本發(fā)明屬于包裝碼垛技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種用于抓取瓶子并進行多點等距分布的分瓶裝置。
背景技術(shù):
目前,用于將瓶子裝入包裝盒中或者進行排布的設備,一般是通過抓頭將瓶子一個個抓入其中,抓瓶頭先抓住瓶子的頭部,然后再將瓶子移入包裝盒中。
傳統(tǒng)的抓頭結(jié)構(gòu)為機械式剪刀叉架結(jié)構(gòu)夾持器,即一種一種菱形四連桿結(jié)構(gòu),這種夾持器力道不容易控制,若需要進行精確控制,則需要液壓或動力源為伺服馬達,這樣對設備的投資成本將變大;另外一種是氣囊式抓頭,將壓縮空氣通到抓瓶頭的進氣管,再傳到氣囊內(nèi),氣囊變形后夾住瓶子;還有一種是夾爪式,通過壓縮空氣控制氣缸或氣爪帶動連桿機構(gòu)夾住瓶子。后兩種結(jié)構(gòu)的抓瓶頭都需要壓縮空氣才能工作。因此,它們只能適應本身被固定或者移動較小距離的工況,如果應用到需將瓶子移動較大距離的工況時,為抓瓶頭供給壓縮空氣的氣管就會纏繞在一起,這便會導致整個設備不能正常工作以及停工的狀況。
在專利CN 105416652 A中公開了一種瓶子頭部抓取裝置,包括固定套,固定套的一端與裝瓶機相連,固定套的另一端設有抓取口,抓取口內(nèi)設有與瓶子的頭部相適配的彈性包裹套,彈性包裹套上背離抓取口的端部能夠移入瓶子頭部的瓶口內(nèi),固定套內(nèi)設有推動裝置,推動裝置的一端與所述端部相連。推動裝置包括相連的推動桿和滑動塊,滑動塊與所述端部相連。本瓶子頭部抓取裝置具有使用更靈活、移動距離更大、適用范圍更廣的特點,能夠極大地提高裝瓶機的工作效率。但是這種抓取裝置所應用的目標物體不太適用,因為使用抓取裝置住瓶頸在運輸過程中,會導致瓶身不穩(wěn),會搖晃,不能精確送達指定位置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多點等距分瓶裝置,該裝置利用彈簧推力來調(diào)整多個吸盤安裝板之間的距離,實現(xiàn)等距控制,從而快速、準確、安全地完成精確布置瓶子的工作。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種多點等距分瓶裝置,其特征在于包括擺缸、推拉機構(gòu)、抓瓶模具和機架,所述的擺缸固定于機架的一側(cè),擺缸的動力輸出端與推拉機構(gòu)連接,推拉機構(gòu)上均布有抓瓶模具,所述的推拉機構(gòu)包括水平設置的推拉板及1組以上的定距拉板,所述的推拉板和定距拉板置于機架的水平軌道槽內(nèi),每個定距拉板之間通過拉銷串接,推拉板的一端通過連接板與擺缸的動力輸出端連接,推拉板的另一端與串接的定距拉板一端通過拉銷連接,推拉板和定距拉板之間形成串聯(lián)組件,在推拉板上設置與其垂直的吸盤固定板,在定距拉板上依次布置兩個以上的吸盤安裝板,且吸盤安裝板與定距拉板之間相對滑動,在相鄰的兩個吸盤安裝板之間設有壓縮彈簧,壓縮彈簧置于所對應吸盤安裝板的定位槽內(nèi),每個吸盤安裝板與吸盤固定板下方固定具有快速拆裝性能的抓瓶模具,抓瓶模具內(nèi)設置吸盤組件。
本發(fā)明中利用擺缸作為動力源,驅(qū)動串聯(lián)的定距拉板進行推拉動作,然后帶動若干個吸盤安裝板向一個方向運動,利用壓縮彈簧對吸盤安裝板之間的距離進行自動調(diào)整,各吸吸盤安裝板的行程呈現(xiàn)出一種定比線性遞增關(guān)系,最終各抓瓶模具之間距離相等,即主要采用“以此類推”的方式來進行多點等距控制,實現(xiàn)吸盤組件對瓶子的均勻快速布置。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的吸盤安裝板之間并排設置,全部的吸盤安裝板的上部通過U型的張開限位板固定,并且每個吸盤安裝板上部設有通孔,通孔內(nèi)設置導桿,導桿的兩端固定于機架上,吸盤安裝板在壓縮彈簧和推拉板的作用下,均可沿著導桿滑動,張開限位板的側(cè)面設有水平方向布置的長限位孔,長限位孔與固定于吸盤安裝板上的限位螺釘滑動配合。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的限位孔的個數(shù)與吸盤安裝板的個數(shù)相同,每個限位孔的長度均不相同,由吸盤固定板一端向另一端方向依次增長。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的抓瓶模具與吸盤安裝板之間通過快裝把手連接,每一個吸盤安裝板上設有空氣通路,空氣通路把外界與吸盤組件連通,在空氣通路的外部端口上設有與外部氣泵連接的快插接頭,快插接頭位于吸盤安裝板一側(cè)。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的吸盤組件包括中空的外殼,所述的外殼空心部分一端設置吸氣口,吸氣口與空氣通路連接,在外殼空心部分的中部設置真空吸管,真空吸管與吸氣口之間設置環(huán)形的密封圈,真空吸管的下端設置瓶口接觸墊,在瓶口接觸墊外側(cè)設置吸頭,吸頭的外側(cè)與外殼空心部分配合。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的吸盤安裝板和導桿之間的設有直線軸承,所述的直線軸承的外圈固定于吸盤安裝板的上,直線軸承的內(nèi)圈與導桿配合。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的直線軸承的兩側(cè)設置油封,油封材質(zhì)為亞力克橡膠,油封與導桿之間為滑動配合。
對上述結(jié)構(gòu)作進一步限定,所述的抓瓶模具兩側(cè)、與吸盤固定板連接處設有第一快裝把手和第二快裝把手,所述的第一快裝把手和第二快裝把手的一端為快速旋轉(zhuǎn)的螺釘頭,其另一端穿過抓瓶模具并且與吸盤固定板配合。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的剪刀叉架結(jié)構(gòu),是利用了擺缸驅(qū)動串聯(lián)的定距拉板,帶動若干個吸盤安裝板運動,利用壓縮彈簧對吸盤安裝板之間的距離進行自動調(diào)整,實現(xiàn)吸盤組件對瓶子的均勻快速布置,這種結(jié)構(gòu)設置簡易,而且利用常用件即可容易實現(xiàn)多點精確定距,維護方便,成本低;本發(fā)明中的擺缸作為驅(qū)動單元,可使用相對經(jīng)濟的氣體作為動力源,相對于比較精確的伺服馬達來說,本發(fā)明非常經(jīng)濟;本發(fā)明在對瓶子進行夾持時,使用了抓瓶模具內(nèi)的吸盤組件,其吸頭藏于模具內(nèi),抓取瓶子穩(wěn)定可靠,不會搖晃,密封良好,配合傳動設備,既可以精確置于下個工位中,又可以進行遠距離傳送。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的主視圖;
圖3是圖2的左視圖;
圖4是圖2中D-D剖面圖;
圖5是圖2中A-A剖面圖;
圖6是圖2中B-B剖面圖;
圖7是圖2中E-E剖面圖;
圖8是圖2中C-C剖面圖;
圖9是本發(fā)明中吸盤組件結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1、擺缸;2、推拉板;3、吸盤固定板;4、第一吸盤安裝板;5、第二吸盤安裝板;6、第三吸盤安裝板;7、第四吸盤安裝板;8、拉銷;9、定距拉板;10、壓縮彈簧;11、吸盤組件;12、抓瓶模具;13、第一快裝把手;14、限位螺釘;15、導桿;16、張開限位板;17、快插接頭;18、第二快裝把手;19、連接板;20、直線軸承;21、油封,22、吸氣口,23、密封圈,24、瓶口接觸墊,25、吸頭,26、真空吸管,27、外殼。
具體實施方式
根據(jù)附圖1可知,本發(fā)明具體涉及一種多點等距分瓶裝置,其結(jié)構(gòu)具體包括擺缸1、推拉機構(gòu)、抓瓶模具12和機架,擺缸1作為整個裝置的動力輸出源,固定于機架的一側(cè),擺缸1的動力輸出端與推拉機構(gòu)連接,推拉機構(gòu)上均布有抓瓶模具12,擺缸1帶動推拉機構(gòu),實現(xiàn)推拉機構(gòu)的往復運動,帶動抓瓶模具12,實現(xiàn)對瓶子的轉(zhuǎn)移。本發(fā)明中的擺缸1為螺旋擺動液壓缸,它是利用大螺旋升角的螺旋副實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的特殊液壓缸,輸出軸的螺旋棒與缸體用軸承固定2個自由度,活塞內(nèi)表面螺旋齒與螺旋棒的螺旋齒嚙合,輸出軸的螺旋棒表面形狀與活塞外表面形狀相同。在活塞在轉(zhuǎn)動套內(nèi)液壓力作用下,活塞既沿螺旋棒直線運動又轉(zhuǎn)動,帶輸出軸的螺旋棒同時也隨之轉(zhuǎn)動,從而擺動運動得以實現(xiàn)。螺旋擺缸具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、占位空間小,易于設計、輸出扭矩和擺動角度大等優(yōu)點。
在附圖4、5和6中,可以清楚的看到本發(fā)明的推拉機構(gòu)組成,其具體包括水平設置的推拉板2及1組以上的定距拉板9,在圖4中給出了作為一組定距拉板9,推拉板2和定距拉板9置于機架的水平軌道槽內(nèi),定距拉板9之間通過拉銷8串接,形成推拉板2和定距拉板9之間共同由擺缸1驅(qū)動,在擺缸1的持續(xù)螺旋運動中,帶動推拉板2和定距拉板9不斷的往復運動。本發(fā)明中的推拉板2的一端通過連接板19與擺缸1的動力輸出端連接,連接板19為一塊豎直放置的板,該連接板19把推拉板2及導桿15連接為一體;推拉板2的另一端與串接的定距拉板9一端通過拉銷8連接,推拉板2和定距拉板9之間形成串聯(lián)組件。
在附圖5和6中,推拉板2上設置與其垂直的吸盤固定板3,在定距拉板9上依次布置兩個以上的吸盤安裝板,附圖中給出了第一吸盤安裝板4、第二吸盤安裝板5、第三吸盤安裝板6和第四吸盤安裝板7作為一組吸盤安裝板,吸盤安裝板之間并排布置,全部的吸盤安裝板的上部通過U型的張開限位板16固定,并且每個吸盤安裝板上部設有通孔,通孔內(nèi)設置導桿15,導桿15的兩端固定于機架上,吸盤安裝板在壓縮彈簧10和推拉板2的作用下,均可沿著導桿15滑動。這樣吸盤安裝板與定距拉板9之間產(chǎn)生相對滑動,在相鄰的兩個吸盤安裝板之間設有壓縮彈簧10,壓縮彈簧10置于所對應吸盤安裝板的定位槽內(nèi),壓縮彈簧10可以保持相鄰兩個吸盤安裝板之間的距離,在彈力作用下,保證所有吸盤安裝板之間距離幾乎相等,實現(xiàn)吸盤安裝板的等距分布。
為了能夠快速對瓶子進行抓去,在每個吸盤安裝板與吸盤固定板3下方固定了具有快速拆裝性能的抓瓶模具12,抓瓶模具12內(nèi)設置吸盤組件。在附圖7中可以看到,抓瓶模具12兩側(cè)、與吸盤固定板3連接處設有第一快裝把手13和第二快裝把手18,第一快裝把手13和第二快裝把手18的一端為快速旋轉(zhuǎn)的螺釘頭,其另一端穿過抓瓶模具12并且與吸盤固定板3配合,利用快裝把手,實現(xiàn)抓瓶模具12與吸盤固定板3之間的快速安裝與拆卸,同時也方便更換抓瓶模具12,提高了本發(fā)明的使用效率。另外,抓瓶模具12與吸盤安裝板之間通過快裝把手連接,每一個吸盤安裝板上設有空氣通路,空氣通路把外界與吸盤組件連通,在空氣通路的外部端口上設有與外部氣泵連接的快插接頭17,快插接頭17位于吸盤安裝板一側(cè)。這樣就可以利用外部氣泵,實現(xiàn)對吸盤組件內(nèi)空氣進行真空吸附,從而吸住瓶子。
為了能夠長距離輸送瓶子,而且保證瓶子不掉落,不漏氣,提高產(chǎn)品的可靠性,因此設計了吸盤組件,如附圖9所示。均布的吸盤組件設置于抓瓶模具12上,其中吸盤組件的結(jié)構(gòu)如附圖9所示,吸盤組件包括中空的外殼27,外殼27空心部分一端設置吸氣口22,吸氣口22與空氣通路連接,在外殼27空心部分的中部設置真空吸管26,真空吸管26與吸氣口22之間設置環(huán)形的密封圈23,真空吸管26的下端設置瓶口接觸墊24,在瓶口接觸墊24外側(cè)設置吸頭25,吸頭25的外側(cè)與外殼27空心部分配合。每一個吸盤組件是獨立的,其中吸盤組件中的吸氣口22與抓瓶模具12中的空氣通道連接,利用外部的氣泵抽氣,實現(xiàn)外殼27空心部分的真空,同時瓶口接觸墊24為透氣墊,吸附瓶口,保持密封,吸頭25為軟質(zhì)材料,比如橡膠墊等,可以匹配各種瓶口的形狀,提高產(chǎn)品適用范圍。
另外,為了能實現(xiàn)抓瓶模具12的內(nèi)部間距調(diào)整精度更加精確,防止因摩擦或者卡死而產(chǎn)生調(diào)整過量,因此在張開限位板16的側(cè)面設有水平方向布置的長限位孔,如附圖3所示,長限位孔與固定于吸盤安裝板上的限位螺釘14滑動配合,利用長限位孔的長度,來限制限位螺釘14的滑動距離,從而對吸盤安裝板進行限制。長限位孔的個數(shù)與吸盤安裝板的個數(shù)相同,每個限位孔的長度均不相同,由吸盤固定板3一端向另一端方向依次增長。這樣距離吸盤固定板3的距離越近,器調(diào)整范圍愈小,最終滿足各吸盤安裝板之間的間距達到最小。
本發(fā)明中的吸盤安裝板左右移動中,為了減小摩擦,在吸盤安裝板和導桿15之間的設有直線軸承20,直線軸承20的外圈固定于吸盤安裝板的上,直線軸承20的內(nèi)圈與導桿15配合。一方面,直線軸承20移動的精度比較高,另一方面,可以減少磨損,提高壽命。直線軸承20內(nèi)部需要潤滑油,因此在直線軸承20的兩側(cè)設置油封21,油封21材質(zhì)為亞力克橡膠,油封21與導桿15之間為滑動配合。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)的描述,本發(fā)明的運動過程如下:擺缸1推動推拉板2,推拉板2與定距拉板9相連接,并一起作往復運動,當如上圖4所示位置時,每個吸盤安裝板之間的壓縮彈簧相互推動向右運動,最左邊的吸盤固定板3推動吸盤安裝板4,吸盤安裝板4推動吸盤安裝板5,以此類推。由于張開限位板16的限位作用,各固定板之間的行程為一定數(shù)值,且這個數(shù)值是一定比線性函數(shù)值;當定距拉板9在擺缸的帶動下向左運動時,其首先帶動最右邊的吸盤固定板3向左運動,并開始壓縮彈簧;此過程為拉開過程的逆過程,由于定距拉板9的限位作用,各吸盤安裝板之間的縮短行程也為一定值,最后各安裝板之間的間距達到最小。
本發(fā)明的優(yōu)點在于改變定距拉板9上的限位孔尺寸及張開限位板上的限位孔尺寸可以達到控制此機構(gòu)各吸盤安裝板之間的間距,且這個間距可以相等也可以不相等。本發(fā)明中的分瓶裝置相較于傳統(tǒng)的剪刀叉架結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,多點定距精確,驅(qū)動單元可使用相對經(jīng)濟的動力源如氣缸,而使用剪刀叉架結(jié)構(gòu)則需要使用比較精確的動力源如伺服馬達,從這點上來講,本發(fā)明非常經(jīng)濟。使用夾持器對于本發(fā)明所應用的軟體瓶子不太適用,因為使用夾持器夾住瓶頸在運輸過程中,會導致瓶身不穩(wěn),會搖晃,不能精確送達指定位置。本發(fā)明主要使用夾持模具,吸頭藏于抓瓶模具內(nèi),因此使用本發(fā)明結(jié)構(gòu)可使瓶身在運送過程中穩(wěn)當,能被精確的置于下個工位中。