機電一體玻璃器皿成型生產線生產工藝及控制方法與流程

2023-05-24 18:51:56 2

本發明提供一種機電一體玻璃器皿成型生產線生產工藝及控制方法，屬於玻璃製品成型生產線自動控制領域。

背景技術：

目前國內玻璃器皿成型機使用的成型方法基本上都是吹吹法工藝，由於成型工藝的緣故存在很多缺陷，雖然我國對壓吹法工藝有所研究，但至今因沒有壓吹法玻璃器皿成型設備，直接影響了我國玻璃行業的優化升級。我國是玻璃器皿生產大國，但不是玻璃器皿生產強國，玻璃器皿行業一直存在著能耗大、生產率低、產品質量不高、工人勞動強度大、環境差的問題，玻璃器皿成型機技術不高，自動化程度低以及玻璃器皿成型工藝陳舊是造成這一現象的主要原因；高檔高硼矽、耐高溫特硬料玻璃器皿生產工藝都是先用電熔爐融化玻璃，製作成玻璃管，再將玻璃管用人工或玻璃車床經燃氣與氧氣混合燃燒二次熔化加工而成，能源浪費大、造成二次汙染，生產效率低、運輸費用高，破損多、工人勞動強度大、生產環境差、生產成本高、沒有競爭優勢，同時現有的成型機適應性差，在進行安裝時，需要對玻璃熔爐等設備進行大量的改造。

技術實現要素：

本發明目的在於提供一種使用壓吹法工藝生產玻璃器皿的機電一體玻璃器皿自動成型生產線生產工藝及控制方法，可以直接生產玻璃器皿產品，生產效率高、產品成本低、控制精度高、成品率高、使用人力少、適應能力強、成型機操作簡便。

本發明所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線生產工藝及控制方法，包括：伺服供料機玻璃料滴衝壓機構、衝壓機構下方設有剪刀機構，剪切機構下方設有導料管，負責導走剪切機構剪下的玻璃料滴，剪切機構通過導料管與下方成型機0工位機連接，成型機0工位機將玻璃料滴分配給各成型機的1工位，成型機將玻璃料滴製作成玻璃製品，通過成型機的卸料裝置與接料裝置、遞送裝置連接，接料裝置負責接住成型機卸掉的產品，遞送裝置將接料裝置接住的產品由輸送裝置轉移並運走，設有控制裝置、執行裝置、傳感器裝置，各裝置分別連接到衝壓機構、剪切機構、成型機、遞送裝置、輸送裝置並互聯互鎖控制其相互之間配合。

所述的伺服供料機玻璃料滴衝壓機構衝頭動力執行元件，優選伺服直線電機，傳感器優選磁柵尺，可使用光柵尺替代，限位優選接近開關，可使用光纖開關，可使用伺服電缸替代伺服直線電機，傳感器優選旋轉編碼器，限位優選接近開關，可使用光纖開關。

所述的伺服供料機玻璃料滴剪切機構剪切動力執行元件，優選伺服直線電機，傳感器優選磁柵尺，可使用光柵尺替代，限位優選接近開關，可使用光纖開關，可使用伺服電缸替代伺服直線電機，傳感器優選旋轉編碼器，限位優選接近開關，可使用光纖開關。

所述的成型機0工位擺動動力執行元件，優選伺服電機，傳感器，優選旋轉編碼器，限位優選磁性開關，可使用接近開關或光纖開關，可使用伺服力矩電機替代伺服電機，傳感器，優選的圓環形磁柵尺，可使用圓環形光柵尺；

所述的成型機各間歇盤旋轉動力執行元件，優選伺服電機配帶RV減速機，傳感器，優選旋轉編碼器，限位優選接近開關，可使用光纖開關替代，可使用伺服力矩電機替代伺服電機，傳感器，優選的圓環形磁柵尺，可使用圓環形光柵尺；

所述的成型機各1工位頂升動力執行元件、壓邊動力執行元件、衝壓動力執行元件優選伺服油缸，傳感器，優選磁柵尺，可使用磁致伸縮傳感器或光柵尺替代，限位優選接近關，可使用磁性開開關或光纖開關，可使用伺服電缸替代伺服油缸，傳感器優選旋轉編碼器，限位，優選磁性開關，可使用接近開關或光纖開關，可使用伺服直線電機替代伺油缸，傳感器，優選磁柵尺，可使用光柵尺或磁致伸縮傳感器，限位優選接近開關，可使用磁性開關或光纖開關，雛形模、口模、衝頭各設，溫度傳感器，電-氣比例閥，渦流管冷卻器，衝壓伺服油缸與衝頭之間設測力傳感器；

所述的成型機各2工位火頭動力執行元件，優選伺服電缸，傳感器，優選旋轉編碼器，限位優選磁性開關，可使用接近開關或光纖開關替代，可使用伺服直線電機替代伺服電缸，傳感器，優選磁柵尺，可使用光柵尺，限位優選接近開關可使用光纖開關，輸送撥盤動力執行元件，優選伺服伺服直線電機，傳感器，優選磁柵尺，可使用光柵尺替代，限位優選旋接近開關，可使用光纖開關，，旋轉撥盤動力執行元件，優選伺服電機，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用伺服力矩電機替代，傳感器優選圓環形磁柵尺，可使用圓環形光柵尺，旋轉機構設吹氣電—氣比例閥；

所述的成型機各3工位輸送成型模動力執行元件和開閉成型模動力執行元件及輸送撥盤動力執行元件，優選伺服直線電機，傳感器，優選磁柵尺，可使用光柵尺，限位優選接近開關，可使用光纖開關，可使用伺服電缸替代伺服直線電機，傳感器，優選旋轉編碼器，限位，優選磁性開關，可使用接近開關或光纖開關替代，旋轉撥盤動力執行元件，優選伺服電機，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用伺服力矩電機替代，傳感器，優選圓環形磁柵尺，可使用圓環形光柵尺替代，旋轉機構設吹氣電—氣比例閥，成型模設噴水電磁閥；

所述的成型機各5工位口鉗開閉動力執行元件，優選氣缸、電磁閥，可使用伺服電缸或伺服直線電機或伺服油缸替代，傳感器，可使用旋轉編碼器，光柵尺或磁柵尺或磁致伸縮傳感器，限位優選接近開關，可使用光纖開關或磁性開關。

所述的各升降接送產品動力執行元件，優選伺服電缸，可使用伺服直線電機或伺服油缸替代，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用光柵尺或磁柵尺或磁致伸縮傳感器，限位優選接近開關，可使用光纖開關或磁性開關。

所述的各產品遞送機械手，升降遞送產品動力執行元件，優選伺服電缸，可使用伺服直線電機或伺服油缸替代，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用光柵尺或磁柵尺或磁致伸縮傳感器，限位優選接近開關，可使用光纖開關或磁性開關，擺動動力執行元件，優選伺服電機，可使用伺服力矩電機或電動擺臺替代，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用圓環形光柵尺或圓環形磁柵尺，限位優選接近開關，可使用光纖開關，動力執行夾爪，優選電動夾爪，可使用氣動夾爪，傳感器，優選接近開關，可使用光纖開關或磁性開關。

所述的輸送線驅動伺服執行元件，優選伺服電機，可使用伺服力矩電機替代，傳感器，優選旋轉編碼器，可使用圓環形光柵尺或圓環形磁柵尺，限位，優選接近開關，可使用光纖開關。

所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線生產工藝及控制方法，控制部分優選可編程計算機控制器，硬體包括：計算機控制器、人機互動界面、開關電源、數字量輸入、輸出模塊、模擬量輸入、輸出模塊、智能溫度控制模塊、高速計數模塊、電源模塊、伺服電機驅動器、伺服閥放大器、濾波器、斷路器、繼電器、接線端子、導線、抗幹擾元件、防幹擾元件；

所述的通信技術、軟體優選實時乙太網總線通信交換傳輸數據、軟PLC也稱軟邏輯SoftLogic、PLCopen運動控制，GMC通用運動控制技術，採用獨立的驅動技術在各工作位動力執行元件之間建立起的位置、速度相互關係進行獨立控制,計算機系統通過各動力伺服執行元件的數據交換來實現其同步關係，運動控制功能：高速編碼計數、速度和位置補償、電子齒輪傳動、凸輪仿形、多軸插補、CNC技術、飛鋸等；

所述的溫度控制優選溫度控制模塊：溫度傳感器直接接入，每50ms處理一個PID調節迴路，帶自校正PID調節和參數整定功能；

所述的伺服供料機玻璃料滴衝壓機構、剪切機構、成型機、遞送裝置、輸送裝置各執行元件和各傳感器根據與各自接口技術的定義、過程通道連接伺服驅動器和可編程計算機控制器。

所述的伺服供料機玻璃料滴衝壓機構是按照成型的溫度與粘度函數關係、成型機速的要求，控制直線電機使衝頭在供料機料盆內垂直上下往復運動，並對初始值處理、位置控制、速度控制、實際值檢測，在初始處理時，根據給定的位置及最大允許速度和最大允許加速度，給出一個理想的定位過程，即得出加速、恆速、減速段，不同位置時的速度運動曲線，符合玻璃玻璃料滴製作的要求。

所述的伺服供料機玻璃料滴剪切機構是將玻璃料滴衝壓機構製作好的料滴，控制2套剪切直線電機直線運動的位置、速度及運動曲線與料滴衝壓機構的位置、速度運動曲線建立的相互關係；控制系統通過兩者之間的數據交換實現其同步關係，在恰當時間、恰當位置剪切成單個料滴。

所述的機電一體玻璃自動成型機部分：在一公用底盤上設1號機與2號機，1號機與2號機機共用1個0工位，0工位的工作任務是將剪切機構剪切的第一個料滴向1號機1工位雛型模傳送，剪切的第二個料滴向2號機1工位雛形模傳送，第三剪切的料滴再向1號機1工位傳送……以此類推，1號機與2號機各設6個工作位，每機各設1件間歇旋轉轉盤，每個轉盤邊緣均分設6個口鉗、口模工作位，間歇旋轉伺服電機的工作任務是將在轉盤邊緣定位安裝的口模內夾持的料泡或產品，在同一時刻，依次從在1工位製作的空心料泡懸吊轉移到2工位作進一步調節，從在2工位調節的空心料泡懸吊轉移到3工位作進一步成型，從在3工位已成型的產品懸吊轉移到4工位對產品進一步冷卻，從在4工位進一步冷卻的產品懸吊轉移到5工位將產品卸掉，從在5工位卸掉產品的空口模轉移到6工位對空口模進一步冷卻，從在6工位已冷卻的空口模轉移到1工位進行下一個工作循環……如此循環往復；

間歇旋轉轉盤停歇時，口模對應1、2、3、4、5、6工位在同一停歇時刻完成不同的工作任務；

1工位的工作任務是0工位伺服電機擺動送料管送入雛形模的實心料滴，控制頂升伺服油缸使雛型模上升接觸口模，壓邊伺服油缸向下壓住口模無竄動，衝頭伺服油缸向下運動穿過口模中心擠壓實心料滴形成空心玻璃料泡，保壓，動作完成依次回位，測力傳感器的工作任務是測量衝壓力的大小並反饋，對衝頭對玻璃料滴施加的作用力的大小進行控制，保證工作過程的穩定性。系統對雛形模、口模、衝頭的溫度進行當前溫度檢測、反饋、系統比較後對溫度進行實時冷卻控制，系統控制以上3伺服油缸的的停留時間對料泡與雛形模、口模、衝頭的接觸時間進行控制，使料泡的溫度受控；

2工位的工作任務是旋轉伺服電機，將1工位傳傳送來的空心料泡，控制輸送撥盤伺服直線電機向下運動至口模，到位後旋轉撥盤伺服電機帶動口模旋轉，頂升火頭伺服電缸將燃氣與氧氣混合火頭的火焰頂升到空心料泡下端，到位後對空心料泡進行強制重熱，控制電-氣比例閥向空心料泡吹氣，設定延時，動作完成依次回位，在料泡旋轉與火頭對料泡加熱和比例閥吹氣的作用下，使空心料泡溫度更加均勻使料泡膨脹、延伸，使料泡的形狀更趨合理；

3工位的工作任務是旋轉伺服電機，將2工位傳送來的溫度均勻、形狀完美的空心料泡，控制輸送撥盤伺服直線電機向下運動至口模，到位後，控制旋轉撥盤伺服電機帶動口模旋轉，成型模輸送伺服直線電機水平運動至口模中心下端，到位後，控制開閉成型模伺服直線電機關閉成型模，成型模關閉後，控制電-氣比例閥向料泡吹氣，在成型模內冷卻定型，動作完成依次回位，使料泡形成玻璃器皿身部無合封線產品；

4工位的工作任務是旋轉伺服電機，將3工位傳送來的已成型的玻璃器皿製品作進一步的定型冷卻使之產品更穩定；

5工位的工作任務是旋轉伺服電機，將4工位傳送來的已定型的產品，控制升降接送產品伺服電缸向上運動至產品下端，到位後，控制開閉氣缸打開口鉗，產品從口模上自由落入接盤中，控制升降接送產品伺服電缸向下回位，到位後，控制遞送機械手擺動伺服電機擺動，使擺臂一端在接盤產品的上部位置，另一端在輸送線託架的上部位置，控制遞送機械手的升降伺服電缸向下運動，到位後，同時控制電動夾爪一端閉爪拾取產品，一端開爪釋放產品，動作完畢後，控制升降遞送產品伺服電缸向上運動，到位後，控制擺動伺服電機擺動，輸送線驅動伺服電機旋轉一個工位；

6工位的工作任務是旋轉伺服電機將5工位傳送來的已卸掉產品的空口模進行冷卻，再由旋轉伺服電機傳送到1工位進行下一個循環。

所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線生產工藝及控制方法，系統控制伺服直線電機運動曲線使衝頭從下行程起點向上加速度運動將料碗下部的玻璃液吸入料碗，產生料滴的頭部形狀，此刻流料孔處的玻璃液被拉長，直徑變細，系統控制2套剪切直線電機直線運動的位置、速度及運動曲線與料滴衝壓機構的位置、速度運動曲線相互建立的運動關係；系統控制兩者之間的數據交換實現其同步關係，在料滴最細部使兩剪刀刃搭接並掩蔽剪切成單個料滴；

系統控制直線電機向上運動曲線，使衝頭改變勻速運動產生料滴的頭部形狀；

系統控制直線電機向上運動曲線，使衝頭到達上行程終點；設定延時，形成料滴的中間部位，此時由於衝頭不運動，衝頭已無吸力，料滴因自重而延伸從料碗孔中緩慢流出；

延時時間到，系統控制直線電機向下直線勻速運動使料滴繼續延伸，並在衝頭的作用下玻璃液被衝擠出料碗孔；

系統控制直線電機向下運動的加速度，快速擠出玻璃液形成料滴的尾部……如此循環往復；

成型機使用執行元件位置信號與執行元件之間位置信號建立的關係控制方式控制或運用執行元件速度位置與執行元件之間的速度位置建立的關係互相不幹涉使用通用運動控制方法控制，所述的機電一體玻璃自動成型機0工位旋轉伺服電機接到第一個剪切信號，設定延時、時間到，系統控制0工位旋轉伺服電機，使送料管從原點0位逆時針擺向1號成型機的1工位雛形模的上方使料滴進入雛形模，設定的延時、時間到，系統控制0工位旋轉伺服電機擺回原點0位，接到第二個剪切信號，設定延時、時間到，系統控制0工位旋轉伺服電機從原點0位順時針擺向2號成型機1工位雛形模的上方使料滴進入2號機1工位雛形模，設定延時、時間到，系統控制0工位旋轉伺服電機擺回原點0位，接到第三個剪切信號再向1號機1工位送料……如此循環往復；

1工位接到0工位回原點0位的信號，系統控制頂升伺服油缸垂直向上直線運動頂起口模少許，壓邊執行機構，接到頂升伺服油缸到位信號；系統控制壓邊伺服油缸垂直向下運動壓緊口模，控制衝頭伺服油缸接到壓邊伺服油缸到位信號；系統控制衝頭伺服油缸垂直向下穿過口模中心擠壓實心玻璃料滴使之成為空心玻璃料泡，瓶口一次成型並鑲嵌在口模上，設定保壓延時，時間到，系統控制衝壓伺服油缸垂直向上回原點，壓邊伺服油缸接到衝壓伺服油缸回原點信號，系統控制壓邊伺服油缸垂直向上回原點，頂升伺服油缸接到壓邊伺服油缸回原點信號，系統控制頂升伺服油缸垂直向下回原點，2號機動作與1號機動作相同、2個間歇旋轉轉盤旋轉方向相反、工藝相同、分配料滴時間不同，為便於敘述以1號機說明，1號機間歇旋轉伺服電機接到頂升伺服油缸回原點的信號及系統檢測2、3、4、5、6各執行機構回原點的信號，控制間歇旋轉伺服電機旋轉60°將口模連同空心料泡傳送至2工位；

2工位，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統同時控制輸送火頭伺服電缸垂直向上運動、輸送撥盤伺服直線電機垂直向下運動，旋轉撥盤伺服電機接到輸送撥盤伺服直線電機到位信號，系統按程序已設定的角速度、角位置，旋轉圈數，控制旋轉撥盤伺服電機旋轉，控制停在原點，系統按程序已設定的吹氣時間、節奏、節拍、時刻，控制電-氣比例閥向瓶口吹氣，輸送撥盤伺服直線電機接到旋轉撥盤伺服電機旋轉停止信號，系統控制輸送撥盤伺服直線電機回原點，輸送火頭伺服電缸，設延時，時間到，輸送火頭伺服電缸回原點；

3工位，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統同時控制輸送撥盤伺服直線電機向下運動，輸送成型模伺服直線電機水平運動，旋轉撥盤伺服電機接到輸送旋轉撥盤伺服直線電機到位信號，系統按程序已設定的角速度、角位置，旋轉圈數，控制旋轉撥盤伺服電機旋轉，成型模開閉伺服直線電機接到輸送成型模伺服直線電機到位信號，系統控制開閉成型模伺服直線電機關閉成型模，電-氣比例閥接到開閉成型模伺服直線電機關閉到位信號，系統按程序已設定的吹氣時間、節奏、節拍、時刻，控制電-氣比例閥向瓶口吹氣，吹氣停，系統控制成型模開閉伺服直線電機打開成型模，系統控制旋轉撥盤伺服電機停止在原點，輸送撥盤伺服直線電機接到旋轉撥盤伺服電機停止信號，系統控制輸送撥盤伺服直線電機回原位，輸送成型模伺服直線電機接到成型模開閉伺服直線電機打開成型模的信號，系統控制輸送成型模伺服直線電機回原點，噴水電磁閥接到成型模回原點信號，系統控制電磁閥打開，向成型模內噴水，設定延時，時間到，系統控制電磁閥停，另一個成型模動作與第一個成型模動作相同，交替工作完成工藝要求的動作，如此循環往復；

4工位，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，延時，冷卻產品；

5工位，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統控制接送產品伺服電缸垂直向上運動，口鉗開閉氣缸接到接送產品伺服電缸到位信號，系統控制口鉗開閉氣缸向立柱方向拉動口鉗拉板進一步壓縮彈簧打開口鉗，使產品落入產品接盤中，設定延時、時間到，系統控制接送產品伺服電缸垂直向下回原點，系統控制口鉗開閉氣缸回原點關閉口鉗，擺動伺服電機接到接送產品伺服電缸回原點信號，系統控制遞送機械手上的擺動伺服電機擺動到運動180°，使擺臂一端的電動夾爪到達產品的上方；另一端電動夾爪到達輸送線產品託架的上方，系統控制升降遞送伺服電缸垂直向下運動，兩端電動夾爪接到升降遞送伺服電缸到位的信號，系統同時控制兩端電動夾爪一端拾取產品、一端釋放產品，升降遞送產品伺服電缸接到兩端電動夾爪回位信號，系統控制升降遞送伺服電缸垂直向上回原點，擺動伺服電機接到升降遞送伺服電缸垂直向上回原點信號，系統控制擺動伺服電機擺動到不幹涉處等待下一個信號進行循環，輸送線上的伺服電機接到升降遞送伺服電缸上升回原點的信號，系統控制輸送線伺服電機旋轉一個工位，等待下一個信號進行循環，如此循環往復；

6工位，接到間歇旋轉轉盤到位信號，延時，冷卻口模；

1工位，接到間歇旋轉轉盤到位信號，延時，重複下一個循環。

所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線生產工藝及控制方法，系統可程序控制1號機工作，2號機停歇或2號機工作，1號機停歇，可逐位等時運行，也可逐位不等時運行。

所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線可單機使用3個工位工作，120°間歇，0工位送料，1工位初成型，3工位成型，5工位卸料。

所述的機電一體玻璃器皿自動成型生產線可改變0工位的機械結構，在旋轉伺服電機的輸出端上裝一轉盤，以伺服電機為圓心點，在轉盤邊緣與接料口和雛形模上口呈120°夾角點處，3均分設花鍵套孔，在其中2個花鍵套孔內安裝雛形模，雛形模外輪廓設花鍵軸與轉盤上的花鍵套配合安裝，控制系統改變程序擺動120°，通過調整0工位的控制程序，其餘控制程序不變，實現移動雛形模接料在1工位初成型，也可更換伺服直線電機或伺服電缸，在1號機1工位、2號機1工位中心點與導料管中心點承三角，通過調整0工位的控制程序，其餘控制程序不變，直線輸送雛形模，實現移動雛形模接料在1工位初成型。

所述的間歇旋轉轉盤可改變機械結構，轉盤中心孔內固定安裝軸承、花鍵套，立柱花鍵軸整體安裝，在兩端設頂升板並安裝2件頂升伺服電缸或伺服油缸，使轉盤即可上下運動又可旋轉運動，通過調整轉盤的控制程序，使1工位雛形模不頂升，2工位火頭不升起，3工位不水平輸送成型模，5工位接盤不升起，其餘程序不變，便可實現轉盤即可上下運動的成型，又可旋轉運動輸送料泡及產品的口模輸送方法。

所述的1號機、2號機各6套口鉗，在口鉗後端每套口鉗裝配一伺服電缸或伺服直線電機與口鉗連接，每一伺服電缸或伺服直線電機的動力和通信信號配線各通過滑環分別連接各驅動器，通過調整口鉗開閉的控制程序，系統使用位置模式和力矩模式分別控制每一口鉗的開閉，其餘程序不變，便可實現新一種的口鉗開閉形式。

所述的間歇旋轉轉盤，可改變機械結構，在各轉盤上平面邊緣處鋪設圓環形直線電機定子，在定子兩側各設1條圓環形導軌，導軌上安裝4件滑塊，每件滑塊安裝一座板，座板下平面安裝動子，動子與定子保持氣隙，各與每一滑塊固定連接，每一座板上安裝口鉗，口模套裝在口鉗內，口鉗後端安裝口鉗開閉執行元件，4件動子的動力配線通過各滑環與各驅動器連接，圓環形定子一側安裝圓環形磁柵尺或光柵尺，通信信號配線連接驅動器，通過調整轉盤的控制程序，系統控制每一動子獨立驅動，其餘程序不變，便可實現一種新的可旋轉運動輸送料泡及產品的形式。

與現有技術相比，由於其內在的關聯設計與同一架構，硬體、軟體，硬體與硬體、軟體與軟體之間實現最優化的性能匹配，使得每個硬體資源最大的發揮，從而獲得最高性價比，無需專用系統進而降低成本。不同的執行機構如伺服電機、直線電機、液壓機構、變頻或步進，均被理解為運動關係的數學模型，因此，機器的運動控制被分解為不同對象的數據關係從而關聯為整個機器的運動關係，而另一方面，自整定的智能驅動器使得在不同機器狀態下的參數最優化，確保了高速高精度的系統運行，從而帶來更為專業化的機器應用、更為個性化的客戶需求、加工能力的提高、生產效率的提升。

附圖說明：

圖1為0工位與1工位實施例工藝狀態示意圖；

圖2為1工位實施例雛形模、口模、衝頭製作雛形料泡工藝狀態過程示意圖；

圖3為2工位實施例撥盤帶動旋轉、火頭強制重熱工藝狀態過程示意圖；

圖4為3工位實施例撥盤帶動口模旋轉、成型模關閉、吹氣成型、打開成型模產品成型工藝狀態過程示意圖；

圖5為4工位實施例停歇產品冷卻工藝狀態過程示意圖；

圖6為5工位實施例接盤接送產品、口鉗打開工藝狀態過程示意圖；

圖7為6工位實施例空口模停歇冷卻口模工藝狀態過程示意圖；

圖8為機電一體玻璃自動成型機半剖視工藝狀態過程示意圖；

圖9為機電一體玻璃自動成型流水線裝配總圖。

圖中：0101、接料管；0102、衝頭；0103、口模；0104、口鉗；0105、雛形模；0201、雛形料泡；0301、旋轉撥盤；0302、重熱火頭；0401、成型模；0402、成型模模底；0403、成型產品；0601、產品接盤；0801、1工位；0802、2工位；0803、3工位；0804、4工位；0805、5工位；0806、6工位；、0807、1號機；0808、2號機；0809、0工位；0901、衝壓機構；0902、剪切機構；0903、輸送線。

下面結合附圖對本發明的實施例做進一步描述：

如圖1~9所示，伺服供料機玻璃料滴衝壓機構0901是按照成型的溫度與粘度函數關係、成型機速的要求，控制直線電機使衝頭在供料機料盆垂直上下往復運動，並對初始值處理、位置控制、速度控制、實際值檢測。在初始處理時，根據給定的位置及最大允許速度和最大允許加速度，給出一個理想的定位過程，即得出加速、恆速、減速段，不同位置時的速度運動曲線製作符合玻璃成型的玻璃料滴。

伺服供料機玻璃料滴剪切機構0902是將玻璃料滴衝壓機構0901製作好的料滴，控制2套剪切直線電機的運動位置、速度及運動曲線與料滴衝壓機構的位置、速度運動曲線建立的相互關係；系統控制通過兩者之間的數據交換實現其同步關係，剪切料滴。

機電一體玻璃自動成型機部分：在一公用底盤上設1號機0807與2號機0808，1號機與2號機機共用1個0工位0809，0工位的工作任務是將剪切機構剪切的第一個料滴向1號機0807 1工位0801雛型模0105傳送，剪切的第二個料滴向2號機0808 1工位0801雛形模0105傳送，第三剪切的料滴再向1號機0807 1工位0801遞送……以此類推；

1號機0807與2號機0808各設6個工作位，每機各設1件間歇旋轉轉盤，每個轉盤邊緣均分設6個口鉗、口模工作位，間歇旋轉伺服電機的工作任務是將在轉盤邊緣定位安裝的口模0103內夾持的料泡0201或產品0403，在同一時刻，依次從在1工位0801製作的空心料泡0201懸吊轉移到2工位0802作進一步調節，從在2工位調節的空心料泡0201懸吊轉移到3工位0803作進一步成型，從在3工位0803已成型的產品0403懸吊轉移到4工位0804對產品0403進一步冷卻，從在4工位0804進一步冷卻的產品0403懸吊轉移到5工位0805將產品0403卸掉，從在5工位0805卸掉產品的空口模0103轉移到6工位0806對空口模0103進一步冷卻，從在6工位0806冷卻的空口模0103轉移到1工位0801被冷卻的空口模0103進行下一個工作循環……如此循環往復；

間歇旋轉轉盤停歇時，口模對應1、2、3、4、5、6工位在同一停歇時刻完成不同的工作任務；

1工位0801的工作任務是將0工位0809擺動送入雛形模0105的實心料滴通過雛型模0105、口模0103、衝頭0102由實心料滴形成空心玻璃料泡0201，保壓，動作完成依次回位，測力傳感器的工作任務是測量衝壓力的大小並反饋，對衝頭0102對玻璃料滴施加的作用力的大小進行控制，保證工作過程的穩定性。系統對雛形模0105、口模0103、衝頭0102的溫度進行當前溫度檢測、反饋、系統比較後對溫度進行實時冷卻控制，系統控制以上3伺服油缸的的停留時間對料泡與雛形模、口模、衝頭的接觸時間進行控制，使料泡的溫度受控；

2工位0802的工作任務是將1工位0801傳送來的空心料泡0201控制輸送撥盤伺服直線電機向下運動至口模0103，到位後旋轉撥盤0301伺服電機帶動口模0103旋轉，燃氣與氧氣混合火頭0302的火焰對空心料泡0201進行強制重熱，控制電-氣比例閥向空心料泡0201吹氣，設定延時，動作完成依次回位，在料泡0201旋轉與火頭0302對料泡0201加熱和比例閥吹氣的作用下，使空心料泡0201溫度更加均勻，使料泡膨脹、延伸，使料泡的形狀更趨合理；

3工位0803的工作任務是旋轉伺服電機，將2工位0802傳送來的溫度均勻、形狀完美的空心料泡0201，控制輸送撥盤0301伺服直線電機向下運動至口模0103，到位後，控制旋轉撥盤伺服電機帶動口模0103旋轉，成型模輸送伺服直線電機水平運動至口模中心下端，到位後，控制開閉成型模伺服直線電機關閉成型模0401，成型模0401關閉後，控制電-氣比例閥向料泡0201吹氣，在成型模0401內冷卻定型，動作完成依次回位，使料泡形成玻璃器皿身部無合封線產品；

4工位0804的工作任務是將3工位0803傳送來的已成型的玻璃製品0403作進一步的定型冷卻使之產品更穩定；

5工位0805的工作任務是旋轉伺服電機，將4工位0804傳送來的已定型的產品0403，控制升降接送產品伺服電缸向上運動至產品下端，到位後，控制開閉氣缸打開口鉗0104，產品從口模0103上自由落入接盤0601中，控制升降接送產品伺服電缸向下回位，到位後，控制遞送機械手擺動伺服電機擺動，使擺臂一端在接盤產品的上部位置，另一端在輸送線託架的上部位置，控制遞送機械手的升降伺服電缸向下運動，到位後，同時控制電動夾爪一端閉爪拾取產品，一端開爪釋放產品，動作完畢後，控制升降遞送產品伺服電缸向上運動，到位後，控制擺動伺服電機擺動，輸送線驅動伺服電機旋轉一個工位；

6工位的工作任務是將5工位0805傳送來的已卸掉產品的空口模0103進行冷卻，再進行下一個循環；

產品輸送線0903的工作任務是將在5工位0805已成型的玻璃產品，由遞送機械手遞送到輸送鏈產品託架上，輸送鏈將產品一個一個輸送到退火爐。

系統控制伺服直線電機運動曲線使衝頭從下行程起點向上加速度運動將料碗下部的玻璃液吸入料碗，產生料滴的頭部形狀。此刻流料孔處的玻璃液被拉長，直徑變細，系統控制2套剪切直線電機的運動位置、速度及運動曲線與料滴衝壓機構的位置、速度運動曲線建立的相互關係；系統控制通過兩者之間的數據交換實現其同步關係，在料滴最細部使兩剪刀刃搭接並掩蔽剪切成單個料滴0201；

系統控制直線電機運動使衝頭改變速度勻速運動產生料滴的頭部形狀；

系統控制直線電機運動使衝頭到達上行程終點；控制延時時間形成料滴的中間部位，此時由於衝頭不運動，衝頭已無吸力，料滴因自重而延伸從料碗孔中緩慢流出；

延時時間到，系統控制直線電機向下直線勻速運動使料滴繼續延伸，並在衝頭的作用下玻璃液被衝擠出料碗孔；

系統控制直線電機向下運動的加速度，快速擠出玻璃形成料滴的尾部……如此循環往復；

成型機使用執行元件位置信號與執行元件之間位置信號建立的關係控制方式控制或運用執行元件速度位置與執行元件之間的速度位置建立的關係互相不幹涉使用通用運動控制方法控制，機電一體玻璃自動成型機0工位0809旋轉伺服電機接到第一個剪切信號，設定延時、延時時間到，系統控制0工位旋轉伺服電機使送料管從原點0位0809逆時針擺向1號成型機0807的1工位雛0801形模的上方使料滴進入雛形模0105，設定延時、時間到，系統控制0工位0809旋轉伺服電機擺回原點0位，接到第二個剪切信號，設定延時、時間到，系統控制0工位0809旋轉伺服電機從原點0位0801順時針擺向2號成型機08081工位雛形模0801的上方使料滴進入2號機08081工位0801雛形模0105，設定延時、時間到，系統控制0工位0809旋轉伺服電機擺回原點0位，接到第三個剪切信號再向1號機08071工位0801送料……如此循環往復；

1工位0801接到0工位0809回原點0位的信號，系統控制頂升伺服油缸垂直向上直線運動頂起口模少許，壓邊伺服油缸，接到頂升伺服油缸到位信號；系統控制壓邊伺服油缸垂直向下運動壓緊口模0103，控制衝頭0102伺服油缸接到壓邊伺服油缸到位信號；系統控制衝頭0102伺服油缸垂直向下穿過口模0103中心擠壓實心玻璃料滴使之成為空心玻璃料泡0201，瓶口一次成型並鑲嵌在口模上，設定保壓延時，時間到，系統控制衝壓伺服油缸垂直向上回原點，壓邊伺服油缸接到衝壓回原點信號，系統控制壓邊伺服油缸垂直向上回原點，頂升伺服油缸接到壓邊回原點信號，系統控制頂升伺服油缸垂直向下回原點，（2號機0808動作與1號機0807動作相同、2個間歇旋轉轉盤旋轉方向相反、工藝相同、分配料滴時間不同，為便於敘述以1號機說明），1號機0807間歇旋轉轉盤接到頂升伺服油缸回原點的信號及系統檢測2、3、4、5、6各執行機構回原點的信號，控制間歇旋轉伺服電機旋轉60°將口模連同空心料泡傳送至2工位0802；

2工位0802，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統同時控制輸送火頭0302伺服電缸垂直向上運動、輸送撥盤直線電機垂直向下運動，旋轉撥盤伺服電機接到輸送撥盤直線電機到位，系統按程序已設定的角速度、角位置，旋轉圈數，控制旋轉撥盤0301伺服電機旋轉，控制停在原點，系統按程序已設定的吹氣時間、節奏、節拍、時刻，控制電-氣比例閥向瓶口吹氣，輸送撥盤伺服直線電機接到旋轉撥盤伺服電機旋轉停止信號，系統控制輸送撥盤伺服直線電機回原點，輸送火頭0302伺服電缸，設延時，時間到，輸送火頭伺服電缸回原點；

3工位0803，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統控制輸送撥盤0301直線電機與輸送成型模0401向下運動，輸送成型模0401伺服直線電機水平運動，旋轉撥盤0301伺服電機接到輸送旋轉撥盤0301伺服直線電機到位信號，系統按程序已設定的角速度、角位置，旋轉圈數，控制旋轉撥盤0301伺服電機旋轉，成型模0401開閉伺服直線電機接到輸送成型模0401伺服直線電機到位信號，系統控制開閉成型模伺服直線電機關閉成型模0401，電-氣比例閥接到開閉成型模伺服直線電機關閉到位信號，系統按程序已設定的吹氣時間、節奏、節拍、時刻，控制電-氣比例閥向瓶口吹氣，吹氣停，系統控制成型模開閉伺服直線電機打開成型模，系統控制旋轉撥盤伺服電機停止在原點，輸送撥盤伺服直線電機接到旋轉撥盤伺服電機停止信號，系統控制輸送撥盤0301伺服直線電機回原位，輸送成型模伺服直線電機接到成型模開閉伺服直線電機打開成型模的信號，系統控制輸送成型模伺服直線電機回原點，噴水電磁閥接到成型模回原點信號，系統控制電磁閥打開，向成型模內噴水，設定延時，時間到，系統控制電磁閥停，另一個成型模動作與第一個成型模動作相同，交替工作完成工藝要求的動作，如此循環往復；

4工位0804，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，延時，冷卻產品0403；

5工位0805，接到間歇旋轉伺服電機到位信號，系統控制接送產品伺服電缸垂直向上運動，口鉗開閉氣缸接到接送產品伺服電缸到位信號，系統控制口鉗開閉氣缸向立柱方向拉動口鉗拉板進一步壓縮彈簧打開口鉗0104，使產品落入產品接盤0601中，設定延時、時間到，系統控制接送產品伺服電缸垂直向下回原點，系統控制口鉗開閉氣缸回原點關閉口鉗0104，擺動伺服電機接到接送產品伺服電缸回原點信號，系統控制遞送機械手上的擺動伺服電機擺動到運動180°，使擺臂一端的電動夾爪到達產品0403的上方；另一端電動夾爪到達輸送線產品託架的上方，系統控制升降遞送伺服電缸垂直向下運動，兩端電動夾爪接到升降遞送伺服電缸到位的信號，系統同時控制兩端電動夾爪一端拾取產品、一端釋放產品，升降遞送產品伺服電缸接到兩端電動夾爪回位信號，系統控制升降遞送伺服電缸垂直向上回原點，擺動伺服電機接到升降遞送伺服電缸垂直向上回原點信號，系統控制擺動伺服電機擺動到不幹涉處等待下一個信號進行循環，輸送線上的伺服電機接到升降遞送伺服電缸上升回原點的信號，系統控制輸送線伺服電機旋轉一個工位，等待下一個信號進行循環，如此循環往復。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法:其中：系統可程序控制1號機00807工作，2號機0808停歇或2號機0808工作，1號機0807停歇，可逐位等時運行，也可逐位不等時運行。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法:其中：可單機使用3個工位工作，120°間歇，0工位0809送料，1工位0801初成型，3工位成型，5工位卸料。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法:其中，可改變0工位0809的機械結構，在旋轉伺服電機的輸出端上裝一轉盤，以伺服電機為圓心點，在轉盤邊緣與接料口和雛形模上口呈120°夾角點處，3均分設花鍵套孔，在其中2個花鍵套孔內安裝雛形模，雛形模0105外輪廓設花鍵軸與轉盤上的花鍵套配合安裝，控制系統改變程序擺動120°，通過調整0工位的控制程序，其餘控制程序不變，實現移動雛形模接料在1工位初成型，也可更換伺服直線電機或伺服電缸，在1號機1工位、2號機1工位中心點與導料管中心點承三角，通過調整0工位的控制程序，其餘控制程序不變，直線輸送雛形模，實現移動雛形模接料在1工位初成型。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法:其中，間歇旋轉轉盤可改變機械結構，轉盤中心孔內固定安裝軸承、花鍵套，立柱花鍵軸整體安裝，在兩端設頂升板並安裝2件頂升伺服電缸或伺服油缸，使轉盤即可上下運動又可旋轉運動，通過調整轉盤的控制程序，使1工位雛形模不頂升，2工位火頭不升起，3工位不水平輸送成型模，5工位接盤不升起，其餘程序不變，便可實現轉盤即可上下運動的成型，又可旋轉運動輸送料泡及產品的口模輸送方法。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法:其中，1號機、2號機各6套口鉗，在口鉗後端每套口鉗裝配一伺服電缸或伺服直線電機與口鉗連接，每一伺服電缸或伺服直線電機的動力和通信信號配線各通過滑環分別連接各驅動器，通過調整口鉗開閉的控制程序，系統使用位置模式和力矩模式分別控制每一口鉗的開閉，其餘程序不變，便可實現新一種的口鉗開閉形式。

機電一體玻璃器皿自動成型生產線成型工藝及控制方法：其中，間歇旋轉轉盤，可改變機械結構，在各轉盤上平面邊緣處鋪設圓環形直線電機定子，在定子兩側各設1條圓環形導軌，導軌上安裝4件滑塊，每件滑塊安裝一座板，座板下平面安裝動子，動子與定子保持氣隙，各與每一滑塊固定連接，每一座板上安裝口鉗，口模套裝在口鉗內，口鉗後端安裝口鉗開閉執行元件，4件動子的動力配線通過各滑環與各驅動器連接，圓環形定子一側安裝圓環形磁柵尺或光柵尺，通信信號配線連接驅動器，通過調整轉盤的控制程序，系統控制每一動子獨立驅動，其餘程序不變，便可實現一種新的可旋轉運動輸送料泡及產品的形式。

對於機器控制的理解，它本身也是一種很好的系統設計方法論，運動控制是由不同的狀態來實現切換的，回零、連鎖、連續運動、同步運動、間歇運動、急停、停止、待機，如果我們去理解機器的話，我們會發現不管是多麼複雜的機器，其本身的過程均是由PLCopen所定義的不同狀態構成的，並且進行切換，那麼，我們可以使用PLCopen的狀態機思想來開發設備的運動控制過程。

複雜任務處理能力，面向複雜控制任務的可編程計算機控制器採用分時多任務的實時作業系統來實現對不同任務的處理，這些任務包括邏輯、液壓、顯示、CNC和機器人、運動控制、安全技術及通信任務。

運動控制在這裡扮演重要的角色：

運動控制帶來的柔性：運動控制首先是提供了高精度和高速的生產，然而，這遠遠不是高性能伺服系統帶給機器的作用，通過簡單的參數設置，不同的剪切、瓶子的類型均可實現變換，而這一切自動來自於軟體，對生產工藝、操作流程、配方以軟體的形式進行了封裝，不僅使得操作變得更為簡單，也使得其核心競爭力得以以軟體形式保存，軟體讓同一硬體平臺實現了最大的可能性，即使採用同樣控制系統硬體平臺，我們仍然發現設備之間的差異化，這就是發揮了軟體的能力—通過軟體的設計使得操作變得簡單，使得原有硬體基礎上更友好的機器操作，更智能的設備實現。實現整體的模塊組合，每個模塊僅需通過配置即可完成獨立的單元開發，並最終構成及其的運動協同控制，而這一切通過控制自動來完成。運動控制可以被理解為一種運動關係，依賴於某個虛擬的主軸，這個虛擬的軸可以是一個實際存在的軸、一個編碼器，也可以是一個模型。軸和軸之間的速度和位置可以建立起相互的關係，而系統將通過軸與軸之間的數據交換來實現其同步關係，這裡的關係可以是電子齒輪或者電子凸輪形式的。兩個軸之間的速度比喻曲線關係是一個數學問題，當這個模型被建立後，就可以通過通信進行穩定的維持。所有的運動控制關係或者整個機器的運動關係，最終會被分解為直線和曲線的問題，這使得運動控制變得簡單。所有機器的傳動過程被理解為狀態的切換。這種狀態的切換很靈活，可以是外部觸發邏輯，也可以是內部的軟邏輯，還可以以時間和伺服來觸發。與傳統的脈衝、模擬量方式的運動控制相比，這種控制理念提供了更大的可能性和靈活性的設計，複雜的運動在這裡都可以輕鬆地實現。如此一來，智能的含義在這裡就得到了體現。你無需知道如何去實現具體的補償和切換，你需要關心的是：你希望滿足的工藝過程是怎樣的，如何能夠設計更好的過程提升產品的加工質量和效率，以及如何設計工藝來節省材料。

以上所述的所述實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非是對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。