磁吸式自动换料枪夹取装置的制作方法

本实用新型涉及化工、食品、医药等行业的液态产品的灌装设备领域，尤其涉及需要灌装多种不同物料，且不共用管线的灌装设备中的磁吸式自动换料枪夹取装置。

背景技术：

灌装设备，主要是包装机中的一类产品，从对物料的包装角度可分为液体灌装机、膏体灌装机、粉剂灌装机、颗粒灌装机；从生产的自动化程度来讲，分为半自动灌装机和全自动灌装生产线。

现有市场上的灌装设备采用的自动换料枪夹取装置的结构为：每个料枪前后两面都安装有定位板，整个料枪组件通过两个定位销轴安装在固定座上，在固定座上方设置两个气缸拉紧料枪上的定位板，从而使料枪固定。换料枪时，灌装设备中输送系统上的安装座平移并通过料枪上的另一侧定位板取得料枪，同样通过两个定位销及两个气缸使料枪固定。从而实现料枪的自动切换。这种换料枪方式存在诸多缺点，具体如下：（1）存在安全风险，断电断气时气缸失去作用，料枪人为碰撞时有掉落危险。（2）调整困难，需要反复调整气缸状态，才能保证气缸拉紧定位板的位置合适，装配工艺性差。（3）结构复杂，对运动机构定位精度要求较高，加工制造难度大，对装配调试人员的要求较高。基于上述原因，现亟需一种新式自动换料枪结构解决以上问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种磁吸式自动换料枪夹取装置，用于自动夹取换料枪，以克服上述现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是这样实现的，该磁吸式自动换料枪夹取装置包括：用于承放料枪的导磁料枪安装座，用于磁吸锁紧导磁料枪安装座的磁盘，用于控制磁盘转动的磁盘驱动装置，导磁料枪安装座上对称设有定位销孔，磁盘的底部设置有承重板，承重板上对应定位销孔的位置固连有定位销，定位销设置在定位销孔内。

为解决磁盘驱动装置与磁盘之间的连接强度问题，磁盘驱动装置与磁盘通过支架固定连接，支架的一侧通过螺栓连接在磁盘驱动装置上，支架的另一侧通过螺栓连接在磁盘上。

为解决磁盘转动的精确度问题，磁盘驱动装置为回转气缸，回转气缸的输出法兰与磁盘的旋转轴通过过渡轴固定连接。

为解决磁盘竖向抗剪切能力较低的问题以及定位问题，承重板通过螺栓连接在磁盘的底面上，承重板靠近导磁料枪安装座的一侧伸出有用于固定定位销的定位部，定位部的上端面与导磁料枪安装座的底面接触。

为解决因为灌装设备中x/y/z三轴运动机械手的运动精度的限制的问题，定位销与定位销孔间隙配合。

为解决需要导磁料枪安装座左右两侧均可作为锁紧面的问题，导磁料枪安装座位于两侧的定位销孔之间设置有用于放置料枪的承放孔，导磁料枪安装座两侧均可作为与磁盘接触的锁紧面。

为解决由于定位销与定位销孔间隙配合后不能对料枪位置进行精确定位，且机械手在往复重复运动过程中会有累计误差，所以必须对料枪位置进行修复的问题，磁盘与导磁料枪安装座接触的一面上固连有至少两个导向板，两个导向板之间的距离与导磁料枪安装座的安装面的宽度相对应。

为解决多个导磁料枪安装座的安装面存在误差的问题，导向板通过螺栓固连在磁盘上，导向板上的螺栓孔的形状为长条形，导向板通过长条形螺栓孔在磁盘上进行调整两个导向板之间的距离。

为限制磁盘需要在一定范围内进行转动以及解决断电断气时锁紧装置失效的问题，磁盘上设置有两个限位柱，两个限位柱用于限制磁盘上的旋转轴在135°范围内转动，磁盘驱动装置对应磁盘的转动范围内带动磁盘在135°范围内进行往复运动。

为解决磁盘的旋转轴受到顺时针阻力与逆时针阻力不同吸力相应变化的问题，磁盘上设有产生磁力的磁力区和失去磁力的无磁力区，磁力区为从一个限位柱开始至旋转轴旋转90°后之间的范围，无磁力区为旋转轴旋转90°开始至另一个限位柱之间的范围。

本实用新型的优点及积极效果是：

1、本实用新型解决断电断气时，料枪锁紧装置失效后料枪掉落的安全风险，避免人员因此受到伤害，提高换料枪机构的加工工艺性，装配工艺性，调试工艺性，同时解决反复调整困难的问题，优化结构，降低换料枪机构对执行机构运动精度的要求，增加适应性，减少安装调试时间，并降低成本。

2、本实用新型的磁盘的磁吸面随着旋转轴转动时会间歇的产生磁力和失去磁力，在磁盘转动区间的135°范围内是磁盘旋转轴的转动范围，旋转轴被精确限制在2个限位柱之间。在无磁力区是磁盘失去磁力的范围，此时磁吸面无吸力，此时为无阻力位。在磁力区范围是磁盘产生磁力的范围，此时为阻力位，当旋转轴处于此范围内时，磁吸面产生磁力并且随着旋转轴角度不同吸力相应变化。磁盘的另个一特性是阻力位，当转轴处于阻力位下侧时，旋转轴受到顺时针阻力，当旋转轴处于阻力位上侧时，旋转轴受到逆时针阻力，即如果没有外力作用，磁盘能够保持当前状态，依据这一特性，可以解决断电断气时锁紧装置失效的问题。

3、本实用新型的回转气缸内部为齿轮齿条驱动结构，其输出法兰最大回转角度达到190°，理论输出力矩11n.m，若将回转气缸输出法兰的旋转范围与磁盘旋转轴的转动范围进行匹配，将回转气缸输出力矩作为磁盘旋转轴的驱动力矩，即可以达到自动控制的目的，且经磁盘旋转轴的驱动阻力矩实际测试≤5n.m，完全满足要求，而且，磁盘转动的精确度相对于现有市面上使用的气缸转动定位更加准确。

4、本实用新型磁盘作为锁紧机构使可靠的，其磁吸面可以产生≥300kg的吸力，但其抗剪切能力较低，通过承载板的设计作为承载单元，在承载板上设置定位销，从而解决吸取料枪时粗定位和承载的问题。

5、本实用新型为解决因为灌装设备中x/y/z三轴运动机械手的运动精度的限制，安装板上的定位销与料枪连接座的销孔之间必须留有较大的配合间隙（间隙配合），如此便不能对料枪位置进行精确定位，且运动机械手在往复重复运动过程中会有累计误差，所以必须对料枪位置进行修复，如此就要求锁紧装置具备导向机构，能够对料枪位置进行自动修正，本实用新型通过在磁盘与导磁料枪安装座接触的一面上固连有两个导向板，导磁料枪安装座经过定位销粗定位后，与磁盘及导向板之间仍留有0.5-1mm间隙，之后在磁盘吸力作用下自动贴紧磁盘吸力面并在导向板作用下实现位置自动修正。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视图。

图2是本实用新型的整体结构侧视图。

图3是本实用新型的整体结构俯视图。

图4是本实用新型的磁盘结构主视图。

图5是本实用新型的回转气缸主视图。

图6是本实用新型的定位销与料枪安装座安装结构示意图。

图7是本实用新型的磁盘与导向板连接结构示意图。

图8是本实用新型的磁吸式自动换料枪夹取装置与灌装设备的运动机械手机构安装位置整体结构示意图。

附图标记：料枪1、导磁料枪安装座2、磁盘3、回转气缸4、支架5、定位销6、定位销孔7、承重板8、输出法兰9、旋转轴10、过渡轴11、定位部12、承放孔13、导向板14、限位柱15、磁力区16、无磁力区17、限位柱18。

具体实施方式

参阅图1-8，本实用新型包括：料枪1、导磁料枪安装座2、磁盘3、回转气缸4、支架5、定位销6、定位销孔7、承重板8、导磁料枪安装座2用于承放料枪1，磁盘3用于磁吸锁紧导磁料枪安装座2，回转气缸4与磁盘3通过支架5固定连接，支架5的一侧通过螺栓连接在回转气缸4的安装面上，支架5的另一侧通过螺栓连接在磁盘3的一侧安装面上，回转气缸4的输出法兰9与磁盘3的旋转轴10通过过渡轴11固定连接。

参阅图6，本实用新型的导磁料枪安装座2由磁性材料制成或者两侧的锁紧面由磁性材料制成，导磁料枪安装座2上对称设有定位销孔7，磁盘3的底部设置有承重板8，承重板8通过螺栓连接在磁盘3的底面上，承重板8靠近导磁料枪安装座2的一侧伸出有用于固定定位销6的定位部12，定位部12上的定位销6与导磁料枪安装座2的定位销孔7相对应，定位销6采用间隙配合的方式安装在定位销孔7内，定位部12的上端面与导磁料枪安装座2的底面接触，导磁料枪安装座2位于两侧的定位销孔7之间设有用于放置料枪1的承放孔13，导磁料枪安装座2两侧均可作为与磁盘3接触的锁紧面。

参阅图7，本实用新型的磁盘3与导磁料枪安装座2接触的一面上固连有两个导向板14，两个导向板14之间的距离与导磁料枪安装座2的安装面的宽度相对应，两个导向板14相对的内侧均设有倒角，导向板14通过螺栓固连在磁盘3上，导向板14上的螺栓孔的形状为长条形，导向板14通过长条形螺栓孔在磁盘3上进行调整两个导向板3之间的距离。

参阅图4，本实用新型的磁盘3上设置有两个限位柱15，两个限位柱15用于限制磁盘3上的旋转轴10在135°范围内转动，回转气缸4对应磁盘3的转动范围内带动磁盘3在135°范围内进行往复运动，磁盘3上设有产生磁力的磁力区16和失去磁力的无磁力区17，磁力区16为从一个限位柱15开始至旋转轴10旋转90°后之间的范围，无磁力区17为旋转轴10旋转90°开始至另一个限位柱18之间的范围。