一种灌装用工业机器人的制作方法

文档序号:14959649发布日期:2018-07-18 00:16阅读:151来源:国知局

本实用新型涉及工业机械技术领域,具体为一种灌装用工业机器人。



背景技术:

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人,是自动执行工作的机器装置,靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置、产品检测和测试等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性,现有技术中的工业机器人在用于灌装的时候都是通过电磁阀开进行灌装,不仅灌装速度慢,效率低下,并且在灌装的过程中由于瓶体和空气中的工业气体以及细菌很容易对灌装液进行污染,导致产品不合格,鉴于此,我们提出一种灌装用工业机器人。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种灌装用工业机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种灌装用工业机器人,包括固定座,所述固定座的表面设有转动座,所述转动座的表面设有第一关节,所述第一关节一端设有主臂并与主臂的一端转动连接,所述主臂的另一端设有小臂并与小臂转动连接,所述小臂的一端设有连接头,所述连接头的两侧均设有第二关节,且所述连接头与第二关节转动连接,所述第二关节的底端设有底盘,且所述底盘的下方设有灌装机构,所述固定座上还设有储液箱,所述固定座的一端设有消毒机构,所述储液箱的一侧安装有摆动机构。

优选的,所述转动座的表面设有第一伺服电机,所述第一伺服电机的输出轴穿过所述转动座上的电机轴孔并在所述转动座与所述固定座之间同轴设有小齿轮,所述小齿轮的一侧设有大齿轮并与所述大齿轮啮合,所述大齿轮的顶端与转动座固定连接,所述大齿轮的底端与固定座转动连接。

优选的,所述第一关节的侧面设有用于带动主臂转动的第二伺服电机,所述主臂的一端侧壁上设有用于带动小臂转动的第三伺服电机,所述连接头的一端侧壁上设有用于带动所述第二关节转动的第四伺服电机。

优选的,所述灌装机构包括固定在所述底盘侧壁上的灌装筒和所述灌装筒下方的灌装头,所述灌装头与所述底盘同轴固定连接,所述灌装头的顶端设有灌料气缸,所述灌料气缸的活塞杆穿过灌装筒的顶部并通过活塞与灌装筒的内壁滑动连接。

优选的,所述灌装筒的底端通过管道连接有三通,所述三通的顶端连接有第一单向止回阀,所述三通的底端连接有第二单向止回阀,所述第一单向止回阀的顶端通过管道与所述灌装头相连通,所述第二单向止回阀的底端通过软管与所述储液箱相连通。

优选的,所述消毒机构包括固定在所述固定座表面上的加热罐、所述加热罐底端的泄压阀和所述固定座一端的出气口,所述泄压阀通过出气软管与所述出气口相连通,所述加热罐的内侧顶端设有通电插座,所述通电插座的底端设有石英加热管。

优选的,所述泄压阀包括阀体和弹簧座,所述阀体的一端设有进气口,所述阀体的侧端设有出气口,所述进气口的内部设有阀座,所述阀座通过阀瓣密封,所述阀座的一端设有导向套,所述导向套的顶端设有反冲盘,所述反冲盘的顶端设有阀杆。

优选的,所述弹簧座的内部设有弹簧,所述弹簧的中心处设有阀杆,且所述阀杆延伸到所述反冲盘上并与所述反冲盘套接,所述阀瓣和所述导向套滑动连接。

优选的,所述摆动机构包括所述出气口侧壁上的摇杆,所述摇杆的一端固定在所述出气口上并设有连杆,且所述摇杆的一端与所述连杆的一端转动连接,所述连杆的一端设有曲柄并与所述曲柄的一端转动连接,所述曲柄的一端设有驱动马达并与所述驱动马达的输出轴同轴固定连接,且所述驱动马达通过连接座固定在所述储液箱上,所述摇杆的另一端通过转轴与所述出气口转动连接。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

1、本实用新型通过第一伺服电机带动齿轮转动,从而带动与其啮合的大齿轮转动,使转动座能够沿着固定座进行360°全方位的转动,并通过第二伺服电机和第三伺服电机分别带动主臂和小臂的转动,通过第四伺服电机带动第二关节模拟人手腕的转动,使整个机器人能够四自由度活动,模拟人手臂的关节结构,在工业搬运过程中起到了优异的效果和精准度。

2、本实用新型通过灌料气缸的活塞杆带动灌装筒内的活塞下行,使灌装筒内形成负压区域,第一单向止回阀连接管道从灌装液的储存装置中抽取灌装液在三通中,灌料气缸的活塞杆带动灌装筒内的活塞上行时,灌装筒内的气压减小,第一单向止回阀受到相反的液流关闭,同时第二单向止回阀受到压力打开使面膜液从第二单向止回阀中落入下方的瓶体中进行灌装,利用气缸带动气压,巧妙的利用两个单向止回阀来实现灌装液的有效灌装,在保证气缸活塞杆伸出距离下,充分的保证了每次灌装的剂量,使灌装精准有序,并且有效的解决了灌装时的漏液和回流等问题。

3、本实用新型通过加热罐中的高压高温水蒸气随着出气软管从出气口中喷出,对瓶体进行全面消毒,当来自进气口处的气压小于弹簧的弹力时,阀瓣又会在弹簧的作用下迅速回到关闭位置,利用泄压阀使加热罐内的高压水蒸气不断的喷出,对灌装的瓶体以及周围的空气进行消毒杀菌,使灌装的全过程保持安全无毒。

4、本实用新型在出气口的喷气消毒过程中,驱动马达带动曲柄做圆周运动,在曲柄摇杆的原理下,曲柄的一端通过连杆带动摇杆以及出气口沿转轴为圆心做摆动运动,使出气口的喷气端上下摆动,使消毒的面积和角度增大,提高消毒灭菌的效率。

附图说明

图1为本实用新型中的一种视角的整体结构示意图;

图2为本实用新型中的另一种视角的整体结构示意图;

图3为本实用新型中固定座与转动座的连接结构示意图;

图4为本实用新型中灌装机构的结构示意图;

图5为本实用新型中消毒机构的结构示意图;

图6为本实用新型中泄压阀的剖面结构示意图;

图7为本实用新型中消毒机构的结构示意图。

图中:1、固定座;10、转动座;100、电机轴孔;11、第一伺服电机;12、小齿轮;13、大齿轮;14、安装孔;2、第一关节;20、第二伺服电机;3、主臂;30、第三伺服电机;4、小臂;40、第四伺服电机;41、连接头;5、第二关节;50、底盘;6、灌装机构;60、灌装筒;61、三通;62、第一单向止回阀;63、第二单向止回阀;64、软管;65、灌料气缸;66、灌装头;67、连接杆;7、消毒机构;70、出气口;71、加热罐;710、通电插座;711、石英加热管;72、泄压阀;720、弹簧座;721、进气口;722、阀体;723、阀瓣;724、反冲盘;725、导向套;726、阀杆;727、出气口;728、弹簧;729、阀座;73、出气软管;8、储液箱;9、摆动机构;90、摇杆;91、连杆;92、曲柄;93、驱动马达;94、连接座;95、转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7,本实用新型提供一种技术方案:

一种灌装用工业机器人,包括固定座1,固定座1的表面设有转动座10,转动座10的表面设有第一伺服电机11,第一伺服电机11的输出轴穿过转动座10上的电机轴孔100并在转动座10与固定座1之间同轴设有小齿轮12,小齿轮12的一侧设有大齿轮13并与大齿轮13啮合,大齿轮13的顶端与转动座10固定连接,大齿轮13的底端与固定座1转动连接,通过第一伺服电机11带动齿轮12转动,从而带动与其啮合的大齿轮13转动,使转动座10能够沿着固定座1进行360°全方位的转动,转动座10的表面设有第一关节2,第一关节2一端设有主臂3并与主臂3的一端转动连接,主臂3的另一端设有小臂4并与小臂4转动连接,小臂4的一端设有连接头41,连接头41的两侧均设有第二关节5,且连接头41与第二关节5转动连接,第二关节5的底端设有底盘50,第一关节2的侧面设有用于带动主臂3转动的第二伺服电机20,主臂3的一端侧壁上设有用于带动小臂4转动的第三伺服电机30,连接头41的一端侧壁上设有用于带动第二关节5转动的第四伺服电机40,通过第二伺服电机20和第三伺服电机30分别带动主臂3和小臂4的转动,通过第四伺服电机40带动第二关节5模拟人手腕的转动,使整个机器人能够四自由度活动,模拟人手臂的关节结构,在工业搬运过程中起到了优异的效果和精准度。

底盘50的下方设有灌装机构6,灌装机构6包括固定在底盘50侧壁上的灌装筒60和灌装筒60下方的灌装头66,灌装头66与底盘50同轴固定连接,灌装头66的顶端设有灌料气缸65,灌料气缸65的活塞杆穿过灌装筒60的顶部并通过活塞与灌装筒60的内壁滑动连接,灌装筒60的底端通过管道连接有三通61,三通61的顶端连接有第一单向止回阀62,三通61的底端连接有第二单向止回阀63,第一单向止回阀62的顶端通过管道与灌装头66相连通,第二单向止回阀63的底端通过软管64与储液箱8相连通,通过灌料气缸65的活塞杆带动灌装筒60内的活塞下行,使灌装筒60内形成负压区域,第一单向止回阀62连接管道从灌装液的储存装置中抽取灌装液在三通61中,灌料气缸65的活塞杆带动灌装筒60内的活塞上行时,灌装筒60内的气压减小,第一单向止回阀62受到相反的液流关闭,同时第二单向止回阀63受到压力打开使面膜液从第二单向止回阀25中落入下方的瓶体中进行灌装,利用气缸带动气压,巧妙的利用两个单向止回阀来实现灌装液的有效灌装,在保证气缸活塞杆伸出距离下,充分的保证了每次灌装的剂量,使灌装精准有序,并且有效的解决了灌装时的漏液和回流等问题。

固定座1上还设有储液箱8,固定座1的一端设有消毒机构7,消毒机构7包括固定在固定座1表面上的加热罐71、加热罐71底端的泄压阀72和固定座1一端的出气口70,泄压阀72通过出气软管73与出气口70相连通,加热罐71的内侧顶端设有通电插座710,通电插座710的底端设有石英加热管711,泄压阀72包括阀体722和弹簧座720,阀体722的一端设有进气口721,阀体722的侧端设有出气口727,进气口721的内部设有阀座729,阀座729通过阀瓣723密封,阀座729的一端设有导向套725,导向套725的顶端设有反冲盘724,反冲盘724的顶端设有阀杆726,弹簧座720的内部设有弹簧728,弹簧728的中心处设有阀杆726,且阀杆726延伸到反冲盘724上并与反冲盘724套接,阀瓣723和导向套725滑动连接,在灌装的同时,加热罐71内的通电插座710在通电后利用石英加热管711进行加热,石英加热管711是远红外加热管是采用了经特殊工艺加工的乳白石英玻璃管、配用电阻合材料作为发热子,由于乳白石英玻璃可以吸收来自电热丝辐射的几乎全部的可见光和近红外光、且能使之转化为远红外辐射,使加热罐71内提前加入的水进行蒸发,水在加热后不断的产生水蒸气,当泄压阀72的整定压力大于外界气压时,阀门处于关闭状态,这时作用在阀瓣723上的力有弹簧728预紧力,方向向上,介质的作用力,方向向下,再就是阀座729对阀瓣723的托力(密封力),这个密封力在密封面上所产生的比压力,保证了泄压阀72有了必需的密封性,当水蒸气使加热罐71内的气压升高,在气压升高到一定程度时,此时弹簧728的预紧力与密封力未发生变化,来自进气口721处的气压升高,使阀瓣723向下运动,突跳开启,一旦泄压阀72开启,利用反冲盘724上流体的静压力,泄压阀72阀瓣723继续向下快速运动,此时,流量始终被阀瓣723和阀座729之间的开度限制着,直到阀瓣723离开阀座729的高度达到四分之一流道直径,此后,流量便由喉部的流道直径控制,继而全量排放,使介质压力迅速下降。此时泄压阀72处于排放状态,加热罐71中的高压高温水蒸气随着出气软管73从出气口70中喷出,对瓶体进行全面消毒,当来自进气口721处的气压小于弹簧728的弹力时,阀瓣723又会在弹簧728的作用下迅速回到关闭位置,利用泄压阀72使加热罐71内的高压水蒸气不断的喷出,对灌装的瓶体以及周围的空气进行消毒杀菌,使灌装的全过程保持安全无毒。

储液箱8的一侧安装有摆动机构9,摆动机构9包括出气口70侧壁上的摇杆90,摇杆90的一端固定在出气口70上并设有连杆91,且摇杆90的一端与连杆91的一端转动连接,连杆91的一端设有曲柄92并与曲柄92的一端转动连接,曲柄92的一端设有驱动马达93并与驱动马达93的输出轴同轴固定连接,且驱动马达93通过连接座94固定在储液箱8上,摇杆90的另一端通过转轴95与出气口70转动连接,在出气口70的喷气消毒过程中,驱动马达93带动曲柄92做圆周运动,在曲柄摇杆的原理下,曲柄92的一端通过连杆91带动摇杆90以及出气口70沿转轴95为圆心做摆动运动,使出气口70的喷气端上下摆动,使消毒的面积和角度增大,提高消毒灭菌的效率。

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