本發(fā)明涉及一種排列裝置，尤其涉及一種杯子互嵌排列裝置。

背景技術：

在杯裝灌裝食品生產中，杯子完成食品灌裝封口之后，經過清洗、干燥等一系列工序之后進行包裝環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)是傳統(tǒng)上是采用人工進行，通過人工將灌裝杯子按照生產規(guī)格進行計數擺放，然后再進行封膜包裝。

為了提高生產效率，現在采用自動化的計數封包方式，將待包裝的灌裝杯按照一定數量進行移動、擺放和封包?，F有的生產線在進行包裝前會將一定數量的灌裝杯作為一組進行封包（通常為6至8個灌裝杯為一組），由于灌裝杯的結構設計通常為杯口直徑大于杯底直徑，當多個灌裝杯集中放在一塊托板上進行包裝時，容易產生以下情況：

（一）各個灌裝杯的杯口互相擠壓，整個灌裝杯組平衡性差、穩(wěn)定性低，影響最終的包裝效果；

（二）最終完成包裝的灌裝杯組成品大小取決于灌裝杯的杯口直徑，造成灌裝杯組體積大，占用堆垛空間，不利于最終灌裝杯組成品的裝箱運輸。

為了節(jié)省封包空間，使封包的結構更加緊湊，更具結構穩(wěn)定性，需要將灌裝杯采用互嵌排列，即前后方向上或左右方向上的相鄰兩個灌裝杯成上下顛倒放置。為實現這種包裝方式，則需要將同一列的灌裝杯進行變距，使相鄰兩個灌裝杯的位置錯開，但是目前這種互嵌排列只能由工人進行手工疊放，生產效率較低，增加了生產成本。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種杯子互嵌排列裝置，這種杯子互嵌排列裝置將前后方向上或左右方向上的相鄰兩個灌裝杯成上下顛倒放置，減小灌裝杯組的體積，并且提高灌裝杯組的平衡性和穩(wěn)定性。采用的技術方案如下：

一種杯子互嵌排列裝置，包括機架，其特征在于：還包括過渡輸送機構、成品輸送機構、翻轉機構、第一變距機構和第二變距機構；過渡輸送機構、成品輸送機構、翻轉機構、第一變距機構和第二變距機構均安裝在所述機架上；第一變距機構和第二變距機構一前一后設置在過渡輸送機構的上方，并且處于過渡輸送機構與成品輸送機構之間；翻轉機構處于第一變距機構和過渡輸送機構之間；第一變距機構和第二變距機構均包括變距機械手和機械手驅動機構，機械手驅動機構安裝在所述機架上，變距機械手安裝在機械手驅動機構的動力輸出端上。

上述過渡輸送機構是指用于輸送完成灌裝、封口、清洗、干燥等一系列工序的灌裝杯輸送機構，通常為裝有多個灌裝杯的吊籃和輸送帶組成。

上述機械手驅動機構用于操縱變距機械手將灌裝杯從過渡輸送機構送至成品輸送機構。

上述變距機械手能夠使同一列灌裝杯進行距離變動，使原先處于同一列的相鄰兩個灌裝杯相互錯開。

工作原理：兩列灌裝杯杯口向上沿過渡輸送機構輸送，到達翻轉機構處時，翻轉機構將第一列灌裝杯進行翻轉，使第一列灌裝杯杯口向下送入第一變距機構，第二列灌裝杯照常輸送；然后第一變距機構的機械手驅動機構操縱變距機械手將第一列灌裝杯從過渡輸送機構送至成品輸送機構，并且確保原先的第一列灌裝杯到達成品輸送機構時呈兩列相互之間錯開并且杯口向下的擺放方式；當第二列灌裝杯到達第二變距機構下方時，第二變距機構的機械手驅動機構同樣操縱變距機械手將第二列灌裝杯從過渡輸送機構送至成品輸送機構，并且呈兩列相互之間錯開并且杯口向上的放置到原第一列灌裝杯經變距形成的空位中，從而使兩列灌裝杯從原先均杯口向上變成前后方向上或左右方向上的相鄰兩個灌裝杯均為上下顛倒的擺放方式，即互嵌排列方式。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述翻轉機構包括翻轉升降導軌、翻轉升降驅動裝置、翻轉升降座、翻轉驅動裝置、翻轉軸和多個翻轉杯模；翻轉升降導軌和翻轉升降驅動裝置均安裝在所述機架上，翻轉升降座安裝在翻轉升降驅動裝置的動力輸出端上，并且可沿翻轉升降導軌移動；翻轉驅動裝置和翻轉軸均安裝在翻轉升降座上，并且翻轉軸與翻轉驅動裝置的動力輸出端相連接；多個翻轉杯模均勻設置在翻轉軸上，翻轉杯模內均設有吸頭。

上述翻轉升降驅動裝置一般采用升降氣缸，上述翻轉驅動裝置一般采用翻轉電機。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述機械手驅動機構包括變距平移導軌、變距平移驅動裝置、變距平移座、變距升降導軌和變距升降驅動裝置；變距平移導軌和變距平移驅動裝置均安裝在所述機架上，變距平移導軌的起始端與過渡升降機構相對應，變距平移導軌的末端與成品輸送機構相對應，變距平移座安裝在變距平移驅動裝置的動力輸出端上并且可沿變距平移導軌移動；變距升降導軌和變距升降驅動裝置均安裝在變距平移座上，所述變距機械手安裝在變距升降驅動裝置的動力輸出端上并且可沿變距升降導軌移動。機械手驅動機構使變距機械手具備平移和升降兩種位移方式，而設置變距平移導軌和變距升降導軌，確保變距機械手在移動灌裝杯組的并進行變距的過程中更加平穩(wěn)。

上述變距升降驅動裝置一般采用升降氣缸。

上述變距平移驅動裝置一般采用電機、同步輪、同步帶相配合。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述變距機械手包括長條形支座、變距驅動裝置、多個固定吸附裝置、多個變距吸附裝置；各個固定吸附裝置、各個變距吸附裝置沿長條形支座的長度方向設置在長條形支座上，并且每個固定吸附裝置的左側或右側設有一個變距吸附裝置；各個固定吸附裝置固定安裝在長條形支座上，變距驅動裝置設置在長條形支座的外面，各個變距吸附裝置均與變距驅動裝置的動力輸出端相連接。機械手將一列灌裝杯吸附住，并通過變距驅動裝置使吸附在變距吸附裝置上的灌裝杯變距，根據包裝需求使變距吸附裝置上的灌裝杯與固定吸附裝置上的灌裝杯相互錯開，使原先一整列的灌裝杯形成兩列。并且每一列的灌裝杯都存在一定間隔，便于進行灌裝杯之間的互嵌排列工作。

作為本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案，所述固定吸附裝置包括第一吸頭，第一吸頭設置在長條形支座的左側；所述變距吸附裝置包括變距滑塊、第二吸頭和設置在長條形支座上的條形導孔，條形導孔自長條形支座的左側向右側延伸，變距滑塊處于相應的條形導孔中并與所述變距驅動裝置的動力輸出端相連接，第二吸頭設置在變距滑塊的下表面。各個第一吸頭、第二吸頭吸附住相應的灌裝杯，然后變距驅動裝置驅動變距滑塊，使各個第二吸頭沿相對應的條形導孔移動，使各個被第二吸頭吸附住的灌裝杯從長條形支座的左側移動到右側，從而使各個第一吸頭、第二吸頭所吸附的灌裝杯相互錯開。

作為本發(fā)明更進一步的優(yōu)選方案，所述固定吸附裝置還包括第一杯模，所述變距吸附裝置還包括第二杯模；第一杯模套接在所述第一吸頭的外面，第二杯模套接在所述第二吸頭的外面。采用第一杯模、第二杯模套住需吸附住的灌裝杯，使灌裝杯在進行變距時更加穩(wěn)定，不易發(fā)生掉落。

上述第一變距機構的變距機械手的各個杯模均與翻轉機構的各個杯模一一對應。

作為本發(fā)明更進一步的優(yōu)選方案，所述每個固定吸附裝置的左側和右側均設有一個所述變距吸附裝置；各個所述變距吸附裝置的條形導孔均逐漸朝向相鄰固定吸附裝置的右側相應位置。每個固定吸附裝置的左側和右側均設有一個所述變距吸附裝置，當進行灌裝杯的變距時，第二吸頭吸附的灌裝杯在移動變距的時候向相鄰第一吸頭吸附的灌裝杯右側靠近，一方面便于灌裝杯形成三行一組的分組包裝，另一方便使得后續(xù)在進行灌裝杯的互嵌排列工序時灌裝杯的排列更加緊湊，便于灌裝杯最終成品的封包。

為了將兩列杯口向上的灌裝杯形成兩列三行并且互嵌排列的灌裝杯組，上述第一變距機構的變距機械手和第二變距機構的變距機械手采用沿過渡輸送機構的輸送方向呈相反安裝的方式，即第一變距機構變距機械手的各個第一吸頭設置在長條形支座的左側、各個第二吸頭隨變距滑塊自長條形支座左側移動到靠近相鄰第一吸頭右側的位置，第二變距機構變距機械手的各個第一吸頭設置在長條形支座的右側、各個第二吸頭隨變距滑塊自長條形支座右側移動到靠近相鄰第一吸頭左側的位置。

作為本發(fā)明更進一步的優(yōu)選方案，還包括導向推桿；導向推桿與所述變距驅動裝置的動力輸出端相連接；各個變距滑塊安裝在導向推桿上并且能夠沿導向推桿移動。設置導向推桿，只需推動導向推桿，各個變距滑塊在導向推桿和條形導孔的共同導向下即可實現同時對所有第二杯套進行移動變距。

作為本發(fā)明再更進一步的優(yōu)選方案，所述變距驅動裝置包括第一氣缸和第二氣缸；第一氣缸與第二氣缸均處于所述導向推桿的同一側，并且第一氣缸的活塞桿與所述導向推桿的左半部相連接、第二氣缸的活塞桿與所述導向推桿的右半部相連接。采用兩個氣缸同時推動導向推桿，并且兩個氣缸的活塞桿分別連接在導向推桿的左半部和右半部，使導向推桿各處受力均勻，更加容易的推動所有變距滑塊。

本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明杯子互嵌排列裝置設置了兩個變距機構對兩列杯口向上的灌裝杯進行變距，其中第一列灌裝杯經翻轉機構翻轉成杯口向下后送入第一變距機構進行變距，第二列灌裝杯保持杯口向上由第二變距機構進行變距；第一變距機構將第一列灌裝杯送至成品輸送機構時形成呈兩列相互之間錯開并且杯口向下的擺放方式，而第二變距機構將第二列灌裝杯送至成品輸送機構時呈兩列相互之間錯開并且杯口向上的狀態(tài)并放置到原第一列灌裝杯經變距而形成的空位中，從而使前后方向上或左右方向上的相鄰兩個灌裝杯成上下顛倒互嵌排列的放置方式；這種杯子互嵌排列裝置一方面能夠減小灌裝杯組的體積，另一方面杯口向上的灌裝杯受到周圍杯口向下的灌裝杯的杯底支撐，使整個灌裝杯組具有更好的平衡性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施方式的主視圖；

圖2為圖1中變距機械手502的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做進一步的說明。

如圖1所示，一種杯子互嵌排列裝置，包括機架1、過渡輸送機構2、成品輸送機構3、翻轉機構4、第一變距機構5和第二變距機構（圖中未標示）；過渡輸送機構2、成品輸送機構3、翻轉機構4、第一變距機構5和第二變距機構均安裝在機架1上；第一變距機構5和第二變距機構一前一后設置在過渡輸送機構2的上方，并且處于過渡輸送機構2與成品輸送機構3之間，第一變距機構5和第二變距機構均包括機械手驅動機構501和變距機械手502；

上述過渡輸送機構2用于輸送完成灌裝、封口、清洗、干燥等一系列工序的灌裝杯輸送機構，通常為裝有多個灌裝杯的吊籃和輸送帶組成；

上述成品輸送機構3為輸送帶；

如圖1所示，機械手驅動機構501包括變距平移導軌5011、變距平移驅動裝置5012、變距平移座5013、變距升降導軌5014和變距升降驅動裝置5015；變距平移導軌5011和變距平移驅動裝置5012均安裝在機架1上，變距平移導軌5011的起始端與過渡升降機構2相對應，變距平移導軌5011的末端與成品輸送機構3相對應，變距平移座5013安裝在變距平移驅動裝置5012的動力輸出端上并且可沿變距平移導軌5011移動；變距升降導軌5014和變距升降驅動裝置5015均安裝在變距平移座5013上，變距機械手502安裝在變距升降驅動裝置5015的動力輸出端上并且可沿變距升降導軌5014移動；

上述變距平移驅動裝置5012采用電機、同步輪、同步帶相配合；

上述變距升降驅動裝置5015采用升降氣缸；

如圖2所示，變距機械手502包括長條形支座5021、變距驅動裝置5022、多個固定吸附裝置5023、多個變距吸附裝置5024和導向推桿5025；各個固定吸附裝置5023、各個變距吸附裝置5024沿長條形支座5021的長度方向設置在長條形支座5021上，每個固定吸附裝置5023的左側和右側均設有一個變距吸附裝置5024；固定吸附裝置5023包括第一吸頭50231和第一杯模50232，第一吸頭50231固定設置在長條形支座5021的左側，第一杯模50232套接在第一吸頭50231的外面；變距吸附裝置5024包括變距滑塊50241、第二吸頭50242、第二杯模50243和設置在長條形支座5021上的條形導孔50244，條形導孔50244自長條形支座5021的左側逐漸朝向相鄰第一吸頭50231右側的相應位置延伸，變距滑塊50241安裝在導向推桿5025上并且能夠沿導向推桿5025移動，而且變距滑塊50241還處于相應的條形導孔50244中，第二吸頭50242設置在變距滑塊50241的下表面；變距驅動裝置5022包括第一氣缸50221和第二氣缸50222；第一氣缸50221與第二氣缸50222設置在長條形制作5021的外面并均處于導向推桿5025的同一側，第一氣缸50221的活塞桿與導向推桿5025的左半部相連接，第二氣缸50222的活塞桿與導向推桿5025的右半部相連接；

如圖1所示，翻轉機構4處于第一變距機構5和過渡輸送機構2之間；翻轉機構4包括翻轉升降導軌401、翻轉升降驅動裝置402、翻轉升降座403、翻轉驅動裝置（圖中未標示）、翻轉軸404和多個翻轉杯模405；翻轉升降導軌401和翻轉升降驅動裝置402均安裝在所述機架上，翻轉升降驅動裝置402采用升降氣缸，翻轉升降座403安裝在翻轉升降氣缸402的動力輸出端上并且可沿翻轉升降導軌401移動；翻轉驅動裝置采用翻轉電機，翻轉電機和翻轉軸404均安裝在翻轉升降座403上，并且翻轉軸404與翻轉電機的動力輸出端相連接；多個翻轉杯模405均勻設置在翻轉軸404上，翻轉杯模405內均設有吸頭（圖中未標示），各個翻轉杯模405均與第一變距機構的變距機械手的各個第一杯模50232、各個第二杯模50243一一對應。

下面結合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明杯子互嵌排列裝置將兩列杯口向上的灌裝杯排列成兩列三行互嵌放置的工作過程做進一步的說明。

兩列灌裝杯杯口向上沿過渡輸送機構2輸送，到達翻轉機構4處時，翻轉機構4的翻轉升降氣缸402驅動翻轉升降座403下降，帶有吸頭的各個翻轉杯模405吸起，然后翻轉電機驅動翻轉軸404翻轉，將第一列灌裝杯進行翻轉，翻轉升降氣缸402驅動翻轉升降座403上升，使第一列灌裝杯杯口向下送入第一變距機構5的變距機械手502上的各個第一杯模50232和各個第二杯模50243；而第二列灌裝杯照常輸送；

原第一列灌裝杯由各個第一吸頭50231和第二吸頭50242分別吸附在第一杯模50232和第二杯模50243中，使得各個第一杯模50232的左右兩側均有一個第二杯模50243，并且所有的第一杯模50232和第二杯模50243此時均處在長條形支座5021的左側；然后同時驅動第一氣缸50221和第二氣缸50222，使導向推桿5025從長條形支座5021的左側移動到右側；各個第二杯模50243通過相對應的第二吸頭50242固定在相對應的變距滑塊50241的下表面，在導向推桿5025和各個挑釁導孔50244的共同導向下，各個變距滑塊50241由長條形支座5021的左側向相鄰相對應的第一吸頭50231的右側相應位置移動，使得各個第二杯模50243向相鄰的第一杯模50232右側靠近，從而使各個第一杯模50232和各個第二杯模50243相互錯開，原先處在長條形支座5021左側的所有灌裝杯形成兩列，并且每一列的灌裝杯都存在一定間隔用于放置經第二變距機構變距的原第二列灌裝杯；

由于要求最終排列成兩列三行的互嵌放置方式，第二變距機構的變距機械手采用沿過渡輸送機構的輸送方向呈相反安裝的方式，即第一變距機構變距機械手的各個第一吸頭設置在長條形支座的左側、各個第二吸頭隨變距滑塊自長條形支座左側移動到靠近相鄰第一吸頭右側的位置，而第二變距機構變距機械手的各個第一吸頭設置在長條形支座的右側、各個第二吸頭隨變距滑塊自長條形支座右側移動到靠近相鄰第一吸頭左側的位置；當原第二列灌裝杯到達第二變距機構處時，第二變距機構的機械手驅動機構同樣采用上述方法將第二列灌裝杯從過渡輸送機構送至成品輸送機構，并且呈兩列相互之間錯開并且杯口向上的放置到原第一列灌裝杯經變距形成的空位中，從而使兩列灌裝杯從原先均杯口向上變成前后方向上或左右方向上的相鄰兩個灌裝杯均為上下顛倒的擺放方式，即互嵌排列方式，使得一方面能夠減小灌裝杯組的體積，另一方面杯口向上的灌裝杯受到周圍杯口向下的灌裝杯的杯底支撐，使整個灌裝杯組具有更好的平衡性和穩(wěn)定性。

另外，由于各個第一杯模50232、第二杯模50243套住需吸附住的灌裝杯，使灌裝杯在進行變距時更加穩(wěn)定，不易發(fā)生掉落；采用兩個氣缸50221、50222分別從導向推桿5025的左半部和右半部同時推動導向推桿5025，使導向推桿5025各處受力均勻，更加容易的推動各個變距滑塊50241，實現在導向推桿5025和條形導孔50244的共同導向下即可實現同時對所有第二杯套50243進行移動變距。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發(fā)明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。