CN109263023B - 一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，底模模架上设有楔形环槽，左、右模架上均设有楔形卡环；机架上设有位于底模模架下方的支架；连杆机构包括设于机架上的第二轴、固设于第二轴上的第一摆臂、设于第二轴和开合模模架之间的第一驱动机构、用于驱动第一摆臂的凸轮机构、设于底模模架和支架之间的复位弹簧、一端铰接在第一摆臂上的第一连杆、一端铰接在底模模架上的第二连杆、一端铰接在支架上的且另一端分别与第一、第二连杆铰接的第三连杆；三条连杆中有且仅有一根从中断开并形成具有至少一个冗余自由度的连接机构；具有连接机构的连杆包含拉直和未拉直状态。本发明解决了左、右模架打开伊始和临近闭合时底模不可运动的难题。

Description

一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构

技术领域

本发明涉及吹瓶机技术领域，特别涉及一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构。

背景技术

吹瓶机是生产各种液体包（灌）装用塑料瓶的关键设备。通常，吹瓶机含在一平面内可开合摆动的左、右模架，左、右模架分别内置模具，通过开合模机构的带动，左、右模架摆动形成模架的开与合，与左、右模架摆动运动平面相垂直的另一平面内有一由进动机构控制的底模，当左、右模合模并接近闭合时，左、右模架内置模具的楔形卡环逐渐嵌入到进动到位的底模楔形环槽内，直至锁死并形成与所需加工产品（塑料瓶）外型一致的型腔。经加热工艺处理的瓶坯由送坯机构送至前述型腔内，经吹压、拉伸、冷却等工序，最终形成所需加工产品（塑料瓶）并经取瓶机构取走送入下道工序。吹瓶机各工序要求严格，相互配合要求高，尤其对模架与底模的同步性要求甚严。

现有技术中，按动力源传递划分，底模与模架运动形式有分离式与联动式两类。分离式底模运动控制机构由于与模架的开合模运动控制机构受设计、制造、安装等因素所限，两者运动的同步联动时有影响，机构的动力学特性欠佳，导致吹瓶机整机速度的提高受到限制。联动式底模运动控制机构动力源于开合模凸轮的转子臂，因此底模与模架运动有较好的一致性。由于开合模摆动运动的平面与底模运动平面相互垂直，故底模与模架的联动难以由平面机构实现。联动式主要有两类：一类是圆柱凸轮式（机构）；另一类是空间四杆与平面凸轮复合式（机构）。圆柱凸轮式结构单一、运动零部件少，但圆柱凸轮属空间凸轮，其柱面凸轮凸缘或沟槽轮廓的设计、加工尤其是柱面凸轮中心的安装定位难度大，转子与凸轮轮廓间易卡死或只形成点接触，压应力大，磨损量偏大，尤其当底模动程较大时，受空间尺寸限制的圆柱凸轮廓面压力角将陡增，导致更严重的磨损；空间四连杆与平面凸轮复合式就凸轮廓线的设计、加工、安装较圆柱凸轮简单，但当空间四连杆机构受压时，其承载能力差的弱点将暴露无遗，直接影响吹瓶机整机的高速性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，解决了联动机构中，左模架和右模架打开伊始和临近闭合阶段底模模架不可运动的难题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，用于联动开合模模架和底模模架，所述开合模模架包括绕第一轴转动的设于机架上的左模架和右模架，所述底模模架沿固于所述机架上的底模导柱升降，所述底模模架上设有楔形环槽，所述左模架和所述右模架上均设有用于卡入所述楔形环槽中的楔形卡环；所述连杆机构包括绕自身轴心线方向转动的设于所述机架上的第二轴、一端固设于所述第二轴上的用于驱动所述第二轴转动的第一摆臂、设于所述第二轴和所述开合模模架之间的用于在所述第二轴转动时驱动所述左模架和所述右模架相互配合的转动开模或转动合模的第一驱动机构、用于驱动所述第一摆臂摆动的凸轮机构，所述机架上设有位于所述底模模架下方的支架；

所述连杆机构还包括第二驱动机构、设于所述底模模架和所述支架之间的用于提供驱动所述底模模架上升的弹性回复力的复位弹簧；

所述第二驱动机构包括一端铰接在所述第一摆臂上的第一连杆、一端铰接在所述底模模架上的第二连杆、一端铰接在所述支架上的第三连杆；所述第三连杆的另一端分别与所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端铰接；所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆，三者中有且仅有一根连杆从中断开并形成具有至少一个冗余自由度的连接机构；

具有连接机构的连杆包括未拉直状态和拉直状态；

开模时，所述第一摆臂正向摆动：在所述楔形卡环脱离所述楔形环槽前，具有连接机构的连杆处于未拉直状态；在所述楔形卡环脱离所述楔形环槽后，具有连接机构的连杆处于拉直状态；

合模时，所述底模模架上升复位，在所述楔形卡环进入所述楔形环槽前，具有连接机构的连杆处于拉直状态；所述底模模架停止上升，所述第一摆臂继续反向摆动，在所述楔形卡环进入所述楔形环槽后，具有连接机构的连杆处于未拉直状态。

优选地，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆，三者中有且仅有一根连杆从中断开至少一次，并在每个断开处均形成所述连接机构。

更优选地，所述连接机构为具有一个冗余自由度的铰接点。

更优选地，所述连接机构为具有至少一个冗余自由度的柔性连接件。

优选地，所述第一连杆从中断开形成前牵手和后牵手，所述前牵手和所述后牵手相互铰接。

优选地，所述底模模架合模到位时，所述第二连杆和所述第三连杆均沿竖直方向延伸。

更优选地，所述支架上还设有限位块，所述第三连杆沿竖直方向延伸时，所述限位块抵紧在所述第三连杆远离所述第一连杆的一侧。

优选地，所述第一驱动机构包括固定连接在所述第二轴上的第二摆臂、设于所述第二摆臂和所述开合模模架之间的开合模机构连杆。

优选地，所述凸轮机构包括设于所述第一摆臂上的凸轮转子、用于通过所述凸轮转子驱动所述第一摆臂的凸轮导轨。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，通过在一条连杆上设置具有至少一个冗余自由度的连接机构，不仅使得左模架和右模架在打开伊始阶段，连杆未拉直形成冗余量，无法带动底模模架联动，使楔形卡环和楔形环槽能够顺利脱开，之后连杆拉直，底模模架随着开模同步下降；还使得底模模架上升复位时，连杆拉直，带动左模架和右模架同步合模，并且在左模架和右模架临近闭合阶段，连杆折转形成冗余量，即继续合模时无法带动底模模架上升，使楔形卡环能够顺利嵌入楔形环槽中。

附图说明

附图1为本发明装置的结构示意图一；

附图2为本发明装置的结构示意图二；

附图3为本发明装置的原理示意图。

其中：1、第一轴；2、机架；3、左模架；4、右模架；5、底模模架；6、第二轴；7、第一摆臂；8、第二摆臂；9、开合模机构连杆；10、支架；11、复位弹簧；12、第一连杆；121、前牵手；122、后牵手；123、铰接点；13、第二连杆；14、第三连杆；15、限位块；16、凸轮转子；17底模导柱。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1-3所示，上述一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，用于联动开合模模架和底模模架5。

开合模模架包括绕第一轴1转动的设于机架2上的左模架3、绕第一轴1转动的设于机架2上的用于配合左模架3开模合模的右模架4；底模模架5沿固于机架2（支架10）上的底模导柱17升降。底模模架5上设有楔形环槽，左模架3和右模架4上均设有用于卡入楔形环槽中的楔形卡环。

上述一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构包括绕自身轴心线方向转动的设于机架2上的第二轴6、一端固设于第二轴6上的用于驱动第二轴6转动的第一摆臂7、设于第二轴6和开合模模架之间的用于在第二轴6转动时驱动左模架3和右模架4相互配合的转动开模或转动合模的第一驱动机构、用于驱动第一摆臂7摆动的凸轮机构，机架2上设有位于底模模架5下方的支架10，机架2与支架10一体成型。

在本实施例中，第一轴1和第二轴6均沿竖直方向延伸；第一驱动机构包括固定连接在第二轴6上的第二摆臂8、设于第二摆臂8和开合模模架之间的开合模机构连杆9；凸轮机构包括设于第一摆臂7上的凸轮转子16、用于通过凸轮转子16驱动第一摆臂7的凸轮导轨。

上述一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构还包括第二驱动机构、设于底模模架5和支架10之间的用于提供驱动底模模架5上升的弹性回复力的复位弹簧11。

上述第二驱动机构包括一端铰接在第一摆臂7上的第一连杆12、一端铰接在底模模架5上的第二连杆13、一端铰接在支架10上的第三连杆14；第三连杆14的另一端分别与第一连杆12的另一端和第二连杆13的另一端铰接。第一连杆12、第二连杆13、第三连杆14，三者中有且仅有一根连杆从中断开至少一次并形成连接机构，该连接机构具有至少一个冗余自由度，每个断开处均形成一个连接机构。该连接机构可以是具有一个冗余自由度的铰接点123，也可以是具有至少一个冗余自由度的的柔性连接件。通过设置该具有至少一个冗余自由度的连接机构，使得具有连接机构的连杆包括未拉直状态和拉直状态。在本实施例中，第一连杆12从中断开形成前牵手121和后牵手122，前牵手121和后牵手122相互铰接。

开模时，第一摆臂7正向摆动，通过第一驱动机构带动开合模模架开模，在楔形卡环脱离楔形环槽前，具有连接机构的第一连杆12处于未拉直状态，底模模架5不动，形成针对底模模架5的开模空转期；在楔形卡环脱离楔形环槽后，具有连接机构的第一连杆12处于拉直状态，第一摆臂7继续正向摆动，开合模模架继续开模，联动底模模架5同步下降；

合模时，底模模架5上升复位，在楔形卡环进入楔形环槽前，具有连接机构的第一连杆12处于拉直状态，联动第一摆臂7同步反向摆动，带动开合模模架同步合模；底模模架5停止上升，第一摆臂7继续反向摆动，在楔形卡环进入楔形环槽后，具有连接机构的第一连杆12处于未拉直状态，底模模架5不动，形成针对底模模架5的合模空转期，开合模模架继续合模，直至楔形卡环卡入楔形环槽。

底模模架5合模到位时，第二连杆13和第三连杆14均沿竖直方向延伸，通过调整第二连杆13或第三连杆14的长度可以调整底模模架5的合模高度。在本实施例中，支架10上还设有限位块15，第三连杆14沿竖直方向延伸时，限位块15抵紧在第三连杆14远离第一连杆12的一侧，即第一连杆12和限位块15位于第三连杆14相异的两侧。当第三连杆14与第二连杆13处于合模到位的位置时，易形成第三连杆14的过冲运动，设置限位块15能够限制其过冲运动。

底模模架5在机架2上的滑动构成滑动副，其它部件的连接都是铰链连接，构成转动副或球面副，因此，上述一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构有低副机构通常具有的结构简单、制造容易、工作可靠、能承受较大负荷、传递较大动力等优点。

第一摆臂7、前牵手121、后牵手122、第三连杆14、支架10，五者构成空间五连杆机构。由第一摆臂7带动左模架3和右模架4逐渐张开，直至楔形卡环完全脱离楔形环槽前，该空间五连杆机构实质为空间四连杆机构，底模模架5不运动，形成针对底模模架5的开模空转期；由第一摆臂7带动左模架3和右模架4逐渐闭合，复位弹簧11带动底模模架5复位，自楔形卡环嵌入到合模到位的底模模架5上的楔形环槽内并锁定底模模架5始，该空间五连杆机构实质为空间四连杆机构，底模模架5不运动，形成针对底模模架5的合模空转期。巧妙地运用低副空间五连杆机构与低副空间四连杆机构之间的转换，解决了左模架3和右模架4打开伊始和临近闭合阶段底模模架5不可运动的难题。

以下具体阐述下本实施例的工作过程：

开模时，凸轮机构驱动第一摆臂7正向摆动，通过第一驱动机构带动开合模模架开模，在楔形卡环脱离楔形环槽前，具有连接机构的第一连杆12处于未拉直状态，底模模架5不动，形成针对底模模架5的开模空转期；在楔形卡环脱离楔形环槽后，具有连接机构的第一连杆12处于拉直状态，凸轮机构驱动第一摆臂7继续正向摆动，开合模模架继续开模，联动底模模架5同步下降；

合模时，复位弹簧11驱动底模模架5上升复位，在楔形卡环进入楔形环槽前，具有连接机构的第一连杆12处于拉直状态，联动第一摆臂7同步反向摆动，带动开合模模架同步合模；底模模架5合模到位后停止上升，凸轮机构驱动第一摆臂7继续反向摆动，在楔形卡环进入楔形环槽后，具有连接机构的第一连杆12处于未拉直状态，底模模架5不动，形成针对底模模架5的合模空转期，开合模模架继续合模，直至楔形卡环完全卡入楔形环槽中。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，用于联动开合模模架和底模模架，所述开合模模架包括绕第一轴转动的设于机架上的左模架和右模架，所述底模模架沿固于所述机架上的底模导柱升降，所述底模模架上设有楔形环槽，所述左模架和所述右模架上均设有用于卡入所述楔形环槽中的楔形卡环；所述连杆机构包括绕自身轴心线方向转动的设于所述机架上的第二轴、一端固设于所述第二轴上的用于驱动所述第二轴转动的第一摆臂、设于所述第二轴和所述开合模模架之间的用于在所述第二轴转动时驱动所述左模架和所述右模架相互配合的转动开模或转动合模的第一驱动机构、用于驱动所述第一摆臂摆动的凸轮机构，所述机架上设有位于所述底模模架下方的支架；其特征在于：

所述连杆机构还包括第二驱动机构、设于所述底模模架和所述支架之间的用于提供驱动所述底模模架上升的弹性回复力的复位弹簧；

所述第二驱动机构包括一端铰接在所述第一摆臂上的第一连杆、一端铰接在所述底模模架上的第二连杆、一端铰接在所述支架上的第三连杆；所述第三连杆的另一端分别与所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端铰接；所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆，三者中有且仅有一根连杆从中断开并形成具有至少一个冗余自由度的连接机构；

具有连接机构的连杆包括未拉直状态和拉直状态；

开模时，所述第一摆臂正向摆动：在所述楔形卡环脱离所述楔形环槽前，具有连接机构的连杆处于未拉直状态；在所述楔形卡环脱离所述楔形环槽后，具有连接机构的连杆处于拉直状态；

合模时，所述底模模架上升复位，在所述楔形卡环进入所述楔形环槽前，具有连接机构的连杆处于拉直状态；所述底模模架停止上升，所述第一摆臂继续反向摆动，在所述楔形卡环进入所述楔形环槽后，具有连接机构的连杆处于未拉直状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆，三者中有且仅有一根连杆从中断开至少一次，并在每个断开处均形成所述连接机构。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述连接机构为具有一个冗余自由度的铰接点。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述连接机构为具有至少一个冗余自由度的柔性连接件。

5.根据权利要求1所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述第一连杆从中断开形成前牵手和后牵手，所述前牵手和所述后牵手相互铰接。

6.根据权利要求1所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述底模模架合模到位时，所述第二连杆和所述第三连杆均沿竖直方向延伸。

7.根据权利要求6所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述支架上还设有限位块，所述第三连杆沿竖直方向延伸时，所述限位块抵紧在所述第三连杆远离所述第一连杆的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述第一驱动机构包括固定连接在所述第二轴上的第二摆臂、设于所述第二摆臂和所述开合模模架之间的开合模机构连杆。

9.根据权利要求1所述的一种用于吹瓶机模架联动的连杆机构，其特征在于：所述凸轮机构包括设于所述第一摆臂上的凸轮转子、用于通过所述凸轮转子驱动所述第一摆臂的凸轮导轨。

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