CN104973755B - 玻璃杯自动加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃杯自动加工设备，其包括机架、可转动地安装在所述机架上的前端旋转装置、可滑动地安装在机架上的后座、可转动地安装在后座上的后端旋转装置、设置在前端旋转装置和后端旋转装置之间并且可滑动地安装在机架上的加热装置、可翻转地安装在机架上的压板和滚螺纹轮，及若干检测单元。本发明的有益效果为：通过前端旋转装置和后端旋转装置的同步转动，将玻璃管夹在第一夹紧机构和第二夹紧机构之间，通过加热装置使玻璃管需加工部位处于熔融状态，通过压板下压到玻璃管上使得玻璃管缩颈，利于从缩颈处断开，通过滚螺纹轮在玻璃杯的开口处滚动，使得玻璃杯的开口为缩颈状态并且在开口的外壁上滚压出螺纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃杯加工设备，具体涉及一种玻璃杯自动加工设备。
背景技术
目前，单层玻璃杯的制作方法主要有两种，一种是压膜法，利用重头的冲压迫使高温玻璃液在模具中成型，这种制作方法生产玻璃杯，需要配套窑炉对玻璃进行加热至熔融状态，对相关的设备要求较高，成品被扣不平整，被扣、杯身圆度不够，杯体表面往往带脏，透明度差；另一种是吹膜法，是利用气压的压力使熔融状态的玻璃在模具中成型。这种制作方法工艺复杂，效率低，除对配套窑炉，相关设备要求较高外，对具体操作人员的作业水平也要求较高；同时成品杯口一般有波纹，杯身有横纹，杯壁厚薄不均，成品透明度差。这两种方法均存在生产效率较低，单杯加工成本高，成品透明度较差，对生产环境配套设施要求高的问题。因此，需要一种玻璃杯自动加工设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃杯自动加工设备，通过前端旋转装置和后端旋转装置的同步转动，将玻璃管夹在第一夹紧机构和第二夹紧机构之间，通过加热装置使玻璃管需加工部位处于熔融状态，通过压板下压到玻璃管上使得玻璃管缩颈，利于从缩颈处断开，通过滚螺纹轮在玻璃杯的开口处滚动，使得玻璃杯的开口为缩颈状态并且在开口的外壁上滚压出螺纹，上述各动作的执行均由控制器控制，从而自动完成，以克服现有技术存在的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
玻璃杯自动加工设备，包括：
机架；
前端旋转装置，可转动地安装在所述机架上并且其转动由第一动力单元和与其传动连接的第一传动单元驱动，所述前端旋转装置包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第一夹紧机构；
后座，所述后座在第三动力单元和与其传动连接的第三传动单元的驱动下沿靠近/远离所述前端旋转装置的方向可滑动地安装在所述机架上，所述后座上可转动地安装有后端旋转装置，所述后端旋转装置的的转动由所述第一动力单元和与其传动连接的后座传动单元驱动，并且所述第一传动单元的传动比与所述后座传动单元的传动比相同，并且所述前端旋转装置的转向与所述后端旋转装置的转向相同，所述后端旋转装置包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第二夹紧机构，所述第二夹紧机构的轴线与所述第一夹紧机构的轴线重合；
加热装置，设置在所述前端旋转装置和所述后座之间，并且所述加热装置在所述第三动力单元和与所述第三动力单元传动连接的第三传动单元的驱动下在所述第一夹紧机构的轴线方向沿所述机架可滑动地安装；
压板，在第四动力单元和与所述第四动力单元传动连接的第四传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上；
滚螺纹轮，在第五动力单元和与所述第五动力单元传动连接的第五传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上，所述滚螺纹轮的周侧设有若干螺旋的凹槽；
所述机架上安装有检测所述后座的滑动位置的第一位置检测单元、检测所述加热装置的滑动位置的第二位置检测单元、检测所述压板的翻转角度的第三检测单元、检测所述滚螺纹轮的翻转角度的第四位置检测单元；以及
控制器，所述第一动力单元、所述第二动力单元、所述第三动力单元、所述第四动力单元、所述第五动力单元、所述第一位置检测单元、所述第二位置检测单元、所述第三位置检测单元和所述第四位置检测单元均与所述控制器通信连接。
进一步的，本发明还包括杯体滚轮，在第六动力单元和与所述第六动力单元传动连接的第六传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上；所述机架上安装有检测所述杯体滚轮的翻转角度的第五位置检测单元；所述第六动力单元和所述第五位置检测单元均与所述控制器通信连接。
优选的，所述压板朝向玻璃杯的一侧为与第一夹紧机构的轴线平行的平面。
进一步的，杯体滚轮的周侧为圆锥表面，所述杯体滚轮的轴线与第一夹紧机构的轴线平行。
进一步的，所述压板的数量至少为两个，所有所述压板沿前后方向设置。
进一步的，本发明还包括前座，在第七动力单元和与所述第七动力单元传动连接的第七传动单元的驱动下所述前座沿靠近/远离所述后座的方向可滑动地安装在所述机架上，所述前端旋转装置可转动地安装在所述前座上；所述机架上安装有检测所述前座的滑动位置的第六位置检测单元；所述第七动力单元和所述第六位置检测单元均与所述控制器通信连接。
进一步的，还包括燃烧装置，所述燃烧装置包括烧嘴、燃料输送管道和氧气输送管道，所述烧嘴通过所述燃料输送管道与燃料源连接，所述烧嘴通过所述燃料输送管道与氧气源连接，所述燃气输送管道上和所述氧气输送管道上分别安装有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门均与所述控制器通信连接。
进一步的，所述第一夹紧机构为三爪自定心卡盘，所述第二夹紧机构包括一定位座和与所述定位座配合的若干夹具，所述夹具包括与玻璃杯的内径配合的定位夹具和与玻璃杯的开口的内径配合的滚螺纹夹具。
优选的，所述压板、所述螺纹滚轮和所述杯体滚轮均沿左右方向可滑动地设置。
优选的，所述第一动力单元、所述第二动力单元、所述第三动力单元、所述第四动力单元、所述第五动力单元、所述第六动力单元和所述第七动力单元均为电机。
本发明的有益效果为：
通过前端旋转装置和后端旋转装置的同步转动，将玻璃管夹在第一夹紧机构和第二夹紧机构之间，通过加热装置使玻璃管需加工部位处于熔融状态，通过压板下压到玻璃管上使得玻璃管缩颈，利于从缩颈处断开，通过滚螺纹轮在玻璃杯的开口处滚动，使得玻璃杯的开口为缩颈状态并且在开口的外壁上滚压出螺纹，上述各动作的执行均由控制器控制，通过将第一动力单元、第二动力单元、第三动力单元、第四动力单元、第五动力单元、第六动力单元、第七动力单元、第一位置检测单元、第二位置检测单元、第三位置检测单元、第四位置检测单元、第五位置检测单元、第六位置检测单元、第一阀门和第二阀门均与控制器通信连接，使得本发明的自动运行可通过控制器自动运行，大大提高工作效率；不依赖人工，同时自动控制避免人工控制时的操作误差，使得作业流程标准化，降低加工不良的发生概率，减少材料浪费。
附图说明
图1是本发明一视角的立体结构示意图；
图2是本发明又一视角的立体结构示意图；
图3是本发明的控制图；
图4是本发明所述的滚螺纹夹具的立体结构示意图。
图中：100、机架；200、前端旋转装置；201、第一夹紧机构；300、后端旋转装置；301、第二夹紧机构；400、燃烧装置；501、杯体滚轮；601、压板；701、滚螺栓轮；801、主动轴；802、从动轴；901、导轨；902、丝杠；903、后座传动轴；904、滚螺纹夹具。
具体实施方式
优选实施方式
如图1-图4所示，玻璃杯自动加工设备，包括机架100、前端旋转装置200、后座、加热装置、压板601、滚螺纹轮701和控制器，其中：
前端旋转装置200可转动地安装在机架100上并且其转动由第一动力单元和与其传动连接的第一传动单元驱动，前端旋转装置200包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第一夹紧机构201，第一夹紧机构201通过固定玻璃管的一端将玻璃管固定在其上，在第一动力单元和第一传动单元的驱动下使得玻璃管绕其轴线转动；
后座在第三动力单元和与其传动连接的第三传动单元的驱动下沿靠近/远离前端旋转装置200的方向可滑动地安装在机架100上，后座上可转动地安装有后端旋转装置300，后端旋转装置300的的转动由第一动力单元和与其传动连接的后座传动单元驱动，并且第一传动单元的传动比与后座传动单元的传动比相同，并且前端旋转装置200的转向与后端旋转装置300的转向相同，后端旋转装置300包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第二夹紧机构301，第二夹紧机构301的轴线与第一夹紧机构201的轴线重合，同第一夹紧机构201，玻璃管的另一端通过第二夹紧机构301夹紧在后端旋转装置300上，并且在第一动力单元和后座传动单元的驱动下与第一夹紧机构201同步转动，并且保证第二夹紧机构301的轴线与第一夹紧机构201的轴线重合，使得玻璃管的两端绕其轴线同步转动；
加热装置设置在前端旋转装置200和后座之间，并且加热装置在第三动力单元和与第三动力单元传动连接的第三传动单元的驱动下在第一夹紧机构201的轴线方向沿机架100可滑动地安装，加热装置用于向玻璃管的待加工部位加热，通过将玻璃管的待加工部位加热至熔融状态后，借助玻璃加热后的收缩特性或通过杯体滚轮501、压板601和滚螺纹轮701的作用将加热部位加工成相应的形状；
压板601在第四动力单元和与第四动力单元传动连接的第四传动单元的驱动下在与第一夹紧机构201的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在机架100上，玻璃管的两端分别固定在第一夹紧机构201和第二夹紧机构301后，同步转动，然后将加热装置滑动到与玻璃管的待加热部位对应的位置后，待加热部位被加热成熔融状态，此时，在第四动力单元和第四传动单元的作用下，压板601向靠近待加工部位的方向翻转，通过第三位置检测单元检测到压板601翻转到位后，压板601将熔融状态的玻璃管挤压成缩颈的结构，然后在第四动力单元和第四传动单元的作用下压板601脱离与玻璃管的接触后复位；
滚螺纹轮701在第五动力单元和与第五动力单元传动连接的第五传动单元的驱动下在与第一夹紧机构201的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在机架100上，滚螺纹轮701的周侧设有若干螺旋的凹槽，滚螺纹轮701压向玻璃管和脱离玻璃管的过程与压板601的翻转远离类似，故不在此赘述，滚螺纹挤压熔融状态的玻璃管的外壁，然后螺旋的凹槽会在玻璃管的开口的外壁上压制出与凹槽配合的螺纹，用于使用时与杯盖配合，此时，滚螺纹过程中，为了防止滚螺纹轮701沿径向方向将玻璃管向内挤压而导致开口不圆，在第二夹紧机构301安装与该开口配合的滚螺纹夹具904，该滚螺纹夹具904朝向玻璃管的一端具有一圆柱或圆锥的侧面，在滚螺纹夹具904的圆柱或圆锥侧面和滚螺纹轮701的共同作用下，保证开口的形状固定；
机架100上安装有检测后座的滑动位置的第一位置检测单元、检测加热装置的滑动位置的第二位置检测单元、检测压板601的翻转角度的第三检测单元、检测滚螺纹轮701的翻转角度的第四位置检测单元，并且第一动力单元、第二动力单元、第三动力单元、第四动力单元、第五动力单元、第一位置检测单元、第二位置检测单元、第三位置检测单元和第四位置检测单元均与控制器通信连接。
通过前端旋转装置200和后端旋转装置300的同步转动，将玻璃管夹在第一夹紧机构201和第二夹紧机构301之间，通过加热装置使玻璃管需加工部位处于熔融状态，通过压板601下压到玻璃管上使得玻璃管缩颈，利于从缩颈处断开，通过滚螺纹轮701在玻璃杯的开口处滚动，使得玻璃杯的开口为缩颈状态并且在开口的外壁上滚压出螺纹，上述各动作的执行均由控制器控制。
本发明还包括杯体滚轮501，在第六动力单元和与第六动力单元传动连接的第六传动单元的驱动下在与第一夹紧机构201的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在机架100上；机架100上安装有检测杯体滚轮501的翻转角度的第五位置检测单元；第六动力单元和第五位置检测单元均与控制器通信连接。杯体滚轮501、压板601和滚螺纹轮701沿机架100的前后方向布置。
压板601朝向玻璃杯的一侧为与第一夹紧机构201的轴线平行的平面。通过该压板601压向熔融状态的玻璃管，玻璃管在第一夹紧机构201的带动下转动，由此使得熔融状态处的玻璃管的直径变小，利于两玻璃管的分离。
杯体滚轮501的周侧为圆锥表面，杯体滚轮501的轴线与第一夹紧机构201的轴线平行。通过该圆锥侧面与待加工部位的外壁上滚动，可以加工出具有锥度的玻璃杯。
压板601的数量至少为两个，所有压板601沿前后方向设置。本发明还包括前座，在第七动力单元和与第七动力单元传动连接的第七传动单元的驱动下前座沿靠近/远离后座的方向可滑动地安装在机架100上，前端旋转装置200可转动地安装在前座上；机架100上安装有检测前座的滑动位置的第六位置检测单元；第七动力单元和第六位置检测单元均与控制器通信连接。
机架100上沿其长度方向固定有至少两个水平设置并且高度相等的导轨901，前端旋转装置200通过前座、后端旋转装置300通过后座，以及，燃烧装置400均沿两个导轨901可滑动地设置。
燃烧装置400包括烧嘴、燃料输送管道和氧气输送管道，烧嘴通过燃料输送管道与燃料源连接，烧嘴通过燃料输送管道与氧气源连接，燃气输送管道上和氧气输送管道上分别安装有第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门均与控制器通信连接。通常，该燃气输送管道输送的是天然气。
第一夹紧机构201为三爪自定心卡盘，第二夹紧机构301包括一定位座和与定位座配合的若干夹具，夹具包括与玻璃杯的内径配合的定位夹具和与玻璃杯的开口的内径配合的滚螺纹夹具904。压板601、螺纹滚轮和杯体滚轮501均沿左右方向可滑动地设置。第一动力单元、第二动力单元、第三动力单元、第四动力单元、第五动力单元、第六动力单元和第七动力单元均为电机，第一位置检测单元、第二位置检测单元和第六位置检测单元为如超声波等距离检测仪器或行程开关，第三位置检测单元、第四位置检测单元和第五位置检测单元为分别检测压板601、滚螺纹轮701和本体滚轮的翻转角度的角度检测仪器，第一传动单元为链条传动或齿轮传动，后轮单元包括与第一动力单元传动连接的第一链轮、通过链条与第一链轮传动连接的第二链轮、与第二链轮同轴固定连接的后座传动轴903，固定在后座传动轴903的另一端的第三链轮、通过链条与第三链轮传动连接的第四链轮，第四链轮与第二夹紧机构301同轴固定连接，以此保证前端旋转装置200和后端旋转装置300同步转动。第二传动单元、第三传动单元和第七传动单元包括同一根转动连接在机架100上的丝杠902，丝杠902的轴线方向为前后方向，通过分别在前座、后座和燃烧装置400上设置与丝杠902传动连接的螺母，并且该三个螺母分别由第七动力单元、第二动力单元和第三动力单元带动。第四传动单元、第五传动单元和第六传动单元均包括一主动轴801和一从动轴802，该主动轴801分别与第四动力单元、第五动力单元和第六动力单元的动力输出轴同轴连接，三个从动轴802分别与压板601、滚螺纹轮701和杯体滚轮501固定连接，其中，主动轮和从动轮之间通过减速齿轮传动，以实现降低从动轴的转速的目的，从而使得压板601、滚螺纹轮701和杯体滚轮501缓慢地压紧玻璃管，避免过快压向熔融状态的玻璃管，将玻璃管破坏。
Claims (6)
1.玻璃杯自动加工设备，其特征在于，包括：
机架；
前端旋转装置，可转动地安装在所述机架上并且其转动由第一动力单元和与其传动连接的第一传动单元驱动，所述前端旋转装置包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第一夹紧机构；
后座，所述后座在第三动力单元和与其传动连接的第三传动单元的驱动下沿靠近/远离所述前端旋转装置的方向可滑动地安装在所述机架上，所述后座上可转动地安装有后端旋转装置，所述后端旋转装置的转动由所述第一动力单元和与其传动连接的后座传动单元驱动，并且所述第一传动单元的传动比与所述后座传动单元的传动比相同，并且所述前端旋转装置的转向与所述后端旋转装置的转向相同，所述后端旋转装置包括一从周侧夹紧玻璃管的端部的第二夹紧机构，所述第二夹紧机构的轴线与所述第一夹紧机构的轴线重合；
加热装置，设置在所述前端旋转装置和所述后座之间，并且所述加热装置在所述第三动力单元和与所述第三动力单元传动连接的第三传动单元的驱动下在所述第一夹紧机构的轴线方向沿所述机架可滑动地安装；
压板，在第四动力单元和与所述第四动力单元传动连接的第四传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上；
滚螺纹轮，在第五动力单元和与所述第五动力单元传动连接的第五传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上，所述滚螺纹轮的周侧设有若干螺旋的凹槽；
所述机架上安装有检测所述后座的滑动位置的第一位置检测单元、检测所述加热装置的滑动位置的第二位置检测单元、检测所述压板的翻转角度的第三检测单元、检测所述滚螺纹轮的翻转角度的第四位置检测单元；以及
控制器，所述第一动力单元、第二动力单元、所述第三动力单元、所述第四动力单元、所述第五动力单元、所述第一位置检测单元、所述第二位置检测单元、第三位置检测单元和所述第四位置检测单元均与所述控制器通信连接；
所述玻璃杯自动加工设备还包括杯体滚轮，在第六动力单元和与所述第六动力单元传动连接的第六传动单元的驱动下在与所述第一夹紧机构的轴线垂直的竖直平面内可翻转地安装在所述机架上；所述机架上安装有检测所述杯体滚轮的翻转角度的第五位置检测单元；所述第六动力单元和所述第五位置检测单元均与所述控制器通信连接；
所述压板朝向玻璃杯的一侧为与第一夹紧机构的轴线平行的平面；
杯体滚轮的周侧为圆锥表面，所述杯体滚轮的轴线与第一夹紧机构的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的玻璃杯自动加工设备，其特征在于，所述压板的数量至少为两个，所有所述压板沿前后方向设置。
3.根据权利要求1所述的玻璃杯自动加工设备，其特征在于，还包括前座，在第七动力单元和与所述第七动力单元传动连接的第七传动单元的驱动下所述前座沿靠近/远离所述后座的方向可滑动地安装在所述机架上，所述前端旋转装置可转动地安装在所述前座上；所述机架上安装有检测所述前座的滑动位置的第六位置检测单元；所述第七动力单元和所述第六位置检测单元均与所述控制器通信连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的玻璃杯自动加工设备，其特征在于，所述第一夹紧机构为三爪自定心卡盘，所述第二夹紧机构包括一定位座和与所述定位座配合的若干夹具，所述夹具包括与玻璃杯的内径配合的定位夹具和与玻璃杯的开口的内径配合的滚螺纹夹具。
5.根据权利要求3所述的玻璃杯自动加工设备，其特征在于，所述压板、所述滚螺纹轮和所述杯体滚轮均沿左右方向可滑动地设置。
6.根据权利要求5所述的玻璃杯自动加工设备，其特征在于，所述第一动力单元、所述第二动力单元、所述第三动力单元、所述第四动力单元、所述第五动力单元、所述第六动力单元和所述第七动力单元均为电机。
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