CN1241518A - 酒瓶夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明酒瓶夹持机构类属啤酒包装机械,使用于装、卸箱机的终端。它采用动、静夹杆夹持酒瓶代替已有技术的充气膜头夹持酒瓶。夹杆的动作利用夹持机构所受的提升力联锁产生,取消了已有技术给充气膜头通、断气的所有设施和程序,实现夹持机构上升即自动夹持酒瓶、下降自动松开酒瓶,而且该机构可按照装、卸箱动作要求有选择地决定上升时是否夹持酒瓶。与已有技术相比,该发明结构和程序简化,可靠性提高,制造和运行成本降低。

Description

酒瓶夹持机构

本发明涉及啤酒包装机械领域中装、卸箱机的酒瓶夹持机构。

装箱机和卸箱机是使用于啤酒厂包装车间初抬工段和结尾工段的机械装置。用于将空啤酒瓶从塑箱中取出放入输空瓶链道和将成品啤酒瓶从输重瓶链道上取下装入塑箱。

酒瓶夹持机构是装、卸箱机的关键终端设备，它的作用是夹持洒瓶作规定的上升、下降运动，完成装卸箱动作。

无论是发达国家还是国内，所有的装、卸箱机生产厂家的产品尽管在其它方面各有特色和区别，但是酒瓶夹持机构都无一例外地采用以下结构模式(参看附图1)

1、一个酒瓶对应一个夹持头；

2、夹持头的结构：外壳为圆柱形金属套1，内置橡胶充气式膜头2，

   气管3和气源4做可控制通断的连接，充气时膜头2收缩夹持酒

   瓶，断气时松开酒瓶；

3、每24个同样的夹持头5作4×6阵列排列固定于特定的固定基6，

   一般为钢板，成为一箱酒瓶的瓶夹架；

4、给24个夹持头同时通气，即可夹持酒瓶，然后提升机构带动瓶

   夹架上升；提升机构下降，夹持头断气，即可松开酒瓶，完成规

   定的装、卸箱动作。

这样的酒瓶夹持机构的特点是瓶夹架的提升机构和夹持机构是两个各自独立的系统，动作程序先后分开。只有先通气夹持酒瓶和断气松开酒瓶，然后提升机构才能再做提升和下降动作。

本发明的目的是提供一种与现有装、卸箱机的夹持机构结构完全不同的新型酒瓶夹持机构，该机构能取消现有技术的夹持机构中与通气夹持酒瓶和断气松开酒瓶有关的设备和程序，实现夹持机构上升即联锁自动夹持酒瓶、下降即联锁自动松开酒瓶，使酒瓶夹持机构这一装卸箱机的关键终端设备的结构更加简单巧妙、控制优化、合理实用、制造容易，实现装卸箱机的更新换代。

为实现以上发明目的所采取的技术方案如下：

根据①酒瓶在塑箱内的排列为4×6阵列式；②瓶咀的具体结构尺寸：从瓶口向下15mm处瓶茎直径29.5mm，大于其下瓶茎直径(26.5mm)3mm，(见附图2)③以上结构尺寸离散不大于0.5mm，因此，可用两根具有一定尺寸和刚度的杆状物，称之为夹杆，即附图1、2中的1，从瓶咀凸起部分的下部夹持酒瓶。每两根夹杆为一夹持单元，可同时夹持6个酒瓶(参看附图2、3)被夹持部的尺寸离散靠套在夹杆上的伸缩度大于1mm的橡胶材料2吸收。

每个夹持单元的两根夹杆分为静夹杆1和动夹杆2，(参看附图4)，材质为Φ8-Φ10圆钢。

静夹杆1四根按一定尺寸固定(焊接或其它方式)于矩形金属框上，称之为静夹杆固定基3；动夹杆2四根按一定尺寸分别固定于两个相同的小矩形金属框上，称之为动夹杆固定基4，动、静夹杆在同一水平面上的分布位置如附图4所示。动、静夹杆所处的同一水平面要按一定尺寸低于固定基水平面，为的是夹杆夹持酒瓶时瓶咀不能碰到固定基。当动夹杆固定基向相反方向运动(如附图4箭头所指方向)时，动夹杆分别向静夹杆靠近并产生夹持力夹持酒瓶24个。

静夹杆固定基1上固定有销轴3；动夹杆固定基2上开有销孔4。1、2之间通过销轴、销孔可实现在水平方向可以相互接触滑动，但在垂直方向不可相对运动的连接(参看附图5)。

(参看附图6)具有一定厚度的等腰三角形铁块7被动力F垂直提升时，其两侧斜面对固定于动夹杆固定基2上的轴承6产生水平方向相反、大小相等的推力f1、f2。7顶角越小，f1、f2越相对较大，使2向1靠近并产生推力。分别固定于1、2上的动、静夹杆便夹持酒瓶。结果7带动1、2并夹持酒瓶上升。反之，当7下降，1被支撑物4顶住后，7继续下降至最低点，6靠弹簧3之弹力复位，动夹杆复位，即松开酒瓶。附图6中的5为与1刚性连接固定的滑道，以保证7在一固定位置可以上下滑动。

酒瓶夹持机构虽然实现了被提升时自动夹持酒瓶、下降至一定高度自动松开酒瓶，但是实际的装卸动作有时需要上升时夹持酒瓶，有时上升时又不能夹持酒瓶，例如夹持机构把酒瓶装入塑箱后再提升时，就不允许再夹持酒瓶。

解决这一技术问题的方案如下：

(参看附图7)

矩形铁块8与7作刚性连接；勾齿状铁块9通过轴3与静夹杆固定基1连接。当9勾住8时，F只是直接带动1和通过销轴与之相连的动夹杆固定基2上升，7与6之间没有相对运动，因而不会产生水平推力，2不动作，夹杆不夹持酒瓶，如附图7之图1所示。

相反，如果勾齿9克服弹簧10的弹力离开8，7、8便可无阻挡上升并通过6对2产生推力，夹持酒瓶。如附图7之图II所示。

下面是夹持机构的动作程序说明：

①初始状态：夹持机构处于最低位置，1被支撑物15支撑，7也处于最低位置被12限位，8同样处于最低位置，杠杆13对11无拉力，10之弹力使9勾住8。

②夹持机构受F作用上升，8因被9勾住且9与1轴性连接，所以7无上升运动，6无动作，整个夹持机构不夹瓶上升。

③没有夹持酒瓶的夹持机构下降至最低位置之前，杠杆13之下端受预置的支撑物14支撑产生扭转13之上端对11产生拉力，此时因8、9之间有压力，该拉力不能将9从8拉开，只是使11拉伸储能。

④夹持机构下降至最低位置被15支撑，8下降使8、9之间压力消失，9被储能之11从8拉开，9不再勾住8，整个夹持机构的夹杆处于松瓶状态，将被夹持的酒瓶都处于动、静夹杆中间。

⑤8受F作用开始上升，此时1还未上升，13仍拉住11，储能之11克服10之复位弹力仍将9拉开。8越过9上升使整个夹持机构夹持酒瓶上升。此时虽然13之下端已失去了14的支撑，13对11失去了拉力但8的侧垂直面已经挡住了9的复位。

⑥夹持酒瓶的夹持机构下降至最低位置被15支撑，此时13之下端因没有设置14，13之上端对11不产生拉力，当7、8回落至最低位置被12限位，9便靠10之复位弹力复位勾住9，夹持机构松开酒瓶，返回至初抬状态。

总之，8、9、10、11、12、13、14的设置，巧妙而又可靠地解决了酒瓶夹持机构是否夹持酒瓶的自动选择。有14时夹持机构下落至最低位置重新提升时就夹持酒瓶，没有14时就不夹持酒瓶。

在采用动、静夹杆夹持酒瓶的方案的前提下，可采取多种方案实现利用垂直提升力产生水平方向夹持力而夹持酒瓶，以上方案仅为其中一例。

附图8为该发明的总体结构原理示意图：

说明：

静夹杆固定基3上固定有静夹杆1；

动夹杆固定基4上固定有夹杆2；

17是固定于3上的滑道，作用是保证3、4之间在水平方向可以相互接触滑动，但在垂直方向不能相对运动；

18是使4返回松瓶位置的复位弹簧；

6是固定于4的轴承，紧贴于7的两腰侧面。

8是与7刚性连接的矩形铁块，其连接部分被滑道5定位，保证7、8只能在其所处之水平面确定位置上下滑动；

9是勾齿，通过轴16与3连接；

10是9的复位弹簧，在没有外力作用时(同时7、8处于最低位置)能使9勾住8；

11是连接9和杠杆13的储能弹簧，13通过轴15与3连接；

14是固定于整个夹持机构之外确定位置的支撑物，当夹持机构下降到规定位置时顶住13之下端使其产生扭动，13之上端可以拉伸11；

19是固定于夹持机构之外的确定位置的支撑物，它的作用是限定夹持机构的最低位置；

12是固定于3上的限位装置，限制7的最低位置；

20是限位装置，作用是当夹持机构不夹瓶上升时，

20与3之间顶死，防止6之间距离过大而造成7上升越位。它所代表的实质上就是附图5中销钉3和销孔4。

整体动作过程前面已有详细说明。

说明书附图介绍如下：

附图1是已有技水的酒瓶夹持机构的夹持头和瓶夹架示意图；

附图2是啤酒瓶瓶咀结构尺寸；

附图3、2是夹杆夹持酒瓶示意图；

附图4是酒瓶夹持机构动、静夹杆位置分布图；

附图5是动、静夹杆固定基之间的机械连接方式图；

附图6是动夹杆固定基受提升力产生夹持酒瓶动作的原理示意图；

附图7是联琐控制夹持机构被提升时是否夹持酒瓶的原理示意图；

附图8是酒瓶夹持机构总体结构原理及动作过程示意图。

与已有的酒瓶夹持机构相比，该项发明所具有的实质特点和进步意义如下所述：

①简化结构：

已有的酒瓶夹持机构每个夹持单元，即每一夹持头只能夹持一个酒瓶；每一夹持头还须一根气管与气源作可控制通断的连接。

而该项发明每个夹持单元(一对动、静夹杆)可夹持6个酒瓶，又无须通气、断气的装置和控制，结构较前者大大简化。

②提高可靠性：

总体上说，在实现同样效果的前提下，设备结构越复杂，可靠性越差；越简单，可靠性越好。具体分析来看，已有夹持机构的橡胶气膜头，长时间重复伸缩，它的可靠性较之该项发明的机械小动作重复的可靠性差得多，这是已有技术难于克服的。只要这一执行终端的可靠性差，以前的多重环节的可靠性再高，效果也不会明显。

③简化自动控制程序，降低生产成本：

已有技术的酒瓶夹持机构上升之前必须先通气夹持酒瓶；在洒瓶夹持机构下降至一定高度后必须先断气才能松开酒瓶。而该项发明把通气夹持酒瓶和断气松开酒瓶的程序完全取消。表面上看只是减少了一道程序。但是当装、卸箱机的自动化程度越高、速度越快时，涉及到通、断气控制的设施和程序也越复杂。因此这道程序的取消越可明显地简化设计、生产制造和运行维修量。以价格从十几万、几十万甚至几百万元的装、卸箱机来看，既然它们的终端酒瓶夹持机构都能按程序要求实现规定的上升、下降动作，那么只要将酒瓶夹持机构采用该项发明，那么所有连带通、断气的控制及其附属设施，显然都成了“蛇足”，多余，当然也就是人为地浪费。因此这项发明对降低生产成本、提高经济效益，有相当大的意义；

④由于当前市场装、卸箱机的售价过高，国内85％的中、小啤酒厂在购置生产线时都没有配备装、卸箱机。而是用人工装、卸箱。工人劳动强度大，危险性高，酒瓶暴裂伤人的事故经常发生。若以此发明生产装、卸箱机，因其成本会大幅度下降。价格竞争优势十分明显，适应大量中小啤酒厂的购买力，市场前景潜力很大；

⑤在啤酒包装机械领域里，装、卸箱机的夹持机构已成固定模式，没有人认为在这方面还有动脑筋的必要，当然也没有人看出已有技术的“画蛇添足”，世界乃至国内皆然。该项发明挑战了这一现实。

Claims (5)

1、一种用于啤酒装、卸箱机的酒瓶夹持机构，其特征在于：以两根互相平等并且具有一定刚度和特定尺寸的杆状物，称之为夹杆，从酒瓶咀凸起部分的下部、瓶茎直径最小的部位的两侧夹持酒瓶，这样的两根夹杆作为一个夹持单元可夹持6个酒瓶，以4个这样的夹持单元组合成一次可同时夹持一塑箱24个酒瓶的夹持机构。

2、如权利要求1所述的酒瓶夹持机构，其特征在于：4个夹持单元的8根夹杆，其中4根为静夹杆，在夹持酒瓶时并不运动，固定在一个矩形金属框，称之为静夹杆固定基上；另外4根为动夹杆，在夹持酒瓶时向静夹杆作水平接近运动，每2根分别固定在两个较小的矩形金属框，称之为动类杆固定基上，小金属框在大金属框内对称分布，二者之间在水平方向可以互相接触滑动、但在垂直方向不能相互运动；所有的动、静夹杆都处于同一水平面且互相平行，且该水平面要按规定尺寸低于动、静夹杆固定基水平面；所有酒瓶被夹持的部位都处于动静夹杆中间且与夹杆保持规定的距离；当动夹杆固定基受到水平方向大小相等、方向相反的作用力时，动夹杆便向静夹杆运动，产生夹持力夹持酒瓶。

3、如权利要求2所述使动夹杆向静夹杆靠近产生夹持力的结构，其特征在于：可以将垂直提升力变换为水平方向相反的推力、并与静夹杆固定基作垂直方向可以相互滑动连接的等腰三角形铁块；与该铁块的两侧斜面接触滑动、对称分布、分别与两个动夹杆固定基刚性连接的轴承。

4、如权利要求3所述用提升力产生水平夹持力的机构，决定该机构是否夹持酒瓶的机械结构，其特征在于：与等腰三角形铁块刚性连接、并可以被与静夹杆固定基轴性连接的勾齿勾住或不勾住的矩形铁块，该铁块被勾齿勾住，夹持机构上升时不夹持酒瓶，不勾住，就夹持酒瓶。

5、如权力要求4所述的决定夹持机构是否夹持酒瓶的机构，决定该机构按动作程序要求有选择地决定是否夹持洒瓶的机构，其特征在于：上端通过拉簧与勾齿相连、中部通过轴与静夹杆固定基连接、下部可以被固定于夹持机构之外确定位置的支撑物所支撑因而产生扭动的杠杆。

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