應用背景
APPLICATION
BACKGROUND
自動上管機是一種為玻璃管制瓶機配套上管的專用設備，目前國內(nèi)國產(chǎn)玻璃管制瓶機的插管大部分由人工來完成，勞動強度高，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配套上管的專用高度自動化備。
該上管機的特點在于機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)、機械手前伸、下降插管、前伸回原位、大回轉(zhuǎn)、機械手旋轉(zhuǎn)、下降同時回原位，然后再進行循環(huán)運行。
技術方案
TECHNICAL
PROPOSAL
一、結(jié)構(gòu)
如圖1所示，該上管機主要由基座箱部、上料倉部、插管部三部分組成?；湮挥谡自O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。基座箱內(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、變頻電機及鏈條傳動等組成。插管部由夾管機械手、旋轉(zhuǎn)伺服電機及其減速機、前推伺服電機及其絲杠、升降伺服電機及其絲杠和直線導軌及滑車，大回轉(zhuǎn)伺服電機及相應的減速機和主板、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、前推伺服機構(gòu)的相應位置上分別安裝有原位（零位）接近開關及限位接近開關，并裝有硬性限位塊，以確保設備的運行安全性。
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。當管子隨料槽轉(zhuǎn)過最高點，向下運動時離開料槽經(jīng)卸料導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，機械手夾緊、移動托管架回位、旋轉(zhuǎn)伺服電機運行，機械手向移動托管架方向旋轉(zhuǎn)90度(可設置） ，旋轉(zhuǎn)完成后，升降伺服立即啟動，將管子提升到設定高度（可通過觸摸屏設置升降高度） ，然后在大回轉(zhuǎn)伺服電機作用下立即向固定托管架方向旋轉(zhuǎn)180度（可設置） 。此時，機械手夾持著待插玻璃管處在制瓶機固定插管工位的正前上方。在制瓶機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，當該工位沒有檢測到玻璃管時，通過制瓶機輸出軸上的接近開關發(fā)信號給PLC，再由PLC發(fā)指令，當制瓶機該工位轉(zhuǎn)到下一工位即插管工位后，前推伺服電機動作，將機械手向前推出到設定位置，升降伺服電機立即啟動，機械手向下移動到設定位置即插管完成，到位后，PLC立即指令機械手氣缸動作，機械手張開，前推伺服電機動作立即回原位，大回轉(zhuǎn)伺服電機動作,大回轉(zhuǎn)回原位。大回轉(zhuǎn)回原位動作過程中，升降伺服電機和旋轉(zhuǎn)伺服電機也同時動作，升降下降回原位和機械手旋轉(zhuǎn)回到原位。隨后，PLC立即發(fā)指令，上料倉變頻電機啟動，把位于上料槽上的下一根玻璃管卸入機械手中。
三、設備安裝
①將去尾裝置安裝在制瓶機的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1站外側(cè)，并與手把保持適當距離。
⑤將傳感凸輪裝在制瓶機輸出軸上，在其上方安裝接近開關支架，并確保接近開關能探到凸輪凸出部。
⑥將下定長裝置安裝在制瓶機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上,并將其電磁閥線路與上管機相應端子線路連接。
根據(jù)制瓶機的確定位置，把公共底盤放置好，并進行水平調(diào)整，把制瓶機安裝到位后，再把上管機放置在公共底盤上，給上管機接通電源（單相220V）并接地線，將高壓氣體管路與氣源處理器的進口連接，調(diào)節(jié)氣源處理器的壓力至2.5～3kg/cm2,把制瓶機上、下光電傳感器航空插頭和制瓶機輸出軸凸輪接近開關航空插頭與上管機的航空插座連接，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。把接近開關航空插頭輸出的加氧閥線路與電磁閥線路連接。
上管機出廠前基本參數(shù)已經(jīng)設定，點觸屏“參數(shù)設置”后，先把機械臂旋轉(zhuǎn)角度由180°改為90°，把觸屏旋鈕轉(zhuǎn)至手動位置。按電觸屏“機械手正”（大于10°） 、 “機械臂正” （大于15°） 、 “升降臺正” （大于25°） ，再分別點觸“機械臂回零” 、 “機械手回零” 、 “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，點觸“自動啟動” ，上料倉轉(zhuǎn)動，手動感應上料倉有料光電傳感器進行空插管運行。此時，機械臂旋轉(zhuǎn)角度僅為90°，通過調(diào)節(jié)感應凸輪位置，確定插管起始點，并保證機械手在2站夾頭停止后立即插管，并在該夾頭轉(zhuǎn)動前機械手能及時退回。同時要觀察機械手插管后的高度。通過參數(shù)設置中的“升降臺下距離” “升降臺上距離”微調(diào)，確保機械手完成插管后與夾頭套管保持適當安全距離（20mm～30mm為宜） 。
在上述試運行調(diào)整完畢后，將機械臂旋轉(zhuǎn)角度調(diào)回180°。把觸屏旋鈕旋
至手動位置，點觸“機械手回零” 、 “機械臂回零” 、 “升降臺回零” ，全部回零完成后，再按“機械手正” （大于10°） 、 “機械臂正” （大于15°） 、 “升降臺升” （大于25mm） ，再分別點觸“機械臂回零” 、 “機械手回零” 、 “升降臺回零” 。
首先將制瓶機停止在插管位置，將上管機旋鈕旋轉(zhuǎn)至自動位置，點觸“自動啟動” ，手動感應上料倉有料光電傳感器、機械手會自動空轉(zhuǎn)到制瓶機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，在手動界面點觸“夾緊” ，機械手會自動張開，在張開的機械手中放入一根玻管，并保證該玻管的下端高于制瓶機的套管上端，點觸“松開” ，機械手會自動夾緊該玻管。在制瓶機8站夾頭手工插入一根玻管，并用夾爪夾緊。通過目測，看機械手夾持玻管與8站玻管是否平行，若不平行，可點觸“夾緊” ，將機械手松開，把玻管取下，點觸“機械手回零” 、 “機械臂回零” 、 “升降臺回零” ，重新回零。通過對參數(shù)設置中“機械手角度”進行重新微設置，重復上述過程，將機械手旋轉(zhuǎn)角度確定。按住“小推量進” ，機械手會迅速推出，松開“小推量進” ，小推會自動慢慢回零位，再按“小推量進” ，此時通過調(diào)整上管機位置，使機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” ，否則，小推會緩慢回原位）完成對中后，把上管機與公共底盤固定。
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