CN86103276A - 万能伺服传动装置石料分配器 - Google Patents

Abstract

一个石料分配器用于直接把玻璃石料送到玻璃器皿成型区域，尤其是涉及铲斗的自动定位，铲斗接收来自玻璃制做设备的玻璃石料以及把它们直接送入排布成一排的玻璃器皿成型区域的槽内。石料分配器的安排起着重要的作用，其中用改变铲斗组的铲斗数从一个到三个或者更多个来改变分配器。石料分配器的基本特征便是利用倒转的直流电机的伺服电动机来确定齿条的位置，这样齿条就可以控制铲斗的角度。

Description

本发明大体上说是涉及多个石料分配的机构，将来自石料进料器的玻璃石料分配到一个接着一个的玻璃器皿成型区域。本发明是对分配系统的一种改进，这项发明在美国再次发行的专利公报中公开，其专利号为28，759，批准日为1976年4月6日，这是由本申请的受让人办理。

在过去，为了将玻璃石料分配到通向玻璃器皿成型区域的槽内，利用旋转凸轮使安装的铲斗在运动时与玻璃器皿成型区域的槽逐个对准，这便要求从一个区域到另一个区域的送料槽按予定的次序配备一套凸轮系统。根据本发明，伺服电动机通过一个把旋转变为直线运动的装置把与带有铲斗的小齿轮啮合的齿条定位。可以设计伺服电动机按任何有利的顺序把石料分配到槽内。此外，如果一台机器中不是所有玻璃器皿成型区域都处在工作状态下，那么，可以安排伺服电动机只在工作的区域发送玻璃石料。

根据本发明，伺服电动机是一台可逆转的直流电动机，它的激励是由一个位置控制的伺服机械装置所控制的，而该控制装置是由通过人工操纵运行的仿型计算机控制。

伺服电动机的控制也可包括通过齿条的位置进行驱动的位置传感器，当其与指令比较时，便产生一个误差信号。然后这误差信号直接送到一个位置-控制接口上，并和计算机的信号一起直接输送到位置-控制的伺服机械装置。

根据本发明，连接伺服电动机和齿条的旋转变为直线运动的装置可以是滚珠-螺母的型式，其中在螺母和有关的轴上开有多个槽，槽内的许多滚珠即可绕轴连续旋转，也可绕螺母连续旋转。

本发明的另一个特征便是利用气缸给该机构予加负荷以限制或减少无效行程。

据了解有各种不同型式机器适用多种玻璃石料，但是，某些玻璃器皿成型区域只接收单一的玻璃石料，而另一类则在同一时刻接收两种，同时第三类在同一时刻接受三种玻璃石料。很显然，所提供的是能接收多于三种玻璃石料的。为了使石料分配器可以通用，齿条和小齿轮以及铲斗安装在可拆装的壳体内。将形成的壳体与伺服电动机和把旋转变为直线运动的装置的支座分开。壳体即可以按后面的说明方法单独安装，也可以按后面的说明方法可脱离地连到把旋转变为直线运动的装置上。当壳体分开安装，它也可以相对于伺服电动机的支座作枢轴转动。这样，整个装置可由其它具有不同数目的铲斗代替。另一方面，壳体可拆卸地固定到伺服电动机的支座上和绕枢轴运动到工作位置以外的整个部件上，也可以利用这些组合的特性。

齿条的传动装置包括旋转变为直线运动的装置和齿条之间连接的滑动机构，而且那个滑动机构载有齿条位置传感器和限位开关的执行机构。

本发明的其它特征从附图和下面的说明中将反应出来。

在附图中，全部相同的数字表示相同的零部件。

图1是石料分配器的平面图，用虚线表示绕枢轴转动地安装着的铲斗部件的一个实施例的交替位置;

图2是简明的流程图，它表示伺服电动机的控制详图;

图3是透视图，表示滑动机构的装配详图，该机构由伺服电动机带动作往复运动，而且使它同齿条是可脱开地连接;

图4是沿图1中该装置左边部分4-4线的横截的侧视图，同时还有几处局部的剖视;

图5是该装置右边一侧的平面图，并有几处局部剖视，同时清楚地表示齿条定位铲斗的方法，以及把铲斗绕枢轴转动安装的方式，以便移动到一个离开工作的位置时便于维修;

图6是沿图1中的线6-6截取的放大的局部横截纵断面图，并表示这个机构的横截面;

图7是沿图1中的线7-7截取的放大的局部横截的剖面图，同时还表示了齿条传动机构的装配关系;

图8是沿图1中的线8-8截取的放大的局部剖面图，表示铲斗部件的轴以及由这个机构的滑动部件所装的弓形凸轮轮辐之间的连接;

图9是放大的局部立视图，并有说明某几部分的部分剖视，该图表示伺服电动机可以具有一个空心构造，以便把轴和螺母组装的轴安装在其内，因此减少了该部件的长度;

图10是铲斗支架和传动结构的改进形式的局部平面图，并在横截面上表示有剖视的部分;

图11a和图11b是两组可互换的铲斗的简化平面图;

图12是表示一个绕枢轴转动地安装着的石料铲斗转动地对到玻璃器皿成型区域的槽的示意图;

首先参照图12，其中将看到本发明构成的示意性的石料分配器，该石料分配器由数字20表示。石料分配器20将在下文中作更为详细的解释。石料分配器上装有铲斗21，它绕枢轴转动地安装在22处，以便沿着一排槽23前后摆动，而每一个槽23通向玻璃器皿成型区域24，这不是发明的部分。由于玻璃器皿成型区域24一个靠着一个地排列，因此槽23具有不同的长度。此外，根据本发明将看到相邻各槽23的接收端之间的间隙可以改变。

在这里还要指出的是铲斗21有一个和枢轴22共轴的石料收集端25。

为了叙述起见，设想玻璃石料可以分成1、2、3组或更多组的石料。同样也可设想把玻璃器皿成型区域24组成相应1、2、3或更多的石料收集区，因此，每一个玻璃器皿成型区域24都装有与玻璃石料组数量相对等的一组槽，然而在图12中最终只表示出一个石料铲斗，也可设想使用更多的铲斗，这取决于在某一个时期的特殊区域下加工玻璃石料的数量。

这时参照图11a和图11b，其中将看到表示的替换部件用来替换图10中所示的两个铲斗的部件。如图所示的替换部件包括一个或三个铲斗。

现参照图1，在这当中表示了本发明的最佳实施例。在这个实施例中，在顺时针旋转最大位置上有两个石料铲斗21。同样在本发明这个实施例中，石料分配器20包括可以使玻璃器皿成型区域24的主支架牢固固定的固定支座26和绕相对于固定支座26上的垂直枢轴28作旋转运动的独立支座27。

现参照图3、图4和图5，在这里将对石料分配器20作更为详细的说明。首先，固定支座26包括一个安装板30，这个安装板可以固定到一排玻璃器皿成型区域24上的主要导板上，安装板30有垂直延伸的安装板31和安装板32，两块安装板31、32的上端由一根连结杆33把它们连接在一起，在板31的上面有连结杆33伸出的部分34。

安装板30的上面固定着一个导向键35和一个导向杆36，导向杆在连结杆33下面的安装板31、32上部之间延伸，滑动机构一般用数字37表示，它安装在导向键35和导向杆36上作前后往复运动。

滑动构构37带有一对支撑块38、40，支撑块上装有杆41、42，它们穿过安装板31延伸，而且每根杆上带有限位开关的凸轮执行元件43、44，执行件43的左侧有一个向左的凸轮面45，而执行面的右侧则有一个向右的凸轮面46。

这根杆的延伸部分34上装有一对限位开关47、48。每个限位开关47、48包括一根装有凸轮随动件51的启动臂50。如果滑动机构37移向左边很远，那么凸轮45将和凸轮随动件51接触并启动限位开关47。另一方面，如果滑动装置移向右边很远，那么凸轮46将和限位开关48的传动凸轮随动件接触并启动那个开关。

传感器52、53包括传感管52a和53a，传感管固定在安装板31上并从那里延伸。磁传感头52b、53b安装在支撑块38和40下面延伸的托架上，并围绕着传感管52a和53a。这里所使用的这种直线位移传感器在市场上可以买到。其型号为DCTM-12的这种产品由Temposonics股份有限公司销售，地址在纽约11803，普兰韦尤，东爱姆街131号（131    East    Ames    Court，Plainview，New    York    11803）。

现参照图4，将看到固定支座26也包括装有一台伺服电动机55的安装板54，该伺服电动机是一台可反转的直流电机。伺服电动机55有一根轴56，借助于联轴器57把它和使转动变为直线运动的传动装置的输入轴58相连。转动变为直线运动的传动装置一般用数字60表示。联轴器57放置在安装板31和54之间延伸的壳体61内。

转动变为直线运动的传动装置60就是在一根轴上装有旋转螺母，例如在传动轴58的伸出部分上开有螺旋槽62，滚珠63在槽内连续旋转。滚珠63容纳在螺母65中的槽64内。螺母65合适地固定到滑动机构37上。固定轴承座31a安装在支座31上，用以防止轴58的直线运动。

这样，当电动机55转动时，螺母将前进或后退，滑动机构37随之前进或后退。就滑动装置37而言，可看到由安装板31，32的适当的阻块66和67是可调节的，用来限制滑动机构37的行程。

参照图5，在这里将看到托架70从安装板32处向前延伸，并装有垂直轴销71，销轴上的转动套筒72开有旋转槽。转动套筒72装在带有铲斗21的细长壳体73上，铲斗21依次按照不是本发明的方法安装，但它还包括石料收集口25延伸构成的小齿轮74。

齿条75装在壳体73中，并与小齿轮74啮合。齿条75的左边部分装有一根园形轴76，此轴放置在壳体73的左边部分中。齿条75的右边部分有一根与之成一直线的小直径轴77，它放置在壳体73的右端内，并且形成气缸78的活塞杆，活塞杆上装有活塞80，轴77向齿条75加偏压力。

为了使壳体73和它上面的部件转动到脱开的位置，如图1中的假想线所示。支撑板30上带有一块安装垫块81，如图3所示。借助于轴销83将液体助推器82固定到垫块上。液体助推器82有一根活塞杆84，其杆穿过安装板32向右延伸，并装有配件85，配件85包括一个轴销86，销轴穿过壳体73所带的托架87。当液体助推器82被驱动到图5所示的位置时，活塞杆84的回缩使壳体73绕顺时针方向转动。

如图4和图5所清楚地表示的，滑动机构37装有一个弓形凸轮轮辐88，它一般处于水平面上。如图8中清楚表示的弓形凸轮轮辐88，在它的下面一侧形成一个弓形槽90，并且它容纳一个凸轮从动件91。凸轮从动件91装在支架93的伸出部92上，螺栓94把轴76可脱开地固定到支架93上。

当需要修理或互换图1至8中所示实施例的铲斗组件时，其中包括铲斗21、齿条75和小齿轮74，就必需拆去轴销71、轴销86、螺栓94，然后从支撑件32向外抽出该壳体。

下面参照图9，其中由数字100表示的一台伺服电动机的改进形式。伺服电动机100有一根空心轴101，使其轴同滚珠-螺母的传动装置的螺母102配合，该装置中包括一根作往复运动的轴103和把轴103连到螺母102的滚珠104。

利用一个联轴节105把作往复运动的轴103连接到一根轴或杆106上，其杆将连到滑动机构37相对应的位置上。

参照图10，其中将说明本发明的改进形式。在这个实施例中，具有一个装有一台伺服电动机111的支架110，利用联轴器112把伺服电动机111连到滚珠-螺母组件中的轴113上，该组件中包括一个螺母114。螺母114装在滑动机构115上，滑动机构115安装在导向轴116和支架110上的导向键117上。

传感器52、53有传感管118、120，它是固定地安装在支承结构内，而且延伸穿过安装在滑动机构115上的磁传感头52b和53b。也可以启动限位开关装置（图中没有表示出来），如上述实施例中的有关限位开关47、48。

远离伺服电动机111的支座110包括一个壳体121，在121内可滑动地安装有一根运动的管状零件122，它与滑动机构115相连。壳体121带有与液体助推器125的活塞杆124相连的一个偏置臂123，液体助推器125相对支座110适当地固定。

用螺栓126将壳体121可拆装地与对应的壳体73联成一体。在壳体73内的轴向有齿条75，它与装有铲斗21的小齿轮74相啮合。

连杆127用可调的方式把齿条75和零件122连在一起。用可装卸的销子128将连杆127连到齿条75，在拆卸时，卸下有关联的各螺栓126，将石料分配器部件从设备的其余部分卸下，以进行修理，更换或替换铲斗群内的不同数量的铲斗。

也就是在图10中所示的实施例中，当要求修理或更换铲斗部件时，只要卸下螺栓96和97，便可卸下带有铲斗21及齿条和小齿轮机构的可拆部件95，随之修理该机构或用图11a和11b表示的部件代替该机构。

石料分配器的结构详图已经清楚地表示出来，现在参看图2，其图说了伺服电动机55的控制过程。

首先，有一个计算机机组，用数字130表示，计算机机组130包括一台运动仿型计算机131和一个数模变换器132。

运动仿型计算机131连有导线133和134，操作的指令和脉冲讯号可以通过导线直接输入计算机。操作指令保证铲斗依次对准槽，同时操作者从机器的存储单元中增加或消除玻璃器皿成型区域24。

玻璃石料所形成的玻璃被压制成固体物质，并不时地切断它们，这是所熟知的。在每次玻璃浇口切断时，一个信号通过导线134直接送到计算机。

由数字135表示的位置-控制伺服机械传动装置直接控制伺服电动机55的工作。通过导线59将伺服电动机55上的一个转速表连到位置-控制伺服机械传动装置上，一根导线136把该传动装置135连到数/模转换器上，通过导线136把一个位置-指令电压直接输入到传动装置135中。用地址和数据传送总线137把数数/模变换器132连到运动仿型计算机上，同时这种传送总线也连到位置-控制接口138上。这个位置-控制接口有一个连到传动装置135的控制输出端140。

可以看到：通过传动装置135的一根导线141，位置-控制接口138也接收控制输入信号。

通过导线142将位置传感器52连到伺服误差比较器143上，通过连接在导线136上的导线144，伺服误差比较器143也接收到位置-指令电压。导线145把伺服误差比较器143连到位置-控制接口138上。

第二个位置传感器53通过导线146将一个状态反馈电压送到一个传感器误差比较器147中。比较器147通过导线148也接收来自传动装置135的一个状态反馈电压，导线148也连到导线142上，以便直接将这样一个控制电压送到伺服误差比较器上。

比较器147有一根导线150连到位置控制接口138以便将一个附加的传感误差信号送到138中。

以上所述对于电控技术领域的熟练工作人员而言是显而易见的，可逆直流电机构成伺服电动机55自动地控制，将旋转运动依次变成直线的往复运动，同时用以确定齿条75的位置，使得铲斗21定期地绕枢轴转动，并与石料成型工作一致，以便按任何要求的指令序列连续地将石料直接送到不同的玻璃器皿成型区域24中，这种指令序列将提供玻璃器皿成型区域24中的存储单元更为有效的工作。

虽然在此只叙述了本发明的少数几个实施例，众所周知，在不违背本发明附加权力要求所规定的精神实质和范围对石料分配器进行局部改动都属于本发明范围。

Claims (18)

1、一台石料分配器用来把予选工序依次形成的多组玻璃石料输送到固定的槽组中，每组玻璃石料包括一种或多种玻璃石料，而每组槽包括许多与每组玻璃石料中的玻璃石料数量相对应的槽，上述石料分配器包括一组铲斗，上述铲斗的数量也与每组玻璃石料中的石料数量相适应，每一个铲斗都有一个枢轴，一个固定到每个铲斗上用来绕上述枢轴转动的小齿轮，一个与上述槽组予选对应的上述铲斗组的每个小齿轮相啮合的齿条，和用于上述齿条纵向移动和定位的定位装置。

其特征在于上述定位装置包括：一台伺服电动机，通过旋转变为直线运动的传动装置使一根轴连到上述的齿条上；一个与伺服电动机电连接并用来控制上述伺服电动机轴的旋转位置的定位一控制伺服机械传动装置；一台连接并控制上述位置一控制伺服机械传动装置的运转仿型计算机；一台用于确定上述齿条位置的位置传感器和受上述位置传感器影响的控制装置，上述控制装置连到并控制上述位置一控制伺服机械传动装置。

2、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征是上述控制装置包括连接在上述计算机和上述位置-控制伺服机械传动装置之间的一个位置-控制接口。

3、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征是确定上述齿条位置的上述装置包括和上述齿条相联的第一个和第二个位置传感器。

4、根据权利要求3的一个石料分配器，其特征是确定上述齿条位置的上述装置包括和上述齿条相联的第一个和第二个位置传感器，上述传感器的输出耦合到上述位置-控制接口上。

5、根据权利要求4的一个石料分配器，其特征是一个伺服误差比较器是连接在上述第一个位置传感器和上述装置-控制接口之间，以便把一个附加的伺服误差信号送给上述的位置-控制接口。

6、根据权利要求4的一个石料分配器，其特征是一个传感器误差比较器连在上述第二个位置传感器和上述的位置-控制接口之间，以便把一个传感器误差讯号送给上述位置-控制接口。

7、根据权利要求6的一个石料分配器，其特征是一个伺服误差比较器连在上述的第一个位置传感器和上述的位置-控制接口之间，以便把一个附加的伺服误差讯号送给上述的位置-控制接口。

8、根据权利要求7的一个石料分配器，其特征是所带的装置用来把来自上述位置-控制伺服机械传动装置的控制信号输入到上述的位置-控制接口中。

9、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征是上述位置-控制伺服机械传动装置对推动上述铲斗组起作用，而不对从一个槽组到下一个槽组起作用。

10、根据权利要求1的一个石料分配器其特征是所带的多个限位开关用于当上述齿条发生过度的移动时使上述伺服运动无效。

11、根据权利要求3的一个石料分配器，其特征是所带的限位开关用于当上述齿条发生过度的移动时使上述伺服运动无效。

12、根据权利要求11的一个石料分配器，其特征是有安排在上述旋转变为直线的传动装置和上述齿条之间的一个滑动机构，同时有用于上述传感器的许多执行元件和上述滑动机构上带有许多限位开关。

13、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征是带有连到上述齿条的一个气缸以减小无效行程。

14、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征是上述的铲斗组及上述齿条和小齿轮是由支座支承着，而且与上述的伺服电动机、上述的旋转变为直线的传动装置、上述的位置-控制伺服机械传动装置分开，可拆卸装置把上述齿条连到上述传动装置上，上述支座、上述齿条和小齿轮、以及上述铲斗组是可拆卸和更换的，以便根据在上述铲斗组的每次调整时玻璃石料的分配数量来改变铲斗的数量。

15、根据权利要求14的一个石料分配器，其特征是有由上述传动装置驱动的一个滑动机构，同时上述齿条是可脱开地连到上述滑座。

16、根据权利要求14的一个石料分配器，其特征是上述单独的支座一般是可脱开地固定到用于上述伺服电动机和上述旋转变为直线的传动装置的转动支座上。

17、根据权利要求14的一个石料分配器，其特征是上述单独支座，用于绕枢轴运动以便让开操作的位置，这要分开安装。

18、根据权利要求1的一个石料分配器，其特征在于通过旋转变为直线的传动装置部件使上述伺服电动机的轴沿轴向连到上述的齿条上。

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