[0001] 本发明涉及容器包装传输设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种实现连续输送的杯、瓶、罐等棱柱形容器定向排列的特种供送螺杆，以更适用于灌装、填充、封口、套标、贴标、打标等进一步的包装处理。

[0002] 现代社会商品在贸易流通中竞争日趋激烈，在保证产品质量前提下，产品包装形式也是日新月异，为了提高客户的购买欲望，许多产品都使用富有个性特点的外包装，这类包装瓶大部分是非圆形的异形瓶。市场上饮料、酒水等用硬质包装容器的外部均贴有形状不一、颜色多样的标签。有些容器的身部和盖子是有方向要求的，便于能按方向贴不同的标签。为提高套标、贴标的成品率和包装的统一性，容器被套标、贴标之前，通常将容器移动到相对设备适当的转动相位，需要对容器按照统一方向进行定向排列。

[0003] 具有非圆截面的容器会由于不能精确定向，影响生产效率和产品质量。目前，容器定向的传统处理方式多采用的是人工摆正和图像识别+机械手操作。人工操作的劳动强度大、效率低，精度难以保证。采用图像识别得到容器的相对位置偏差，控制机械手或夹持旋转装置控制容器运行轨迹或转动角度，完成容器的定向操作，工作节拍慢，不能做到高速、稳定的供送，致使生产效率降低，并且这些装置安装在生产线上机构复杂，成本高，不能满足当今产品高速包装的生产要求。

[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

[0032] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0033] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0034] 在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

[0035] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0036] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

[0037] 实施例1

[0038] 如图1‑4所示，本发明提供了一种实现棱柱形容器定向排列的供送螺杆，包括平行布置且能够同步异向转动的螺杆Ⅰ1和螺杆Ⅱ2；所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2之间间隔有能够容纳所述容器4的距离，所述容器4的侧面能够分别与所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2相接触；所述供送螺杆能够通过所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2的转动逐个输送多个所述容器4并在输送过程中带动各所述容器4转动至相同的相位，从而完成对多个所述容器4的定向排列。

[0039] 进一步地，所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2均沿轴向依次分为容器引入段Ⅰ、容器变速段Ⅱ、容器定向段Ⅲ、容器转动段Ⅳ和容器输出段Ⅴ；

[0040] 如图1中P1所示，所述容器引入段Ⅰ和所述容器变速段Ⅱ内的螺杆槽型均为与所述容器的横截面对应的外接圆尺寸相匹配的圆弧形；所述容器变速段Ⅱ用于增加所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2与所述容器4的接触长度；

[0041] 如图1中P2和P3所示，所述容器定向段Ⅲ内的螺杆槽型沿所述供送螺杆的轴向，由所述圆弧形逐渐变为形状与所述容器4横截面形状相匹配的过渡槽型，所述过渡槽型的槽面与所述供送螺杆的(水平)轴线之间的夹角α＝180/n，n表示所述容器4横截面的边数；

[0042] 所述容器转动段Ⅳ内的螺杆槽型沿所述供送螺杆的轴向，由所述过渡槽型逐渐变为形状与所述容器4横截面形状相匹配的最终槽型，所述最终槽型的槽面与所述供送螺杆的轴线相平行，如图1中P4所示；

[0043] 如图1中P4所示，所述容器输出段Ⅴ内的螺杆槽型均为所述最终槽型，用于平动输出所述容器4，可匀速平动，增速或减速，以满足不同的输出间距要求。

[0044] 针对横截面形状不同的棱柱形容器，可以采用本发明所述的技术方案制作相匹配的所述供送螺杆，实现对不同棱柱形容器的定向排列。

[0045] 进一步地，所述容器引入段Ⅰ和所述容器变速段Ⅱ用于使不同相位的所述容器4(即轴线与所述供送螺杆的轴向呈任一角度的所述容器4)均能通过所述容器引入段Ⅰ进入所述螺杆Ⅰ1与所述螺杆Ⅱ2之间，并使进入所述螺杆Ⅰ1与所述螺杆Ⅱ2之间的所述容器4轴线垂直于所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2的轴线所在平面；

[0046] 所述容器定向段Ⅲ用于推动进入所述螺杆Ⅰ1与所述螺杆Ⅱ2之间的所述容器4转动至能够与所述过渡槽型相互啮合的过渡相位；不同相位的所述容器4在所述容器定向段Ⅲ都能以最小角度转动至相同的所述过渡相位；

[0047] 所述容器转动段Ⅳ用于进一步推动所述容器4转动至能够与所述最终槽型相互啮合的最终相位；不同相位的所述容器4在所述容器转动段Ⅳ都能从所述过渡相位旋转至相同的所述最终相位。

[0048] 在本发明中，以所述容器4的轴向截面上某一顶点为示踪点，不同的相位是指示踪点所在的不同位置，所述螺杆槽型是指螺槽的轴向截面的形状。

[0049] 进一步地，当所述容器引入段Ⅰ内容器间距(相邻两个螺槽之间的距离)>所述容器4的横截面对应的外接圆直径时，所述供送螺杆适用的所述容器4的棱柱边数n≥3；当所述容器引入段Ⅰ内容器间距(相邻两个螺槽之间的距离)＝所述容器4的横截面对应的外接圆直径时，所述供送螺杆适用的所述容器4的棱柱边数n≥5。

[0050] 进一步地，所述容器输出段Ⅴ的螺距根据所述供送螺杆后道设备所需要的输出的所述容器4之间的间距而确定，从而使所述供送螺杆能够满足不同的输出间距要求，实现对所述容器4同一相位和间距的输出。

[0051] 进一步地，所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2分别由两套相同的驱动装置驱动进行同步异向转动，且转动方向均朝向所述容器4所在的方向，使得所述容器4在输送的过程中受到向下的力，能进一步保证所述容器4供送的稳定性，所述驱动装置可以为电机。

[0052] 进一步地，所述螺杆Ⅰ1和所述螺杆Ⅱ2上分别安装有用于监测转动方向及角度的角度传感器，用于监测所述螺杆Ⅰ1和螺杆Ⅱ2的转动情况，从而及时调整所述驱动装置的工作状态，保证所述螺杆Ⅰ1和螺杆Ⅱ2进行同步异向转动。

[0053] 进一步地，所述容器4与所述过渡槽型和所述最终槽型相互啮合时为线接触状态。

[0054] 进一步地，所述容器4可以为杯、瓶或罐等硬质包装容器。

[0055] 本实施例以输送六棱柱形容器为例说明本发明所述实现棱柱形容器定向排列的供送螺杆的工作过程：

[0056] 图2和图3为处于两种极限相位(示踪点M在截面的竖直轴线上以及示踪点N所在的一条边垂直于截面的竖直轴线)的容器在所述供送螺杆中输送过程中位置变化示意图(随着相位变化示踪点位置由M1变至M4)，图4为非极限相位(示踪点Q非示踪点M和示踪点N的位置)下任意相位的容器在所述供送螺杆中输送过程中位置变化示意图；M1～M4、N1～N4、Q1～Q4表示图2～4中随相位变化的示踪点；

[0057] 从图2～4可以看出，由于P1是容器引入段Ⅰ和容器变速段Ⅱ内的圆弧形的螺杆槽型，对应的容器外包络截面3形状为与容器横截面对应外接圆相同的圆形，任何相位进入的六棱柱容器此时在螺杆的螺槽中可以自由转动；P2是容器定向段Ⅲ内的过渡阶段的螺杆槽型，对应的容器外包络截面3形状为处于圆形和六边形之间的多边形，容器定向段Ⅲ内槽型由圆弧形逐渐变为与六棱柱容器横截面形状相匹配的过渡槽型P3，对应的容器外包络截面3形状为与六棱柱容器横截面形状相同的六边形，由于螺杆槽型面积逐渐变小，不同相位的容器逐渐转动到同样的过渡相位，能够避免处于极限位置的容器如图2和图3所示，卡在螺杆上造成容器破裂影响生产的连续性或者对螺杆造成磨损影响螺杆使用寿命；不同相位进入螺杆的六棱柱容器在螺杆的容器引入段Ⅰ、容器变速段Ⅱ、容器定向段Ⅲ，在螺杆对容器实施作用力和槽型的限制下，转动空间逐渐减小，直至同一过渡相位；然后通过容器转动段Ⅳ由过渡相位转动至最终相位，最终相位对应的最终槽型为P4，对应的容器外包络截面3形状为与六棱柱容器横截面形状相同的六边形，同时，P4也是容器输出段Ⅴ输出时螺杆槽型，不同初始相位容器在螺杆容器转动段Ⅳ和容器输出段Ⅴ的相位相同，从而能够完成对多个六棱柱容器的定向排列。

[0058] 无论容器的初始方位如何，本发明所述供送螺杆能够使竖立在输送线上的容器100％按预定的方向(相位)输送给后道包装设备，实现所有容器具有相同的商标、打码等外观形式，整个过程连续高速稳定无冲击，适应了生产线高效高速的发展趋势，提高了容器定向准确性和生产效率，同时有效降低了螺杆磨损和提高螺杆使用寿命。

[0059] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。