封口机的制作方法

1.本实用新型涉及一种封口机。


背景技术：

2.在灌装生产线中，例如饮料瓶，需要从输送线上输送到例如回转总成上，在回转总成上完成灌装、压盖、封口等操作。在少量的实现中，灌装、压盖、封口可以在一个回转总成上完成，而在大多数的实现中，灌装、压盖、封口需要在三个回转总成上完成，但无论哪种配置，例如封口总成，都需要与回转总成同步，从而实现精确的封口操作。
3.注：此处的回转总成专用于表示用于周向定位瓶子，并携带瓶子绕回转总成轴线回转的总成。
4.如前所述，在较多的应用中，例如灌装与封口，往往需要在两个回转总成上完成，匹配有独立的灌装机和封口机等，在此过程中，输送线上的瓶子都需要多次的进出相应的回转总成，并且需要确保回转总成与例如封口总成的同步。
5.在大多数的实现中，前述同步的实现，通常是将封口总成与回转总成装设在同一根轴上，封口总成上具有上回转盘，回转总成具有下回转盘，其中，下回转盘具有例如弧形槽口，每一个槽口定位一个瓶子，并携带瓶子转动。上回转盘上则与槽口一一对应地设有封口机头，即封口机头的数量与槽口的数量相等。封口机头是封口机中核心，成本占比相对较大，当封口机头相对较多时，不仅整体成本偏高，而且回转部分的整体惯量偏大，平稳性相对较差。
6.一般回转盘会有12、24或36个槽口，但也会有其他数量的配置，如果封口机采用单封头（单个封口机头），封口机头只有一个，而不可能再跟随某一个槽口转动，换言之，在该种技术条件下，因单个的封口机头需要在每一个槽口到位后，准确的对所定位瓶子进行封口，如何实现单个封口机头与每一个槽口在相应的封口工位准确对位成为当前急需解决的技术问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型的目的在于，在采用了单封头的情况下，仍能保证对到位的瓶子进行封口操作的封口机。
8.在本实用新型的实施例中，提供了一种封口机，其基本结构包括：
9.机架；
10.拨瓶轮，通过竖直的转轴安装在所述机架上，具有给定数量的用于瓶子定位的槽口；
11.从动盘，安装在转轴下端或中下部，且从动盘上设有与槽口一一对应的从动体；
12.升降轴，与所述转轴相互平行地安装在机架上；
13.封口总成，安装在所述升降轴上，并位于拨瓶轮一侧上方，所提供封口机头为一个，该封口机头与运行至其正下方的槽口正对位；
14.双凸轮机构，该双凸轮机构具有一凸轮轴，以及安装在该凸轮轴上的一个升降凸轮和一个旋转凸轮，其中升降凸轮为盘式凸轮并以升降轴为从动件，旋转凸轮为圆柱凸轮，以依次的与所述从动体配合，使得凸轮轴每旋转一周，升降轴升降一次，拨盘轮步进一个槽口。
15.可选地，旋转凸轮至少提供两个空闲行程段，以用于封口机头基于升降而压合或脱离瓶口。
16.可选地，所述机架提供工作台，所述从动盘位于工作台的下方；
17.相应地，所述双凸轮机构位于工作台的下方。
18.可选地，所述从动体在从动盘的周向均布，且所述从动体包括：
19.滚轮轴，轴线与从动盘的盘面垂直地装配在从动盘上，并向下延伸出轴头；
20.滚轮，安装在所述轴头上，并在到位后与所述旋转凸轮的凸轮槽配合。
21.可选地，所述升降轴的下端一侧设有向下延伸的延伸部，延伸部的末端设有与所述升降凸轮的端面凸轮槽滑动配合或滚动配合的结构体。
22.可选地，升降凸轮的外廓面与升降轴的下端滑动配合或滚动配合。
23.可选地，封口总成在升降轴的轴向位置可调。
24.可选地，封口总成包括游动安装在升降轴上的座架，而适配有：
25.第一结构：所述座架安装在一母座上，提供一与所述母座配合的一升降丝杠，以调整母座在升降轴上的位置；或
26.第二结构：升降轴自上端中心向下开有螺纹孔，提供一与该螺纹孔配合的升降丝杠，所述封口总成通过所述座架承托在所述升降丝杠的一托盘上，并在周向为所述升降轴限位。
27.可选地，所述座架具有一套管，以与所述升降轴形成轴套配合。
28.可选地，于所述封口总成上还装有用于瓶盖整形的整形部件；
29.相应于拨瓶轮的转动方向，所述整形部件位于封口机头的后侧，整形部件所对位的槽口与封口机头所对应的槽口相邻。
30.在本实用新型的实施例中，通过同一根凸轮轴实现同步，凸轮的优点是通过凸轮曲线的设定可以实现从动件非常复杂的运动形式，同时，作为本领域的常识，在所期望的运动形式确定的情况下，凸轮的曲线设计就显而易见。进而，装在同一根凸轮轴上的两个凸轮，基于刚性的凸轮轴，可以实现精确的同步，两个凸轮中的一个是升降凸轮，用于控制封口机头的升降，另一个为旋转凸轮，用于控制拨瓶轮的旋转，从而以在凸轮轴一个旋转周期内，借助于凸轮的属性，实现单个封口机头对流转过来的瓶子依次封口。
附图说明
31.图1为一实施例中封口机主视结构示意图。
32.图2为一实施例中封口机俯视结构示意图（简图）。
33.图3为一实施例中升降凸轮结构示意图。
34.图中：1.从动盘，2.转轴，3.轴套，4.机架，5.拨瓶轮，6.瓶子，7.封口机头，8.从动带轮，9.座架，10.套管，11.升降丝杆，12.主动带轮，13.封口电机，14.升降轴，15.升降轴套，16.轴套座，17.滚轮，18.凸轮电机，19.升降凸轮，20.轴承座，21.轴承，22.凸轮轴，23.
旋转凸轮，24.滚轮，25.推力轴承，26.端面凸轮槽，27.凸轮轴孔。
具体实施方式
35.作为机械常识，凸轮指的是机械的回转或滑动件（如轮或轮的突出部分），它把运动传递给紧靠其边缘移动的滚轮或在槽面上自由运动的从动件，该从动件可以是针杆。凸轮随动机构可设计成在其运动范围内能满足几乎任何输入输出关系。例如简单的升降运动，从动件与基圆配合时，从动件不产生升降的任何运动，如凸轮曲线发生变化时，例如相对于基圆，径向尺寸逐渐变大，此时就会推升从动件，相反，从动件会下降。一般而言，任意的预期运动都可以通过适当的凸轮轮廓（凸轮曲线）来实现，并且一般而言，预期运动确定时，凸轮曲线即为可知。
36.在本实用新型的实施例中，重点在于在一根轴上装有两个凸轮，即在凸轮轴22上装一个旋转凸轮23和一个升降凸轮19，前者用于推动拨瓶轮5旋转，后者用于推动封口总成升降。
37.有鉴于在本实用新型中，所加以改进的部分是采用了单个封口机头7，并且在此条件下，该单个的封口机头7与拨瓶轮5的配合问题。因此，在本实用新型的实施例中对于封口机的其他部分只进行简述，图1~3中则简化了封口机，但不影响本实用新型构思的准确表达。
38.作为封口机的基本构成，机架4是其他部件安装的基体，而升降部分和旋转部分则依附于所述机架4，是封口机功能实现的部分。
39.图1中机架4标号所指引的位置为机架4的台体部分，需知，在机械领域中，机架4除了作为机构中相对静止的部分外，还指设备中的主静定部分，包括如图1中所示的例如轴承座20、升降轴套15，以及其他未注的与台体部分存在直接或间接连接并处于相对静定状态的部件。
40.关于旋转部分的主构成，如图2中所示的拨瓶轮5，鉴于本实用新型并不涉及拨瓶轮5本身的改进，因此，能够在回转总成上输送瓶子6的回转盘均可使用，并不因为采用了单个的封口机头7就需要对拨瓶轮5做出改动，当然，也不排除将来会有新型的拨瓶轮5出现，显然，在不对拨瓶轮5做出特别限定的情况下，只要能够在回转盘上输送瓶子6的拨瓶部件均可认为是拨瓶轮5。
41.拨瓶轮5具有回转的自由度，即绕其所配的转轴2的轴线自转，拨瓶轮5一般为齿形结构，在其周缘均匀分布有若干个齿，齿间即齿槽，又称槽口，用于定位并拨动瓶子6，在一些实现中，用于托持瓶子6的与拨瓶轮5一同转动的盘形体（图中未示出）也可用于定位瓶子6，不过通常也都做整体理解，即都可认为是拨瓶轮5用于定位，而无论拨瓶轮5用做主定位还是辅助定位。
42.槽口的数量一般为12的整数倍，不过也不排除其他数量槽口的配置，需知，槽口数量的多少与是否采用单个封口机头5无关。
43.图1中，为了提高转轴2的动刚度，其外套有轴套3，轴套3通过例如螺栓或螺钉固定在机架上，转轴2独立配置支撑其的轴承组，轴承组可以包含位于轴套3中的部分。
44.所述轴承组至少包括提供轴向支承的推力轴承25，图1中，推力轴承25配装于转轴2的下端，所适配的推力轴承座也构成机架4的组成部分。
45.作为旋转部分的构成，用作动力引入的部分，即从动盘1，其用于与两个凸轮中的旋转凸轮23配合，作为旋转凸轮23的从动件，图1中的旋转凸轮23为圆柱凸轮，其中的“旋转”表示驱动拨瓶轮5旋转。
46.在图1例示的结构中，从动盘1安装在转轴2的下端，有鉴于从动盘1是否安装在转轴2的最下端对旋转凸轮23的驱动影响不大，因此，从动盘1可以向上偏置，而可以设置在转轴2的中下部。
47.作为旋转凸轮23的从动件，将从动盘1上用于与旋转凸轮23配合的部分称为从动体，例如图2中装有滚轮24的自从动盘1向下延伸的轴类件，在图1和图2中构成滚轮轴。
48.从动体与所述槽口一一对应，但并不要求在竖直方向上严格对位，在于对从动体的驱动，反映到拨瓶轮5即槽口的变位，与被驱动的从动体当前的位置并无直接关系。
49.进而升降部分包括升降轴14，在位置关系上，升降轴14位于转轴2的一侧，两者轴线相互平行。
50.进而升降轴14与机架间构成移动副，具体是升降轴14与固定安装在机架4上的升降轴套15配合形成导引副，其中升降轴套15通过例如轴套座16安装在机架4上。
51.升降轴14用于控制封口总成的升降，升降行程匹配封口机头7的封口位置和复位位置，同时，若凸轮轴22连续旋转，至少旋转凸轮23包含空行程，即旋转凸轮23具有转动时不驱动从动盘1旋转的部分。
52.在一些实施例中还可以表现为，升降轴14升降到位后例如凸轮电机18停止或者用于凸轮电机18与凸轮轴22连接的例如联轴器配有离合器，通过离合控制使升降轴14暂停，从而封口机头7完成封口动作，例如离合器接合，封口机头7回退。
53.如果凸轮轴22属于连续旋转的部件，在该类应用场景下，旋转凸轮23至少提供两个空闲行程段，以用于封口机头7基于升降而压合或脱离瓶口。基于该类应用场景，例如凸轮轴22的运动形式相对简单，即连续的匀速的运动。
54.包含封口机头7的封口总成安装在所述升降轴14上，在位置关系上，封口总成位于拨瓶轮5一侧上方，如图1中所示的右侧上方。
55.进而，在位置关系上的另一种表现是，封口机头7处于封口状态时，应与当前到位的槽口对位，从而能够对该槽口所定位的瓶子6进行封口作业。
56.在前文的描述中已经述及到了一根凸轮轴22上装有两个凸轮的应用场景，由此所构成的机构在下文中称为双凸轮机构，两个凸轮中的一个为圆柱凸轮，例如图1中所示的旋转凸轮23，圆柱凸轮能够产生圆柱凸轮径向的从动件运动量，基于与轴线竖直的从动盘1配合，具体是旋转凸轮23的侧面与从动盘1的下表面上突出的从动体配合，可以驱动从动盘1旋转。
57.进一步地，盘形凸轮，例如图1中所示的升降凸轮19则以升降轴14为从动件，从而推动升降轴14升降。
58.作为运动形式的匹配，盘形凸轮依次的与所述从动体配合，使得凸轮轴22每旋转一周，升降轴14升降一次，拨盘轮5步进一个槽口。
59.需知，依次与所述从动体配合并不表示同一时刻只有一个从动体与盘形凸轮配合。
60.为了使整体结构的视觉效果更佳，所述机架提供工作台，所述从动盘1位于工作台
的下方；
61.相应地，所述双凸轮机构位于工作台的下方。
62.在图1和2所示的结构中，所述从动体在从动盘1的周向均布，且所述从动体包括：
63.滚轮轴（图中未标识，但标识出了滚轮24，滚轮24所安装于的轴类件即滚轮轴），该滚轮轴的轴线与从动盘1的盘面垂直，而固定装配在从动盘1上，并向下延伸出轴头，轴头即与滚轮24安装的部分。
64.相应地，从动体还包括所述滚轮24滚轮，该滚轮24安装在所述轴头上，并在滚轮24转动到位后与所述旋转凸轮23的凸轮槽配合。
65.由于从动件作直线运动是凸轮机构最简单的一种运动形式，因此对于升降轴14的运动形式不多做描述。
66.相应地，如图1右下部所示，所述升降轴14的下端一侧设有向下延伸的延伸部，延伸部的末端设有与所述升降凸轮的端面凸轮槽滑动配合或滚动配合的结构体。
67.进而，升降凸轮19的外廓面与升降轴14的下端可以采用滑动配合，也可以采用滚动配合。
68.图1中，瓶子6示出了两种形式，换言之，瓶子6因瓶型不同而高度不同，从而对封口机头7的行程要求也不同，受升降轴14行程的限制，若同一封口机头7适配于多种瓶子6时，就需要封口总成7在升降轴14的轴向位置可调。
69.在一些实施例中，封口总成7包括游动安装在升降轴14上的座架9，而适配有：
70.第一结构：所述座架9安装在一母座上，提供一与所述母座配合的一升降丝杠11，以调整母座在升降轴14上的位置；或
71.第二结构：升降轴14自上端中心向下开有螺纹孔，提供一与该螺纹孔配合的升降丝杠11，所述封口总成7通过所述座架9承托在所述升降丝杠11的一托盘上，并在周向为所述升降轴14限位。
72.进而，在一些实施例中，所述座架9具有一套管10，以与所述升降轴14形成轴套配合，较长的配合段，能够确保座架9有较好的支撑刚度，不因悬伸过长而影响其与瓶子6的对位精度。
73.有鉴于有些瓶子6所配瓶盖形状特殊，例如带有拉环，在封口时需避免拉环损坏，因此，封口机头7往往不直接与拉环产生作用，但为了方便储运，拉环与盖体往往夹角较小，为此，于所述封口总成上还装有用于瓶盖整形的整形部件；
74.相应于拨瓶轮5的转动方向，所述整形部件位于封口机头7的后侧，整形部件所对位的槽口与封口机头7所对应的槽口相邻。
75.在一些实施例中，所述整形部件可以是一个套筒结构，套筒结构下压时，与瓶子6的轴线共轴线，套筒筒壁下端压住例如拉环，使其向下翻转，避免瓶子6在封口后拉环占据较大的空间。