一种超声灌装加盖方法与流程

本发明属于食品包装技术领域，具体涉及一种超声灌装加盖方法。

背景技术：

随着食品工业的发展，食品灌装机械也随之逐步发展。灌装加盖是食品包装十分重要的一个步骤。在现有的食品包装领域，灌装加盖过程通常由人工完成，或者由机械手夹持，并通过旋盖装置将瓶盖外盖与纸盒相连。旋盖过程效率较为低下，机械手夹持很难保证瓶盖对中的精度。为解决加盖效率低下的问题，提出一种超声加盖的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超声灌装加盖方法，提升加盖效率。

本发明提出的一种超声灌装加盖方法，所述方法通过超声加盖装置实现，利用超声局部加热熔融瓶盖塑料热封层，所述装置包括取盖组件、超声加盖组件和输送机构，

所述取盖组件包括取盖转子、取盖动臂、取盖连杆、取盖气缸、瓶盖滑轨、传动轴、同步带和瓶盖推送器，取盖气缸与l形的取盖动臂铰接，取盖动臂通过关节轴承连接取盖连杆，取盖连杆通过关节轴承与套筒相连，套筒与传动轴通过轴承相连，传动轴与取盖转子固定，套筒上端固定机架，机架上安装有伺服电机，伺服电机通过同步带带动传动轴旋转；瓶盖滑轨位于瓶盖推送器一侧，瓶盖滑轨的出盖口对准取盖转子的进盖口，取盖组件的驱动由伺服电机与取盖气缸共同实现；

所述输送机构由齿轮、两组链轮、扭矩限制器、夹具和驱动轴组成，扭矩限制器位于第一主动轴上，第一主动轴通过键连接主驱动齿轮，第二主动轴连接从动齿轮，主驱动齿轮与从动齿轮相啮合，齿轮的传动比为1，第一主动轴与第二主动轴等大反向旋转；第一主动链轮通过键固定于第一主动轴上，第一从动链轮固定在第一从动轴上，第二主动链轮固定于第二主动轴上，第二从动链轮固定于第二从动轴上，第一主动链轮与第一从动链轮通过第一滚子链连接，第二主动链轮与第二从动链轮通过第二滚子链连接；第一滚子链和第二滚子链的直形段相互平行，第一滚子链和第二滚子链上设有相互对应的夹具，用于卡住纸盒；当第二滚子链和第一滚子链各自以相反的方向运动时，可以推动位于夹具的纸盒向前运动；

所述超声加盖组件由超声加热头、加盖气缸、加盖动臂、加盖连杆和导向导轨组成，加盖气缸与加盖动臂铰接，加盖动臂与加盖连杆通过关节轴承连接，加盖连杆固定于超声加热头上，超声加盖组件由加盖气缸驱动；

所述装置的具体操作过程如下：

（1）取盖气缸向上运动带动取盖动臂旋转，取盖动臂通过关节轴承带动取盖连杆作水平运动，取盖连杆带动套筒以及与其相连的传动轴同时作水平运动，传动轴5带动取盖转子向左运动，进入左侧工位；

（2）瓶盖推送器向右侧运动将瓶盖推出瓶盖滑轨，使得瓶盖进入取盖转子上的凸起位置，取盖气缸向下运动，带动取盖动臂旋转，取盖动臂通过关节轴承带动取盖连杆作水平运动，取盖连杆带动套筒以及与其相连的传动轴同时作水平运动，传动轴5带动取盖转子向右运动，退回至最右侧工位；

（3）伺服电机通过同步带传动到传动轴，传动轴带动取盖转子，从最高位旋转90°，通过两次旋转由最上侧工位送至最下侧工位；

（4）纸盒到工位后，取好瓶盖的取盖转子向左运动，加盖气缸向上运动，带动加盖动臂旋转，加盖动臂推动加盖连杆，使加盖连杆带动超声加热头沿导向导轨水平向右，进入右侧工位，超声加热头对瓶盖的热封层进行加热；

（5）取盖转子进入左侧工位，取盖转子与超声加热头相互接触，对瓶盖与纸盒施加一定压力，冷却后完成加盖；

（6）加盖完成后，取盖转子退回右侧工位，超声加热头退回左侧工位，并循环（1）-（6）过程。

本发明的有益效果在于：

本发明加盖连接强度高，密封性能好，效率高。该方法的驱动采用气、电共同驱动，瓶盖对中性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的加盖状态示意图；

图3是本发明的取盖状态示意图，其中：(ａ)为左视图，(ｂ)为主视图；

图4是本发明的输送机构示意图；

图5为本发明的输送机构俯视示意图。

图中标号：1为加盖动臂，2为加盖气缸，3为瓶盖推送器，4为超声加热头，5为传动轴，6为取盖连杆，7为伺服电机，8为取盖气缸，9为取盖动臂，10为同步带，11为套筒，12为取盖转子，13为瓶盖滑轨，14为导向导轨，15为加盖连杆，16为超声焊腔，17为送盖气缸，18为主驱动齿轮，19为扭矩限制器，20为第一主动链轮，21为第一主动轴，22为夹具，23为第二主动链轮，24为第二主动轴，25为从动齿轮，26为第二滚子链，27为第二从动轴，28为第二从动链轮，29为第一滚子链，30为第一从动轴，31为第一从动链轮。

具体实施方式

现依据附图并结合下述具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：如图1所示，本发明的加盖方式为：超声加盖装置包括取盖组件、超声加盖组件和输送机构，所述取盖组件包括取盖转子12、取盖动臂9、取盖连杆6、传动轴5、同步带和瓶盖推送器3，取盖气缸8与l形的取盖动臂9铰接，取盖动臂9通过关节轴承连接取盖连杆6，取盖连杆6通过关节轴承与套筒11连接，套筒11与传动轴5通过轴承相连，传动轴5与取盖转子12固定，套筒11上端固定机架，机架上安装有伺服电机7，伺服电机7通过同步带带动传动轴5旋转。取盖组件的驱动由伺服电机与取盖气缸共同实现。

所述输送机构由齿轮、两组链轮、扭矩限制器、夹具和驱动轴组成，扭矩限制器19位于第一主动轴21上，第一主动轴21通过键连接主驱动齿轮18，第二主动轴24连接从动齿轮25，主驱动齿轮18与从动齿轮25相啮合，齿轮的传动比为1，第一主动轴21与第二主动轴24等大反向旋转；第一主动链轮20通过键固定于第一主动轴21上，第一从动链轮31固定在第一从动轴30上，第二主动链轮23固定于第二主动轴24上，第二从动链轮28固定于第二从动轴27上，第一主动链轮20与第一从动链轮31通过第一滚子链29连接，第二主动链轮23与第二从动链轮28通过第二滚子链26连接；第一滚子链29和第二滚子链26的直形段相互平行，第一滚子链29和第二滚子链26上设有相互对应的夹具22，用于卡住纸盒；当第二滚子链26和第一滚子链29各自以相反的方向运动时，可以推动位于夹具22的纸盒向前运动；

所述超声加盖组件由超声加热头4、加盖气缸2、加盖动臂1、加盖连杆15和导向导轨14组成，加盖气缸2与加盖动臂1铰接，加盖动臂1与加盖连杆15通过关节轴承连接，加盖连杆15固定于超声加热头4上，超声加盖组件由加盖气缸2驱动。

本发明的加盖方式为：

（1）取盖气缸8向上带动取盖动臂9旋转，取盖动臂9通过关节轴承带动取盖连杆6水平运动，取盖连杆6带动套筒11以及与其相连的传动轴5同时做水平运动，传动轴5带动取盖转子12向左，进入左侧工位；

（2）瓶盖推送器3向右侧运动将把瓶盖推出瓶盖滑轨13，使得瓶盖进入取盖转子12上的凸起位置，取盖气缸8向下运动，带动取盖动臂9旋转，取盖动臂9通过关节轴承带动取盖连杆6作水平运动，取盖连杆6带动套筒11以及与其相连的传动轴15同时作水平运动，传动轴15带动取盖转子12向右运动，退回至最右侧工位；

（3）伺服电机7通过同步带10传动到传动轴5，带动取盖转子12，从最高位旋转90°，通过两次旋转由最上侧工位送至最下侧工位；

（4）纸盒到工位后，取好瓶盖的取盖转子12向左运动，加盖气缸2向上运动，带动加盖动臂1旋转，加盖动臂1推动加盖连杆15，使加盖连杆15带动超声加热头4沿导向导轨14水平向右，进入右侧工位，超声加热头4对瓶盖的热封层进行加热；

（5）取盖转子12进入左侧工位，取盖转子12与超声加热头4相互接触，对瓶盖与纸盒施加一定压力，冷却后完成加盖。

如图2，瓶盖的内盖与外盖是一体的，内盖附有热封层，可在超声加热头4内的超声焊腔16产生的高频振动下加热熔融。熔融过程中需要加压固定，此时取盖转子12正好位于左工位，超声加热头4与取盖转子12共同夹紧瓶盖与纸盒，一段时间冷却后，融化的热封层冷却，将瓶盖和纸盒连接在一起，完成灌装纸盒加盖。完成加盖后，纸盒由输送机构送走。

如图3所示，瓶盖依次整齐排列于瓶盖滑轨13内，取盖过程由送盖气缸17推动瓶盖推送器3，使瓶盖脱离瓶盖滑轨13，此时取盖转子12位于左侧工位，瓶盖恰好卡入取盖转子12的凸起位置上，完成后取盖转子12退回右工位，将瓶盖由伺服电机7驱动送至超声加热头4处实现加盖。

如图4，图5所示的输送机构，夹具22安装在第一滚子链29与第二滚子链26的链节上，作用为夹持纸盒。输送机构由双排滚子链夹持实现运输，如图4主驱动齿轮18旋转，主驱动齿轮18与从动齿轮25的传动比为1，保证第一主动链轮20与第二主动链轮23等速反向转动。扭矩限制器19装在第一主动轴21上，当发生意外情况导致转矩过大时，扭矩限制器19发挥作用，以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，以保护机器。