凹口瓶自动拧盖装置

技术领域

本发明涉及一种自动包装装置，具体涉及凹口瓶自动拧盖装置。

背景技术

现有的饮料瓶大部分是瓶口向上突出，利用自动化生产线上的拧盖装置，可以将瓶盖拧在瓶身上。拧盖装置包括输送机构、拧盖机构和供盖机构，输送机构一般采用输送带进行传输，饮料瓶一字排列在输送机构上，通过供盖机构，将瓶盖输送到输送机构上方，在饮料瓶经过供盖机构时，瓶口将瓶盖带离供盖机构，再通过下游设置的拧盖机构，将瓶口上的瓶盖拧紧。

但是随着用户需求的增加，饮料瓶的结构也在发生变化，为了方便运输等用途，饮料瓶的瓶口不在凸出瓶身，而是变为内凹形的饮料瓶，其瓶口低于瓶身的顶面，这就导致瓶口在经过供盖机构后，供盖机构上的下一个瓶盖会被瓶身蹭到而脱落，造成瓶盖浪费，目前的自动拧盖装置无法适用在凹口的饮料瓶上。

发明内容

本发明的目的在于提供凹口瓶自动拧盖装置，能够有效解决现有凹口瓶应用在现有转动拧盖装置上时，瓶身会蹭掉供盖机构上的瓶盖的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

凹口瓶自动拧盖装置，包括输送机构、拧盖机构和供盖机构，所述拧盖机构和所述供盖机构均位于所述输送机构上方，按输送机构运行方向，所述供盖机构位于所述拧盖机构的上游，还包括接驳机构，所述接驳机构包括平移驱动机构和取盖柱，所述平移驱动机构驱动所述取盖柱沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，所述拧盖机构和所述供盖机构均位于所述取盖柱的运行轨迹上。

优选的，所述平移驱动机构包括横向移动机构和纵向移动机构，所述纵向移动机构滑动设置在所述横向移动机构上，所述取盖柱滑动设置在所述纵向移动机构上。设置横向移动机构和纵向移动机构共同驱动取盖柱沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，采用横向和纵向分开驱动的方式，有利于简化平移驱动机构的结构，更稳定的实现取盖柱环形单向运动轨迹。

优选的，所述横向移动机构包括横向导轨、直线电机和横向滑块，所述横向导轨的长度方向与所述输送机构的运行方向相同，所述横向滑块滑动设置在所述横向导轨上，所述直线电机驱动所述横向滑块沿所述横向导轨滑动，所述纵向移动机构设置在所述横向滑块上。通过直线电机驱动横向滑块能稳定的沿输送机构运行方向滑动，并且利用横向导轨，在横向滑块移动时提供导向作用，确保横向滑块能沿直线运动。

优选的，所述纵向移动机构包括纵向导轨、直线气缸和纵向滑块，所述直线气缸驱动所述纵向滑块沿所述纵向导轨滑动，所述取盖柱固定在所述纵向滑块上，所述纵向导轨的长度方向与所述输送机构的运动方向垂直。通过直线气缸推动纵向滑块沿纵向导轨滑动，实现纵向滑块沿与输送机构运动方向垂直的方向运动，配合横向移动机构，实现取盖柱水平面内的环形运动。

优选的，所述拧盖机构包括至少一组拧盖组件，所述取盖柱通过取盖板设置在所述平移驱动机构上，所述取盖柱的数量与所述拧盖组件数量相等。拧盖机构可以包括一组或者多组拧盖组件，以便同时对一个或多个凹口瓶进行拧盖操作，而取盖柱数量与拧盖组件数量相等，以确保接驳机构可以同时为所有的拧盖组件供应瓶盖，而所有的取盖柱均设置在取盖板上，方便控制所有取盖柱同步运动。

优选的，所述供盖机构包括两条供应不同尺寸瓶盖的供盖通道，所述供盖通道在垂直于输送机构的输送方向上间隔排列，所述供盖通道在平行于输送机构的输送方向上并排排列。通过两条供盖通道，提供不同尺寸的瓶盖，以满足不同尺寸凹口瓶的对瓶盖的需求，而且两条供盖通道的排列方式相互之间不会干涉。

优选的，凹口瓶自动拧盖装置还包括主限位机构，所述主限位机构包括限位驱动机构和限位板，所述限位驱动机构驱动所述限位板插入或移出凹口瓶的输送轨迹上。通过主限位机构对输送机构上的凹口瓶进行拦截，以保证凹口瓶在拧盖时相对拧盖机构处于静止状态，让拧盖机构上抓取的瓶盖准确的拧到凹口瓶的瓶口。

优选的，所述限位驱动机构包括限位架、限位气缸和限位滑杆，所述限位气缸包括缸体和活塞，所述限位气缸的缸体固定在所述限位架上，所述限位滑杆与所述限位架滑动连接，所述限位气缸的活塞端部和所述限位滑杆的端部均与所述限位板固定连接，所述限位气缸驱动所述限位板垂直插入或移出凹口瓶的输送轨迹上。通过限位气缸驱动限位板沿限位滑杆长度方向滑动，以便精确的控制限位板插入到两个相邻的凹口瓶之间，对位于拧盖机构下方凹口瓶进行定位，而限位架则为限位气缸和限位滑杆提供固定和安装的作用。

优选的，凹口瓶自动拧盖装置还包括副限位机构，所述副限位机构和主限位机构分别位于所述输送机构运行方向的左右两侧，所述限位板包括插入部和侧挡部，所述插入部用于插入至凹口瓶的输送轨迹上阻挡所述凹口瓶运输，所述副限位机构与所述侧挡部配合从两侧夹紧所述凹口瓶。副限位机构用于和主限位机构配合，对凹口瓶沿输送方向的左右两侧进行限位，保证凹口瓶在拧盖时的位置正确。

优选的，所述副限位机构包括副挡板和副驱动机构，所述副驱动机构驱动所述副挡板靠近或者远离所述侧挡部。副限位机构利用副驱动机构控制副挡板靠近或者远离侧挡部，从而实现副挡板与限位板配合可以对凹口瓶在输送机构上的位置进行微调。

与现有技术相比，本发明的优点是：

通过增加接驳机构，解决目前凹口瓶的瓶身容易蹭掉供盖机构上瓶盖的问题。接驳机构上设有取盖柱，用于将供盖机构上的瓶盖取下，并通过平移驱动机构带动取盖柱沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，拧盖机构和供盖机构均位于取盖柱的运行轨迹上，利用取盖柱将从供盖机构上取下的瓶盖送到拧盖机构位置，并通过拧盖机构将瓶盖拧在由输送机构运输过来的凹口瓶的瓶口上，由此避免了凹口瓶直接与供盖机构接触，从而避免瓶盖被蹭掉。而取盖柱的运行轨迹是沿环形轨迹单向运动，也就是取盖柱只从一侧通过供盖机构进行取盖，避免了取盖柱将瓶盖交由拧盖机构退回到取盖初始位置时将供盖机构上瓶盖撞掉的问题。通过在现有自动拧盖装置上增加接驳机构，无需对现有的输送机构、拧盖机构和供盖机构的结构进行调整，极大的扩大了适用范围，降低改造成本。

附图说明

图1为本发明凹口瓶自动拧盖装置的立体图一；

图2为本发明凹口瓶自动拧盖装置的立体图二；

图3为本发明凹口瓶自动拧盖装置的立体图三；

图4为本发明凹口瓶自动拧盖装置中取盖柱的运行轨迹示意图；

图5为本发明凹口瓶自动拧盖装置中接驳机构的立体图；

图6为本发明凹口瓶自动拧盖装置中限位驱动机构的立体图；

图7为本发明凹口瓶自动拧盖装置中副限位机构的立体图；

图8为本发明凹口瓶自动拧盖装置装有凹口瓶时的立体图；

图9为本发明凹口瓶自动拧盖装置中当取盖柱运行到拧盖机构下方时的结构示意图；

图10为本发明凹口瓶自动拧盖装置中当取盖柱上瓶盖被拧盖机构取下后的结构示意图；

图11为本发明凹口瓶自动拧盖装置中拧盖机构的结构示意图。

附图标记为：

输送机构100；

拧盖机构200、竖直驱动电机210、拧盖固定板220、拧盖驱动电机230、拧盖头240；

供盖机构300、供盖通道310；

接驳机构400、平移驱动机构410、横向导轨411、直线电机412、横向滑块413、纵向导轨414、直线气缸415、纵向滑块416、取盖柱420、取盖板430；

主限位机构500、限位驱动机构510、限位架511、限位气缸512、限位滑杆513、限位板520、插入部521、侧挡部522；

副限位机构600、副挡板610、副驱动机构620。

具体实施方式

凹口瓶自动拧盖装置，包括输送机构、拧盖机构和供盖机构，所述拧盖机构和所述供盖机构均位于所述输送机构上方，按输送机构运行方向，所述供盖机构位于所述拧盖机构的上游，还包括接驳机构，所述接驳机构包括平移驱动机构和取盖柱，所述平移驱动机构驱动所述取盖柱沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，所述拧盖机构和所述供盖机构均位于所述取盖柱的运行轨迹上。通过增加接驳机构，解决目前凹口瓶的瓶身容易蹭掉供盖机构上瓶盖的问题。接驳机构上设有取盖柱，用于将供盖机构上的瓶盖取下，并通过平移驱动机构带动取盖柱沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，拧盖机构和供盖机构均位于取盖柱的运行轨迹上，利用取盖柱将从供盖机构上取下的瓶盖送到拧盖机构位置，并通过拧盖机构将瓶盖拧在由输送机构运输过来的凹口瓶的瓶口上，由此避免了凹口瓶直接与供盖机构接触，从而避免瓶盖被蹭掉。而取盖柱的运行轨迹是沿环形轨迹单向运动，也就是取盖柱只从一侧通过供盖机构进行取盖，避免了取盖柱将瓶盖交由拧盖机构退回到取盖初始位置时将供盖机构上瓶盖撞掉的问题。通过在现有自动拧盖装置上增加接驳机构，无需对现有的输送机构、拧盖机构和供盖机构的结构进行调整，极大的扩大了适用范围，降低改造成本。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，而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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1至图3为本发明凹口瓶自动拧盖装置的实施例，该自动拧盖装置包括输送机构100、拧盖机构200、供盖机构300和接驳机构400，输送机构100可以采用输送带或者输送辊，能保证连续平稳的运输凹口瓶，拧盖机构200可以固定在输送机构100上方，负责夹紧瓶盖并将瓶盖拧到凹口瓶的瓶口上，而在拧盖机构200上游的输送机构100上方还设有供盖机构300，用于连续提供瓶盖，而接驳结构主要作用是从供盖机构300上取下瓶盖，并将瓶盖送到拧盖机构200下方让拧盖机构200抓取，然后循环继续取瓶盖。接驳机构400包括平移驱动机构410和取盖柱420，平移驱动机构410带动取盖柱420沿位于同一水平面内的环形轨迹单向运动，以免在取盖柱420上的瓶盖被拧盖机构200抓取后回撤过程撞掉供盖机构300上的瓶盖。

如图11所示，拧盖机构200包括竖直驱动电机210、拧盖固定板220、拧盖驱动电机230和拧盖头240，拧盖驱动电机230和拧盖头240均设置在拧盖固定板220上，拧盖驱动电机230驱动拧盖头240旋转，而拧盖头240本身具有抓取瓶盖的功能，拧盖头240的具体结构可以参考现有公开文献。拧盖固定板220上可以设置一个或者两个及两个以上的拧盖头240，每个拧盖头240可以设置一个拧盖驱动电机230带动其旋转进行拧盖操作，也可以所有拧盖头240由一个拧盖驱动电机230驱动，本实施例中，在拧盖固定板220上设有两个拧盖头240，并且为每个拧盖头240都配置一个拧盖驱动电机230，也就是可以控制单独拧盖头240是独立运行，这样可以适应更多不同情况的拧盖需求。而竖直驱动电机210则是带动拧盖固定板220在竖直方向进行直线运动，以便使拧盖头240能下降到合适的高度，将拧盖头240上抓取的瓶盖拧在凹口瓶的瓶口上。

供盖机构300采用现有公开文献的方案，如公布号CN104276533A名为《一种塑盖供应装置》中的的方案进行供盖。在输送机构100上设置横跨输送机构100的机架，而供盖机构300固定在机架上，供盖机构300包括供盖通道310，供盖通道310至少有一条，在本实施例中，设置有两条供盖通道310，两条供盖通道310的尺寸不同，以便供应两种不同规格的瓶盖，在更换不同尺寸的凹口瓶时，只要调整接驳机构400的轨迹即可为两个规格的凹口瓶选择合适尺寸的瓶盖。两条供盖通道310在垂直于输送机构100的竖直平面内间隔设置，而在平行于输送机构100的平面内并排设置。采用该结构或类似结构的供盖机构300，其瓶盖处于待取位时是倾斜设置的，依靠取盖柱420抵住瓶盖的内侧壁将瓶盖从供盖机构300上带离，因此，取盖柱420的运动轨迹才不能是往复运动，而需要是环形轨迹单向运动。

本实施例对于平移驱动机构410的具体结构和取盖柱420的环形轨迹不做具体限定，包括但不限于以下所列举的情况：

实施例1：平移驱动机构410包括旋转驱动电机和悬臂，旋转驱动电机和取盖柱420分别位于悬臂的两端，由旋转驱动电机带动悬臂以悬臂的长度为半径进行旋转，因此，取盖柱420的运动轨迹为圆环形，根据拧盖机构200、供盖机构300和接驳机构400的位置，使取盖柱420顺时针或者逆时针旋转进行瓶盖的接驳操作。

实施例2：如图5所示，平移驱动机构410包括横向移动机构和纵向移动机构，纵向移动机构滑动设置在横向移动机构上，取盖柱420滑动设置在纵向移动机构上，通过横向移动机构和纵向移动机构控制取盖柱420的运动轨迹，横向移动机构和纵向移动机构可以同步运行也可以分别的单独运行，为了简化轨迹设定难度，本实施例中的横向移动机构和纵向移动机构单独运行，其运行轨迹如图4所示，图中的箭头为取盖柱420的单向运动方向，图中的两个框分别代表拧盖机构200所在工位和供盖机构300所在工位，其中位于上游的是供盖机构300所在工位。

优选的，横向移动机构主要驱动取盖柱420在水平面内沿输送机构100运行方向移动，横向移动机构包括横向导轨411、直线电机412和横向滑块413，横向导轨411有两条并且长度方向与输送机构100的运行方向平行，直线电机412也与横向导轨411平行设置，横向滑块413穿设在横向导轨411上，利用横向导轨411，在横向滑块413移动时起到限位作用，确保横向滑块413沿横向移动，而直线电机412与横向滑块413连接，通过直线电机412带动横向滑块413移动，而纵向移动机构固定在横向滑块413上。由于取盖柱420横向移动时需要准确的停留在拧盖机构200所在工位，采用直线电机412可以很好的满足取盖柱420的运行精度要求。

优选的，纵向移动机构主要驱动取盖柱420在水平面内与输送机构100运行方向垂直的方向移动，纵向移动机构包括纵向导轨414、直线气缸415和纵向滑块416，纵向导轨414也有两根，纵向滑块416滑动设置在纵向导轨414上，通过两根纵向导轨414可以确保纵向滑块416滑动时的平衡，直线气缸415固定在纵向导轨414的端部，通过直线气缸415推动纵向滑块416沿纵向导轨414滑动，而取盖柱420就固定挂在纵向滑块416上。根据预定的运行轨迹，取盖柱420纵向移动时主要是要避开供盖机构300，其精度要求相对较低，采用直线气缸415在为取盖柱420提供纵向移动动力的同时，有利于降低整体成本。

为了提高拧盖效率，拧盖机构200包括两组拧盖组件，也就是包括两组拧盖头240，相对应的取盖柱420也有两根，这样可以同时为拧盖组件提供两个瓶盖，而拧盖机构200也可以同时为两个凹口瓶进行拧盖操作。而为了方便取盖柱420的固定，可以在纵向滑块416上设置取盖板430，将取盖柱420固定在取盖板430上，既可以固定两个取盖柱420的相对位置与两组拧盖组件对应，还可以减小纵向滑块416的尺寸，避免将纵向滑块416做的过大，本实施例中在取盖板430上设有两个取盖柱420，两个取盖柱420沿输送机构的输送方向间隔排列，取盖柱420的数量与拧盖机构200上拧盖头240数量相等，取盖柱420的间距也与拧盖头240的间距相等。

如图6所示，在上述实施例的基础上，由于在拧盖时需要保持凹口瓶相对于拧盖机构200处于静止状态，而频繁的开关输送机构100会降低输送效率，因此，该自动拧盖装置还包括主限位机构500，主限位机构500设置的目的是为了正在拧盖时阻挡凹口瓶，同时保持输送机构100正常运行。主限位机构500包括限位驱动机构510和限位板520，限位驱动机构510驱动限位板520插入或者移出凹口瓶的输送轨迹上，也就是在需要拧盖时，限位驱动机构510控制限位板520插入到凹口瓶运行轨迹的前方，挡住凹口瓶不再随输送机构100移动，在凹口瓶拧完瓶盖后，限位板520撤出凹口瓶的运行轨迹，让拧盖完成的凹口瓶随输送机构100运往下一工序。

进一步，限位驱动机构510包括限位架511、限位气缸512和限位滑杆513，限位气缸512包括缸体和活塞，缸体固定在限位架511上，活塞与限位板520固定连接，同时，限位滑杆513的端部也固定在限位板520上，限位滑杆513的另一端穿设过限位架511并且与限位架511滑动连接，限位滑杆513与限位气缸512的活塞平行设置，在限位气缸512运行时，起到辅助稳定并限制限位板520轨迹的目的。

由于输送机构100在运输凹口瓶时会有振动，导致凹口瓶的位置会在输送机构100上发生一定偏移，容易导致瓶口无法对准拧盖机构200，因此，在设置主限位机构500的基础上，自动拧盖装置还设有与副限位机构600，主限位机构500和副限位机构600分别位于输送机构100运行方向的左右两侧，也就是主限位机构500和副限位机构600沿纵向分别设置在输送机构100的两侧，副限位机构600设置的目的是与主限位机构500配合，从两侧夹住等待拧盖的凹口瓶，以纠正凹口瓶的位置，让拧盖机构200能准确的将瓶盖拧在凹口瓶上。

如图6、图7所示，具体的限位板520包括插入部521和侧挡部522，插入部521用于插入到凹口瓶运行轨迹的前方，阻挡凹口瓶运行，而侧挡部522则是与副限位机构600配合夹紧凹口瓶，副限位机构600可以是固定不动的挡板，等待限位板520将凹口瓶推向副限位机构600，也可以副限位机构600带有驱动元件，主限位机构500和副限位机构600同时相向运动夹紧凹口瓶。本实施例中采用后者方案，副限位机构600包括副挡板610和副驱动机构620，副驱动机构620可以采用气缸或者直线电机412等驱动元件，带动副挡板610靠近或者远离限位板520的侧挡部522。

如图4所示为取盖柱420的运行轨迹，取盖柱420沿箭头方向运行，其运行轨迹为矩形，图中的两个框分别为A和B，其中A代表供盖机构300的工位，B代表拧盖机构200的工位，将取盖柱420的运行轨迹分为a、b、c、d四个直线段，下面结合图4和图8至图10(为了更方便看清楚接驳机构400的运行位置，图9和图10中隐去了凹口瓶)对本实施例中自动拧盖装置的运行做详细的说明：

如图8所示，接驳机构400位于起始位置，取盖柱420位于供盖机构300上游方向，也就是取盖柱420运行轨迹a线段的起点，此时横向移动机构的直线电机412启动，带动横向滑块413沿输送机构100运行的平行方向移动，取盖柱420将经过供盖机构300，瓶盖在供盖机构300上倾斜设置，瓶盖的开口朝向取盖柱420，在取盖柱420运行经过时，取盖柱420会与瓶盖开口的内侧接触，从供盖机构300上带走瓶盖，此时的瓶盖将盖在取盖柱420上，然后直线电机412将继续带着取盖柱420朝向拧盖机构200的工位移动，当取盖柱420到达拧盖机构200的工位时，也就是取盖柱420位于拧盖头240下方时，拧盖机构200的竖直驱动电机210带动拧盖头240下移，拧盖头240将从取盖柱420上夹取瓶盖，然后竖直驱动电机210带动拧盖头240上移，使瓶盖在竖直方向脱离拧盖柱，拧盖柱在直线电机412带动下继续向前移动一定距离，让拧盖柱脱离拧盖机构200的工位后，直线电机412停止运行，转由直线气缸415推动取盖柱420沿纵向移动，也就是进入到运行轨迹的b线段，该纵向移动距离主要是需要在纵向避开供盖机构300，随后直线气缸415停止运行，直线电机412启动，带动取盖柱420沿运行轨迹c线段运行，在横向方向让取盖柱420移动到供盖机构300的上游方向，随后直线电机412停止运行，直线气缸415气动，取盖柱420沿运行轨迹d线段运行，回到运行轨迹a线段的起点，开始下一次往复运行。

上述过程中，当拧盖机构200的拧盖头240抓取到瓶盖时或者在这之前一点时间，主限位机构500和副现在装置同时启动，限位气缸512推动限位板520移动，限位板520的插入部521挡在凹口瓶运行方向的前方，阻止凹口瓶再继续前移，同时限位板520的侧挡部522贴住凹口瓶的侧壁，另一边的副驱动机构620也在带动副挡板610朝向凹口瓶运行，使副挡板610贴住凹口瓶的另一侧壁，利用限位板520的侧挡部522和副挡板610从凹口瓶运行方向的左右两侧夹紧凹口瓶，对凹口瓶的位置进行修正。然后拧盖机构200的竖直驱动电机210带动拧盖头240下降到凹口瓶的瓶口，将瓶盖盖在瓶口上，拧盖驱动电机230启动，带动拧盖头240旋转，将瓶盖旋在瓶口上，完成自动拧盖操作，随后竖直驱动电机210带动拧盖头240回位，准备下一次抓盖拧盖操作。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。