CN102503080B - 一种玻璃管送管机构及利用该机构的全自动连续插管机 - Google Patents

Abstract

一种玻璃管送管机构及利用该机构的全自动连续插管机，属于管制玻璃瓶生产设备领域。所述的玻璃管送管机构为推杆制动旋转结构，包括可相对机架(1)前后运动的推杆(30)、与推杆(30)前端活动联接的气爪转动装置及气爪(22)。所述玻璃管送管机构(4)水平安装在储料仓(16)一侧，在储料仓(3)相对玻璃管送管机构(4)的另一侧设有扶管机构。运用本发明玻璃管送管机构的全自动连续插管机可以在制瓶机公转1圈的时间内把玻璃管全部插到制瓶机中，实现高速不间断连续插管，增设上扶管装置增加玻璃管的稳定性，还可实现自动加温、自动剔除废料等功能。

Description

一种玻璃管送管机构及利用该机构的全自动连续插管机

技术领域

一种玻璃管送管机构及利用该机构的全自动连续插管机，属于管制玻璃瓶生产设备领域，具体涉及一种送管机构及利用该机构的连续插管机。

背景技术

国内生产管制玻璃瓶的主要设备是ZP-18型制瓶机，该设备主要是利用预先已经拉制好的玻璃管进行二次加工，生产管制口服液瓶、管制注射剂瓶等食品和药品包装用瓶，该设备是我国上世纪60年代从国外引进的，虽然已使用了70多年，但一直没有大的改进，特别是在上料工序，一直采用人工插管的方式，没能实现自动化，这种方式不仅劳动强度大，而且对操作工的技术要求较高，另外，生产管制玻璃瓶属高温行业，随着社会的发展，人力资源的紧缺，愿意从事此行业的人越来越少，所以严重影响了此行业的发展，急需一种代替人工的全自动连续插管机，因此，由机器插管代替人工插管成一大趋势。

当前，国内管制瓶行业普遍采用管制瓶机，也有采用机器插管的，虽具有极高的性价比，与国外同类产品相比具有很强的价格优势，但在设备操作方面仍有待改进，大致存在以下几个缺陷：

一是目前此类设备不能实现连续插管，只能间隔式的插管，由于国内生产管制玻璃瓶的主要设备是ZP-18型制瓶机，此设备有18个工位，一次能插12根玻璃管，要求必须在设备不停止转动的情况下，由人工连续插完，所以对操作工要求较高，并且有一定的危险性，经常有玻璃管断裂及划伤人手的事故发生；二是玻璃管在生产中的稳定性差，在ZP-18型制瓶机的生产过程中，使用的玻璃管长度都在1.7米左右，由于工艺需要，玻璃管在设备上高速旋转，因此玻璃管越长，在设备中越不稳定，所以在以往的生产中，此环节是影响产品产量和质量的关键环节；三是不能预热，在管制玻璃瓶的生产过程中，给玻璃管加温是技术关键，保持玻璃管温度均匀是个难题，因为玻璃管是按批次插到设备上的，所以刚插到设备上的玻璃管温度较低，而玻璃管加工到最后时，温度已很高，极容易影响玻璃瓶的质量；再者，废料剔除需要人工，在ZP-18型制瓶机的生产工艺中，每换一批玻璃管，都会产生24个废料瓶，在以往的生产中都是靠人工剔除，不仅费时费力，而且影响生产进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够在制瓶机公转一圈的时间内，把玻璃管连续插到设备中的全自动连续插管机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该种玻璃管送管机构，其特征在于：所述的玻璃管送管机构为推杆制动旋转结构，包括可相对机架前后运动的推杆、与推杆前端活动联接的气爪转动装置及气爪。

所述推杆与送管气缸联接，通过滑块安装在机架的导轨上，推杆前端设有联接板，联接板上安装有气爪转动装置，转轴穿过联接板前端的安装孔与气爪联接。

所述气爪转动装置包括安装在转轴上的小齿轮、与小齿轮相啮合的大齿轮、止动杆、摇臂以及与摇臂端部滚轮相配合的凸轮条，大齿轮轴上端与联接板中部联接，下端与摇臂联接，止动杆穿过机架上的定位孔，一端与大齿轮旋转联接，另一端与推杆联接。

一种利用如权利要求1～3任一项所述的玻璃管送管机构的全自动连续插管机，包括机架、安装在机架上部的储料仓以及玻璃管转盘，储料仓内通过卡簧竖直排放有多根玻璃管，其特征在于：所述玻璃管送管机构水平安装在储料仓一侧，在储料仓相对玻璃管送管机构的另一侧设有扶管机构。

所述扶管机构包括支架、安装在支架上的上扶管机构以及安装在玻璃管转盘主机架的定长轴上的下扶管机构，支架下端通过定位轴与玻璃管转盘联接。增加上扶管和下扶管功能，提高了玻璃管在设备中的稳定性，提高产品产量和质量。

所述的上扶管机构包括相对安装在支架上的第一上扶气缸和第二上扶气缸，以及与第一上扶气缸相联接的主动滚轮和与第二上扶气缸相联接的靠轮。

所述的下扶管机构包括下扶气缸、与下扶气缸联接的对齿轮，和通过对齿轮实现相对摆动的两个扶管臂。由下扶气缸带动对齿轮做往复摆动，通过对齿轮带动两个扶管臂开合，从而达到扶住玻璃管的作用，保证落料稳定。

所述玻璃管转盘包括一个十二位转盘和一个六位转盘，在两玻璃管转盘一侧下方均设有废料剔除装置，废料剔除装置包括第一废料气缸和第二废料气缸，第一废料气缸安装在十二位转盘一侧下方的机架上，第二废料气缸安装在六位转盘一侧下方的主机架上。增设废料剔除装置，代替人工剔除，省时省力，降低劳动强度。

在所述玻璃管转盘下方还设有自动加温系统，自动加温系统包括与两套两位两通电磁阀相联接的供氧管路和燃气管路。利用两套两位两通电磁阀来分别控制燃气和氧气，这两套阀由电控柜控制，从而实现给玻璃管自动加温，保持玻璃管的温度均匀，解决玻璃管温度不均问题带来的质量问题。

所述的储料仓为齿链式或转盘鼠笼式，安装36～50根玻璃管。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、送管机构结构设计科学合理，轻松实现连续插管：可连续向插管机输送玻璃管，经大量实验证明，每插1根玻璃管只需要2.2秒钟左右，所以在制瓶机公转一圈的时间内，就能把玻璃管不间断的插到设备中，打破了玻璃管只能间隔式插管的模式。

2、全自动连续插管机中增设扶管功能：增设了上扶管和下扶管机构，由上扶气缸实现在插管时玻璃管的稳定，由下扶气缸带动对齿轮做往复摆动，通过对齿轮带动两个扶管臂开合，从而达到扶住玻璃管保证落料稳定的作用，进一步保证了玻璃管在设备中的稳定性，满足工艺的需要的同时提高了产品的产量和质量。

3、全自动连续插管机中增设自动加温功能：利用两套两位两通电磁阀来分别控制燃气和氧气，这两套阀由电控柜控制，从而实现给玻璃管自动加温，保持玻璃管的温度均匀，解决玻璃管温度不均问题带来的质量问题。

4、全自动连续插管机中增设废料剔除装置，代替人工剔除，省时省力，降低劳动强度；设置定长气缸，把设备中的定长机构固定在设定高度，从而节约了大量的玻璃管原料，提高经济效益和产品质量。

附图说明

图1是本发明送管机构立体图示意图。

图2是本发明结构立体图示意图。

图3是本发明结构侧视图示意图。

其中：1、机架  2、料仓转动气缸  3、储料仓  4、玻璃管送管机构  5、电机  6、第一废料气缸  7、下扶气缸  8、定长气缸  9、计数器  10、第二废料气缸  11、六位转盘  12、旋转夹头  13、十二位转盘  14、定位轴  15、第一上扶气缸  16、第二上扶气缸  17、靠轮  18、主动滚轮  19、卡簧  20、玻璃管  21、止动杆  22、气爪  23、小齿轮  24、大齿轮  25、摇臂  26、滚轮  27、凸轮条  28、转轴  29、导轨  30、推杆  31、支架  32、滑块  33、大齿轮轴  34、联接板  35、扶管臂  36、送管气缸。

图1～3是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～3对本发明做进一步说明：

具体实施方式

参照附图1：

该种玻璃管送管机构为推杆制动旋转结构，包括可相对机架1前后运动的推杆30、与推杆30前端活动联接的气爪转动装置及气爪22，推杆30与送管气缸36联接，通过滑块32安装在机架1的导轨29上，推杆30前端设有联接板34，联接板34上安装有气爪转动装置，转轴28穿过联接板34前端的安装孔与气爪22联接。

气爪转动装置包括安装在转轴28上的小齿轮23、与小齿轮23相啮合的大齿轮24、止动杆21、摇臂25以及与摇臂25端部滚轮26相配合的凸轮条27，大齿轮轴33上端与联接板34中部联接，下端与摇臂25联接，止动杆21穿过机架1上的定位孔，一端与大齿轮24旋转联接，另一端与推杆30联接。

参照附图2和3：

一种利用如上所述的玻璃管送管机构的全自动连续插管机，包括机架1、水平安装在机架1上部的储料仓3、玻璃管送管机构4、玻璃管转盘、上扶管机构、下扶管机构和废料剔除装置。储料仓3为齿链式或转盘鼠笼式，储料仓3内通过卡簧19竖直排放有36～50根玻璃管，通过料仓转动气缸2实现转动工位。

储料仓3内通过卡簧19竖直排放有多根玻璃管20，玻璃管送管机构4水平安装在储料仓16一侧，在储料仓3相对玻璃管送管机构4的另一侧设有扶管机构，扶管机构包括支架31、安装在支架31上的上扶管机构以及安装在玻璃管转盘主机架的定长轴上的下扶管机构，支架31下端通过定位轴14与玻璃管转盘联接。

上扶管机构包括相对安装在支架31上的第一上扶气缸15和第二上扶气缸16，以及与第一上扶气缸15相联接的主动滚轮18和与第二上扶气缸16相联接的两V形靠轮17，第一上扶气缸15一端联接电机5，另一端联接主动滚轮18。

下扶管机构包括下扶气缸7、与下扶气缸7联接的对齿轮，和通过对齿轮实现相对摆动的两个扶管臂35，通过对齿轮带动两个扶管臂35开合，从而达到扶住玻璃管20的作用。

玻璃管转盘包括一个十二位转盘13和一个六位转盘11，在两玻璃管转盘一侧下方均设有废料剔除装置。在玻璃管转盘下方还设有自动加温系统和定长气缸8，自动加温系统包括与两套两位两通电磁阀相联接的供氧管路和燃气管路，利用两套两位两通电磁阀来分别控制燃气和氧气，这两套阀由电控柜控制，从而实现给玻璃管20自动加温；六位转盘11下方的制瓶机架体一侧设有计数器9，定长气缸8安装在制瓶机原机的定长轴下方。

废料剔除装置包括第一废料气缸6和第二废料气缸10，第一废料气缸6安装在十二位转盘13一侧下方的机架1上，第二废料气缸10安装在六位转盘11一侧下方的主机架上。

各气缸均由电控柜的程序指令实现控制，依次完成插管任务。

工作过程如下：

本发明中的玻璃管送管机构的工作原理是利用顺序逻辑控制系统，例如PLC或单片机，按设定的程序来控制气动和机械机构，完成全自动连续插管工作，从而代替人工。

本发明的制瓶机玻璃管转盘由十二位转盘13和六位转盘11组成，都是间歇运动，机速为20跳/min-25跳/min，即计数器9每转一圈，十二位转盘13和六位转盘11转一个工位，共设有18个工位，其中十二位转盘13有12个工位，六位转盘11有6个工位；另外，十二位转盘13的12个旋转夹头12可以插12根玻璃管20，根据需要生产的玻璃瓶规格的不同，每根玻璃管20所产的玻璃瓶的个数是一定的，所以通过设定计数器9的转数，就能准确的确定插管的时间，从而实现自动插管。

本发明的全自动连续插管机在工作时，整个工作过程包括送管、上扶管、插管、下扶管、剔除废料和自动加温等过程。

送管和插管过程：

首先在储料仓3中，通过卡簧19安装36～50根的玻璃管20，第一废料气缸6落下，设备转到下一工位时，推杆30前端装有两个气动的气爪22，通过气爪22夹取一根玻璃管20，送管气缸36带动安装在导轨29上的两根推杆30及止动杆21同时推出，在推出的过程中止动杆21首先因受到机架1限制停止运动，推杆30继续推出，由于止动杆21一端固定联接推杆30，因此，此时止动杆21拉动大齿轮24顺时针摆动，大齿轮24又带动小齿轮23逆时针转动180°，小齿轮23由于安装在转轴28上，所以当送管气缸36推到设定位置时，转轴28带动气爪22同样逆时针转动180°，此时，玻璃管20刚好到达十二位转盘13的旋转夹头12的插管位置，而第一上扶气缸15和第二上扶气缸16同时推出，带动主动滚轮18和两个V形靠轮17夹住玻璃管20，然后气爪22打开，玻璃管20在主动滚轮18的转动下插入旋转夹头12中，完成一次插管。

在送管气缸36推出时，料仓转动气缸2同时推出，通过棘爪和棘轮机构推动储料仓3换了一个工位，过来下一根玻璃管20，而此时送管气缸36带着气爪22推回，当安装在推杆30前端的摇臂25上的滚轮26碰到凸轮条27时，摇臂25转动，摇臂25前端的拨叉拨动大齿轮24转动，从而带动小齿轮23、转轴28和气爪22旋转180°，气爪22正好夹紧下一根玻璃管20，等待设备换位后再执行以上的步骤，直到安装完12根玻璃管20为止，结束十二位转盘13的一轮上料过程。

扶管：

在自动插管工作结束后，第一上扶气缸15和第二上扶气缸16继续按照原程序动作，由于玻璃管20较长，在玻璃管20落料时需要继续扶一段时间，直到计数器9达到某设定值后第一上扶气缸15和第二上扶气缸16才停止动作，为保证上扶机构的稳定性，特别设计了定位轴14，把上扶管机构与主机连起来；下扶管机构安装在原机的定长轴上，由下扶气缸7带动一对齿轮做往复摆动，齿轮带动两个扶管臂35开合，从而达到扶住玻璃管20的作用，保证落料稳定。

废料剔除：

按下电控柜的上料按钮或者在计数器9达到设定值后(约350转)，在制瓶机的1号工位，第一废料气缸6顶起、落下，功能是剔除玻璃管20的末端废料，设备每转一个工位，第一废料气缸6顶起、落下一次，直到转够12个工位，把玻璃管20的末端废料全部剔除，再等计数器9达到设定值后，重复上述动作。

另外，从第一废料气缸6动作开始，当设备转够8个工位时，第二废料气缸10在六位转盘11的4号工位顶起、落下一次，功能是剔除玻璃管20的前端废料，设备每转一个工位，第二废料气缸10顶起、落下一次，直到转够12个工位，把玻璃管20的前端废料全部剔除，等下一轮上料。

自动加温：

从第一废料气缸6动作开始，当设备每转够3个工位时，利用两套两位两通电磁阀来分别控制燃气管路和供氧管路，并由电控柜控制，将火控阀打开，从而实现给刚插上的玻璃管20加温，在计数器9达到设定值时关闭，等下一轮上料。

此外，定长气缸8其作用是为了节约玻璃管20原料，因为每插一批玻璃管20，前12个废料头的长度要尽量缩短，以便节约原料。送管气缸36推出的同时，定长气缸8顶起，把设备中的定长机构固定在设定高度，从而缩短废料头，当计数器9达到设定值时落下，等下一轮上料。

经大量实验证明，每插1根玻璃管20只需要2.2秒钟左右，所以在制瓶机公转一圈的时间内，就能把玻璃管20连续插到设备中，轻松实现连续插管。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种玻璃管送管机构，其特征在于：所述的玻璃管送管机构为推杆制动旋转结构，包括可相对机架（1）前后运动的推杆（30）、与推杆（30）前端活动联接的气爪转动装置及气爪（22）；所述气爪转动装置包括安装在转轴（28）上的小齿轮（23）、与小齿轮（23）相啮合的大齿轮（24）、止动杆（21）、摇臂（25）以及与摇臂（25）端部滚轮（26）相配合的凸轮条（27），大齿轮轴（33）上端与联接板（34）中部联接，下端与摇臂（25）联接，止动杆（21）穿过机架（1）上的定位孔，一端与大齿轮（24）旋转联接，另一端与推杆（30）联接。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃管送管机构，其特征在于：所述推杆（30）与送管气缸（36）联接，通过滑块（32）安装在机架（1）的导轨（29）上，推杆（30）前端设有联接板（34），联接板（34）上安装有气爪转动装置，转轴（28）穿过联接板（34）前端的安装孔与气爪（22）联接。

3.一种利用如权利要求1或2所述的玻璃管送管机构的全自动连续插管机，包括机架（1）、安装在机架（1）上部的储料仓（3）以及玻璃管转盘，储料仓（3）内通过卡簧（19）竖直排放有多根玻璃管（20），其特征在于：所述玻璃管送管机构（4）水平安装在储料仓（3）一侧，在储料仓（3）相对玻璃管送管机构（4）的另一侧设有扶管机构。

4.根据权利要求3所述的全自动连续插管机，其特征在于：所述扶管机构包括支架（31）、安装在支架（31）上的上扶管机构以及安装在玻璃管转盘主机架的定长轴上的下扶管机构，支架（31）下端通过定位轴（14）与玻璃管转盘联接。

5.根据权利要求4所述的全自动连续插管机，其特征在于：所述的上扶管机构包括相对安装在支架（31）上的第一上扶气缸（15）和第二上扶气缸（16），以及与第一上扶气缸（15）相联接的主动滚轮（18）和与第二上扶气缸（16）相联接的靠轮（17）。

6.根据权利要求4所述的全自动连续插管机，其特征在于：所述的下扶管机构包括下扶气缸（7）、与下扶气缸（7）联接的对齿轮，和通过对齿轮实现相对摆动的两个扶管臂（35）。

7.根据权利要求3所述的全自动连续插管机，其特征在于：所述玻璃管转盘包括一个十二位转盘（13）和一个六位转盘（11），在两玻璃管转盘一侧下方均设有废料剔除装置，废料剔除装置包括第一废料气缸（6）和第二废料气缸（10），第一废料气缸（6）安装在十二位转盘（13）一侧下方的机架（1）上，第二废料气缸（10）安装在六位转盘（11）一侧下方的主机架上。

8.根据权利要求3或7所述的全自动连续插管机，其特征在于：在所述玻璃管转盘下方还设有自动加温系统，自动加温系统包括与两套两位两通电磁阀相联接的供氧管路和燃气管路。

9.根据权利要求3所述的全自动连续插管机，其特征在于：所述的储料仓（3）为齿链式或转盘鼠笼式，安装36～50根玻璃管。

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