一种气体充装设备制造技术

本实用新型专利技术涉及液化气体装入压力容器的设备等技术领域，公开了一种气体充装设备，包括转盘机构，转盘机构包括间歇转动执行元件和承载盘，承载盘上均匀布置有若干个夹具，每个夹具用于分别定位放置瓶体和塞盖；本实用新型专利技术还包括若干个绕着承载盘的转动轴心布置的工位执行机构，这些工位执行机构包括塞盖单位给料机构、瓶体单位给料机构、组装机构、充气封口机构和下料机构，承载盘间歇性转动和停止时它们的位置都保持不变；承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留，且这些工位执行机构分别对应于停留在自身位置处的夹具执行动作。本实用新型专利技术提高了生产效率，大大降低操作人员的劳动强度，另外便于整套设备的检修工作。套设备的检修工作。套设备的检修工作。

【技术实现步骤摘要】
一种气体充装设备


[0001]本技术涉及液化气体装入压力容器的设备等
，更具体地是涉及一种气体充装设备。

技术介绍

[0002]碳酸饮料类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料，自从碳酸饮料诞生起便快速风靡全球。目前这类饮料多为固定容量的瓶装产品，虽然品种很多，但是口味是固定的，口味基本上就是常见的几种水果味，且大多数是用食品添加剂勾兑出的口味，食品添加剂对人体健康多多少少会有一定影响，尤其是对儿童。随着人们对饮料安全的关注，和对口味需求的提高，越来越多的家庭开始自制碳酸饮料类产品。例如利用家用苏打水机自制各种口味的苏打水饮料，利用自酿啤酒机自制啤酒等。此类机器中必不可少的供气元件是二氧化碳小钢瓶，也被称为气弹。所以市场对二氧化碳小钢瓶的需求逐年增加。此类装有气体的小钢瓶也称为气弹，不仅可以用于盛装二氧化碳，还可以盛装其它气体，例如奶油发泡用的一氧化二氮。
[0003]现有技术中此类小钢瓶组装充气的方式基本是靠人工利用简单的充气封装设备。但是此种生产方式生产率低，成品率低，劳动强度大。为此名称为一种新型充气机，申请号为201911257564.2的中国专利技术专利申请公开了一种能够为小钢瓶自动充气封装的设备。该专利申请中的方案解决了劳动强度大的问题，但是该方案在执行一整套动作后才能生产出一个气弹产品，生产率还是很低，另外该方案中检测模块很少，这样导致成品率也比较低，而且很容易产生故障，又由于该方案中的各个模块之间结构过于紧凑，出现故障后检修很不方便。
[0004]图1示出了现有技术中的一种气弹m，气弹m包括瓶体m1和塞盖m2。瓶体m1的瓶口处设有凹止口，塞盖m2带有凸止口，塞盖m2的形状接近于常见的减速机上的端盖的形状。如图2所示组装时，将塞盖m2放入瓶体m1的瓶口中，使塞盖m2的凸止口卡在瓶体m1的凹止口处，虽然是凸凹止口配合，但是由于塞盖m2和瓶体m1是自由配合，没有任何挤压变形，所以在凸凹止口配合处仍然会有空隙，所以仍然可以通过瓶口进行充气，充气后立即进行挤压封口。充气和挤压封口过程是通过一套模具完成，该模具一般称为充气封口模。例如前述的申请号为201911257564.2的中国专利技术专利申请中记载的上封口模具612和密封组件62就构成一套充气封口模。
[0005]图1示出的气弹m是通过挤压瓶体m1的瓶口和塞盖m2产生变形来实现密封，这种方式容易在瓶口处产生漏气现象。图3示出了现有技术中的另一种气弹n，气弹n包括瓶体n1、塞盖n2和密封圈n3。其中塞盖n2的形状接近于常见的草帽的形状，密封圈n3套在塞盖n2上。如图4所示组装时，先把密封圈n3套在塞盖n2上形成一个堵头，然后再把堵头装入瓶体n1的瓶口，并依靠瓶体n1的瓶口内的凹止口卡住塞盖n2，然后再进行充气和挤压封口。气弹n的挤压封口原理和气弹m的挤压封口原理基本相同，即利用充气封口模将瓶体n1的瓶口边沿向内压弯，不同的是，瓶口边沿向内压弯后是压在密封圈n3上使密封圈n3受压变形，这样生
产出的气弹是依靠密封圈n3实现密封，密封效果更好，不容易产生漏气现象。另外，现有技术中的充气封装设备，无论是手动设备还是自动设备，大多是针对气弹m。

技术实现思路

[0006]本技术为克服上述现有技术中的不足，提供了一种气体充装设备。
[0007]本技术通过以下技术方案来实现上述目的。
[0008]一种气体充装设备，包括转盘机构，转盘机构包括间歇转动执行元件和固定在间歇转动执行元件的输出端的承载盘，承载盘上绕着其转动轴心均匀布置有若干个夹具，每个夹具用于分别定位放置瓶体和塞盖；上述的气体充装设备还包括若干个绕着承载盘的转动轴心布置的工位执行机构，这些工位执行机构从承载盘转动方向看依次包括塞盖单位给料机构、瓶体单位给料机构、组装机构、充气封口机构和下料机构，其中塞盖单位给料机构和瓶体单位给料机构的位置可以互换；承载盘间歇性转动和停止时这些工位执行机构的位置都保持不变；承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留，且这些工位执行机构分别对应于停留在自身位置处的夹具执行动作；塞盖单位给料机构包括用于将外部塞盖抓取并定位放置于夹具上的塞盖取放机构；瓶体单位给料机构包括用于将外部瓶体抓取并定位放置于夹具上的瓶体取放机构；组装机构用于抓取夹具上的塞盖后将该塞盖装入夹具上的瓶体的瓶口；充气封口机构用于向瓶体内充气并在充气后将瓶体的瓶口和塞盖密封压接在一起形成气弹；下料机构包括用于将充气封口后的瓶体抓取并放置于预设位置的气弹取放机构。
[0009]本方案中的间歇转动执行元件可以是带有电机的凸轮分割器，也可以是由伺服电机驱动的减速机，它们的输出端都可以间歇性转动和停止，承载盘则固定在间歇转动执行元件的输出端，承载盘通常采用圆盘形且具有水平的盘面。夹具固定在承载盘的盘面上，夹具的数量通常和工位执行机构的数量相同，如果空间允许夹具的数量也可以是工位执行机构的数量的整数倍。本方案中用于定位放置瓶体和塞盖的夹具的定位放置结构，本领域技术人员可以根据瓶体和塞盖的外圆面或内圆面进行设计。例如针对图2中示出的瓶体m1可以在夹具上设置一个和瓶体m1的外圆面相匹配的柱形槽定位放置结构，针对图2中示出的塞盖m2可以在夹具上设置一个和塞盖m2的内圆面相匹配的定位柱销放置结构，针对图4中示出的塞盖n2也可以在夹具上设置一个和塞盖n2的内圆面相匹配的定位柱销放置结构。本方案中的塞盖单位给料机构是向承载盘上的夹具进给塞盖的机构，它包括塞盖取放机构，塞盖取放机构用于将外部塞盖抓取并定位放置于夹具上，此处的外部塞盖是指放置在承载盘以外的位置的塞盖，塞盖取放机构可以是带夹爪的XYZ三维运动机械手或者多轴机器人等，例如用带夹爪的多轴机器人将整齐放置在托盘上的塞盖逐个放置在夹具上。本方案中的瓶体单位给料机构是向承载盘上的夹具进给瓶体的机构，它包括瓶体取放机构，瓶体取放机构用于将外部瓶体抓取并定位放置于夹具上，此处的外部瓶体是指放置在承载盘以外的位置的瓶体，瓶体取放机构可以是带夹爪的XYZ三维运动机械手或者多轴机器人等，例如用带夹爪的多轴机器人将整齐放置在托盘上的瓶体逐个放置在夹具上。本方案中的组装机构可以采用带真空吸盘的XYZ三维运动机械手或者多轴机器人等，例如采用带真空吸盘的XYZ三维运动机械手来抓取夹具上的塞盖后将塞盖装入夹具上的瓶体的瓶口。本方案中的充气封口机构可以采用直线驱动组件驱动充气封口模来实现充气和封口，直线驱动组件可
以驱动充气封口模自上至下依次停留在初始位置、向瓶体内充气的位置和对瓶口进行挤压封口的位置。本方案中的下料机构是将充气封口后的瓶体，也就是气弹产品从夹具上取下来并放置于预设位置，该预设位置通常是承载盘以外的位置，例如可以在承载盘以外的位置放置收纳箱来收集气弹产品。气弹取放机构可以是带夹爪的XYZ三维运动机械手或者多轴机器人等，例如用带夹爪的多轴机器人将夹具上的气弹夹起后放置到承载盘以外的收纳箱中。
[0010]简单来讲，本方案是在承载盘上设置多个夹具，并且绕着承载盘布置若干个工位执行机构，每个工位执行机构在承载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体充装设备，其特征在于，包括转盘机构，转盘机构包括间歇转动执行元件和固定在间歇转动执行元件的输出端的承载盘，承载盘上绕着其转动轴心均匀布置有若干个夹具，每个夹具用于分别定位放置瓶体和塞盖；所述的气体充装设备还包括若干个绕着承载盘的转动轴心布置的工位执行机构，这些工位执行机构从承载盘转动方向看依次包括塞盖单位给料机构、瓶体单位给料机构、组装机构、充气封口机构和下料机构，其中塞盖单位给料机构和瓶体单位给料机构的位置可以互换；承载盘间歇性转动和停止时这些工位执行机构的位置都保持不变；承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留，且这些工位执行机构分别对应于停留在自身位置处的夹具执行动作；塞盖单位给料机构包括用于将外部塞盖抓取并定位放置于夹具上的塞盖取放机构；瓶体单位给料机构包括用于将外部瓶体抓取并定位放置于夹具上的瓶体取放机构；组装机构用于抓取夹具上的塞盖后将该塞盖装入夹具上的瓶体的瓶口；充气封口机构用于向瓶体内充气并在充气后将瓶体的瓶口和塞盖密封压接在一起形成气弹；下料机构包括用于将充气封口后的瓶体抓取并放置于预设位置的气弹取放机构。2.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的这些工位执行机构还包括塞盖检查机构；这些工位执行机构绕着承载盘的转动轴心布置，且从承载盘转动方向看塞盖检查机构布置在塞盖单位给料机构之后和组装机构之前；承载盘间歇性转动和停止时这些工位执行机构的位置都保持不变，承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留；塞盖检查机构对应于停留在自身位置处的夹具执行动作，塞盖检查机构包括竖直布置于夹具上的塞盖的上方的塞盖检查气缸，当夹具上定位放置有塞盖时塞盖检查气缸的活塞伸出抵在该塞盖上，当夹具上没有定位放置塞盖时塞盖检查气缸的活塞伸出抵在夹具上，塞盖检查气缸带有用于检测塞盖检查气缸的活塞的位置的磁性开关。3.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的这些工位执行机构还包括瓶体检查机构；这些工位执行机构绕着承载盘的转动轴心布置，且从承载盘转动方向看瓶体检查机构布置在瓶体单位给料机构之后和组装机构之前；承载盘间歇性转动和停止时这些工位执行机构的位置都保持不变，承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留；瓶体检查机构对应于停留在自身位置处的夹具执行动作，瓶体检查机构包括瓶体检查支架和固定在瓶体检查支架上的瓶体检测接近开关。4.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的这些工位执行机构还包括装配检查机构；这些工位执行机构绕着承载盘的转动轴心布置，且从承载盘转动方向看装配检查机构布置在组装机构之后和充气封口机构之前；承载盘间歇性转动和停止时这些工位执行机构的位置都保持不变，承载盘间歇性停止时对应于这些工位执行机构的位置处分别有夹具停留；装配检查机构对应于停留在自身位置处的夹具执行动作，装配检查机构包括竖直布置于夹具上的瓶体的上方的装配检查气缸，当该瓶体内装配有塞盖时装配检查气缸的活塞伸出抵在该塞盖上，当该瓶体内未装配塞盖时装配检查气缸的活塞伸出后从瓶口进入该瓶体内，装配检查气缸带有用于检测装配检查气缸的活塞的位置的磁性开关。5.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的下料机构还包括出料分配机构和用于检测气弹重量的重量检测装置，其中重量检测装置上设有用于定位放置气弹的柱槽，出料分配机构包括接料筒和分配气缸，接料筒内转动连接有分料翻板，分料翻板的背面和分配气缸的活塞铰接，分配气缸的活塞缩回时气弹可以顺着接料筒直接掉落，分配气
缸的活塞伸出时气弹可以沿着分料翻板滑出接料筒的侧面，所述的气弹取放机构包括下料用XZ向气缸机械手，下料用XZ向气缸机械手的Z轴输出端并排固定有移位气动夹爪和下料气动夹爪，移位气动夹爪和下料气动夹爪同时夹紧和松开，下料用XZ向气缸机械手用于将移位气动夹爪在夹具和重量检测装置之间上下和水平往复移动，同时也用于将下料气动夹爪在重量检测装置和出料分配机构之间上下和水平往复移动，其中移位气动夹爪用于抓取夹具上的气弹并放置于重量检测装置的柱槽中，下料气动夹爪用于抓取柱槽中的气弹并放置于接料筒中。6.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的充气封口机构包括竖直输出的充气液压缸、竖直输出的封口液压缸、电磁阀、充气封口模和脱料模，封口液压缸连接在充气液压缸的输出端，电磁阀和充气封口模连接在封口液压缸输出端，脱料模通过导柱滑动连接在充气封口模的下端，脱料模和充气封口模之间夹有压缩弹簧，电磁阀的入口密封连通至外部充气气源，电磁阀的出口和充气封口模的内腔密封连通。7.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的塞盖单位给料机构还包括塞盖分料机构、能够将塞盖统一朝向并排成一列输出的塞盖振动盘和能够接收塞盖并沿直线输出的塞盖直线振动送料器，塞盖振动盘的输出口和塞盖直线振动送料器的输入口对接，塞盖分料机构包括塞盖分料气缸和固定在塞盖分料气缸的活塞的端部的塞盖分料块，塞盖分料气缸布置在塞盖直线振动送料器的输出口处且塞盖分料气缸的活塞伸出方向和塞盖直线振动送料器的输送方向垂直，塞盖分料气缸的活塞伸出时，塞盖分料块将塞盖直线振动送料器输出的单位个塞盖推送到预设的塞盖待取位，同时塞盖分料块挡住塞盖直线振动送料器的输出口，所述的塞盖取放机构包括塞盖用XZ向气缸机械手，塞盖用XZ向气缸机械手的Z轴输出端固定有用于抓取和松开塞盖的塞盖用气动夹爪，塞盖用XZ向气缸机械手用于将塞盖用气动夹爪在塞盖待取位和夹具之间上下和水平往复移动。8.根据权利要求1所述的气体充装设备，其特征在于，所述的瓶体单位给料机构还包括瓶体分料机构、能够将瓶体统一朝向并排成一列输出的瓶体振动盘和用于输送瓶体的输送管道，瓶体振动盘的输出口和输送管道的入口连通，输送管道的出口为竖直输出，瓶体分料机构包括瓶体分料气缸和固定在瓶体分料气缸的活塞的端部的推送块，推送块上设有用于定位放置瓶体的定位槽，推送块布置在输送管道的出口的下方且定位槽正对输送管道的出口，瓶体分料气缸的活塞水平伸出时，推送块将落入定位槽中的瓶体移动到瓶体待取位，同时推送块挡住输送管道的出口，所述的瓶体取放机构包括瓶体用XZ向气缸机械手，瓶体用XZ向气缸机械手的Z轴输出端固定有用于抓取和松开瓶体的瓶体用气动夹爪，瓶体用XZ向气缸机械手用于将瓶体用气动夹爪在瓶体待取位和夹具之间上下和水平往复移动。9.根据权利要求8所述的气体充装设备，其特征在于，所述的瓶体振动盘包括瓶体振动驱动底座、布置于瓶体振动驱动底座上的瓶体振动料斗，瓶体振动料斗的内侧壁设有呈螺旋上升状的瓶体送料轨道，瓶体振动料斗上摆动连接有一个L形钩，L形钩布置在瓶体送料轨道的出口处，L形钩的摆动轴心布置在瓶体送料轨道的出口处上方，瓶体振动盘的输出口为倾斜布置的输出直筒的下口，输出直筒的上口布置在瓶体送料轨道的出口的下方，当瓶体从瓶体送料轨道的出口输出且瓶口朝前时，L形钩的钩部用于伸入瓶口内搭住该瓶体的瓶口端，输出直筒的上口则用于接收该瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国中，
申请(专利权)人：上海众巍化学有限公司，
类型：新型
国别省市：