CN217673417U - 瓶装饮料装箱机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了瓶装饮料装箱机，包括关节伺服、第一伺服和第二伺服，所述第一伺服和所述第二伺服均为滚珠丝杆伺服；所述关节伺服水平设置，上表面具有在内部电机驱动下绕轴心水平转动的转动盘，所述转动盘上设置有第一板体，所述第一板体垂直所述转动盘，且不经过转动盘轴心，实现批量装箱的作用效果。本实用新型编程简单且组装性强，整体工作自由度高，工作过程安全简单，不仅减少了工人的负担，并且还加快了装箱的工作效率。

Description

瓶装饮料装箱机

技术领域

本实用新型涉及电气工程及其自动化，尤其涉及瓶装饮料装箱机。

背景技术

目前工人工资越来越高，在瓶装饮料生产线的稳定生产工作中，操作人工的离开可能会导致部分生产过程中的空缺；为了填补工人空缺，又需要对新工人进行上岗培训，额外消耗时间、资金，同样影响生产。于是，在瓶装饮用水生产过程中，厂家通常都会引入自动装箱机技术，由装箱机自动将瓶装饮用水放置在相应的包装箱体的内部。

自动装箱机等设备属于自动化操作设备，可以提供稳定生产，极大地避免人工需要休息或者出现空缺的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高自由度且工作过程安全简单的瓶装饮料装箱机，降低人工劳动力的投入，稳定瓶装饮料生产线的生产，提高工作速度。

根据本实用新型的一个方面，提供瓶装饮料装箱机，包括关节伺服、第一伺服和第二伺服，所述第一伺服和所述第二伺服均为滚珠丝杆伺服；

所述关节伺服水平设置，上表面具有在内部电机驱动下绕轴心水平转动的转动盘，所述转动盘上设置有第一板体，所述第一板体垂直所述转动盘，且不经过转动盘轴心；

所述第一伺服包括第一电机、第一螺杆和第一滑块，整体沿所述第一板体设置；所述第一电机设置于所述第一板体的顶部，并且所述第一电机连接所述第一螺杆的传动端，所述第一螺杆垂直于所述转动盘并且所述第一螺杆的自由端设置于所述转动盘的轴心处，所述第一滑块设置于所述第一螺杆上，且所述第一滑块平行于所述第一板体，所述第一滑块能够实现竖直方向上的直线运动；

所述第一滑块背向所述第一板体的板面上设置有第二板体，所述第二板体水平设置且垂直于所述第一滑块；第二伺服包括第二电机、第二螺杆和第二滑块，整体沿所述第二板体设置；所述第二电机设置于所述第二板体上板面靠近所述第一滑块的端部，所述第二螺杆设置在所述第二板体下方，与所述第二板体无接触，所述第二滑块设置于所述第二螺杆上，所述第二电机通过斜齿轮组件向所述第二螺杆传动，所述伞齿轮组件连接所述第二螺杆的传动端，所述第二滑块能够实现水平方向上的直线运动；

所述第二滑块两侧边上分别设置有滑槽，所述滑槽平行于所述螺杆；所述滑槽内部设置有多个T槽块，每个所述T槽块对应设置有一组叉取组件，所述叉取组件包括叉取滑块、叉取气缸和叉取架，所述叉取滑块底面设置所述叉取气缸和所述叉取架，所述叉取气缸控制所述叉取架的伸出和收回。

伺服电机控制精度高，可以实现实现了位置、速度和力矩的闭环控制；同时还具有转速高、抗过载能力强，运行稳定性强，响应速度快等优点；伺服电机相比于步进电机，其运行的发热和噪音也明显降低。由此通过三种伺服机构的搭配组合，制成了本实用新型，本实用新型编程简单且组装性强，整体工作自由度高，工作过程安全简单，不仅减少了工人的负担，并且还加快了装箱的工作效率。

在一些实施方式中，所述第一滑块与所述第二板体垂直连接处下方设置有三角块加强筋，保证了第二板体不会因为受力不均匀而发生形变。

在一些实施方式中，所述第二板体的两个较长侧边上均设置有可调限位传感器，所述第二板体远离所述第一滑块的一端端部设置编码器，由此，可以防止叉取滑块移动时撞击其他部分而造成损坏，可调限位传感器可进行感应调节，同时通过编码器传输各项指令。

在一些实施方式中，所述斜齿轮组件包括第一伞齿轮和第二伞齿轮，所述第一伞齿轮大于所述第二伞齿轮，二者相互垂直且啮合，所述第一伞齿轮与所述第二电机连接，所述第二伞齿轮与所述第二螺杆的传动端连接，由此可以实现不同轴方向间的传动，即竖直方向转水平方向的传动，同时采用大小伞齿轮技术，第一伞齿轮转一圈，第二伞齿轮可以转动正比倍圈数，加快第二螺杆的转动速度，从而实现第二滑块及叉取组件的快速移动。

在一些实施方式中，所述滑槽内部设置有多个T槽块，每个所述叉取组件对应一个所述T槽块，所述叉取滑块通过所述T槽块固定在所述滑槽上，由此可通过调节叉取滑块与T槽块之间的松紧程度，从而将叉取滑块调整至合适的位置。

在一些实施方式中，所述第一板体面向所述第一滑块的板面两侧均设置有导轨，所述第一滑块面向所述第一板体的板面两侧设置有对应的导轨槽。由此，导轨和导轨槽可以辅助第一滑块在竖直方向上的直线运动。

在一些实施方式中，所述第二板体的下板面上固定设置有互相平行的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板均垂直于所述第二板体；所述第一挡板设置在所述第二螺杆的传动端，所述第二挡板设置在第二螺杆的自由端，所述第二螺杆垂直于所述第一挡板和所述第二挡板；所述第一挡板和所述第二挡板之间固定设置有滑杆，所述滑杆设置于所述第二滑块两侧，平行于所述第二螺杆；所述滑杆穿过同一侧的叉取滑块。由此，滑杆辅助相应叉取滑块的直线运动。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大示意图；

图3是本实用新型的伞齿轮组件及周围部件结构示意图；

图4是本实用新型的第二螺杆及周围部件结构示意图；

图5是本实用新型的T槽块及周围部件结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

如图1和图2所示的瓶装饮料装箱机，基座为一个水平放置的关节伺服1，关节伺服1应用于两条流水线呈角度摆放的场合，可以使整个机构做摆动运动。关节伺服1的上表面具有在内部电机驱动下绕轴心水平转动的转动盘11，转动盘11上固定设置有第一板体41，第一板体41垂直于转动盘11且不经过转动盘11轴心；第一板体41可随关节伺服1实现在水平方向上的转动。

该装箱机还使用了两个滚珠丝杆伺服，螺杆与电机连接的一端称为传动端，另一端称为自由端。两个滚珠丝杆伺服分别为第一伺服和第二伺服，第一伺服包括第一电机21、第一螺杆22和第一滑块23，用以实现竖直方向上的直线运动；第二伺服包括第二电机31、第二螺杆32和第二滑块33，用于实现水平方向上的直线运动。

第一电机21固定设置在第一板体41顶部，并且通过联轴器连接第一螺杆22的传动端，从而为第一螺杆22的转动提供动力。第一螺杆22的自由端设置在转动盘11的轴心处，即转动盘11为第一螺杆提供支撑力但不限制第一螺杆22的转动；第一螺杆22与转动盘11同轴且垂直于转动盘11。第一滑块23通过滚珠设置在第一螺杆22上，将第一螺杆22的旋转运动变为自身的直线运动，使得第一滑块23实现竖直方向上的直线运动；第一滑块23与第一板体41平行，第一板体41面向第一滑块23的板面两侧均设置有导轨，该导轨与第一螺杆22同长，第一滑块23面向第一板体41的板面两侧设置有对应的导轨槽，导轨和导轨槽共同辅助第一滑块23在竖直方向上的直线运动。

第一滑块23背向第一板体41的板面上固定设置第二板体42，第二板体42垂直于第一滑块23，同时与水平面平行，由此第二板体42随第一滑块23实现竖直方向上的运动。第二板体42与第一滑块23直角连接处的下方设置有三角块加强筋43，用以保证第二板体42不会因为受力不均匀而发生形变。

第二板体42的下板面上固定设置有第一挡板44和第二挡板45，第一挡板44和第二挡板45均垂直于第二板体42，第二挡板45设置于第二板体42另一端部。第二螺杆32设置在第二板体42的正下方，平行于第二板体42且与第二板体42无接触；第二螺杆32的传动端设置在第一挡板44上，第二螺杆32的自由端设置在第二挡板45上，第二螺杆32垂直于这两个板体。第二滑块33设置在第二螺杆32上，使得第二滑块33实现水平方向上的直线运动。为了保证水平方向上的直线运动距离的空间大小，将第二电机31设置在第二板体42上方偏向第一滑块23的一端，同时采用伞齿轮组件6加快第二螺杆32的转动速度；如图3所示，伞齿轮组件6设置在第二板体42的下方，同时与第二电机31相对应。伞齿轮组件6包括第一伞齿轮61和第二伞齿轮62，第一伞齿轮61大于第二伞齿轮62，二者相互垂直且啮合，第一伞齿轮61穿过第二板体42连接第二电机31，第二伞齿轮62穿过第一挡板44连接第二螺杆32的传动端，由此实现竖直方向转水平方向的传动，使得第二电机31为第二螺杆32的转动提供动力，同时大小伞齿轮的设置也使得第二螺杆的转动速度加快，实现第二滑块33及叉取组件的快速移动。

如图4所示，第二滑块33的两侧边各设置有一个滑槽51，滑槽51平行于第二螺杆32，如图5所示，滑槽51内部设置有多个T槽块55，每个T槽块55对应设置一组叉取组件，叉取组件包括叉取滑块52、叉取气缸53和叉取架54。叉取滑块52与T槽块55连接，并且可以通过人工调节叉取滑块52与T槽块55的松紧程度从而调节到合适的位置。每个叉取滑块52底面对应设置叉取气缸53和叉取架54，叉取气缸53采用双轴双杆气缸，叉取架54呈叉车状，开口大小正好适配饮料瓶瓶口，叉取气缸53可以控制叉取架54的伸出和收回。叉取气缸53与叉取滑块52之间采用可调距连接，即可以调整叉取气缸53与叉取滑块52之间的相对位置，从而将叉取气缸53调至合适位置。通气时，叉取气缸53可带动叉取架54伸出，叉取架54置于瓶口下方，叉取塑料饮料瓶下方的塑料承座。

在第一挡板44和第二挡板45之间固定设置有滑杆46，滑杆46穿过同一侧的叉取滑块52，辅助相应叉取滑块52的直线运动。第二螺杆32每侧一般设置三个叉取滑块52及对应夹取装置，不过在实际使用中，滑槽51可更换长度更长或更短的滑槽51，以匹配实际瓶装饮料装箱需要，同时T槽块55、叉取滑块52、叉取气缸53以及叉取架54也做相应增减。为了方便增减，可提前准备备用叉取滑块52置于滑杆46端部。

本装箱机的编码器7设置在第二挡板45背向第一挡板44的板面上，同时为了防止滑块水平移动时撞击其他部分而造成损坏，在第二板体42的两个较长侧边上均设置可调限位传感器8，传感器8分别设置在靠近第一挡板44和第二挡板45的位置上，从而便于检测异物，调节各板***置。传感器8的数量及位置也可以根据实际使用情况做调整。

本装箱机应用于瓶装饮料灌装流水线的打包装箱环节，关节伺服1转动使得第一伺服朝向灌装完毕后的传送带，第一伺服调节至PLC设定值，使得第一滑块23及第二板体42竖直滑动至设定位置，同时第二伺服调节至设定值，使得叉取滑块52及夹取装置随第二滑块33水平滑动至设定位置，第一伺服和第二伺服共同使得夹取装置靠近传送带上的饮料瓶瓶口下方，PLC控制叉取气缸53通气伸出叉取架54，传感器8感应到叉取架54到位后，第一伺服将这批饮料瓶向上叉离传送带，而后由关节伺服1转动到位，通过PLC控制指令以及传感器8，使得第一伺服进行竖直方向上的调节，第二伺服进行水平方向上的调节，共同配合将饮料瓶送进包装箱，叉取气缸53控制叉取架54收回，传感器8传达到位指令，循环结束。不断循环上述步骤。

综上，本实用新型主要应用于瓶装饮料的灌装流水线灌装完毕后最后一个环节的打包装箱部分，编程简单且组装性强，更换部件方便，抓取位置稳定，整体工作自由度高，工作过程安全简单，不仅减少了工人的负担，并且还加快了装箱的工作效率。

以上所述仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.瓶装饮料装箱机，其特征在于：包括关节伺服(1)、第一伺服和第二伺服，所述第一伺服和所述第二伺服均为滚珠丝杆伺服；

所述关节伺服(1)水平设置，上表面具有在内部电机驱动下绕轴心水平转动的转动盘(11)，所述转动盘(11)上设置有第一板体(41)，所述第一板体(41)垂直所述转动盘(11)，且不经过转动盘(11)轴心；

所述第一伺服包括第一电机(21)、第一螺杆(22)和第一滑块(23)，整体沿所述第一板体(41)设置；所述第一电机(21)设置于所述第一板体(41)的顶部，并且所述第一电机(21)连接所述第一螺杆(22)的传动端，所述第一螺杆(22)垂直于所述转动盘(11)并且所述第一螺杆(22)的自由端设置于所述转动盘(11)的轴心处，所述第一滑块(23)设置于所述第一螺杆(22)上，且所述第一滑块(23)平行于所述第一板体(41)，所述第一滑块(23)能够实现竖直方向上的直线运动；

所述第一滑块(23)背向所述第一板体(41)的板面上设置有第二板体(42)，所述第二板体(42)水平设置且垂直于所述第一滑块(23)；第二伺服包括第二电机(31)、第二螺杆(32)和第二滑块(33)，整体沿所述第二板体(42)设置；所述第二电机(31)设置于所述第二板体(42)上板面靠近所述第一滑块(23)的端部，所述第二螺杆(32)设置在所述第二板体(42)下方，与所述第二板体(42)无接触，所述第二滑块(33)设置于所述第二螺杆(32)上，所述第二电机(31)通过伞齿轮组件(6)向所述第二螺杆(32)传动，所述伞齿轮组件(6)连接所述第二螺杆(32)的传动端，所述第二滑块(33)能够实现水平方向上的直线运动；

所述第二滑块(33)两侧边上分别设置有滑槽(51)，所述滑槽(51)平行于所述螺杆；所述滑槽(51)上固定设置有多个叉取组件，所述叉取组件包括叉取滑块(52)、叉取气缸(53)和叉取架(54)，所述叉取滑块(52)底面设置所述叉取气缸(53)和所述叉取架(54)，所述叉取气缸(53)控制所述叉取架(54)的伸出和收回。

2.根据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述第一滑块(23)与所述第二板体(42)垂直连接处下方设置有三角块加强筋(43)。

3.根据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述第二板体(42)的两个较长侧边上均设置有可调限位传感器(8)，所述第二板体(42)远离所述第一滑块(23)的一端端部设置编码器(7)。

4.根据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述伞齿轮组件(6)包括第一伞齿轮(61)和第二伞齿轮(62)，所述第一伞齿轮(61)大于所述第二伞齿轮(62)，二者相互垂直且啮合，所述第一伞齿轮(61)与所述第二电机(31)连接，所述第二伞齿轮(62)与所述第二螺杆(32)的传动端连接。

5.据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述滑槽(51)内部设置有多个T槽块(55)，每个所述叉取组件对应一个所述T槽块(55)，所述叉取滑块(52)通过所述T槽块(55)固定在所述滑槽(51)上。

6.根据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述第一板体(41)面向所述第一滑块(23)的板面两侧均设置有导轨，所述第一滑块(23)面向所述第一板体(41)的板面两侧设置有对应的导轨槽。

7.根据权利要求1所述的瓶装饮料装箱机，其特征在于：所述第二板体(42)的下板面上固定设置有互相平行的第一挡板(44)和第二挡板(45)，所述第一挡板(44)和所述第二挡板(45)均垂直于所述第二板体(42)；所述第一挡板(44)设置在所述第二螺杆(32)的传动端，所述第二挡板(45)设置在第二螺杆(32)的自由端，所述第二螺杆(32)垂直于所述第一挡板(44)和所述第二挡板(45)；所述第一挡板(44)和所述第二挡板(45)之间固定设置有滑杆(46)，所述滑杆(46)设置于所述第二滑块(33)两侧，平行于所述第二螺杆(32)；所述滑杆(46)穿过同一侧的叉取滑块(52)。

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