药瓶运输中转装置及其自动化生产设备的制作方法

本发明涉及机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种药瓶运输中转装置及其自动化生产设备。

背景技术：

随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，生产制造型企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种药瓶10的结构图，药瓶10内装有药品。在实际的生产过程中，首先将药品灌装于瓶体内，然后再在瓶体的瓶口处贴上一层隔离膜，最后再将瓶盖盖合于瓶体的瓶口处。装有药品的药瓶10会在直线运输流水线的作用下进行运输，使得药瓶10从一个位置移动至另一个位置。在生产的后续阶段，需要将多个药瓶10从直线运输流水线中夹取出来并放入至包装箱20(如图2所示)内，从而完成药瓶10的包装过程，包装箱20内设置有隔挡21，通过设置隔挡21可以将箱体分隔成多个独立的空间，每一个独立的空间可以放置一个药瓶10。

因此，如何开发设计一种药瓶运输中转装置，用于实现将药瓶10从直线运输流水线中夹取出来并放置至指定位置，以等待相关的机械手将指定位置处的多个药瓶10装入至包装箱20内，这是研发人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种药瓶运输中转装置及其自动化生产设备，用于实现将药瓶从直线运输流水线中夹取出来并放置至指定位置，以等待相关的机械手将指定位置处的多个药瓶装入至包装箱内。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种药瓶运输中转装置，包括：药瓶取放机构、药瓶归集机构、一体化驱动机构；

所述药瓶取放机构包括：药瓶取放基座、药瓶取放传送链、机械爪引导凸轮、药瓶取放机械爪；所述药瓶取放传送链首尾连接环绕设于所述药瓶取放基座上，所述机械爪引导凸轮位于所述药瓶取放基座的下方；

所述药瓶取放机械爪包括：固定滑轨、升降滑块、机械爪本体，所述固定滑轨固定于所述药瓶取放传送链上，所述升降滑块沿竖直方向滑动设于所述固定滑轨上，所述升降滑块上设有升降引导轮，所述升降引导轮抵持于所述机械爪引导凸轮的凸轮面上，所述机械爪本体安装于所述升降滑块上；

所述药瓶归集机构包括：药瓶归集基座、药瓶归集传送链、药瓶归集拨杆、药瓶归集输送轨道；

所述药瓶归集传送链首尾连接环绕设于所述药瓶归集基座上，所述药瓶归集拨杆固定设于所述药瓶归集传送链上，所述药瓶归集输送轨道位于所述药瓶归集基座的下方，所述药瓶归集输送轨道上开设有环形通道，所述药瓶归集拨杆位于所述环形通道的上方；

所述一体化驱动机构包括：取放传送齿轮组、归集传送齿轮组、中间连接件、动力驱动部；

所述取放传送齿轮组安装于所述药瓶取放基座上并与所述药瓶取放传送链啮合，所述归集传送齿轮组安装于所述药瓶归集基座上并与所述药瓶归集传送链啮合；

所述中间连接件包括：主动转轴、从动转轴、万向连接轴，所述万向连接轴的两端分别与所述主动转轴的一端和所述从动转轴的一端驱动连接，所述主动转轴的另一端与所述取放传送齿轮组驱动连接，所述从动转轴的另一端与所述归集传送齿轮组驱动连接；

所述动力驱动部的输出端与所述主动转轴驱动连接。

在其中一个实施例中，所述药瓶取放机械爪的数量为多个，多个所述药瓶取放机械爪沿所述药瓶取放传送链的传送方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述药瓶归集拨杆的数量为多个，多个所述药瓶归集拨杆沿所述药瓶归集传送链的传送方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述取放传送齿轮组包括取放传送主齿轮及取放传送从齿轮，所述取放传送主齿轮及所述取放传送从齿轮转动设于所述药瓶取放基座上并与所述药瓶取放传送链啮合。

在其中一个实施例中，所述归集传送齿轮组包括归集传送主齿轮及归集传送从齿轮，所述归集传送主齿轮及所述归集传送从齿轮转动设于所述药瓶归集基座上并与所述药瓶归集传送链啮合。

在其中一个实施例中，所述主动转轴与所述万向连接轴之间通过齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述从动转轴与所述万向连接轴之间通过齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述动力驱动部为电机驱动结构。

一种自动化生产设备，包括上述的药瓶运输中转装置，还包括与所述药瓶运输中转装置配合的药瓶装箱装置。

本发明的药瓶运输中转装置，通过设置药瓶取放机构、药瓶归集机构、一体化驱动机构，用于实现将药瓶从直线运输流水线中夹取出来并放置至指定位置，以等待相关的机械手将指定位置处的多个药瓶装入至包装箱内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一种药瓶的结构图；

图2为一种包装箱的结构图；

图3为本发明一实施例的自动化生产设备的结构图；

图4为图3所示的药瓶运输中转装置的药瓶取放机构的结构图；

图5为图3所示的药瓶归集机构和一体化驱动机构的结构图；

图6为图4所示的药瓶取放机构的结构图；

图7为图6所示的机械爪本体的结构图；

图8为图7所示的机械爪本体的分解图；

图9为图8所示的机械爪本体的局部图；

图10为图3所示的药瓶装箱装置的药瓶装箱机构的结构图；

图11为图10所示的药瓶装箱机构的局部图；

图12为图10所示的侧部药瓶装箱机械爪与固定板的配合结构图；

图13为多个药瓶被药瓶装箱机构夹取即将入包装箱的状态图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图3所示，一种自动化生产设备30，包括药瓶运输中转装置31及与药瓶运输中转装置31配合的药瓶装箱装置32。

下面，对药瓶运输中转装置31的具体结构及各部件的连接关系进行说明：

药瓶运输中转装置31包括：药瓶取放机构100、药瓶归集机构200、一体化驱动机构300(如图5所示)。

如图4所示，药瓶取放机构100包括：药瓶取放基座110、药瓶取放传送链120、机械爪引导凸轮130、药瓶取放机械爪140。药瓶取放传送链120首尾连接环绕设于药瓶取放基座110上，机械爪引导凸轮130位于药瓶取放基座110的下方。在本实施例中，药瓶取放机械爪140的数量为多个，多个药瓶取放机械爪140沿药瓶取放传送链120的传送方向依次间隔排布。

如图6所示，药瓶取放机械爪140包括：固定滑轨141、升降滑块142、机械爪本体143。固定滑轨141固定于药瓶取放传送链120上，升降滑块142沿竖直方向滑动设于固定滑轨141上，升降滑块142上设有升降引导轮144，升降引导轮144抵持于机械爪引导凸轮130的凸轮面上，机械爪本体143安装于升降滑块142上。

如图5所示，药瓶归集机构200包括：药瓶归集基座210、药瓶归集传送链220、药瓶归集拨杆230、药瓶归集输送轨道240(如图3所示)。

药瓶归集传送链220首尾连接环绕设于药瓶归集基座210上，药瓶归集拨杆230固定设于药瓶归集传送链220上，药瓶归集输送轨道240位于药瓶归集基座210的下方，药瓶归集输送轨道240上开设有环形通道241(如图3所示)，药瓶归集拨杆230位于环形通道241的上方。在本实施例中，药瓶归集拨杆230的数量为多个，多个药瓶归集拨杆230沿药瓶归集传送链220的传送方向依次间隔排布。

如图5所示，一体化驱动机构300包括：取放传送齿轮组310(如图3所示)、归集传送齿轮组320、中间连接件330、动力驱动部(图未示)。

取放传送齿轮组310安装于药瓶取放基座110上并与药瓶取放传送链120啮合，归集传送齿轮组320安装于药瓶归集基座210上并与药瓶归集传送链220啮合。具体的，如图3所示，取放传送齿轮组310包括取放传送主齿轮311及取放传送从齿轮312，取放传送主齿轮311及取放传送从齿轮312转动设于药瓶取放基座110上并与药瓶取放传送链120啮合；如图5所示，归集传送齿轮组320包括归集传送主齿轮321及归集传送从齿轮322，归集传送主齿轮321及归集传送从齿轮322转动设于药瓶归集基座210上并与药瓶归集传送链220啮合。

如图5所示，中间连接件330包括：主动转轴331、从动转轴332、万向连接轴333。万向连接轴333的两端分别与主动转轴331的一端和从动转轴332的一端驱动连接，主动转轴331的另一端与取放传送齿轮组310驱动连接，从动转轴332的另一端与归集传送齿轮组320驱动连接。具体的，主动转轴331与万向连接轴333之间通过齿轮啮合；从动转轴332与万向连接轴333之间通过齿轮啮合。在本实施例中，动力驱动部为电机驱动结构。

动力驱动部的输出端与主动转轴331驱动连接。

下面，对上述的药瓶运输中转装置31的工作原理进行说明：

将药瓶取放传送链120首尾连接环绕设于药瓶取放基座110上，动力驱动部通过主动转轴331带动取放传送齿轮组310转动，取放传送齿轮组310进而带动药瓶取放传送链120绕着药瓶取放基座110作传送运动，药瓶取放传送链120再而带动其上的药瓶取放机械爪140随之运动；

机械爪引导凸轮130位于药瓶取放基座110的下方，机械爪引导凸轮130具有凹凸不平的凸轮面，升降滑块142上设有升降引导轮144，升降引导轮144抵持于机械爪引导凸轮130的凸轮面上，在凸轮面的引导下，升降滑块142沿竖直方向作升降运动，升降滑块142进而带动机械爪本体143作升降运动，于是，机械爪本体143便可以绕着药瓶取放基座110作类似于“旋转木马”式的运动，这样，机械爪本体143便可以在指定位置处将药瓶10抓取，然后再在指定位置处将药瓶10放下，实现将药瓶10由一个工位转移至另一个工位的目的；

机械爪本体143将抓取的药瓶10放置至药瓶归集输送轨道240的环形通道241上，此时，动力驱动部驱动主动转轴331转动，主动转轴331通过齿轮进而带动万向连接轴333转动，万向连接轴333通过齿轮进而带动从动转轴332转动，于是，从动转轴332便可以带动归集传送齿轮组320转动，归集传送齿轮组320进而带动药瓶归集传送链220绕着药瓶归集基座210作传送运动，药瓶归集传送链220再而带动其上的药瓶归集拨杆230随之运动，这样，药瓶归集拨杆230便可以将环形通道241上的药瓶10拨动至指定位置，方便后续工位对药瓶10进行装箱处理。

下面，对上述的药瓶运输中转装置31的结构设计原理进行说明：

1、药瓶取放机构100用于实现将药瓶10由一个工位转移至另一个工位，特别的，机械爪本体143以类似于“旋转木马”式的运动方式，将药瓶10从一个工位中夹取，再将药瓶10放置于另一个工位；

2、药瓶归集机构200用于将转移过来的药瓶10归集到一起，方便后续工位对药瓶10进行装箱处理；

3、通过设置一体化驱动机构300，可以同时驱动药瓶取放传送链120以及药瓶归集传送链220作传送运动，药瓶取放传送链120用于带动药瓶取放机械爪140以实现对药瓶10的抓取或放置，药瓶归集传送链220用于带动药瓶归集拨杆230对药瓶10进行拨动以实现归集；

4、通过设置机械爪引导凸轮130，机械爪引导凸轮130具有凹凸不平的凸轮面，升降滑块142上设有升降引导轮144，升降引导轮144抵持于机械爪引导凸轮130的凸轮面上，在凸轮面的引导下，升降滑块142沿竖直方向作升降运动，升降滑块142进而带动机械爪本体143作升降运动，于是，机械爪本体143便可以绕着药瓶取放基座110作类似于“旋转木马”式的运动，一方面，机械爪本体143在升降的过程中，可以实现将药瓶10抓取或放置；另一方面，机械爪本体143在传送的过程中，可以实现将药瓶10从一个位置移送至另一个位置；

在机械爪本体143的升降过程中，机械爪本体143可以实现将药瓶10抓取或放置。因此，如何对机械爪本体143的结构进行优化设计，使得机械爪本体143在机械爪引导凸轮130的引导下作升降运动，可以对药瓶10进行抓取或放置，这是设计人员需要解决的技术问题。

如图7及图8所示，机械爪本体143包括：安装固定件910、取放伸缩杆920、取放伸缩弹簧930、连动盘体940、多个取放连杆950、多个取放夹爪960；安装固定件910固定于升降滑块142上；

安装固定件910为两端中空的腔体结构，连动盘体940滑动收容于安装固定件910的中空腔体内；

连动盘体940为圆环体结构，连动盘体940的内侧壁上设有锁紧柱941，取放伸缩杆920穿设于安装固定件910的中空腔体并与连动盘体940的锁紧柱941(如图9所示)连接，取放伸缩弹簧930套接于取放伸缩杆920的杆体上；

取放夹爪960转动设于安装固定件910上，取放连杆950的一端枢接于连动盘体940的外侧壁，取放连杆950的另一端铰接于取放夹爪960上，多个取放连杆950以连动盘体940的中心轴为中心呈环形阵列分布，多个取放夹爪960以安装固定件910的中收轴为中心呈环形阵列分布；

药瓶取放基座110上设有夹爪张开导轨111，取放伸缩杆920的一端设有夹爪张开导轮921，夹爪张开导轮921与夹爪张开导轨111抵持或分离。

下面，对上述的机械爪本体143的工作原理进行说明：

由于机械爪引导凸轮130具有凹凸不平的凸轮面，升降滑块142上设有升降引导轮144，升降引导轮144抵持于机械爪引导凸轮130的凸轮面上，在凸轮面的引导下，升降滑块142沿竖直方向作升降运动，升降滑块142进而带动机械爪本体143作升降运动；

又由于药瓶取放基座110的某一位置处设有夹爪张开导轨111，当机械爪本体143到达夹爪张开导轨111位置处时，取放伸缩杆920上的夹爪张开导轮921会抵持于夹爪张开导轨111，由于夹爪张开导轨111具有倾斜面，此倾斜面会通过夹爪张开导轮921将取放伸缩杆920下压，下压的取放伸缩杆920会带动连动盘体940沿安装固定件910的中空腔体滑动，滑动中的连动盘体940通过取放连杆950的作用促使取放夹爪960转动，于是，原本被取放夹爪960抓取的药瓶10会被松开，从而掉落于药瓶归集输送轨道240的环形通道241中；

当取放伸缩杆920上的夹爪张开导轮921脱离夹爪张开导轨111后，取放伸缩杆920受到取放伸缩弹簧930的弹性回复力作用而向上抬升，取放伸缩杆920进而拉动连动盘体940，于是，连动盘体940会通过取放连杆950的作用促使取放夹爪960转动，这样，多个取放夹爪960会收紧。

下面，对药瓶装箱装置32的具体结构及各部件的连接关系进行说明：

如图3所示，药瓶装箱装置32包括：机械手臂33、药瓶装箱机构34(如图10所示)；药瓶装箱机构34安装于机械手臂33上。

如图10所示，药瓶装箱机构34包括：固定板400、滑动板500、滑板驱动部600、一个中间药瓶装箱机械爪700、偶数个侧部药瓶装箱机械爪800。在本实施例中，侧部药瓶装箱机械爪800的数量为四个。

请一并参阅图11，固定板400的板面与滑动板500的板面相互平行且间隔设置，固定板400的板面上设有引导滑轨410，滑动板500的板面上设有引导滑块510，引导滑块510滑动设于引导滑轨410上；滑板驱动部600安装于滑动板500上，滑板驱动部600的输出端与固定板400连接。在本实施例中，固定板400为方形板块结构，滑动板500为方形板块结构，滑板驱动部600为气缸驱动结构。

偶数个侧部药瓶装箱机械爪800平均分布于中间药瓶装箱机械爪700的两侧，一个中间药瓶装箱机械爪700与偶数个侧部药瓶装箱机械爪800呈直线排列；

如图10所示，中间药瓶装箱机械爪700包括中间药瓶装箱驱动气缸710及设于中间药瓶装箱驱动气缸710输出端的中间药瓶装箱夹爪720；侧部药瓶装箱机械爪800包括侧部药瓶装箱驱动气缸810及设于侧部药瓶装箱驱动气缸810输出端的侧部药瓶装箱夹爪820；

固定板400的板面上开设有一个中间通过孔420及偶数个侧部通过孔430，偶数个侧部通过孔430平均分布于中间通过孔420的两侧，一个中间通过孔420与偶数个侧部通过孔430呈直线排列。在本实施例中，侧部通过孔430的数量为四个，中间通过孔420为方形通孔。

中间药瓶装箱驱动气缸710的缸体一端枢接于滑动板500的板面上，中间药瓶装箱驱动气缸710的缸体穿过中间通过孔420；

偶数个侧部药瓶装箱驱动气缸810的缸体一端均枢接于滑动板500的板面上，每一侧部药瓶装箱驱动气缸810的缸体穿过每一侧部通过孔430；

如图12所示，每一侧部通过孔430的孔壁上形成倾斜引导面431，每一侧部药瓶装箱驱动气缸810的缸体与每一倾斜引导面431抵持或分离。

下面，对上述的药瓶装箱装置32的工作原理进行说明：

机械手臂33带动药瓶装箱机构34，使得药瓶装箱机构34可以将环形通道241上的药瓶10夹取并转移至包装箱20内；

一个中间药瓶装箱机械爪700以及偶数个侧部药瓶装箱机械爪800将环形通道241上的多个药瓶10夹取；

在机械手臂33的驱动下，多个药瓶10被转移包装箱20的正上方；

此时，滑板驱动部600的输出端伸出，于是，滑动板500在引导滑轨410和引导滑块510的配合下沿着固定板400滑动；

滑动板500进而带动一个中间药瓶装箱机械爪700以及偶数个侧部药瓶装箱机械爪800运动，特别的，每一侧部药瓶装箱驱动气缸810的缸体便会抵持并滑动于每一倾斜引导面431上，于是，侧部药瓶装箱驱动气缸810便会发生倾斜，倾斜的侧部药瓶装箱驱动气缸810通过侧部药瓶装箱夹爪820带动其上的药瓶10也发生倾斜，这样，两侧所有的药瓶10都会发生倾斜，可知，所有的药瓶10之间的间距也发生了变化(如图13所示)；

此时，药瓶10的瓶底则刚好处于隔挡21所形成的独立空间的上方；

当所有的药瓶10之间的间距调整到合适位置后，中间药瓶装箱夹爪720以及侧部药瓶装箱夹爪820便会松开对药瓶10的夹取，于是，药瓶10便会在重力的作用下，掉落于隔挡21所形成的独立空间内，也可知，由于隔挡21的作用，倾斜的药瓶10在掉落的过程中也会被导正，从而端正的进入到隔挡21所形成的独立空间内；

当药瓶10掉落于隔挡21所形成的独立空间内之后，滑板驱动部600的输出端收缩，滑动板500在引导滑轨410和引导滑块510的配合下沿着固定板400反向滑动并复位，侧部药瓶装箱驱动气缸810不再抵持于倾斜引导面431上，于是，原来倾斜的侧部药瓶装箱驱动气缸810变成直立状态，侧部药瓶装箱夹爪820也相应的复位，为下次将环形通道241上的药瓶10夹取作好了准备。

本发明的自动化生产设备30，通过设置药瓶运输中转装置31及与药瓶运输中转装置31配合的药瓶装箱装置32，一方面，实现将药瓶10从直线运输流水线中夹取出来并放置至指定位置，以等待相关的机械手将指定位置处的多个药瓶10装入至包装箱20内；另一方面，将多个呈直线依次排列的药瓶10之间彼此分隔开一定的间距，以更好的避开隔挡21所带来的阻挡，使得多个药瓶10可以顺畅的进入到包装箱20内。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。