一種半自動擰蓋機設計

半自動擰蓋機主要用于制藥、化工、日化等行業的小瓶產品；該系統采用單片機自動控制，配合面板上的控制按鈕，操作簡單方便；該系統能實現了打塞、擰蓋、打碼的自動完成，并且留有放甁、加內塞、放瓶蓋等人工參與作業的工位，能有效地減少勞動強度，提高效率，節約成本。與全人工操作相比，具有傳動準確，效率高等特點.并能與整個傳送系統協調一致。

關鍵詞：半自動；三指手爪；整體設計

1.前言

國內灌裝生產線中廣泛使用的擰蓋機大多為直線式擰蓋機，采用瓶頸掛蓋。經定位、預封后使蓋平穩坐落在瓶口上， 最后由皮帶對蓋頂部搓壓摩擦而將蓋旋緊。該機結構緊湊，旋蓋機構簡單。但在使用實踐中，對小直徑蓋由于搓壓皮帶對蓋的摩擦力矩減小，要高速將蓋旋緊就較困難。另外，現有的旋蓋機主要存在結構復雜、速度低、可靠性差等諸多缺陷， 不利于包裝機的發展。為了適應現代包裝機高速、高效和高可靠性生產的需要， 研制出半自動擰蓋機。這種擰蓋機采用多工位回轉式結構， 機電氣一體化， 具有效率高、速度快、可靠性好和自動度高等特點。

2.半擰蓋機組成及工作原理

2.1.半自動擰蓋機的組成及作用

半自動擰蓋機共有8個工位，相鄰連個工位夾角45度；電機通過減速器減速后經凸輪分割器精確分度。

2.1.1.打塞機構：換向閥控制氣缸上下打塞，可調節不同規格瓶高。

2.1.2.擰蓋機構：氣缸帶動三爪機械手柔性旋轉。

2.1.3.采用機械聯動形式，從凸輪分割器輸入軸端通過齒輪傳動使凸輪帶動整個擰蓋機構上下運動。

2.1.4.電機和同步帶控制手爪連續旋轉，磁粉離合器通過張力控制器控制旋轉力的大小，擰蓋頭的夾緊動作靠氣缸的上下運動來完成。

2.1.5.可調節不同規格瓶高。

2.1.6.合格/次品出瓶機構：電磁換向閥控制氣缸從底部將工件頂出。

2.1.7.回轉圓盤：POM材料回轉圓盤一個。

2.1.8.固瓶機構：氣動手爪夾緊。

2.1.9.控制系統：

a）采用單片機控制。

b）設備具有急停功能，并且可以單獨停掉擰蓋工序。

c）在放甁工序裝有光電傳感器，檢測有無瓶，控制擰蓋運動。

d）當操作工人發現沒有放塞時不進行合格品出瓶，到下一工序次品處出瓶。

2.2.半自動擰蓋機手爪設計

擰蓋手爪機構是整個設計的核心和重心。如圖1所示，氣缸3推動鉸鏈實現三個爪子張開、收緊，從而將瓶蓋放開、夾緊。氣動機械手中氣爪抓取零件是在垂直方向抓取，所以必須考慮到抓取的對中性和可靠性，三手指能滿足該要求，裝夾范圍我們設計21-35mm，基本可以滿足大部分的同時，由于整個手爪機構在向下的過程中由于慣性會對瓶蓋產生刮傷，我們在手爪上安裝了緩沖機構1，緩沖機構選用彈簧進行緩沖，燕尾槽進行導向，和瓶子接觸的地方選用聚四氟乙烯材質，擰蓋子的扭矩選用0.1NM扭矩的磁粉離合器且可以根據不同型號的蓋子設定。

2.3.整體設計

如上圖2所示，8等分的凸輪分割器1帶動托盤4間歇運動，人工在托盤上放置好瓶子，然后加上塞子，打塞氣缸5完成打塞工序后，上下運動氣缸14帶動帶動手爪6沿著直線導軌15向下運動，一直工作狀態直流電機9通過同步帶輪A、B帶動三角手爪6一直保持轉動，待手爪氣缸7抓緊瓶子后進行擰瓶，磁粉離合器11控制著擰蓋的力矩。

3.技術參數

4.結束語

該半自動擰蓋機成本低，性能穩定，維護簡單，可以滿足客戶需求。