CN1229044A - 吸力抓取装置 - Google Patents

Abstract

一种吸力抓取装置(7),具有吸头(15),在吸头中限定一个通过通孔(23)与外界气路连通的腔(18),并通过管(20)连到抽吸泵(14)上,该管(20)由罩在管内并靠近腔(18)的阀(22)控制。

Description

吸力抓取装置

本发明关于一种吸力抓取装置。

在下面的描述中，以香烟包装扇形轮的示例作为参考，尤其是参考了在香烟包装机上供给坯料的吸力抓取装置。

香烟包装机是已知的，它采用吸力抓取装置来使坯料一个接一个地在位于坯料仓库的坯料抓取站和将坯料传送到包装轮的相应座上的供给站之间传送。

已知的吸力抓取装置包括：一个支撑多个抽吸头的轮，在每个抽吸头上限定一个腔，该腔通过由第一阀控制的通孔与外界大气在其一侧联通，在其另一侧通过由一第二阀控制的管连到一个排放头抽吸泵上，第二阀通常罩在管内，离腔有一定距离。在已知的抓取装置中，两个阀通常合成一单个滑动阀。例如在美国专利No.4009876或欧洲专利申请No.317232中均公开了上述类型的抽吸头。

为了使坯料保持在抽吸头上，使该抽吸头与坯料接触，坯料靠近腔，与腔一起限定一个抽吸腔，在抽吸腔中，通过关闭第一阀和打开第二阀而形成真空(相对于大气压力)。为了释放坯料，通过打开第一阀并关闭第二阀使抽吸腔内恢复大气压。

抓取装置的响应时间，亦即加上和去掉抽吸力所需的时间，取决于抽吸腔的总体积。抽引泵的性能和上述通孔的尺寸；抽吸腔的总体积等于腔加在腔和第二阀之间的管子部分的体积。

采用排放头抽吸泵来制造第一阀是必须的，它的特征是排放头相当大。流速相当低，在由通孔产生的高载荷损失的情况下，如果在抽吸时第一阀不关闭就不能正常工作。

上述类型的装置具有许多缺点，最主要的是对每一个抽吸头来说需要提供并控制两个独立的阀门或一个相当复杂的滑动阀。另外，考虑到第二个阀的位置，抽吸腔具有相当大的容积。因此导致阀门的响应相当慢。

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺点的吸力抓取装置，它的价格便宜并易于生产。

按照本发明，提供一种吸力抓取装置，它包括：至少一个抽吸头，至少一个限定在上述抽吸头内的腔，在上述腔内产生真空的抽吸装置，上述抽吸装置包括：与上述腔联通的管，连到上述管上的抽吸泵和沿上述管安置的控制阀，其特征在于：上述阀位于上述泵和上述腔之间并靠近该腔；在上述抽吸头上至少具有一个通孔将上述腔永久地连接到外界大气中。

现将参照附图描述本发明。

图1为本发明第一个实施例的剖视图，为清楚起见去掉某些部件，

图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的放大部分，表示两个不同工位的细节，

图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图，

图4类似于图2，表示图2的进一步工位的细节。

图1中的数字1表示整个的连续包装机，它包括一个带动力的包装轮2，它绕着垂直于图1平面的相应的轴(未示出)连续地转动(图1中为反时针转)，还包括多个中空的、等间隔的周向座3(仅示出一个)，用以一个接一个地接纳卡片纸板或类似材料的相应的预折迭的坯料4。机器1还包括用于坯料4堆6的仓库5；放在抓取站S1的仓库5的敞开端8和供给站S2的包装轮2之间的吸力抓取装置7，用以从端8吸住坯料4并将它们不断送到相应的位置3。

抓取装置7包括一带动力的辊9，它绕着平行于轮2的轴(未示出)且垂直于仓库5的纵轴11相应的固定的中心轴10在图1中的顺时针方向连续转动。辊9包括内腔12，它由管13连到抽吸泵14，最好采用所谓的“侧腔(side channel)”泵，用以在腔12中产生相对于外部大气压的真空。

辊9支撑多个气动抓取头15，它们绕轴10配置并通过放置相应的臂16连到辊9上。正如图2中清楚地示出的那样，每个头15基本为板式，它的一侧连到相应的臂16上，另一侧由抓取面17限定，其中腔18由环形边缘19限定并由沿相应臂16加工的相应管20连到腔12内。

在图示的实施例中，抓取面17基本由边缘19的顶面限定。

在将管20连到相应头15的连接处21上，每个管20盖着一个阀22，用以控制管20，亦即开关管20从而使它与相应的腔18连接和断开。在每个头15上加工有通孔23，从而使相应的腔18与外部空气永久联通。

每个阀22为已知的机械阀，它包括阀头24，与头24啮合并加工在接头21上的环形座25，和一根控制杆26，该杆以轴向滑动方式装到罩在管20内的两个开孔的支撑壁27(图3)上，通过作动装置28作轴向移动，并在打开位置(图2a)和关闭位置(图2b)之间作相对于轴10的径向移动，在打开位置时，腔18与管20空气连通，因此也通到腔12，在关闭位置时，腔18不与管20空气连通，因此也不与腔12连通。

作动装置28包括一个本体29，它装到相应杆26的与连到头部24端部相对的另一端上，并装到辊9上，从而与杆26一起在相对于轴10的径向滑动，从而使杆26在上述打开和关闭位置之间移动。作动装置28包括弹簧30，它的位置处于限定腔12的壁31的径向，并与杆26同轴；该弹簧在相应的壁27和本体29之间，通常将杆保持在关闭位置。

作动装置28还包括一根圆柱形的杆32，它装到本体上，使它可沿着平行于轴10的相应轴33相对于本体29作纵向滑动，其一端以转动方式装在与固定凸轮35合作的推杆辊34上。凸轮35做成在辊9绕轴10转动时，每个头15的本体29相应的杆26在轴10的径向在上述打开和关闭位置之间移动。

杆32沿轴33的移动由作动装置36来控制，用以切断相应阀门22的控制，它使杆32在工作位置(图2)和休闲位置(图4)之间移动，在工作位置，辊34与凸轮35啮合，在休闲位置，辊34与凸轮35脱开。作动装置36包括已知的磁力作动器，供电时，杆32沿轴33从上述工作位置移到休闲位置，位于本体29和辊34之间的与杆32同轴的弹簧38通常使杆保持在工作位置。

正如图1所示，每个座3安装在相应头40的外表面39上，头40的内部连到轮2上以在图未示出的已知的凸轮摇摆器的臂控制装置的控制下绕着平行于轴10的相应轴41作相对于轮2的摆动。每个座3包括两个相互倾斜并朝向底面43的横向面42，多个孔44加工成穿过底面43，通过这些孔内连到已知的吸取装置(未示出)上。

下面将参照图2描述一个抓取头15的操作情况。

为了将坯料4保持在头15的抓取面17上，使面17基本与坯料4接触，坯料关闭相应的腔18，与腔18一起限定一个抽吸腔，在该腔中通过关闭相应的阀22而形成真空(相对于大气而言)，上述抽吸腔与腔12相连，在腔12中由泵14保持恒定的真空。

由通到外部的通孔23引起的载荷损失不会有严重问题，这是由于泵14能补偿如孔23之类引起的相当高的载荷损失。

为了释放坯料4，在上述抽吸腔内的大气压能简单地通过关闭阀门22，由孔23自动恢复。

抽吸腔容积较小，就可使抓取头15得到极迅速的反应，同时仅装一个阀22既便宜又易于生产。

下面将参照图1描述抓取装置7的工作情况，参见一个抓取头15作为示例，在供给站S2的相应座3内具有已释放的坯料4，抓取头15由于辊9朝抓取站S1转动而移动以取出其它坯料。

在供给站S2和抓取站S1之间，头15的阀22保持在关闭位置。

当它通过站S1时，抓取头15接触仓库5的端部8的坯料4，由抓取面的吸力把持住坯料。在它移动的预定点上，抓取头15的抓取面17放置成基本与坯料4的接触端8接触，在刚到达上述位置之前，作动装置28将阀22移到上述打开位置，以将腔18连到腔12，通过腔18作为一个吸力，使坯料接触端8贴到抓取面17上。

在辊9转动时，头15离开坯料4已吸住的抓取站S1，送到供给站S2，在S2，坯料4送到相应头40的相应座3上。

在站S2，头40以已知方式由上述已知的凸轮摇摆器的臂装置(未示出)绕相应轴41摆动，从而保持一段时间面向头15的抓取面17。在这段时间内头15***座3内使抓取面17基本处于接触面43的位置，在刚到达上述位置之前，作动装置将阀22移到上述关闭位置，以切断通过腔18的吸力，通过面43上的孔44的吸力来释放坯料4，由座3的吸力吸住。

正如图1所示，在坯料4送到座3上时，头15***相应座内将坯料4沿已知的预加工的弯折线(未示出)折成U形。

上面的操作是循环重复的。

为防止坯料4送入座3，必须防止相应的头15在通过站S1时取出坯料4，这项功能由作动装置36提供。尤其是通过经站S1的头15的通道时，给相应的磁力作动器37提供能量使辊34脱离凸轮35，从而防止相应的阀22打开，从而使抓取面17在不具备吸力的情况下通过站S1，它与坯料4的端8接触但不能吸住坯料。

在图中未示的另一实施例中，腔18分为多个分开的小腔，这些小腔由开孔部分保持相互通气；面17由边缘19的顶面和上述开孔部分的顶面限定，从而为坯料4提供较大的支撑面。

在另一个图中未示的实施例中，腔18通过多个小直径通孔23与外面大气气路联通。

Claims (11)

1．一种吸力抓取装置，包括至少一个抽吸头(15)，至少一个限定在上述抽吸头(15)内的腔(18)，用以在上述腔(18)内产生真空的抽吸装置(13,14,20)，上述抽吸装置(13,14,20)包括：与上述腔(18)联通的管(20)，一台连到上述管(20)上的抽吸泵(14)和沿上述管(20)安置的控制阀(22)，其特征在于：上述阀(22)位于上述泵(14)和上述腔(18)之间，并靠近腔(18)；在上述抽吸头(15)上至少具有一个通孔(23)将上述腔(18)永久地连到外界大气中。

2．如权利要求1的装置，其中上述阀(22)位于连接上述管(20)与上述抽吸头(15)的连接点(21)上。

3．如权利要求1或2的装置，还包括绕固定轴(10)转动并支撑上述抽吸头(15)的带动力的辊(9)。

4．如权利要求1、2或3的装置，其中上述阀(22)是机械阀(22)，该装置包括用以控制上述阀(22)位置的机械控制装置(28)。

5．如权利要求4的装置，其中上述机械控制装置包括切断上述阀(22)的控制的切断装置(36)。

6．如权利要求4或5的装置，其中上述机械控制装置(28)包括连到上述阀(22)上并能纵向移动的杆(26)，该杆(26)使阀(22)在相应的打开和关闭上述管(20)的打开位置和关闭位置之间移动。

7．如权利要求3或6的装置，其中上述机械控制装置还包括机械地连接到上述杆(26)上的推杆辊(34)，由上述推杆辊(34)啮合的固定凸轮(35)，从而在轴向循环移动上述杆(26)。

8．如权利要求5或7的装置，其中上述切断装置(36)包括用以将上述推杆辊(34)从上述凸轮(35)上脱开的磁力作动器(37)。

9．如权利要求1～8中任何一个的装置，其中上述抽吸泵(14)是所谓的“侧腔”型泵。

10．一种用以将坯料(4)供到具有多个座(3)的包装轮(2)上的装置，每个座均用于接纳相应的上述坯料(4)；该装置包括：在储存上述坯料(4)的仓库(5)上的抓取站(S1)，以及在上述包装轮(2)上的供给站(S2)，其特征在于：该装置包括如权利要求3中的吸力抓取装置(7)，上述带动力的辊(9)使上述抽吸头(15)通过上述抓取站(S1)，以从上述仓库(5)取出相应的上述坯料(4)；通过上述供给站(S2)将上述坯料(4)送到相应的上述座(3)。

11．如权利要求9的装置，其中上述抽吸头(15)做成能***在上述供给站(S2)上的相应上述座(3)内，从而将上述坯料(4)在座(3)内折成U形。

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