CN203318763U - 一种翻杯机构以及具有该翻杯机构的灌装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翻杯机构以及具有该翻杯机构的灌装机。该翻杯机构包括翻转部、夹持部、升降部、输送部，所述夹持部安装在翻转部上并随翻转部往复运动，所述升降部位于翻转部一侧并且位于夹持部下方，所述输送部位于翻转部另一侧并且位于夹持部下方。翻杯机构基于绕转式翻杯结构，可以兼容在两道独立的输送线上，因此可以与两个相邻工序上的设备形成较好衔接匹配关系。翻杯机构结合在灌装机上达到了输出倒置状态的杯子的目的，如此就避免了在输送杯子过程中再进行翻杯操作。

Description

一种翻杯机构以及具有该翻杯机构的灌装机

技术领域

本实用新型涉及一种翻杯机构以及具有该翻杯机构的灌装机。

背景技术

在采用杯状容器灌装产品的灌装生产工艺中，经过灌装的杯子有的需要倒置才能从灌装工序进入包装工序。目前杯状容器的倒置即将杯子翻转一百八十度的工艺多数通过人工操作完成，也有通过机械装置完成翻杯操作。例如2012年3月14日公布的公告号CN102372098A的中国专利公开了一种奶杯翻转装置，该奶杯翻转装置包括上转槽、下转槽、夹紧装置、旋转装置、升降装置、固定架和机架，以使用方向为基准，下转槽位于上转槽正下方，上转槽设有方向朝下的第一U型开口，下转槽设有方向朝上的第二U型开口，夹紧装置运动端可带动上下转槽相对运动而改变第一、第二U型开口之间的距离，旋转装置固定端固设于固定架上，旋转装置运动端可带动夹紧装置旋转，升降装置的固定端设于机架上，升降装置的运动端可带动固定架升降。该翻杯装置采用支撑式夹紧翻转结构，杯子下端得到支撑力同时杯子上端受到压力，使得杯子在中心线方向上受到夹紧力。通过该连接形式，杯子固定在上下转槽之间并随旋转装置运动。

杯状容器在灌装过程中输送都依靠输送带进行，杯子下端受到输送带支撑，要通过该奶杯翻转装置来进行翻杯操作必须在同一作业平面内将杯子推入装置内，同一作业平面是指输送带表面与下转槽的表面持平行成连贯的作业平面。由此造成该上下夹紧结构的翻杯装置与现有的灌装设备中的输送带很难直接匹配。翻杯装置只有在输送机构的衔接作用下才能与灌装设备匹配，如此翻杯操作在杯子输送过程中进行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是通过改变杯子固定方式，避免翻杯作业面与支撑面持平的弊端带来的衔接匹配难的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、兼容性能强的翻杯机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该翻杯机构包括翻转部、夹持部、升降部、输送部，所述夹持部安装在翻转部上并随翻转部往复运动，所述升降部位于翻转部一侧并且位于夹持部下方，所述输送部位于翻转部另一侧并且位于夹持部下方。

该技术方案中翻杯作业高度要高于杯子的支撑面所在高度。这是因为翻杯机通过夹持杯子两侧来实现翻杯动作。这与在杯子上下端夹紧固定杯子的不同之处在于杯子的被夹持部位与杯子受到支撑力的部位是两个部位，因此产生两种作用力的机构之间不会相互干涉、也不需要高度的衔接匹配关系。工作时只需要保证杯子处于翻杯机构的工作范围内，而杯子下端可以不在翻杯机构的工作范围内。夹持部夹持杯子，夹持部带动杯子围绕翻转部翻转运动；翻转部转动后夹持部松开，杯子落入输送部，如此杯子的放置状态颠倒，实现翻杯操作。

夹持部夹持杯子的方式可以由多种技术方案，一种是将杯子向翻转部推，致使杯子在夹持部与翻转部之间被夹持；另一种是在垂直翻转方向上夹持杯子。夹持部的工作原理是提供宽度小于杯子宽度的夹持区域，杯子在自重作用下被夹持部夹持。所述翻转部包括翻转轴和连接杆，所述夹持部包括夹持气缸、支撑头和支撑板Ⅰ，所述翻转轴两端分别固定有连接杆，连接杆上都安装有夹持气缸，所述夹持气缸的活塞伸缩方向垂直翻转轴的中心线的延伸方向垂直，所述支撑板Ⅰ的两端分别安装在两个夹持气缸的活塞端，所述支撑板Ⅰ与翻转轴平行，所述支撑头固定安装在支撑板Ⅰ上，所述支撑头上设有支撑面，所述支撑面朝向翻转轴所在位置。夹持气缸伸出后支撑头便能向翻转轴所在位置运动，支撑头与翻转轴之间的距离变短，当夹持气缸的活塞完全伸出时支撑头与翻转轴之间的距离就是用于夹持杯子的距离。杯子一般都为上宽下窄的圆台结构，支撑头的支撑面为凹面结构，因此支撑头上的支撑面与杯子的表面形状对应。夹持时，杯子与支撑头之间为面接触，这样可很好的保护杯子表面，避免支撑头对杯子造成磨损。面接触的优点还在于提供了足够的支撑力，在翻转过程中支撑头起到固定杯子相对翻转轴的位置的作用。

为了提高夹持部安装后的牢固程度，翻转轴两端都设有连接杆。这样就迫使杯子采用从下往上的进入方式运动到翻转部与夹持部之间，这样就需要有升降部配合。作为本实用新型的优选，所述升降部包括升降气缸、支撑板Ⅱ和支撑座，所述支撑板Ⅱ两端各固定安装有升降气缸，所述支撑板Ⅱ上固定安装有支撑座，所述支撑板Ⅱ平行于翻转轴，所述升降气缸的活塞伸缩方向垂直于翻转轴。升降部直接从输送杯子的输送部件上获取杯子，然后送入翻杯机构所在位置。在本实用新型技术方案中进杯方式除上述通过升降部配合完成的方式外，也可以直接通过翻转部转动，使夹持部位于杯子的一侧，进而杯子位于该翻杯机构内部，再经翻转得到倒置的杯子。

作为本实用新型的优选，所述输送部包括载物台和推杯气缸，所述推杯气缸位于载物台的一侧，所述推杯气缸的活塞末端朝向载物台所在位置，所述推杯气缸的活塞末端上设有推板，所述推板位于载物台上部。设置载物台的作用在于稳定倒置杯子的运动趋势，使其平稳的放置在载物台上。杯子平稳后有利于其自身在输出时保持平衡，避免翻倒。

作为本实用新型的优选，所述输送部还包括输送带，输送带位于载物台的另一侧，所述输送带输送方向与翻转部转动方向垂直，所述输送带输送方向与推杯气缸的活塞伸缩方向垂直。载物台间隔在输送带和夹持部之间，倒置的杯子首先置于载物台上，然后杯子被推送到输送带上。输送带的作用在于及时输出处于倒置的杯子，以便翻杯机构连续作业。

本实用新型要解决的另一个技术问题是将该翻杯机构结合在灌装机上，使翻杯机构直接与灌装机形成一体，避免间接通过输送带与灌装机连接的问题，为此本实用新型还提供一种可直接提供翻杯操作的灌装机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：灌装机包括呈环状设置的输送模架、清洗机构、灌装机构、封杯切割机构，所述清洗机构、灌装机构、封杯切割机构在输送模架转动方向上依次设置，所述输送模架上设有成列分布的模孔，所述灌装机还包括翻杯机构，所述翻杯机构在输送方向上位于封杯切割机构的下方，所述翻杯机构包括翻转部、夹持部、升降部、输送部，所述翻转部、夹持部、输送部位于输送模架上方，所述夹持部安装在翻转部上并随翻转部往复运动，所述升降部位于翻转部一侧，所述升降部位于输送模架下方并且位于夹持部下方，所述输送部位于翻转部另一侧并且位于夹持部下方，所述升降部朝向模孔。升降部直接从灌装机中顶出灌装有产品的杯子，杯子通过翻转机构被倒置输出，从而使得灌装机具有了翻杯输出的功能，这样可以避免在输送线上设置翻杯装置。

作为本实用新型的优选，所述翻转部包括翻转轴和连接杆，所述夹持部包括夹持气缸、支撑头和支撑板Ⅰ，所述翻转轴与输送模架平行，所述翻转轴两端分别固定有连接杆，连接杆上都安装有夹持气缸，所述夹持气缸的活塞伸缩方向垂直翻转轴的中心线的延伸方向垂直，所述支撑板Ⅰ的两端分别安装在两个夹持气缸的活塞端，所述支撑板Ⅰ与翻转轴平行，所述支撑头固定安装在支撑板Ⅰ上，所述支撑头上设有支撑面，所述支撑面朝向翻转轴所在位置，所述支撑头个数与模孔个数相同，相邻的支撑头的间距与相邻的模孔的间距相同。夹持部结构与输送模架结构对应，升降部可以从输送模架上同时顶出多个杯子，而夹持部可以同时夹持多个杯子，翻转后便可同时得到多个倒置的杯子。

作为本实用新型的优选，所述升降部包括升降气缸、支撑板Ⅱ和支撑座，所述支撑板Ⅱ两端各固定安装有升降气缸，所述支撑板Ⅱ上固定安装有数量与模孔数量一致的支撑座，相邻的支撑座的间距与相邻的模孔的间距相同，所述支撑板Ⅱ平行于输送模架，所述升降气缸的活塞伸缩方向垂直于输送模架。升降部的作用在于顶出位于输送模架上的杯子。

作为本实用新型的优选，所述输送部包括载物台和推杯气缸，所述载物台与输送模架平行，所述推杯气缸位于载物台的一侧，所述推杯气缸的活塞末端朝向载物台所在位置，所述推杯气缸的活塞末端上设有推板，所述推板位于载物台上部。设置载物台的作用在于稳定倒置杯子的运动趋势，使其平稳的放置在载物台上。杯子平稳后有利于其自身在输出时保持平衡，避免翻倒。

作为本实用新型的优选，所述输送部还包括输送带，输送带位于载物台的另一侧，所述输送带输送方向与翻转部转动方向垂直，所述输送带输送方向与推杯气缸的活塞伸缩方向垂直。载物台间隔在输送带和夹持部之间，倒置的杯子首先置于载物台上，然后杯子被推送到输送带上。输送带的作用在于及时输出处于倒置的杯子，以便翻杯机构连续作业。

本实用新型采用上述技术方案：翻杯机构基于绕转式翻杯结构，可以兼容在两道独立的输送线上，因此可以与两个相邻工序上的设备形成较好衔接匹配关系。翻杯机构结合在灌装机上达到直接输出倒置状态的杯子的目的，如此就避免在输送杯子过程中进行翻杯操作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机结构示意图；

图2为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅰ；

图3为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅲ；

图4为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅳ；

图5为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅴ；

图6为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅵ；

图7为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅶ；

图8为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅷ；

图9为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅸ；

图10为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅹ；

图11为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅺ；

图12为本实用新型一种翻杯机构以及具有该杯机构的灌装机的灌装机的工作示意图Ⅻ。

具体实施方式

如图1所示，灌装机包括机架、输送模架1、落杯机构2、清洗机构3、灌装机构4、封杯切割机构5、翻杯机构6。输送模架1、落杯机构2、清洗机构3、灌装机构4、封杯切割机构5、翻杯机构6都安装在机架上。输送模板为长条形的板状，其上设有呈直线状排列的模孔，该模孔用于容纳杯子并夹持杯子。输送模架1安装在输送链上呈环状，输送模架1之间并排平行设置，杯子落入输送模架1上后可以成排行进。落杯机构2位于环状输送模架1的一端，在输送模架1运动方向上清洗机构3、灌装机构4、封杯切割机构5、翻杯机构6依次分布。翻杯机构6位于封杯切割机构5和落杯机构2之间，灌装机工作时呈逆时针运动，故翻杯机构6所在工位位于封杯切割机构5所在工位的下方。

翻杯机构6包括翻转部、夹持部、升降部、输送部。翻转部由翻转轴7和连接杆8组成，翻转轴7两端通过轴承活动安装在机架上，翻转轴7位于输送模架1的上方并且翻转轴7与输送模架1之间处于平行的位置关系。夹持部包括夹持气缸9、支撑头10和支撑板Ⅰ11，夹持气缸9通过连接杆8固定连接在翻转轴7上。翻转轴7的两端分别固定连接有两根连接杆8，两根连接杆8相对翻转轴7的中心线对称，翻转轴7两端的连接杆8之间呈平行的位置关系。夹持气缸9的活塞朝向翻转轴7所在位置，并且夹持气缸9的活塞伸缩方向与翻转轴7的中心线的延伸方向垂直。因此翻转轴7上固定安装有两个夹持气缸9，支撑板Ⅰ11固定在夹持气缸9的活塞端上，支撑板Ⅰ11与翻转轴7平行。当夹持气缸9伸缩时支撑板Ⅰ11与翻转轴7之间的间距会相应变化。支撑头10固定安装在支撑板Ⅰ11上，它位于支撑板Ⅰ11的内侧即支撑板Ⅰ11面向翻转轴7的该侧。支撑头10上设有内凹的支撑面12，支撑面12朝向翻转轴7所在位置。该支撑面12为上宽下窄结构的圆锥面，该结构与杯子的外形对应，因为现有的杯子一般都为上宽下窄的杯口宽度大于杯底宽度的结构。支撑头10的数量与输送模架1上的模孔数量相同，并且支撑头10之间也呈直线状排列，其间距与相邻模孔的间距相同；任意一个支撑头10都位于模孔的正上方。

输送部位于翻转轴7的一侧，它包括输送带13、载物台14和推杯气缸15。由于输送部的作业高度略低于翻转部的作业高度，因此整个输送部位于翻转部的下方，即翻转部带动夹持部运动形成的运动范围位于输送部的上方。载物台14一端靠近翻转轴7，输送带13位于载物台14的一侧、推杯气缸15位于载物台14的另一侧。推杯气缸15的活塞朝向载物台14所在位置，其活塞末端安装有推板16，推板16位于载物台14上部并且横跨在载物台14上。推杯气缸15伸缩时推板16在载物台14上方往复运动。输送带13通过皮带轮安装在机架上，输送带13在皮带轮上支撑展开。输送带13转动后形成的输送方向与推杯气缸15的活塞伸缩方向垂直。输送带13的载物面位于载物台14的载物面的下方。

翻转部、夹持部、输送部都位于输送模架1的上部，升降部位于输送模架1的下部。升降部包括升降气缸、支撑板Ⅱ和支撑座17。升降气缸的活塞伸缩方向垂直于输送模架1。机架上安装有两个升降气缸，支撑板Ⅱ的两端分别安装在两个升降气缸的活塞末端，支撑座17固定安装在支撑板Ⅱ上并且呈直线状排列。相邻支撑座17的间距与相邻模孔的间距相同，任意一个支撑座17都位于模孔的正下方。升降气缸伸出时支撑座17会向模孔所在位置运动。

初始状态下，升降气缸、夹持气缸9、推杯气缸15都收缩，支撑座17远离输送模架1、支撑头10远离翻转轴7、推板16位于远离输送带13的位置，夹持部位于升降部的上方。工作时，落杯机构2向输送模架1放置杯子，杯子在模孔处被夹持。落杯后输送模架1上夹持有一整列杯子。杯子随输送模架1运动，先是经过清洗机构3，杯子在清洗机构3内被清洗除菌、烘干。接着，杯子运动到灌装机构4，产品直接灌入杯子内。再接着，灌装有产品的杯子运动到封杯切割机构5处进行覆膜和切杯操作。最后，杯子运动到翻杯机构6所在位置，如图2所示，杯子刚好位于支撑座17的正上方，此时输送模架1暂停运动。如图3所示，升降气缸伸出，支撑座17竖直往上朝着输送模架1所在位置运动，杯子底部与支撑座17接触后开始被支撑座17顶出。

如图4所示，夹持气缸9伸出，支撑头10朝翻转轴7所在位置运动，支撑头10在杯子的一侧推动杯子向翻转轴7处运动，直至杯子两侧分别被支撑头10和翻转轴7限制为止。此时，升降气缸收缩下降。这里所述的限制是由于支撑面12的限位作用引起，因此支撑面12为圆锥面，它与翻转轴7之间形成的夹持区域宽度小于杯子一处的宽度，而且它与杯子的外形一致，所以在竖直向下的方向上杯子受到限制，但在竖直向上的方向上杯子不受限制。翻转轴7转动，转动后夹持部向输送部所在位置运动，如图5所示。

如图6、7所示，夹持部运动到输送部的上方后夹持气缸9收缩，支撑头10脱离杯子，恢复到初始位置。此刻，在夹持部中，杯子处于倒置和倾斜的状态，杯子脱离支撑头10后在惯性作用下下落到载物台14上。与此同时，输送模架1继续按照原有输送方向运动，如此就使得下一个灌装有产品的杯子进入翻杯机构6所在工位。翻转轴7恢复初始位置即位于升降部的上方，然后升降部继续将杯子顶向夹持部所在位置。落在载物台14上的杯子处于倒置状态，由于载物台14本身是固定在机架上，是处于静止状态，所以倒置的杯子落在载物台14上后会经过一个缓冲和整顿的过程，最终倒置的杯子平稳的放置在载物台14上。如图8所示，倒置的杯子稳定的立于载物台14后推杯气缸15伸出，推板16在推杯气缸15的带动下向输送带13所在位置运动。杯子被推板16推向输送带13，并落入输送带13上。

如图10、11、12所示，载物台14空载后，翻转部及夹持部再次将杯子向载物台14所在位置翻动，使杯子处于倒置状态。由于前一个翻杯过程中杯子已经从载物台14上移出，输送带13上的杯子也被向外输送，故下一个翻杯操作才能连续进行。

除上述实施例外，该技术方案中气缸部件主要功能是提供往复运动的动力，因此可以通过连杆机构代替、也可以使用电动丝杠代替；支撑面可以根据杯形来设置，因此除圆锥面外还可以是凹折面、横截面呈V形的折面；翻转轴转动角度可以是一百八十度，在该情况下输送带与翻转轴之间的距离增加，推杯气缸的行程也增加，如此夹持部将倒置的杯子平稳的放置在载物台上后即可在推杯气缸的推动下进入输送带上。

Claims (10)

1.一种翻杯机构，其特征在于：所述翻杯机构(6)包括翻转部、夹持部、升降部、输送部，所述夹持部安装在翻转部上并随翻转部往复运动，所述升降部位于翻转部一侧并且位于夹持部下方，所述输送部位于翻转部另一侧并且位于夹持部下方。

2.根据权利要求1所述翻杯机构，其特征在于：所述翻转部包括翻转轴(7)和连接杆(8)，所述夹持部包括夹持气缸(9)、支撑头(10)和支撑板Ⅰ(11)，所述翻转轴(7)两端分别固定有连接杆(8)，连接杆(8)上都安装有夹持气缸(9)，所述夹持气缸(9)的活塞伸缩方向垂直翻转轴(7)的中心线的延伸方向垂直，所述支撑板Ⅰ(11)的两端分别安装在两个夹持气缸(9)的活塞端，所述支撑板Ⅰ(11)与翻转轴(7)平行，所述支撑头(10)固定安装在支撑板Ⅰ(11)上，所述支撑头(10)上设有支撑面(12)，所述支撑面(12)朝向翻转轴(7)所在位置。

3.根据权利要求2所述翻杯机构，其特征在于：所述升降部包括升降气缸、支撑板Ⅱ和支撑座(17)，所述支撑板Ⅱ两端各固定安装有升降气缸，所述支撑板Ⅱ上固定安装有支撑座(17)，所述支撑板Ⅱ平行于翻转轴(7)，所述升降气缸的活塞伸缩方向垂直于翻转轴(7)。

4.根据权利要求1所述翻杯机构，其特征在于：所述输送部包括载物台(14)和推杯气缸(15)，所述推杯气缸(15)位于载物台(14)的一侧，所述推杯气缸(15)的活塞末端朝向载物台(14)所在位置，所述推杯气缸(15)的活塞末端上设有推板(16)，所述推板(16)位于载物台(14)上部。

5.根据权利要求4所述翻杯机构，其特征在于：所述输送部还包括输送带(13)，输送带(13)位于载物台(14)的另一侧，所述输送带(13)输送方向与翻转部转动方向垂直，所述输送带(13)输送方向与推杯气缸(15)的活塞伸缩方向垂直。

6.一种具有该翻杯机构的灌装机，所述灌装机包括呈环状设置的输送模架(1)、清洗机构(3)、灌装机构(4)、封杯切割机构(5)，所述清洗机构(3)、灌装机构(4)、封杯切割机构(5)在输送模架(1)转动方向上依次设置，所述输送模架(1)上设有成列分布的模孔，其特征在于：所述灌装机还包括翻杯机构(6)，所述翻杯机构(6)在输送方向上位于封杯切割机构(5)的下方，所述翻杯机构(6)包括翻转部、夹持部、升降部、输送部，所述翻转部、夹持部、输送部位于输送模架(1)上方，所述夹持部安装在翻转部上并随翻转部往复运动，所述升降部位于翻转部一侧，所述升降部位于输送模架(1)下方并且位于夹持部下方，所述输送部位于翻转部另一侧并且位于夹持部下方，所述升降部朝向模孔。

7.根据权利要求6所述灌装机，其特征在于：所述翻转部包括翻转轴(7)和连接杆(8)，所述夹持部包括夹持气缸(9)、支撑头(10)和支撑板Ⅰ(11)，所述翻转轴(7)与输送模架(1)平行，所述翻转轴(7)两端分别固定有连接杆(8)，连接杆(8)上都安装有夹持气缸(9)，所述夹持气缸(9)的活塞伸缩方向垂直翻转轴(7)的中心线的延伸方向垂直，所述支撑板Ⅰ(11)的两端分别安装在两个夹持气缸(9)的活塞端，所述支撑板Ⅰ(11)与翻转轴(7)平行，所述支撑头(10)固定安装在支撑板Ⅰ(11)上，所述支撑头(10)上设有支撑面(12)，所述支撑面(12)朝向翻转轴(7)所在位置，所述支撑头(10)个数与模孔个数相同，相邻的支撑头(10)的间距与相邻的模孔的间距相同。

8.根据权利要求7所述灌装机，其特征在于：所述升降部包括升降气缸、支撑板Ⅱ和支撑座(17)，所述支撑板Ⅱ两端各固定安装有升降气缸，所述支撑板Ⅱ上固定安装有数量与模孔数量一致的支撑座(17)，相邻的支撑座(17)的间距与相邻的模孔的间距相同，所述支撑板Ⅱ平行于输送模架(1)，所述升降气缸的活塞伸缩方向垂直于输送模架(1)。

9.根据权利要求6所述灌装机，其特征在于：所述输送部包括载物台(14)和推杯气缸(15)，所述载物台(14)与输送模架(1)平行，所述推杯气缸(15)位于载物台(14)的一侧，所述推杯气缸(15)的活塞末端朝向载物台(14)所在位置，所述推杯气缸(15)的活塞末端上设有推板(16)，所述推板(16)位于载物台(14)上部。

10.根据权利要求9所述灌装机，其特征在于：所述输送部还包括输送带(13)，输送带(13)位于载物台(14)的另一侧，所述输送带(13)输送方向与翻转部转动方向垂直，所述输送带(13)输送方向与推杯气缸(15)的活塞伸缩方向垂直。

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