一种列阵整装式自动装盘机及其装盘方法
【专利摘要】本发明涉及输液瓶装盘【技术领域】，提供了一种列阵整装式自动装盘机及其装盘方法，包括储液瓶输送线、提瓶阵列输送线，以及装盘装置。提瓶阵列输送线包括提瓶阵列和横向步进装置。所述横向步进装置用于带动提瓶阵列的提瓶滑道依次经过并停留在储液瓶输送线的正前方，使得储液瓶能运动到当前的提瓶滑道内。提瓶阵列满载后，将所有储液瓶瓶身插入装瓶空盘中，然后在纵向移动装置的作用下，沿着提瓶滑道方向，一次性将所有储液瓶从提瓶阵列滑出卸入盘中。在装盘完成后，横向步进装置带动所述提瓶阵列回到初始位置，又重新开始提瓶动作。通过采用上述结构的提瓶阵列输送线，大大提高了装盘速度，并避免倒瓶，同时该输送线可适用于异型塑料瓶的装盘。
【专利说明】一种列阵整装式自动装盘机及其装盘方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输液瓶装盘【技术领域】，尤其涉及一种列阵整装式自动装盘机及其装盘方法。
【背景技术】
[0002]在输液瓶装盘【技术领域】，异形塑料瓶因瓶型不规则，且瓶身太软容易变形无法定位及计数，无法用机械自动装盘。目前国内尚无异型瓶装盘机械，异形瓶装盘均采用人工装盘，工人劳动强度大，手指磨损等伤害难以避免，长期操作可导致手指僵直、指关节患风湿关节炎等职业病。除此以外，普通的塑料瓶装盘机械多采用气缸操纵夹板，从输送线上夹取一排塑料瓶，依靠电缸定位，然后放开夹板装到盘内(或用两套气缸电缸分别夹取两排共同装盘，以提高速度)。因气缸夹取、电缸定位每次均需有感应装置确认，如电缸到位、驱动气缸下降到位、气缸夹瓶到位、驱动气缸上升到位、电缸移位到位、驱动气缸下降到位、气缸放瓶到位、然后再次上升、移位等，感应动作太多且每装一组瓶子需要多次位置确认，导致速度较低。目前即使采用双线进瓶，220瓶/分钟也已达装瓶速度的上限，且该种情况下装盘的稳定性难以保证，可能出现倒瓶等现象。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题就是如何提供一种工作系效率高、稳定性好的装盘机。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种列阵整装式自动装盘机，包括纵向运动的储液瓶输送线，其特征在于，还包括位于所述储液瓶输送线上方的横向运动的提瓶阵列输送线，以及装盘装置；
[0007]所述提瓶阵列输送线包括提瓶阵列和横向步进装置；
[0008]所述提瓶阵列和装盘装置的初始位置分别位于储液瓶输送线的两侧；
[0009]所述横向步进装置用于带动所述提瓶阵列的所有提瓶滑道依次经过并停留在储液瓶输送线的正前方，使得储液瓶输送线上的储液瓶能运动到当前的提瓶滑道内；并且在装盘完成后，带动所述提瓶阵列回到初始位置；
[0010]所述装盘装置包括升降平台、装瓶空盘以及纵向移动装置；
[0011]所述升降平台用于在满载储液瓶的提瓶阵列运动到装瓶空盘的正上方时，带动装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶；
[0012]所述纵向移动装置用于在装瓶空盘装满储液瓶后，带动所述装瓶空盘以及其内装有的储液瓶，沿纵向运动，从而使得所有储液瓶完全离开提瓶滑道。
[0013]优选地，所述装盘机还包括计数器和第一控制器；
[0014]所述计数器用于采集所述储液瓶输送线上进入提瓶滑道的个数；
[0015]所述第一控制器用于接收计数器的计数结果，在计数结果达到设定值时，控制所述储液瓶输送线停止运动；并驱动所述横向步进装置带动提瓶阵列，朝装盘装置所在一侧做横向进给运动。
[0016]优选地，所述装盘机还包括气缸和挡瓶板；
[0017]所述气缸用于在计数达到设定值时，在控制器驱动下运动，并推动所述挡瓶板；
[0018]所述挡瓶板设置在所述储液瓶输送线与提瓶滑道之间，用于阻止储液瓶进入到所述提瓶滑道内。
[0019]优选地，所述装盘装置还包括第二控制器；
[0020]所述第二控制器用于在满载的提瓶阵列运动到装瓶空盘正上方时，驱动所述升降平台，从而带动所述装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶；并在所述装瓶空盘装满储液瓶后，驱动所述纵向移动装置，从而带动装瓶空盘以及其内的储液瓶完全离开提瓶滑道。
[0021]优选地，所述提瓶滑道包括提瓶支架，以及用于固定所述提瓶支架的支架固定结构。
[0022]优选地，所述提瓶支架以可拆卸的方式固定在所述支架固定结构上。
[0023]优选地，所述提瓶支架为若干平行布置的夹具；
[0024]所述夹具张开时形成滑道便于储液瓶进入，对应提瓶滑道满载后，所述夹具的夹头固定并夹住储液瓶。
[0025]优选地，所述储液瓶输送线上采用的储液瓶包括瓶头、瓶颈和瓶身；
[0026]所述瓶头的尺寸大于所述瓶颈的尺寸。
[0027]优选地，所述提瓶支架为若干平行倒置的“T”结构；
[0028]所述相邻的倒“T”结构之间形成滑道；
[0029]所述相邻的倒“T”结构之间的最小间距大于所述储液瓶的瓶颈部位的宽度，并且小于所述瓶头的宽度。
[0030]优选地，所述储液瓶输送线用于同时输送两列以上五列以下储液瓶。
[0031]优选地，所述横向步进装置为伺服电机驱动滚珠丝杆；
[0032]提瓶滑道固定在所述伺服电机驱动滚珠丝杆上，并在所述伺服电机驱动滚珠丝杆的带动下运动。
[0033]本发明提供一种利用列阵整装式自动装盘机进行装盘的方法，包括以下步骤:
[0034]步骤一:提瓶阵列输送线的提瓶阵列上的最外端的提瓶滑道运动到储液瓶输送线的正前方后保持静止，此时储液瓶输送线朝提瓶滑道纵向运动，并使得该列提瓶滑道载满储液瓶；
[0035]步骤二:该列提瓶滑道载满储液瓶后，储液瓶输送线停止运动，提瓶阵列输送线横向运动，使得满载的提瓶滑道朝装瓶空盘所在的一侧运动，并且下一列空的提瓶滑道运动到液瓶输送线的正前方；
[0036]步骤三:重复步骤一和步骤二的过程，直到提瓶阵列输送线的一个提瓶阵列都载满了储液瓶，并运动到装瓶空盘的正上方；
[0037]步骤四:装瓶空盘上升套住提瓶阵列上的所有储液瓶；
[0038]步骤五:装瓶空盘纵向运动，带动所有储液瓶从提瓶滑道内离开，完成装盘；
[0039]步骤六:提瓶阵列输送线上的提瓶阵列回到初始位置，并重复步骤一到步骤六之间的动作。
[0040](三)有益效果
[0041]本发明的技术方案具有以下优点:本发明的列阵整装式自动装盘机，采用阵列形式布置的提瓶装置，并且提瓶阵列受到横向步进装置的控制。当提瓶阵列中的每一列滑道满载储液瓶时，横向步进装置驱动提瓶阵列横向步进运动，从而使得满载储液瓶的滑道离开当前的储液瓶输送线，并且下一列滑道运行到储液瓶输送线上。这样一来，每次提瓶完成后，仅需一个动作就可以使得满载和待载的提瓶滑道就位，并开始下一个提瓶动作。当整个提瓶阵列满载后，装盘动作一步到位。相对于传统的单列或者每两列同时提瓶，提瓶完成后单列或者每两列进行装盘的方式，本发明每次提瓶节约了大量的时间，避免了单次提瓶需要多次定位的复杂操作，其稳定装盘速度可达到240瓶/分钟，双线进瓶300瓶/分钟以上，根据需要还可以更快。并且，装盘动作是在提瓶阵列满载以后所有滑道上的储液瓶同时装盘，避免单列或者两列装瓶时，后装盘的储液瓶碰撞之前装盘的储液瓶，从而导致倒瓶现象的出现。因此本发明的列阵整装式自动装盘机可以适用于包括异型塑料瓶在内的所有种类的储液瓶。
[0042]除此以外，本发明提瓶模具的滑道根据需要装盘储液瓶的产品尺寸、装瓶空盘尺寸一次确定制成，相邻提瓶滑道之间距离均为固定尺寸。所述提瓶滑道提瓶支架与支架固定结构之间采用可拆卸的方式固定，更换方便。并且，储液瓶输送线与所述提瓶阵列输送线做简单的步进运动，其运动状态的控制简单，可以避免控制不精准导致的倒瓶或者干扰。本发明结构简单，优选采用滚珠丝杆、伺服电机等通用标准配件，运行稳定故障率低，且维修简单费用低。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1:本发明提供的一种列阵整装式自动装盘机的结构示意图；
[0045]图2:图1中A处的向视图；
[0046]图3:本发明提供的一种储液瓶的结构示意图；
[0047]图4:本发明装盘机在装瓶空盘套住提瓶阵列时的结构示意图；
[0048]图中:1、提瓶阵列输送线；2、储液瓶输送线；3、装盘装置；4、储液瓶；5、提瓶支架；6、支架固定结构。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0050]不失一般性，本实施方式以医药领域的输液瓶的装盘机为主体进行说明，应当理解，本申请提供的列阵整装式自动装盘机可以适用于任何其他瓶装产品的装盘场合，而非局限于医药领域的输液瓶的装盘。[0051 ] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、
“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0052]请参见图1，该图为本实施方式提供的一种列阵整装式自动装盘机的结构示意图。
[0053]列阵整装式自动装盘机包括纵向运动的储液瓶输送线2，也即朝B向运动。还包括位于所述储液瓶输送线2上方的横向运动的提瓶阵列输送线1，也即朝C向运动。提瓶阵列输送线I的作用便是提取储液瓶输送线2上的储液瓶4，并将储液瓶4装到装瓶空盘中。其中，提瓶阵列输送线I包括提瓶阵列和横向步进装置。提瓶阵列优选由提瓶支架5及用于固定所述提瓶支架5的支架固定结构6组成，请参见图2。其中，提瓶支架5可以采用可拆卸的方式固定在支架固定结构6上，当然也不排除其他固定方式。横向步进装置的作用为控制提瓶阵列的运动。所述横向步进装置优选为伺服电机驱动滚珠丝杆；提瓶滑道固定在所述伺服电机驱动滚珠丝杆上，并在所述伺服电机驱动滚珠丝杆的带动下运动。
[0054]为便于将储液瓶4固定在所述提瓶支架5上，对储液瓶4进行特别的设计。所述储液瓶4优选为包括瓶头、瓶颈和瓶身；且瓶头的尺寸大于所述瓶颈的尺寸，请参见图3。提瓶支架5的结构优选采用若干平行倒置的“T”结构，所述相邻的倒“T”结构之间形成滑道。所述相邻的倒“T”结构之间的最小间距大于所述储液瓶4的瓶颈部位的宽度，并且小于所述瓶头的宽度。通过采用倒“T”结构形成的提瓶滑道，不需额外的控制结构控制提瓶滑道的进瓶与固定。储液瓶4的瓶颈从相邻“T”之间的“一”之间进入倒“T”之间的滑道，瓶头架在相邻的“一”上。需要说明的是，瓶头指的是瓶颈以上的部分。当所述储液瓶4为圆形瓶时，所述瓶颈和瓶头的尺寸指的是其直径。当然，也有可能瓶颈部分很窄长，此时对瓶颈和瓶头的尺寸进行对比无法仅就一个数据进行比较。那么应当理解的是只要瓶颈和瓶头的尺寸能满足从相邻“T”之间的“一”之间进入，并在储液瓶4失去底部支承时，能挂在所述相邻“T”之间的“一”上，那么相应形状的储液瓶4均应当能适用于本技术方案当中。
[0055]当然，提瓶支架5也可以采用其他的结构，例如传统的夹具。所述夹具张开时形成滑道便于储液瓶4进入，对应提瓶滑道满载后，所述夹具的夹头固定并夹住储液瓶4。
[0056]本方案中，所述提瓶阵列和装盘装置3的初始位置分别位于储液瓶输送线2的两侦h所述横向步进装置用于带动所述提瓶阵列的所有提瓶滑道依次经过并停留在储液瓶输送线2的正前方，使得储液瓶输送线2上的储液瓶4能运动到当前的提瓶滑道内；并且在装盘完成后，带动所述提瓶阵列回到初始位置。当所述列阵整装式自动装盘机开始运动时，位于储液瓶输送线2 —侧的提瓶阵列朝储液瓶输送线2运动，当第一列提瓶滑道位于储液瓶输送线2上时，提瓶阵列输送线I停止运动，此时储液瓶输送线2带动储液瓶4运动并计入提瓶滑道内。当第一列提瓶滑道满载时，储液瓶输送线2停止运动，再一次启动提瓶阵列输送线I，使得下一列提瓶滑道运动到储液瓶输送线2正前方，等待装瓶，依此类推，直到整个提瓶列阵满载。当然，本方案并不局限一列一列的进行装瓶，只要生产线允许，本方案的装盘机很容易适应两列、三列……甚至五列等多列同时装盘。
[0057]需要说明的是，储液瓶输送线2和提瓶阵列输送线I运动状态受第一控制器的控制。本方案优选采用计数器和控制器配合。计数器采集所述储液瓶输送线2上进入提瓶滑道的个数；在计数结果达到设定值时，控制器发出停止信号，使得所述储液瓶输送线2停止运动；并驱动所述横向步进装置带动提瓶阵列，朝装盘装置3所在一侧做横向进给运动。本方案优选在储液瓶输送线2与当前列提瓶滑道之间设置挡瓶板。计数达到设定值时，控制器驱动气缸推动挡瓶板，从而阻止储液瓶4进入到所述提瓶滑道内。
[0058]本方案提供的列阵整装式自动装盘机还包括装盘装置3。所述装盘装置3包括升降平台、装瓶空盘以及纵向移动装置。所述升降平台用于在满载储液瓶4的提瓶阵列运动到装瓶空盘的正上方时，带动装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶4，装瓶空盘沿D方向运动，具体请参见图4。所述纵向移动装置用于在装瓶空盘装满储液瓶4后，带动所述装瓶空盘以及其内装有的储液瓶4，沿纵向运动，从而使得所有储液瓶4完全离开提瓶滑道。本方案在装盘装置3中设置有第二控制器。用于在满载的提瓶阵列运动到装瓶空盘正上方时，驱动所述升降平台，从而带动所述装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶4 ;并在所述装瓶空盘装满储液瓶4后，驱动所述纵向移动装置，从而带动装瓶空盘以及其内的储液瓶4完全离开提瓶滑道。
[0059]本方案采用计数器对储液瓶4进入提瓶滑道的数量进行计数。一旦计数结果达到设定值时，第一控制器给出停止信号，使得所述储液瓶输送线2停止运动；并驱动所述横向步进装置带动提瓶阵列，朝装盘装置3所在一侧做横向进给运动。此处计数器的设定值适合提瓶滑道满载相适应的。一旦当前列的提瓶滑道满载，则计数器计数结果达到设定值。需要注意的是，本申请提到的当前列提瓶滑道指的是位于储液瓶输送线2正前方，即将接纳或者正在接纳储液瓶4的提瓶滑道。
[0060]在储液瓶输送线2和当前列提瓶滑道之间可以设置一个由气缸控制的挡瓶板。当前列提瓶滑道满载时，气缸在控制器的驱动下，推动挡瓶板横栏在所述储液瓶输送线2和提瓶滑道之间，阻止储液瓶输送线2继续朝提瓶滑道内运动。
[0061]本方案中，在满载的提瓶阵列运动到装瓶空盘正上方时，驱动所述升降平台，从而带动所述装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶4 ;并在所述装瓶空盘装满储液瓶4后，驱动所述纵向移动装置，从而带动装瓶空盘以及其内的储液瓶4完全离开提瓶滑道。
[0062]需要说明的是，若提瓶阵列根据装瓶空盘进行设计，并且提瓶阵列和装瓶空盘能承载的储液瓶4的行列数相同，则提瓶阵列满载储液瓶4后，装瓶空盘只需一次动作即可完成。当然，一次动作完成装盘只是在最大程度上减少操作步骤，不排除采用本方案的思路，进行一次以上动作完成装盘。
[0063]本发明还提供一种根据列阵整装式自动装盘机进行装盘的方法，包括以下步骤:
[0064]步骤一:提瓶阵列输送线的提瓶阵列上的最外端的提瓶滑道运动到储液瓶输送线的正前方后保持静止，此时储液瓶输送线朝提瓶滑道纵向运动，并使得该列提瓶滑道载满储液瓶；
[0065]步骤二:该列提瓶滑道载满储液瓶后，储液瓶输送线停止运动，提瓶阵列输送线横向运动，使得满载的提瓶滑道朝装瓶空盘所在的一侧运动，并且下一列空的提瓶滑道运动到液瓶输送线的正前方；
[0066]步骤三:重复步骤一和步骤二的过程，直到提瓶阵列输送线的一个提瓶阵列都载满了储液瓶，并运动到装瓶空盘的正上方；
[0067]步骤四:装瓶空盘上升套住提瓶阵列上的所有储液瓶；
[0068]步骤五:装瓶空盘纵向运动，带动所有储液瓶从提瓶滑道内离开，完成装盘；
[0069]步骤六:提瓶阵列输送线上的提瓶阵列回到初始位置，并重复步骤一到步骤六之间的动作。
[0070]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种列阵整装式自动装盘机，包括纵向运动的储液瓶输送线，其特征在于，还包括位于所述储液瓶输送线上方的横向运动的提瓶阵列输送线，以及装盘装置； 所述提瓶阵列输送线包括提瓶阵列和横向步进装置； 所述提瓶阵列和装盘装置的初始位置分别位于储液瓶输送线的两侧； 所述横向步进装置用于带动所述提瓶阵列的所有提瓶滑道依次经过并停留在储液瓶输送线的正前方，使得储液瓶输送线上的储液瓶能运动到当前的提瓶滑道内；并且在装盘完成后，带动所述提瓶阵列回到初始位置； 所述装盘装置包括升降平台、装瓶空盘以及纵向移动装置； 所述升降平台用于在满载储液瓶的提瓶阵列运动到装瓶空盘的正上方时，带动装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶； 所述纵向移动装置用于在装瓶空盘装满储液瓶后，带动所述装瓶空盘以及其内装有的储液瓶，沿纵向运动，从而使得所有储液瓶完全离开提瓶滑道。
2.根据权利要求1所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述装盘机还包括计数器和第一控制器； 所述计数器用于采集所述储液瓶输送线上进入提瓶滑道的个数； 所述第一控制器用于接收计数器的计数结果，在计数结果达到设定值时，控制所述储液瓶输送线停止运动；并驱动所述横向步进装置带动提瓶阵列，朝装盘装置所在一侧做横向进给运动。
3.根据权利要求2所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述装盘机还包括气缸和挡瓶板； 所述气缸用于在计数达到设定值时，在控制器驱动下运动，并推动所述挡瓶板； 所述挡瓶板设置在所述储液瓶输送线与提瓶滑道之间，用于阻止储液瓶进入到所述提瓶滑道内。
4.根据权利要求1所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述装盘装置还包括第二控制器； 所述第二控制器用于在满载的提瓶阵列运动到装瓶空盘正上方时，驱动所述升降平台，从而带动所述装瓶空盘上升并套住提瓶阵列上的所有储液瓶；并在所述装瓶空盘装满储液瓶后，驱动所述纵向移动装置，从而带动装瓶空盘以及其内的储液瓶完全离开提瓶滑道。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述提瓶滑道包括提瓶支架，以及用于固定所述提瓶支架的支架固定结构。
6.根据权利要求5所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述提瓶支架以可拆卸的方式固定在所述支架固定结构上。
7.根据权利要求5所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述提瓶支架为若干平行布置的夹具； 所述夹具张开时形成滑道便于储液瓶进入，对应提瓶滑道满载后，所述夹具的夹头固定并夹住储液瓶。
8.根据权利要求5所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述储液瓶输送线上采用的储液瓶包括瓶头、瓶颈和瓶身； 所述瓶头的尺寸大于所述瓶颈的尺寸。
9.根据权利要求8所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述提瓶支架为若干平行倒置的“T”结构； 所述相邻的倒“T”结构之间形成滑道； 所述相邻的倒“T”结构之间的最小间距大于所述储液瓶的瓶颈部位的宽度，并且小于所述瓶头的宽度。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述储液瓶输送线用于同时输送两列以上五列以下储液瓶。
11.根据权利要求1至4中任意一项所述的列阵整装式自动装盘机，其特征在于，所述横向步进装置为伺服电机驱动滚珠丝杆； 提瓶滑道固定在所述伺服电机驱动滚珠丝杆上，并在所述伺服电机驱动滚珠丝杆的带动下运动。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的列阵整装式自动装盘机进行装盘的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:提瓶阵列输送线的提瓶阵列上的最外端的提瓶滑道运动到储液瓶输送线的正前方后保持静止，此时储液瓶输送线朝提瓶滑道纵向运动，并使得该列提瓶滑道载满储液瓶； 步骤二:该列提瓶滑道载满储液瓶后，储液瓶输送线停止运动，提瓶阵列输送线横向运动，使得满载的提瓶滑道朝装瓶空盘所在的一侧运动，并且下一列空的提瓶滑道运动到液瓶输送线的正前方； 步骤三:重复步骤一和步骤二的过程，直到提瓶阵列输送线的一个提瓶阵列都载满了储液瓶，并运动到装瓶空盘的正上方； 步骤四:装瓶空盘上升套住提瓶阵列上的所有储液瓶； 步骤五:装瓶空盘纵向运动，带动所有储液瓶从提瓶滑道内离开，完成装盘； 步骤六:提瓶阵列输送线上的提瓶阵列回到初始位置，并重复步骤一到步骤六之间的动作。
【文档编号】B65B21/04GK104443497SQ201410597064
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】屈平定, 李昕, 梁亚君 申请人:西安京西双鹤药业有限公司