本發(fā)明涉及包裝設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種自動(dòng)旋蓋機(jī)及其工作方法。

背景技術(shù)：

旋蓋機(jī)又稱為封蓋機(jī)、壓蓋機(jī)或者鎖蓋機(jī)，用于塑料瓶、玻璃瓶分裝后的瓶蓋旋緊和旋松設(shè)備，是自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一，現(xiàn)有的旋蓋機(jī)上都設(shè)有用于旋緊瓶蓋的裝置，使用時(shí)容易與瓶蓋發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，造成瓶蓋擰不緊，定位不準(zhǔn)確等現(xiàn)象，夾持的過(guò)程中容易產(chǎn)生歪蓋現(xiàn)象，且無(wú)法請(qǐng)準(zhǔn)的控制旋蓋力度的問(wèn)題，帶來(lái)要么旋不緊，要么旋的過(guò)緊，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，旋蓋速度慢，工作效率不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于夾持的自動(dòng)旋蓋機(jī)及其工作方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)旋蓋機(jī)，所述自動(dòng)旋蓋機(jī)包括主機(jī)、用于控制所述主機(jī)上下位移的升降組件，用于控制所述主機(jī)前后和左右位移的位移組件，以及用于控制所述主機(jī)取蓋、旋蓋的旋蓋組件，所述升降組件和所述位移組件之間通過(guò)多組直線導(dǎo)軌和直線軸承配合相連，所述位移組件的底部與所述旋蓋組件的頂部固定相連，用于傳遞動(dòng)力，控制旋蓋組件進(jìn)行前后、左右位移。

所述旋蓋組件包括氣動(dòng)馬達(dá)、多個(gè)旋蓋爪、爪座，所述爪座呈圓形，所述旋蓋爪呈手槍形，該旋蓋爪的中部設(shè)有鉸接孔，所述旋蓋爪通過(guò)鉸接孔和銷軸鉸接配合在所述爪座的邊緣外側(cè)，所述多個(gè)旋蓋爪的頭部垂直設(shè)于所述爪座的邊緣下方外側(cè)，多個(gè)旋蓋爪的頭部配合形成瓶蓋的夾持區(qū)。

所述旋蓋爪的尾部與所述圓形爪座的徑向平行設(shè)置，且各旋蓋爪的尾部位于所述爪座的上方內(nèi)側(cè)，所述旋蓋爪的尾部與所述爪座之間還設(shè)有可以使所述旋蓋爪復(fù)位的彈簧，鉸接的旋蓋爪可以繞銷軸旋轉(zhuǎn)。所述氣動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與所述爪座同軸固定相連，使用時(shí)帶動(dòng)所述爪座與旋蓋爪旋轉(zhuǎn)。

所述旋蓋組件還包括第三支撐板、第四支撐板、第五支撐板，所述位移組件的底部與所述第三支撐板固定相連，用于傳遞動(dòng)力，控制旋蓋組件進(jìn)行前后、左右位移。所述第四支撐板的中心設(shè)有通孔，氣動(dòng)馬達(dá)的頂部與第三支撐板固定相連，該氣動(dòng)馬達(dá)的輸出軸穿過(guò)通孔向下延伸。所述第三支撐板與所述第四支撐板之間設(shè)有多組滑軌，所述第四支撐板的四角邊緣設(shè)有配合所述滑軌運(yùn)動(dòng)的直線軸承，所述滑軌上套接有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的底部與所述第四支撐板固定相連，該復(fù)位彈簧的頂部與所述第三支撐板固定相連，所述第三支撐板與所述第四支撐板之間設(shè)置多個(gè)鎖緊氣缸，該鎖緊氣缸的頂部與所述第三支撐板固定相連，該鎖緊氣缸底部的輸出軸與所述第四支撐板固定相連，用于推動(dòng)所述第四支撐板沿所述滑軌位移。

所述第五支撐板與所述第四支撐板之間通過(guò)連桿固定相連，所述第五支撐板的中心設(shè)有通孔，并安裝軸套，所述爪座設(shè)于該軸套的下方，所述氣動(dòng)馬達(dá)的輸出軸穿過(guò)所述軸套，與所述爪座同軸固定相連，使用時(shí)帶動(dòng)所述爪座旋轉(zhuǎn)。所述第五支撐板的邊緣下方還設(shè)有多個(gè)支架，所述支架設(shè)于由旋蓋爪組成的夾持區(qū)的外側(cè)。所述第五支撐板的下方、對(duì)應(yīng)各旋蓋爪的頂部，設(shè)有凸塊。所述第五支撐板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述凸塊向相應(yīng)旋蓋爪的尾部末端位移，推動(dòng)該旋蓋爪繞銷軸旋轉(zhuǎn)，向外側(cè)張開。

所述升降組件和所述位移組件之間通過(guò)多組直線導(dǎo)軌和直線軸承配合相連，所述升降組件包括安裝機(jī)架和升降氣缸，所述安裝機(jī)架的中心設(shè)有通孔，所述升降氣缸的輸出軸穿過(guò)通孔進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述升降氣缸的四周設(shè)有多個(gè)直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌的中部與設(shè)置在安裝機(jī)架上的直線軸承相配合，便于控制主機(jī)上下升降運(yùn)動(dòng)。

所述位移組件包括第一支撐板、第一位移機(jī)構(gòu)、第二支撐板和第二位移機(jī)構(gòu)，所述第一支撐板與所述升降氣缸的輸出軸固定相連，所述直線導(dǎo)軌的底部與所述第一支撐板固定相連，升降氣缸動(dòng)作，控制該第一支撐板上下位移。

所述第一支撐板的下方與控制所述主機(jī)左右方向直線位移的第一位移機(jī)構(gòu)的頂部固定相連，所述第一位移機(jī)構(gòu)水平設(shè)置第一滑塊，通過(guò)與外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合，控制所述主機(jī)進(jìn)行左右方向的直線位移。

所述第一位移機(jī)構(gòu)的底部與第二支撐板固定相連，所述第二支撐板的下方與控制所述主機(jī)前后方向直線位移的第二位移機(jī)構(gòu)的頂部固定相連，所述第二位移機(jī)構(gòu)設(shè)有垂直于所述第一滑塊的第二滑塊，通過(guò)與外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合，控制所述主機(jī)進(jìn)行前后方向的直線位移。

所述自動(dòng)旋蓋機(jī)還包括PLC控制系統(tǒng)和光電位置傳感器，所述光電位置傳感器設(shè)置在第五支撐板邊緣下方的支架上，所述光電位置傳感器對(duì)感應(yīng)到的瓶口位置信息反饋到所述PLC控制系統(tǒng)，該P(yáng)LC系統(tǒng)根據(jù)反饋信息控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整所述第一位移機(jī)構(gòu)和第二位移機(jī)構(gòu)，對(duì)所述主機(jī)的水平位置進(jìn)行微調(diào)，確保旋蓋位置正確。

進(jìn)一步，所述鎖緊氣缸對(duì)稱設(shè)置在所述氣動(dòng)馬達(dá)的兩側(cè)，使得所述第四支撐板向下推送時(shí)受力均勻，避免出現(xiàn)歪斜。

進(jìn)一步，所述旋蓋爪的個(gè)數(shù)為6個(gè)，均勻的鉸接在所述爪座的邊緣，使得旋蓋爪在夾緊瓶蓋時(shí)，瓶蓋外周呈60°受力，在夾持的過(guò)程中能穩(wěn)定夾住瓶蓋，有效地對(duì)瓶蓋進(jìn)行扶正，可以很好地解決瓶蓋在取蓋過(guò)程中出現(xiàn)的歪蓋現(xiàn)象。

進(jìn)一步，所述氣動(dòng)馬達(dá)還可以是伺服電機(jī)，可以更精確的控制旋蓋圈數(shù)，確保旋蓋質(zhì)量。

上述自動(dòng)旋蓋機(jī)的工作方法，包括如下步驟：

A.啟動(dòng)自動(dòng)旋蓋機(jī)，通過(guò)外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合，調(diào)整所述第一位移機(jī)構(gòu)和第二位移機(jī)構(gòu)，進(jìn)行前后、左右方向的位移，將主機(jī)移動(dòng)到預(yù)設(shè)的瓶蓋上方。

B.所述鎖緊氣缸伸出，推動(dòng)第四支撐板沿所述滑軌向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述第五支撐板向下運(yùn)動(dòng)，第五支撐板下方的凸塊推動(dòng)旋蓋爪繞銷軸旋轉(zhuǎn)，旋蓋爪向外側(cè)張開，所述升降氣缸向下位移，張開的旋蓋爪將預(yù)設(shè)的瓶蓋包圍，所述鎖緊氣缸收回，帶動(dòng)凸塊遠(yuǎn)離旋蓋爪的尾部末端，旋蓋爪復(fù)位，夾緊瓶蓋。

C.所述升降氣缸向上位移，調(diào)整所述第一位移機(jī)構(gòu)和第二位移機(jī)構(gòu)，進(jìn)行前后、左右方向的位移，將抓取的瓶蓋置于瓶口的上方并對(duì)準(zhǔn)。

D.啟動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)，帶動(dòng)所述爪座和旋蓋爪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)升降氣缸向下位移，完成旋蓋。

E.瓶蓋旋緊，氣動(dòng)馬達(dá)停止動(dòng)作，所述鎖緊氣缸伸出，帶動(dòng)凸塊推動(dòng)旋蓋爪繞銷軸旋轉(zhuǎn)，旋蓋爪向外側(cè)張開，松開瓶蓋。

重復(fù)步驟A至E，即可連續(xù)完成瓶蓋的取蓋、旋蓋工序。

發(fā)明的技術(shù)效果：（1）本發(fā)明的自動(dòng)旋蓋機(jī)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，旋蓋爪和爪座之間設(shè)有彈簧，可以自行復(fù)位；通過(guò)第一、第二位移機(jī)構(gòu)與外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合，可以靈活的調(diào)整自動(dòng)旋蓋機(jī)主機(jī)的位置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、自動(dòng)生產(chǎn)；鎖緊氣缸對(duì)稱設(shè)置在氣動(dòng)馬達(dá)的兩側(cè)，使得設(shè)備向下推送時(shí)受力均勻，避免出現(xiàn)歪斜；鎖緊氣缸和凸塊配合，可以方便的控制旋蓋爪的張開和閉合，易于夾持；6個(gè)旋蓋爪均勻的鉸接在爪座的邊緣，使得旋蓋爪在夾緊瓶蓋時(shí)，瓶蓋外周呈60°受力，在夾持的過(guò)程中能穩(wěn)定夾住瓶蓋，有效地對(duì)瓶蓋進(jìn)行扶正，可以很好地解決瓶蓋在取蓋過(guò)程中出現(xiàn)的歪蓋現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明自動(dòng)旋蓋機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明自動(dòng)旋蓋機(jī)的正視圖；

圖3是本發(fā)明自動(dòng)旋蓋機(jī)的右視圖；

圖4是旋蓋組件的局部示意圖；

圖5是圖4的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖4的俯視圖。

圖中：

升降組件1，升降氣缸11，安裝支撐板12，直線導(dǎo)軌13，直線軸承14，

位移組件2，第一支撐板21，第一位移機(jī)構(gòu)22，第二支撐板23，第二位移機(jī)構(gòu)24，第一滑塊25，第二滑塊26，

旋蓋組件3，第三支撐板31，氣動(dòng)馬達(dá)32，鎖緊氣缸33，復(fù)位彈簧34，第四支撐板35，軸套36，第五支撐板37，旋蓋爪38，支架39，爪座40，彈簧41，銷軸42，凸塊43，滑軌44。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 如圖1至圖6所示，本實(shí)施例的自動(dòng)旋蓋機(jī)，包括主機(jī)、自上而下依次設(shè)置的用于主機(jī)上下位移的升降組件1，用于控制主機(jī)前后和左右位移的位移組件2，以及用于控制自動(dòng)旋蓋機(jī)取蓋、旋蓋的旋蓋組件3，升降組件1和位移組件2之間通過(guò)多組直線導(dǎo)軌13和直線軸承14配合相連，位移組件2的底部與旋蓋組件3的頂部固定相連。

升降組件1包括安裝機(jī)架12和升降氣缸11，安裝機(jī)架12的中心設(shè)有通孔，升降氣缸11的輸出軸穿過(guò)通孔進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；升降氣缸11的四周設(shè)有4條直線導(dǎo)軌13，直線導(dǎo)軌13的中部與設(shè)置在安裝機(jī)架11上的直線軸承14相配合，便于控制主機(jī)上下升降運(yùn)動(dòng)。

位移組件2包括第一支撐板21、第一位移機(jī)構(gòu)22、第二支撐板23和第二位移機(jī)構(gòu)24，第一支撐板21與升降氣缸11的輸出軸固定相連，直線導(dǎo)軌13的底部與第一支撐板21固定相連，升降氣缸11動(dòng)作，控制第一支撐板21上下位移。

第一支撐板21的下方與控制主機(jī)左右方向直線位移的第一位移機(jī)構(gòu)22的頂部固定相連，第一位移機(jī)構(gòu)22水平設(shè)置第一滑塊25，通過(guò)與外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合，控制主機(jī)進(jìn)行左右方向的直線位移。

第一位移機(jī)構(gòu)22的底部與第二支撐板23固定相連，第二支撐板23的下方與控制主機(jī)前后方向直線位移的第二位移機(jī)構(gòu)24的頂部固定相連，第二位移機(jī)構(gòu)24在設(shè)有垂直于第一滑塊25的第二滑塊26，通過(guò)與外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合，控制主機(jī)進(jìn)行前后方向的直線位移。

旋蓋組件3包括氣動(dòng)馬達(dá)32、6個(gè)手槍形旋蓋爪38、圓形爪座40、第三支撐板31、第四支撐板35、第五支撐板37，旋蓋爪38的中部設(shè)有鉸接孔，旋蓋爪38通過(guò)鉸接孔和銷軸42鉸接配合在爪座40的邊緣外側(cè)，各旋蓋爪38的頭部垂直設(shè)于爪座40的邊緣下方外側(cè)，配合形成瓶蓋的夾持區(qū)。

旋蓋爪38的尾部與圓形爪座40的徑向平行設(shè)置，且各旋蓋爪38的尾部位于爪座40的上方內(nèi)側(cè)，旋蓋爪38的尾部與爪座40之間還設(shè)有可以使旋蓋爪38復(fù)位的復(fù)位彈簧，鉸接的旋蓋爪38可以繞銷軸42旋轉(zhuǎn)。

位移組件2的底部與第三支撐板31固定相連，用于傳遞動(dòng)力，控制旋蓋組件3進(jìn)行前后、左右位移。第四支撐板35的中心設(shè)有通孔，氣動(dòng)馬達(dá)32的頂部與第三支撐板31固定相連，氣動(dòng)馬達(dá)32的輸出軸穿過(guò)通孔向下延伸。第三支撐板31與第四支撐板35之間設(shè)有4組滑軌44，第四支撐板35的四角邊緣設(shè)有配合滑軌44運(yùn)動(dòng)的直線軸承，滑軌44上套接有復(fù)位彈簧34，復(fù)位彈簧34的底部與第四支撐板35固定相連，該復(fù)位彈簧34的頂部與第三支撐板31固定相連，第三支撐板31與第四支撐板35之間對(duì)稱設(shè)置2個(gè)鎖緊氣缸33，鎖緊氣缸33的頂部與第三支撐板31固定相連，底部的輸出軸與第四支撐板35固定相連，用于推動(dòng)第四支撐板35沿滑軌44位移。

第五支撐板37與第四支撐板35之間通過(guò)連桿固定相連，第五支撐板37的中心設(shè)有通孔，并安裝軸套36，爪座40設(shè)于軸套36的下方，氣動(dòng)馬達(dá)32的輸出軸穿過(guò)軸套36，與爪座40同軸固定相連，使用時(shí)帶動(dòng)爪座40旋轉(zhuǎn)。第五支撐板37的邊緣下方還設(shè)有2個(gè)支架39，且支架39設(shè)于旋蓋爪38組成的夾持區(qū)的外側(cè)。第五支撐板37的下方、對(duì)應(yīng)各旋蓋爪38的頂部，設(shè)有凸塊43。第五支撐板37向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，凸塊43向相應(yīng)旋蓋爪38的尾部末端位移，推動(dòng)旋蓋爪38繞銷軸42旋轉(zhuǎn)，向外側(cè)張開。

本實(shí)施例的自動(dòng)旋蓋機(jī)還包括PLC控制系統(tǒng)和光電位置傳感器，光電位置傳感器設(shè)置在第五支撐板37邊緣下方的支架39上，光電位置傳感器對(duì)感應(yīng)到的瓶口位置信息反饋到PLC控制系統(tǒng)，該P(yáng)LC系統(tǒng)根據(jù)反饋信息控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整第一位移機(jī)構(gòu)22和第二位移機(jī)構(gòu)24，對(duì)主機(jī)的水平位置進(jìn)行微調(diào)，確保旋蓋位置正確。

本實(shí)施例的自動(dòng)旋蓋機(jī)的工作步驟如下：

A.啟動(dòng)自動(dòng)旋蓋機(jī)，通過(guò)外設(shè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合，調(diào)整第一位移機(jī)構(gòu)22和第二位移機(jī)構(gòu)24，進(jìn)行前后、左右方向的位移，將主機(jī)移動(dòng)到預(yù)設(shè)的瓶蓋上方。

B.鎖緊氣缸33伸出，推動(dòng)第四支撐板35沿滑軌44向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)第五支撐板37向下運(yùn)動(dòng)，第五支撐板37下方的凸塊43推動(dòng)旋蓋爪38繞銷軸42旋轉(zhuǎn)，旋蓋爪38向外側(cè)張開，升降氣缸11向下位移，張開的旋蓋爪38將預(yù)設(shè)的瓶蓋包圍，鎖緊氣缸33收回，帶動(dòng)凸塊43遠(yuǎn)離旋蓋爪38的尾部末端，旋蓋爪38復(fù)位，夾緊瓶蓋。

C.升降氣缸11向上位移，同時(shí)通過(guò)光電位置傳感器和PLC控制系統(tǒng)調(diào)整第一位移機(jī)構(gòu)22和第二位移機(jī)構(gòu)24，進(jìn)行前后、左右方向的位移，將抓取的瓶蓋置于瓶口的上方并對(duì)準(zhǔn)。

D.啟動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)32，帶動(dòng)爪座40和旋蓋爪38旋轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)升降氣缸11向下位移，完成旋蓋。

E.瓶蓋旋緊，氣動(dòng)馬達(dá)32停止動(dòng)作，鎖緊氣缸33伸出，帶動(dòng)凸塊43推動(dòng)旋蓋爪38繞銷軸旋轉(zhuǎn)，旋蓋爪38向外側(cè)張開，松開瓶蓋。

重復(fù)步驟A至E，即可連續(xù)完成瓶蓋的取蓋、旋蓋工序。本實(shí)施例的自動(dòng)旋蓋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)取蓋、旋蓋，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，生產(chǎn)效率大幅提高。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。