CN203999338U - 自动上管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动上管机，特别涉及一种用于玻璃管制瓶机配套生产的自动上管机，包括基座箱、上料仓部、插管部，上料仓部设置在基座箱前部，插管部设置在基座箱后部，插管部包括升降回转机构、抓取机构，升降回转机构包括回转组件及升降组件，升降组件设置在回转组件上方，抓取机构包括机械手组件、前推组件，机械手组件通过前推组件连接升降组件。本实用新型实现上管供给及制瓶机插管的自动化，提高工作效率，降低工人劳动强度，安全性高。

Description

自动上管机

技术领域

本实用新型涉及一种自动上管机，特别涉及一种用于玻璃管制瓶机配套生产的自动上管机。

背景技术

目前，国内国产玻璃管制瓶机的插管大部分由人工来完成，这种方式劳动强度高，工作效率低，并且具有一定的危险性。自动上管机是一种为玻璃管制瓶机配套的专用设备，相比于人工的方式，工作效率大幅提高。现有自动上管机的插管部分存在取管、插管精确度不高等问题。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自动上管机，实现上管供给及制瓶机插管的自动化，提高工作效率，降低工人劳动强度，安全性高。

本实用新型所述的自动上管机，包括基座箱、上料仓部、插管部，上料仓部设置在基座箱前部，插管部设置在基座箱后部，插管部包括升降回转机构、抓取机构，升降回转机构包括回转组件及升降组件，升降组件设置在回转组件上方，抓取机构包括机械手组件、前推组件，机械手组件通过前推组件连接升降组件。

上料仓部自动上料，以供应插管部取管，通过前推组件使机械手组件前后移动，通过机械手组件实现对玻璃管的抓取及插入动作，通过回转组件及升降组件实现抓取机构的转动及升降，使机械手组件在取管及放管位置之间转换，实现设备的自动取管、插管，提高工作效率。

所述的机械手组件包括依次连接的旋转电机、旋转减速机，旋转减速机前端设有旋转板，旋转板两翼上分别装有机械手及控制机械手动作的气缸，旋转电机通过前推组件连接升降回转机构，旋转电机带动旋转板转动，从而实现机械手的前后移动及旋转，气缸控制机械手完成抓取及放开的动作，通过设置旋转电机带动旋转板的旋转角度，可以使机械手完成在水平、倾斜及垂直等各种放料工况下对玻璃管的抓取，具有极高的动作灵活性。通过前推组件可以完成更加精确的定位。

所述的前推组件包括前推电机、前推丝杠、前推螺母，前推电机前端设置前推丝杠，前推螺母与前推丝杠螺纹配合，前推螺母通过连接板与安装旋转电机的旋转电机支座固定连接，前推电机及前推丝杠通过固定板固定在升降底座一侧，升降底座连接升降回转机构。前推电机驱动前推丝杠转动，使前推螺母沿丝杠向前或向后移动，前推螺母通过连接板带动旋转电 机同时带动机械手前后移动，升降底座带动前推组件做升降运动。升降底座上装有前推直线导轨，前推直线导轨上设置与其配合的前推滑车，前推滑车与旋转电机支座固定连接，旋转电机通过前推滑车在前推直线导轨上做定向移动。

所述的固定板包括设置在前推丝杠两端的支撑板，支撑板上装有限位块，支撑板内设置轴承组件，通过限位块限制前推螺母行程，避免运行过程中发生意外，提高安全系数。

所述的回转组件与升降组件通过平衡支架连接，平衡支架为开口向上的U形支架，U形支架上端连接升降组件，其下端连接回转组件。

回转组件包括回转电机、回转减速机、传动轴，回转电机安装在基座箱内，传动轴设置在回转减速机前端，传动轴穿过基座箱与平衡支架连接，传动轴装在主轴套内，主轴套下端固定在基座箱上。升降组件包括升降电机、升降丝杠、主板，升降丝杠设置在升降电机前端，其上端部安装在主板上，主板底部固定在平衡支架上，主板侧面装有升降直线导轨，升降直线导轨上设有与其配合的升降滑车，升降滑车与升降底座端部固定连接，升降底座上设有与升降丝杠螺纹配合的螺帽。传动轴转动时，将带动平衡支架及其上的升降组件、抓取组件做回转动作，实现机械手在料仓与制瓶机之间的转移。升降电机驱动升降丝杠转动，升降底座在螺帽及升降滑车的作用下带动抓取组件做升降运动，完成插入玻璃管等动作。

U形支架底部设有连接孔与传动轴连接，其顶部与主板底部固定连接。平衡支架还可以为方形的框架式、中空的圆柱形等，采用U形结构最为简洁。由于在运输玻璃管的过程中，空载、负载及其他动作情况下重心将会发生偏转，通过安装U形支架强制动作过程中旋转中心的一致性，使定位精确，提高动作精度。

主板包括上轴承支板、下轴承支板、底板及竖板，竖板连接上轴承支板、下轴承支板和底板，并位于上下轴承支板、底板的一侧，上下轴承支板上固定升降限位块，升降限位块包括上限位块与下限位块。通过升降限位块，限制升降的最高和最低位置，提高安全系数。

所述的上料仓部包括料仓座及设置在料仓座上的料仓组件、上料组件，上料组件末端设置托管组件，托管组件包括分别设置在上料组件两侧的固定托管架、移动托管架，移动托管架连接托管气缸，托管架位置与机械手抓取中心位置对应，移动气缸控制移动托管架伸出及缩回。

所述的上料组件包括侧支板及上料槽，侧支板由固定在料仓座上的左侧支板及右侧支板组成，上料槽设置在左侧支板、右侧支板之间，上料槽两侧通过链条连接上料电机，其上部越过其最高点设置托管组件。上料电机通过链条带动上料槽运转，上料槽将料仓组件内的玻璃管带出并上行，最终玻璃管越过上料槽高点落在托管架上，并由插管部的机械手取出进入下一工序。

所述的上料槽由间隔分布的料槽板组成，上料槽槽宽与单根玻璃管相适应，使一个上料槽只能输送一根玻璃管，避免堆积。

所述的料仓组件包括储料架，储料架由前端向上折弯的两侧臂及连接两侧臂的横臂组成，储料架整体向上料槽方向倾斜，两侧臂通过销轴分别与左侧支板、右侧支板连接，两侧臂后端装有拉力调节器。储料架平面与水平面有一定倾角，使储料架中的玻璃管自动向上料槽方向移动。拉力调节器可以根据储料架中的玻璃管重量调节倾斜角度，当玻璃管较多时，倾斜角度减小，避免较多的玻璃管积压在上料槽表面，使上料平稳。

所述的左侧支板、右侧支板上端各装有一弧形的卸管导板，卸管导板下端对应托管架，与卸料导板相应的侧支板上安装光电传感器，设置卸管导板使玻璃管下落时有一定缓冲作用，避免下落坡度过大造成玻璃管损坏或定位不准。

所述的料仓座一端固定定位挡板，定位挡板外侧安装控制面板，控制面板为触摸屏控制面板，定位挡板对储料架内的玻璃管进行限位，使其与上料槽对应。

基座箱内安装有伺服驱动器、PLC可编程控制器、变频器、气阀、电气面板等电气元件，将电气元件集中于基座箱内，便于安装及控制。

工作过程：

把玻璃管放在储料架上，在控制面板的触摸屏上按启动按钮，移动托管架在移动气缸作用下伸出，上料电机带动上料槽转动，每个上料槽带动一根玻璃管上行。当玻璃管随上料槽转过最高点后，玻璃管向下运动经卸料导板滚落到固定托管架和移动托管架上，此时玻璃管位于两只张开的机械手爪部初始位置的中心。此时，光电传感器检测到此管，并发出信号给PLC系统，PLC系统依次控制停止上料槽转动、机械手夹紧，移动托管架回位以让出旋转空间。此时，旋转电机动作，玻璃管向移动托管架侧转动90°，处于竖直位置，升降电机启动，将玻璃管提升到设定高度，回转电机动作，回转机构转动180°，玻璃管转移到制瓶机上方，机械手夹持着待插玻璃管处在制瓶机上方的待插位置，前推电机动作，使玻璃管到达制瓶机指定插管工位的正上方，升降电机动作，将玻璃管插入指定工位。最后机械手、升降电机、前推电机、旋转电机、回转电机相继复位，进入下一工作周期。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

本自动上管机实现上管供给及制瓶机插管的自动化，提高工作效率，降低工人劳动强度，安全性高；通过机械手组件可以使机械手完成在水平放料工况下对玻璃管的抓取，动作灵活性强；通过设置升降限位块及安装在支撑板上的限位块，提高安全系数；通过安装U形支架使升降、旋转、前推机构的重心与其回转中心的偏移缩至最小，整个机构运转更加平稳，保证了动作精度；上料槽及上料电机实现玻璃管的自动上料，结构合理；通过拉力调节器自动 调节储料架倾斜角度，避免玻璃管堆积，使上料平稳；通过卸料导板使玻璃管下落时有一定缓冲作用，避免下落坡度过大造成玻璃管损坏或定位不准。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是旋转电机及升降底座装配示意图；

图3是抓取机构局部剖视示意图；

图4是本实用新型工作状态图。

图中：1、基座箱；2、上料电机；3、料仓座；4、定位挡板；5、控制面板；6、储料架；7、侧支板；8、对齐气缸；9、移动托管架；10、光电传感器；11、上料槽；12、机械手；13、卸管导板；14、固定托管架；15、升降丝杠；16、主板；17、旋转电机；18、前推电机；19、升降限位块；20、升降电机；21、平衡支架；22、传动轴；23、主轴套；24、回转电机；25、拉力调节器；26、升降直线导轨；27、升降滑车；28、旋转减速机；29、升降底座；30、前推直线导轨；31、前推滑车；32、旋转电机支座；33、气缸；34、旋转板；35、前推丝杠；36、前推螺母；37、连接板；38、支撑板；39、玻璃管；40、上光电传感器；41、下光电传感器；42、制瓶机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步说明。

如图1所示，本自动上管机，包括基座箱1、上料仓部、插管部，上料仓部设置在基座箱1前部，插管部设置在基座箱1后部。上料仓部包括料仓座3及设置在料仓座3上的料仓组件、上料组件，上料组件末端设置托管组件，托管组件包括分别设置在上料组件两侧的固定托管架14、移动托管架9，移动托管架9连接托管气缸。上料组件包括侧支板7及上料槽(11)，侧支板由固定在料仓座3上的左侧支板及右侧支板组成，上料槽11设置在左侧支板、右侧支板之间，上料槽11两侧通过链条连接上料电机2，其上部越过其最高点设置托管组件，上料槽11由间隔分布的料槽板组成，上料槽槽宽与单根玻璃管39相适应，以使每个上料槽11只能输送一根玻璃管39。料仓组件包括储料架6，储料架6由前端向上折弯的两侧臂及连接两侧臂的横臂组成，储料架6整体向上料槽11方向倾斜，使玻璃管39自动向上料槽11方向移动，两侧臂通过销轴分别与左侧支板、右侧支板连接，两侧臂后端装有拉力调节器25，拉力调节器25可根据储料架6内的玻璃管39重量调节储料架6的倾斜角度，以提高输送效率及避免过多时堆积，使玻璃管39输送平稳。托管架包括与左侧支板连接的固定托管架14、与右侧支板连接的移动托管架9，移动托管架9连接移动气缸，托管架位置与机械手抓取中心位置对应。左侧支板、右侧支板上端各装有一弧形的卸管导板13，卸管导板13下端对应 托管架，与卸料导板相应的侧支板7上安装光电传感器10，以感应玻璃管39。右侧支板上部还安装有对齐气缸8，以使落入托管架的玻璃管39向指定位置对齐，方便进入下一工序。料仓座3一端固定定位挡板4，定位挡板4外侧安装控制面板5，控制面板5为触摸屏控制面板。

插管部包括升降回转机构、抓取机构，升降回转机构包括回转组件及升降组件，升降组件设置在回转组件上方，抓取机构包括机械手组件、前推组件，机械手组件通过前推组件连接升降组件。回转组件与升降组件通过平衡支架21连接，平衡支架21可以为方形框架或中空的圆柱形等，优选U形支架。U形支架上端开口端连接升降组件，其下端连接回转组件，回转组件包括回转电机24、传动轴22，回转电机24安装在基座箱1内，传动轴22设置在回转电机24前端，回转电机24通过回转减速机及膜片联轴器与传动轴22连接，传动轴22穿过基座箱1与U形支架21固定连接，U形支架21底部设有连接孔，传动轴22安装在主轴套23内，主轴套23下端通过法兰固定在基座箱1上，传动轴22及U形支架21形成回转机构。升降组件包括升降电机20、升降丝杠15、主板16，升降丝杠15设置在升降电机20前端，升降电机20通过减速机及联轴器与升降丝杠15连接，升降丝杠15上端部安装在主板16上，升降电机20安装在U形支架21内，

主板16包括上轴承支板、下轴承支板、底板及竖板，竖板连接上轴承支板、下轴承支板和底板，并位于上下轴承支板、底板的一侧，上下轴承支板上固定升降限位块19，升降限位块19包括上限位块与下限位块，限制升降行程，提高安全系数。主板16的底板固定在U形支架21顶部，主板16侧面装有升降直线导轨26，升降直线导轨26上设有与其配合的升降滑车27，升降滑车27与升降底座29端部固定连接，升降底座29上设有与升降丝杠15螺纹配合的螺帽。

如图2～3所示，抓取机构包括机械手组件、前推组件，机械手组件包括旋转电机17、旋转板34、机械手12，旋转电机17通过旋转减速机28连接旋转板34，旋转板34两翼上对称装有机械手12及控制机械手12动作的气缸33，机械手12由两相互扣合的弧形爪组成。旋转电机17连接前推组件，前推组件包括前推电机18、前推丝杠35、前推螺母36，前推电机18前端设置前推丝杠35，前推电机18通过减速机及联轴器与前推丝杠35连接，前推螺母36与前推丝杠35螺纹配合，前推螺母36通过连接板37与安装旋转电机17的旋转电机支座32固定连接，前推电机18及前推丝杠35通过固定板固定在升降底座29一侧，固定板包括设置在前推丝杠35两端的支撑板38，支撑板38上装有限位块，支撑板38限制机械手12的推进行程，其内设置轴承组件，升降底座29上装有前推直线导轨30，前推直线导轨30上设置与其配合的前推滑车31，前推滑车31与旋转电机支座32固定连接。

基座箱1内安装有伺服驱动器、PLC可编程控制器、变频器、气阀、电气面板等电气元 件，将电气元件集中于基座箱1内，便于安装及控制。在上料仓部、旋转电机17、升降电机20、回转电机24的相应位置上分别安装有原位零位接近开关及限位接近开关，并装有硬性限位块，以确保设备的运行安全性。

工作过程：

如图4所示，制瓶机42上设置有上光电传感器40、下光电传感器41。把玻璃管39放在储料架6上，在控制面板5的触摸屏上按启动按钮，移动托管架9在移动气缸作用下伸出，上料电机2带动上料槽11转动，每个上料槽11带动一根玻璃管39上行。当玻璃管39随上料槽11转过最高点后，玻璃管39向下运动经卸料导板13滚落到固定托管架14和移动托管架9上，此时玻璃管39位于两只张开的机械手12爪部初始位置的中心。此时，光电传感器10检测到此管，并发出信号给PLC系统，PLC系统依次控制停止上料槽11转动、机械手12夹紧，移动托管架9回位以让出旋转空间。此时，旋转电机17动作，玻璃管39向移动托管架9侧转动90°，处于竖直位置，升降电机20启动，将玻璃管39提升到设定高度，回转电机24动作，回转机构转动180°，玻璃管39转移到制瓶机42上方，通过上光电传感器40和下光电传感器41检测对应工位是否有玻璃管39，当该工位检测到玻璃管39时，通过制瓶机输出轴上的接近开关发信号给PLC系统，再由PLC系统发指令，当制瓶机42由该工位转到下一工位即插管工位后，前推电机18动作，将机械手12向前推出到设定位置，升降电机20立即启动，机械手12向下移动到设定位置即插管完成，到位后，PLC系统立即指令气缸33动作，机械手12张开，前推电机18动作立即回原位，回转电机24动作，转回原位。回转动作过程中，升降电机20和旋转电机17也同时动作，机械手12复位，进入下一周期工作过程。

Claims (10)

1.一种自动上管机，包括基座箱(1)、上料仓部、插管部，上料仓部设置在基座箱(1)前部，插管部设置在基座箱(1)后部，其特征在于：插管部包括升降回转机构、抓取机构，升降回转机构包括回转组件及升降组件，升降组件设置在回转组件上方，抓取机构包括机械手组件、前推组件，机械手组件通过前推组件连接升降组件。

2.根据权利要求1所述的自动上管机，其特征在于：所述的机械手组件包括依次连接的旋转电机(17)、旋转减速机(28)，旋转减速机(28)前端设有旋转板(34)，旋转板(34)两翼上分别装有机械手(12)及控制机械手(12)动作的气缸(33)。

3.根据权利要求2所述的自动上管机，其特征在于：前推组件包括前推电机(18)、前推丝杠(35)、前推螺母(36)，前推电机(18)前端设置前推丝杠(35)，前推螺母(36)与前推丝杠(35)螺纹配合，前推螺母(36)通过连接板(37)与安装旋转电机(17)的旋转电机支座(32)固定连接，前推电机(18)及前推丝杠(35)通过固定板固定在升降底座(29)一侧，升降底座(29)与旋转电机支座(32)滑动连接，升降底座(29)连接升降组件。

4.根据权利要求1所述的自动上管机，其特征在于：所述的回转组件与升降组件通过平衡支架(21)连接，平衡支架(21)为开口向上的U形支架，U形支架上端连接升降组件，其下端连接回转组件。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的自动上管机，其特征在于：所述的上料仓部包括料仓座(3)及设置在料仓座(3)上的料仓组件、上料组件，上料组件末端设置托管组件，托管组件包括分别设置在上料组件两侧的固定托管架(14)、移动托管架(9)，移动托管架(9)连接托管气缸。

6.根据权利要求5所述的自动上管机，其特征在于：所述的上料组件包括侧支板(7)及上料槽(11)，侧支板(7)由固定在料仓座(3)上的左侧支板及右侧支板组成，上料槽(11)设置在左侧支板、右侧支板之间，上料槽(11)两侧通过链条连接上料电机(2)，其上部越过其最高点设置托管组件。

7.根据权利要求6所述的自动上管机，其特征在于：所述的上料槽(11)由间隔分布的料槽板组成，上料槽槽宽与单根玻璃管(39)相适应。

8.根据权利要求6所述的自动上管机，其特征在于：所述的料仓组件包括储料架(6)，储料架(6)由前端向上折弯的两侧臂及连接两侧臂的横臂组成，储料架(6)整体向上料槽(11)方向倾斜，两侧臂通过销轴分别与左侧支板、右侧支板连接，两侧臂后端装有拉力调节器(25)。

9.根据权利要求6所述的自动上管机，其特征在于：所述的左侧支板、右侧支板上端各装有一弧形的卸管导板(13)，卸管导板(13)下端对应托管架，与卸料导板相应的侧支板(7)上安装光电传感器(10)。

10.根据权利要求5所述的自动上管机，其特征在于：所述的料仓座(3)一端固定定位挡板(4)，定位挡板(4)外侧安装控制面板(5)，控制面板(5)为触摸屏控制面板。