自動插管裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動插管裝置，特別涉及一種用于玻璃管制瓶機配套上管的自動插管裝置，包括基座箱、升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓取機構(gòu)，升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在基座箱上，抓取機構(gòu)安裝在升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，抓取機構(gòu)包括機械手組件、前推組件，機械手組件通過前推組件連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。本發(fā)明實現(xiàn)制瓶機的自動化插管，提高工作效率，降低工人勞動強度，安全性高。
【專利說明】自動插管裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動插管裝置，特別涉及一種用于玻璃管制瓶機配套上管的自動插管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)國產(chǎn)玻璃管制瓶機的插管大部分由人工來完成，這種方式勞動強度高，工作效率低，并且具有一定的危險性。自動插管裝置是一種為玻璃管制瓶機配套上管的專用設(shè)備，相比于人工的方式，工作效率大幅提高?，F(xiàn)有自動插管裝置存在動作單一，適用性差，取管、插管精確度不高等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種自動插管裝置，實現(xiàn)制瓶機的自動化插管，提高工作效率，降低工人勞動強度，安全性高。
[0004]本發(fā)明所述的自動插管裝置，包括基座箱、升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓取機構(gòu)，升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在基座箱上，抓取機構(gòu)安裝在升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，抓取機構(gòu)包括機械手組件、前推組件，機械手組件通過前推組件連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
[0005]通過前推組件使機械手組件前后移動，通過機械手組件實現(xiàn)對玻璃管的抓取及插入動作，通過升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)抓取機構(gòu)的升降及轉(zhuǎn)動，使機械手組件在取管及放管位置之間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)設(shè)備的自動取管、插管，提高工作效率。
[0006] 所述的機械手組件包括依次連接的旋轉(zhuǎn)電機、旋轉(zhuǎn)減速機,旋轉(zhuǎn)減速機前端設(shè)有旋轉(zhuǎn)板，旋轉(zhuǎn)板兩翼上分別裝有機械手及控制機械手動作的氣缸，旋轉(zhuǎn)電機通過前推組件連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)電機帶動旋轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)機械手的前后移動及旋轉(zhuǎn)，氣缸控制機械手完成抓取及放開的動作，通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機帶動旋轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)角度，可以使機械手完成在水平、傾斜及垂直等各種放料工況下對玻璃管的抓取，具有極高的動作靈活性。通過前推組件可以完成更加精確的定位。
[0007]所述的前推組件包括前推電機、前推絲杠、前推螺母，前推電機前端設(shè)置前推絲杠，前推螺母與前推絲杠螺紋配合，前推螺母通過連接板與安裝旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)電機支座固定連接，前推電機及前推絲杠通過固定板固定在升降底座一側(cè)，升降底座連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。前推電機驅(qū)動前推絲杠轉(zhuǎn)動，使前推螺母沿絲杠向前或向后移動，前推螺母通過連接板帶動旋轉(zhuǎn)電機同時帶動機械手前后移動，升降底座帶動前推組件做升降運動。
[0008]所述的升降底座上裝有前推直線導(dǎo)軌，前推直線導(dǎo)軌上設(shè)置與其配合的前推滑車，前推滑車與旋轉(zhuǎn)電機支座固定連接，旋轉(zhuǎn)電機通過前推滑車在前推直線導(dǎo)軌上做定向移動。
[0009]所述的固定板包括設(shè)置在前推絲杠兩端的支撐板，支撐板上裝有限位塊，支撐板內(nèi)設(shè)置軸承組件，通過限位塊限制前推螺母行程，避免運行過程中發(fā)生意外，提高安全系數(shù)。
[0010]所述的升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括回轉(zhuǎn)組件及升降組件，回轉(zhuǎn)組件與升降組件通過平衡支架連接。
[0011 ] 所述的回轉(zhuǎn)組件包括回轉(zhuǎn)電機、回轉(zhuǎn)減速機、傳動軸，回轉(zhuǎn)電機安裝在基座箱內(nèi)，傳動軸設(shè)置在回轉(zhuǎn)減速機前端，傳動軸穿過基座箱與平衡支架連接，傳動軸裝在主軸套內(nèi)，主軸套下端固定在基座箱上。
[0012]所述的升降組件包括升降電機、升降絲杠、主板，升降絲杠設(shè)置在升降電機前端，其上端部安裝在主板上，主板底部固定在平衡支架上，主板側(cè)面裝有升降直線導(dǎo)軌，升降直線導(dǎo)軌上設(shè)有與其配合的升降滑車，升降滑車與升降底座端部固定連接，升降底座上設(shè)有與升降絲杠螺紋配合的螺帽。傳動軸轉(zhuǎn)動時，將帶動平衡支架及其上的升降組件、抓取組件做回轉(zhuǎn)動作，實現(xiàn)機械手在料倉與制瓶機之間的轉(zhuǎn)移。升降電機驅(qū)動升降絲杠轉(zhuǎn)動，升降底座在螺帽及升降滑車的作用下帶動抓取組件做升降運動，完成插入玻璃管等動作。
[0013]所述的平衡支架為開口向上的U形支架，U形支架上端連接升降組件，其下端連接回轉(zhuǎn)組件，U形支架底部設(shè)有連接孔與傳動軸連接，其頂部與主板底部固定連接。平衡支架還可以為方形的框架式、中空的圓柱形等，采用U形結(jié)構(gòu)最為簡潔。由于在運輸玻璃管的過程中，空載、負載及其他動作情況下重心將會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過安裝U形支架強制動作過程中旋轉(zhuǎn)中心的一致性，使定位精確，提高動作精度。
[0014]所述的主板包括上軸承支板、下軸承支板、底板及豎板，豎板連接上軸承支板、下軸承支板和底板，并位于上下軸承支板、底板的一側(cè)，上下軸承支板上固定升降限位塊，升降限位塊包括上限位塊與下限位塊。通過升降限位塊，限制升降的最高和最低位置，提高安全系數(shù)。
[0015]基座箱內(nèi)安有伺服驅(qū)動器、PLC可編程控制器、變頻器、氣閥、電氣面板等電氣元件。將電氣元件集中于基座箱內(nèi)，便于安裝及控制。
[0016]工作過程:
[0017]通過PLC系統(tǒng)控制各電機的動作，取水平放置的玻璃管時，前推電機動作，機械手伸出到達取管位置，氣缸控制機械手閉合，前推電機動作驅(qū)動機械手縮回，旋轉(zhuǎn)電機動作，旋轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動90°，使玻璃管處于豎直，升降電機啟動，將玻璃管提升到設(shè)定高度，回轉(zhuǎn)電機動作，回轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動180°，玻璃管轉(zhuǎn)移到制瓶機上方，機械手夾持著待插玻璃管處在制瓶機上方的待插位置，前推電機動作，使玻璃管到達制瓶機指定插管工位的正上方，升降電機動作，將玻璃管插入指定工位。最后機械手、升降電機、前推電機、旋轉(zhuǎn)電機、回轉(zhuǎn)電機相繼復(fù)位，進入下一工作周期。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
[0019]本自動插管裝置實現(xiàn)制瓶機的自動化插管，提高工作效率，降低工人勞動強度，安全性高；通過機械手組件可以使機械手完成在水平、傾斜及垂直等各種放料工況下對玻璃管的抓取，動作靈活性強；通過設(shè)置升降限位塊及安裝在支撐板上的限位塊，提高安全系數(shù)；通過安裝U形支架使升降、旋轉(zhuǎn)、前推機構(gòu)的重心與其回轉(zhuǎn)中心的偏移縮至最小，整個機構(gòu)運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，保證了動作精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是旋轉(zhuǎn)電機及升降底座裝配示意圖；
[0022]圖3是抓取機構(gòu)局部剖視示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明工作狀態(tài)圖。
[0024]圖中:1、基座箱；2、回轉(zhuǎn)電機；3、主軸套；4、傳動軸；5、平衡支架；6、升降電機；7、升降限位塊；8、前推電機；9、主板；10、升降絲杠；11、旋轉(zhuǎn)電機；12、機械手；13、升降直線導(dǎo)軌；14、升降滑車；15、旋轉(zhuǎn)減速機；16、升降底座；17、前推直線導(dǎo)軌；18、前推滑車；19、旋轉(zhuǎn)電機支座；20、氣缸；21、支撐板；22、連接板；23、前推螺母；24、前推絲杠；25、旋轉(zhuǎn)板；26、玻璃管；27、上光電傳感器；28、制瓶機；29、下光電傳感器。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施做進一步說明。
[0026]如圖1所示，本自動插管裝置，包括基座箱1、升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓取機構(gòu)，升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在基座箱I上，抓取機構(gòu)安裝在升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括回轉(zhuǎn)組件及升降組件，回轉(zhuǎn)組件與升降組件通過平衡支架5連接，平衡支架5可以為方形框架或中空的圓柱形等，優(yōu)選U形支架?；剞D(zhuǎn)組件包括回轉(zhuǎn)電機2、回轉(zhuǎn)減速機、傳動軸4，回轉(zhuǎn)電機2安裝在基座箱I內(nèi)，傳動軸4設(shè)置在回轉(zhuǎn)減速機前端，回轉(zhuǎn)電機2通過回轉(zhuǎn)減速機及膜片聯(lián)軸器與傳動軸4連接，傳動軸4穿過基座箱I與U形支架固定連接，U形支架底部設(shè)有連接孔，傳動軸4安裝在主軸套3內(nèi)，主軸套3下端通過法蘭固定在基座箱I上，傳動軸4及U形支架形成回轉(zhuǎn)機構(gòu)。升降組件包括升降電機6、升降絲杠10、主板9，升降絲杠10設(shè)置在升降電機6前端，升降電機6通過減速機及聯(lián)軸器與升降絲杠10連接，升降絲杠10上端部安裝在主板9上軸承支板上，升降電機6安裝在U形支架內(nèi)，主板9包括上軸承支板、下軸承支板、底板及豎板，豎板連接上軸承支板、下軸承支板和底板，并位于上下軸承支板、底板的一側(cè)，上下軸承支板上固定升降限位塊7，升降限位塊7包括上限位塊與下限位塊，限制升降行程，提高安全系數(shù)。主板9的底板固定在U形支架頂部，主板9側(cè)面裝有升降直線導(dǎo)軌13，升降直線導(dǎo)軌13上設(shè)有與其配合的升降滑車14，升降滑車14與升降底座16端部固定連接，升降底座16上設(shè)有與升降絲杠10螺紋配合的螺帽。
[0027]如圖2~3所示，抓取機構(gòu)包括機械手組件、前推組件，機械手組件包括旋轉(zhuǎn)電機
11、旋轉(zhuǎn)板25、機械手12，旋轉(zhuǎn)電機11通過旋轉(zhuǎn)減速機15連接旋轉(zhuǎn)板25，旋轉(zhuǎn)板25兩翼上對稱裝有機械手12及控制機械手12動作的氣缸20，機械手12由兩相互扣合的弧形爪組成。旋轉(zhuǎn)電機11連接前推組件，前推組件包括前推電機8、前推絲杠24、前推螺母23，前推電機8前端設(shè)置前推絲杠24，前推電機8通過減速機及聯(lián)軸器與前推絲杠24連接，前推螺母23與前推絲杠24螺紋配合，前推螺母23通過連接板22與安裝旋轉(zhuǎn)電機11的旋轉(zhuǎn)電機支座19固定連接,前推電機8及前推絲杠24通過固定板固定在升降底座16 —側(cè)，固定板包括設(shè)置在前推絲杠24兩端的支撐板21，支撐板21上裝有限位塊，支撐板21限制機械手12的推進行程，其內(nèi)設(shè)置軸承組件，升降底座16上裝有前推直線導(dǎo)軌17，前推直線導(dǎo)軌17上設(shè)置與其配合的前推滑車18，前推滑車18與旋轉(zhuǎn)電機支座19固定連接。
[0028]基座箱I內(nèi)安裝有伺服驅(qū)動器、PLC可編程控制器、變頻器、氣閥、電氣面板等電氣元件，將電氣元件集中于基座箱I內(nèi)，便于安裝及控制。在旋轉(zhuǎn)電機11、升降電機6、回轉(zhuǎn)電機2的相應(yīng)位置上分別安裝有原位(零位)接近開關(guān)及限位接近開關(guān)，并裝有硬性限位塊，以確保設(shè)備的運行安全性。
[0029]工作過程:
[0030]如圖4所不,制瓶機28上設(shè)置有上光電傳感器27、下光電傳感器29。工作時,設(shè)定工作程序，通過PLC系統(tǒng)控制各電機的動作，以取水平放置的玻璃管26為例，前推電機8動作，機械手12伸出到達取管位置，氣缸20控制機械手12閉合，前推電機8動作驅(qū)動機械手12縮回，旋轉(zhuǎn)電機11動作，旋轉(zhuǎn)板25轉(zhuǎn)動90°，使玻璃管26處于豎直，升降電機6啟動，將玻璃管26提升到設(shè)定高度，回轉(zhuǎn)電機2動作，回轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動180°，玻璃管26轉(zhuǎn)移到制瓶機28上方，通過上光電傳感器27和下光電傳感器29檢測對應(yīng)工位是否有玻璃管26，當(dāng)該工位沒有檢測到玻璃管26時，通過制瓶機輸出軸上的接近開關(guān)發(fā)信號給PLC，再由PLC發(fā)指令，當(dāng)制瓶機28該工位轉(zhuǎn)到下一工位即插管工位后，前推電機8動作，將機械手12向前推出到設(shè)定位置，升降電機6立即啟動，機械手12向下移動到設(shè)定位置即插管完成，玻璃管到位后，PLC立即指令氣缸20動作，機械手12張開，前推電機8動作立即回原位，回轉(zhuǎn)電機2動作，轉(zhuǎn)回原位?；剞D(zhuǎn)動作過程中，升降電機6和旋轉(zhuǎn)電機11也同時動作，機械手12復(fù)位，進入下一周期工作過程。
【權(quán)利要求】
1.一種自動插管裝置，包括基座箱(1)、升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓取機構(gòu)，其特征在于:升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在基座箱(1)上，抓取機構(gòu)安裝在升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，抓取機構(gòu)包括機械手組件、前推組件，機械手組件通過前推組件連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的機械手組件包括依次連接的旋轉(zhuǎn)電機(11)、旋轉(zhuǎn)減速機(15)，旋轉(zhuǎn)減速機(15)前端設(shè)有旋轉(zhuǎn)板(25)，旋轉(zhuǎn)板(25)兩翼上分別裝有機械手(12)及控制機械手(12)動作的氣缸(20)，旋轉(zhuǎn)電機(11)通過前推組件連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的前推組件包括前推電機(8)、前推絲杠(24)、前推螺母(23)，前推電機(8)前端設(shè)置前推絲杠(24)，前推螺母(23)與前推絲杠(24)螺紋配合，前推螺母(23)通過連接板(22)與安裝旋轉(zhuǎn)電機(11)的旋轉(zhuǎn)電機支座(19)固定連接，前推電機(8)及前推絲杠(24)通過固定板固定在升降底座(16)一側(cè)，升降底座(16)連接升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的升降底座(16)上裝有前推直線導(dǎo)軌(17)，前推直線導(dǎo)軌(17)上設(shè)置與其配合的前推滑車(18)，前推滑車(18)與旋轉(zhuǎn)電機支座(19)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的固定板包括設(shè)置在前推絲杠(24)兩端的支撐板(21)，支撐板(21)上裝有限位塊，支撐板(21)內(nèi)設(shè)置軸承組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括回轉(zhuǎn)組件及升降組 件，回轉(zhuǎn)組件與升降組件通過平衡支架(5)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的回轉(zhuǎn)組件包括回轉(zhuǎn)電機(2)、回轉(zhuǎn)減速機、傳動軸(4)，回轉(zhuǎn)電機(2)安裝在基座箱(1)內(nèi)，傳動軸(4)設(shè)置在回轉(zhuǎn)減速機前端，傳動軸(4)穿過基座箱(1)與平衡支架(5)連接，傳動軸(4)裝在主軸套(3)內(nèi)，主軸套(3)下端固定在基座箱(1)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的升降組件包括升降電機(6)、升降絲杠(10)、主板(9)，升降絲杠(10)設(shè)置在升降電機(6)前端，其上端部安裝在主板(9)上，主板(9)底部固定在平衡支架(5)上，主板(9)側(cè)面裝有升降直線導(dǎo)軌(13)，升降直線導(dǎo)軌(13)上設(shè)有與其配合的升降滑車(14)，升降滑車(14)與升降底座(16)端部固定連接，升降底座(16)上設(shè)有與升降絲杠(10)螺紋配合的螺帽。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的平衡支架(5)為開口向上的U形支架，U形支架上端連接升降組件，其下端連接回轉(zhuǎn)組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動插管裝置，其特征在于:所述的主板(9)包括上軸承支板、下軸承支板、底板及豎板，豎板連接上軸承支板、下軸承支板和底板，并位于上下軸承支板、底板的一側(cè)，上下軸承支板上固定升降限位塊(7)，升降限位塊(7)包括上限位塊與下限位塊。
【文檔編號】C03B23/045GK104176918SQ201410395229
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】襲建倫, 曹炳才, 張正祝 申請人:博山真空設(shè)備實業(yè)公司