一种瓶盖的组装设备的制作方法

本申请涉及自动化生产技术领域，尤其涉及一种瓶盖的组装设备及方法。

背景技术：

随着社会的不断发展，在工业领域，对自动化生产提出了更高的要求，无人工厂已然成为未来工厂的发展趋势。

而现有技术在瓶盖组件的组装过程中，在瓶盖与硅胶盖组装之前，仍然需要人工调整瓶盖的角度，以便瓶盖上的孔与硅胶盖进行对位，从而实现硅胶盖与瓶盖的组装。然而使用人工调整瓶盖的角度不仅精确度不高，容易造成由于对位不准确而导致的组装的失败，而且卫生问题也难以得到保障。因此，如何实现瓶盖组件的自动化生产，提高组装的效率，保障产品的卫生成为了亟需解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种瓶盖的组装设备及方法，用以解决现有技术中瓶盖组装效率低，卫生难以得到保障的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例采用下述技术方案：

本申请的第一个方面，提供了一种瓶盖的组装设备，包括基座6、第一送料装置1、第二送料装置3、旋转式转运构件8、至少一个产品治具9、相机装置2、压合装置4以及出料装置7；其中，所述第一送料装置1、第二送料装置3和旋转式转运构件8均设置在所述基座6上并与所述基座6固定连接；至少一个所述产品治具9分布固定在所述旋转式转运构件8上；所述第一送料装置1的送料通道11的出口与所述产品治具9的第一工位对应，将瓶盖输送到位于第一工位的所述产品治具9上；所述相机装置2包括第一支架21以及安装于所述第一支架21上的相机22，所述第一支架21与基座6固定连接，所述相机22位于所述产品治具9的第二工位的正上方，且所述相机22与所述组装设备的控制系统建立通讯连接；所述压合装置4包括：固定在所述基座6的第二支架44、设置在所述第二支架44上的硅胶盖压合组件以及第二驱动装置45；其中，所述硅胶盖压合组件包括：硅胶盖吸嘴43以及驱动所述硅胶盖吸嘴43旋转的第一驱动装置42，所述硅胶盖吸嘴43与所述第一驱动装置42的输出轴连接，所述第二驱动装置45驱动所述硅胶盖吸嘴43在第一工位和第二工位之间运动，所述硅胶盖吸嘴43的第一工位与所述第二送料装置3的送料通道31的出口对应，所述硅胶盖吸嘴43的第二工位与所述产品治具9的第三工位对应，所述第一驱动装置42在所述控制系统的控制下驱动所述硅胶盖吸嘴43旋转；所述出料装置7固定在所述基座6上，所述出料装置7的出料通道的入口与所述产品治具9的第六工位对应。

可选的，所述瓶盖的组装设备，还包括第三送料装置5以及第四驱动装置500，所述第三送料装置5包括固定在所述基座6上的第三支架53、设置在第三支架53上的导管盘51以及与导管盘51连接的导管切断装置52，所述导管切断装置52的导管出口与所述产品治具9的第四工位对应，所述第四驱动装置500固定设置在所述旋转式转运构件8中间的固定盘81上，与所述产品治具9的第四工位对应，用于推动产品治具9旋转90度以将导管插入所述产品治具9上的瓶盖中。

可选的，所述相机装置2上还设置有光源23，所述光源23设置于所述相机22的正下方。

可选的，所述瓶盖的组装设备，还包括：设置在所述旋转式转运构件8中间的固定盘81上的第五驱动装置200，所述第五驱动装置200与所述产品治具9的第六工位对应，用于将瓶盖推入所述出料装置7。

可选的，所述旋转式转运构件8为圆形转盘，所述产品治具9包括多个，并等间距固定设置在所述旋转式转运构件8上。

可选的，所述压合装置还包括：第六驱动装置46和固定架，所述第六驱动装置46通过连接杆固定在第二支架44上，并与所述固定架连接，用于驱动所述固定架上下移动；

所述硅胶盖压合组件以及所述第二驱动装置45固定设置在所述固定架上。

可选的，所述第二驱动装置45固定设置在所述固定架上；

所述压合装置还包括：具有对称结构的第四支架47，所述第四支架47的中部设置有一个轴孔，所述第四支架47通过所述轴孔与所述第二驱动装置45的输出轴连接，所述第四支架47的两端分别固定连接一个所述硅胶盖压合组件。

可选的，所述压合装置还包括：减速机构41，设置在所述第二驱动装置45的输出轴上，位于所述第二驱动装置45与所述第四支架47之间。

可选的，所述瓶盖的组装设备还包括：固定在所述第四支架47一端的第五支架48以及设置在所述第五支架48上的角度感应器302。

可选的，所述瓶盖的组装设备还包括：第三驱动装置300固定设置在所述第三驱动装置300上的感应器301，其中，所述第三驱动装置300与所述旋转式转运构件8设置在所述基座6的不同区域，与所述产品治具9的第一工位对应。

本申请的第二个方面，提供了一种应用在上述组装设备的瓶盖的组装方法，包括：所述组装设备的控制系统接收到所述组装设备的相机装置采集到的位于第二工位的产品治具上的瓶盖的角度信息；根据采集到的所述瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，向所述组装设备的硅胶盖压合组件的第一驱动装置发送控制指令，指示所述第一驱动装置旋转预定角度，以使得与所述第一驱动装置连接的硅胶盖吸嘴上的硅胶盖旋转；所述硅胶盖压合组件将硅胶盖压入位于第三工位的产品治具上的瓶盖中。

可选的，所述方法还包括：所述控制系统接收到设置在所述组装设备的第三驱动装置上的感应器采集到的有料信息；所述控制系统向所述第三驱动装置发送控制指令，控制所述第三驱动装置将所述组装设备的第一送料装置的送料通道的出口处的瓶盖推送至位于第一工位的产品治具上。

可选的，所述方法还包括：所述组装设备的第四驱动装置推动位于第四工位的产品治具使得所述产品治具旋转90度，以将所述组装设备的第三送料装置的导管插入位于第四工位的产品治具上的瓶盖中。

可选的，所述方法还包括：所述组装设备的第五驱动装置将位于第六工位的产品治具上的瓶盖推入到所述组装设备的出料装置。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请在瓶盖组装设备上设置相机，通过相机采集瓶盖的角度并发送至控制系统，控制系统根据采集到的所述瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，向所述组装设备的硅胶盖压合组件的第一驱动装置发送控制指令，指示所述第一驱动装置旋转预定角度，以使得与所述第一驱动装置连接的硅胶盖吸嘴上的硅胶盖旋转，进一步使得硅胶盖压合组件将硅胶盖准确压入瓶盖中。从而，提高了生产效率，降低了人工成本，保证了产品卫生。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为一种瓶盖的组装设备的正面结构示意图；

图2为一种瓶盖的组装设备的俯视结构示意图；

图3为一种瓶盖的组装设备的一个部分结构示意图；

图4为一种瓶盖的组装设备的另一个部分结构示意图；

图5为一种瓶盖的组装设备的又一个部分结构示意图；

图6为一种应用在瓶盖的组装设备的瓶盖的组装方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1是本实施例提供的一种瓶盖的组装设备的正面结构示意图，如图1所示，该瓶盖的组装设备包括：基座6、第一送料装置1、第二送料装置3、旋转式转运构件8、至少一个产品治具9、相机装置2、压合装置4以及出料装置7。

在本实施例中，第一送料装置1、第二送料装置3和旋转式转运构件8均设置在所述基座6上并与所述基座6固定连接。至少一个所述产品治具9分布固定在所述旋转式转运构件8上。旋转式转运构件8的形状可以是圆形，也可以是椭圆形或者其他形状，在此不做限定。产品治具9的数量可以是一个或者多个，在此不做限定。

在本实施例中，所述第一送料装置1的送料通道11的出口与所述产品治具9的第一工位对应，将瓶盖输送到位于第一工位的所述产品治具9上。在具体应用中，第一送料装置1、第二送料装置3可以是振动盘，第一送料装置1的振动盘将未组装的瓶盖通过送料通道11输送至位于第一工位的产品治具9上；第二送料装置3的振动盘将硅胶盖输送至产品治具9的第三工位上。

如图1和图4所示，所述相机装置2包括第一支架21以及安装于所述第一支架21上的相机22，所述第一支架21与基座6固定连接，所述相机22位于所述产品治具9的第二工位的正上方，且所述相机22与所述组装设备的控制系统建立通讯连接。应理解，当产品治具9携带未组装的瓶盖旋转至第二工位时，所述相机装置2上的相机22采集所述瓶盖的角度信息，并将该角度信息发送至控制系统。所述相机22与所述控制系统的连接方式可以是有线连接或者是无线连接。例如，无线连接的方式可以是4g通信连接、5g通信连接、wifi通信连接或者蓝牙通信连接。有线通信功能可以包括光纤通信连接、话线拨号通信连接等。

在本实施例的一个可选实施方式中，相机22将拍摄的图像发送至控制系统，控制系统接收图像并将其转换成角度信息，并根据该角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，发送对应的控制指令。

或者，在本实施例的另一个可选实施方式中，相机22还包括图像处理器，该图像处理器对图像进行分析，获得瓶盖的角度信息，将该角度信息发送给控制系统，控制系统根据该角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，发送对应的控制指令。

在本实施例中，如图2和图4所示，所述压合装置4包括：固定在所述基座6的第二支架44、设置在所述第二支架44上的硅胶盖压合组件以及第二驱动装置45；其中，所述硅胶盖压合组件包括：硅胶盖吸嘴43以及驱动所述硅胶盖吸嘴43旋转的第一驱动装置42，所述硅胶盖吸嘴43与所述第一驱动装置42的输出轴连接，所述第二驱动装置45驱动所述硅胶盖吸嘴43在第一工位和第二工位之间运动，所述硅胶盖吸嘴43的第一工位与所述第二送料装置3的送料通道31的出口对应，所述硅胶盖吸嘴43的第二工位与所述产品治具9的第三工位对应，所述第一驱动装置42在所述控制系统的控制下驱动所述硅胶盖吸嘴43旋转。

在具体应用中，所述第一驱动装置42以及硅胶盖吸嘴43可以有一组也可以有两组，在此不做限定。当载有瓶盖的产品治具旋转至第三工位时，位于第一工位的硅胶盖吸嘴43下压吸取送料通道31的出口处的硅胶盖，并旋转至第二工位，第一驱动装置42根据控制系统返回的控制指令，旋转硅胶盖以使得硅胶盖与瓶盖上的孔对应。

如图1和图3所示，所述出料装置7固定在所述基座6上，所述出料装置7的出料通道的入口与所述产品治具9的第六工位对应。在具体应用中，出料装置7可以是塑料筐或者纸盒等任意能够容纳瓶盖的容器，其形状和材质在此不做限定。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图3以及图5所示，组装设备还可以包括第三送料装置5以及第四驱动装置500，所述第三送料装置5包括固定在所述基座6上的第三支架53、设置在第三支架53上的导管盘51以及与导管盘51连接的导管切断装置52，所述导管切断装置52的导管出口与所述产品治具9的第四工位对应，所述第四驱动装置500固定设置在所述旋转式转运构件8中间的固定盘81上，与所述产品治具9的第四工位对应，用于推动产品治具9旋转90度以将导管插入所述产品治具9上的瓶盖中。

在该实施方式中，所述第三送料装置5为导管盘，用于向产品治具9的第四工位输送导管，所述导管盘与导管切断装置52连接。应理解，所述导管盘中的导管是一根未切断的长导管，所述导管切断装置52将导管切成预定长度，所述预定长度可根据实际需求确定，在此不做限定。所述第四驱动装置500可以是气缸或者电机等动力装置，在此不做限定。

在其他实施方式中，所述第三送料装置5也可以是瓶盖的其他部件，在此不作限定。通过设置上述装置，不仅能够将硅胶盖组装到瓶盖上，还能够在瓶盖上组装导管等其他部件，满足了多种类型瓶盖的组装需求，提高了组装效率。

在本实施例的一个可选实施方式中，所述相机装置2上还设置有光源23，所述光源23设置于所述相机22的正下方。由于组装设备的工作环境具有不确定性，当工作环境的光线较暗，相机22拍摄的瓶盖的图像不清楚时，会导致控制系统无法识别，在产品治具9的第二工位上方设置光源，能够给瓶盖提供充足的光线，保证相机能够采集到清晰的图像。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图3所示，组装设备还可以包括设置在所述旋转式转运构件8中间的固定盘81上的第五驱动装置200，所述第五驱动装置200与所述产品治具9的第六工位对应，用于将瓶盖推入所述出料装置7。应理解，当组装好的瓶盖旋转至第六工位时，所述第五驱动装置200伸出，将瓶盖推入所述出料装置7。所述第五驱动装置200能够及时将组装好的瓶盖推出产品治具9，使得产品治具9能够旋转至第一工位，组装新的瓶盖，有利于提高组装效率。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图3所示，所述旋转式转运构件8可以为圆形转盘，例如，圆形分割器。所述产品治具9包括多个，并等间距固定设置在所述旋转式转运构件8上。在具体应用中，产品治具9常常根据工位的需求设置为多个，如此，便能够实现多个工位同时工作，提高了组装的速度。将产品治具9等间距固定设置在所述旋转式转运构件8上，使得旋转式转运构件8每次只需要旋转固定的角度即可变换一次工位。

在本实施例的一个可选实施方式中，所述压合装置还可以包括：第六驱动装置46和固定架，所述第六驱动装置46通过连接杆固定在第二支架44上，并与所述固定架连接，用于驱动所述固定架上下移动；所述硅胶盖压合组件以及所述第二驱动装置45固定设置在所述固定架上。应理解，所述第六驱动装置46用于驱动所述固定架上下移动，使得硅胶盖压合组件以及所述第二驱动装置45随之上下移动，从而硅胶盖吸嘴能够吸到硅胶盖。

在上述可选实施方式中，所述第二驱动装置45固定设置在所述固定架上；所述压合装置还包括：具有对称结构的第四支架47，所述第四支架47的中部设置有一个轴孔，所述第四支架47通过所述轴孔与所述第二驱动装置45的输出轴连接，所述第四支架47的两端分别固定连接一个所述硅胶盖压合组件。应理解，在所述第四支架47的两端分别固定连接一个所述硅胶盖压合组件，可以使得两个所述硅胶盖压合组件同时工作，提高工作效率。

在上述可选实施方式中，如图4所示，所述压合装置还可以包括：减速机构41，设置在所述第二驱动装置45的输出轴上，位于所述第二驱动装置45与所述第四支架47之间。减速机构41能够降低第二驱动装置45的转速。

在上述可选实施方式中，如图4所示，组装设备还可以包括：固定在所述第四支架47一端的第五支架48以及设置在所述第五支架48上的角度感应器302。所述角度感应器用于感应第四支架47以及硅胶盖压合组件的旋转角度，并将感应的角度信息发送至控制系统，控制系统根据所述角度信息控制第六驱动装置46驱动硅胶盖压合组件下压。

本申请在瓶盖组装设备上设置相机，通过相机采集瓶盖的角度并发送至控制系统，控制系统根据采集到的所述瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，向所述组装设备的硅胶盖压合组件的第一驱动装置发送控制指令，指示所述第一驱动装置旋转预定角度，以使得与所述第一驱动装置连接的硅胶盖吸嘴上的硅胶盖旋转，进一步使得硅胶盖压合组件将硅胶盖准确压入瓶盖中。从而，提高了生产效率，降低了人工成本，保证了产品卫生。

本申请实施例还提供了一种应用在上述实施例中的组装设备的瓶盖的组装方法。

图6为本申请实施例提供一种应用在上述实施例中的组装设备的瓶盖的组装方法的流程图，如图6所示，该方法主要包括以下步骤：

s101：所述组装设备的控制系统接收到所述组装设备的相机装置采集到的位于第二工位的产品治具上的瓶盖的角度信息。

在s101中，当产品治具旋转至第二工位时，相机装置中的相机拍摄位于位于产品治具上的瓶盖照片，并发送至所述组装设备的控制系统。

一种可实现的方案，相机拍摄所述瓶盖的照片，将所述照片的图像信息直接发送至控制系统，所述控制系统根据瓶盖的图像信息分析得出瓶盖的角度信息。

另一种可实现的方案，相机中的图像处理器将相机拍摄的图片转换成角度信息，并将该角度信息发送至控制系统。

s102：根据采集到的所述瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差异，向所述组装设备的硅胶盖压合组件的第一驱动装置发送控制指令，指示所述第一驱动装置旋转预定角度，以使得与所述第一驱动装置连接的硅胶盖吸嘴上的硅胶盖旋转。

其中，所述预设的瓶盖标准角度为刚好硅胶盖能够准确压入瓶盖的角度，预定角度为瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差值。所述控制系统计算出所述瓶盖的角度信息与预设的瓶盖标准角度之间的差值，并向所述第一驱动装置发送控制指令，以使得所述硅胶盖旋转至刚好能够压入瓶盖的角度。

s103：所述硅胶盖压合组件将硅胶盖压入位于第三工位的产品治具上的瓶盖中。

应理解，当第一驱动装置旋转后使得硅胶盖处于一个正确的角度时，所述硅胶盖压合组件下压，将硅胶盖压入位于第三工位的产品治具上的瓶盖中。

在本实施例的一个可选实施方式中，还包括以下步骤：

s201：所述控制系统接收到设置在所述组装设备的第三驱动装置上的感应器采集到的有料信息。

当瓶盖通过第一送料装置的送料通道输送至所述第三驱动装置上时，感应器感应到有瓶盖在所述第三驱动装置上，并将该有料信息发送至控制系统。

s202：所述控制系统向所述第三驱动装置发送控制指令，控制所述第三驱动装置将所述组装设备的第一送料装置的送料通道的出口处的瓶盖推送至位于第一工位的产品治具上。

所述控制系统接收到有料信息后，向所述第三驱动装置发送控制指令，控制所述第三驱动装置将所述组装设备的第一送料装置的送料通道的出口处的瓶盖推送至位于第一工位的产品治具上。其中，所述送料通道的出口与所述第三驱动装置连接。

当然，在实际应用中，可以将第一送料装置的送料通道的传输速度设置为与旋转式转运构件的旋转速度对应，第三驱动装置推动的频率相对应，旋转式转运构件每将一个产品治具旋转到与第一工位，第一送料装置传输一个待组装的瓶盖到对应的位置，由第三驱动装置将所述组装设备的第一送料装置的送料通道的出口处的瓶盖推送至位于第一工位的产品治具上。因此，在这种情况下，不需要控制系统控制第三驱动装置。

在本实施例的一个可选实施方式中，还包括以下步骤：

s301：所述组装设备的第四驱动装置推动位于第四工位的产品治具使得所述产品治具旋转90度，以将所述组装设备的第三送料装置的导管插入位于第四工位的产品治具上的瓶盖中。

由于第三送料装置输出的导管处于水平状态，瓶盖也处于水平状态，而只有导管与瓶盖相互垂直时，才能够将导管装入瓶盖中。当第三送料装置输出切好的导管时，第四驱动装置推动位于第四工位的产品治具使得所述产品治具旋转90度，进而使得产品治具上的瓶盖随之旋转90度，与导管相对应，从而使得导管能够准确的插入瓶盖中。

在本实施例的一个可选实施方式中，还包括以下步骤：

s401：所述组装设备的第五驱动装置将位于第六工位的产品治具上的瓶盖推入到所述组装设备的出料装置。

应理解，当瓶盖组装完成后，跟随所述产品治具旋转至第六工位，第五驱动装置将位于第六工位的产品治具上的瓶盖推入到所述组装设备的出料装置。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。