一种自动上管机及其自动插管装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及玻璃瓶制造领域，具体的涉及一种用于制瓶的自动插管装置。上述的自动插管装置主要用于玻璃瓶的制瓶系统中，一般是用在用于制瓶的上管机中。本实用新型还涉及了一种应用上述自动插管装置的上管机，该上管机一般用在药用玻璃瓶的制瓶系统中。但是应当理解，本实用新型所提供的自动插管装置及上管机还可以用于替代性的制瓶系统中，如食品、药品、化工、农药、饮料等行业用玻璃瓶的制瓶系统中。
【背景技术】
[0002]上管机是一种与制瓶机配套使用的设备，主要用于制瓶过程中向制瓶机提供玻璃管以完成续管操作。而其插管装置则是主要的工作部件之一。
[0003]申请号为“201110138547.4”，名称为“一种与制瓶机配套使用的全自动上管机”的实用新型专利公开了一种全自动上管机。该上管机主要由检测器、控制器、送管提升机构、送管机构、抓管转向机构和插管机构构成。其中，送管提升机构由储管箱、电机、一对出管控制气缸、提升轨道和装配在提升轨道中的驱动链条及与驱动链条相连接的托架组成；送管机构由储管架、两对送管气缸和一对接管气缸及一个定长气缸组成；抓管转向机构由轨道座、托架和装配在托架上的旋转体、旋转机械手及让位气缸组成；插管机构由纵向推进气缸、横向推进器和机械手和轨道及轨道连接座构成。
[0004]该全自动上管机主要的工作过程是:送管提升机构的托架将储管箱内的玻璃管提升到送管机构的储管架上；抓管转向机构的旋转机械手抓到储管架上的玻璃管后，旋转机械手连通其抓取的玻璃管旋转90度；插管机构的机械手夹紧玻璃管，然后旋转机械手松开玻璃管并退回初始位；插管机构的机械手夹着玻璃管向下运动进行插管操作，将玻璃管插入制瓶机的空管位；之后机械手回到原位完成一个工作过程。另外，检测器和控制器用于检测和控制相应的零部件的动作。
[0005]该实用新型“一种与制瓶机配套使用的全自动上管机”所提供的技术方案解决了上管操作的自动化和连续化。但是其上管操作中，玻璃管需要由旋转机械手切换到插管机构的机械手，切换过程中对玻璃管的位置精度影响较大，从而影响插管的精度；同时，旋转机械手在高处旋转的过程中所占空间大、容易甩出玻璃管造成人员伤亡等事故；并且所需的升降驱动功率较大。
[0006]因此，如何改进插管装置的结构，降低其升降驱动所需功率是本领域内技术人员目前需要解决的重大技术问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种自动插管装置，该自动插管装置结构简单，向制瓶机供应玻璃管的精度高，工作过程中占用空间小，驱动功率低、使用寿命长。本实用新型的另一个目的是提供一种包括上述自动插管装置的自动上管机。
[0008]为解决上述第一个技术问题，本实用新型提供了一种自动插管装置，包括基架座及设置在该基架座上的凸轮柱，所述凸轮柱上设有升降回转滑套机构，所述升降回转滑套机构上设有旋转机械手及用于控制该旋转机械手相对所述升降回转滑套机构前后移动的前后移动机构，所述基架座上设有用于控制所述升降回转滑套机构升降的升降机构；所述凸轮柱和所述升降回转滑套机构上相互配合的设有用于使所述升降回转滑套机构在所述凸轮柱上升降时进行转动的回转导向机构。
[0009]优选地，所述回转导向机构包括设置在所述凸轮柱上的导向槽、设置在所述升降回转滑套机构上的导向滚轮或者导向轴承，所述导向滚轮或者所述导向轴承与所述导向槽相配合以实现导向。
[0010]优选地，所述升降回转滑套机构上设有定位圈套、穿过该定位圈套的安装轴及用于安装和调整该安装轴的安装调整块，所述安装轴用于安装所述导向滚轮或所述导向轴承。
[0011]优选地，所述升降机构包括设置在所述升降回转滑套机构上的环槽、设置在该环槽内的滚轮或轴承、用于安装该滚轮或轴承的升降块、驱动该升降块升降的丝杠副结构以及用于防止升降块转动的导轨。
[0012]优选地，所述升降回转滑套机构上的环槽及设置在该环槽内的滚轮或轴承由设置在所述升降回转滑套机构上的轴环及与该轴环上下二侧配合的滚轮或轴承代替。
[0013]优选地，所述升降回转滑套机构包括滑套及设在该滑套上设置的环槽，或者所述升降回转滑套机构包括滑套、设置在滑套上的环槽体及设在环槽体上的环槽。
[0014]优选地，所述升降回转滑套机构的轴孔的上部和/或下部设有与所述凸轮轴配合的滑动轴承，该滑动轴承采用金属轴承或者塑料轴承。
[0015]优选地，所述导向槽包括上部的竖直段一、下部的竖直段二和中部的螺旋段，所述导向槽的螺旋段所在螺旋线为等螺距或者变螺距的。
[0016]优选地，所述升降回转滑套机构上设有翻转机械手安装座，该翻转机械手安装座上设有所述前后移动机构和所述翻转机械手。
[0017]优选地，所述凸轮柱为空心结构，并该空心结构内设有配重，该配重通过连接索与所述升降回转滑套机构或者所述升降块相连；所述凸轮柱的顶部设有用于安装所述连接索的转向轮组。
[0018]优选地，所述连接索为链条或者钢丝绳。
[0019]优选地，所述转向轮组为链轮、链轮组、滑轮或者滑轮组。
[0020]优选地，所述配重的设置方式还可以采用如下技术方案替代:在凸轮轴2侧方设置限位装置，并该限位装置上设有用于安装所述配重的筒状或者槽状的竖直通道，并且该限位装置不与升降回转滑套机构3及其上的翻转机械手4、前后移动机构发生干涉；或者所述限位装置为限位导轨或限位滑轨，所述配重可上下移动的设置在该限位导轨或限位滑轨上。
[0021]优选地，所述回转导向机构还可以采用包括设置在所述凸轮柱上的导向凸条、设置在所述升降回转滑套机构上的至少二个导向轮的方式替代，其中所述导向轮与所述导向凸条的二侧相配合以实现导向。
[0022]为解决上述另一个技术问题，本实用新型提供了一种自动上管机，包括储管架、提升机构、托管架及自动插管装置，其中，所述自动插管装置为上述任一技术方案所述的自动插管装置；所述储管架主要用于储存玻璃管、所述提升机构主要用于将玻璃管提升至所述托管架、所述托管架主要用于放置所述自动插管装置所需玻璃管。
[0023]本实用新型的工作原理及过程为:(I)所述提升机构将所述储管架上的玻璃管提升至所述托管架；(2)所述旋转机械手在所述前后移动机构的推动下移动至抓取位并夹紧玻璃管；(3)所述托管架的一端让出旋转位；(4)所述旋转机械手旋转90°，使被夹紧的玻璃管由水平状态变为竖直状态；(5)所述升降机构驱动所述升降回转滑套机构向上运动，所述回转导向机构使得所述升降回转滑套机构在沿所述凸轮轴向上运动时依次向上运动、向上运动并转动、向上运动；(6)所述升降回转滑套机构转动至插管位置后，进行插管的操作；(7)插管操作完成后，所述升降机构驱动所述升降回转滑套机构下降至原位置，以进入下一个工作循环。其中，(1)、(2)和(3)还可以参照中国实用新型专利申请号2014206998977中所对应的步骤及相应的实施方式或者技术方案。此外，(6)中的插管操作可以包括所述翻转机械手的前后移动和/或所述升降回转滑套机构的上下运动，此时，所述升降回转滑套机构一般处于直线运动而不同时转动的状态。并且，在不冲突的情况下，某些步骤可以与其它步骤同时进行，如(4)和(5)就可以联动。
[0024]相对于上述【背景技术】，本实用新型的有益效果如下:(1).所述旋转机械手旋转夹持玻璃管的旋转工作过程在设备的底架上方完成，从而使得工作中占用的空间大幅度减小、并且玻璃管掉落发生伤人事故的概率大为降低；(2).所述旋转机械手从夹持玻璃管到将玻璃管移动至工作位时无需进行机械手之间的切换，因而降低了切换工序所需的时间，因此提高了工作效率；(3).主要工作部件如所述升降回转滑套机构设置在所述凸轮轴上、又由于所述升降回转滑套机构的转动为其本身在升降过程中由所述回转导向机构驱动，因此本实用新型所需要的主动驱动机构如电机等较少；(4)由于仅所述升降回转滑套机构及其上部的相关零部件发生动作而支撑其的所述凸轮柱为固定的，因此所述整机驱动功率较小；(5)配重的设置有力地降低了所述升降机构所需的驱动功率，并能延长设备的使用寿命；(6)所述环槽及所述滚轮或所述轴承结构的设置