專利名稱：預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝物料的機(jī)械，具體涉及一種用于預(yù)制杯灌裝機(jī)的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的能夠?qū)︻A(yù)制杯(即預(yù)先制作好的用于包裝物料的杯子)進(jìn)行充填及封口等操作的預(yù)制杯灌裝機(jī)，包括機(jī)架、杯子輸送帶、杯子供給裝置、充填裝置和封口裝置(封口裝置通常包括將封口膜放置到杯口上的封口膜放置裝置、以及將封口膜封合在杯口上的熱封裝置)，杯子輸送帶設(shè)于機(jī)架上，杯子供給裝置、充填裝置和封口裝置沿杯子輸送帶依次設(shè)于機(jī)架上。上述杯子輸送帶用于輸送杯子，杯子輸送帶一般由傳動帶和安裝在傳動帶上的模板組成，或者由鏈條和安裝在鏈條上的模板組成，或者由多個模板連接而成，模板上設(shè)有杯子放置孔，通常杯子輸送帶上的杯子放置孔沿杯子輸送方向等間距排列。上述杯子輸送帶采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，按照模板的運(yùn)行軌跡，杯子輸送帶由前行段、后端翻轉(zhuǎn)段、回行段和前端翻轉(zhuǎn)段依次連接而成，杯子輸送帶上的模板按下述環(huán)狀軌跡運(yùn)行:首先，在杯子輸送帶前端，模板的杯子放置孔朝上，杯子供給裝置將杯子放置到模板的杯子放置孔中，然后模板沿前行段軌跡移動，將杯子依次輸送到充填裝置、封口裝置等裝置，依次進(jìn)行充填、封口等操作，并到達(dá)杯子輸送帶后端；在杯子輸送帶后端，模板沿后端翻轉(zhuǎn)段軌跡移動，模板逐漸下降并同時逐漸翻轉(zhuǎn)，最后模板的杯子放置孔朝下；接著，模板沿回行段軌跡返回至杯子輸送帶前端；在杯子輸送帶前端，模板沿前端翻轉(zhuǎn)段軌跡移動，模板逐漸上升并同時逐漸翻轉(zhuǎn)，最后模板的杯子放置孔朝上，并回復(fù)至與杯子供給裝置對應(yīng)的位置。杯子輸送帶上的模板按上述環(huán)狀軌跡周而復(fù)始地運(yùn)行。在完成封口操作之后、并在模板回復(fù)至與杯子供給裝置對應(yīng)的位置之前，使已完成充填、封口的杯子從模板的杯子放置孔中退出。大多數(shù)現(xiàn)有的預(yù)制杯灌裝機(jī)在將杯子從杯子輸送帶上退出之后，使杯子杯口朝上(即正立)并進(jìn)入下一工序。目前大多數(shù)預(yù)制杯灌裝機(jī)所包裝的物料，一般采用巴氏殺菌法進(jìn)行殺菌，充填裝置將熱的物料充填到預(yù)制杯中后，熱的物料與預(yù)制杯內(nèi)表面接觸一定時間，可殺滅附著在預(yù)制杯內(nèi)表面上的細(xì)菌。然而，由于杯子后續(xù)工序中一直保持正立狀態(tài)，因此封口膜不會與熱的物料發(fā)生接觸，從而導(dǎo)致附著在封口膜內(nèi)表面上的細(xì)菌無法被殺滅。為此，本申請人研發(fā)了一種預(yù)制杯灌裝機(jī)，將已完成充填及封口的杯子(即半成品)從杯子輸送帶上退出后，傳遞到一半成品傳送帶上，并且半成品傳送帶上的杯子杯口朝下，由半成品傳送帶將杯子送入下一工序。由于半成品傳送帶上的杯子杯口朝下，因此封合在杯口處的封口膜在下，這樣，在半成品傳送帶輸送杯子的過程中，杯子中熱的物料能夠與封口膜內(nèi)表面充分接觸，將附著在封口膜內(nèi)表面上的細(xì)菌殺滅。但在后續(xù)工序中(如在杯口上加蓋能夠保護(hù)封口膜的保護(hù)蓋、裝箱等)，通常必須將半成品傳送帶上的杯 子從倒立狀態(tài)重新變?yōu)檎顟B(tài)。目前采用人工操作，工人從半成品傳送帶上取出杯子后，再將杯子翻轉(zhuǎn)180°，使杯子正立，由于工人必須重復(fù)進(jìn)行取杯、翻轉(zhuǎn)等操作，工作效率低，勞動強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠自動將半成品傳送帶上杯口朝下的杯子取出，并將其翻轉(zhuǎn)180°后釋放，使杯子杯口朝上。采用的技術(shù)方案如下:
一種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于包括機(jī)架、杯子抓取機(jī)構(gòu)、杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、以及能夠驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)前后往復(fù)平移的水平移動機(jī)構(gòu)，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后方，水平移動機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上；杯子抓取機(jī)構(gòu)包括升降架和垂直升降機(jī)構(gòu)，升降架上安裝有至少一個抓取吸盤，垂直升降機(jī)構(gòu)與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，升降架與垂直升降機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接；杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板、翻轉(zhuǎn)軸以及能夠驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在機(jī)架上并且與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置傳動連接，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板安裝在翻轉(zhuǎn)軸上，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板上設(shè)有至少一個翻轉(zhuǎn)吸盤。抓取吸盤的腔體和翻轉(zhuǎn)吸盤的腔體均與抽真空裝置連通；抽真空裝置對抓取吸盤的腔體抽真空時抓取吸盤可將杯子吸住，向抓取吸盤的腔體進(jìn)氣時抓取吸盤釋放杯子；抽真空裝置對翻轉(zhuǎn)吸盤的腔體抽真空時翻轉(zhuǎn)吸盤可將杯子吸住，向翻轉(zhuǎn)吸盤的腔體進(jìn)氣時翻轉(zhuǎn)吸盤釋放杯子。通常，翻轉(zhuǎn)吸盤與抓取吸盤數(shù)量相同且一一對應(yīng)。上述杯子抓取機(jī)構(gòu)的抓取吸盤下降并將杯子吸住后，由垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架、抓取吸盤及抓取吸盤吸住的杯子一起上升，使杯子離開半成品傳送帶(此時杯口朝下);然后由水平移動機(jī)構(gòu)驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)及抓取吸盤吸住的杯子一起向后移動，到達(dá)與杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對應(yīng)的位置，此時抓取吸盤及抓取吸盤吸住的杯子處在翻轉(zhuǎn)吸盤的正上方(杯子處于抓取吸盤與翻轉(zhuǎn)吸盤之間)；隨后垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架、抓取吸盤及抓取吸盤吸住的杯子一起下降，使杯子接觸到翻轉(zhuǎn)吸盤，此時翻轉(zhuǎn)吸盤將杯子吸住，同時抓取吸盤釋放杯子；隨后垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架及抓取吸盤上升，抓取吸盤離開杯子；接著，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動180°，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板、翻轉(zhuǎn)吸盤及翻轉(zhuǎn)吸盤吸住的杯子一起隨著轉(zhuǎn)動180°，使杯子的杯口朝上，隨后翻轉(zhuǎn)吸盤釋放杯子。優(yōu)選方案中，上述垂直升降機(jī)構(gòu)包括一上下走向的升降氣缸，升降氣缸的缸體與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，升降氣缸的活塞桿與升降架連接。升降氣缸的活塞桿可朝上或朝下。一種具體方案中，上述垂直升降機(jī)構(gòu)還包括升降氣缸座和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，升降氣缸座與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括兩根導(dǎo)柱和兩個導(dǎo)套，兩導(dǎo)套固定安裝在升降氣缸座上，兩根導(dǎo)柱各處于一個導(dǎo)套中，導(dǎo)柱與升降氣缸平行，兩導(dǎo)柱的上端均與一橫梁連接、下端均與升降架連接，升降氣缸的缸體安裝在升降氣缸座上，升降氣缸的活塞桿朝上并與橫梁連接；上述的兩根導(dǎo)柱、橫梁和升降架固定連接在一起，在升降氣缸的驅(qū)動下一起升降。此外，上述垂直升降機(jī)構(gòu)也可采用伺服電機(jī)結(jié)合螺旋傳動所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)(包括相嚙合的螺桿和螺母，其中螺母由伺服電機(jī)驅(qū)動，螺桿沿豎直方向設(shè)置，并且螺桿下端與升降架連接；伺服電機(jī)和螺母可安裝在一電機(jī)座上，電機(jī)座與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接)。上述垂直升降機(jī)構(gòu)也可采用其它 形式的升降控制機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選方案中，上述水平移動機(jī)構(gòu)包括前后走向的無桿氣缸，無桿氣缸的缸體固定安裝在機(jī)架上，垂直升降機(jī)構(gòu)與無桿氣缸的滑塊固定連接(例如，升降氣缸的缸體或升降氣缸座與無桿氣缸的滑塊固定連接)。在壓縮空氣的作用下，滑塊可沿缸體滑動(無桿氣缸的缸體上通常設(shè)有與滑塊配合的導(dǎo)軌)，并帶動垂直升降機(jī)構(gòu)、升降架和抓取吸盤一起移動。另一優(yōu)選方案中，上述水平移動機(jī)構(gòu)包括沿水平方向設(shè)置的一個平移氣缸和一對水平導(dǎo)桿，水平導(dǎo)桿與平移氣缸相平行；平移氣缸的缸體安裝在機(jī)架上、活塞桿與垂直升降機(jī)構(gòu)連接；水平導(dǎo)桿安裝在機(jī)架上，垂直升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個水平導(dǎo)套(例如，在升降氣缸座上設(shè)置兩個水平導(dǎo)套)，兩水平導(dǎo)套各與一水平導(dǎo)桿配合。平移氣缸伸縮時，其活塞桿帶動垂直升降機(jī)構(gòu)、升降架和抓取吸盤一起沿水平導(dǎo)桿來回移動。此外，上述水平移動機(jī)構(gòu)也可采用伺服電機(jī)結(jié)合螺旋傳動所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)(包括相嚙合的螺桿和螺母，其中螺桿沿水平方向設(shè)置并由伺服電機(jī)驅(qū)動，螺母與垂直升降機(jī)構(gòu)連接)；上述水平移動機(jī)構(gòu)也可采用鏈傳動(包括一對鏈條、一對主動鏈輪和一對從動鏈輪，鏈條、主動鏈輪與從動鏈輪傳動連接，兩鏈條均沿水平方向設(shè)置且相平行，兩主動鏈輪同軸安裝，兩從動鏈輪同軸安裝；垂直升降機(jī)構(gòu)的兩側(cè)分別與兩鏈條連接；主動鏈輪通過第一電磁離合器與伺服電機(jī)連接，從動鏈輪通過第二電磁離合器與伺服電機(jī)連接；伺服電機(jī)帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動時，垂直升降機(jī)構(gòu)向一方向移動(此時第一電磁離合器處于合狀態(tài)，第二電磁離合器處于離狀態(tài))；伺服電機(jī)帶動從動鏈輪轉(zhuǎn)動時，垂直升降機(jī)構(gòu)反向移動(此時第二電磁離合器處于合狀態(tài)，第一電磁離合器處于離狀態(tài))。上述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置可采用氣缸或伺服電機(jī)作為動力源，例如:(1)上述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括兩個翻轉(zhuǎn)氣缸，兩翻轉(zhuǎn)氣缸的缸體均安裝在機(jī)架上，兩翻轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿上分別固定安裝有齒條，翻轉(zhuǎn)軸兩端各固定安裝有一齒輪，上述兩齒條與兩齒輪一一對應(yīng)地嚙合，翻轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿伸縮時，通過齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動，從而使翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一定角度(180° );或者(2)上述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的動力輸出軸通過傳動機(jī)構(gòu)與翻轉(zhuǎn)軸一端傳動連接，翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的動力輸出軸轉(zhuǎn)動時，通過傳動機(jī)構(gòu)使翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一定角度(180° )，翻轉(zhuǎn)伺服電 機(jī)的動力輸出軸與翻轉(zhuǎn)軸之間的傳動機(jī)構(gòu)可采用齒輪組、鏈傳動機(jī)構(gòu)或同步帶。杯子以倒立狀態(tài)(即杯口朝下)進(jìn)入半成品傳送帶上時，以及在半成品傳送帶輸送杯子的過程中，前后相鄰的兩個杯子的杯口外沿往往會相互重疊，這樣，當(dāng)垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架、抓取吸盤及抓取吸盤吸住的杯子一起上升時，后面相鄰的杯子會阻礙到抓取吸盤所吸住的杯子的上升。為了確保抓取吸盤所吸住的杯子順利上升，優(yōu)選上述升降架上還設(shè)有杯子后撥機(jī)構(gòu)，杯子后撥機(jī)構(gòu)包括杯子后撥氣缸和撥杯板，杯子后撥氣缸沿水平方向設(shè)置，杯子后撥氣缸的缸體安裝在升降架上，杯子后撥氣缸的活塞桿與撥杯板連接。垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架下降時，抓取吸盤吸住其下面的杯子，同時撥杯板插入到抓取吸盤所吸住的杯子與后面相鄰的杯子之間；隨后杯子后撥氣缸驅(qū)動撥杯板后退，將后面相鄰的杯子后撥，使抓取吸盤所吸住的杯子與后面相鄰的杯子杯口外沿不再重疊，從而使后面相鄰的杯子不會阻礙到抓取吸盤所吸住的杯子的上升。一種具體方案中，上述升降架上還設(shè)有第一抓取吸盤安裝板、第二抓取吸盤安裝板、第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸，第一抓取吸盤安裝板和第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿均固定安裝在升降架上，第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸均沿水平方向設(shè)置，并且第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿與第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸相平行，第二抓取吸盤安裝板安裝在第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿上并且能夠沿第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿滑動，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸的缸體與升降架固定連接，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸的活塞桿與第二抓取吸盤安裝板連接；第一抓取吸盤安裝板和第二抓取吸盤安裝板上均設(shè)有至少一個所述抓取吸盤。也就是說，上述升降架上的抓取吸盤分為兩行，其中一行抓取吸盤設(shè)于第一抓取吸盤安裝板上，另一行抓取吸盤設(shè)于第二抓取吸盤安裝板上，這兩行抓取吸盤各自可吸住一行杯子，使得杯子抓取機(jī)構(gòu)能夠同時抓取兩行杯子；杯子抓取機(jī)構(gòu)抓取兩行杯子并使這兩行杯子上升一定高度后，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸使第二抓取吸盤安裝板背向第一抓取吸盤安裝板平移一定距離，使這兩行杯子之間具有一定的間距(相應(yīng)的，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的翻轉(zhuǎn)吸盤也分為兩行，這兩行翻轉(zhuǎn)吸盤之間的間距與這兩行杯子之間的間距相匹配)。通常情況下，杯口朝下的杯子在半成品傳送帶上按多列并排的方式行進(jìn)，為了使多列杯子在行進(jìn)中相互隔開并排列整齊，在半成品傳送帶的上方設(shè)有多個固定導(dǎo)桿，相鄰兩固定導(dǎo)桿之間構(gòu)成供杯子通過的通道，該通道的寬度通常與杯子中部某個部位的外部尺寸一致，因此，該通道的寬度小于杯子杯口外沿的尺寸，而半成品傳送帶上的杯子的杯口外沿處在固定導(dǎo)桿下方，這樣，處在該通道中的杯子上升時將會受到固定導(dǎo)桿的阻礙。為了確保半成品傳送帶上杯口朝下的杯子排列整齊并位置準(zhǔn)確地到達(dá)杯子抓取機(jī)構(gòu)下方，并且使杯子上升時不受阻礙，上述固定導(dǎo)桿的后端處在抓取吸盤的前方，優(yōu)選方案中，上述杯子抓取機(jī)構(gòu)下方設(shè)有活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)，活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)包括活動導(dǎo)桿安裝座和活動導(dǎo)桿位置切換氣缸，活動導(dǎo)桿安裝座下端固定安裝有多個活動導(dǎo)桿，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸沿水平方向設(shè)置，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸的缸體安裝在機(jī)架上，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸的活塞桿與活動導(dǎo)桿安裝座連接?；顒訉?dǎo)桿位置切換氣缸驅(qū)動各活動導(dǎo)桿在下述兩個位置之間進(jìn)行切換:在其中一個位置，各活動導(dǎo)桿前端與對應(yīng)的固定導(dǎo)桿后端相接續(xù)，杯子經(jīng)過相鄰兩固定導(dǎo)桿之間后，進(jìn)入到對應(yīng)的相鄰兩活動導(dǎo)桿之間，位置準(zhǔn)確地到達(dá)杯子抓取機(jī)構(gòu)下方；在另一個位置，當(dāng)抓取吸盤吸 住杯子時，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸使各活動導(dǎo)桿向后或向前移動，此時各活動導(dǎo)桿處在抓取吸盤所吸住的杯子的后側(cè)或前側(cè)，也就是說，抓取吸盤所吸住的杯子不再被夾在相鄰兩活動導(dǎo)桿之間。通常在半成品傳送帶上方設(shè)置一擋板，該擋板設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后側(cè)，能夠阻止杯子繼續(xù)向后移動，使杯子位置準(zhǔn)確地處在杯子抓取機(jī)構(gòu)的正下方，一般情況下，該擋板下端與半成品傳送帶上表面之間具有一定間隙，緊貼該擋板的杯子的杯口外沿往往會插入該間隙中，這樣，該擋板會阻礙到這些杯子的上升，在這種情況下，為了使杯子的杯口外沿能夠脫離上述間隙，確保抓取吸盤所吸住的杯子順利上升，優(yōu)選機(jī)架上還設(shè)有能夠?qū)Ρ幼トC(jī)構(gòu)進(jìn)行限位的限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括限位塊和限位塊位置切換氣缸，限位塊設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)前側(cè)，限位塊位置切換氣缸沿水平方向設(shè)置并且其活塞桿朝向杯子抓取機(jī)構(gòu)，限位塊位置切換氣缸的缸體安裝在機(jī)架上，限位塊位置切換氣缸的活塞桿與限位塊連接。限位塊位置切換氣缸驅(qū)動限位塊在下述兩個位置之間進(jìn)行切換:在其中一個位置，限位塊位置切換氣缸的活塞桿伸出，杯子抓取機(jī)構(gòu)在水平移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下往前移動時，限位塊對杯子抓取機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，使杯子抓取機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)所要抓取的杯子；在另一個位置，抓取吸盤吸住杯子之后，限位塊位置切換氣缸的活塞桿收縮，此時水平移動機(jī)構(gòu)繼續(xù)驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)往前移動，杯子的杯口外沿脫離上述擋板下端與半成品傳送帶上表面之間的間隙，使抓取吸盤所吸住的杯子能夠順利上升。上述限位塊可與杯子抓取機(jī)構(gòu)配合，例如與垂直升降機(jī)構(gòu)(如上述升降氣缸座、升降氣缸的缸體)或升降架配合；上述限位塊也可與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端(例如上述無桿氣缸的滑塊)配合。本發(fā)明通過杯子抓取機(jī)構(gòu)自動將半成品傳送帶上杯口朝下的杯子取出，并通過水平移動機(jī)構(gòu)傳遞給杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，再由杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將杯子翻轉(zhuǎn)180°后釋放，使杯子杯口朝上，從而實(shí)現(xiàn)自動將半成品傳送帶上的杯子從倒立狀態(tài)變?yōu)檎顟B(tài)，以便于后續(xù)工序(如在杯口上加蓋能夠保護(hù)封口膜的保護(hù)蓋、裝箱等)的操作，有利于提高工作效率，降低工人的勞動強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1的左視圖(未畫出限位機(jī)構(gòu)、活動導(dǎo)桿位置切換氣缸和杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))；
圖3是圖1的A-A剖視 圖4是圖1中杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的左視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1 一圖3所示，這種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架1、杯子抓取機(jī)構(gòu)、杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、以及能夠驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)前后往復(fù)平移的水平移動機(jī)構(gòu)，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后方，水平移動機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架I上。參考圖1和圖2，本實(shí)施例中，水平移動機(jī)構(gòu)包括前后走向的無桿氣缸4，無桿氣缸4的缸體41固定安裝在機(jī)架I上，無桿氣缸4具有一可沿其缸體41滑動的滑塊42 ;杯子抓取機(jī)構(gòu)包括升降架2和垂直升降機(jī)構(gòu)，升降架2上安裝有多個抓取吸盤3，垂直升降機(jī)構(gòu)包括升降氣缸5、升降氣缸座6和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，升降氣缸座6與無桿氣缸4的滑塊42連接，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括兩根導(dǎo)柱7和兩個導(dǎo)套8,兩導(dǎo)套8固定安裝在升降氣缸座6上,兩根導(dǎo)柱7各處于一個導(dǎo)套8中，導(dǎo)柱7與升降氣缸5平行，兩導(dǎo)柱7的上端均與一橫梁9連接、下端均與升降架2連接，升降氣缸5的缸體51安裝在升降氣缸座6上，升降氣缸5的活塞桿52朝上并與橫梁9連接。在壓縮空氣的作用下，滑塊42可沿?zé)o桿氣缸4的缸體41滑動(無桿氣缸4的缸體41上設(shè)有與滑塊42配合的導(dǎo)軌)，并帶動杯子抓取機(jī)構(gòu)一起移動。兩根導(dǎo)柱7、橫梁9和升降架2固定連接在一起，在升降氣缸5的驅(qū)動下一起升降。參考圖4，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板10、翻轉(zhuǎn)軸11以及能夠驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)軸11可轉(zhuǎn)動安裝在機(jī)架I上并且與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置傳動連接，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板10安裝在翻轉(zhuǎn)軸11上，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板10上設(shè)有多個翻轉(zhuǎn)吸盤12。本實(shí)施例中，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置采用氣缸作為動力源；翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括兩個翻轉(zhuǎn)氣缸13，兩翻轉(zhuǎn)氣缸13的缸體131均安裝在機(jī)架I上，兩翻轉(zhuǎn)氣缸13的活塞桿132上分別固定安裝有齒條14，翻轉(zhuǎn)軸11兩端各固定安裝有一齒輪15，兩齒條14與兩齒輪15 —一對應(yīng)地嚙合，翻轉(zhuǎn)氣缸13的活塞桿132伸縮時，通過齒條14帶動齒輪15轉(zhuǎn)動，從而使翻轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動一定角度(180° )。

抓取吸盤3的腔體和翻轉(zhuǎn)吸盤12的腔體均與抽真空裝置連通；抽真空裝置對抓取吸盤3的腔體抽真空時抓取吸盤3可將杯子30吸住，向抓取吸盤3的腔體進(jìn)氣時抓取吸盤3釋放杯子30 ;抽真空裝置對翻轉(zhuǎn)吸盤12的腔體抽真空時翻轉(zhuǎn)吸盤12可將杯子30吸住，向翻轉(zhuǎn)吸盤12的腔體進(jìn)氣時翻轉(zhuǎn)吸盤12釋放杯子30。翻轉(zhuǎn)吸盤12與抓取吸盤3數(shù)量相
同且——對應(yīng)。參考圖1和圖3，升降架2上還設(shè)有杯子后撥機(jī)構(gòu)，杯子后撥機(jī)構(gòu)包括杯子后撥氣缸16和撥杯板17,杯子后撥氣缸16沿水平方向設(shè)置,杯子后撥氣缸16的缸體161安裝在升降架2上，杯子后撥氣缸16的活塞桿162與撥杯板17連接。參考圖1和圖3，升降架2上還設(shè)有第一抓取吸盤安裝板18、第二抓取吸盤安裝板19、第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21，第一抓取吸盤安裝板18和第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20均固定安裝在升降架2上，第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21均沿水平方向設(shè)置，并且第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20與第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21相平行，第二抓取吸盤安裝板19安裝在第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20上并且能夠沿第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿20滑動，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21的缸體211與升降架2固定連接，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21的活塞桿212與第二抓取吸盤安裝板19連接；第一抓取吸盤安裝板18和第二抓取吸盤安裝板19上均設(shè)有至少一個所述抓取吸盤3。也就是說，升降架2上的抓取吸盤3分為兩行，其中一行抓取吸盤3設(shè)于第一抓取吸盤安裝板18上，另一行抓取吸盤3設(shè)于第二抓取吸盤安裝板19上，這兩行抓取吸盤3各自可吸住一行杯子30 ;相應(yīng)的，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的翻轉(zhuǎn)吸盤12也分為兩行。在預(yù)制杯灌裝機(jī)的半成品傳送帶的上方設(shè)有多個固定導(dǎo)桿，相鄰兩固定導(dǎo)桿之間構(gòu)成供杯子30通過的通道，固定導(dǎo)桿的后端處在抓取吸盤的前方。參考圖1 一圖3，本實(shí)施例中，杯子抓取機(jī)構(gòu)下方 設(shè)有活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)，活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)包括活動導(dǎo)桿安裝座22和活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23，活動導(dǎo)桿安裝座22下端固定安裝有多個活動導(dǎo)桿24，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23沿水平方向設(shè)置，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23的缸體231安裝在機(jī)架I上，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23的活塞桿232與活動導(dǎo)桿安裝座22連接?；顒訉?dǎo)桿位置切換氣缸23驅(qū)動各活動導(dǎo)桿24在下述兩個位置之間進(jìn)行切換:在其中一個位置，各活動導(dǎo)桿24前端與對應(yīng)的固定導(dǎo)桿后端相接續(xù)，杯子30經(jīng)過相鄰兩固定導(dǎo)桿之間后，進(jìn)入到對應(yīng)的相鄰兩活動導(dǎo)桿24之間，位置準(zhǔn)確地到達(dá)杯子抓取機(jī)構(gòu)下方；在另一個位置，當(dāng)抓取吸盤2吸住杯子30時，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23的活塞桿232收縮，使各活動導(dǎo)桿24向前移動，此時各活動導(dǎo)桿24處在抓取吸盤2所吸住的杯子30的前側(cè)，使得抓取吸盤2所吸住的杯子30不再被夾在相鄰兩活動導(dǎo)桿24之間。參考圖1，在預(yù)制杯灌裝機(jī)的半成品傳送帶25上方設(shè)置一擋板26，該擋板26設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后側(cè)，該擋板26下端與半成品傳送帶25上表面之間具有一定間隙27，緊貼該擋板26的杯子30的杯口外沿往往會插入該間隙27中；為了使杯子30的杯口外沿能夠脫離上述間隙27，本實(shí)施例中，機(jī)架I上還設(shè)有能夠?qū)Ρ幼トC(jī)構(gòu)進(jìn)行限位的限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括限位塊28和限位塊位置切換氣缸29，限位塊28設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)前側(cè)，限位塊位置切換氣缸29沿水平方向設(shè)置并且其活塞桿291朝向杯子抓取機(jī)構(gòu)，限位塊位置切換氣缸29的缸體291安裝在機(jī)架I上，限位塊位置切換氣缸29的活塞桿292與限位塊28連接。本實(shí)施例中限位塊28與無桿氣缸4的滑塊42配合。限位塊位置切換氣缸29驅(qū)動限位塊28在下述兩個位置之間進(jìn)行切換:在其中一個位置，限位塊位置切換氣缸29的活塞桿292伸出，杯子抓取機(jī)構(gòu)在水平移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下往前移動時，限位塊28與無桿氣缸4的滑塊42接觸，對杯子抓取機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，使杯子抓取機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)所要抓取的杯子30 ;在另一個位置，抓取吸盤2吸住杯子30之后，限位塊位置切換氣缸29的活塞桿292收縮，此時水平移動機(jī)構(gòu)繼續(xù)驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)往前移動，杯子30的杯口外沿脫離上述擋板26下端與半成品傳送帶25上表面之間的間隙27，使抓取吸盤2所吸住的杯子30能夠順利上升。下面簡述一下本預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作原理:
首先，杯子抓取機(jī)構(gòu)在水平移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下往前移動，直至無桿氣缸4的滑塊42與限位塊28接觸(此時限位塊位置切換氣缸29的活塞桿292伸出)，此時杯子抓取機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)所要抓取的杯子30。隨后垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架2、抓取吸盤3 —起下降，抓取吸盤3將杯子30吸住(一次吸住兩行杯子30);同時撥杯板17插入到抓取吸盤3所吸住的杯子30與后面相鄰的杯子30之間，隨后杯子后撥氣缸16驅(qū)動撥杯板17后退(即撥杯板17向前移動)，將后面相鄰的杯子30后撥，使抓取吸盤3所吸住的杯子30與后面相鄰的杯子30杯口外沿不再重疊。抓取吸盤3吸住杯子30之后，限位塊位置切換氣缸29的活塞桿292收縮，此時水平移動機(jī)構(gòu)繼續(xù)驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)往前移動(杯子抓取機(jī)構(gòu)往前移動的過程中滑塊42與限位塊28保持接觸)，杯子30的杯口外沿脫離上述間隙27 ;并且，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸23的活塞桿232收縮，使各活動導(dǎo)桿24向前移動，此時各活動導(dǎo)桿24處在抓取吸盤3所吸住的杯子30的前側(cè)。接著，垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架2、抓取吸盤3及抓取吸盤3吸住的杯子30 —起上升，使杯子30離開半成品傳送帶25 (此時杯口朝下)。杯子抓取機(jī)構(gòu)抓取兩行杯子30并使這兩行杯子30上升后，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸21使第二抓取吸盤安裝板19背向第一抓取吸盤安裝板18平移一定距離，使這兩行杯子30之間具有一定的間距(這兩行杯子30之間的間距與兩行翻轉(zhuǎn)吸盤12之間的間距相匹配)。然后由水平移動機(jī)構(gòu)驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)及抓取吸盤3吸住的杯子30 —起向后移動(滑塊42、杯子抓取機(jī)構(gòu)及抓取吸盤3吸住的杯子30 —起移動)，到達(dá)與杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對應(yīng)的位置，此時抓取吸盤3及抓取吸盤3吸住的杯子30處在翻轉(zhuǎn)吸盤12的正上方(杯子30處于抓取吸盤3與翻轉(zhuǎn)吸盤12之間)。隨后垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架2、抓取吸盤3及抓取吸盤3吸住的杯子30 —起下降，使杯子30接觸到翻轉(zhuǎn)吸盤12，此時翻轉(zhuǎn)吸盤12將杯子30吸住，同時抓取吸盤3釋放杯子30。隨后垂直升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動升降架2及抓取吸盤3上升，抓取吸盤3離開杯子30 ;接著，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動180°，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板10、翻轉(zhuǎn)吸盤12及翻轉(zhuǎn)吸盤12吸住的杯子30 —起隨著轉(zhuǎn)動180°，使杯 子30的杯口朝上，隨后翻轉(zhuǎn)吸盤12釋放杯子30，完成一輪杯子30的抓取及翻轉(zhuǎn)過程。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于包括機(jī)架、杯子抓取機(jī)構(gòu)、杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、以及能夠驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)前后往復(fù)平移的水平移動機(jī)構(gòu)，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后方，水平移動機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上；杯子抓取機(jī)構(gòu)包括升降架和垂直升降機(jī)構(gòu)，升降架上安裝有至少一個抓取吸盤，垂直升降機(jī)構(gòu)與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，升降架與垂直升降機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接；杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板、翻轉(zhuǎn)軸以及能夠驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在機(jī)架上并且與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置傳動連接，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板安裝在翻轉(zhuǎn)軸上，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板上設(shè)有至少一個翻轉(zhuǎn)吸盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述垂直升降機(jī)構(gòu)包括一上下走向的升降氣缸，升降氣缸的缸體與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，升降氣缸的活塞桿與升降架連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述垂直升降機(jī)構(gòu)還包括升降氣缸座和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，升降氣缸座與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括兩根導(dǎo)柱和兩個導(dǎo)套，兩導(dǎo)套固定安裝在升降氣缸座上，兩根導(dǎo)柱各處于一個導(dǎo)套中，導(dǎo)柱與升降氣缸平行，兩導(dǎo)柱的上端均與一橫梁連接、下端均與升降架連接，升降氣缸的缸體安裝在升降氣缸座上，升降氣缸的活塞桿朝上并與橫梁連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述水平移動機(jī)構(gòu)包括前后走向的無桿氣缸，無桿氣缸的缸體固定安裝在機(jī)架上，垂直升降機(jī)構(gòu)與無桿氣缸的滑塊固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括兩個翻轉(zhuǎn)氣缸，兩翻轉(zhuǎn)氣缸的缸體均安裝在機(jī)架上，兩翻轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿上分別固定安裝有齒條，翻轉(zhuǎn)軸兩端各固定安裝有一齒輪，上述兩齒條與兩齒輪一一對應(yīng)地嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一 5任一項(xiàng)所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述升降架上還設(shè)有杯子后撥機(jī)構(gòu)，杯子后撥機(jī)構(gòu)包括杯子后撥氣缸和撥杯板，杯子后撥氣缸沿水平方向設(shè)置，杯子后撥氣缸的缸體安裝在升降架上，杯子后撥氣缸的活塞桿與撥杯板連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1一 5`任一項(xiàng)所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述升降架上還設(shè)有第一抓取吸盤安裝板、第二抓取吸盤安裝板、第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸，第一抓取吸盤安裝板和第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿均固定安裝在升降架上，第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿和第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸均沿水平方向設(shè)置，并且第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿與第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸相平行，第二抓取吸盤安裝板安裝在第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿上并且能夠沿第二抓取吸盤安裝板導(dǎo)向桿滑動，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸的缸體與升降架固定連接，第二抓取吸盤安裝板位置切換氣缸的活塞桿與第二抓取吸盤安裝板連接；第一抓取吸盤安裝板和第二抓取吸盤安裝板上均設(shè)有至少一個所述抓取吸盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1一 5任一項(xiàng)所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述杯子抓取機(jī)構(gòu)下方設(shè)有活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)，活動導(dǎo)杯機(jī)構(gòu)包括活動導(dǎo)桿安裝座和活動導(dǎo)桿位置切換氣缸，活動導(dǎo)桿安裝座下端固定安裝有多個活動導(dǎo)桿，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸沿水平方向設(shè)置，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸的缸體安裝在機(jī)架上，活動導(dǎo)桿位置切換氣缸的活塞桿與活動導(dǎo)桿安裝座連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1一 5任一項(xiàng)所述的預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述機(jī)架上還設(shè)有能夠?qū)Ρ幼トC(jī)構(gòu)進(jìn)行限位的限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括限位塊和限位塊位置切換氣缸，限位塊設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)前側(cè)，限位塊位置切換氣缸沿水平方向設(shè)置并且其活塞桿朝向杯子抓取機(jī)構(gòu)，限位塊位置切換氣缸的缸體安裝在機(jī)架上，限位塊位置切換氣缸的活塞桿與限 位塊連接。
全文摘要
一種預(yù)制杯抓取翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、杯子抓取機(jī)構(gòu)、杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、以及能夠驅(qū)動杯子抓取機(jī)構(gòu)前后往復(fù)平移的水平移動機(jī)構(gòu)，杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)于杯子抓取機(jī)構(gòu)后方；杯子抓取機(jī)構(gòu)包括升降架和垂直升降機(jī)構(gòu)，升降架上安裝有抓取吸盤，垂直升降機(jī)構(gòu)與水平移動機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接，升降架與垂直升降機(jī)構(gòu)的動力輸出端連接；杯子翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板、翻轉(zhuǎn)軸以及翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在機(jī)架上并且與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置傳動連接，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板安裝在翻轉(zhuǎn)軸上，翻轉(zhuǎn)吸盤安裝板上設(shè)有翻轉(zhuǎn)吸盤。本發(fā)明能夠自動將半成品傳送帶上的杯子從倒立狀態(tài)變?yōu)檎顟B(tài)，以便于后續(xù)工序的操作，有利于提高工作效率，降低工人的勞動強(qiáng)度。
文檔編號B65G47/248GK103224132SQ201310147878
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者李岳云, 黃凱標(biāo) 申請人:廣東粵東機(jī)械實(shí)業(yè)有限公司