全电动制瓶机的制作方法

本发明涉及玻璃成型设备技术领域，特别涉及一种全电动制瓶机。

背景技术：

行列式制瓶机最早是于1925年由美国人发明的，其机构动作采用气缸驱动，经过近80年的发展，行列式制瓶机从结构上已分为E型、F型、EF型；组数有1/2/4/6/8/10/12组；料滴数有单滴、双滴、三滴、四滴等。虽然组数和料滴数不尽相同，但原理结构、成型方式基本相同。行列式制瓶机的机构动作定时基本上是采用机械转鼓方式，直到九十年代后期，其定时方式逐渐采用计算机控制的电控阀箱机构，并且在行列式制瓶机前后侧增加许多辅助按钮，与转鼓行列式制瓶机相比，其机构定时准确、动作速度更快、操作简单、较大地改善了工人的劳动环境。随着机速的不断加快及对玻璃制品质量要求的不断提高，气动式的行列制瓶机经过一系列的改造，已经发展到一较高的水平。

如现有技术，公开号为CN 204039238 U，公开了用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，属于制瓶机设备领域，包括机架以及均安装在机架上的初型模成型机构、成型模成型机构和翻转机构；初型模成型机构包括冲压装置、初型模和平行开关机构；冲压装置安装在机架上，平行开关机构包括安装在机架上的水平导向轴、套装在水平导向轴上的钳臂、竖直套装在机架两侧的第一花键轴、第一摇臂、第一连杆和第一开关气缸 ；第一连杆的一端与钳臂铰接、另一端与第一摇臂铰接，第一摇臂通过第一花键轴与第一开关气缸联接，初型模安装在钳臂上。

现有技术是采用气动式，其存在的缺陷：噪音大，气压稳定性差，机构动作不稳定，会影响产品质量；气管、油管的路线布局多而复杂，给维修保养带来了大大的不便，耗时长、提高了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供全电动制瓶机，解决气动式制瓶机存在的噪音大，气压稳定性差、机构动作不稳定，生产产品的范围性不够广泛，维修保养不便导致生产成本大的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：全电动制瓶机，包括机架以及均安装在机架上初型模成型机构、扑气机构、翻转机构、钳移机构和设置有正吹气机构的成型模成型机构；翻转机构位于初型模成型机构和成型模成型机构之间；其特征是，还包括设置在机架上的漏斗机构，各个机构均连接伺服电机，所述伺服电机通过信号线连接单片机；所述扑气机构包括内部呈中空设置的上支架、设于上支架内部的凸轮轴以及滚珠丝杆副，凸轮轴与滚珠丝杆副的螺母固定连接随螺母转动作轴向直线运动；

还包括一对对称设置上支架上的导向组件；每个导向组件包括设于凸轮轴上的凸轮槽、位于上支架上与凸轮槽滚动配合的滚轮，凸轮槽与滚轮滚动连接带动凸轮轴作轴向旋转运动；所述正吹气机构包括双通道吹气装置和气源，所述双通道吹气装置包括吹气臂，所述吹气臂上开设有吹气成型通道和冷却瓶口的吹气冷却通道，所述吹气成型通道和吹气冷却通道分别通过输气管与气源连通；两条通道的输气管上均安装有电磁阀，所述电磁阀通过信号线与单片机连接。

现有技术采用气缸作为动力源，气缸与各个机构通过气管连接，因此会布置多条气管路线；导致整个气管路线布局多而复杂，给保养维修带来大大的不便；还有如果一个机构出现问题，需要停下、拆开整台机器，对它进行维修等等问题。与现有技术相比，本技术方案采用电动式，每个机构各自配置有伺服电机驱动，并由单片机操控它们工作；其机构定时更加准确、动作速度更快，同时在工作过程中不会有部件与部件碰撞的事情发生；更加安全可靠。维修保养时，也只需对各自的机构拆装即可；大大节省了时间，提高了工作效率，降低了生产成本。

单片机控制电磁阀在吹气成型通道打开的同时或之前把吹气冷却通道打开，对瓶口壁吹气进行冷却固化；避免瓶口被吹变形，保证产品质量。同时，吹气冷却通道吹气提高瓶口的冷却速度，从而可以提高瓶子的成型速度；整体提高了生产效率。

进一步设置，所述漏斗机构包括丝杠、螺母、凸轮轴、漏斗支架和漏斗臂和漏斗；所述伺服电机通过联轴器与丝杠一端传动相连，螺母与丝杠螺纹相配，漏斗安装在漏斗臂上，漏斗臂固定在漏斗支架上，漏斗支架与凸轮轴连接，螺母带动凸轮轴从而带动漏斗臂运动。

伺服电机驱动螺母沿丝杠运动，凸轮轴在螺母带动下，其通过凸轮槽沿滚轮运动。现有技术的扑气机构只有一组导向组件；凸轮槽是曲线型，位于凸轮轴一侧的壁面上，凸轮轴通过凸轮槽把轴向直线运动转化成轴向旋转运动，因此，凸轮轴的一侧需要克服一定的扭转力，相对另一侧要输出更大的力；也因凸轮轴的两侧所受的力的大小不等，从而引起凸轮轴的运动不稳定；与现有技术相比，本技术方案的凸轮轴采用两侧导向，使凸轮轴两侧所受的力的大小相等，保证凸轮轴的运动稳定以及更能轻松的运动。

进一步设置，所述初型模成型机构与成型模成型机构均包括有伺服开关机构，所述伺服开关机构包括箱体、行星减速器和伺服电机，所述箱体内的左右两端分别设置有控制模具开/关的转轴，每根转轴上均连接有连臂；所述箱体内的中心处设置有摇臂，所述摇臂的一端连接有短连杆，其另一端连接有长连杆；所述短连杆与其中一只连臂铰接，所述长连杆与另一只连臂铰接；伺服电机与行星减速器转动连接，行星减速器的主轴输出端与摇臂转动连接。

采用本技术方案，伺服电机通过行星减速器带动摇臂转动，摇臂通过短、长连杆带动连臂从而带动转轴转动，实现模具的开或关。与现有技术相比，本发明采用伺服电机作为动力装置，通过摇臂、连杆、连臂、转轴等传动部件来控制模具的开或关，各传动部件之间采用销连接或键连接的连接方式，摒弃了气管等长管连接件，简化了机构的整体结构；同时，给维修保养带来大大的便捷；只需打开箱体的端盖就可对里面的传动部件进行更换；大大节省了维修保养所需的时间，提高了工作效率，从而降低了生产成本。

进一步设置，翻转机构包括伺服电机、丝杠、螺母、齿条、齿盘、齿盘支座和翻转架；所述伺服电机安装在机架上，伺服电机的动力输出轴通过联轴器与丝杠一端传动相连，螺母与丝杠螺纹相配，齿条一端安装在螺母上，齿盘通过活动轴安装在齿盘支座上，齿盘与齿条相啮合，齿盘支座安装机架上，翻转架安装在齿盘支座上，且翻转架一端与齿盘同轴。

翻转机构采用伺服电机驱动，瓶胚从初型模到成型模动作准确、稳定、迅速；不会在转移过程中，因动作延误发生瓶胚受损的现象。

进一步设置，还包括有输送机构，所述输送机构包括输送架、输送电机和通过转轴安装在输送架上的输送带，所述输送电机与转轴转动连接从而带动输送带运动；位于输送带的正下方设置有吹风装置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用全电动式，实现了机械自动化生产，节能的同时提高了产量和品质，而且大大降低了出错率和生产成本；

2、正吹气机构设置了双通道吹气装置，避免瓶口被吹变形，保证产品质量。同时，吹气冷却通道吹气提高瓶口的冷却速度，从而可以提高瓶子的成型速度；整体提高了生产效率。

3、本发明采用伺服扑气机构，其可以根据不同产品的规格大小调节其运行行程；同时其采用双边导向，凸轮轴运动更加轻松和稳定；

4、各个机构都采用伺服电机提供动力，定时更加准确、动作速度更快，运行更加安全可靠；

5、噪音小，改善了工人的工作环境。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是本实施例的翻转机构结构示意图；

图4是本实施例的扑气机构结构示意图；

图5是本实施例的凸轮轴结构示意图；

图6是本实施例的双通道吹气装置结构示意图；

图7是本实施例的双通道吹气控制系统结构示意图；

图8是本实施例的伺服开关机构俯视结构示意图

图9是图8的正视结构示意图。

图中，机架1、初型模成型机构2、扑气机构3、翻转机构4、钳移机构5、正吹气机构6、成型模成型机构7、漏斗机构8、输送机构9、吹风装置10、伺服电机11、初型模21、伺服开关机构22 、闷头31、扑气支架32、吹气装置23、冲头24 、闷头31、扑气支架32、上支架321、中支架322、下支架323、导向组件34、上衬套35、凸轮槽36、扑气丝杆37、扑气螺母38、凸轮轴39、丝杠41、螺母42、齿条43、翻转架44 、齿盘45、成型模71、漏斗81、漏斗臂82 、箱体221、行星减速器222、左转轴223、右转轴224、连臂225、摇臂226、主轴输出端227、短连杆228、长连杆229

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

见图1，全电动制瓶机，包括机架1以及均安装在机架1上初型模成型机构2、扑气机构3、漏斗机构8、翻转机构4、钳移机构5和设置有正吹气机构6的成型模成型机构7；翻转机构4位于初型模成型机构2和成型模成型机构7之间。按照制瓶工艺的前后顺序，在成型模成型机构7的后方设置有输送机构9。各个机构均连接伺服电机11，伺服电机11通过信号线连接单片机并各个机构通单片机控制运行。

见图8和图9，初型模成型机构2包括初型模21、伺服开关机构22。伺服开关机构22包括箱体221、行星减速器222。箱体221内的左右两端分别设置有控制初型模21开/关的转轴，左转轴223与右转轴224相对设置。左、右转轴224上均通过花键连接有连臂225。箱体221内的中心处设置有摇臂226，摇臂226套设在行星减速器222的主轴输出端227并用内六角螺钉固定。摇臂226的一端连接有短连杆228，其另一端连接有长连杆229。短连杆228与左侧的连臂225铰接，长连杆229与右侧的连臂225铰接。伺服电机11通过行星减速器222带动摇臂226转动，摇臂226通过短、长连杆带动连臂225从而带动转轴转动，实现初型模21的开或关。

见图1，初型模成型机构2还包括吹气装置23和冲压装置。吹气装置23位于初型模21的下方。吹气装置23包括芯子、扣环、芯子接头、芯子弹簧和压吹气缸。芯子外围套装套筒12，芯子和套筒12之间能够做径向的相对滑动。芯子和芯子接头通过扣环连接，芯子接头下端连接压吹气缸。芯子接头与压吹气缸的缸体之间通过芯子弹簧连接。芯子和芯子接头的内部开设吹气通道，吹气通道的顶端穿过芯子侧壁与外界联通，吹气通道的底端与倒吹气气路连接。口模中还设置有导环用于限位及封闭气路。冲压装置中设置冲头24，在冲头24外壁上套装套筒12。在冲压时，工作气缸断气，冲头24在复位弹簧的压力下停留在初始位置。当料滴落入初型模21时，工作气缸通气并推动活塞及冲头24自下而上插入到初型模21中，从而将料滴冲压成型。冲压结束，工作气缸断气，冲头24在复位弹簧的拉力作用下回位。闷头31再次下去封住初型模21的上端口，然后套筒12上去封住口模的下端口外壁，使气体集中通过吹气通道穿过芯子对着瓶胚吹气，使其成型。

见图1，漏斗机构8包括丝杠、螺母、凸轮轴、漏斗支架和漏斗臂82和漏斗81；所述伺服电机11通过联轴器与丝杠一端传动相连，螺母与丝杠螺纹相配，漏斗81安装在漏斗臂82上，漏斗臂82固定在漏斗支架上，漏斗支架与凸轮轴连接，螺母带动凸轮轴从而带动漏斗臂82运动。

见图3，翻转机构4包括丝杠41、螺母42、齿条43、齿盘45、齿盘45支座和翻转架44；伺服电机11安装在机架1上，伺服电机11的动力输出轴通过联轴器与丝杠41一端传动相连，螺母42与丝杠41螺纹相配，齿条43一端安装在螺母42上，齿盘45通过活动轴安装在齿盘45支座上，齿盘45与齿条43相啮合，齿盘45支座安装机架1上，翻转架44安装在齿盘45支座上，且翻转架44一端与齿盘45同轴。口模固定在翻转架44上。

见图4，扑气机构3包括内部呈中空设置的上支架321、中支架322和下支架323，上支架321、中支架322和下支架323相互可拆卸连接，上支架321、中支架322和下支架323通过内六角螺钉固定连接。

上支架321内部设有呈中空的凸轮轴39，上支架321与凸轮轴39的端头处设有上衬套35，上衬套35避免凸轮轴39直接和上支架321的内壁对磨,减少对凸轮轴39的损害，起到保付凸轮轴39的作用，另外，上衬套35产生磨损后，只更换上衬套35，降低维修费用，上衬套35与凸轮轴39之间设有防尘圈，防尘圈位于上衬套35的轴端处与凸轮轴39抵触连接，凸轮轴39的端部设有端盖和通气塞，用于扑气工作。

上支架321上安装有一对对称设置的导向组件34；每个导向组件34包括设于凸轮轴39上的凸轮槽36、位于上支架321上与凸轮槽36滚动配合的滚轮。伺服电机11通过联轴器驱动丝杆转动，将扑气丝杆37的转动转化成扑气螺母38的轴向线性运动，从而驱动固定在扑气螺母38上的凸轮轴39轴向线性运动。凸轮轴39通过凸轮槽36沿滚轮作轴向旋转运动。扑气支架32上固定有闷头31，凸轮轴39带动扑气支架32运动从而带动闷头31运动。

成型模成型机构7包括成型模71和正吹气机构6。成型模71为半圆环形结构；其打开方式有两种，一种是呈“扇形”打开；另一种是平行式打开。成型模71呈“扇形”打开的结构还包括有角度开关机构，两个成型模71一端铰接；角度开关机构与伺服开关机构22的结构相同；其也是通过伺服电机11提供动力。本实施例成型模71选用平行式结构，平行式结构采用伺服开关机构22，两个成型模71相对设置在滑轨上，由伺服开关机构22控制它们沿滑轨滑动，实现成型模71打开或关闭。

见图6和图7，正吹气机构6包括双通道吹气装置23和气源。双通道吹气装置23包括吹气臂61，吹气臂61上开设有吹气成型通道A和冷却瓶口的吹气冷却通道B，吹气成型通道A和吹气冷却通道B分别通过输气管与气源连通；两条通道的输气管上均安装有电磁阀，电磁阀通过信号线与单片机连接。

单片机控制电磁阀在吹气成型通道A打开的同时或之前把吹气冷却通道B打开，对瓶口壁吹气进行冷却固化；避免瓶口被吹变形，保证产品质量。同时，吹气冷却通道B吹气提高瓶口的冷却速度，从而可以提高瓶子的成型速度；整体提高了生产效率。

见图6，吹气臂61包括臂体62、卡环63、进气端盖64、平衡弹簧65和配气板66。臂体62的一端设有安装孔67，进气端盖3、平衡弹簧65、配气板5和卡环63从上到下依次安装在安装孔67内。卡环63与安装孔67的内壁之间设置有衬套68。卡环63是用于卡接吹气嘴（图上未视出）。平衡弹簧65的作用是平衡吹气嘴向压到模具上的压力。机器在带动吹气臂向下运动，使吹气嘴碰到模具；在吹气嘴压到模具上：如果压力过大，会导致两者硬碰硬的触碰，造成吹气嘴、模具受损；如果压力过小，吹气的效果达不到。因此，两者触碰时的压力大小很重要。而采用人工调试，所要耗费的时间太长，工作效率太低。所以，平衡弹簧65是否正常工作至关重要。为了防止卡环63在做上下运动时，把衬套68带上去从而压缩了平衡弹簧65的进程的现象发生。在衬套68下端的外壁沿安装孔67的径向向外延伸形成有限位部681。限位部681与安装孔67的边沿抵接并通过内六角螺钉69固定，限制衬套68向上运动。

成型工作为设置有成型模垂直冷却装置和成型模模底冷却装置；成型模垂直冷却装置包括设置在成型模侧壁中的垂直风道，外接垂直冷却管道将冷却风导入垂直风道中用于冷却成型模71模身。成型模模底冷却装置设置在成型模71下方的机架1上，用于冷却成型模模底。成型模71底部设置风气室，风气室下方设置上箱体。上箱体与风气室之间设置风板，上箱体中开设进风管，并通过冷却管道与风气室联通。冷却风经进风管进入上箱体中，然后再经过上箱体中的冷却管道和上方的风板进入气风室中，从而对成型模71模底进行冷却。

输送机构9包括输送架、输送电机和通过转轴安装在输送架上的输送带，所述输送电机与转轴转动连接从而带动输送带运动；位于输送带的正下方设置有吹风装置10。吹风装置10的吹风口正对输送带向上吹风，对输送带上的瓶子进行冷却。

工作原理：熔融态料滴落入接料机构的弧形料瓢上，并从弧形料瓢下端滑向接料槽，接料槽引导料滴使其落入初型模21中，实现接、流料。

前期，伺服电机11带动翻转壁把口模放置在吹气装置23和冲压装置的正上方；初型模21在伺服开关机构22驱动下移至口模的上方抱合；然后漏斗81臂在伺服电机11的带动下移至初型模21的上方，把漏斗81盖合在初型模21的入口上；此时玻璃料滴经由流料槽落入初型模21成型机构2中，冲压装置在玻璃料滴落入初型模21中前，冲头24自下而上地插入初型模21中，套筒12上升并与导环接触完成封气。随即扑气机构3进入，闷头31盖在漏斗81上，闷头31的下端部要比上端部大，两个吹气口倾斜开设在两侧；漏斗81的上端口的口径要比下端口的口径大并刚好与闷头31的上端部配合。气体从吹气口进来通过漏斗81的上端口进入初型模21中，使料滴充满口模。在芯子、口模及料滴之间形成气穴，瓶口被低压气逐渐吹制成型。然后闷头31打开移至上方，漏斗81从初型模21上移除、回到原位；闷头31再下去盖住初型模21的上端口，此时闷头31起封闭上端口的作用；与此同时，压吹气缸断气，芯子接头回落，并在回落过程中形成倒吹气通道。倒吹气气路将高压气通过吹气通道将瓶胚吹制成型。扑气机构3回到原位，初型模21打开，瓶胚通过翻转机构4进入成型模71中，成型模71通过伺服开关机构22抱合；正吹气机构6对成型模71中的瓶坯进行吹气，持续5-7秒，直至吹制成型。最后打开成型模71，成型瓶体被钳瓶机构带走，放到输送机构9上被运走。

本发明由于采用先低压、后高压的二次倒吹气方式，保证了瓶胚“两节料”与初型模21的接触时间基本相等，减小了玻璃料滴上下部位的温差，成型后瓶身“断腰”现象也基本消失，明显提高瓶子壁厚的均匀度和外观质量。