一种可控松紧的拧瓶盖设备的制作方法

1.本实用新型涉及拧瓶盖设备技术领域，具体涉及一种可控松紧的拧瓶盖设备。


背景技术：

2.随着现在科技的不断发展，越来越多的自动化设备渐渐代替人工操作，不断降低人工生产成本，也提高了生产效率。现在的密封性量杯市场也逐渐实现了自动化流水线生产，该生产线的出现虽然增加了产品的生产效率，在量杯生产出来后，被传送到输送带进入下一步工艺时需要人工进行上盖并旋紧，才能进入下一步工序，完成包装，由于工人在旋紧杯盖的过程中，难以保证所有量杯(包括同一规格和不同口径)上的杯盖控制在较为统一的力度范围内，且每一个工人在旋盖作业时的力度都很难统一。这种人工旋盖的方式，不仅效率低，而且由于每个量杯的瓶盖松紧程度不一样，无法提高使用者的体验，尤其是其中个别杯盖上得太紧会导致使用者在使用时需要耗费较大的力气打开。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有量杯的缺陷，提供一种可控松紧的拧瓶盖设备，能够保证不同规格的量杯都能以同样的预设扭矩旋紧，保证使用者能较为轻松的打开，提高用户体验感。
4.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案得以实现：可控松紧的拧瓶盖设备，包括：
5.输送带，用于输送已上盖的量杯，量杯包括瓶体和瓶盖；
6.到位检测装置，包括电容式接近开关，设置于输送带的一侧，用于检测输送带上量杯的位移位置；
7.瓶体夹紧装置，设置于输送带上，包括用于夹持瓶体的第一夹具及用于驱动所述第一夹具动作的第一动力机构；用于在量杯移动到第一夹具之间时夹紧并固定住瓶体；
8.瓶盖夹紧装置，设置于所述瓶体夹紧装置的上方，包括用于夹持瓶盖的第二夹具及用于驱动第二夹具动作的第二动力机构；
9.伺服电机，设置于所述瓶盖夹紧装置的上方并与其传动连接，用于带动所述瓶盖夹紧装置转动并旋紧瓶盖；
10.扭矩传感器，设置于伺服电机的输出轴上，用于检测在旋紧瓶盖过程中伺服电机上输出的力矩；控制器，分别耦接于所述扭矩传感器和伺服电机，当扭矩传感器上测得的扭矩大于或等于预设值时控制伺服电机停止转动；以及
11.固定架，用于支撑所述伺服电机和所述瓶盖夹紧装置。
12.本实用新型进一步优选方案为：所述固定架包括由上至下设置的第一平台和第二平台，以及用于固定平台的支撑柱；所述伺服电机固定于第一平台上，所述瓶盖夹紧装置上设有轴联器并通过轴承固定与第二平台上且可以自由转动，所述伺服电机的输出轴穿设于所述第一平台并与轴联器传动连接。
13.本实用新型进一步优选方案为：所述第一平台与第二平台之间有间距，用以安置所述扭矩传感器；所述扭矩传感器位于所述轴联器与伺服电机的电机轴之间。
14.本实用新型进一步优选方案为：所述第一动力机构为气动推杆或电动推杆，气动推杆或电动推杆设有一对且分别于所述输送带两侧相对设置，所述第一夹具包括左半夹和右半夹，所述左半夹和右半夹分别设于输送带两侧的气动推杆或电动推杆上。
15.本实用新型进一步优选方案为：还包括设于输送带上用于剔除漏装瓶盖的剔除机构，输送带的输送方向由剔除机构输向瓶体夹紧装置。
16.本实用新型进一步优选方案为：所述剔除机构包括用于检测瓶体的第一传感器和用于检测瓶盖的第二传感器，以及用于通过喷射定向高压气流将瓶体剔除输送带的喷气嘴；所述第一传感器位于所述第二传感器的下方，第一传感器和第二传感器水平设置；所述第一传感器的高度不超过瓶体的高度，所述第二传感器的高度超过瓶体高度但不超过瓶体上瓶盖的高度。
17.本实用新型进一步优选方案为：所述剔除机构还包括用于安装所述第一传感器和第二传感器的固定件；所述固定件呈n形状且横跨所述输送带的两侧，在固定件的两侧分别设有用于安装传感器的长腰孔，长腰孔沿其高度方向设置，以便通过调节传感器的高度可以剔除不同规格的量杯。
18.本实用新型进一步优选方案为：还包括用于控制输送带上物料的进料速度和均匀性的分料机构；输送带的输送方向由分料机构输向剔除机构。
19.本实用新型进一步优选方案为：所述分料机构包括设于所述输送带一侧的导向件，设于所述输送带另一侧的分料转盘，以及用于驱动分料转盘匀速转动的电机；所述分料转盘的边缘与导向件之间的距离小于瓶体的直径，在所述分料转盘的边缘设有契合瓶体轮廓的凹槽，凹槽设有多个且多个凹槽于分料转盘的边缘圆周均布。
20.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过在伺服电机与瓶盖夹紧装置设置一个扭矩传感器，当扭矩传感器上测得的扭矩大于或等于预设值时，控制器就会控制伺服电机停止转动，从而保证每一个量杯的瓶体与瓶盖的松紧度相对稳定在一个合适且可控的范围内，可以提高用户体验感。
附图说明
21.图1和4是本实用新型所述拧瓶盖设备的结构示意图。
22.图2是图1中a处的放大图。
23.图3是本实用新型所述拧瓶盖设备的俯视图。
24.图5是图4中b处的放大图。
25.其中：
26.100、输送带；200、到位检测装置；310、第一夹具；320、第一动力机构；410、第二夹具；420、第二动力机构；500、扭矩传感器；600、伺服电机；700、固定架；710、第一平台；720、第二平台；730、支撑柱；810、第一传感器；820、第二传感器；830、喷气嘴；840、固定件；841、长腰孔；910、导向件；920、分料转盘；921、凹槽。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
28.本实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
29.如图1-5所示，本实用新型提供了一种应用于量杯生产线上可控松紧的拧瓶盖设备，该拧瓶盖设备包括输送带100、用于控制输送带100上物料的进料速度和均匀性的分料机构、于输送带100上用于剔除漏装瓶盖的剔除机构、到位检测装置200、瓶体夹紧装置、瓶盖夹紧装置、伺服电机600、扭矩传感器500、控制器，以及固定架700。分料机构、剔除机构和瓶体夹紧装置沿输送带100的输送方向依次设置。
30.输送带100用于输送已上盖的量杯，量杯包括瓶体和瓶盖。在生产过程中，需要先通过上盖设备将瓶盖放到瓶体上，才能通过本实用新型的拧瓶盖设备进行拧紧。但是此时刚刚从上盖设备上出来并进入输送带100的量杯，其瓶盖与瓶体并未旋紧，瓶盖仅仅是扣在瓶体上。
31.由于是采用上盖设备来将瓶盖添加到瓶体上，因此有小概率会出现漏放的情况。故需要通过剔除机构来剔除漏装瓶盖的量杯，不然没有瓶盖的量杯是无法进行拧盖的。
32.在本实施例中，剔除机构包括用于检测瓶体的第一传感器810和用于检测瓶盖的第二传感器820，用于安装所述第一传感器810和第二传感器820的固定件840，以及用于通过喷射定向高压气流将瓶体剔除输送带100的喷气嘴830。喷气嘴830设置于输送带100一侧的支架上，喷气嘴830的喷射方向与输送带100垂直，这样就能够轻松吹走没有瓶盖的瓶体，有避免影响相邻量杯。
33.具体地，第一传感器810和第二传感器820均水平设置且均与输送带100相垂直，所述第一传感器810位于所述第二传感器820的下方。更具体地，所述第一传感器810的高度不超过瓶体的高度，所述第二传感器820的高度超过瓶体高度但不超过瓶体上瓶盖的高度，如此能够准确的检测到瓶体和瓶盖，第一传感器810和第二传感器820均采用电容式接近开关。当量杯随输送带100移动至两个传感器处，便能够被两个传感器检测到。若瓶体上有瓶盖，则两个传感器能同时获得检测信号，那么后面的喷气嘴830便不喷气。若瓶体上没有瓶盖，则第一传感器810能获得检测信号，第二传感器820没有检测信号，则后面的喷气嘴830便会在瓶体经过时喷射气流将其吹走。本实施例中，输送带100的输送速度固定，喷气嘴830和第一传感器810之间的距离也是固定的，因此当瓶体被第一传感器810检测到后，间隔一定的时间，瓶体正好能够移动至喷气嘴830处，此时喷气嘴830启动便能够将其吹走，这里自瓶体被第一传感器810检测至瓶体移动至喷气嘴830处的间隔时间是可以计算出来的，此处不再详述计算过程。
34.本实施例中，固定件840呈n形状且横跨所述输送带100的两侧，在固定件840的两侧分别设有用于安装传感器的长腰孔841，长腰孔841沿其高度方向设置，以便通过调节传感器的高度可以剔除不同规格(高度)的量杯。
35.需要说明的是，本实施例中，第一传感器810和第二传感器820均与控制器相连，喷气嘴830(与气源相连)上的电磁阀也是和控制器相连，是通过控制器来设定喷气嘴830的喷气间隔时间以及喷气时长。
36.由于喷气嘴830在喷气时的作用区域有一定的范围，为了避免对输送带100上相邻的量杯产生干扰，分料机构设置在剔除机构的前面，用于控制输送带100上物料的进料速度和均匀性，确保相邻的量杯之间有一个安全的间距，不会受到喷气嘴830影响。
37.具体地，分料机构包括设于所述输送带100一侧的导向件910，设于所述输送带100另一侧的分料转盘920，以及用于驱动分料转盘920匀速转动的电机。所述分料转盘920的边缘与导向件910之间的距离小于瓶体的直径，在所述分料转盘920的边缘设有契合瓶体轮廓的凹槽921，凹槽921设有多个且多个凹槽921于分料转盘920的边缘圆周均布。转盘的一侧位于输送带100上，并且这一侧的转动方向与输送带100一致。转盘的转速(凹槽921处的线速度)略低于输送带100的线速度，如此，当转盘转动时，量杯会一个一个地依次进入转盘上凹槽921中，由于转盘上所有的凹槽921间距都一致，因此通过转盘上的凹槽921就能够将每一个量杯的间距调整好，即相邻两个量杯之间的间距边是通过转盘上相邻两个凹槽921之间的弧长来决定的。
38.输送带100上的量杯再先后通过分料机构和剔除机构后，送至瓶体夹紧装置处，再瓶体夹紧装置处设有到位检测装置200。到位检测装置200包括电容式接近开关及用于安装电容式接近开关的安装座，安装座设置在输送带100一侧，其上的电容式接近开关在检测到瓶体后，会产生到位信号，发送给控制器控制瓶体夹紧装置动作。
39.本实施例中，瓶体夹紧装置包括用于夹持瓶体的第一夹具310及用于驱动所述第一夹具310动作的第一动力机构320，第一动力机构320采用气动推杆(也可以采用电动推杆)。气动推杆设有一对且分别于所述输送带100两侧相对设置，所述第一夹具310包括左半夹和右半夹，所述左半夹和右半夹分别设于输送带100两侧的气动推杆上。当控制器控制瓶体夹紧装置动作时，输送带100两侧的气动推杆同时推出左半夹和右半夹将位于输送带100上的瓶体夹紧。
40.待瓶体被夹紧后，控制器再控制瓶盖夹紧装置动作。在本实施例中，瓶盖夹紧装置通过固定架700固定在瓶体夹紧装置的上方。瓶盖夹紧装置包括用于夹持瓶盖的第二夹具410及用于驱动所述第二夹具410动作的第二动力机构420，第二动力机构420和第一动力机构320一样，也采用气动推杆(当然也可以采用电动推杆)。但是本实施中第二动力机构420所采用的是双头都具有推杆的双向气动推杆，双向气动推杆包括一气缸和两个推杆，两个推杆设置于气缸上相对的两侧，两推杆在气缸的作用下能同步伸出和同步缩回。同样的，第二夹具410也包括左半夹和右半夹，但由于第二动力机构420与第一动力机构320所采用的气动推杆结构不同，因此第二夹具410上的左半夹和右半夹是分别通过一个竖板固定在第二动力机构420的下方，两竖板的上端分别与双向气动推杆上的两个推杆相连，第二夹具410上的左半夹和右半夹分别于两个竖板上相对设置。当两个推杆同步收缩时，便能够带动第二夹具410夹紧瓶盖。
41.当瓶盖被夹紧后，控制器再控制伺服电机600启动，伺服电机600通过带动瓶盖夹紧装置一起旋转实现瓶盖的旋紧，由于伺服电机600和瓶盖夹紧装置之间有设有扭矩传感器500。扭矩传感器500设置于伺服电机600的输出轴上，可以在旋紧瓶盖过程中检测伺服电机600上输出的扭矩，当扭矩传感器500上测得的扭矩大于或等于预设值时，控制器就会控制伺服电机600停止转动，从而保证每一个量杯的瓶体与瓶盖的松紧度相对稳定在一个合适且可控的范围内，可以提高用户体验感。
42.本实施例中，固定架700设在输送带100的末端，用于支撑所述伺服电机600和所述瓶盖夹紧装置。固定架700包括由上至下设置的第一平台710和第二平台720，以及用于固定平台的支撑柱730。支撑柱730有4根，分别穿设第一平台710和第二平台720的四个拐角，并通过螺纹紧固件。
43.所述伺服电机600固定于最上方的第一平台710上，所述瓶盖夹紧装置上设有轴联器并通过轴承固定与第二平台720上且可以自由转动，所述伺服电机600的输出轴穿设于所述第一平台710并与轴联器传动连接。需要说明的是瓶盖夹紧装置是通过轴联器与轴承悬挂在第二平台720上，其重量完全是由第二平台720承受的，对伺服电机600的输出轴没有负担。
44.在所述第一平台710与第二平台720之间有间距，以留出安置所述扭矩传感器500的空间，方便安装。具体地，所述扭矩传感器500位于所述轴联器与伺服电机600的电机轴之间，轴联器也位于该空间。