CN203999339U - 自动插管装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动插管装置,特别涉及一种用于玻璃管制瓶机配套上管的自动插管装置,包括基座箱、升降回转机构、抓取机构,升降回转机构安装在基座箱上,抓取机构安装在升降回转机构上,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回转机构。本实用新型实现制瓶机的自动化插管,提高工作效率,降低工人劳动强度,安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动插管装置,特别涉及一种用于玻璃管制瓶机配套上管的自动插管装置。
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。自动插管装置是一种为玻璃管制瓶机配套上管的专用设备,相比于人工的方式,工作效率大幅提高。现有自动插管装置存在动作单一,适用性差,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:提供一种自动插管装置,实现制瓶机的自动化插管,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插管装置,包括基座箱、升降回转机构、抓取机构,升降回转机构安装在基座箱上,抓取机构安装在升降回转机构上,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回转机构。
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,通过升降回转机构实现抓取机构的升降及转动,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。
所述的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。
所述的升降回转机构包括回转组件及升降组件,回转组件与升降组件通过平衡支架连接。
所述的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。
所述的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。
所述的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,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。
所述的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。
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:
通过PLC系统控制各电机的动作,取水平放置的玻璃管时,前推电机动作,机械手伸出到达取管位置,气缸控制机械手闭合,前推电机动作驱动机械手缩回,旋转电机动作,旋转板转动90°,使玻璃管处于竖直,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:
本自动插管装置实现制瓶机的自动化插管,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、倾斜及垂直等各种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。
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、回转电机;3、主轴套;4、传动轴;5、平衡支架;6、升降电机;7、升降限位块;8、前推电机;9、主板;10、升降丝杠;11、旋转电机;12、机械手;13、升降直线导轨;14、升降滑车;15、旋转减速机;16、升降底座;17、前推直线导轨;18、前推滑车;19、旋转电机支座;20、气缸;21、支撑板;22、连接板;23、前推螺母;24、前推丝杠;25、旋转板;26、玻璃管;27、上光电传感器;28、制瓶机;29、下光电传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施做进一步说明。
如图1所示,本自动插管装置,包括基座箱1、升降回转机构、抓取机构,升降回转机构安装在基座箱1上,抓取机构安装在升降回转机构上,升降回转机构包括回转组件及升降组件,回转组件与升降组件通过平衡支架5连接,平衡支架5可以为方形框架或中空的圆柱形等,优选U形支架。回转组件包括回转电机2、回转减速机、传动轴4,回转电机2安装在基座箱1内,传动轴4设置在回转减速机前端,回转电机2通过回转减速机及膜片联轴器与传动轴4连接,传动轴4穿过基座箱1与U形支架固定连接,U形支架底部设有连接孔,传动轴4安装在主轴套3内,主轴套3下端通过法兰固定在基座箱1上,传动轴4及U形支架形成回转机构。升降组件包括升降电机6、升降丝杠10、主板9,升降丝杠10设置在升降电机6前端,升降电机6通过减速机及联轴器与升降丝杠10连接,升降丝杠10上端部安装在主板9上轴承支板上,升降电机6安装在U形支架内,主板9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7,升降限位块7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9的底板固定在U形支架顶部,主板9侧面装有升降直线导轨13,升降直线导轨13上设有与其配合的升降滑车14,升降滑车14与升降底座16端部固定连接,升降底座16上设有与升降丝杠10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11、旋转板25、机械手12,旋转电机11通过旋转减速机15连接旋转板25,旋转板25两翼上对称装有机械手12及控制机械手12动作的气缸20,机械手12由两相互扣合的弧形爪组成。旋转电机11连接前推组件,前推组件包括前推电机8、前推丝杠24、前推螺母23,前推电机8前端设置前推丝杠24,前推电机8通过减速机及联轴器与前推丝杠24连接,前推螺母23与前推丝杠24螺纹配合,前推螺母23通过连接板22与安装旋转电机11的旋转电机支座19固定连接,前推电机8及前推丝杠24通过固定板固定在升降底座16一侧,固定板包括设置在前推丝杠24两端的支撑板21,支撑板21上装有限位块,支撑板21限制机械手12的推进行程,其内设置轴承组件,升降底座16上装有前推直线导轨17,前推直线导轨17上设置与其配合的前推滑车18,前推滑车18与旋转电机支座19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。在旋转电机11、升降电机6、回转电机2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28上设置有上光电传感器27、下光电传感器29。工作时,设定工作程序,通过PLC系统控制各电机的动作,以取水平放置的玻璃管26为例,前推电机8动作,机械手12伸出到达取管位置,气缸20控制机械手12闭合,前推电机8动作驱动机械手12缩回,旋转电机11动作,旋转板25转动90°,使玻璃管26处于竖直,升降电机6启动,将玻璃管26提升到设定高度,回转电机2动作,回转机构转动180°,玻璃管26转移到制瓶机28上方,通过上光电传感器27和下光电传感器29检测对应工位是否有玻璃管26,当该工位没有检测到玻璃管26时,通过制瓶机输出轴上的接近开关发信号给PLC,再由PLC发指令,当制瓶机28该工位转到下一工位即插管工位后,前推电机8动作,将机械手12向前推出到设定位置,升降电机6立即启动,机械手12向下移动到设定位置即插管完成,玻璃管到位后,PLC立即指令气缸20动作,机械手12张开,前推电机8动作立即回原位,回转电机2动作,转回原位。回转动作过程中,升降电机6和旋转电机11也同时动作,机械手12复位,进入下一周期工作过程。
Claims (10)
1.一种自动插管装置,包括基座箱(1)、升降回转机构、抓取机构,其特征在于:升降回转机构安装在基座箱(1)上,抓取机构安装在升降回转机构上,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回转机构。
2.根据权利要求1所述的自动插管装置,其特征在于:所述的机械手组件包括依次连接的旋转电机(11)、旋转减速机(15),旋转减速机(15)前端设有旋转板(25),旋转板(25)两翼上分别装有机械手(12)及控制机械手(12)动作的气缸(20),旋转电机(11)通过前推组件连接升降回转机构。
3.根据权利要求2所述的自动插管装置,其特征在于:所述的前推组件包括前推电机(8)、前推丝杠(24)、前推螺母(23),前推电机(8)前端设置前推丝杠(24),前推螺母(23)与前推丝杠(24)螺纹配合,前推螺母(23)通过连接板(22)与安装旋转电机(11)的旋转电机支座(19)固定连接,前推电机(8)及前推丝杠(24)通过固定板固定在升降底座(16)一侧,升降底座(16)连接升降回转机构。
4.根据权利要求3所述的自动插管装置,其特征在于:所述的升降底座(16)上装有前推直线导轨(17),前推直线导轨(17)上设置与其配合的前推滑车(18),前推滑车(18)与旋转电机支座(19)固定连接。
5.根据权利要求3所述的自动插管装置,其特征在于:所述的固定板包括设置在前推丝杠(24)两端的支撑板(21),支撑板(21)上装有限位块,支撑板(21)内设置轴承组件。
6.根据权利要求1~5任一所述的自动插管装置,其特征在于:所述的升降回转机构包括回转组件及升降组件,回转组件与升降组件通过平衡支架(5)连接。
7.根据权利要求6所述的自动插管装置,其特征在于:所述的回转组件包括回转电机(2)、回转减速机、传动轴(4),回转电机(2)安装在基座箱(1)内,传动轴(4)设置在回转减速机前端,传动轴(4)穿过基座箱(1)与平衡支架(5)连接,传动轴(4)装在主轴套(3)内,主轴套(3)下端固定在基座箱(1)上。
8.根据权利要求6所述的自动插管装置,其特征在于:所述的升降组件包括升降电机(6)、升降丝杠(10)、主板(9),升降丝杠(10)设置在升降电机(6)前端,其上端部安装在主板(9)上,主板(9)底部固定在平衡支架(5)上,主板(9)侧面装有升降直线导轨(13),升降直线导轨(13)上设有与其配合的升降滑车(14),升降滑车(14)与升降底座(16)端部固定连接,升降底座(16)上设有与升降丝杠(10)螺纹配合的螺帽。
9.根据权利要求6所述的自动插管装置,其特征在于:所述的平衡支架(5)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。
10.根据权利要求6所述的自动插管装置,其特征在于:所述的主板(9)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(7),升降限位块(7)包括上限位块与下限位块。
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