制瓶生产线、上管机及其机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及玻璃瓶制造领域，具体的涉及一种用于制瓶的机械手。上述的机械手主要用于玻璃瓶的制瓶系统中，一般是用在用于制瓶的上管机中。
[0002]本申请还涉及了一种应用上述机械手的上管机，该上管机一般用在药用玻璃瓶的制瓶生产线中。但是应当理解，本申请所提供的机械手及上管机还可以用于其它类型的制瓶生产线中，如食品、药品、化工、农药、饮料等行业用玻璃瓶的制瓶生产线中。
【背景技术】
[0003]上管机是一种与制瓶机配套使用的设备，主要用于制瓶过程中向制瓶机/制瓶生产线的后续工位提供玻璃管以完成续管操作。而用于插管的机械手则是实现插管操作的关键。
[0004]公布号为CN 102295402 A的中国发明专利申请公布了一种与制瓶机配套使用的全自动上管机、公布号为CN 104326647 A的中国发明专利申请公布了一种制瓶机自动上管装置的转送插管机构，其中均包括相应的机械手。实践中，本申请人的研究人员发现其至少存在如下问题:1).前者机械手的位置控制的精度较低，并且随着使用时间的增加误差很可能变得更大；2).后者的伸缩旋转总成对机械手的位置控制的精度仍然较低，并且随着时间的增加误差也会变得更大。
[0005]因此，如何改进插管装置的结构，提高插管精度、减小所占空间、防止玻璃管掉落，从而改善制造的玻璃瓶的质量、减小上管机所占空间、增强上管机工作过程中的安全性是本领域内技术人员目前需要解决的重要技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的包括提供一种机械手，该机械手结构简单，精度高、稳定性好，工作过程中玻璃管掉落概率低、从而安全性高。本发明的另一个目的是提供一种采用上述机械手的上管机。本发明的又一个目的是提供一种采用上述机械手或者上管机的制瓶生产线。
[0007]为此，本发明涉及了一种机械手，包括:
机座，其上设有前安装部、后安装部；
主轴，可转动、可轴向移动的设于所述机座上；
抓管组件，包括设于所述主轴前端的机械爪安装座及设于其上的一对机械爪；
齿轮组一，设于所述前安装部上，包括主动齿轮一、从动齿轮一，所述主轴可轴向滑动的穿过所述从动齿轮一、且主要由该从动齿轮一控制该主轴的转动；
齿轮组二，用于控制所述主轴的轴向移动，设于所述后安装部上，包括主动齿轮二、从动齿轮二，所述主轴穿过该从动齿轮二、并采用螺旋传动结构，该主轴上设有相应的外螺旋部。
[0008]优选地，所述主轴上设有定位部，所述前安装部上设有定位块，该定位块上设有与所述定位部相适应的定位孔，所述主轴在前伸到位时其上的定位部与所述定位孔配合。
[0009]优选地，所述定位部为定位凸块。
[0010]优选地，所述定位部为定位滚轮或者滚动轴承。
[0011]优选地，所述定位部通过夹持块可调整的设于所述主轴上。
[0012]优选地，所述定位孔的口部设有倒角或者倒圆以便于所述定位部方便的进入。
[0013]优选地，所述前安装部上设有可转动的滑套部，所述从动齿轮一安装于该滑套部上、或者与该滑套部为一体成型结构；所述从动齿轮一和/或所述滑套部与所述主轴采用滑键配合结构传动。
[0014]优选地，所述后安装部上设有可转动的螺母部，所述从动齿轮二安装于该螺母部上、或者与该螺母部为一体成型结构；所述从动齿轮二和/或所述螺母部与所述主轴采用滑动或者静压或者滚动螺旋传动配合的结构。
[0015]优选地，所述从动齿轮二和/或所述螺母部与所述主轴采用梯形或者锯齿形或者矩形螺纹传动配合的结构。
[0016]优选地，该机械手还包括用于驱动所述主动齿轮一的电机一、用于驱动所述主动齿轮二的电机二。
[0017]优选地，该机械手还包括控制部件，该控制部件包括用于驱动所述主动齿轮一的电机一、用于驱动所述主动齿轮二的电机二、用于检测所述主轴转动角度的转动检测组件、用于检测所述主轴轴向位置的轴向检测组件、以及根据所述转动检测组件和所述轴向检测组件的检测结果对所述电机一和所述电机二进行控制的控制组件。
[0018]优选地，所述转动检测组件包括用于检测所述主动齿轮一或者所述从动齿轮一转动的位置的传感器一和传感器二。
[0019]优选地，所述轴向检测组件包括:用于检测所述主轴前伸到位时位置的传感器三，用于检测所述主轴后缩到位时位置的传感器四，用于检测所述主轴在前伸过程中的抓管位置的传感器五，以及轴向固定于所述主轴上以供所述传感器三、所述传感器四和/或所述传感器五检测的环。
[0020]优选地，所述机座上还设有与所述环配合、用于使该环随所述主轴轴向移动但不转动的导向滑轨。
[0021]优选地，所述环位于所述主轴的定位部与所述主轴的外螺旋部之间。
[0022]优选地，所述主轴的前段为空心结构，该空心结构两端出口分别位于该主轴的前端部、所述主轴的定位部与所述主轴的外螺旋部之间，从而所述机械爪的电缆能方便的布置。
[0023]优选地，所述电机一采用步进电机一和/或所述电机二采用步进电机二。
[0024]其中，上述任一项所述的机械手的具体工作方法可由本领域技术人员根据上述内容以及参考【具体实施方式】中相应内容得到。
[0025]本发明还涉及了一种上管机，包括上述任一技术方案所提供的机械手。
[0026]本发明还涉及了一种制瓶生产线，该制瓶生产线包括上述任一技术方案所提供的机械手或者上管机。
[0027]相对于上述【背景技术】，本发明的有益效果大致如下。
[0028]1.本发明涉及的一种机械手，包括机座、主轴、抓管组件、齿轮组一、齿轮组二，机座上设有前安装部、后安装部；主轴可转动、可轴向移动的设于所述机座上；抓管组件包括设于所述主轴前端的机械爪安装座及设于其上的一对机械爪；齿轮组一设于所述前安装部上，包括主动齿轮一、从动齿轮一，所述主轴可轴向滑动的穿过所述从动齿轮一、且主要由该从动齿轮一控制该主轴的转动；齿轮组二设于所述后安装部上、用于控制所述主轴的轴向移动，包括主动齿轮二、从动齿轮二，所述主轴穿过该从动齿轮二、并采用螺旋传动结构。通过齿轮控制转动和轴向移动，精度高。
[0029]2.本发明涉及的一种机械手，由于设置了定位部及定位块，且定位块上设有与定位部相适应的定位孔，主轴在前伸到位时其上的定位部与定位孔配合，从而保证主轴在每次前伸到位时都能保持同一位置，从而插管的精度得到大幅度提高。
[0030]3.本发明涉及的一种机械手，由于定位部采用定位滚轮或者滚动轴承，使得其能方便的进入定位孔。此外，定位孔的口部设有倒角或者倒圆也能使得定位部方便的进入。
[0031]4.本发明涉及的一种机械手，由于定位部通过夹持块可调整的设于主轴上，从而能够方便的进彳丁调整以提尚适应性。
[0032]5.本发明涉及的一种机械手，从动齿轮一与滑套部为一体成型结构，或者从动齿轮二与螺母部为一体成型结构，有利于提高传动的稳定性和可靠性。
[0033]6.本发明涉及的一种机械手，轴向检测组件包括:用于检测所述主轴前伸到位时位置的传感器三，用于检测所述主轴后缩到位时位置的传感器四，用于检测所述主轴在前伸过程中的转动起始位或者后缩过程中的转动停止位的传感器五，以及轴向固定于所述主轴上以供所述传感器三、所述传感器