一種多工位水銀體溫計轉臺接泡設備的製作方法

2023-05-02 03:53:11 3

專利名稱：一種多工位水銀體溫計轉臺接泡設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及水銀體溫計生產領域，尤其是一種多工位水銀體溫計接泡設備。
背景技術：
水銀體溫計是具有百年歷史的老產品，屬於勞動密集型低利潤產品，如果沒有足 夠的專業化製造水平，在今後幾年的激烈競爭中則難以生存。隨著勞動成本的不斷提高，體 溫計利潤的提高已經遇到了一個瓶頸。因此，提高機械化程度已成為當前企業最迫切的任 務。在需要進行技術改造的若干項目中，水銀體溫計的接泡工序顯得尤為重要。全球的水銀體溫計主要在中國生產，其中工藝水平基本相近，生產企業都屬於小 型企業，平均70%的工作量是手工作業。拉頸、接泡與縮喉工藝還依賴於人工。雖然拉頸與 接泡均有過機械化改造，但均未產生有價值的經濟效益。水銀體溫計的成本80%是勞動力， 解決勞動成本問題是企業的核心問題，而提高勞動生產率是降低成本最有效的辦法。轉臺 接泡機又是最有效地提高勞動生產率的方法之一，因為本轉臺接泡機可以讓接泡工序的生 產效率直接提高六倍。
發明內容現有的兩種水銀體溫計接泡設備單根接泡機，是上世紀70年代的老式機器，曾 經發揮過作用。但該種機器老化陳舊，又屬於淘汰型結構，一臺機器的工作效率只相當於人 工效率的70%。必須多臺機器同時使用，才能提高工作效率，而且三角料料還存在定向送料 的問題。另一種是五桿轉臺接泡機，是一種新型結構的接泡機，它利用轉臺形成十個工作定 位點。來完成自動上料、預熱、燒接、吹氣、卸料等工步內容。五根料管同時進行，搭建了現 代專業化生產設備的雛形，但是這臺機器採用的是純機械設計，智能化程度偏低且工藝問 題沒有考慮到位，廢品率較高，因而無法投入使用。發明人根據以上兩臺機器的情況，做了大量的傳動結構研究，併到體溫計廠了解 生產工藝要求，認真進行工藝分析。基本找出了其中失敗的主要原因，一是要解決三角料燒 結旋轉問題，二是要提高機電一體化控制水平。為了克服已有的水銀體溫計接泡設備工作效率、定向送料和工藝落後的問題，本 發明解決其技術問題所採用的技術方案如下。本發明的一種多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，包括機架、基盤、傳動系統、轉盤、 智能控制平臺和十個工位，這十個工位包括上泡管、上三角料、預熱、接泡管和卸料五道工 序。其特徵在於，轉盤通過主軸安裝在機架上，傳動系統由伺服電機和減速機與主軸傳動連 接，主軸通過軸承固定於軸套上，軸套固定於基盤上，基盤固定於機架上，五道工序的結構 分別固定於基盤上。該設備的五道工序的機械結構分別固定於基盤的十等分點上。基盤上 安裝有零位傳感器，當轉盤每旋轉一周，進行零位自動校正。所述的上泡管由泡管漏鬥、泡 管槽、泡管槽驅動模組、泡管推針、泡管推針驅動模組、支撐座和過渡橋組成。所述驅動模組 由步進電機、聯軸器和線性模組組成。所述過渡橋安裝於泡管槽和泡管夾具之間，可上下升降，由氣缸驅動。所述上三角料由三角料漏鬥、三角料槽、三角料槽驅動模組、三角料推針、 三角料推針驅動模組、三角料套管旋轉機構、支撐座和限位板組成。所述限位板安裝於三角 料夾具後邊，可上下升降，由氣缸驅動。所述三角料套管旋轉機構由步進電機、聯軸器和線 性模組組成，它可以使三角料套管旋轉起來，使得三角料更容易被推進三角料套管中。所述 預熱佔有兩個工位，分別為預熱一和預熱二，預熱機構由燈頭、氣缸和三角料套管旋轉機構 組成，氣缸和燈頭由隔熱墊連接，可上下升降，燈頭分別充有煤氣和氧氣，可調節氣量。所述 接泡管佔有三個工位，分別為推泡管、加熱和揉泡管，推泡管和揉泡管由步進電機、聯軸器、 線性模組、三角料套管旋轉機構和平行夾組成。所述卸料由步進電機、聯軸器、線性模組、平 行夾、推料氣缸、支撐座和料鬥組成。所述轉盤上均勻安裝了十個工作檯鉗，每個工作檯鉗 上裝有六個三角料夾具和泡管夾具。所述三角料夾具由黃銅線切割而成，中間孔的形狀為 等腰三角形，根據三角料輪廓割成，黃銅管中間被割出一道槽，裝上磷銅片，用來壓緊三角 料，防止其在旋轉過程中出現位置錯動。所述泡管夾具的中心孔與三角料夾具的三角孔內 切圓同圓心，以保證接泡的準確性，泡管夾具由彈簧和彈珠對其進行壓緊。本發明的有益效果主要表現在1.採取三角料的熔接中心與旋轉圓柱夾具的圓 心重合的方式，將徹底改變目前同類機械中的弊端；2.本機器大量採用測控及伺服控制方 面的原理，大大提高了機器的智能化程度。本設備用ARM9控制系統控制，主軸由伺服電機 帶動，可在工作過程中實現轉速的調節和各工位的準確定位。觸摸式液晶顯示屏可使操作 人員方便操作工具機。本工具機每個工位可同時燒結6根體溫計，工具機各工位屬於並聯式運行， 整體加工時間由最長工位的時間決定，各工位的運行時間可在觸控螢幕中調節參數進行設 定，本臺工具機可以在20秒內燒結好6根體溫計。

圖1是本發明實施例的多工位體溫計轉臺接泡設備的俯視圖。圖2是本發明實施例的多工位體溫計轉臺接泡設備的等軸測圖。圖3是本發明實施例的往工作檯鉗的結構示意圖。圖4是本發明實施例的上泡管工序的結構示意圖。圖5是本發明實施例的上三角料工序的結構示意圖。圖6是本發明實施例的卸料工序的結構示意圖。圖7是本發明實施例的三角料套管旋轉驅動機構的示意圖。圖8是本發明實施例的泡管推拉驅動機構的示意圖。圖9是本發明實施例的三角料和泡管示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1、圖2，一種多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，包括機架9、基盤7、傳動系 統、轉盤6、智能控制平臺和十個工位，這十個工位包括上泡管1、上三角料2、預熱3、接泡管 4和卸料5五道工序。其中，轉盤6通過主軸安裝在機架9上，傳動系統由伺服電機8和減 速機10與主軸傳動連接，主軸通過軸承固定於軸套上，軸套固定於基盤7上，基盤7固定於 機架9上，五道工序的結構分別固定於基盤7上。該設備的五道工序的機械結構分別固定於基盤7的十等分點上。基盤7上安裝有零位傳感器，當轉盤每旋轉一周，進行零位自動校 正。參照圖3，所述上泡管1機構由泡管漏鬥11、泡管槽12、泡管槽驅動模組13、泡管 推針14、泡管推針驅動模組15、支撐座16和過渡橋17組成。所述驅動模組由步進電機、聯 軸器和線性模組組成。所述過渡橋17安裝於泡管槽12和泡管夾具之間，可上下升降，由氣 缸驅動。參照圖4，所述上三角料2機構由三角料漏鬥18、三角料槽19、三角料槽驅動模組 20、三角料推針21、三角料推針驅動模組22、三角料套管旋轉機構(如圖7所示)、支撐座^ 和限位板M組成。所述限位板安裝於三角料夾具後邊，可上下升降，由氣缸驅動。所述三 角料套管旋轉機構(如圖7所示)由步進電機、聯軸器和線性模組組成，它可以使三角料套管 旋轉起來，使得三角料更容易被推進三角料套管中。所述預熱3機構佔有兩個工位，分別為預熱一和預熱二，預熱機構由燈頭、氣缸和 三角料套管旋轉機構組成，氣缸和燈頭由隔熱墊連接，可上下升降，燈頭分別充有煤氣和氧 氣，可調節氣量。參照圖5，所述接泡管4佔有三個工位，分別為推泡管、加熱和揉泡管，推泡管和揉 泡管由步進電機25、聯軸器沈、線性模組27、三角料套管旋轉機構(如圖7所示)和平行夾 28組成。參照圖6，所述卸料5機構由步進電機四、聯軸器30、線性模組31、平行夾32、推料 氣缸33、支撐座34和料鬥組成。參照圖8，所述轉盤6上均勻安裝了十個工作檯鉗，每個工作檯鉗上裝有六個三角 料夾具35和泡管夾具36。所述三角料夾具35由黃銅線切割而成，中間孔的形狀為等腰三 角形，根據三角料輪廓割成，黃銅管中間被割出一道槽，裝上磷銅片37，用來壓緊三角料，防 止其在旋轉過程中出現位置錯動。所述泡管夾具36的中心孔與三角料夾具的三角孔內切 圓同圓心，以保證接泡的準確性，泡管夾具由彈簧和彈珠對其進行壓緊。本實施例的具體工作過程為通過智能控制平臺控制伺服電機並進行無極調速， 伺服電機經過減速機減速帶動主軸旋轉；主軸與轉盤緊固連接，轉盤也隨著旋轉；該設備 的五道工序的機械結構分別固定於基盤的十等分點上。轉盤每次旋轉36°，重複精度保證 在0. 05°，從而使得轉盤上的十個工作檯鉗每旋轉一次就與相應的工序相配合，轉盤每旋 轉一周就就會通過零位傳感器自動校正。上泡管工序為本設備的第一道工序，首先是泡管槽在線性模組的驅動下在泡管漏 鬥下方來回運動一次，泡管槽上邊緣與漏鬥下邊緣間隙為0. 5mm,以保證泡管能順利落入槽 內，通過接近開關控制泡管槽的前後極限位置；等泡管槽到位後，線性模組驅動泡管推針， 將泡管通過過渡橋，推進工作檯鉗的泡管夾內，到位後，有接近開關進行檢測，兩個線性模 組分別進行回位，整個過程都是通過傳感器信號控制，動作準確、可靠。上三角料為第二道工序，首先是三角料槽在線性模組的驅動下在三角料漏鬥下方 來回運動一次，三角料槽上邊緣與漏鬥下邊緣間隙為0. 5mm,以保證三角料能順利落入槽 內，通過接近開關控制三角料槽的前後極限位置；等三角料槽到位後，線性模組驅動三角料 推針，將三角料推進工作檯鉗的三角料套筒中，並通過限位板進行限位，在推三角料的過程 中，三角料銅管會隨著驅動機構的驅動會左右旋轉，以利於三角料的插入，三角料到位後，兩個線性模組分別進行回位。預熱為本設備的第三道工序，當轉盤轉過36°之後，三角料套筒驅動機構會將三 角料套筒帶著左右旋轉，預熱燈頭會隨著氣缸驅動上升對三角料頭進行加熱，旋轉起來的 三角料受熱會更加均勻。預熱兩個工位的加熱火焰溫度逐漸增大。接泡管為本設備的第四道工序，首先是平行夾夾住泡管往前伸，前進距離通過傳 感器進行檢測，到位後送夾後退，火焰上升對連在一起的泡管頭和三角料進行高溫加熱，火 焰溫度要控制好；再轉到下一個工位，對接泡處進一步的加熱；然後轉到下一個工位，線性 模組驅動平行夾前進夾住泡管尾部進行前後微動，並對管內進行吹氣，防止玻璃堵塞泡口， 並冷卻熔融的玻璃。卸料為本設備的最後一道工序，線性模組驅動平行前進夾住三角料的尾部，並後 退，拔出三角料後松夾，推料氣缸將接好泡的三角料推入料鬥中。本設備結合三角體溫計的生產工藝創造性的採取三角料的熔接中心與旋轉圓柱 夾具的圓心重合的方式，同時保證三角料和泡管燒結時的旋轉，使得燒結處受熱均勻，這些 設計將改變同類機械設備的弊端。於此同時，本機器大量採用測控及伺服控制方面的原理， 如接泡一個工位，就有25個參數可以由操作人員人為設置，這將大大提高機器的智能化程度。雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但實施例和附圖並不是用來限定本發明， 任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，自當可作各種變化或潤飾，但同樣在 本發明的保護範圍之內。因此本發明的保護範圍應當以本申請的權利要求保護範圍所界定 的為準。
權利要求1.一種多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於包括機架(9)、基盤(7)、傳動系 統、轉盤(6)、智能控制平臺和十個工位，所述十個工位包括上泡管(1)、上三角料(2)、預熱 (3)、接泡管(4)和卸料(5)五道工序；所述轉盤(6)通過主軸安裝在機架(9)上，所述傳動 系統由伺服電機(8)和減速機(10)與主軸傳動連接，所述主軸通過軸承固定於軸套上，所 述軸套固定於所述基盤(7)上，所述基盤(7)固定於所述機架(9)上，所述五道工序的結構 分別固定於所述基盤(7)上。
2.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述五道工 序的機械結構分別固定於所述基盤(7)的十等分點上。
3.根據權利要求1或2所述的多工位水銀體溫計接泡設備，其特徵在於所述基盤(7) 上安裝有零位傳感器，當轉盤每旋轉一周，進行零位自動校正。
4.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述上泡管 (1)由泡管漏鬥、泡管槽、泡管槽驅動模組、泡管推針、泡管推針驅動模組、支撐座和過渡橋 組成。
5.根據權利要求4所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述驅動模 組由步進電機、聯軸器和線性模組組成。
6.根據權利要求4所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述過渡橋 安裝於泡管槽和泡管夾具之間，可上下升降，由氣缸驅動。
7.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述上三角 料(2)由三角料漏鬥、三角料槽、三角料槽驅動模組、三角料推針、三角料推針驅動模組、三 角料套管旋轉機構、支撐座和限位板組成。
8.根據權利要求7所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述限位板 安裝於三角料夾具後邊，可上下升降，由氣缸驅動。
9.根據權利要求7所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述三角料 套管旋轉機構由步進電機、聯軸器和線性模組組成，它可以使三角料套管旋轉起來，使得三 角料更容易被推進三角料套管中。
10.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述預熱(3)佔有兩個工位，分別為預熱一和預熱二，預熱機構由燈頭、氣缸和三角料套管旋轉機構 組成，氣缸和燈頭由隔熱墊連接，可上下升降，燈頭分別充有煤氣和氧氣，可調節氣量。
11.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述接泡管(4)佔有三個工位，分別為推泡管、加熱和揉泡管，推泡管和揉泡管由步進電機、聯軸器、線 性模組、三角料套管旋轉機構和平行夾組成。
12.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述卸料(5)由步進電機、聯軸器、線性模組、平行夾、推料氣缸、支撐座和料鬥組成。
13.根據權利要求1所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述轉盤(6)上均勻安裝了十個工作檯鉗，每個工作檯鉗上裝有六個三角料夾具和泡管夾具。
14.根據權利要求13所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述三角 料夾具由黃銅線切割而成，中間孔的形狀為等腰三角形，根據三角料輪廓割成，黃銅管中間 被割出一道槽，裝上磷銅片，用來壓緊三角料，防止其在旋轉過程中出現位置錯動。
15.根據權利要求13所述的多工位水銀體溫計轉臺接泡設備，其特徵在於所述泡管夾具的中心孔與三角料夾具的三角孔內切圓同圓心，以保證接泡的準確性，泡管夾具由彈 簧和彈珠對其進行壓緊。
專利摘要本實用新型涉及水銀體溫計生產機械設備技術領域，特別涉及多工位的水銀體溫計生產設備，它包括機架、基盤、傳動系統、轉盤、智能控制平臺和十個工位，這十個工位包括上泡管、上三角料、預熱、接泡管、卸料五道工序。機架上固定有傳動系統，動力通過伺服電機帶動主軸，主軸再連接轉盤，轉盤上固定有10個工作檯鉗，五道工序的機構分別固定機架(圓盤形)的指定位置上。轉盤每轉36°，機器就完成一個工位的移動，五道工序也屬於並行動作。本實用新型結合水銀體溫計的生產工藝，創造性地採取了三角料的熔接中心與旋轉圓柱夾具的圓心重合的方式，同時保證三角料和泡管燒結時的旋轉，使得燒結處受熱均勻，大大提高了水銀體溫計接泡的成功率。
文檔編號G01K5/22GK201909679SQ20102067630
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者劉傑, 吳光明, 蔡林泉, 陶黎 申請人:江蘇魚躍醫療設備股份有限公司