CN117164225A - 一种玻璃毛细管拉制成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃毛细管拉制成型设备，包括底座和成型设备，成型设备包括钻孔机构、送料机构、拉丝机构、截断机构和抛光机构；钻孔机构包括钻孔直线模组、旋转气缸和旋转夹爪，旋转气缸设于钻孔直线模组上；送料机构包括送料直线模组、送料气缸和母棒夹爪，送料气缸设于送料直线模组上；拉丝机构包括拉丝机和两拉丝机安装座；截断机构包括安装架、截断气缸和刀片，截断气缸设置在安装架上，刀片设置在截断气缸上；抛光机构包括内抛光直线模组、夹持组件、外抛光直线模组和外抛光轮，夹持组件设于内抛光直线模组上，外抛光轮与外抛光直线模组连接。通过底座上设置的钻孔机构、送料机构、拉丝机构、截断机构和抛光机构的相互配合，提高成型效率。

Description

一种玻璃毛细管拉制成型设备

技术领域

本发明涉及玻璃管拉制成型设备技术领域，特别涉及一种玻璃毛细管拉制成型设备。

背景技术

玻璃管是非金属管的一类，它的良好性能已得到世界各界的认可，与普通玻璃相比，无毒副作用，其机械性能，热稳定性能，抗水、抗碱、抗酸等性质大大提高，可广泛用于化工、航天、军事、家庭、医院等各个领域，具有良好的推广价值和社会效益，其中，光热玻璃管是玻璃管的一种，采用特殊的光热材料进行制造。

玻璃毛细管通常指的是内径极细的玻璃管，其广泛应用于光学、医疗等领域。制造时由直径较粗的中空玻璃棒料经过加热后逐渐变软，再通过牵引装置以合适的速度拉制成较细的毛细管。

目前，玻璃毛细管在研发制造时，只能拉制特定直径，且在成型时，没有经过腐蚀浸泡工序，导致毛细管应力大，使用时易破裂；而且，玻璃毛细管在加工时需对其两端及外侧进行抛光，而现有的设备只能一一对外径、内径进行打磨抛光，不能同时抛光，增加加工工序，影响加工效率；因此亟待需要新型的拉制成型设备解决以上问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种玻璃毛细管拉制成型设备的水冷降温结构，旨在解决现有拉制成型设备只能拉制特定直径的毛细管，且不能对内径、外径进行同时打磨抛光，增加加工工序，影响加工效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种玻璃毛细管拉制成型设备，包括底座和设于底座上的成型设备，其中，所述成型设备包括钻孔机构、送料机构、拉丝机构、截断机构和抛光机构，所述钻孔机构和送料机构相对设置，所述拉丝机构、截断机构和抛光机构依次设于底座的一侧；

所述钻孔机构包括钻孔直线模组、旋转气缸和旋转夹爪，所述旋转气缸设于钻孔直线模组上，所述旋转夹爪设于旋转气缸上；

所述送料机构包括送料直线模组、送料气缸和母棒夹爪，所述送料气缸设于送料直线模组上，所述母棒夹爪固定在送料气缸上；

所述拉丝机构包括拉丝机和两拉丝机安装座，所述拉丝机安装在两拉丝机安装座的中间；

所述截断机构包括安装架、截断气缸和刀片，所述截断气缸设置在安装架上，所述刀片设置在截断气缸上；

所述抛光机构包括内抛光直线模组、夹持组件、外抛光直线模组和外抛光轮，所述夹持组件设于内抛光直线模组上，所述外抛光轮与外抛光直线模组连接，设于夹持组件侧面。

优选地，所述钻孔直线模组为单轨道滑组，所述旋转气缸安装在钻孔直线模组的滑块上，所述旋转夹爪中心位置处夹设有钢丝。

优选地，所述钢丝与送料机构上的毛细管相对应，所述钢丝的外径与加工的毛细管的内径相同。

优选地，所述送料直线模组包括送料X轴滑组、送料Y轴滑组和送料Z轴滑组，所述送料气缸设于送料Z轴滑组的滑块上，所述母棒夹爪设于送料气缸上。

优选地，所述拉丝机前侧设有加热炉，后侧设有供毛细管通过的拉丝轮。

优选地，所述拉丝机包括拉丝滑组、拉丝气缸和拉丝轮，所述拉丝气缸设于拉丝滑组的滑块上，所述拉丝轮设于拉丝气缸上。

优选地，所述拉丝气缸和拉丝轮设有两个，两个所述拉丝轮的外侧均设有多个弧形凹槽，所述弧形凹槽的大小均不同。

优选地，所述截断机构的后侧设有毛细管固定装置，所述毛细管固定装置包括直线滑组、支撑架气缸和支撑架，所述支撑架气缸设于直线滑组上，所述支撑架为弧形结构，设于支撑架气缸的上部。

优选地，所述内抛光直线模组设有两组，所述夹持组件包括夹持块，设于夹持块外侧的内抛光电机，设于夹持块内侧的内抛光柱，所述内抛光电机与内抛光柱连接，所述内抛光柱与毛细管的内孔相适配。

优选地，所述外抛光直线模组侧面设有机械臂组件，所述外抛光直线模组上还设有安装块。

本发明技术方案的有益效果在于：

本发明提供的一种玻璃毛细管拉制成型设备，主要包括钻孔机构、送料机构、拉丝机构、截断机构和抛光机构，钻孔机构用于加工玻璃母棒，并在玻璃母棒中心位置处扩孔；送料机构用于将玻璃母棒传送到钻孔机构对侧钻孔，再将扩孔后的玻璃母棒传送到拉丝机构上进行接下来的操作；拉丝机构用于将大尺寸玻璃母棒拉丝成所需的尺寸的玻璃毛细管；截断机构用于将拉丝成型的毛细管切割成所需的长度；抛光机构用于将毛细管外部及两端抛光，得到毛细管成品；

通过在拉丝机前侧设置加热炉，使玻璃母棒在拉丝时，先进行高温加热，便于拉丝成型；通过在拉丝轮外侧设置多个弧形凹槽，供不同直径的毛细管通过，保证将玻璃母棒拉制成不同直径的毛细管；通过在截断机构后侧设置抛光机构，对毛细管的外径和内径进行打磨，抛光，保证成型设备能全自动化完成拉制成型工序，工作效率高。

附图说明

图1为本发明一种玻璃毛细管拉制成型设备一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种玻璃毛细管拉制成型设备一实施例的拉丝机的结构示意图；

图3为本发明一种玻璃毛细管拉制成型设备一实施例的截断机构的结构示意图；

图4为本发明一种玻璃毛细管拉制成型设备一实施例的夹持组件的结构示意图.

图中：1、底座；2、钻孔机构；21、钻孔直线模组；22、旋转气缸；23、旋转夹爪；3、送料机构；31、送料直线模组；311、送料X轴滑组；312、送料Y轴滑组；313、送料Z轴滑组；32、送料气缸；33、母棒夹爪；34、毛细管；35、母棒夹爪；4、拉丝机构；41、拉丝机；411、拉丝滑组；412、拉丝气缸；413、拉丝轮；414、弧形凹槽；42、拉丝机安装座；43、加热炉；5、截断机构；51、安装架；52、截断气缸；53、刀片；6、抛光机构；61、内抛光直线模组；62、夹持组件；621、夹持块；622、内抛光电机；623、内抛光柱；63、外抛光直线模组；631、安装块；64、外抛光轮；7、毛细管固定装置；71、直线滑组；72、支撑架气缸；73、支撑架；8、机械臂组件；10、钢丝；100、玻璃母棒；200、毛细管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，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作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。

本发明提出一种玻璃毛细管拉制成型设备，参照图1-4，包括底座1和设于底座上的成型设备，成型设备包括钻孔机构2、送料机构3、拉丝机构4、截断机构5和抛光机构6，钻孔机构2和送料机构3相对设置，拉丝机构4、截断机构5和抛光机构6依次设于底座1的一侧。钻孔机构2用于加工玻璃母棒100，并在玻璃母棒中心位置处扩孔；送料机构3用于将玻璃母棒传送到钻孔机构2对侧钻孔，再将扩孔后的玻璃母棒传送到拉丝机构3上进行接下来的操作；拉丝机构4用于将大尺寸玻璃母棒拉丝成所需的尺寸的玻璃毛细管200；截断机构5用于将拉丝成型的毛细管切割成所需的长度；抛光机构6用于将毛细管外部及两端抛光，得到毛细管成品。

具体地，钻孔机构2包括钻孔直线模组21、旋转气缸22和旋转夹爪23，旋转气缸22设于直线模组21上，旋转夹爪23设于旋转气缸22上；钻孔直线模组21沿底座1长度方向设置，并位于底座1的一侧，可以带动其上的旋转气缸22和旋转夹爪23及旋转夹爪23内的钢丝10向玻璃母棒方向移动，在移动过程中，对玻璃母棒进行旋转扩孔。

送料机构3包括送料直线模组31、送料气缸32和母棒夹爪33，送料气缸32设于送料直线模组31上，母棒夹爪33固定在送料气缸32上；送料直线模组31同样沿底座1长度方向设置，并与钻孔机构2相对，送料直线模组31可以带动其上的送料气缸32和母棒夹爪33以及母棒夹爪33上夹持的玻璃母棒向钢丝10方向移动，也可以不移动。

拉丝机构4包括拉丝机41和两拉丝机安装座42，拉丝机41安装在两拉丝机安装座42的中间；拉丝机41对扩孔后的玻璃母棒进行拉丝处理。

截断机构5包括安装架51、截断气缸52和刀片53，截断气缸52设置在安装架51上，刀片53设置在截断气缸52上；截断气缸52设置在安装架51上，刀片对拉丝后的玻璃毛细管进行截断，切割，以得到需要的尺寸的毛细管。

抛光机构6包括内抛光直线模组61、夹持组件62、外抛光直线模组63和外抛光轮64，夹持组件62设于内抛光直线模组61上，外抛光轮64与外抛光直线模组63连接，设于夹持组件62侧面。内抛光直线模组61用于驱动其上的夹持组件62相对运动，夹持毛细管进行抛光、打磨；外抛光直线模组63用于带动抛光轮64对毛细管外径进行抛光。

本发明的一种玻璃毛细管拉制成型设备，主要包括底座1和设于底座上的成型设备2，成型设备2包括钻孔机构2、送料机构3、拉丝机构4、截断机构5和抛光机构6，其中，钻孔机构2设置在底座的左侧，送料机构3设置在底座的右侧，拉丝机构4、截断机构5和抛光机构6依次设置在钻孔机构2的前侧或后侧，拉制成型的毛细管会集中收集再进行质检，保证了成型设备的加工效率。

需要说明的是，毛细管加工时，玻璃母棒100先通过送料机构3运送到钻孔机构2对侧进行旋转扩孔处理，再经过加热炉43和拉丝机构3将玻璃母棒进行高温加热及拉丝成型；再经过截断机构5将毛细管截断；截断后的毛细管使用固定装置支撑，再进行腐蚀加工，以减少毛细管内部的应力；腐蚀处理后的毛细管最后通过抛光机构6进行抛光加工成毛细管成品，成型后的毛细管通过机械臂组件8上的机械手取出，放置到固定位置，进行质检。

在一个较佳实施方式中，参照图1，该玻璃毛细管拉制成型设备的钻孔直线模组21为单轨道滑组，旋转气缸22安装在钻孔直线模组21的滑块上，旋转夹爪23中心位置处夹设有钢丝24。钢丝24与送料机构3上的毛细管34相对应，钢丝24的外径与加工的毛细管34的内径相同。钢丝24用于加工玻璃母棒的内径，以形成毛细管，在对玻璃母棒进行加工时，需在钻孔处添加研磨粉，保证钻孔的精度。

在一个较佳实施方式中，参照图1，该玻璃毛细管拉制成型设备的送料直线模组31包括送料X轴滑组311、送料Y轴滑组312和送料Z轴滑组313，送料气缸32设于送料Z轴滑组313的滑块上，母棒夹爪35设于送料气缸32上。送料X轴滑组311、送料Y轴滑组312和送料Z轴滑组313用于带动玻璃母棒在X、Y、Z方向上移动。

在一个较佳实施方式中，参照图1和2，该玻璃毛细管拉制成型设备的拉丝机41前侧设有加热炉43，后侧设有供毛细管34通过的拉丝轮。拉丝机41包括拉丝滑组411、拉丝气缸412和拉丝轮413，拉丝气缸412设于拉丝滑组411的滑块上，拉丝轮413设于拉丝气缸412上。拉丝气缸412和拉丝轮413设有两个，两个拉丝轮413的外侧均设有多个弧形凹槽414，弧形凹槽414的大小均不同。通过在拉丝机41前侧设置加热炉43，使玻璃母棒在拉丝时，先进行高温加热，便于拉丝成型；拉丝机41用于将母棒拉丝成毛细管，主要包括拉丝滑组411、拉丝气缸412和拉丝轮413，拉丝轮413外侧设有弧形凹槽414，两弧形凹槽414组成圆孔，供毛细管通过，设置多个弧形凹槽414，则表示可以适用不同直径的毛细管通过，优选地，设置有三组不同半径的弧形凹槽414，拉丝轮413的高度通过拉丝气缸412进行调节，拉丝轮413可拆卸安装在拉丝气缸412上，拉丝轮413可以根据加工需求进行更换；另外，还可以在拉丝机41的后端设置测量毛细管直径的测量仪器，以检查毛细管加工的合格率。

在一个较佳实施方式中，参照图1和3，该玻璃毛细管拉制成型设备的截断机构5的后侧设有毛细管固定装置7，毛细管固定装置7包括直线滑组71、支撑架气缸72和支撑架73，支撑架气缸72设于直线滑组71上，支撑架73为弧形结构，设于支撑架气缸72的上部。支撑架气缸72和支撑架73设有两组，分别设于直线滑组71的两侧，可以放置不同长度的毛细管，且可以放置多个毛细管，且支撑架73可以在支撑架气缸72的作用下上下移动，以保证不同直径大小的毛细管能缓慢平稳的掉落在两支撑架73之间。通过在截断机构5的后侧设置毛细管固定装置，使加工的半成品毛细管放置在固定装置上，再进行腐蚀、浸泡，以增强毛细管的内部加工应力，浸泡时间一般为120-150min，腐蚀后的毛细管更耐用。

在一个较佳实施方式中，参照图1和图4，该玻璃毛细管拉制成型设备的内抛光直线模组61设有两组，夹持组件62包括夹持块621，设于夹持块外侧的内抛光电机622，设于夹持块内侧的内抛光柱623，内抛光电机622与内抛光柱623连接，内抛光柱623与毛细管的内孔相适配。内抛光直线模组61侧面设有机械臂组件8，外抛光直线模组63上还设有安装块631。内抛光直线模组61设有两组，夹持组件62也设有两组，并相对设置，两夹持块621将毛细管夹持在其之间再进行抛光处理，内抛光柱623用于抛光毛细管的两端及内径，外抛光轮64用于抛光毛细管的外径，外抛光轮64在外抛光直线模组63的带动下左右移动，内抛光柱623在内抛光电机622的带动下可以旋转，以保证将毛细管外径、内径和两端抛光。抛光完成后，通过其侧面设置的机械臂组件8将毛细管取出，得到成品。

本发明的玻璃毛细管拉制成型设备的工作原理为：

首先，将钢丝安装在钻孔机构2的旋转夹爪23上，玻璃母棒100安装在送料机构的母棒夹爪33上，旋转气缸22驱动旋转夹爪23转动，同时，带动其上的钢丝10旋转，而玻璃母棒100在送料直线模组31的带动下向钢丝10方向移动，并扩孔，扩孔后，送料直线模组31再将母棒移动至加热炉43内进行加热；再进入至拉丝机构4内进行拉丝处理，形成毛细管半成品；再继续进入至截断机构5内进行截断处理，截断长度根据使用需求设定；再继续进入毛细管固定装置7，进行毛细管收集，再将毛细管半成品放入腐蚀溶液中进行腐蚀处理，其腐蚀溶液的温度为30-40℃，腐蚀时间为120-150min；最后，对腐蚀后毛细管进行内外径的抛光，其中，内径通过内抛光电机622和内抛光柱623抛光，外径通过外抛光轮64抛光，保证拉制成型设备能全自动化加工毛细管，成型效率高。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃毛细管拉制成型设备，包括底座和设于底座上的成型设备，其特征在于，所述成型设备包括钻孔机构、送料机构、拉丝机构、截断机构和抛光机构，所述钻孔机构和送料机构相对设置，所述拉丝机构、截断机构和抛光机构依次设于底座的一侧；

所述钻孔机构包括钻孔直线模组、旋转气缸和旋转夹爪，所述旋转气缸设于钻孔直线模组上，所述旋转夹爪设于旋转气缸上；

所述送料机构包括送料直线模组、送料气缸和母棒夹爪，所述送料气缸设于送料直线模组上，所述母棒夹爪固定在送料气缸上；

所述拉丝机构包括拉丝机和两拉丝机安装座，所述拉丝机安装在两拉丝机安装座的中间；

所述截断机构包括安装架、截断气缸和刀片，所述截断气缸设置在安装架上，所述刀片设置在截断气缸上；

所述抛光机构包括内抛光直线模组、夹持组件、外抛光直线模组和外抛光轮，所述夹持组件设于内抛光直线模组上，所述外抛光轮与外抛光直线模组连接，设于夹持组件侧面。

2.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述钻孔直线模组为单轨道滑组，所述旋转气缸安装在钻孔直线模组的滑块上，所述旋转夹爪中心位置处夹设有钢丝。

3.根据权利要求2所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述钢丝与送料机构上的毛细管相对应，所述钢丝的外径与加工的毛细管的内径相同。

4.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述送料直线模组包括送料X轴滑组、送料Y轴滑组和送料Z轴滑组，所述送料气缸设于送料Z轴滑组的滑块上，所述母棒夹爪设于送料气缸上。

5.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述拉丝机前侧设有加热炉，后侧设有供毛细管通过的拉丝轮。

6.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述拉丝机包括拉丝滑组、拉丝气缸和拉丝轮，所述拉丝气缸设于拉丝滑组的滑块上，所述拉丝轮设于拉丝气缸上。

7.根据权利要求6所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述拉丝气缸和拉丝轮设有两个，两个所述拉丝轮的外侧均设有多个弧形凹槽，所述弧形凹槽的大小均不同。

8.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述截断机构的后侧设有毛细管固定装置，所述毛细管固定装置包括直线滑组、支撑架气缸和支撑架，所述支撑架气缸设于直线滑组上，所述支撑架为弧形结构，设于支撑架气缸的上部。

9.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述内抛光直线模组设有两组，所述夹持组件包括夹持块，设于夹持块外侧的内抛光电机，设于夹持块内侧的内抛光柱，所述内抛光电机与内抛光柱连接，所述内抛光柱与毛细管的内孔相适配。

10.根据权利要求1所述的玻璃毛细管拉制成型设备，其特征在于，所述内抛光直线模组侧面设有机械臂组件，所述外抛光直线模组上还设有安装块。