专利名称：一种与制瓶机配套使用的自动上管机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于与制瓶机配套使用的自动上管机。
背景技术：
目前用于制瓶行业的制瓶机主要有进口和国产两种类型，对于进口的制瓶机由于价格昂贵，很难被用户接受。而国产的制瓶机具有较高的性价比，很受广大的用户欢迎。但两类制瓶机普遍存在着自动化程度不高的缺陷，如续管操作全部采用人工的操作方式，该种操作方式不仅费工费时，危险性高，并且效率低，故障率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能稳定、精度高、定位准确的与制瓶机配套使用的自动上管机。本发明的目的是这样实现的该自动上管机主要由检测器、控制器、续管机构和储管机构构成，所述检测器输出的电信号与控制器的输入端相连接，控制器输出控制信号分别与续管机构和储管机构被控部件的控制端相连接，续管机构装配在机架上，其续管机构的机械爪分别于储管机构的储管位、制瓶机铝盘夹头的位置相互对应，储管机构装配在对应制瓶机铝盘夹头一侧位置的机架上。所述续管机构装配在储管机构中部位置的机架上或装配在介于储管机构和制瓶机铝盘夹头之间相对应的机架上。所述续管机构由升降机构、送管器和机械爪组成，升降机构固装在机架上，送管器装配在升降机构的输出端，机械爪与送管器的输出臂连为一体。本发明取得的技术进步该上管机是与制瓶机配套使用的设备，该设备通过多组检测点将检测到的各种检测信号输出至可编程控制器PLC的输入端，由可编程控制器PLC 对其加工处理，并有序输出各种控制信号，一方面控制储管机构和制瓶机铝盘夹头间的互锁和连锁定位。另一方面控制续管机构实现抓管、提升、送管、插管、回退复位的全自动操作，该上管机定位精度高、性能稳定、可靠性高，续管准确率达到了 100%，提高了工作效率 20%以上，同时该设备不仅降低了操作人员的劳动强度，还大大降提高了生产效率。
图1为本发明的整体结构示意图。图2为本发明的另一种实施方式的结构示意图。图3为升降机构的结构示意图。图4为送管器的结构示意图。图5为送管器的另一种实施方式的结构示意图。图6为机械爪的结构示意图。图7为控制器的电原理图。
具体实施例方式如图1所示，该自动上管机是由主要由检测器、控制器、续管机构和储管机构构成，所述检测器输出的电信号与控制器的输入端相连接，控制器输出控制信号分别与续管机构和储管机构被控部件的控制端相连接，续管机构装配在储管机构中心位置的机架1 上，续管机构的输出机械爪分别于储管机构的储管位、制瓶机铝盘夹头的位置相互对应，储管机构装配在对应制瓶机铝盘夹头16的位置。所述续管机构由升降机构、送管器和机械爪组成，升降机构固装在机架1上，送管器装配在升降机构的输出端，机械爪与送管器的输出臂连为一体。其上述各部分的构成及连接关系分别描述如下升降机构由升降汽缸QG3、滑道2、配重体3和上下滑座4构成，如图3所示，滑道 2设于升降汽缸QG3输出端的一侧，配重体3装配在沿滑道2的轴线上，上下滑座4与滑道 2活动链接，升降汽缸QG3的伸缩轴的输出端与上下滑座4连为一体。送管器由送管汽缸QG4和伸缩臂5构成，如图4所示，送管气缸QG4装配在升降机构的上下滑座4上，送管汽缸QG4的输出轴与伸缩臂5连接，伸缩臂5输出端连接机械爪。机械爪为结构相同的一对，其二者由一连接板将一对机械爪连为一体，如图6所示。机械爪由汽缸QGl (QQ)和一对爪体8及爪座9组成，所述爪体8的前端为一半圆状结构，其后端由一连接轴6与爪座9连接，爪体8的末端设有摆动槽，两摆动槽内配装轴销，其轴销连接拉杆7，拉杆7的另一端与气缸QGl的伸缩轴连接。所述储管机构由储管架10、伺服电机11、驱动轮和分度轮构成，如图7所示，所述储管架10由上下对应的储管盘构成，分度轮装配在下储管盘底端面上，分度轮与装配在伺服电机输出轴上的驱动轮啮合连接。所述控制器由可编程控制器PLC、继电器J1-J6和电磁阀F1-F3及伺服电机控制器DJKZQ组成，如图8所示，由继电器J1-J6与电磁阀F1-F3的六组线圈Q1-Q6串接的六组控制支路分别并接于可编程控制器PLC的Y8、Y9、YA、YB, YC、YD输出端，伺服电机控制器 DJKZQ的输入端分别与可编程控制器PLC的Y0-Y4输出端相连。所述检测器由控位开关Κ1_Κ7、Κ9和光电检测器Κ8、KlO构成，控位开关Κ1-Κ6为磁性位置开关，Κ7为复位开关，Κ9为接近开关。其中控位开关Κ1、Κ2分别配装在汽缸QG1、 QG2上，控制开关Κ3、Κ4配装在升降汽缸QG3上，控制开关Κ5、Κ6配装在送管气缸QG4上， 接近开关Κ9配装在制瓶机公转传动轴上。光电检测器Κ8装配在储管机构的管坐上。光电检测器KlO装配在制瓶机夹头上。上述控位开关Κ1-Κ7、Κ9和光电检测器Κ8、Κ10的输出分别并接于可编程控制器PLC的X0-X3、X6-X9, XA、XB输入端。图2为本发明的第二种实施方式，该实施方式与上述实施方式的不同之处在于续管机构装配在介于续管机构和制瓶机铝盘夹头之间相对应的机架上，同时续管机构所采用的送管器结构也不相同，该送管器是由壳体和设于壳体内的中心轴12、装配在中心轴12上的正齿轮13、对应正齿轮13两侧的齿条14及设于壳体外的送管汽缸QG4、摇臂15构成，所述送管汽缸QG4的伸缩轴顶端与设于壳体内的一齿条14连接，两齿条分别于正齿轮13啮合连接，正齿轮13装配在中心轴12上，摇臂15固装在中心轴12的输出端，摇臂15的另一端与机械爪相连接。本实施例与实施例1的相同部分不再重述。本发明通过多组检测点将检测到的各种检测信号输出至可编程控制器PLC的输入端，由可编程控制器PLC对其加工处理，并有序输出各种控制信号，一方面控制续管机构和制瓶机铝盘夹头间的互锁和连锁定位。另一方面控制续管机构实现抓管、提升、送管、插管、回退复位的全自动操作，其各部分的工作过程及工作原理如下开机后，首先进行复位。即按复位按钮，储管机构开始旋转，自动搜索复位信号。当复位检测开关K7检测到复位零点信号后，可编程控制器PLC的输入端XO脚为高电位，可编程控制器PLC的输出端Y0、Yl脚输出脉冲信号给送管器伺服电机控制器DJKZQ，伺服电机 11停止转动，复位完成。为了消除积累误差，储管机构每转一圈共计36个工位，就会自动复位一次。若出现故障，按紧急停止按钮，停止上管机，故障排除后需重新进行复位操作。送管控制过程开机复位后，按启动按钮启动上管机，安装在储管机构管座上的光电检测器K8开始检测管座内有无玻璃管，如果检测无管，光电检测器K8为低电位，可编程控制器PLC输入端的Xl脚也为低电位，可编程控制器PLC输出端的Y233脚输出脉冲信号给伺服电机控制器，伺服电机11开始运转，装配在伺服电机11输出轴上的驱动轮旋转，驱动轮驱动装配在下储管盘底端面上的分度轮，推动储管架10转动一个工位，同时光电检测器K8继续检测，直至检测到有管。抓管控制过程当光电检测器K8检测到玻璃管时，光电检测器K8输出高电位，可编程控制器PLC输入端的Xl脚变成高电位，可编程控制器PLC输出端的Y8脚输出高电平， 驱动继电器Jl吸合，其常开触点ZJl闭合；电磁阀Fl的Ql线圈得电吸合；压缩空气经电磁阀Fl进入气缸QGl和QG2顶部，推动气缸QGl和QG2动作，驱动机械爪的爪体8夹住玻璃管。提升控制过程机械手夹紧玻璃管后，装配在气缸QGl上的控位开关Kl导通，可编程控制器PLC的输入端XB脚为低电位，可编程控制器PLC的输出端YA脚输出高电位；继电器J3吸合；其触点ZJ3闭合。电磁阀F2的线圈Q3吸合。压缩空气经电磁阀F2进入升降汽缸QG3的底部，升降汽缸QG3推动上下滑座4沿滑道2上升，装配在上下滑座4上的送管器及固装在送管器伸缩臂5上的机械爪同时上升，即推动被机械手抓紧的玻璃管提升。当玻璃管提升到达最高点时，装配在位于升降汽缸QG3上端的控位开关K3导通，可编程控制器PLC的输入端X9脚为低电位。此时续管机处于待命状态。同时装配在制瓶机铝盘夹头下方的光电检测器KlO输出为低电位，即说明在插管位的上一站管位上还有管。如果检测结果有管，机械手将一直待命。当光电检测器KlO检测到无管时，光电检测器KlO输出高电平，可编程控制器PLC输入端的X3脚也将变为低电平，机械爪进入准备插管状态。装配在制瓶机公转传动轴上的制瓶机位置接近开关K9开始工作，检测制瓶机的位置。送管控制过程当接近开关K9检测到到位信号时，接近开关K9输出高电平，可编程控制器PLC的输入端X2脚也为高电平，可编程控制器PLC的输出端YC脚输出高电平，继电器J5吸合；其触点ZJ5闭合；电磁阀F3的线圈Q5动作，压缩空气经电磁阀F3进入送管气缸QG4的底部，送管汽缸QG4推动伸缩臂5向前推进，即推动机械手将玻璃管送至制瓶机插管位的上方。插管控制过程当到达插管位时，装配在送管气缸QG4上的控位开关K5导通，可编程控制器PLC的输入端X7脚为低电平，可编程控制器PLC的输出端YB脚输出高电平，继电器J4吸合，其触点ZJ4接通，电磁阀F2的线圈Q4动作。压缩空气经电磁阀F2进入升降气缸QG3的上端；升降汽缸QG3的伸缩轴开始收缩，即拉动机械手沿滑道2向下移动，将玻璃管插入空管位。回退控制过程当机械手下降到位时，装配在升降气缸QG3上的控位开关K4动作， 可编程控制器PLC的输入端X9脚为低电平。可编程控制器PLC的输出端Y9脚输出高电平。 继电器J2吸合，其触点ZJ2闭合，电磁阀Fl的线圈Q2动作。压缩空气经电磁阀Fl进入气缸QGl与QG2的下端，气缸QGl和QG2分别径拉杆将爪体8张开。爪体8张开后，装配在气缸QG2上的控位开关K2导通，可编程控制器PLC的输入端XA脚为低电平。可编程控制器 PLC的输出端YD脚输出高电平，继电器J6吸合，其触点ZJ6接通，电磁阀F3的线圈Q6动作，压缩空气经电磁阀F3进入送管气缸QG4的顶端，送管气缸QG4拉动机械手回退至抓管位起点。进管控制过程当送管气缸QG4回位后，装配在送管气缸QG4上的控位开关K6导通，可编程控制器PLC的输入端1脚为低电平，可编程控制器PLC的输出端Y2、Y3脚输出脉冲控制信号至伺服电机控制器DJKZQ，驱动伺服电机11旋转，使储管机构转动一个工位， 光电检测器K8将继续检测储管机构的管座内有无玻璃管，为下次送管做好了准备。上述控制过程如此周而复始循环控制操作，即可实现对制瓶机自动续管的全自动控制。本发明第二种实施方式对抓管、提升、送管、插管、回退复位的工作过程及工作原理基本与上述实施方式相同，不同之处是送管方式不同，实施例1为直推式送管方式，实施例2为旋转式送管方式，其工作过程及工作原理与上述实施方式相似不再重述。
权利要求
1.一种与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于它主要由检测器、控制器、续管机构和储管机构构成，所述检测器输出的电信号与控制器的输入端相连接，控制器输出的控制信号分别与续管机构和储管机构被控部件的控制端相连接，续管机构装配在机架上，其续管机构的机械爪分别于储管机构的储管位、制瓶机铝盘夹头的位置相互对应，储管机构装配在对应制瓶机铝盘夹头一侧位置的机架上。
2.根据权利要求1所述的与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述续管机构装配在储管机构中部位置的机架上或装配在介于储管机构和制瓶机铝盘夹头之间相对应的机架上。
3.根据权利要求1或2所述的与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述续管机构由升降机构、送管器和机械爪组成，升降机构固装在机架上，送管器装配在升降机构的输出端，机械爪与送管器的输出臂连为一体。
4.根据权利要求3所述的与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述升降机构由升降汽缸、滑道、配重体和上下滑座构成，滑道设于升降汽缸输出端的一侧，配重体装配在沿滑道的轴线上，上下滑座与滑道活动链接，升降汽缸的伸缩轴的输出端与上下滑座4 连为一体。
5.根据权利要求3所述与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述机械爪由汽缸和一对爪体及爪座组成，所述爪体的前端为一半圆状结构，其后端由一连接轴与爪座连接，爪体的末端设有摆动槽，两摆动槽内配装轴销，其轴销连接拉杆，拉杆的另一端与气缸的伸缩轴连接。
6.根据权利要求3所述与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述送管器由送管汽缸和伸缩臂构成，送管气缸装配在升降机构的上下滑座上，送管汽缸的输出轴与伸缩臂连接，伸缩臂输出端连接机械爪。
7.根据权利要求3所述的与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述送管器由壳体和设于壳体内的中心轴、装配在中心轴上的正齿轮、对应正齿轮两侧设有齿条及设于壳体外的送管汽缸、摇臂构成，所述送管汽缸的伸缩轴顶端与设于壳体内的一齿条连接，两齿条分别于正齿轮啮合连接，正齿轮装配在中心轴上，摇臂固装在中心轴的输出端，摇臂的另一端与机械爪相连接。
8.根据权利要求3所述的与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述续管机构由储管架、伺服电机、驱动轮和分度轮构成，所述储管架由上下对应的储管盘构成，分度轮装配在下储管盘底端面上，分度轮与装配在伺服电机输出轴上的驱动轮啮合连接。
9.根据权利要求8所述与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述控制器由可编程控制器PLC、继电器和电磁阀组成，由多组继电器与电磁阀串接的控制支路分别并接于可编程控制器PLC的输出端。
10.根据权利要求9所述与制瓶机配套使用的自动上管机，其特征在于所述检测器由有效数量的控位开关和光电检测器构成，所述各控位开关分别装配在升降机构、送管器、机械爪或储管机构的检测点处，光电检测器分别装配在制瓶机公转传动轴、夹头和储管机构的管坐上，其各控位开关和光电检测器的输出分别接于可编程控制器PLC的输入端。
全文摘要
一种与制瓶机配套使用的自动上管机，它主要由检测器、控制器、续管机构和储管机构构成，所述检测器输出的电信号与控制器的输入端相连接，控制器输出的控制信号分别与续管机构和储管机构被控部件的控制端相连接，续管机构装配在机架上，其续管机构的机械爪分别于储管机构的储管位、制瓶机铝盘夹头的位置相互对应，储管机构装配在对应制瓶机铝盘夹头一侧位置的机架上。该设备通过多组检测点检测到的各种检测信号输出至可编程控制器PLC的输入端，由可编程控制器PLC对其加工处理，并有序输出各种控制信号，一方面控制储管机构和制瓶机夹头盘间的互锁和连锁定位。另一方面控制上管机实现抓管、提升、送管、插管、回退复位的全自动操作，该续管机定位精度高、性能稳定、可靠性高，续管准确率达到了100％，提高了工作效率20％以上，同时该设备不仅降低了操作人员的劳动强度，还大大提高了生产效率。
文档编号C03B35/26GK102180590SQ20111002744
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张士华 申请人:张士华