一種半自動擰蓋機設(shè)計

半自動擰蓋機主要用于制藥、化工、日化等行業(yè)的小瓶產(chǎn)品；該系統(tǒng)采用單片機自動控制，配合面板上的控制按鈕，操作簡單方便；該系統(tǒng)能實現(xiàn)了打塞、擰蓋、打碼的自動完成，并且留有放甁、加內(nèi)塞、放瓶蓋等人工參與作業(yè)的工位，能有效地減少勞動強度，提高效率，節(jié)約成本。與全人工操作相比，具有傳動準(zhǔn)確，效率高等特點.并能與整個傳送系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致。

關(guān)鍵詞：半自動；三指手爪；整體設(shè)計

1.前言

國內(nèi)灌裝生產(chǎn)線中廣泛使用的擰蓋機大多為直線式擰蓋機，采用瓶頸掛蓋。經(jīng)定位、預(yù)封后使蓋平穩(wěn)坐落在瓶口上， 最后由皮帶對蓋頂部搓壓摩擦而將蓋旋緊。該機結(jié)構(gòu)緊湊，旋蓋機構(gòu)簡單。但在使用實踐中，對小直徑蓋由于搓壓皮帶對蓋的摩擦力矩減小，要高速將蓋旋緊就較困難。另外，現(xiàn)有的旋蓋機主要存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、速度低、可靠性差等諸多缺陷， 不利于包裝機的發(fā)展。為了適應(yīng)現(xiàn)代包裝機高速、高效和高可靠性生產(chǎn)的需要， 研制出半自動擰蓋機。這種擰蓋機采用多工位回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)， 機電氣一體化， 具有效率高、速度快、可靠性好和自動度高等特點。

2.半擰蓋機組成及工作原理

2.1.半自動擰蓋機的組成及作用

半自動擰蓋機共有8個工位，相鄰連個工位夾角45度；電機通過減速器減速后經(jīng)凸輪分割器精確分度。

2.1.1.打塞機構(gòu)：換向閥控制氣缸上下打塞，可調(diào)節(jié)不同規(guī)格瓶高。

2.1.2.擰蓋機構(gòu)：氣缸帶動三爪機械手柔性旋轉(zhuǎn)。

2.1.3.采用機械聯(lián)動形式，從凸輪分割器輸入軸端通過齒輪傳動使凸輪帶動整個擰蓋機構(gòu)上下運動。

2.1.4.電機和同步帶控制手爪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，磁粉離合器通過張力控制器控制旋轉(zhuǎn)力的大小，擰蓋頭的夾緊動作靠氣缸的上下運動來完成。

2.1.5.可調(diào)節(jié)不同規(guī)格瓶高。

2.1.6.合格/次品出瓶機構(gòu)：電磁換向閥控制氣缸從底部將工件頂出。

2.1.7.回轉(zhuǎn)圓盤：POM材料回轉(zhuǎn)圓盤一個。

2.1.8.固瓶機構(gòu)：氣動手爪夾緊。

2.1.9.控制系統(tǒng)：

a）采用單片機控制。

b）設(shè)備具有急停功能，并且可以單獨停掉擰蓋工序。

c）在放甁工序裝有光電傳感器，檢測有無瓶，控制擰蓋運動。

d）當(dāng)操作工人發(fā)現(xiàn)沒有放塞時不進行合格品出瓶，到下一工序次品處出瓶。

2.2.半自動擰蓋機手爪設(shè)計

擰蓋手爪機構(gòu)是整個設(shè)計的核心和重心。如圖1所示，氣缸3推動鉸鏈實現(xiàn)三個爪子張開、收緊，從而將瓶蓋放開、夾緊。氣動機械手中氣爪抓取零件是在垂直方向抓取，所以必須考慮到抓取的對中性和可靠性，三手指能滿足該要求，裝夾范圍我們設(shè)計21-35mm，基本可以滿足大部分的同時，由于整個手爪機構(gòu)在向下的過程中由于慣性會對瓶蓋產(chǎn)生刮傷，我們在手爪上安裝了緩沖機構(gòu)1，緩沖機構(gòu)選用彈簧進行緩沖，燕尾槽進行導(dǎo)向，和瓶子接觸的地方選用聚四氟乙烯材質(zhì)，擰蓋子的扭矩選用0.1NM扭矩的磁粉離合器且可以根據(jù)不同型號的蓋子設(shè)定。

2.3.整體設(shè)計

如上圖2所示，8等分的凸輪分割器1帶動托盤4間歇運動，人工在托盤上放置好瓶子，然后加上塞子，打塞氣缸5完成打塞工序后，上下運動氣缸14帶動帶動手爪6沿著直線導(dǎo)軌15向下運動，一直工作狀態(tài)直流電機9通過同步帶輪A、B帶動三角手爪6一直保持轉(zhuǎn)動，待手爪氣缸7抓緊瓶子后進行擰瓶，磁粉離合器11控制著擰蓋的力矩。

3.技術(shù)參數(shù)

4.結(jié)束語

該半自動擰蓋機成本低，性能穩(wěn)定，維護簡單，可以滿足客戶需求。