CN102121853A - 一种多工位水银体温计转台接泡设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水银体温计生产机械设备技术领域，特别涉及多工位的水银体温计生产设备，它包括机架、基盘、传动系统、转盘、智能控制平台和十个工位，这十个工位包括上泡管、上三角料、预热、接泡管、卸料五道工序。机架上固定有传动系统，动力通过伺服电机带动主轴，主轴再连接转盘，转盘上固定有10个工作台钳，五道工序的机构分别固定机架（圆盘形）的指定位置上。转盘每转36°，机器就完成一个工位的移动，五道工序也属于并行动作。本发明结合水银体温计的生产工艺，创造性地采取了三角料的熔接中心与旋转圆柱夹具的圆心重合的方式，同时保证三角料和泡管烧结时的旋转，使得烧结处受热均匀，大大提高了水银体温计接泡的成功率。

Description

一种多工位水银体温计转台接泡设备

技术领域

本发明涉及水银体温计生产领域，尤其是一种多工位水银体温计接泡设备。

背景技术

水银体温计是具有百年历史的老产品，属于劳动密集型低利润产品，如果没有足够的专业化制造水平，在今后几年的激烈竞争中则难以生存。随着劳动成本的不断提高，体温计利润的提高已经遇到了一个瓶颈。因此，提高机械化程度已成为当前企业最迫切的任务。在需要进行技术改造的若干项目中，水银体温计的接泡工序显得尤为重要。

全球的水银体温计主要在中国生产，其中工艺水平基本相近，生产企业都属于小型企业，平均70%的工作量是手工作业。拉颈、接泡与缩喉工艺还依赖于人工。虽然拉颈与接泡均有过机械化改造，但均未产生有价值的经济效益。水银体温计的成本80%是劳动力，解决劳动成本问题是企业的核心问题，而提高劳动生产率是降低成本最有效的办法。转台接泡机又是最有效地提高劳动生产率的方法之一，因为本转台接泡机可以让接泡工序的生产效率直接提高六倍。

发明内容

现有的两种水银体温计接泡设备：单根接泡机，是上世纪70年代的老式机器，曾经发挥过作用。但该种机器老化陈旧，又属于淘汰型结构，一台机器的工作效率只相当于人工效率的70%。必须多台机器同时使用，才能提高工作效率，而且三角料料还存在定向送料的问题。另一种是五杆转台接泡机，是一种新型结构的接泡机，它利用转台形成十个工作定位点。来完成自动上料、预热、烧接、吹气、卸料等工步内容。五根料管同时进行，搭建了现代专业化生产设备的雏形，但是这台机器采用的是纯机械设计，智能化程度偏低且工艺问题没有考虑到位，废品率较高，因而无法投入使用。

发明人根据以上两台机器的情况，做了大量的传动结构研究，并到体温计厂了解生产工艺要求，认真进行工艺分析。基本找出了其中失败的主要原因，一是要解决三角料烧结旋转问题，二是要提高机电一体化控制水平。

为了克服已有的水银体温计接泡设备工作效率、定向送料和工艺落后的问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下。

本发明的一种多工位水银体温计转台接泡设备，包括机架、基盘、传动系统、转盘、智能控制平台和十个工位，这十个工位包括上泡管、上三角料、预热、接泡管和卸料五道工序。其特征在于，转盘通过主轴安装在机架上，传动系统由伺服电机和减速机与主轴传动连接，主轴通过轴承固定于轴套上，轴套固定于基盘上，基盘固定于机架上，五道工序的结构分别固定于基盘上。该设备的五道工序的机械结构分别固定于基盘的十等分点上。基盘上安装有零位传感器，当转盘每旋转一周，进行零位自动校正。所述的上泡管由泡管漏斗、泡管槽、泡管槽驱动模组、泡管推针、泡管推针驱动模组、支撑座和过渡桥组成。所述驱动模组由步进电机、联轴器和线性模组组成。所述过渡桥安装于泡管槽和泡管夹具之间，可上下升降，由气缸驱动。所述上三角料由三角料漏斗、三角料槽、三角料槽驱动模组、三角料推针、三角料推针驱动模组、三角料套管旋转机构、支撑座和限位板组成。所述限位板安装于三角料夹具后边，可上下升降，由气缸驱动。所述三角料套管旋转机构由步进电机、联轴器和线性模组组成，它可以使三角料套管旋转起来，使得三角料更容易被推进三角料套管中。所述预热占有两个工位，分别为预热一和预热二，预热机构由灯头、气缸和三角料套管旋转机构组成，气缸和灯头由隔热垫连接，可上下升降，灯头分别充有煤气和氧气，可调节气量。所述接泡管占有三个工位，分别为推泡管、加热和揉泡管，推泡管和揉泡管由步进电机、联轴器、线性模组、三角料套管旋转机构和平行夹组成。所述卸料由步进电机、联轴器、线性模组、平行夹、推料气缸、支撑座和料斗组成。所述转盘上均匀安装了十个工作台钳，每个工作台钳上装有六个三角料夹具和泡管夹具。所述三角料夹具由黄铜线切割而成，中间孔的形状为等腰三角形，根据三角料轮廓割成，黄铜管中间被割出一道槽，装上磷铜片，用来压紧三角料，防止其在旋转过程中出现位置错动。所述泡管夹具的中心孔与三角料夹具的三角孔内切圆同圆心，以保证接泡的准确性，泡管夹具由弹簧和弹珠对其进行压紧。

本发明的有益效果主要表现在：1.采取三角料的熔接中心与旋转圆柱夹具的圆心重合的方式，将彻底改变目前同类机械中的弊端；2.本机器大量采用测控及伺服控制方面的原理，大大提高了机器的智能化程度。本设备用ARM9控制系统控制，主轴由伺服电机带动，可在工作过程中实现转速的调节和各工位的准确定位。触摸式液晶显示屏可使操作人员方便操作机床。本机床每个工位可同时烧结6根体温计，机床各工位属于并联式运行，整体加工时间由最长工位的时间决定，各工位的运行时间可在触摸屏中调节参数进行设定，本台机床可以在20秒内烧结好6根体温计。

附图说明

图1是本发明实施例的多工位体温计转台接泡设备的俯视图。

图2是本发明实施例的多工位体温计转台接泡设备的等轴测图。

图3是本发明实施例的往工作台钳的结构示意图。

图4是本发明实施例的上泡管工序的结构示意图。

图5是本发明实施例的上三角料工序的结构示意图。

图6是本发明实施例的卸料工序的结构示意图。

图7是本发明实施例的三角料套管旋转驱动机构的示意图。

图8是本发明实施例的泡管推拉驱动机构的示意图。

图9是本发明实施例的三角料和泡管示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1、图2，一种多工位水银体温计转台接泡设备，包括机架9、基盘7、传动系统、转盘6、智能控制平台和十个工位，这十个工位包括上泡管1、上三角料2、预热3、接泡管4和卸料5五道工序。其中，转盘6通过主轴安装在机架9上，传动系统由伺服电机8和减速机10与主轴传动连接，主轴通过轴承固定于轴套上，轴套固定于基盘7上，基盘7固定于机架9上，五道工序的结构分别固定于基盘7上。该设备的五道工序的机械结构分别固定于基盘7的十等分点上。基盘7上安装有零位传感器，当转盘每旋转一周，进行零位自动校正。

参照图3，所述上泡管1机构由泡管漏斗11、泡管槽12、泡管槽驱动模组13、泡管推针14、泡管推针驱动模组15、支撑座16和过渡桥17组成。所述驱动模组由步进电机、联轴器和线性模组组成。所述过渡桥17安装于泡管槽12和泡管夹具之间，可上下升降，由气缸驱动。

参照图4，所述上三角料2机构由三角料漏斗18、三角料槽19、三角料槽驱动模组20、三角料推针21、三角料推针驱动模组22、三角料套管旋转机构（如图7所示）、支撑座23和限位板24组成。所述限位板安装于三角料夹具后边，可上下升降，由气缸驱动。所述三角料套管旋转机构（如图7所示）由步进电机、联轴器和线性模组组成，它可以使三角料套管旋转起来，使得三角料更容易被推进三角料套管中。

所述预热3机构占有两个工位，分别为预热一和预热二，预热机构由灯头、气缸和三角料套管旋转机构组成，气缸和灯头由隔热垫连接，可上下升降，灯头分别充有煤气和氧气，可调节气量。

参照图5，所述接泡管4占有三个工位，分别为推泡管、加热和揉泡管，推泡管和揉泡管由步进电机25、联轴器26、线性模组27、三角料套管旋转机构（如图7所示）和平行夹28组成。

参照图6，所述卸料5机构由步进电机29、联轴器30、线性模组31、平行夹32、推料气缸33、支撑座34和料斗组成。

参照图8，所述转盘6上均匀安装了十个工作台钳，每个工作台钳上装有六个三角料夹具35和泡管夹具36。所述三角料夹具35由黄铜线切割而成，中间孔的形状为等腰三角形，根据三角料轮廓割成，黄铜管中间被割出一道槽，装上磷铜片37，用来压紧三角料，防止其在旋转过程中出现位置错动。所述泡管夹具36的中心孔与三角料夹具的三角孔内切圆同圆心，以保证接泡的准确性，泡管夹具由弹簧和弹珠对其进行压紧。

本实施例的具体工作过程为：通过智能控制平台控制伺服电机并进行无极调速，伺服电机经过减速机减速带动主轴旋转；主轴与转盘紧固连接，转盘也随着旋转；该设备的五道工序的机械结构分别固定于基盘的十等分点上。转盘每次旋转36°，重复精度保证在0.05°，从而使得转盘上的十个工作台钳每旋转一次就与相应的工序相配合，转盘每旋转一周就就会通过零位传感器自动校正。

上泡管工序为本设备的第一道工序，首先是泡管槽在线性模组的驱动下在泡管漏斗下方来回运动一次，泡管槽上边缘与漏斗下边缘间隙为0.5mm，以保证泡管能顺利落入槽内，通过接近开关控制泡管槽的前后极限位置；等泡管槽到位后，线性模组驱动泡管推针，将泡管通过过渡桥，推进工作台钳的泡管夹内，到位后，有接近开关进行检测，两个线性模组分别进行回位，整个过程都是通过传感器信号控制，动作准确、可靠。

上三角料为第二道工序，首先是三角料槽在线性模组的驱动下在三角料漏斗下方来回运动一次，三角料槽上边缘与漏斗下边缘间隙为0.5mm，以保证三角料能顺利落入槽内，通过接近开关控制三角料槽的前后极限位置；等三角料槽到位后，线性模组驱动三角料推针，将三角料推进工作台钳的三角料套筒中，并通过限位板进行限位，在推三角料的过程中，三角料铜管会随着驱动机构的驱动会左右旋转，以利于三角料的插入，三角料到位后，两个线性模组分别进行回位。

预热为本设备的第三道工序，当转盘转过36°之后，三角料套筒驱动机构会将三角料套筒带着左右旋转，预热灯头会随着气缸驱动上升对三角料头进行加热，旋转起来的三角料受热会更加均匀。预热两个工位的加热火焰温度逐渐增大。

接泡管为本设备的第四道工序，首先是平行夹夹住泡管往前伸，前进距离通过传感器进行检测，到位后送夹后退，火焰上升对连在一起的泡管头和三角料进行高温加热，火焰温度要控制好；再转到下一个工位，对接泡处进一步的加热；然后转到下一个工位，线性模组驱动平行夹前进夹住泡管尾部进行前后微动，并对管内进行吹气，防止玻璃堵塞泡口，并冷却熔融的玻璃。

卸料为本设备的最后一道工序，线性模组驱动平行前进夹住三角料的尾部，并后退，拔出三角料后松夹，推料气缸将接好泡的三角料推入料斗中。

本设备结合三角体温计的生产工艺创造性的采取三角料的熔接中心与旋转圆柱夹具的圆心重合的方式，同时保证三角料和泡管烧结时的旋转，使得烧结处受热均匀，这些设计将改变同类机械设备的弊端。于此同时，本机器大量采用测控及伺服控制方面的原理，如接泡一个工位，就有25个参数可以由操作人员人为设置，这将大大提高机器的智能化程度。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (15)

1.一种多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：包括机架（9）、基盘（7）、传动系统、转盘（6）、智能控制平台和十个工位，所述十个工位包括上泡管（1）、上三角料（2）、预热（3）、接泡管（4）和卸料（5）五道工序；所述转盘（6）通过主轴安装在机架（9）上，所述传动系统由伺服电机（8）和减速机（10）与主轴传动连接，所述主轴通过轴承固定于轴套上，所述轴套固定于所述基盘（7）上，所述基盘（7）固定于所述机架（9）上，所述五道工序的结构分别固定于所述基盘（7）上。

2.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述五道工序的机械结构分别固定于所述基盘（7）的十等分点上。

3.根据权利要求1或2所述的多工位水银体温计接泡设备，其特征在于：所述基盘（7）上安装有零位传感器，当转盘每旋转一周，进行零位自动校正。

4.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述上泡管（1）由泡管漏斗、泡管槽、泡管槽驱动模组、泡管推针、泡管推针驱动模组、支撑座和过渡桥组成。

5.根据权利要求4所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述驱动模组由步进电机、联轴器和线性模组组成。

6.根据权利要求4所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述过渡桥安装于泡管槽和泡管夹具之间，可上下升降，由气缸驱动。

7.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述上三角料（2）由三角料漏斗、三角料槽、三角料槽驱动模组、三角料推针、三角料推针驱动模组、三角料套管旋转机构、支撑座和限位板组成。

8.根据权利要求7所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述限位板安装于三角料夹具后边，可上下升降，由气缸驱动。

9.根据权利要求7所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述三角料套管旋转机构由步进电机、联轴器和线性模组组成，它可以使三角料套管旋转起来，使得三角料更容易被推进三角料套管中。

10.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述预热（3）占有两个工位，分别为预热一和预热二，预热机构由灯头、气缸和三角料套管旋转机构组成，气缸和灯头由隔热垫连接，可上下升降，灯头分别充有煤气和氧气，可调节气量。

11.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述接泡管（4）占有三个工位，分别为推泡管、加热和揉泡管，推泡管和揉泡管由步进电机、联轴器、线性模组、三角料套管旋转机构和平行夹组成。

12.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述卸料（5）由步进电机、联轴器、线性模组、平行夹、推料气缸、支撑座和料斗组成。

13.根据权利要求1所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述转盘（6）上均匀安装了十个工作台钳，每个工作台钳上装有六个三角料夹具和泡管夹具。

14.根据权利要求13所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述三角料夹具由黄铜线切割而成，中间孔的形状为等腰三角形，根据三角料轮廓割成，黄铜管中间被割出一道槽，装上磷铜片，用来压紧三角料，防止其在旋转过程中出现位置错动。

15.根据权利要求13所述的多工位水银体温计转台接泡设备，其特征在于：所述泡管夹具的中心孔与三角料夹具的三角孔内切圆同圆心，以保证接泡的准确性，泡管夹具由弹簧和弹珠对其进行压紧。

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