一种高精度玻璃瓶口成型装置及玻璃管制瓶机的制作方法

本发明涉及管制玻璃瓶制备装置技术领域，更具体地说，它涉及一种高精度玻璃瓶口成型装置及玻璃管制瓶机。

背景技术

医用玻璃瓶的生产设备多为管制玻璃瓶的制瓶机，这种制瓶机是利用预先已经拉制好的玻璃管进行二次加工，生产管制口服液瓶、管制注射剂瓶等食品和药品的包装用瓶。

玻璃管制瓶机的整体结构可以参见公开号为cn104649572b的中国专利所提出的一种制瓶机去料头装置，从上述技术文件所公开的附图可以看到，玻璃管制瓶机主要包括制瓶机转盘，转盘上沿其周向设置有若干个用于夹持玻璃管的夹头，在转盘的下方的台面上设置有火焰喷口以及玻璃瓶成型装置等机构。在生产玻璃瓶的过程中，玻璃管从夹头滑下，玻璃瓶成型装置在火焰喷口的协助下对加热软化后的玻璃进行成型。

现有技术中，对于玻璃瓶口的成型通常由成型轮完成，类似于制陶手法，利用成型轮的挤压以及玻璃管自身的转动（转动来源于夹头的转动），将玻璃管管口部分向内挤压弯曲最终形成瓶口。为了保证玻璃瓶口成型的精度及效率，上述成型轮的数量一般为两个。基于上述成型结构，在实践中发现，两个成型轮之间的位置距离是否能够稳定且适当是影响玻璃瓶口尺寸精度的关键，而玻璃瓶口的尺寸精度还与成型时玻璃的温度有关联，玻璃管的温度相对较高，成型后玻璃瓶口的冷缩就相对较大，尺寸误差也相应增加，上述因素也会对玻璃瓶口的尺寸精度产生影响，使得玻璃瓶口的成型精度难以进一步提升。

对于医药包装用玻璃瓶，其密封强度往往取决于玻璃瓶口与瓶盖（罩盖）的配合紧密程度，其与玻璃瓶口的尺寸精度有着密切的关联，因此，如何有效提高玻璃瓶口的成型精度是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对实际运用中玻璃瓶口的成型精度无法进一步提升这一问题，本发明目的一在于提出一种高精度玻璃瓶口成型装置，利用对成型轮位置的精确控制，提升玻璃瓶口的成型精度；发明目的二在于提供一种包含上述高精度玻璃瓶口成型装置的玻璃管制瓶机，具体方案如下：

一种高精度玻璃瓶口成型装置，包括基板、用于支撑待成型玻璃管的伸缩杆以及围绕所述伸缩杆设置的至少两个成型轮，还包括：

驱动相邻两个成型轮相向或远离运动以改变成型轮之间间距的驱动件；

协调并驱使各个驱动件同步运动的关联机构；以及

调节成型轮位置的精调机构；

所述精调机构在所述驱动件和/或关联机构动作之前或之后调整所述成型轮位置以调节相邻成型轮之间的间距大小。

通过上述技术方案，利用驱动件实现成型轮位置的粗调，利用精调机构实现成型轮的精调，两次位置调节保证成型轮位置的准确性，从而使得玻璃瓶口的成型精度更高。相较于传统的成型轮驱动机构，增加的同步运动关联机构，使得两个成型轮之间的运动相互关联同步，成型轮能够在同一时间达到预定位置，不会出现其中一个成型轮先与待成型的玻璃管接触的情况发生，保证成型过程的流畅均匀，提高成型的精度，同时，同步关联运动的成型轮二者之间运动的差异更小，成型精度也相对较高。

进一步的，所述驱动件包括至少两根并排设置于所述基板上的驱动杆、分别设置在各个驱动杆上的安装座以及驱动所述驱动杆运动的驱动源，所述成型轮设置于所述安装座上，所述基板上设置有多个过孔，至少两根所述驱动杆的一端分别穿过所述过孔与所述基板滑移配合，另一端与驱动源或关联机构连接；

所述驱动源包括旋转电机或旋转气缸；

所述关联机构包括与所述旋转电机或旋转气缸的转动部连接的连接板，以及转动设置于所述连接板上的若干转动连接块，所述驱动杆的一端与所述转动连接块相连接，另一端穿过所述过孔为自由端。

通过上述技术方案，安装座固定在驱动杆上随着驱动杆做直线运动，而关联机构简单有效地将若干驱动杆关联起来，将驱动源的旋转角度精准地转变为了驱动杆的直线运动长度，由于若干驱动杆与同一块连接板相连接，因此各个驱动杆对应的驱动源是绝对相等的，各个驱动杆之间的运动不会因为驱动源的不同而出现差异。通过精确计算驱动源的转动角度与驱动杆运动长度之间的对应关系，即可十分方便地通过控制驱动源的转动来控制各个成型轮之间的间距大小，控制十分方便。

进一步的，所述基板整体呈l型，多个所述过孔沿基板的宽度方向并排开设于基板上，所述驱动杆滑移穿设于所述过孔中；

所述旋转电机或旋转气缸设置于基板远离所述过孔一端且转动部穿过所述基板与连接板固定连接，所述基板、驱动杆、连接板以及转动连接块构成一“口”字形结构。

通过上述技术方案，使得驱动杆的运动更加稳定，不易出现偏差。

进一步的，所述驱动杆的数量为两根，两根驱动杆上的安装座上均设置两个通孔，两个所述通孔分别套设在两根所述驱动杆上；

其中，两个所述安装座分别通过锁紧螺栓与其对应的驱动杆锁紧。

通过上述技术方案，安装座与其中的一根驱动杆固定连接，受驱动杆驱动运动，与另一根驱动杆滑移套接，实现在运动过程中的定位，最终保证成型轮的运动精度。

进一步的，所述安装座上垂直安装座上表面固定设置有一支杆，所述支杆的外壁上活动套设有套筒，所述套筒与所述安装座之间设置有弹性回复件，所述成型轮与所述套筒的侧壁通过连接杆固定连接，所述成型轮转动设置于所述连接杆上，所述安装座上设置有带有螺纹孔的固定座，所述套筒的侧壁上设置有抵接块，所述精调机构包括螺纹连接于固定座上的精调螺栓；

当精调螺栓穿过所述固定座的一端未与抵接块相接触时，所述弹性回复件处于自然伸缩状态；

当精调螺栓穿过所述固定座的一端抵紧所述抵接块，套筒发生转动时，所述弹性回复件储存弹性势能。

通过上述技术方案，旋转精调螺栓可以精细地改变成型轮最终的位置，上述位置调整是对安装座位置调整精度的进一步补充，能够更加精确地调整成型轮的位置。同时，当成型轮与待成型的玻璃管相接触时，此时成型轮为静止状态，而玻璃管在夹头的带动下处于高速旋转的状态，二者的相对速度十分巨大，若成型轮生硬地与玻璃管相接触，接触的一瞬间会使得玻璃管表面产生极大地应力，进而导致形变，这种形变会影响由玻璃管制成的瓶口的成型精度，通过设置弹性回复件，当待成型的玻璃管与成型轮接触的一瞬间，成型轮不仅可以发生转动，并且其轴心位置还能够轻微的发生偏移，而后待状态稳定后在弹性回复件的作用下重新回到初始设定的状态，能够有效地降低成型轮与玻璃管接触时的应力，提升成型精度。

进一步的，所述安装座上固定设置有一支杆，所述支杆的外壁上活动套设有套筒，所述套筒与所述安装座之间设置有弹性回复件，所述成型轮与所述套筒的侧壁通过连接杆固定连接，所述成型轮转动设置于所述连接杆上，所述安装座上设置有带有螺纹孔的固定座，所述套筒的侧壁上设置有抵接块；

所述精调机构包括螺纹连接于固定座上的精调螺栓、驱动所述精调螺栓转动的驱动电机、检测玻璃管待成型部位温度的温度检测组件以及控制器，所述控制器与所述温度检测组件信号连接，接收并响应于所述温度检测组件输出的检测信号，驱动所述精调螺栓转动设定角度；

初始状态时，所述精调螺栓穿过所述固定座的一端抵紧所述抵接块，所述弹性回复件储存弹性势能。

上述技术方案，充分考虑到了玻璃管在成型过程中与温度之间的对应关系，当玻璃管的温度很高时，相对的将成型轮之间的间距微量扩大，高温下成型的玻璃瓶口直径大小要比预设值略大，后期经过冷却，瓶口回缩，最终达到设定的瓶口大小，上述精调机构充分考虑了待成型玻璃管的自身温度，成型时充分考虑后期瓶口回缩值，保证成型的精度。

进一步的，所述基板上开设有供所述伸缩杆穿过的开孔，所述伸缩杆的一端穿过所述基板，另一端与伸缩气缸的推杆连接；

所述伸缩杆与基板相垂直，两个所述成型轮以所述伸缩杆为中心呈旋转对称设置；

所述伸缩杆远离伸缩气缸的端部设置有用于固定待成型玻璃管的端头，所述端头内部呈中空设置且通过管道与外部的冷源相连通，形成一端头冷却回路。

通过上述技术方案，可以避免待成型玻璃管在与成型轮相互作用过程中位置发生偏移，保证成型的精度。伸缩杆自身设置冷却装置，使得与伸缩杆接触的玻璃管边缘冷却进而硬化，能够起到良好的支撑作用。

进一步的，所述连接杆呈l型设置，所述成型轮通过轴承转动设置于所述连接杆上，所述连接杆远离所述套筒的端部设置有用于防止所述成型轮脱落的卡定件。

通过上述技术方案，可以确保成型轮稳定的转动，保证成型的精度。

一种玻璃管制瓶机，包括机台、立轴、制瓶机转盘、沿所述制瓶机转盘周向设置的夹头、火焰喷口，所述机台上设置有如前所述的高精度玻璃瓶口成型装置，所述高精度玻璃瓶口成型装置中的基板与所述台面平行设置，所述成型轮的轴向与所述夹头以及伸缩杆的轴向相同且均竖直设置。

通过上述技术方案，玻璃管从夹头处滑落，经过火焰喷口的高温加热软化，而后运动到成型位置，最后待成型玻璃管与伸缩杆接触，成型轮对玻璃管进行挤压成型。由于成型轮的位置经过粗调与精调，位置稳定精确，并且能够成型的大小能够根据玻璃管的温度进行调节，充分考虑到玻璃管成型后的冷缩效应，能够提高玻璃瓶口成型的精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过将驱动源的转动转化为驱动杆的直线运动，控制精度更高也更加方便，利用连接板将各个驱动杆连接，使得各个驱动杆对应的驱动源都是同一个，各个驱动源同步运动，不会存在驱动时差，保证驱动杆上安装座以至成型轮的运动精度，提高玻璃瓶口的成型精度；

（2）通过将成型轮整体上设置为可移动状态，当成型轮与高速旋转的玻璃管接触时，二者之间的应力将会得到大大的降低，而后待状态稳定后，成型轮在弹性回复件的作用下回复到初始设定位置，上述设置可以进一步的提高玻璃瓶口的成型精度；

（3）通过设置精调螺栓，可以在粗调的基础上对成型轮的位置做进一步的精调，由此进一步提高玻璃瓶口的成型精度；

（4）通过设置温度检测组件，充分考虑到不同温度下玻璃管冷却后的冷缩量进而精确调整成型轮的位置，使得玻璃瓶口的成型精度更高。

附图说明

图1为本发明成型装置实施例一的整体结构示意图（视角一）；

图2为本发明成型装置实施例一的整体结构示意图（视角二）；

图3为图2中a部的局部放大示意图；

图4为本发明成型装置实施例二的整体结构示意图；

图5为本发明玻璃管制瓶机结构示意图。

附图标记：1、成型装置；2、基板；3、伸缩杆；4、成型轮；5、驱动杆；6、安装座；7、驱动源；8、过孔；9、连接板；10、转动连接块；11、通孔；12、锁紧螺栓；13、支杆；14、套筒；15、弹性回复件；16、连接杆；17、固定座；18、抵接块；19、精调螺栓；20、驱动电机；22、控制器；24、管道；25、卡定件；26、机台；27、立轴；28、制瓶机转盘；29、夹头；30、火焰喷口；31、端头。

具体实施方式

下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例一

如图1和图2所示，一种高精度玻璃瓶口成型装置1，包括基板2、用于支撑待成型玻璃管的伸缩杆3以及围绕所述伸缩杆3设置的至少两个成型轮4，在本实施例中，优选的采用两个成型轮4，两个成型轮4以伸缩杆3为中心呈旋转对称设置。

除上述部件外，本实施例中的玻璃瓶口成型装置1还包括用于驱动相邻两个成型轮4相向或远离运动以改变成型轮4之间间距的驱动件、用于协调并驱使各个驱动件同步运动的关联机构、以及调节成型轮4位置的精调机构。所述精调机构在所述驱动件和/或关联机构动作之前或之后调整所述成型轮4位置以调节相邻成型轮4之间的间距大小。

如图2所示，本发明中，上述基板2整体呈l型，驱动件包括两根并排设置于基板2上的驱动杆5、分别设置在各个驱动杆5上的安装座6以及驱动驱动杆5运动的驱动源7。成型轮4设置于安装座6上，基板2上设置有多个过孔8，两根驱动杆5的一端分别穿过所述过孔8与基板2滑移配合，另一端与驱动源7或关联机构连接。

如图3所示，基板2呈由长板和短板一体组成l型，多个过孔8沿基板2的宽度方向并排开设于基板2的短板上，驱动杆5滑移穿设于过孔8中。上述驱动杆5平行于基板2的长板设置。驱动杆5与过孔8之间设置有含油连接圆筒以保证驱动杆5在滑移过程中能够得到有效的润滑，另一方面也能起到良好的导向作用。

驱动源7包括设置于长板远离短板一端的旋转电机或旋转气缸，所述关联机构包括与旋转电机或旋转气缸的转动部连接的连接板9，以及转动设置于连接板9上的若干转动连接块10。连接板9的宽度与长板的宽度相当，连接板9的中部与旋转电机或旋转气缸的转动部固定连接，当驱动源7转动时连接板9也随之带着转动连接块10转动。转动连接块10朝向连接板9的一侧通过轴承与连接板9连接，使其可以相对于连接板9转动。驱动杆5的一端与转动连接块10固定连接，另一端穿过前述的过孔8为自由端。

旋转电机或旋转气缸设置于基板2远离过孔8一端且转动部穿过基板2与连接板9固定连接，基板2、驱动杆5、连接板9以及转动连接块10构成一“口”字形结构。

当驱动源7运动时，例如旋转气缸转动，其转动部，即旋转气缸的转盘转动，带动连接板9转动，位于连接板9两端的转动连接块10推动两根驱动杆5分别朝向不同的方向运动，进而实现成型轮4位置的同步调节，提高成型轮4位置调节的精确度。由于相邻成型轮4之间的间距在基板2宽度方向上的调整量较小（主要是沿驱动杆5长度方向调节），因此连接板9转动只需要转动很小的角度，两根驱动杆5在基板2宽度方向上减小的距离可以忽略不计，不会影响驱动杆5的正常运动。

在本发明中，两根驱动杆5上的安装座6上均设置两个通孔11，两个通孔11分别套设在两根驱动杆5上。其中，两个安装座6分别通过锁紧螺栓12与其对应的驱动杆5锁紧。安装座6与其中的一根驱动杆5固定连接，受驱动杆5驱动运动，与另一根驱动杆5滑移套接，实现在运动过程中的定位，最终保证成型轮4的运动精度。

如图2所示，安装座6上垂直于安装座6上表面固定设置有一支杆13，支杆13的外壁上活动套设有套筒14，套筒14与安装座6之间设置有弹性回复件15。成型轮4与套筒14的侧壁通过连接杆16固定连接，成型轮4通过轴承转动设置于连接杆16上。在本发明中，上述弹性回复件15采用拉簧实现，拉簧的一端与安装座6固定连接，另一端与套筒14的外壁固定连接。为了防止成型轮4滑脱，连接杆16呈l型设置，成型轮4通过轴承转动设置于连接杆16上，连接杆16远离套筒14的端部设置有用于防止成型轮4脱落的卡定件25，卡定件25采用螺栓实现，用于卡定成型轮4与连接杆16之间的轴承，避免其沿轴向移动。

如图3所示，安装座6上设置有带有螺纹孔的固定座17，套筒14的侧壁上设置有抵接块18，精调机构包括螺纹连接于固定座17上的精调螺栓19。当精调螺栓19穿过固定座17的一端未与抵接块18相接触时，弹性回复件15处于自然伸缩状态；当精调螺栓19穿过固定座17的一端抵紧抵接块18，套筒14发生转动时，弹性回复件15储存弹性势能。通过旋转精调螺栓19就可以实现套筒14的转动进而对成型轮4的位置加以精细调节。

如图2和图3所示，基板2上开设有供伸缩杆3穿过的开孔，伸缩杆3的一端穿过基板2与成型轮4位于基板2的同一侧，另一端与伸缩气缸的推杆连接。伸缩杆3与基板2相垂直，两个成型轮4以伸缩杆3为中心呈旋转对称设置。为了使得与伸缩杆3相接触的玻璃管能够冷却，伸缩杆3远离伸缩气缸的端部设置有用于固定待成型玻璃管的端头31，端头31内部呈中空设置且通过管道24与外部的冷源相连通，形成一端头31冷却回路。在本发明中，上述冷却回路中采用冷却水或冷却气体，将端头31内的热量带走。

上述实施例一的方案中，旋转精调螺栓19可以精细地改变成型轮4最终的位置，上述位置调整是对安装座6位置调整精度的进一步补充，能够更加精确地调整成型轮4的位置。同时，当成型轮4与待成型的玻璃管相接触时，此时成型轮4为静止状态，而玻璃管在夹头29的带动下处于高速旋转的状态，二者的相对速度十分巨大，若成型轮4生硬地与玻璃管相接触，接触的一瞬间会使得玻璃管表面产生极大地应力，进而导致形变，这种形变会影响由玻璃管制成的瓶口的成型精度，通过设置弹性回复件15，当待成型的玻璃管与成型轮4接触的一瞬间，成型轮4不仅可以发生转动，并且其轴心位置还能够轻微的发生偏移，而后待状态稳定后在弹性回复件15的作用下重新回到初始设定的状态，能够有效地降低成型轮4与玻璃管接触时的应力，提升成型精度。

实施例二

如图4所示，一种高精度玻璃瓶口成型装置1，其整体结构与实施例一方案大体相同，安装座6上固定设置有一支杆13，支杆13的外壁上活动套设有套筒14，套筒14与安装座6之间设置有弹性回复件15，成型轮4与套筒14的侧壁通过连接杆16固定连接，成型轮4转动设置于连接杆16上，安装座6上设置有带有螺纹孔的固定座17，套筒14的侧壁上设置有抵接块18。

与实施例一的区别在于：精调机构包括螺纹连接于固定座17上的精调螺栓19、驱动精调螺栓19转动的驱动电机20、检测玻璃管待成型部位温度的温度检测组件以及控制器22，控制器22与温度检测组件信号连接，接收并响应于温度检测组件输出的检测信号，驱动精调螺栓19转动设定角度。初始状态时，精调螺栓19穿过固定座17的一端抵紧抵接块18，弹性回复件15储存弹性势能。

详述的，上述温度检测组件可以采用红外测温传感器组件完成，控制器22采用单片机，测得的温度检测信号经过a/d转换后给到单片机，单片机中内置或外接有存储芯片，存储芯片中存储有反应玻璃管温度与驱动源7转动量对应的列表，当检测到某一温度值时，单片机对应输出相应的控制量，控制量经过放大器放大后控制精调螺栓19动作，优选的，本实施例中，利用伺服电机驱动精调螺栓19转动。

实施例二的方案，充分考虑到了玻璃管在成型过程中与温度之间的对应关系，当玻璃管的温度很高时，相对的将成型轮4之间的间距微量扩大，高温下成型的玻璃瓶口直径大小要比预设值略大，后期经过冷却，瓶口回缩，最终达到设定的瓶口大小，上述精调机构充分考虑了待成型玻璃管的自身温度，成型时充分考虑后期瓶口回缩值，保证成型的精度。

基于上述实施例一和实施例二提出的高精度玻璃瓶口成型装置1，本发明还提出了一种玻璃管制瓶机，如图5所示，与现有技术类似，包括机台26、立轴27、制瓶机转盘28、沿制瓶机转盘28周向设置的夹头29、火焰喷口30。机台26上设置有如前的高精度玻璃瓶口成型装置1，高精度玻璃瓶口成型装置1中的基板2与台面平行设置，成型轮4的轴向与夹头29以及伸缩杆3的轴向相同且均竖直设置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。