一种用于辅助大型洗瓶机的二次清洗装置

1.本实用新型是一种用于辅助大型洗瓶机的二次清洗装置，属于玻璃瓶清洗设备领域，具体为一种基于气动机械臂的洗瓶装置。


背景技术：

2.在大输液剂生产中，对产品质量要求很高。对影响产品质量有关因素大致可分为：机械设备、工艺规程、生产环境、洗瓶质量等，其中洗瓶质量是影响输液产品质量的重要因素之一。
3.洗瓶机主要是对输液瓶或者其他类似瓶在机械连续运输中进行内外清洗的专用设备，广泛应用于制药企业中。
4.目前，滚筒式洗瓶机生产能力最适合我国国情，因此被众多制药厂使用。但是其存在诸多缺点，例如：瓶口不能始终朝下，这会使得在清洗过程中灰尘进入瓶内；每道洗涤工序后，在输液瓶内有微量残留液；需要人工取出输液瓶，此过程机械重复，浪费人力并且造成输液瓶的二次污染。


技术实现要素：

5.从滚筒式洗瓶机内取瓶到收集洗好的瓶子的过程中可以增设本实用新型的二次清洁装置用来弥补以上缺点，从而提高洗瓶效率和质量。使用本实用新型的一种基于气动机械臂的洗瓶装置，可以辅助滚筒式洗瓶机完成二次清洗工作。本实用新型的技术方案具体如下：
6.一种用于辅助大型洗瓶机(滚筒式洗瓶机)的二次清洗装置，包括高压气源、用于清洗瓶子的内刷刷杆机构、用于夹持瓶子的夹/松瓶机构、翻转机构以及行走机构；括夹/松瓶机构、翻转机构和内刷刷杆机构都安装于行走机构；
7.夹/松瓶机构连接于翻转机构，且在翻转机构带动下翻转180度，翻转轴线平行于水平面；
8.所述内刷刷杆机构包括刷杆气缸16和毛刷升降杆15；刷杆气缸垂直于水平面；毛刷升降杆作为刷杆气缸的活塞杆伸缩连接在刷杆气缸内；毛刷升降杆的内部是中空的，且中空与刷杆气缸的内腔是连通的；在毛刷升降杆的外壁上连接有毛刷，在毛刷升降杆的侧壁上开有多个通气孔，多个通气孔在围绕毛刷升降杆的轴线呈螺旋状排列；
9.在夹/松瓶机构到达其翻转路径末端的状态下，其夹持的瓶子瓶口的位置与毛刷升降杆的位置对应。
10.本清洗装置的原理为：
11.夹/松瓶机构翻转180度，其夹持的瓶子瓶口的位置与内刷刷杆机构的位置对应后，由毛刷升降杆15、刷杆气缸16、刷杆气缸端盖17组成的内刷刷杆机构开始工作。刷杆气缸端盖上开有供毛刷升降杆进出的通孔，毛刷升降杆的外壁与刷杆气缸的内壁之间有密封圈，构成典型的气缸/活塞结构。
12.毛刷升降杆15设计成管状，毛刷升降杆柔软并且质量小，并且带有小孔，小孔沿管壁呈螺旋形排列。毛刷升降杆可弯曲，能够刷到玻璃瓶内壁，小质量可使毛刷升降杆容易上升。从底部通入毛刷升降杆15的压缩气体通过小孔排出，从而使刷杆15产生一个自旋力和上升力。毛刷升降杆15自转并且通过刷杆气缸16充气开始升高，其上方悬停着内壁仍然沾有水滴的、倒立的玻璃瓶，上升的毛刷升降杆15准确插入瓶口朝下的瓶子中。由于毛刷较长且通入的气体将毛刷吹起，毛刷还成为高压气体的导气通道，毛刷升降杆随吹气弯曲，有利于吹净瓶内的水滴等，使瓶子的内表面干净。刷杆气缸16泄压后，毛刷升降杆依靠自身重力下落。
13.本装置解决了滚筒式洗瓶机在清洗过程中瓶口不能朝下导致的灰尘进入瓶内、瓶内残留微量液体等的问题。也解决了人工从大型洗瓶机中取出瓶子，费时费力并容易造成瓶子二次污染问题。
14.本装置有益效果有：
15.本装置使得二次清洁过程中，瓶口始终翻转朝下，可彻底将瓶内水分吹干，防止瓶内二次污染。
16.本装置的毛刷升降杆，毛刷升降杆制成管状并带有小孔。也可作为导气管，在将瓶内微量水分吹干的同时，利用气压将灰尘吹出。通过气压利用在管壁上呈螺旋形排列的小孔排出气体，从而使得管状刷杆可以上升插入瓶内，同时产生的自旋可以使得刷杆清洁内壁。
17.本装置将取瓶，二次清洁，送瓶等功能合为一体，省时高效，应用广范。
附图说明
18.图1是本实施例的装置的结构示意图；
19.图2a是内刷刷杆机构位置示意图
20.图2b是毛刷升降杆的结构示意图；
21.图3是行走机构示意图；
22.图4a是翻转机构位置示意图；
23.图4b是翻转机构局部示意图；
24.图5a是夹/松瓶机构结构示意图；
25.图5b是周向位置固定板的结构示意图(图5a的左视角)；
26.图中：内刷刷杆机构1、行走机构2、翻转机构3、夹/松瓶机构4、夹瓶气缸5、钳口座6、固定钳口7、第一活动钳口8、第二活动钳口9、从动齿轮10、主动齿轮11、支架12、小车13、翻转电机14、毛刷升降杆15、刷杆气缸16、通气孔17、第一驱动轮18、第二驱动轮19、第一自位轮20、第二自位轮21、第一步进电机22、第二步进电机23、连杆24、弹簧25、瓶子26、夹瓶气缸的活塞杆27、周向位置固定板28、夹瓶气缸的缸体29、夹瓶气缸的进气孔30、活塞31、夹瓶气缸的气缸盖32、弹簧底座33、滑槽/滑块结构34。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本案进一步说明。
28.参考图1，一种用于辅助大型洗瓶机(滚筒式洗瓶机)的二次清洗装置，包括高压气
源、用于清洗瓶子的内刷刷杆机构、用于夹持瓶子的夹/松瓶机构、翻转机构以及行走机构；夹/松瓶机构、翻转机构和内刷刷杆机构都安装于行走机构。
29.夹/松瓶机构连接于翻转机构，且在翻转机构带动下翻转180度，翻转轴线平行于水平面；
30.进一步参考图2a和图2b，所述内刷刷杆机构包括刷杆气缸16和毛刷升降杆15；刷杆气缸垂直于水平面；毛刷升降杆作为刷杆气缸的活塞杆伸缩连接在刷杆气缸内；毛刷升降杆的内部是中空的，且中空与刷杆气缸的内腔是连通的；在毛刷升降杆的外壁上连接有毛刷，在毛刷升降杆的侧壁上开有多个通气孔17，多个通气孔在围绕毛刷升降杆的轴线呈螺旋状排列；
31.在夹/松瓶机构到达其翻转路径末端的状态下，其夹持的瓶子26的瓶口的位置与毛刷升降杆的位置对应。
32.在本实施例中：
33.进一步参考图3，所述行走机构包括小车13，小车有一对前轮和一对后轮；
34.一对前轮分别是由连杆24连接的第一自位轮20和第二自位轮21；一对后轮分别包括位于同一转动轴线上的第一驱动轮18和第二驱动轮19，第一驱动轮和第二驱动轮分别由第一步进电机22和第二步进电机23连接驱动。
35.本结构原理是，行走机构采用后轮为驱动轮，自位轮起到导向和支承作用，通过两个步进电机驱动，使整个装置运动。两个步进电机分别驱动两个后轮，通过两轮的转速差改变方向。四轮式行走机构整体灵活，小范围的移动，运动平稳，能耗低。
36.进一步参考图4a和图4b，所述翻转机构包括：支架12、转轴、翻转电机14、主动齿轮11和从动齿轮10；支架连接在行走机构(具体是小车)上，转轴的两端分别通过轴承机构连接在支架上；翻转电机14连接在支架上，主动齿轮通过键结构连接于翻转电机的输出轴，从动齿轮10通过键结构连接于转轴，主动齿轮和从动齿轮构成齿轮副结构；转轴的转动轴线平行于水平面；转轴连接所述夹/松瓶机构。
37.翻转机构保证二次清洗过程中瓶口始终朝下，瓶内不会被污染，其次瓶内壁残留的水分也可以被吹干。
38.进一步参考图5a，所述夹/松瓶机构包括：固定钳口7、活动钳口(本例有两个活动钳口，分别是第一活动钳口8和第二活动钳口9)、钳口座6、夹瓶气缸5和弹簧25；
39.所述活动钳口水平方向移动，靠近或远离固定钳口，活动钳口与固定钳口围成瓶子的夹持区域；
40.夹瓶气缸的活塞杆27和夹瓶气缸的缸体29之间的周向位置相对固定；夹瓶气缸的轴线与夹/松瓶机构的翻转轴线重合；夹瓶气缸的活塞杆的端部通过转轴连接于所述翻转机构(具体为支架12)，活塞杆与翻转机构之间的水平方向的相对位置固定；
41.活动钳口通过钳口座6连接于夹瓶气缸的缸体29的外壁；
42.固定钳口7通过钳口座6连接于弹簧底座33，夹瓶气缸的缸体与弹簧底座之间连接有弹簧25；弹簧的轴线与缸体的轴线平行或重合；弹簧底座通过转轴连接于所述翻转机构，弹簧底座与翻转机构之间的水平方向的相对位置固定。
43.进一步参考图5b，还包括周向位置固定板28；周向位置固定板固定连接于弹簧底座33；在周向位置固定板上开有水平方向的滑槽，在夹瓶气缸的缸体上连接有滑块，滑块与
滑槽对应连接，如图5b中的滑槽/滑块结构34。通过该结构实现夹瓶气缸的活塞杆和缸体之间通过的周向位置相对固定，而水平方向可相对移动。
44.本例中，所述夹/松瓶机构有两套，两套夹/松瓶机构成镜像对称；两套夹/松瓶机构的共用一个固定钳口，两活动钳口在固定钳口的两侧。
45.活塞杆与翻转机构中的转轴为一体式结构，活塞杆的端部直接通过轴承机构连接于翻转机构的支架。
46.具体到本例中，两套夹/松瓶机构中的夹/松瓶机构的活塞杆是整体结构。在这根活塞杆的两端开夹瓶气缸的进气孔30。
47.以图5a左侧的第二活动钳口9对应夹瓶气缸来说，夹瓶气缸的缸体29与夹瓶气缸的活塞杆27之间通过活塞31密封。由夹瓶气缸的气缸盖32把活塞31封在缸体内。活塞与缸体底部有台阶结构，实现缸内/外的气密。缸体底部由用于活塞杆穿过的通孔，且缸体的底部与弹簧底座之间(通过台阶结构)连接弹簧25。
48.图5a右侧的第一活动钳口8对应夹瓶气缸，其原理结构与左侧的结构对应。
49.弹簧底座33、周向位置固定板28以及用于连接固定钳口7的钳口座6之间通过一根螺杆连接于活塞杆27的中部，实现三者的周向同步动作(翻转动作)。
50.夹/松瓶机构采用气动方式夹取瓶子，它是由夹瓶气缸5、夹瓶气缸的气缸盖32、两个活塞31、三个钳口座6、固定钳口7、第一活动钳口8、第二活动钳口9等构成。压缩空气自夹瓶气缸的活塞杆27两端的夹瓶气缸的进气孔30经孔进入夹瓶气缸5的中空内。由于夹瓶气缸的气缸盖32固定不动，故压缩空气将活塞31同时向中间推动，进而带动对应的缸体钳口座、活动钳口向中间移动，与固定钳口一起把瓶子夹住，完成夹取动作。
51.夹/松瓶机构的松瓶时，当夹瓶气缸5内的压缩气体自两端夹瓶气缸的进气孔30回出时，弹簧25会将两个活塞31同时向外推出，两个活动钳口也随之外移，从而将瓶子放松，完成松瓶动作。进而完成收集工作。
52.本实施例中,高压气源可采用高压气瓶或小型空压机，它们可安装在行走机构上。由于所需气压以及气量不大，高压气源占用空间不大。各电机所用电源来自于行走机构上安装的蓄电池。
53.由行走机构带动本装置到达滚筒式洗瓶机出口处，待瓶子送出后，夹/松瓶机构完成夹瓶动作，翻转机构开始运动，使夹取的瓶子位移并回转180
°
瓶口朝下静止，内刷刷杆机构开始工作。在清洗的同时，行走机构带动本装置前往瓶子收集处。清洗结束后，翻转机构回转，夹/松瓶机构完成松瓶动作，把瓶子送至收集处。
54.由于本装置二次清洗对象是瓶内壁残留的水滴等，通过高压气体吹干，在清洗过程中不会有水珠汇集流出瓶子现象。
55.本装置可以在小车运动的过程中高效、省时地完成取瓶、二次清洗和送瓶的动作。