图2-3、图2-8、图2-9所示,所述第一夹具114包括第一夹指1141、第一驱动杆1142以及第一拉簧1143,所述第一夹指1141成对设置,所述第一夹指1141的根部转动连接在第一夹具座113中,并且在一对第一夹指1141的根部设有相互啮合的第一齿轮; 所述第一拉簧1143的两端分别连接一对第一夹指1141,使得一对第一夹指1141保持相互靠近的运动趋势,并且其中一个第一夹指1141的根部与第一驱动杆1142的根部固定连接;这样,随着第一驱动杆1142的转动,将在齿轮啮合的影响下迫使一对第一夹指1141同步的张开或收紧;
所述第一驱动杆1142的端头铰接在第一连杆1144上,并且在所述第一夹具座113上还连接有用于驱动第一连杆1144往复运动的第一夹指打开驱动机构。使用时,可使得至少两个第一驱动杆1142的端头同时铰接第一连杆1144,从而使得第一驱动杆1142仅可平动、不可转动,另可通过第一夹指打开驱动机构经第一连杆1144驱动第一驱动杆1142转动,从而实现一对第一夹指1141同步的张开;而当松开或结束对第一连杆1144的驱动后,一对第一夹指1141则将在拉簧的影响下向内收紧,实现对酒瓶瓶口的夹持。
如图2-3、图2-8所示,第一夹指打开驱动机构包括第一夹指打开气缸1145以及第一夹指打开推板1146,所述第一夹指打开气缸1145的缸体固定安装在第一夹具座113上,并且与第一连杆1144同轴布置,所述第一夹指打开推板1146固定连接在第一夹指打开气缸1145的活塞杆上,并且与第一连杆1144的端头相接触。这样,需要打开夹指时,对第一夹指打开气缸1145加压,即可通过第一连杆1144的平移带动第一驱动杆1142转动,从而迫使两个第一夹指1141撑开第一拉簧1143完成打开;当第一夹指打开气缸1145失去压力时,两个第一夹指1141则重新在第一拉簧1143的作用下收紧。
如图2-3、图2-11所示,第一行走机构包括第一行走电机1111、第一行走驱动轴1112、两个第一行走齿轮1113以及两个第一行走齿条1114,所述第一行走电机1111的壳体固定安装在第一横梁111上,所述第一行走驱动轴1112平行于第一横梁111设置,并且可旋转的连接在第一横梁111一旁,所述第一行走电机1111的输出轴与第一行走驱动轴1112保持联动,两个第一行走齿轮1113的中心与第一行走驱动轴1112的两端固定相连,并且分别啮合两个第一行走齿条1114,两个第一行走齿条1114则固定安装在机架上,并且垂直于第一横梁111水平布置。第一行走电机1111的输出轴可通过变速箱或减速机与第一行走驱动轴1112保持联动,这样,第一行走电机1111开启后,通过第一行走驱动轴1112即可带动两个第一行走齿轮1113旋转,从而带动第一横梁111及其上连接的其他部件沿第一行走齿条1114往复行走,实现对夹具位置的切换。
如图2-3、图2-10所示,第一升降驱动机构包括第一升降电机1121、第一升降驱动轴1122、两个第一升降齿轮1123以及两个第一升降齿条1124,所述第一升降电机1121的壳体固定安装在第一横梁111上,所述第一升降驱动轴1122平行于第一横梁111设置,并且可旋转的连接在第一横梁111一旁,所述第一升降电机1121的输出轴与第一升降驱动轴1122保持联动,两个第一升降齿轮1123的中心与第一升降驱动轴1122的两端固定相连,并且分别啮合两个第一升降齿条1124,两个第一升降齿条1124竖直设置,所述第一升降齿条1124与第一横梁111滑动相连,并且与第一支座112固定相连。第一升降电机1121的输出轴可通过变速箱或减速机与第一升降驱动轴1122保持联动,这样,第一升降电机1121开启后,通过第一升降驱动轴1122即可带动两个第一升降齿轮1123旋转,从而带动第一升降齿条1124以及第一支座112往复滑动,实现对夹具高度的调整。
如图2-3所示,第一翻转驱动机构包括第一翻转电机1131、第一传动链条1132以及一对第一传动链轮1133,所述第一翻转电机1131的壳体固定安装在第一支座112上,其中一个第一传动链轮1133与第一支座112转动连接,并且与第一翻转电机1131的输出轴保持联动,另一个第一传动链轮1133则与第一夹具座113固定相连,并且该第一传动链轮1133的中心处在第一夹具座113的回转中心上,所述第一传动链条1132依次绕过两个第一传动链轮1133。第一翻转电机1131的输出轴可通过变速箱或减速机与其中一个第一传动链轮1133保持联动,这样,第一翻转电机1131开启后即可通过第一传动链条1132以及一对第一传动链轮1133的传动,带动第一夹具座113旋转,进而实现上述的酒瓶翻转动作。
如图2-1所示,所述洗瓶机1还包括外壁冲洗装置12,所述外壁冲洗装置12包括第一水箱121、第一水泵122以及冲洗仓123,所述冲洗仓123罩在进瓶输送带71上,并且在冲洗仓123中设有若干朝向进瓶输送带71设置的喷头,所述喷头通过水管连接第一水泵122,所述第一水泵122通过水管连接第一水箱121。这样,当空瓶被进瓶输送带71带动经过冲洗仓123时,即可开启水泵,进而通过朝向进瓶输送带71的喷头对空瓶的外壁进行高效的冲洗。
如图3-1、图3-2所示,所述控瓶机2包括设在湿瓶输送带72和干瓶输送带73之间的沥水盘25,以及设在沥水盘25上方的第二横梁21、第二支座22、第二夹具座23,在第二夹具座23上安装有若干第二夹具24;
所述第二横梁21可滑动的连接在机架上,并且在第二行走机构的带动下在往复平移,所述第二支座22可升降的连接在第二横梁21上,并且在第二升降驱动机构的带动下往复升降,所述第二夹具座23可旋转的连接在第二支座22的底部,并且在第二翻转驱动机构的带动下往复翻转。这样,待沥干的空瓶经湿瓶输送带72输送而来后,第二横梁21将在第二行走机构的带动下平移至湿瓶输送带72上方,然后通过第二升降驱动机构带动第二支座22以及安装有若干第二夹具24的第二夹具座23整体下行,对空瓶进行抓取;抓住后第二横梁21平移至沥水盘25的上方,并由第二升降驱动机构带动第二夹具座23下行、由第二翻转驱动机构带动第二夹具座23翻转180°,使瓶口朝下等待一段时间进行自然沥水;此后,空瓶进行提升并再次翻转,使得瓶口朝上,结束沥水。
在沥水盘25上还开设有排水口,并在排水口上设有滤网。
若干第二夹具24在第二夹具座23上均匀的分布有两排。从而有效保证控瓶机单次抓取的工作量。具有着操作方便、夹具数量多、清洗量大以及清洗效果好等优点,并且,本案中的夹指结构不仅夹持稳定、夹持效果好,而且适用范围广,可适用于多种不同型号的酒瓶夹持。具体来说:
如图3-3、图3-4、图3-5、图3-6所示,所述第二夹具24包括第二夹指241、第二驱动杆242以及第二拉簧243,所述第二夹指241成对设置,所述第二夹指241的根部转动连接在第二夹具座23中,并且在一对第二夹指241的根部设有相互啮合的第二齿轮; 所述第二拉簧243的两端分别连接一对第二夹指241,使得一对第二夹指241保持相互靠近的运动趋势,并且其中一个第二夹指241的根部与第二驱动杆242的根部固定连接;这样,随着第二驱动杆242的转动,将在齿轮啮合的影响下迫使一对第二夹指241同步的张开或收紧;
所述第二驱动杆242的端头铰接在第二连杆244上,并且在所述第二夹具座23上还连接有用于驱动第二连杆244往复运动的第二夹指打开驱动机构。使用时,可使得至少两个第二驱动杆242的端头同时铰接第二连杆244,从而使得第二驱动杆242仅可平动、不可转动,另可通过第二夹指打开驱动机构经第二连杆244驱动第二驱动杆242转动,从而实现一对第二夹指241同步的张开;而当松开或结束对第二连杆244的驱动后,一对第二夹指241则将在拉簧的影响下向内收紧,实现对酒瓶瓶口的夹持。
如图3-4、图3-5所示,第二夹指打开驱动机构包括第二夹指打开气缸245以及第二夹指打开推板246,所述第二夹指打开气缸245的缸体固定安装在第二夹具座23上,并且与第二连杆244同轴布置,所述第二夹指打开推板246固定连接在第二夹指打开气缸245的活塞杆上,并且与第二连杆244的端头相接触。这样,需要打开夹指时,对第二夹指打开气缸245加压,即可通过第二连杆244的平移带动第二驱动杆242转动,从而迫使两个第二夹指241撑开第二拉簧243完成打开;当第二夹指打开气缸245失去压力时,两个第二夹指241则重新在第二拉簧243的作用下收紧。
如图3-3、图3-8所示,第二行走机构包括第二行走电机211、第二行走驱动轴212、两个第二行走齿轮213以及两个第二行走齿条214,所述第二行走电机211的壳体固定安装在第二横梁21上,所述第二行走驱动轴212平行于第二横梁21设置,并且可旋转的连接在第二横梁21一旁,所述第二行走电机211的输出轴与第二行走驱动轴212保持联动,两个第二行走齿轮213的中心与第二行走驱动轴212的两端固定相连,并且分别啮合两个第二行走齿条214,两个第二行走齿条214则固定安装在机架上,并且垂直于第二横梁21水平布置。第二行走电机211的输出轴可通过变速箱或减速机与第二行走驱动轴212保持联动,这样,第二行走电机211开启后,通过第二行走驱动轴212即可带动两个第二行走齿轮213旋转,从而带动第二横梁21及其上连接的其他部件沿第二行走齿条214往复行走,实现对夹具位置的切换。
如图3-3、图3-7所示,第二升降驱动机构包括第二升降电机221、第二升降驱动轴222、两个第二升降齿轮223以及两个第二升降齿条224,所述第二升降电机221的壳体固定安装在第二横梁21上,所述第二升降驱动轴222平行于第二横梁21设置,并且可旋转的连接在第二横梁21一旁,所述第二升降电机221的输出轴与第二升降驱动轴222保持联动,两个第二升降齿轮223的中心与第二升降驱动轴222的两端固定相连,并且分别啮合两个第二升降齿条224,两个第二升降齿条224竖直设置,所述第二升降齿条224与第二横梁21滑动相连,并且与第二支座22固定相连。第二升降电机221的输出轴可通过变速箱或减速机与第二升降驱动轴222保持联动,这样,第二升降电机221开启后,通过第二升降驱动轴222即可带动两个第二升降齿轮223旋转,从而带动第二升降齿条224以及第二支座22往复滑动,实现对夹具高度的调整。
如图3-3所示,第二翻转驱动机构包括第二翻转电机231、第二传动链条232以及一对第二传动链轮233,所述第二翻转电机231的壳体固定安装在第二支座22上,其中一个第二传动链轮233与第二支座22转动连接,并且与第二翻转电机231的输出轴保持联动,另一个第二传动链轮233则与第二夹具座23固定相连,并且该第二传动链轮233的中心处在第二夹具座23的回转中心上,所述第二传动链条232依次绕过两个第二传动链轮233。第二翻转电机231的输出轴可通过变速箱或减速机与其中一个第二传动链轮233保持联动,这样,第二翻转电机231开启后即可通过第二传动链条232以及一对第二传动链轮233的传动,带动第二夹具座23旋转,进而实现上述的酒瓶翻转动作。
如图3-9、图3-10、图3-11所示,所述控瓶机还包括推瓶机构26,所述推瓶机构26包括推瓶板261、固定过速板262、推瓶气缸263、推瓶连杆264,所述固定过速板262固定安装在机架上,并且处在沥水盘25和干瓶输送带73之间,所述推瓶气缸263的缸体固定连接在固定过速板262一旁,所述推瓶板261滑动安装在固定过速板262上,并且通过推瓶连杆264与推瓶气缸263的缸杆相连接;
在所述推瓶板261上设有用于接触瓶底的弧形卡槽,在所述固定过速板262上则开设有用于容置推瓶连杆264的长槽。这样,在沥水结束之后,第二横梁21的行走可带动第二夹具座运动至固定过速板262上方,并将干瓶放在固定过速板262上,此后,开启推瓶气缸263,即可通过推瓶板261将干瓶稳定的平推至干瓶输送带73上。
考虑到传统的灌装机工作量有限,并且对位难度大、对位精度不高,难以进行大批量的灌装,尤其是当空瓶型号更换之后,传统的灌装设备需要更换一套全新的夹具,适应性不高。对此,本案对于灌装机还提出了以下进一步改进方案:
如图4-1、图4-2所示,所述灌装机3包括灌装机构31以及磁悬浮输送机构32;
所述灌装机构31设在灌装轨道74的上方,用于对下方经过的瓶子进行灌装;
如图4-3、图4-4、图4-5所示,所述磁悬浮输送机构32包括环形的磁悬浮导轨321、固定安装在磁悬浮导轨321内侧的磁悬浮模组322以及若干插装在磁悬浮导轨321外边缘处的动力小车323;
所述磁悬浮导轨321固定安装在灌装轨道74内侧、并且处在灌装轨道74之上,所述磁悬浮导轨321还伸入干瓶输送带73以及出瓶输送带75之间的区域;在相邻动力小车323上分别固定安装相互垂直的两对磁悬浮输送夹指324,所述磁悬浮输送夹指324的运动轨迹经过干瓶输送带73、灌装轨道74以及出瓶输送带75;所述磁悬浮模组322包括与磁悬浮导轨321适配的轨道磁极,所述动力小车323的插口内壁上则固定安装有若干动力磁极。工作时,由轨道磁极和动力磁极的配合,控制若干动力小车323产生磁悬浮运动,其中两个动力小车323为一个运动单元,共有28个动力小车323,组成14个运动单元,其中12个运动单元在灌装机位置,2个运动单元在上盖位置。灌装完后的瓶子由运动单元带动依次离开灌装机,进入到上盖指定位置,上盖后,再由运动单元带动瓶子进入到出瓶输送带75上,然后运动单元张开,与瓶子脱离,由出瓶输送带带动瓶子进入下一工序。同时运动单元回到干瓶输送带73出口位置等待指令,收到信号后,运动单元再次通过两对磁悬浮输送夹指324稳定的夹住瓶子,将瓶子带到灌装机位置进行灌装,如此往复循环。
这样,由于每个运动单元的运动都在磁悬浮的控制之下,因此将显著提升其运动精度,进一步用以保证灌装前的对位精度、降低对位难度。相邻两个动力小车323为一个运动单元可以使得空瓶型号更换之后,无需更换夹具,仅调整一个运动单元中两个动力小车的间距即可,调整起来十分的方便,适应性极强;并且,本案在一个运动单元具有着两对相互垂直的磁悬浮输送夹指324,可以在对酒瓶推送过程中起到更为稳定的夹持、限位作用。
所述灌装轨道74的外侧还固定安装有同样呈C字形的护栏327。用于防止酒瓶在被磁悬浮输送机构运送的过程中,极端情况下可能会出现的脱轨问题。
如图4-6、图4-7、图4-8、图4-9所示,所述灌装机构31包括料缸311、安装支撑架312、阀升降机构313、灌装阀安装板314以及多个灌装阀315,所述料缸311通过安装支撑架312固定安装在机架上,所述灌装阀安装板314通过阀升降机构313可升降的设置在安装支撑架312下方,并且在阀升降机构313的驱动下往复升降,所述灌装阀315固定安装在灌装阀安装板314上,并且其出口朝下,所述灌装阀315的入口经流量计316以及进酒管317连接料缸311。工作时,磁悬浮输送将瓶子定位输送至灌装机灌装阀下方,瓶子与灌装阀中心对齐,然后开始灌装,灌装计量方式可采用质量流量计、电磁流量计或电子磁尺传感器,达到程序设定的灌装量后,灌装机停止工作,磁悬浮输送将灌装后瓶子输送至上盖位置,等待向瓶口套瓶盖。
所述料缸311的底部还连接有排酒管318,并且料缸311内设有液位计319。
进液:液位计319安装在料缸311内部,检测料缸311内部液位高低,当超出设定范围时,液位计319发出信号,进酒口开始进液或停止进液,使得料缸311内部液位保持在一个相对稳定的高度。
灌装:灌装阀315进酒口与流量计316连接,流量计316进口通过进酒管317与料缸311连接,组成一个可控制流量的灌装通道。首先,待灌装液体充满进酒管317、流量计316及灌装阀315,收到灌装指令后,灌装阀315打开并开始灌装,灌装达到设定的容量后,灌装阀315关闭,完成灌装。
排酒:灌装完成后,如果要更换灌装品种,需要将料缸311中剩余的液体排出。首先,人工将排酒软管与排酒口的出口连接,然后将排酒阀门打开,排出料缸剩余液体。料缸底部成“U”型构造,利于排出液体,不存料。
所述阀升降机构313包括阀升降电机3131、同步轴3134、两个固定套3132以及两个升降杆3133,所述阀升降电机3131的壳体固定安装在安装支撑架312上,并且所述阀升降电机3131的输出轴连接同步轴3134,两个固定套3132分别固定安装在安装支撑架312上,所述升降杆3133则贯穿所述固定套3132,所述升降杆3133的顶端连接换向驱动机构,并且升降杆3133的底端固定连接灌装阀安装板314,两个换向驱动机构同时连接同步轴3134;
所述换向驱动机构的壳体固定安装在固定套3132的顶端,所述换向驱动机构内转动连接有的驱动螺杆,所述驱动螺杆与升降杆3133同心,所述驱动螺杆的底端穿入升降杆3133的顶端,并与其螺纹连接,通过驱动螺杆的旋转带动升降杆3133的升降;所述换向驱动机构内还设有固定连接在驱动螺杆上的换向涡轮,同步轴上则设有与换向涡轮啮合的换向蜗杆。使用时,阀升降电机3131以及同步轴3134的旋转运动,将在换向涡轮、换向蜗杆的作用下换向带动驱动螺杆旋转,进而在螺纹的影响下带动与灌装阀安装板314固定相连的升降杆3133做出往复升降运动,并且在运动过程中,借助固定安装在安装支撑架312上的固定套3132进行良好的导向。
如图5-1、图5-2、图5-3所示,所述上盖机4包括机器人支撑架41、蜘蛛手机器人42以及吸盖抓具43,所述机器人支撑架41固定安装在机架上,并且处在瓶盖输送带和灌装轨道之间区域的上方,所述蜘蛛手机器人42的底座固定安装在机器人支撑架41上,所述吸盖抓具43则固定安装在蜘蛛手机器人42的执行端。
整层瓶盖清洗完成后放入上盖瓶盖定位托盘44上,由瓶盖输送带输送至上盖指定位置,蜘蛛手机器人42带动吸盖抓具43来到瓶盖定位托盘上方,蜘蛛手机器人2根据上盖瓶盖定位托盘上瓶盖坐标依次抓取瓶盖,放入磁悬浮运动单元夹持的瓶口上部,如此往复循环,直至整层瓶盖用完;然后蜘蛛手机器人42带动吸盖抓具43移动至另一条输送线上盖瓶盖定位托盘上方,继续抓盖上盖工作。
上盖瓶盖定位托盘的输送分为两组,交替输送,有效的避免了瓶盖断层等问题。输送电机采用伺服电机或异步电机+编码器的控制方式,可以精准的控制上盖瓶盖定位托盘的输送时间及上盖位置。
如图6-1、图6-2、图6-3所示,所述封盖机5包括竖向支撑轨道51、顶安装板52、竖向导杆53、竖向螺杆54、竖向螺母55、螺杆驱动电机56以及气缸固定板57、封盖气缸58、封盖头59;
所述竖向支撑轨道51固定设置在出瓶输送带75一旁,所述顶安装板52固定安装在竖向支撑轨道51的顶部,所述螺杆驱动电机56的壳体固定连接在顶安装板52上,并且螺杆驱动电机56的输出轴与竖向螺杆54保持联动,所述竖向螺杆54与顶安装板52转动连接,所述竖向导杆53与顶安装板52固定连接,所述气缸固定板57套装所述竖向螺杆54以及竖向导杆53,并且所述竖向螺母55固定连接在气缸固定板57上,所述竖向螺母55与竖向螺杆54螺纹连接;
所述封盖气缸58的缸体固定连接在气缸固定板57的底面上,所述封盖气缸58竖直设置,并且封盖气缸58的活塞杆固定连接封盖头59,所述封盖头59处在出瓶输送带75的上方。
封盖气缸58的气源安装在机架底部,竖向支撑轨道51共两件,分别固定在机架两侧,顶安装板52固定在竖向支撑轨道51顶部,螺杆驱动电机56安装在顶安装板52上部,竖向导杆53共两件,分别固定在顶安装板52两端,竖向螺杆54与螺杆驱动电机56配合连接。
气源与封盖气缸58通过气路管道连接,气源可以提供稳定的气源压力,保证封盖压力;当检测开关检测到瓶子时,发出信号,PLC控制封盖气缸58动作,带动封盖头59向下移动,将瓶盖压入瓶口,封盖头59采用柔性材料,可以有效保护瓶盖不受损伤;封盖后,PLC控制封盖气缸58动作再次动作,带动封盖头59回到初始位置,等待下一次封盖。
当需要调整封盖高度时,PLC发出指令,螺杆驱动电机56开始工作,螺杆驱动电机56采用伺服电机或异步电机+编码器的控制方式,可以精准的控制升降的高度;螺杆驱动电机56带动竖向螺杆54旋转,竖向螺母55与竖向螺杆54配合连接,带动气缸固定板57向上或向下移动,气缸固定板57与竖向导杆53配合连接,保证了气缸固定板57升降的垂直度;气缸固定板57同时又带动封盖气缸58和封盖头59向上或向下移动,达到调整封盖高度的目的。
如图7-1、图7-2所示,所述卸盖机6设在瓶盖输送带76的入口端,所述卸盖机6包括滚筒输送机61、四轴机器人62以及离子风洗机63,所述四轴机器人62的执行端固定安装有用于抓取瓶盖的真空吸盘,并且所述四轴机器人62位于四轴机器人62、离子风洗机63以及瓶盖输送带76三者之间,通过四轴机器人62在三者之间转运瓶盖。这样,可通过滚筒输送机61承接装有瓶盖的盖箱,并通过四轴机器人62及真空吸盘抓取瓶盖;使用时,可控制四轴机器人62及真空吸盘先将瓶盖抓取送入离子风洗机63中进行全方位的离子风洗,然后再放入瓶盖输送带76向上盖机进行输送。
如图7-3、图7-4所示,所述滚筒输送机61包括若干托辊611、盖箱拦截组件612以及盖箱推动组件613,若干托辊相互平行且转动连接在机架上;
所述盖箱拦截组件612包括拦截板6121以及拦截板驱动气缸6122,所述拦截板驱动气缸6122竖直设置,并且其缸体固定安装在若干托辊611的下方,所述拦截板6121固定连接在拦截板驱动气缸6122的缸杆上,并且所述拦截板6121上具有若干处在相邻托辊611间隙处的拦截插块6123;这样,拦截板驱动气缸6122的伸缩动作即可带动拦截板6121上下往复运动。
所述盖箱推动组件613包括推动板6131、连接柱6132以及连接柱驱动电机6133、连接柱驱动皮带6134、两个连接柱驱动带轮6135,所述连接柱驱动电机6133的壳体固定安装在若干托辊611的下方,若干托辊611的下方还固定安装有连接柱导轨6136,所述连接柱驱动带轮6135转动连接在若干托辊611的下方,并且其中一个连接柱驱动带轮6135连接所述连接柱驱动电机6133的输出轴,所述连接柱驱动皮带6134依次绕过两个连接柱驱动带轮6135,并且平行于托辊611布置,所述连接柱6132滑动连接在连接柱导轨6136上,并且与连接柱驱动皮带6134固定相连,所述连接柱6132自相邻托辊611的间隙向上伸出,所述推动板6131垂直于托辊611布置在托辊611的上方,并且推动板6131与连接柱6132固定相连;这样,连接柱驱动电机6133输出的旋转运动即可在连接柱驱动皮带6134的作用下驱动连接柱沿连接柱导轨6136往复平移,进而带动推动板6131在若干托辊611的上方往复平移。
所述盖箱拦截组件612中的拦截板6121与盖箱推动组件613中的推动板6131平行。这样,当装有瓶盖的盖箱输送而来之后,可将盖箱送入拦截板6121与推动板6131之间,然后先控制拦截板驱动气缸升起拦截板6121,使得拦截插块自托辊611的间隙向上伸出;然后开启连接柱驱动电机6133,带动推动板6131朝向拦截板6121运动,使得装有瓶盖的盖箱被稳定的夹持在二者之间,实现定位;进而使得四轴机器人62及真空吸盘可以稳定的抓取瓶盖。
如图7-5、图7-6、图7-7、图7-8所示,所述离子风洗机63包括风洗槽631、离子风发生器632以及除尘风机633,
所述风洗槽631中设有若干旋转洗盖头6311以及洗盖头驱动电机6312,所述旋转洗盖头6311的底端转动连接在风洗槽631中,并且相邻旋转洗盖头6311通过同步带保持联动,所述洗盖头驱动电机6312的壳体固定安装在风洗槽631中,并且洗盖头驱动电机6312输出轴通过皮带与至少一个旋转洗盖头6311保持联动;
所述离子风发生器632固定安装在风洗槽631的内壁上,所述风洗槽631的底部开设有出尘口,所述除尘风机633通过管道连接出尘口。使用时,瓶盖由四轴机器人带动真空吸盘抓取到离子风洗机处,真空吸盘下潜,一个瓶盖对应一个旋转洗盖头,下放瓶盖,使得旋转洗盖头插入到瓶盖深部,伺服驱动旋转洗盖头6311旋转,离子风发生器与洁净的压缩空气相结合,全方位快速的清洗瓶盖内部。清洗下来的灰尘则通过除尘风机抽出。
本发明具体实施途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,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,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述一体机包括洗瓶机(1)、控瓶机(2)、灌装机(3)、上盖机(4)、封盖机(5)、卸盖机(6)以及输送机构(7);所述洗瓶机(1)、灌装机(3)、控瓶机(2)依次排列在一条直线上,所述卸盖机(6)、上盖机(4)、灌装机(3)则依次排列在另一条直线上,所述封盖机(5)紧邻控瓶机(2)设置;
所述输送机构(7)包括进瓶输送带(71)、湿瓶输送带(72)、干瓶输送带(73)、灌装轨道(74)、出瓶输送带(75)以及瓶盖输送带(76);所述进瓶输送带(71)的一端处在洗瓶机(1)中;所述湿瓶输送带(72)平行于进瓶输送带(71)布置,并且湿瓶输送带(72)的两端分处在洗瓶机(1)和控瓶机(2)中;所述干瓶输送带(73)的一端处在控瓶机(2)中,并且另一端对接灌装轨道(74)的进口端;所述灌装轨道(74)呈C字形,并且灌装轨道(74)经过所述灌装机(3)以及上盖机(4);所述瓶盖输送带(76)的两端分处在卸盖机(6)以及上盖机(4)中;所述出瓶输送带(75)对接灌装轨道(74)的出口端,并且经过所述封盖机(5);
所述洗瓶机(1)包括内壁冲洗装置(11),所述内壁冲洗装置(11)包括设在进瓶输送带(71)和湿瓶输送带(72)之间的接水盘(115),以及设在接水盘(115)上方的第一横梁(111)、第一支座(112)、第一夹具座(113),在第一夹具座(113)上安装有若干第一夹具(114);
所述接水盘(115)上设有若干连接水源的喷水管(116);
所述第一横梁(111)可滑动的连接在机架上,并且在第一行走机构的带动下在往复平移,所述第一支座(112)可升降的连接在第一横梁(111)上,并且在第一升降驱动机构的带动下往复升降,所述第一夹具座(113)可旋转的连接在第一支座(112)的底部,并且在第一翻转驱动机构的带动下往复翻转;
若干第一夹具(114)在第一夹具座(113)上均匀的分布有两排;
所述第一夹具(114)包括第一夹指(1141)、第一驱动杆(1142)以及第一拉簧(1143),所述第一夹指(1141)成对设置,所述第一夹指(1141)的根部转动连接在第一夹具座(113)中,并且在一对第一夹指(1141)的根部设有相互啮合的第一齿轮; 所述第一拉簧(1143)的两端分别连接一对第一夹指(1141),使得一对第一夹指(1141)保持相互靠近的运动趋势,并且其中一个第一夹指(1141)的根部与第一驱动杆(1142)的根部固定连接;
所述第一驱动杆(1142)的端头铰接在第一连杆(1144)上,并且在所述第一夹具座(113)上还连接有用于驱动第一连杆(1144)往复运动的第一夹指打开驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述洗瓶机(1)还包括外壁冲洗装置(12),所述外壁冲洗装置(12)包括第一水箱(121)、第一水泵(122)以及冲洗仓(123),所述冲洗仓(123)罩在进瓶输送带(71)上,并且在冲洗仓(123)中设有若干朝向进瓶输送带(71)设置的喷头,所述喷头通过水管连接第一水泵(122),所述第一水泵(122)通过水管连接第一水箱(121)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述控瓶机(2)包括设在湿瓶输送带(72)和干瓶输送带(73)之间的沥水盘(25),以及设在沥水盘(25)上方的第二横梁(21)、第二支座(22)、第二夹具座(23),在第二夹具座(23)上安装有若干第二夹具(24);
所述第二横梁(21)可滑动的连接在机架上,并且在第二行走机构的带动下在往复平移,所述第二支座(22)可升降的连接在第二横梁(21)上,并且在第二升降驱动机构的带动下往复升降,所述第二夹具座(23)可旋转的连接在第二支座(22)的底部,并且在第二翻转驱动机构的带动下往复翻转。
4.根据权利要求3所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,若干第二夹具(24)在第二夹具座(23)上均匀的分布有两排。
5.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述灌装机(3)包括灌装机构(31)以及磁悬浮输送机构(32);
所述灌装机构(31)设在灌装轨道(74)的上方,用于对下方经过的瓶子进行灌装;
所述磁悬浮输送机构(32)包括环形的磁悬浮导轨(321)、固定安装在磁悬浮导轨(321)内侧的磁悬浮模组(322)以及若干插装在磁悬浮导轨(321)外边缘处的动力小车(323);
所述磁悬浮导轨(321)固定安装在灌装轨道(74)内侧、并且处在灌装轨道(74)之上,所述磁悬浮导轨(321)还伸入干瓶输送带(73)以及出瓶输送带(75)之间的区域;在相邻动力小车(323)上分别固定安装相互垂直的两对磁悬浮输送夹指(324);所述磁悬浮模组(322)包括与磁悬浮导轨(321)适配的轨道磁极,所述动力小车(323)的插口内壁上则固定安装有若干动力磁极。
6.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述上盖机(4)包括机器人支撑架(41)、蜘蛛手机器人(42)以及吸盖抓具(43),所述机器人支撑架(41)固定安装在机架上,并且处在瓶盖输送带和灌装轨道之间区域的上方,所述蜘蛛手机器人(42)的底座固定安装在机器人支撑架(41)上,所述吸盖抓具(43)则固定安装在蜘蛛手机器人(42)的执行端。
7.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述封盖机(5)包括竖向支撑轨道(51)、顶安装板(52)、竖向导杆(53)、竖向螺杆(54)、竖向螺母(55)、螺杆驱动电机(56)以及气缸固定板(57)、封盖气缸(58)、封盖头(59);
所述竖向支撑轨道(51)固定设置在出瓶输送带(75)一旁,所述顶安装板(52)固定安装在竖向支撑轨道(51)的顶部,所述螺杆驱动电机(56)的壳体固定连接在顶安装板(52)上,并且螺杆驱动电机(56)的输出轴与竖向螺杆(54)保持联动,所述竖向螺杆(54)与顶安装板(52)转动连接,所述竖向导杆(53)与顶安装板(52)固定连接,所述气缸固定板(57)套装所述竖向螺杆(54)以及竖向导杆(53),并且所述竖向螺母(55)固定连接在气缸固定板(57)上,所述竖向螺母(55)与竖向螺杆(54)螺纹连接;
所述封盖气缸(58)的缸体固定连接在气缸固定板(57)的底面上,所述封盖气缸(58)竖直设置,并且封盖气缸(58)的活塞杆固定连接封盖头(59),所述封盖头(59)处在出瓶输送带(75)的上方。
8.根据权利要求1所述的一种全自动柔性洗瓶控瓶灌装封盖一体机,其特征在于,所述卸盖机(6)设在瓶盖输送带(76)的入口端,所述卸盖机(6)包括滚筒输送机(61)、四轴机器人(62)以及离子风洗机(63),所述四轴机器人(62)的执行端固定安装有用于抓取瓶盖的真空吸盘,并且所述四轴机器人(62)位于四轴机器人(62)、离子风洗机(63)以及瓶盖输送带(76)三者之间,通过四轴机器人(62)在三者之间转运瓶盖。
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