一种自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，包括机架主体、用于将瓶子整理好并放置到上瓶工位的瓶整理及上瓶系统、将所需的物料灌入位于灌装工位的瓶子中的自动灌装系统、用于将内塞压入位于上塞工位的瓶口中的内塞整理及上内塞系统、用于将瓶盖盖在位于上盖工位的已经上好内塞的瓶口上的瓶盖整理及上瓶盖系统、将位于扭盖工位上且已盖在瓶口上的瓶盖扭到瓶口上的扭盖系统、输送系统和位于所述机架主体内部的控制系统。本发明的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机操作简单，给用户带来极大的便利，产品质量一致性好，各个系统和机构之间紧凑，顺序动作，工作效率高；各个系统及机构代替人手工操作，避免了污染的风险。
【专利说明】一种自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包装【技术领域】，尤其涉及一种自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装 机。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，瓶类产品的生产过程中，为了提高生产效率，采用了一些机械设备来 对瓶类产品进行装配，在瓶类产品灌装生产线上，需要先将堆积的饮料瓶按一定顺利整理 排放，然后再将整理后的瓶类产品送至灌装处进行灌装工作，在将瓶类产品输送的生产线 上一般采用空瓶输送系统来输送空瓶子，空瓶在空瓶输送系统的传动机构的驱动下沿瓶颈 导轨滑行，瓶颈导轨主要由两个平行设置并具有一定间距的导瓶条构成，被输送的空瓶子 的瓶颈位于两个导瓶条之间，空瓶子的支撑环则由导瓶条的上表面支撑并可在其上滑行。
[0003] 然而，目前的日化、药品、食品等行业在生产一些需要上内塞的小剂量瓶类产品 时，因为工序流程长、产品外形复杂、不便于实现自动化而常常使用半自动灌装、人手工上 内塞、上盖操作。但利用人工操作，工作效率低、易污染包装瓶、产品质量不一致，同时对于 药品瓶子的包装，会对工人的身体有影响，因此，需要一种集上瓶、灌装、上塞、上盖为一体 的包装机。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的不足，本发明解决的技术问题是提出一种自动上瓶、灌装、上 塞、上盖一体式包装机，结构设计合理，提高瓶类产品包装的工作效率，保证包装质量，且防 止二次污染。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式 包装机，包括机架主体、瓶整理及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、瓶盖整 理及上瓶盖系统、扭盖系统、输送系统和位于所述机架主体内部的控制系统； 所述瓶整理及上瓶系统，用于将瓶子整理好并放置到上瓶工位，包括理瓶振荡器、支撑 所述理瓶振荡器的第一底座、瓶子输送滑道和上瓶机构，所述瓶子输送滑道一端与所述理 瓶振荡器的出口相连接，另一端与所述上瓶机构相连； 所述自动灌装系统，将所需的物料灌入位于灌装工位的瓶子中，包括储料罐、与所述储 料罐连通的输送料管、计量泵、灌装头机构，所述输送料管通过所述计量泵与所述灌装头机 构连接； 所述内塞整理及上内塞系统，用于将内塞压入位于上塞工位的瓶口中，包括理内塞振 荡器、内塞输送导槽和上内塞机构，所述内塞输送导槽两端分别与所述理内塞振荡器和上 内塞机构连接； 所述瓶盖整理及上瓶盖系统，用于将瓶盖盖在位于上盖工位的已经上好内塞的瓶口 上，包括理盖振荡器、支撑所述理盖振荡器的第二底座、瓶盖输送导槽和上瓶盖机构，所述 瓶盖输送导槽两端分别与所述理盖振荡器和上瓶盖机构连接； 所述扭盖系统，将位于扭盖工位上且已盖在瓶口上的瓶盖扭到瓶口上,包括扭盖机构 和驱动所述扭盖机构的扭盖马达； 所述输送系统，将瓶子从上瓶工位依次送至灌装工位、上塞工位、上盖工位和扭盖工 位，包括多工位转盘、输送带和驱动所述多工位转盘转动的马达；所述多工位转盘旋转地安 装在所述机架的台面上，所述瓶整理及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、 瓶盖整理及上瓶盖系统、扭盖系统以所述多工位转盘为中心按圆周依次排列； 所述控制系统与所述瓶整理及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、瓶盖 整理及上瓶盖系统、扭盖系统和输送系统电性连接，控制各个系统中的每一个动作。
[0006] 作为上述技术方案的改进，所述上瓶机构包括推瓶块和推动所述推瓶块移动的推 瓶气缸，所述推瓶块一端与瓶子相接触，另一端与所述推瓶气缸的输出轴固定连接，所述推 瓶块与瓶子相接触的一端的上部呈楔形，下部呈凹槽状。
[0007] 作为上述技术方案进一步的改进，所述灌装头机构包括灌装咀、支撑所述灌装咀 的安装块以及驱动所述安装块上下移动的升降气缸，所述灌装咀一端与所述输送料管连 接，另一端伸向位于灌装工位上的瓶子的瓶口。
[0008] 作为上述技术方案的改进，所述上内塞机构包括内塞吸手、驱动所述内塞吸手上 下移动的第一升降气缸、驱动所述内塞吸手水平移动的第一横移气缸、安装在机架主体上 的第一导轨和在所述第一导轨上滑动的第一滑块，所述第一升降气缸的缸体安装于所述第 一滑块，所述第一横移气缸固定在所述机架主体上，并且第一横移气缸的活塞杆与所述第 一滑块固定连接，所述内塞吸手的顶端与所述第一升降气缸的活塞杆固定连接，所述内塞 吸手的中上部设有与真空发生器连通的真空管。
[0009] 作为上述技术方案进一步的改进，所述上内塞机构还包括定位夹块、驱动所述定 位夹块夹紧瓶口的定位气缸、固定所述定位气缸的定位支撑座。
[0010] 作为上述技术方案的改进，所述上瓶盖机构包括瓶盖吸手、驱动所述瓶盖吸手上 下移动的第二升降气缸、驱动所述瓶盖吸手水平移动的第二横移气缸、安装在所述机架主 体上的第二导轨和在所述第二导轨上滑动的第二滑块，所述第二升降气缸的缸体安装于所 述第二滑块，所述第二横移气缸固定在机架主体上，并且第二横移气缸的活塞杆与所述第 二滑块固定连接，所述瓶盖吸手的顶端与所述第二升降气缸的活塞杆固定连接，所述瓶盖 吸手的中上部设有与真空发生器连通的真空管。
[0011] 作为上述技术方案的改进，所述扭盖机构包括与瓶盖形状相适配的仿形扭盖头、 缓冲套、缓冲弹簧、扭力限制器及驱动所述扭力限制器转动的传动机构，所述仿形扭盖头的 入口为喇叭口形，所述仿形扭盖头安装在所述缓冲套的下端，所述缓冲弹簧安装在所述缓 冲套内部，所述仿形扭盖头在所述缓冲弹簧的作用下在缓冲套内上下移动；所述缓冲套的 上端与所述扭力限制器的输出轴连接；所述扭力限制器安装在所述传动机构的传动轴上； 所述扭盖机构还包括抱瓶固定块、抱瓶动块及驱动所述抱瓶动块作开合运动的抱瓶气缸， 所述抱瓶气缸通过支架固定在机架主体上。
[0012] 作为上述技术方案进一步的改进，所述传动机构包括主动同步轮、从动同步轮、平 衡安装板、扭盖马达、升降轴和升降轴套座，所述从动同步轮与所述传动轴固定连接，所述 扭盖马达安装所述平衡安装板一端，所述主动同步轮安装所述扭盖马达的输出轴上，所述 升降轴安装所述升降轴套座内，并在升降轴套座内作上下动作，所述升降轴的顶端与所述 平衡安装板的平衡点位置固定连接。
[0013] 优选地，所述多工位转盘上均匀设置若干个瓶槽，瓶槽的大小与瓶子相适配，所述 多工位转盘下方设有托瓶块，所述托瓶块中设有若干可自由转动的滚动体。
[0014] 进一步地，所述多工位转盘通过凸轮分割器与所述马达相连接，所述凸轮分割器 的输出轴安装在所述多工位转盘的中心。
[0015] 本发明实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，具有如下有益效 果： 本发明实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，采用瓶整理及上瓶系 统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、瓶盖整理及上瓶盖系统和扭盖系统代替人手工 操作，避免了污染的风险。本发明的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机操作简单，给 用户带来极大的便利，产品质量一致性好，各个系统和机构之间紧凑，顺序动作，工作效率 高，并且该自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机占地面积小。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明优选实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机的结构 示意图。
[0017] 图2是图1的俯视结构示意图。
[0018] 图3a-图3b是本发明的上瓶机构动作的结构示意图。
[0019] 图4是本发明的灌装头机构的结构示意图。
[0020] 图5是本发明的上内塞机构的结构示意图。
[0021] 图6是本发明的上瓶盖机构的结构示意图。
[0022] 图7是本发明的扭盖机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 参见图1和图2,是本发明优选实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包 装机的结构示意图。
[0025] 本实施例的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，包括机架主体100、瓶整理 及上瓶系统200、自动灌装系统300、内塞整理及上内塞系统400、瓶盖整理及上瓶盖系统 500、扭盖系统600、输送系统700和位于所述机架主体100内部的控制系统800。机架主体 100由碳钢和不锈钢搭接而成，用于承载各个系统和机构，具体实施时，所述瓶整理及上瓶 系统200包括理瓶振荡器210、支撑所述理瓶振荡器210的第一底座220、瓶子输送滑道230 和上瓶机构240,所述瓶子输送滑道230 -端与所述理瓶振荡器210的出口相连接，另一端 与所述上瓶机构240相连，瓶子输送滑道230的作用是将理瓶振荡器210整理出来的瓶子 输送到上瓶工位，并将瓶子由原平躺的状态变为直立状态，瓶子输送滑道230使用不锈钢 加工而成，并开有观察槽，便于观察瓶子输送工作状态、处理输送故障等，瓶整理及上瓶系 统200用于将瓶子整理好并放置到上瓶工位。
[0026] 自动灌装系统300包括储料罐310、与所述储料罐310连通的输送料管320、计量 泵330和灌装头机构340,所述输送料管320通过所述计量泵330与所述灌装头机构340连 接，储料罐310的作用是储存物料，由不锈钢材料制成，输送料管320的作用是在计量泵330 的作用下，将储料罐310内的物料输送至灌装咀341，计量泵330动作由私服马达驱动，按照 控制系统800的PLC设定程序来控制物料的输送量，所述自动灌装系统300将所需的物料 灌入位于灌装工位的瓶子中。
[0027] 内塞整理及上内塞系统400包括理内塞振荡器410、内塞输送导槽420和上内塞 机构430,所述内塞输送导槽420两端分别与所述理内塞振荡器410和上内塞机构430连 接，其中，内塞输送导槽420 -端与理内塞振荡器410出口连接，另一端与上内塞机构430 连接，所述内塞整理及上内塞系统400用于将内塞压入位于上塞工位的瓶口中。
[0028] 瓶盖整理及上瓶盖系统500包括理盖振荡器510、支撑所述理盖振荡器510的第二 底座520、瓶盖输送导槽530和上瓶盖机构540,所述瓶盖输送导槽530两端分别与所述理 盖振荡器510和上瓶盖机构540连接，瓶盖输送导槽530依据瓶盖外形加工而成，末端设计 有一个取盖位，方便瓶盖吸手541取盖操作,所述瓶盖整理及上瓶盖系统500用于将瓶盖盖 在位于上盖工位的已经上好内塞的瓶口上。
[0029] 扭盖系统600包括扭盖机构610和驱动所述扭盖机构610的扭盖马达620,所述扭 盖系统600将位于扭盖工位上且已盖在瓶口上的瓶盖扭到瓶口上。
[0030] 输送系统700包括多工位转盘710、输送带720和驱动所述多工位转盘710转动 的马达730,所述多工位转盘710旋转地安装在所述机架主体100的台面上，输送系统700 还包括驱动所述输送带720运转的输送马达740,所述瓶整理及上瓶系统200、自动灌装系 统300、内塞整理及上内塞系统400、瓶盖整理及上瓶盖系统500、扭盖系统600以多工位转 盘710为中心按圆周依次排列，输送系统700将瓶子从上瓶工位依次送至灌装工位、上塞工 位、上盖工位和扭盖工位，然后再通过输送带720将装配好的瓶子输送至下一个工位。
[0031] 控制系统800包括控制面板810和电控柜820,其中控制面板810包括触摸屏、控 制钮，电控柜820位于机架主体100内部，包含PLC、驱动器、变频器、电磁阀、控制电路等，控 制系统800与所述瓶整理及上瓶系统200、自动灌装系统300、内塞整理及上内塞系统400、 瓶盖整理及上瓶盖系统500、扭盖系统600和输送系统700电性连接，控制各个系统中的每 一个动作。
[0032] 在本发明的一个实施例中，所述上瓶机构240包括推瓶块241和推动所述推瓶块 241的推瓶气缸242,所述推瓶块241 -端与瓶子相接触，另一端与所述推瓶气缸242的输 出轴固定连接，所述推瓶块241与瓶子相接触的一端的上部呈楔形，下部呈凹槽状。推瓶块 241的作用是将瓶子从瓶子输送滑道230末端推到多工位转盘710对应的工位瓶槽内。推 瓶块241使用工程塑料加工而成，上方设计有突出的预推部分，预推部分顶部呈楔形，便于 上下两个瓶子快速分离，预防卡滞情况。推瓶气缸242的作用是给推瓶块241提供动力，带 动推瓶块241往复运动将瓶子推入多工位转盘710,并且推瓶气缸242的动作由电磁阀驱 动，由控制系统800设定程序来动作。瓶整理及上瓶系统200工作时，如图3a和图3b所示， 瓶子由理瓶振荡器210输出后，经由瓶子输送滑道230从平躺转为直立进入上瓶工位，当多 工位转盘710的工位转到上瓶工位时，控制系统800的PLC给出指令，电磁阀驱动推瓶气缸 242动作，带动推瓶块241向前推进，推瓶块241上突出的预推部分最先接触瓶子的底部，在 推瓶块241逐步向前推的过程中，推瓶块241上端的楔形面把瓶子抬起，同时推瓶块241的 下半部分将瓶子推入多工位转盘710。瓶子推到位后，控制系统800的PLC给出指令，电磁 阀驱动推瓶气缸242复位，带动推瓶块241返回原点，瓶子输送滑道230内后续的瓶落下到 上瓶工位，准备下一次上瓶动作。
[0033] 在本发明的另一个实施例中，所述灌装头机构340包括灌装咀341、支撑所述灌装 咀341的安装块342以及驱动所述安装块342上下移动的升降气缸343,所述灌装咀341 - 端与所述输送料管320连接，另一端伸向位于灌装工位上的瓶子的瓶口。灌装咀341的作用 是将物料准确地灌入瓶子中，使用不锈钢加工而成，支撑所述灌装咀341的安装块342的作 用是安装灌装咀341使其与瓶子对中，材料为不锈钢，安装块342的另一端与升降气缸343 的输出轴连接，灌装咀341通过固定螺丝固定在安装块342上。自动灌装系统300的动作 如图4所示，瓶子由多工位转盘710输送到灌装工位后，升降气缸343在控制系统800的作 用下开始下降，带动安装块342和灌装咀341作下降动作，灌装咀341伸入瓶口中，控制系 统800的PLC给出指令驱动伺服马达，带动计量泵330开始工作，按照事先设置好的参数， 计量泵330将储料罐310内的物料通过输送料管320输送至灌装咀341，最终灌入瓶子中， 灌装完成后在升降气缸343作用下，带动安装块342和灌装咀341上升，多工位转盘710将 灌装好物料的瓶子输送至下一工位，将待灌装的瓶子送入灌装工位，开始下一个循环动作。
[0034] 在本发明的另一个实施例中，所述上内塞机构430包括内塞吸手431、驱动所述内 塞吸手431上下移动的第一升降气缸432、驱动所述内塞吸手431水平移动的第一横移气 缸433、安装在机架主体100上的第一导轨434和在所述第一导轨434上滑动的第一滑块 435,所述第一升降气缸432的缸体安装于所述第一滑块435,所述第一横移气缸433固定 在机架主体100上，并且第一横移气缸433的活塞杆与所述第一滑块435固定连接，所述内 塞吸手431的顶端与所述第一升降气缸432的活塞杆固定连接，所述内塞吸手431的中上 部设有与真空发生器连通的真空管。所述上内塞机构430还包括定位夹块436、驱动所述 定位夹块436夹紧瓶口的定位气缸437、固定所述定位气缸437的定位支撑座438。本发 明的内塞整理及上内塞系统400工作时，如图5所示，接通电源、气源，启动设备，内塞通过 理内塞振荡器410输出到内塞输送导槽420上；此时内塞吸手431在第一横移气缸433作 用下沿第一导轨434运动到达内塞输送导槽420末端取塞位置，在第一升降气缸432作用 下下行套住内塞尖嘴部分，此时真空发生器启动，通过真空管产生真空，内塞被牢牢的吸附 在内塞吸手431上，此时内塞吸手431在第一升降气缸432作用下上升，然后在第一横移气 缸433作用下通过第一导轨434运动到达上塞位置等待瓶子进入上塞位置，此时定位气缸 437手指为打开状态；瓶子通过多工位转盘710输送到上塞工位停止，此时感应电眼检测到 瓶子之后反馈信号给控制系统800中的PLC，PLC根据信号发出指令给电磁阀驱动定位气缸 437动作，定位气缸437的手指带动带导向功能的定位夹块436做夹紧动作，带导向功能的 定位夹块436下半段将瓶子口部牢牢夹紧固定，此时内塞吸手431在第一升降气缸432作 用下下行，通过带导向功能的定位夹块436上半段的导向作用将内塞准确无误的压入瓶子 口中，此时真空发生器停止工作，内塞吸手431与内塞分离，内塞吸手431在第一升降气缸 432作用下上升，在第一横移气缸433作用下沿第一滑块435运动到达内塞输送导槽420末 端取塞位置，吸取内塞返回上塞位置等待下一个瓶子进入上塞位置。在内塞吸手431上升 的同时，带导向功能的定位夹块436在定位气缸437手指带动下打开，此时多工位转盘710 开始动作将上好内塞的瓶子送至下一工位，同时将等待上内塞的瓶子输送至上塞工位。
[0035] 在本发明的另一个实施例中，所述上瓶盖机构540包括瓶盖吸手541、驱动所述瓶 盖吸手541上下移动的第二升降气缸542、驱动所述瓶盖吸手541水平移动的第二横移气缸 543、安装在机架主体100上的第二导轨544和在所述第二导轨544上滑动的第二滑块545， 所述第二升降气缸542的缸体安装于所述第二滑块545,所述第二横移气缸543固定在机 架主体100上，并且第二横移气缸543的活塞杆与所述第二滑块545固定连接，所述瓶盖吸 手541的顶端与所述第二升降气缸542的活塞杆固定连接，所述瓶盖吸手541的中上部设 有与真空发生器连通的真空管546,通过真空发生器的作用，瓶盖吸手541将瓶盖从瓶盖输 送导槽530末端吸取后横移到上盖位置，套在瓶子口上。瓶盖整理及上瓶盖系统500工作 时，如图6所示，瓶盖通过理盖振荡器510输出到瓶盖输送导槽530,此时瓶盖吸手541在第 二横移气缸543作用下沿第二导轨544运动到达瓶盖输送导槽530末端取盖位置，在第二 升降气缸542的作用下下行套住瓶盖顶端部分，此时真空发生器启动，通过真空管546产生 真空，瓶盖被牢牢的吸附在瓶盖吸手541上，此时塞子吸手541在第二升降气缸542的作用 下上升，然后在第二横移气缸543作用下沿第二导轨544运动到达上盖位置等待瓶子进入 上盖位置；瓶子通过多工位转盘710输送到上盖工位停止，此时感应电眼检测到瓶子之后 反馈信号给控制系统800的PLC，PLC根据信号发出指令给电磁阀驱动第二升降气缸542动 作，此时瓶盖吸手541在第二升降气缸542作用下下行，准确无误的将瓶盖套在瓶子口上， 此时真空发生器停止工作瓶盖吸手541与瓶盖分离，瓶盖吸手541在第二升降气缸542作 用下上升，在第二横移气缸543作用下沿第二导轨544运动到达瓶盖输送导槽530末端取 盖位置，吸取瓶盖返回上盖位置等待下一个瓶子进入上盖位置。此时多工位转盘710开始 动作将上好瓶盖的瓶子送至下一工位，同时将等待上瓶盖的瓶子输送至上盖工位。
[0036] 在本发明的一个实施例中，所述扭盖机构610包括与瓶盖形状相适配的仿形扭盖 头611、缓冲套612、缓冲弹簧613、扭力限制器614及驱动所述扭力限制器614转动的传动 机构630,所述仿形扭盖头611的入口为喇叭口形，所述仿形扭盖头611安装在所述缓冲套 612的下端，所述缓冲弹簧613安装在所述缓冲套612的内部，所述仿形扭盖头611在所述 缓冲弹簧613的作用下在缓冲套612内上下移动；所述缓冲套612的上端与所述扭力限制 器614的输出轴连接；所述扭力限制器614安装在所述传动机构630的传动轴上。具体地， 传动机构630包括主动同步轮631、从动同步轮632、平衡安装板633、扭盖马达620、升降轴 634和升降轴套座635,所述从动同步轮632与所述传动轴固定连接，所述扭盖马达620安 装所述平衡安装板633 -端，所述主动同步轮631安装所述扭盖马达620的输出轴上，所述 升降轴634安装所述升降轴套座635内，并在升降轴套座635内作上下动作，所述升降轴 634的顶端与所述平衡安装板633的平衡点位置固定连接。其中仿形扭盖头611的内部形 状根据不同的瓶盖外形设计制作，与瓶盖外形基本吻合，避免扭盖时产生打滑的现象，同时 为了避免打滑造成瓶盖外观损伤，仿形扭盖头611入口为喇叭口形,方便与瓶盖接触过渡 阶段更顺利，仿形扭盖头611安装在缓冲套612下端，可以上下活动，通过安装在缓冲套612 内部的缓冲弹簧613作用复位，缓冲弹簧613的另一个作用就是柔性的平衡旋盖过程中升 降轴直线下降与瓶盖沿螺旋线旋转下降时两者之间不平衡的作用力，使瓶子和瓶盖配合的 螺纹免受过大压力而损伤变形，从而保证扭力控制，缓冲套612上端与扭力限制器614输出 轴连接；本机构使用的扭力限制器614为永磁式，调节方便、控制力精确可靠，扭力限制器 614安装在传动轴下端，传动轴通过传动轴承和传动轴承座安装在平衡安装板633的另一 端，同步皮带装在从动同步轮632与主动同步轮631上起传递扭力的作用。升降轴634的 活动范围可根据不同的产品高度和旋盖要求进行调整，其动力可以由伺服马达或者凸轮机 构提供。升降轴634顶部在平衡安装板633的平衡点位置，使得平衡安装板633两端重力 得到平衡，有利于整个机构的稳定性。
[0037] 优选地，扭盖机构610还包括抱瓶固定块615、抱瓶动块616及驱动所述抱瓶动块 616作开合运动的抱瓶气缸617,所述抱瓶气缸617通过支架固定在机架主体100上。其中 抱瓶固定块615和抱瓶动块616由摩擦力较大但是又兼具柔性的材料制作，既能很好的配 合抱紧瓶子使之在圆周方向不产生旋转，又能保护瓶子不被擦花，同时抱瓶固定块615对 瓶子起定位作用，使瓶子与扭盖机构610保持同一中心，抱瓶固定块615和抱瓶动块616的 外形尺寸根据不同的瓶子外形尺寸设计制作；抱瓶气缸617带动抱瓶动块616完成抱瓶机 构的开合动作，并且提供抱瓶动作的抱紧力。扭盖系统600工作时，如图7所示，抱瓶动块 616在抱瓶气缸617作用力下打开，同时扭盖马达620启动，扭力通过主动同步轮631、同步 皮带、从动同步轮632和传动轴传递给扭力限制器614,扭力限制器614开始转动。此时盖 好瓶盖的瓶子经过多工位转盘710进入扭盖工位，在抱瓶气缸617的作用力下通过抱瓶动 块616和抱瓶固定块615把瓶子抱紧，此时升降轴634带动平衡安装板633,在动力作用下 沿升降轴套座635做下降动作，仿形扭盖头611逐渐下降接触瓶盖，通过喇叭口的过渡作 用，仿形扭盖头611逐渐与瓶盖完全接触开始带动瓶盖旋转，通过缓冲弹簧613的柔性平衡 作用，瓶盖沿螺纹螺旋线与瓶子配合到位并旋紧，当扭盖力达到我们设置的力度要求时，扭 力限制器614开始打滑，仿形扭盖头611和缓冲套612停止转动，此时升降轴634带动平衡 安装板633沿升降轴套座635做上升动作，仿形扭盖头611与瓶盖脱开，扭力限制器614自 动复位仿形扭盖头611和缓冲套612恢复转动，抱瓶动块616在抱瓶气缸617的作用力下 打开，至此完成一次扭盖动作。
[0038] 在本发明的一个实施例中，在输送系统700的多工位转盘710和马达730之间设 置有凸轮分割器750,凸轮分割器750是实现间歇运动的机构，具有分度精度高、运转平稳、 传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑等特点，凸轮分割器750的输出轴安装在所述多工位转 盘710的中心，所述凸轮分割器750驱动多工位转盘710做间歇圆周运动，在多工位转盘 710做间歇圆周运动时，将瓶子从上瓶工位依次送至灌装工位、上塞工位、上盖工位和扭盖 工位。
[0039] 具体的，所述多工位转盘710上均匀设置若干个瓶槽，瓶槽的大小与瓶子相适配， 所述多工位转盘710下方设有托瓶块720,所述托瓶块720中设有若干可自由转动的滚动 体，便于瓶子在多工位转盘710的带动下从上瓶工位依次转动到灌装工位、上塞工位、上盖 工位和扭盖工位。
[0040] 本发明中的理瓶振荡器210、理内塞振荡器410和理盖振荡器510采用现有技术中 的振荡器，或从市场上购买的振荡器，只要能实现本发明的各个系统的功能即可，其具体结 构在此不再赘述。
[0041] 使用本发明实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机时，接通电源、 气源，启动设备，瓶子在理瓶振荡器210自动整理成一定方向排列整齐，通过瓶子输送滑道 230输送到上瓶机构240 ;内塞输送导槽420将理内塞振荡器410整理出来的内塞输送到 上内塞机构430 ;瓶盖输送导槽530将理盖振荡器510整理出来的瓶盖输送到上瓶盖机构 540 ;启动多工位转盘710后，上瓶机构240将瓶子推到多工位转盘710上，多工位转盘710 将瓶子输送至灌装工位后停下，此时灌装头机构340下降将灌装嘴伸入瓶口，计量泵330启 动，通过输送料管320按照事先设置好的灌装量将储料罐310内的物料灌入瓶子；多工位转 盘710将灌好物料的瓶子输送至上内塞工位后停下，上内塞机构430将内塞准确的上到进 入上塞工位的瓶口中。多工位转盘710将上好内塞的瓶子输送至上盖工位后停下，上瓶盖 机构540将瓶盖上到进入上盖工位并已经上好内塞的瓶口上。多工位转盘710将上好瓶盖 的瓶子产品输送至扭盖工位后停下，扭盖系统600按照事先设置好的扭力将瓶盖扭到瓶口 上。多工位转盘7将扭好瓶盖的瓶子产品输送至产品输出输送带，产品输出输送带将瓶子 按照后工序要求将灌装好的瓶子按照一定的方向输送至下一工序。
[0042] 本发明实施例提供的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，采用瓶整理及上 瓶系统200、自动灌装系统300、内塞整理及上内塞系统400、瓶盖整理及上瓶盖系统500和 扭盖系统600代替人手工操作，避免了污染的风险。本发明的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一 体式包装机操作简单，给用户带来极大的便利，产品质量一致性好，各个系统和机构之间紧 凑，顺序动作，工作效率高，并且该自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机占地面积小。 [〇〇43] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，包括机架主体、瓶整理 及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、瓶盖整理及上瓶盖系统、扭盖系统、输 送系统和位于所述机架主体内部的控制系统； 所述瓶整理及上瓶系统，用于将瓶子整理好并放置到上瓶工位，包括理瓶振荡器、支撑 所述理瓶振荡器的第一底座、瓶子输送滑道和上瓶机构，所述瓶子输送滑道一端与所述理 瓶振荡器的出口相连接，另一端与所述上瓶机构相连； 所述自动灌装系统，将所需的物料灌入位于灌装工位的瓶子中，包括储料罐、与所述储 料罐连通的输送料管、计量泵和灌装头机构，所述输送料管通过所述计量泵与所述灌装头 机构连接； 所述内塞整理及上内塞系统，用于将内塞压入位于上塞工位的瓶口中，包括理内塞振 荡器、内塞输送导槽和上内塞机构，所述内塞输送导槽两端分别与所述理内塞振荡器和上 内塞机构连接； 所述瓶盖整理及上瓶盖系统，用于将瓶盖盖在位于上盖工位的已经上好内塞的瓶口 上，包括理盖振荡器、支撑所述理盖振荡器的第二底座、瓶盖输送导槽和上瓶盖机构，所述 瓶盖输送导槽两端分别与所述理盖振荡器和上瓶盖机构连接； 所述扭盖系统，将位于扭盖工位上且已盖在瓶口上的瓶盖扭到瓶口上,包括扭盖机构 和驱动所述扭盖机构的扭盖马达； 所述输送系统，将瓶子从上瓶工位依次送至灌装工位、上塞工位、上盖工位和扭盖工 位，包括多工位转盘、输送带和驱动所述多工位转盘转动的马达；所述多工位转盘旋转地安 装在所述机架主体的台面上，所述瓶整理及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系 统、瓶盖整理及上瓶盖系统、扭盖系统以所述多工位转盘为中心按圆周依次排列； 所述控制系统与所述瓶整理及上瓶系统、自动灌装系统、内塞整理及上内塞系统、瓶盖 整理及上瓶盖系统、扭盖系统和输送系统电性连接，控制各个系统中的每一个动作。
2. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述上 瓶机构包括推瓶块和推动所述推瓶块移动的推瓶气缸，所述推瓶块一端与瓶子相接触，另 一端与所述推瓶气缸的输出轴固定连接，所述推瓶块与瓶子相接触的一端的上部呈楔形， 下部呈凹槽状。
3. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述 灌装头机构包括灌装咀、支撑所述灌装咀的安装块以及驱动所述安装块上下移动的升降气 缸，所述灌装咀一端与所述输送料管连接，另一端伸向位于灌装工位上的瓶子的瓶口。
4. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述上 内塞机构包括内塞吸手、驱动所述内塞吸手上下移动的第一升降气缸、驱动所述内塞吸手 水平移动的第一横移气缸、安装在机架主体上的第一导轨和在所述第一导轨上滑动的第一 滑块，所述第一升降气缸的缸体安装于所述第一滑块，所述第一横移气缸固定在所述机架 主体上，并且第一横移气缸的活塞杆与所述第一滑块固定连接，所述内塞吸手的顶端与所 述第一升降气缸的活塞杆固定连接，所述内塞吸手的中上部设有与真空发生器连通的真空 管。
5. 如权利要求4所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述上 内塞机构还包括定位夹块、驱动所述定位夹块夹紧瓶口的定位气缸、固定所述定位气缸的 定位支撑座。
6. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述上 瓶盖机构包括瓶盖吸手、驱动所述瓶盖吸手上下移动的第二升降气缸、驱动所述瓶盖吸手 水平移动的第二横移气缸、安装在所述机架主体上的第二导轨和在所述第二导轨上滑动的 第二滑块，所述第二升降气缸的缸体安装于所述第二滑块，所述第二横移气缸固定在机架 主体上，并且第二横移气缸的活塞杆与所述第二滑块固定连接，所述瓶盖吸手的顶端与所 述第二升降气缸的活塞杆固定连接，所述瓶盖吸手的中上部设有与真空发生器连通的真空 管。
7. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述扭 盖机构包括与瓶盖形状相适配的仿形扭盖头、缓冲套、缓冲弹簧、扭力限制器及驱动所述扭 力限制器转动的传动机构，所述仿形扭盖头的入口为喇叭口形，所述仿形扭盖头安装在所 述缓冲套的下端，所述缓冲弹簧安装在所述缓冲套内部，所述仿形扭盖头在所述缓冲弹簧 的作用下在缓冲套内上下移动；所述缓冲套的上端与所述扭力限制器的输出轴连接；所述 扭力限制器安装在所述传动机构的传动轴上；所述扭盖机构还包括抱瓶固定块、抱瓶动块 及驱动所述抱瓶动块作开合运动的抱瓶气缸，所述抱瓶气缸通过支架固定在机架主体上。
8. 如权利要求7所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述传 动机构包括主动同步轮、从动同步轮、平衡安装板、扭盖马达、升降轴和升降轴套座，所述从 动同步轮与所述传动轴固定连接，所述扭盖马达安装所述平衡安装板一端，所述主动同步 轮安装所述扭盖马达的输出轴上，所述升降轴安装所述升降轴套座内，并在升降轴套座内 作上下动作，所述升降轴的顶端与所述平衡安装板的平衡点位置固定连接。
9. 如权利要求1所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述多 工位转盘上均匀设置若干个瓶槽，瓶槽的大小与瓶子相适配，所述多工位转盘下方设有托 瓶块，所述托瓶块中设有若干可自由转动的滚动体。
10. 如权利要求9所述的自动上瓶、灌装、上塞、上盖一体式包装机，其特征在于，所述 多工位转盘通过凸轮分割器与所述马达相连接，所述凸轮分割器的输出轴安装在所述多工 位转盘的中心。
【文档编号】B67C7/00GK104058358SQ201410268912
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】伍赞, 刘如强, 万建辉, 吴金龙, 王兆湘 申请人:广州丽盈塑料有限公司