CN111253048B - 一种高效玻璃水壶自动生产装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效玻璃水壶自动生产装置，涉及玻璃壶加工设备。包括依次设置的爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构和传送机构；所述爆口机构，对玻璃壶进行爆口，形成带玻滴的壶口；所述爆底机，对玻璃壶的壶底进行爆底；所述玻滴检测，检测壶口处的玻滴位置并将玻滴转动至规定角度；所述捏嘴机构，正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴；所述传送机构，实现玻璃壶在爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构四者之间的传送，包括机械手和传送带。本发明自动寻找壶口处的玻滴，节省大量人力物力的同时提高玻滴定位的精度，同时实现无玻滴爆底，完成了玻璃壶壶身加工的整体流程。

Description

一种高效玻璃水壶自动生产装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及玻璃壶加工设备，尤其涉及一种高效玻璃水壶自动生产装置及其加工方法。

背景技术

玻璃制品是日常生活中必不可少的器皿，针对杯类玻璃制品，经过将原料吹扫成形后，在口部以上的多余部位需要去除掉，即称之为“爆口”，在切除时，是利用高温的火焰对制品进行局部加热，使局部温度达到熔化流动的状态，料帽在自身重量的作用下脱落，脱落过程中牵连部分被拉长后断开，完成爆口。在实际操作过程中，由于料帽的下降速度不一致，最终牵连处会被拉长后断开，拉长部分会形成玻滴。在玻璃壶生产工艺中，往往需要进行人工定位寻找玻滴，从而在玻滴的位置进行捏嘴，人工寻找玻滴的过程不仅耗费了大量的人力物力，定位的误差也较大。而在玻璃壶的生产过程中，不仅需要爆口，还需要爆底。现有技术中还没有能一次性完成爆口和爆底的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效玻璃水壶自动生产装置及其加工方法，自动寻找壶口处的玻滴，节省大量人力物力的同时提高玻滴定位的精度，同时实现无玻滴爆底，完成了玻璃壶壶身加工的整体流程。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，包括依次设置的爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构和传送机构；所述爆口机构，对玻璃壶进行爆口，形成带玻滴的壶口；所述爆底机，对玻璃壶的壶底进行爆底；所述玻滴检测，检测壶口处的玻滴位置并将玻滴转动至规定角度；所述捏嘴机构，正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴；所述传送机构，实现玻璃壶在爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构四者之间的传送，包括机械手和传送带。

进一步的，所述爆口机构包括夹具和中心带通孔的第二平台，所述第二平台上设置有若干火圈组件，所述火圈组件均匀环布于通孔周侧，所述火圈组件的内缘为圆弧形，紧贴玻璃壶口的边缘。

进一步的，所述火圈组件设置于朝向通孔中心的气缸上。

进一步的，所述玻滴检测机构包括夹具及夹具下方的边缘测量传感器。

进一步的，所述捏嘴机构包括夹具及夹具下方沿所述规定角度运动的导轮，所述导轮安装于进给气缸上。

进一步的，所述夹具为负压夹具，包括吸盘、吸盘顶部的抽气连杆、安装板；所述吸盘和抽气连杆相连接且两者皆为中空结构，吸盘的底部设置有若干抽气孔；所述抽气连杆与安装板转动连接，抽气连杆的一侧设置有与抽气连杆经皮带相连的电机。

进一步的，所述安装板设置于一传动机构上；所述传动机构竖直设置，包括外壳及外壳内竖直安装的丝杆、与丝杆螺纹连接的滑块；所述滑块与安装板固定连接。

进一步的，所述爆底机包括机架及设置在机架上的玻璃壶搬运机构、托盘、被动齿轮、火圈、托盘搬运机构、上推杆、下推杆、推杆传动机构、驱动机构；所述玻璃壶搬运机构设置于机架的一侧，包括二轴机械臂和二轴机械臂上用于夹持玻璃壶的手指气缸；火圈固定在机架的另一侧；所述托盘设置于被动齿轮内，随被动齿轮一同转动，托盘的中心设置用于放置玻璃壶壶底的安装孔，安装孔的底部向内弯折；所述托盘搬运机构，带动托盘及被动齿轮在火圈与手指气缸之间往复运动；所述上推杆和下推杆对称设置在火圈的上方和下方；所述推杆传动机构竖直安装与机架上，带动上推杆和下推杆竖直运动；所述驱动机构，包括传动连杆及设置于传动连杆两端的主动齿轮，传动连杆一端的主动齿轮与位于火圈上方的主动齿轮啮合，另一端的主动齿轮与上推杆和下推杆中的任一个啮合。

进一步的，所述机架内还设置有废料槽，所述废料槽位于火圈下方，废料槽内设置有拨杆。

一种高效玻璃水壶自动生产装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，爆口机构对玻璃壶进行爆口形成带玻滴的壶口；

S2，玻璃壶移动至爆底机的托盘内，托盘随被动齿轮移动至火圈处；

S3，上推杆和下推杆运动至壶底处夹紧壶底；

S4，驱动机构带动下推杆和被动齿轮同步转动，同时，火圈对玻璃壶的壶底进行高温处理；

S5，上推杆和下推杆推动壶底的余料脱离玻璃壶壶体；

S6，玻璃壶传送至玻滴检测机构内，检测壶口上玻滴的位置，并玻璃壶使玻滴处于规定角度；

S7，玻璃壶传送至捏嘴机构，在正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在爆口之后，进行无玻滴的爆底，再采用边缘测量传感器自动检测玻璃壶口的玻滴位置，并将玻滴转动至规定角度，并通过导轮在该规定角度上进行捏嘴；代替了现有的人工寻找玻滴，节省大量人力物力的同时提高了精，完成玻璃壶壶身加工的整体流程。

附图说明

图1为本发明一实施例的整体结构示意框图。

图2为本发明一实施例的爆口机构整体示意图。

图3为本发明一实施例的爆口机构局部图。

图4为本发明一实施例的玻滴检测机构整体示意图。

图5为本发明一实施例的玻滴检测局部图。

图6为图5中A处局部放大图。

图7为本发明一实施例的捏嘴机构整体示意图。

图8为本发明一实施例的捏嘴机构局部图。

图9为本发明一实施例的传动结构示意图。

图10为本发明一实施例的夹具结构示意图。

图11为本发明一实施例的夹具剖视图。

图12为本发明一实施例的爆底机第一状态整体结构示意图。

图13为本发明一实施例的爆底机第二状态整体结构示意图。

图14为本发明一实施例的玻璃壶搬运机构示意图。

图15为本发明一实施例的托盘搬运机构示意图。

图16为本发明一实施例的火圈与被动齿轮、托盘爆炸图。

图17为本发明一实施例的推杆传动机构示意图。

图18为本发明一实施例的驱动机构示意图。

图19为本发明一实施例的废料槽示意图。

图中：1、传送机构；11、机械手；12、传送带；2、爆口机构；21、第二平台；211、通孔；22、火圈组件；23、气缸；3、玻滴检测机构；31、第三平台；32、边缘测量传感器；33、导轨；34、滑块；4、捏嘴机构；41、导轮；42、连接杆；43、进给气缸；5、传动机构；51、外壳；52、丝杆；53、滑块；54、电机；6、夹具；61、吸盘；611、抽气孔；62、抽气连杆；63、安装板；64、电机；9、玻璃壶；10、机架；20、玻璃壶搬运机构；201、二轴机械臂；202、手指气缸；30、托盘；301、安装孔；40、被动齿轮；50、火圈；501、火圈盖板；60、托盘搬运机构；601、导轨；602、滑块；603、翻转气缸；701、上推杆；7011、推头；702、下推杆；7021、推头；7022、被动齿轮；703、推杆传动机构；7031、导轨；7032、滑块；7033、滑块；80、驱动机构；801、传动连杆；802、主动齿轮；803、主动齿轮；90、废料槽；901、拨杆；902、气缸。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例提供一种分体式爆口捏嘴设备，包括依次设置的爆口机构2、爆底机100、玻滴检测机构3、捏嘴机构4和传送机构1。所述爆口机构2，对玻璃壶进行爆口，形成带玻滴的壶口。所述爆底机100，对玻璃壶的壶底进行爆底。所述玻滴检测3，检测壶口处的玻滴位置并将玻滴转动至规定角度，所述规定角度优选为朝向正外侧。所述捏嘴机构4，正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴，将玻滴融入到壶嘴中，免去了消除玻滴的工序。所述传送机构1，实现玻璃壶在爆口机构2、玻滴检测机构3、捏嘴机构4三者之间的传送，包括机械手11和传送带12，值得一提的是，爆口机构2、玻滴检测机构3、捏嘴机构4处分别设置一台机械手，将玻璃壶在传送带与对应机构之间搬运。

所述爆口机构2用于切割玻璃壶的壶口处多余的物料。请参照图2和图3，所述爆口机构2包括夹具6和中心带通孔211的第二平台22，所述第二平台21上设置有4个火圈组件22。所述火圈组件22均匀环布于通孔211周侧，所述火圈组件22的内缘为圆弧形，当玻璃壶处于通孔内时，火圈组件22紧贴玻璃壶口的边缘，通过火焰对玻璃壶口处进行高温处理，玻璃受热融化，在重力作用下，多余的物料掉落，从而实现余料的切割。为了避免玻璃壶下降过程中火圈组件触碰玻璃壶的外缘造成工件损伤，所述火圈组件22设置于朝向通孔中心的气缸23上，通过气缸23的运动，可将4个火圈组件22收拢或展开，同时该爆口机构2还可适用于不同尺寸不同规格的玻璃壶。

请参照图12和图13，所述爆底机包括机架10及设置在机架10上的玻璃壶搬运机构20、托盘30、被动齿轮40、火圈50、托盘搬运机构60、上推杆701、下推杆702、推杆传动机构703、驱动机构80和废料槽。

请结合图12和图14，所述玻璃壶搬运机构20设置于机架10的一侧，包括二轴机械臂201和二轴机械臂上用于夹持玻璃壶的手指气缸202。所述二轴机械臂201实现手指气缸202在竖直平面内的运动，从而将玻璃壶9从传送带12移至机架10内，手指气缸202采用的型号为MHL2-20D-M9NW(0)_BODY-1，通过下方的四根立柱可牢牢抓取玻璃壶的壶口外侧，实现玻璃壶的抓取。爆底完成后，手指气缸202再将玻璃壶从搬运回传送带12上。

请参照图15，所述托盘30设置于被动齿轮40内，随被动齿轮40一同转动，托盘30的中心设置用于放置玻璃壶壶底的安装孔301，安装孔301的底部向内弯折形成折边，从而防止玻璃壶从安装孔301内掉落。

火圈50固定在机架的另一侧，用于对安装在托盘30内的玻璃壶壶底进行爆底，请参照图16，爆底时，托盘30和被动齿轮40位于火圈50的正上方，玻璃壶爆底的位置正好处于火圈50内，火圈通过火焰对玻璃壶底处进行高温处理，玻璃受热融化，在重力作用下，多余的物料掉落，从而实现爆底。为了避免火圈50长时间的高温对托盘30及被动齿轮40产生损伤，在火圈50的顶部设置有火圈盖板501。

为了实现托盘30及被动齿轮40在火圈50和手指气缸202之间的移动，请继续参照图15，所述托盘搬运机构60，包括导轨601和导轨601上滑动连接的滑块602。滑块602上设置有翻转气缸603，托盘30和被动齿轮40固定于翻转气缸603上，从而在爆底完成后实现托盘30和被动齿轮40的翻转，将玻璃渣去除，避免玻璃渣堆积在托盘30内，有碍于下一个玻璃壶的安装。

在火圈50爆底时，若玻璃壶底的余料正常掉落，由于各方向的速度不一致，则会导致玻滴的产生。请结合图12和图17，所述上推杆701和下推杆702对称设置在火圈50的上方和下方，在爆底时，为壶底的余料施加一个向下的压力，使壶底水平均匀脱离壶体，从而实现无玻滴爆底。为了增大接触面积以保证平衡效果，上推杆701的下端设置有推头7011，同理，下推杆702的上端设置有推头7021。

为了实现上推杆701和下推杆702在竖直方向上的运动，所述推杆传动机构703竖直安装于机架上，包括导轨7031及与导轨7031滑动连接的滑块7032和滑块7033，其中上推杆701转动连接于滑块7032上，下推杆702转动连接于滑块7033上。滑块7032和滑块7033可分别上下运动，从而带动上推杆和下推杆的运动。于本实施例中，下推杆702上固定连接有被动齿轮7022，爆底过程中，下推杆702与玻璃壶同步转动，同时，上推杆701和下推杆702夹紧玻璃壶底，上推杆701收到摩擦力的作用，亦同步转动，实现爆底过程中壶底的光滑度。

为了实现被动齿轮40和被动齿轮7022的同步转动，请参照图18，所述驱动机构80，包括传动连杆801及设置于传动连杆两端的主动齿轮802和主动齿轮803。主动齿轮802与位于火圈50上方的主动齿轮40啮合，另一端的主动齿轮803与下推杆702上的被动齿轮7022啮合，通过传动连杆的转动，带动被动齿轮40和被动齿轮7022同步转动，从而实现上下推杆与玻璃壶同步转动。

为了收集爆底之后的废料，请参照图19，所述机架10内还设置有废料槽90，所述废料槽90位于火圈50下方，废料槽90内设置有拨杆901，由气缸902带动，用于拨动下推杆702上的废料。

玻滴检测机构3，检测玻璃壶的玻滴位置并转动玻璃壶使玻滴转至规定角度。请参照图4和图5，所述玻滴检测机构3包括位于夹具6和夹具6正下方的第三平台31和第三平台31上的边缘测量传感器32。所述边缘测量传感器32为TD1系列的对射型边缘测量传感器，玻滴处的壁厚较其他位置更厚，检测时，玻璃壶的壶壁伸入边缘测量传感器32内，并对玻璃壶进行至少一周自转，记录实时壁厚，检测出壁厚最厚处即为玻滴所处的位置，然后转动玻璃壶使玻滴转至规定的角度以便于捏嘴机构4进行准确的捏嘴。现有的边缘测量传感器耐高温有限，温度过高时，会影响边缘测量传感器的使用寿命，本实施例在爆口机构2和玻滴检测机构3之间采用长度适中的传送带，对爆口之后的玻璃壶进行自然降温，大大延长了传感器的使用寿命。

在检测不同工件时，由于壶口处直径不一，因此需要调整边缘测量传感器32的位置。请参照图6，本实施例在第三平台31和边缘测量传感器32之间设置了导轨滑块机构，包括导轨33和延长方向指向转盘5中心的滑块34，导轨33固定安装于第三平台31上，滑块34与边缘测量传感器32固定连接，滑块34上自带锁紧机构便于锁紧边缘测量传感器32的位置。

所述捏嘴机构4，在玻璃壶的玻滴位置进行捏嘴，从而形成规定形状的壶嘴。请参照图7和图8，所述捏嘴机构4包括夹具6及夹具6下方沿规定角度的方向运动的导轮41，所述导轮41经连接杆42安装于进给气缸上。导轮41的位置与调整后的玻璃壶口处玻滴位置相对应，同时导轮的运动方向指向玻璃壶口的中心点，从而可形成美观对称的壶嘴。在实际操作过程中，由于玻璃壶在传送过程中温度下降，不足以捏嘴，因此在正对玻滴位置设置火焰喷嘴，对玻滴进行局部加热，以至温度足够用于捏嘴。

值得一提的是，在机械手11和传送带12传送过程中，玻璃壶9处于相对静止的状态，以保证玻滴检测机构3转动后的玻滴正好处于捏嘴机构4的导轮41处。

为了实现玻璃壶9在三个机构中抓取的一致性，所述爆口机构2、玻滴检测机构3、捏嘴机构4的夹具6结构完全相同。请参照图10和图11，所述夹具6为负压夹具，用于固定玻璃壶，使玻璃壶随夹具的运动而运动。夹具6包括底部的吸盘61、吸盘顶部的抽气连杆62、安装板63，吸盘61和抽气连杆62相连接且两者皆为中空结构，吸盘61的底部设置有若干抽气孔611，通过往抽气连杆62的顶部抽气，可将吸盘61底部的玻璃壶牢牢吸附在夹具6上。抽气连杆62与安装板63转动连接，且抽气连杆62的一侧设置有电机64，该电机64与抽气连杆62经皮带65相连，通过电机的运行，实现抽气连杆62沿其轴心作自转，从而实现抓取的玻璃壶的自转。

为了实现夹具6在竖直方向上的运动，所述夹具6设置于一传动机构5上。具体的，请参照图9，所述传动机构5包括外壳51及外壳51内竖直安装的丝杆52、与丝杆52螺纹连接的滑块53，滑块53与安装板63固定连接。丝杆52的一端与电机54的输出轴连接，用于带动丝杆52的转动，从而带动滑块53及滑块53上的夹具作竖直方向的运动。

本实施例还提供一种高效玻璃水壶自动生产装置的加工方法，包括以下步骤：

S1，爆口机构对玻璃壶进行爆口形成带玻滴的壶口；

所述爆口机构2的夹具抓取玻璃壶向下移动直至第一平台21的通孔211内，气缸23带动火圈组件22向中心收拢直至靠近玻璃壶口的外缘，火圈组件22对玻璃壶口进行高温处理，夹具6带动玻璃壶自转使其手热均匀，玻璃受热融化，在重力作用下，多余的物料掉落，从而实现余料的切割，但由于余料下降速度不一致，形成玻滴。

S2，如图12所示，手指气缸202将玻璃壶从传送带12移动至下方托盘30内；接着如图13所示，托盘30随被动齿轮40移动至火圈50处；

S3，上推杆701和下推杆702运动至壶底处夹紧壶底；

S4，驱动机构80带动下推杆702和被动齿轮40同步转动，同时，火圈对玻璃壶的壶底进行高温处理进行爆底；

S5，一定时间后，上推杆701和下推杆702同时下移，使壶底水平均匀地脱离壶体，形成无玻滴的壶底。爆底完成后，托盘搬运机构60带动主动齿轮40和托盘30重新移动至手指气缸202下方以安装下一个玻璃壶，在移动的过程中，翻转气缸603翻转托盘30，将其内的玻璃渣除去。手指气缸将玻璃壶送回至传送带上。

S6，玻璃壶传送至玻滴检测机构内，检测壶口上玻滴的位置，并玻璃壶使玻滴处于规定角度；

所述玻滴检测机构3的夹具抓取玻璃壶向下移动直至玻璃壶的壶口边缘处于边缘测量传感器内，转动玻璃壶9至少一周，检测出壶口上壁厚最厚处即为玻滴位置；继续转动玻璃壶直至玻滴位于规定角度上，优选朝向正外侧或最内侧。

S7，玻璃壶传送至捏嘴机构，在正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴。

玻璃壶传送到捏嘴机构4处，玻滴正对捏嘴机构4的导轮41，导轮伸入壶嘴处，相对玻璃壶向外侧移动，触碰玻滴形成壶嘴。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，包括依次设置的爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构和传送机构；所述爆口机构，对玻璃壶进行爆口，形成带玻滴的壶口；所述爆底机，对玻璃壶的壶底进行爆底；所述玻滴检测，检测壶口处的玻滴位置并将玻滴转动至规定角度；所述捏嘴机构，正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴；所述传送机构，实现玻璃壶在爆口机构、爆底机、玻滴检测机构、捏嘴机构四者之间的传送，包括机械手和传送带；

所述爆底机包括机架及设置在机架上的玻璃壶搬运机构、托盘、被动齿轮、火圈、托盘搬运机构、上推杆、下推杆、推杆传动机构、驱动机构；所述玻璃壶搬运机构设置于机架的一侧，包括二轴机械臂和二轴机械臂上用于夹持玻璃壶的手指气缸；火圈固定在机架的另一侧；所述托盘设置于被动齿轮内，随被动齿轮一同转动，托盘的中心设置用于放置玻璃壶壶底的安装孔，安装孔的底部向内弯折；所述托盘搬运机构，带动托盘及被动齿轮在火圈与手指气缸之间往复运动；所述上推杆和下推杆对称设置在火圈的上方和下方；所述推杆传动机构竖直安装与机架上，带动上推杆和下推杆竖直运动；所述驱动机构，包括传动连杆及设置于传动连杆两端的主动齿轮，传动连杆一端的主动齿轮与位于火圈上方的主动齿轮啮合，另一端的主动齿轮与上推杆和下推杆中的任一个啮合。

2.根据权利要求1所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述爆口机构包括夹具和中心带通孔的第二平台，所述第二平台上设置有若干火圈组件，所述火圈组件均匀环布于通孔周侧，所述火圈组件的内缘为圆弧形，紧贴玻璃壶口的边缘。

3.根据权利要求2所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述火圈组件设置于朝向通孔中心的气缸上。

4.根据权利要求1所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述玻滴检测机构包括夹具及夹具下方的边缘测量传感器。

5.根据权利要求1所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述捏嘴机构包括夹具及夹具下方沿所述规定角度运动的导轮，所述导轮安装于进给气缸上。

6.根据权利要求2至5任一项所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述夹具为负压夹具，包括吸盘、吸盘顶部的抽气连杆、安装板；所述吸盘和抽气连杆相连接且两者皆为中空结构，吸盘的底部设置有若干抽气孔；所述抽气连杆与安装板转动连接，抽气连杆的一侧设置有与抽气连杆经皮带相连的电机。

7.根据权利要求6所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述安装板设置于一传动机构上；所述传动机构竖直设置，包括外壳及外壳内竖直安装的丝杆、与丝杆螺纹连接的滑块；所述滑块与安装板固定连接。

8.根据权利要求1所述的高效玻璃水壶自动生产装置，其特征在于，所述机架内还设置有废料槽，所述废料槽位于火圈下方，废料槽内设置有拨杆。

9.一种基于权利要求1所述的高效玻璃水壶自动生产装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，爆口机构对玻璃壶进行爆口形成带玻滴的壶口；

S2，玻璃壶移动至爆底机的托盘内，托盘随被动齿轮移动至火圈处；

S3，上推杆和下推杆运动至壶底处夹紧壶底；

S4，驱动机构带动下推杆和被动齿轮同步转动，同时，火圈对玻璃壶的壶底进行高温处理；

S5，上推杆和下推杆推动壶底的余料脱离玻璃壶壶体；

S6，玻璃壶传送至玻滴检测机构内，检测壶口上玻滴的位置，并玻璃壶使玻滴处于规定角度；

S7，玻璃壶传送至捏嘴机构，在正对规定角度的玻滴位置对壶口进行捏嘴。

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