一种自动摇瓶装置的制作方法

1.本实用新型涉及酒水饮料自动生产技术领域，具体涉及一种自动摇瓶装置。


背景技术：

2.白酒、饮料等瓶装液体在异物检测灯检过程中，不可避免的碰到异物沉淀至瓶底的情况，由于灯检只能对瓶身内部的液体进行检测，这导致沉底异物无法检出，使得检验失败，不合格品的流出。进一步的，现有技术中的酒水饮料自动生产线在检测瓶体内是否含有杂质时通常还依赖视觉检测的方式来实现。检测时用手摇晃酒瓶然后依靠肉眼识别瓶体内是否存在悬浮的异物。人工灯检方式不能保证产品质量安全，无法满足自动化智能化生产的要求。
3.生产线人工目测检测主要存在以下不足：
4.1、速度慢，检测效率低，一个灯检人员每小时只能检测200
‑
400瓶，为匹配生产线的生产速度，需多人同时进行检测；且被检测的瓶体再次被摆放在生产线上时位置难以把握准确，会对该瓶体后续被操作的质量造成影响。
5.2、精度低，主观性强，可重复性差，一般人眼最小检测精度在50
‑
60微米，且同一产品人工多次重复检测时检测结果不一致，存在质量风险。
6.3、漏检误检率高，经常把含有杂质的产品当正品或者把正品误判为次品。
7.4、采用人工检测对检验操作工人的视觉识别熟练度亦需较高的要求，当工人频繁重复同样的检测动作时极易产生操作疲劳，进而产生的检验失误率通常也会较高；此外，劳动强度大，工作环境差，对灯检机人员的视力影响很大，且手工不停拿放翻转产品对工人的手关节和手臂造成了很大的伤害，严重影响人员的职业健康。
8.因此，研发一种自动摇瓶装置及方法用于解决上述技术问题成为一种必需。


技术实现要素：

9.本实用新型目的提供一种自动摇瓶装置，以便于替代人工摇瓶操作，为瓶体在线自动化杂质检测提供硬件操作基础。
10.本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
11.本实用新型提供一种自动摇瓶装置，包括：工位转换机构、瓶体抓取摇晃机构和龙门架；所述龙门架的结构包括：顶面中央均分别设置有通孔的外龙门架和内龙门架；所述内龙门架的两个支脚面向生产线的一侧分别与所述生产线的侧壁部位固定连接；所述工位转换机构的结构包括：多工位换位器和换位器驱动装置；所述多工位换位器包括：驱动轴、气电组合滑环和多工位装配架；所述多工位装配架中心部位的上端面与所述驱动轴的下端固定连接；所述驱动轴通过轴承与所述外龙门架顶面的通孔固定连接；所述气电组合滑环用于出气部位的上端面与所述多工位装配架中心部位的下端面固定连接；所述气电组合滑环用于进气部位的下端面与所述内龙门架顶面的通孔固定连接；所述多工位装配架上的每一个装配工位均分别设置有用于与所述瓶体抓取摇晃机构相连接的连接部；所述瓶体抓取摇
晃机构与所述连接部固定连接；所述换位器驱动装置与所述外龙门架固定连接后，将动力输出端与所述驱动轴传动连接；还包括光电位置检测传感器、气泵及控制器；所述光电位置检测传感器、换位器驱动装置及所述气电组合滑环的电磁阀组分别与所述控制器电连接；所述气泵与所述气电组合滑环的用于进气的部位气路连接。
12.优选的，所述外龙门架的顶面为矩形，且设置有四个立脚。
13.优选的，所述换位器驱动装置为步进电机；所述步进电机的动力输出端通过伞齿轮与所述驱动轴传动连接。
14.优选的，所述装配工位上设置的连接部结构为u形；所述连接部设置有用于调节所述瓶体抓取摇晃机构装配高度的条形槽。
15.优选的，所述连接部的顶部设置有通孔；所述瓶体抓取摇晃机构的上端对应固定设置有直径与所述通孔大小相适配的螺杆；所述螺杆穿过所述通孔后连接有调节螺母。
16.优选的，所述瓶体抓取摇晃机构的结构为动作端连接有夹板的摆动手指气缸；所述摆动手指气缸的气路接口通过供气软管与所述气电组合滑环用于出气部位的出气接口相连接。
17.优选的，所述夹板内壁的外形与瓶体待抓持的部位的外形相适配。
18.优选的，所述夹板的内壁贴附有硅胶片。
19.本实用新型的特点及优点是：本实用新型采用多个瓶体抓取摇晃机构以工位转动切换的方式交替完成瓶体的抓取及摇晃操作，能够自适应生产线的高速运转；整套装置能够以龙门跨接的方式安置在瓶体加工线上的任意位置，能够大幅缩短生产线的改造停产时间；本实用新型采用气动部件与电动部件相结合的混动方式，即保证了工位转换时所需的定位准确性，又能保证瓶体夹取及摇晃时的柔性需求，避免动作过为刚硬而对瓶体造成磕碰及擦伤。
20.本实用新型采用在装配工位上设置用于调节所述瓶体抓取摇晃机构装配高度的条形槽，能够方便调节瓶体抓取摇晃机构的装配高度，以满足针对不同外形及高度的瓶体的抓取需求。
21.进一步的，本实用新型通过在瓶体抓取摇晃机构的上端进一步设置螺杆及调节螺母，能够更进一步方便调节瓶体抓取摇晃机构的装配高度，便于提升现场维护人员调试设备时的操作效率。
22.进一步的，本实用新型通过采用现有技术中的摆动手指气缸作为瓶体抓取摇晃机构的动作执行构件，既能满足瓶体抓取时的动作需求，又能满足瓶体摇晃时的摆动动作需求。
23.进一步的，本实用新型通过采用不同外形结构的夹板能够更进一步适应不同外形结构的瓶体；有助于在瓶体抓取及摇晃时将瓶体牢固的夹持在夹板内，防止瓶体在剧烈摇晃操作中发生滑脱。
24.进一步的，本实用新型通过为夹板的内壁贴附硅胶片能够满足夹持玻璃瓶体时所需的防滑脱需求。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例1中自动摇瓶装置的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例1中工位转换机构的结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例1中设置有换位器驱动装置的工位转换机构的改进结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例1中摆动手指气缸的结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例3中自动摇甁操作过程示意图。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例1：
35.如图1和图2所示，本实用新型提供一种自动摇瓶装置，包括：工位转换机构100、瓶体抓取摇晃机构200和龙门架300；所述龙门架300的结构包括：顶面中央均分别设置有通孔的外龙门架310和内龙门架320；所述内龙门架320的两个支脚面向生产线s的一侧分别与所述生产线的侧壁部位固定连接；所述工位转换机构100的结构包括：多工位换位器110和换位器驱动装置120；所述多工位换位器110包括：驱动轴111、气电组合滑环112和多工位装配架113；所述多工位装配架113中心部位的上端面与所述驱动轴111的下端固定连接；所述驱动轴111通过轴承(因遮挡未图示出)与所述外龙门架310顶面的通孔固定连接；所述气电组合滑环112用于出气部位的上端面与所述多工位装配架113中心部位的下端面固定连接；所述气电组合滑环112用于进气部位的下端面与所述内龙门架320顶面的通孔固定连接；所述多工位装配架113上的每一个装配工位均分别设置有用于与所述瓶体抓取摇晃机构200相连接的连接部l；所述瓶体抓取摇晃机构200与所述连接部l固定连接；所述换位器驱动装置
120与所述外龙门架310固定连接后，将动力输出端与所述驱动轴111传动连接。
36.使用时，通过换位器驱动装置120驱动所述驱动轴111转动，带动多工位装配架113及气电组合滑环112用于出气的部位共同转动，完成多工位装配架113的工位切换操作，以图1所示的外形为十字状的四工位装配架为例，换位器驱动装置120每次动作都会驱动驱动轴111转动90度，进而完成工位切换的相关动作。气电组合滑环112用于进气的部位位于下端，与内龙门架320顶面的通孔固定连接，不参与转动；位于气电组合滑环112上用于出气的部位设置有多组配气孔，在转动中不影响供气的气路连接，并且每个气孔的出气时机以及出气时长均可通过控制器加以精确控制；因此，通过控制气电组合滑环112的出气逻辑，即可达到控制与其气路连接的瓶体抓取摇晃机构动作效果的技术目的。需要说明的是上述气电组合滑环112的结构为现有技术，可通过购买的方式直接获得。可以理解的是上述多工位装配架上工位的设置数量不限于图1所示的四工位结构，为满足快速摇瓶检测的动作需要而设置的任意数量的工位结构均是本实用新型所要求保护的。
37.本实用新型采用多个瓶体抓取摇晃机构以工位转动切换的方式交替完成瓶体的抓取及摇晃操作，能够自适应生产线的高速运转；整套装置能够以龙门跨接的方式安置在瓶体加工线上的任意位置，能够大幅缩短生产线的改造停产时间；本实用新型采用气动部件与电动部件相结合的混动方式，即保证了工位转换时所需的定位准确性，又能保证瓶体夹取及摇晃时的柔性需求，避免动作过为刚硬而对瓶体造成磕碰及擦伤。
38.优选的，如图1所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述外龙门架的顶面为矩形，且设置有四个立脚。
39.优选的，如图1所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述换位器驱动装置为步进电机；所述步进电机的动力输出端通过伞齿轮与所述驱动轴传动连接。
40.优选的，如图2所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述装配工位上设置的连接部l结构为u形；所述连接部设置有用于调节所述瓶体抓取摇晃机构装配高度的条形槽c。本实用新型采用在装配工位上设置用于调节所述瓶体抓取摇晃机构装配高度的条形槽，能够方便调节瓶体抓取摇晃机构的装配高度，以满足针对不同外形及高度的瓶体的抓取需求。
41.优选的，如图2和图3所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述连接部l的顶部设置有通孔；所述瓶体抓取摇晃机构200的上端对应固定设置有直径与所述通孔大小相适配的螺杆210；所述螺杆穿过所述通孔后连接有调节螺母220。本实用新型通过在瓶体抓取摇晃机构的上端进一步设置螺杆及调节螺母，能够更进一步方便调节瓶体抓取摇晃机构的装配高度，便于提升现场维护人员调试设备时的操作效率。
42.优选的，如图4所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述瓶体抓取摇晃机构的结构为动作端连接有夹板的摆动手指气缸；所述摆动手指气缸的气路接口通过供气软管与所述气电组合滑环用于出气部位的出气接口相连接。本实用新型通过采用现有技术中的摆动手指气缸作为瓶体抓取摇晃机构的动作执行构件，既能满足瓶体抓取时的动作需求，又能满足瓶体摇晃时的摆动动作需求。
43.优选的，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述夹板内壁的外形与瓶体待抓持的部位的外形相适配。本实用新型通过采用不同外形结构的夹板能够更进一步适应不同外形结构的瓶体；有助于在瓶体抓取及摇晃时将瓶体牢固的夹持在夹板内，防止瓶体在
剧烈摇晃操作中发生滑脱。
44.优选的，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述夹板的内壁贴附有硅胶片。为夹板的内壁贴附硅胶片能够满足夹持玻璃瓶体时所需的防滑脱需求。
45.实施例2：
46.本实施例在实施例1的基础上进一步提供一种自动摇瓶方法，所述方法包括如下步骤：
47.步骤1：摆动手指气缸以夹持的方式夹取瓶体；
48.步骤2：工位转换机构将夹取有瓶体的摆动手指气缸转动至下一工位；
49.步骤3：夹取有瓶体的摆动手指气缸在工位位置转换过程中和/或转移至下一工位后执行周期性摇摆动作。
50.进一步的，在本实施例的其中一个优选技术方案中，还包括步骤4：夹取有瓶体的摆动手指气缸在转移至下一工位后并结束摇摆动作时，夹板松开释放所述瓶体。
51.本实用新型进一步提供的的方法，能够替代人工摇瓶操作，为瓶体在线自动化杂质检测提供硬件操作基础。
52.实施例3：
53.如图5所示，本实用新型在实施例2的基础上提供一种自动摇瓶方法的实施方案：
54.包括如下操作步骤：
55.步骤1、控制器通过光电位置检测传感器检测到瓶子a的到来，瓶子a延时n秒，到达x位置。
56.步骤2、控制器发送信号给1号位摆动手指气缸的气动夹手，夹紧瓶子a；同时工位转换机构顺时针旋转90
°
，将1号位摆动手指气缸旋转到y位置；同步的，位于原4号位的摆动手指气缸转至1号位等待加紧瓶子b；位于原3号位的摆动手指气缸转至4号位；【旋转时间规划：安装速度编码器，读入生产线即时速度，根据速度规划摇瓶机构的旋转速度。(优选以0.4秒旋转90
°
)】。
57.步骤3、瓶体a到达y位置处，控制器发信号给气电组合滑环，控制从1号位转至2号位的摆动手指气缸的气动夹手，进行180
°
的往复旋转然后复位操作(停留时间约0.4秒，停留时间与下一个瓶子b到x位置有关)；其中，瓶体等待旋转期间，瓶子b到x位置；控制器发信号，由4号位转至1号位的摆动手指气缸的气动夹手夹紧；(优选在夹手部位设置传感器确认瓶子b是否夹紧)。
58.步骤4、工位转换机构旋转90
°
，位于2号位的摆动手指气缸的气动夹手到达z位置，控制器发信号，转至z位置的摆动手指气缸的气动夹手释放瓶子a；同步的，位于原4号位的摆动手指气缸从1号位转至2号位，气动夹手夹持着瓶子b进行180
°
的往复旋转然后复位操作；同步的，原位于3号位的摆动手指气缸从4号位转至1号位准备夹取位于瓶子b后方的新瓶子，如此循环往复。
59.需要说明的是工位转换机构切换工位时的转动方向不限于图5所示的顺时针旋转，可以理解的是采用逆时针旋转也能达到同样的使用效果，因此，采用逆时针旋转的操作方式也是本技术所要求保护的。此外，瓶子a从x位到y位期间可根据实际使用需要选择在换位过程中摆动，或到y位后摆动；由于摆动后瓶体停留的目的是由检测装置检测瓶体内是否存在杂质，持续摆动时间以及摆动后停留多久亦可根据摇晃经验数据以及检验设备所需的
瓶体停留时间做出常规选择。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
61.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。