應(yīng)用背景
APPLICATION
BACKGROUND
自動上管機(jī)是一種為玻璃管制瓶機(jī)配套上管的專用設(shè)備，目前國內(nèi)國產(chǎn)玻璃管制瓶機(jī)的插管大部分由人工來完成，勞動強(qiáng)度高，工作效率低。為了滿足市場需求，我公司專門研制了一種為玻璃制瓶機(jī)配套上管的專用高度自動化備。
該上管機(jī)的特點(diǎn)在于機(jī)械手一次性夾持上料倉送到水平的玻璃管后，完成玻璃管的90度旋轉(zhuǎn)、提升，大回轉(zhuǎn)臂180度旋轉(zhuǎn)、機(jī)械手前伸、下降插管、前伸回原位、大回轉(zhuǎn)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)、下降同時回原位，然后再進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。
技術(shù)方案
TECHNICAL
PROPOSAL
一、結(jié)構(gòu)
如圖1所示，該上管機(jī)主要由基座箱部、上料倉部、插管部三部分組成。基座箱位于整套設(shè)備的底部；上料倉部位于前部，安裝在基座箱上面；插管部位于后部，安裝在基座箱上面?；鋬?nèi)安裝有伺服控制器、PLC可編程控制器、變頻器，氣閥，電器面板等電氣元件。上料倉部由儲料架、上料槽、側(cè)支板、料倉座、定位擋板、變頻電機(jī)及鏈條傳動等組成。插管部由夾管機(jī)械手、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)及其減速機(jī)、前推伺服電機(jī)及其絲杠、升降伺服電機(jī)及其絲杠和直線導(dǎo)軌及滑車，大回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)及相應(yīng)的減速機(jī)和主板、支架、主軸套及安裝在主軸套內(nèi)的主軸等組成。在料倉、旋轉(zhuǎn)伺服、升降伺服、回轉(zhuǎn)臂伺服、前推伺服機(jī)構(gòu)的相應(yīng)位置上分別安裝有原位（零位）接近開關(guān)及限位接近開關(guān)，并裝有硬性限位塊，以確保設(shè)備的運(yùn)行安全性。
圖一
二、原理
把玻璃管放在料倉儲料架上，在觸摸屏上按動啟動按鈕后，移動托管架在氣缸作用下伸出，料倉電機(jī)帶動料槽轉(zhuǎn)動。每個料槽輸送一條玻璃管，將管子向上輸送。當(dāng)管子隨料槽轉(zhuǎn)過最高點(diǎn)，向下運(yùn)動時離開料槽經(jīng)卸料導(dǎo)板滾到料倉后面的固定托管架和移動托管架上時，同時也在兩只張開的機(jī)械手爪中心位置。此時，安裝在料倉上的光電傳感器檢測到該管后發(fā)出信號給PLC、PLC依次控制停止料槽轉(zhuǎn)動、上定長氣缸動作，機(jī)械手夾緊、移動托管架回位、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)運(yùn)行，機(jī)械手向移動托管架方向旋轉(zhuǎn)90度(可設(shè)置） ，旋轉(zhuǎn)完成后，升降伺服立即啟動，將管子提升到設(shè)定高度（可通過觸摸屏設(shè)置升降高度） ，然后在大回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)作用下立即向固定托管架方向旋轉(zhuǎn)180度（可設(shè)置） 。此時，機(jī)械手夾持著待插玻璃管處在制瓶機(jī)固定插管工位的正前上方。在制瓶機(jī)的插管工位的前一工位安裝有上光電傳感器和下光電傳感器，當(dāng)該工位沒有檢測到玻璃管時，通過制瓶機(jī)輸出軸上的接近開關(guān)發(fā)信號給PLC，再由PLC發(fā)指令，當(dāng)制瓶機(jī)該工位轉(zhuǎn)到下一工位即插管工位后，前推伺服電機(jī)動作，將機(jī)械手向前推出到設(shè)定位置，升降伺服電機(jī)立即啟動，機(jī)械手向下移動到設(shè)定位置即插管完成，到位后，PLC立即指令機(jī)械手氣缸動作，機(jī)械手張開，前推伺服電機(jī)動作立即回原位，大回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)動作,大回轉(zhuǎn)回原位。大回轉(zhuǎn)回原位動作過程中，升降伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)也同時動作，升降下降回原位和機(jī)械手旋轉(zhuǎn)回到原位。隨后，PLC立即發(fā)指令，上料倉變頻電機(jī)啟動，把位于上料槽上的下一根玻璃管卸入機(jī)械手中。
三、設(shè)備安裝
①將去尾裝置安裝在制瓶機(jī)的8站或9站位置，并確保能在該站將手把頂起，打開夾爪，把料尾卸掉。
②將去廢裝置安裝在制瓶機(jī)B部工作臺外側(cè)面，并確保氣缸動作時能將B部B3站夾爪打開，把料廢卸掉。
③將加氧電磁閥安裝在3站氣閥架上的氧氣管道上，并與3站氣閥氧氣管接通。
④將光電傳感器支架安裝在制瓶機(jī)1站外側(cè)，并與手把保持適當(dāng)距離。
⑤將傳感凸輪裝在制瓶機(jī)輸出軸上，在其上方安裝接近開關(guān)支架，并確保接近開關(guān)能探到凸輪凸出部。
⑥將下定長裝置安裝在制瓶機(jī)2站圓頂桿處。
⑦將用戶自行制作的噴油管及油容器安裝在制瓶機(jī)上,并將其電磁閥線路與上管機(jī)相應(yīng)端子線路連接。
根據(jù)制瓶機(jī)的確定位置，把公共底盤放置好，并進(jìn)行水平調(diào)整，把制瓶機(jī)安裝到位后，再把上管機(jī)放置在公共底盤上，給上管機(jī)接通電源（單相220V）并接地線，將高壓氣體管路與氣源處理器的進(jìn)口連接，調(diào)節(jié)氣源處理器的壓力至2.5～3kg/cm2,把制瓶機(jī)上、下光電傳感器航空插頭和制瓶機(jī)輸出軸凸輪接近開關(guān)航空插頭與上管機(jī)的航空插座連接，將上、下光電傳感器安裝在光電傳感器支架上并調(diào)整其角度，使其能同時測到夾頭上下的玻璃管。把接近開關(guān)航空插頭輸出的加氧閥線路與電磁閥線路連接。
上管機(jī)出廠前基本參數(shù)已經(jīng)設(shè)定，點(diǎn)觸屏“參數(shù)設(shè)置”后，先把機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度由180°改為90°，把觸屏旋鈕轉(zhuǎn)至手動位置。按電觸屏“機(jī)械手正”（大于10°） 、 “機(jī)械臂正” （大于15°） 、 “升降臺正” （大于25°） ，再分別點(diǎn)觸“機(jī)械臂回零” 、 “機(jī)械手回零” 、 “升降臺回零” 。三部分完全回零后，把觸屏旋鈕轉(zhuǎn)至自動位置，開動制瓶機(jī)，點(diǎn)觸“自動啟動” ，上料倉轉(zhuǎn)動，手動感應(yīng)上料倉有料光電傳感器進(jìn)行空插管運(yùn)行。此時，機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度僅為90°，通過調(diào)節(jié)感應(yīng)凸輪位置，確定插管起始點(diǎn)，并保證機(jī)械手在2站夾頭停止后立即插管，并在該夾頭轉(zhuǎn)動前機(jī)械手能及時退回。同時要觀察機(jī)械手插管后的高度。通過參數(shù)設(shè)置中的“升降臺下距離” “升降臺上距離”微調(diào)，確保機(jī)械手完成插管后與夾頭套管保持適當(dāng)安全距離（20mm～30mm為宜） 。
在上述試運(yùn)行調(diào)整完畢后，將機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度調(diào)回180°。把觸屏旋鈕旋
至手動位置，點(diǎn)觸“機(jī)械手回零” 、 “機(jī)械臂回零” 、 “升降臺回零” ，全部回零完成后，再按“機(jī)械手正” （大于10°） 、 “機(jī)械臂正” （大于15°） 、 “升降臺升” （大于25mm） ，再分別點(diǎn)觸“機(jī)械臂回零” 、 “機(jī)械手回零” 、 “升降臺回零” 。
首先將制瓶機(jī)停止在插管位置，將上管機(jī)旋鈕旋轉(zhuǎn)至自動位置，點(diǎn)觸“自動啟動” ，手動感應(yīng)上料倉有料光電傳感器、機(jī)械手會自動空轉(zhuǎn)到制瓶機(jī)2站上方，按下急停按鈕，再把旋鈕旋至手動位置，松開急停按鈕，在手動界面點(diǎn)觸“夾緊” ，機(jī)械手會自動張開，在張開的機(jī)械手中放入一根玻管，并保證該玻管的下端高于制瓶機(jī)的套管上端，點(diǎn)觸“松開” ，機(jī)械手會自動夾緊該玻管。在制瓶機(jī)8站夾頭手工插入一根玻管，并用夾爪夾緊。通過目測，看機(jī)械手夾持玻管與8站玻管是否平行，若不平行，可點(diǎn)觸“夾緊” ，將機(jī)械手松開，把玻管取下，點(diǎn)觸“機(jī)械手回零” 、 “機(jī)械臂回零” 、 “升降臺回零” ，重新回零。通過對參數(shù)設(shè)置中“機(jī)械手角度”進(jìn)行重新微設(shè)置，重復(fù)上述過程，將機(jī)械手旋轉(zhuǎn)角度確定。按住“小推量進(jìn)” ，機(jī)械手會迅速推出，松開“小推量進(jìn)” ，小推會自動慢慢回零位，再按“小推量進(jìn)” ，此時通過調(diào)整上管機(jī)位置，使機(jī)械手夾持的玻管與套管中心對中。 （在調(diào)整過程中要一直按住“小推量進(jìn)” ，否則，小推會緩慢回原位）完成對中后，把上管機(jī)與公共底盤固定。
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