一种安瓿瓶灌封系统及控制方法与流程

未命名 10-09 阅读:145 评论:0


1.本发明属于制药技术领域,具体为一种安瓿瓶灌封系统。


背景技术:

2.安瓿瓶熔封机主要用于将标准溶液、药液等灌装入安瓿瓶,并对瓶口进行熔融密封的装置。
3.已有的安瓿瓶熔封机主要包括控制箱和由灌瓶、夹持、火焰加热等装置组成的熔封操作台或流水线,通过灌瓶装置将标准液、药液等注入安瓿瓶内,火焰加热装置对安瓿瓶上端加热一定时间后自动熔封,或通过抓手进行拉丝熔封。整个设备体积较大,完整的过程需要1~2名工作人员按照操作规范连续操作,耗费大量人力,存在生产效率低、熔封一致性难以保证的问题;
4.同时由于新的熔封机结构更为紧凑,且转盘式对周围构件工作配合的时间需求较高,因此还急需一种与新熔封机匹配的系统。


技术实现要素:

5.针对背景技术中存在的问题,本发明提供了一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,包括:主机架、绞龙机构、拉丝机构、泵动机构、火焰系统、摩擦机构和集瓶机构,其中绞龙机构、转盘机构、拉丝机构、泵动机构、火焰系统、摩擦机构和集瓶机构均安装于主机架上;
6.所述转盘机构包括:工作基面、旋转分度盘、减速机、转盘驱动电机、圆形载物台和瓶旋转稳定组,其中工作基面通过支架安装于机架上方,圆形载物台和减速机的输出轴从上下两个方向与旋转分度盘的旋转部分相连,旋转分度盘的基座与工作基面固定,圆形载物台上端面的外周均匀安装设置瓶旋转稳定组;减速机的输入轴与转盘驱动电机的输出轴相连;转盘驱动电机通过支架安装于工作基面下方;
7.沿圆形载物台的转动方向依次设置有绞龙机构中单输送通道的出口、泵动机构的喷嘴、火焰系统的第一火焰喷嘴、火焰系统的第二火焰喷嘴和集瓶机构的瓶体钩板组,在火焰系统的第二火焰喷嘴正对的方向上还设有拉丝机构的抓手;喷嘴所处的径向位置、第一火焰喷嘴正对的径向位置、火焰系统的第二火焰喷嘴正对的径向三个位置上均设有摩擦旋转机构;
8.plc安装于主机架内,plc中安装有控制系统,控制系统包括:计时器模块、转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块和火焰机构升降模块,其中,计时器模块分别与转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块、火焰机构升降模块和转盘传感器、火嘴降底传感器和抓手升顶传感器相连,转盘转动模块通过转盘继电器与转盘驱动电机相连;绞龙转动模块通过绞龙继电器与绞龙机构中的绞龙电机相连;灌装针控制模块通过喷嘴升降继电器与泵动机构中的液压升降设备相连;火焰机构升降模块通过火焰升降继电器与火焰系统中的升降气缸相连;拉丝机构移动模块通过抓手驱动气缸继电器与拉丝机构的抓手驱动气缸继相连,拉丝机构移动模块通过升降机构继电
器与拉丝机构的升降机构相连,拉丝机构移动模块通过拉丝动力机构继电器与拉丝机构的拉丝动力机构相连;
9.计时器模块对各继电器返回的电信号进行核对,如果就位或返回异常则停止整个流程并在多功能触摸屏上显示;计时器模块中设有独立的时间轴,时间轴包括:偶工位和奇工位;
10.转盘传感器在发现的转盘停止后,发送转盘停止信号给计时器模块;计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;当计时器模块内的指针处于偶工位时,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;当计时器模块内的指针处于奇工位时,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模块;
11.火嘴降底传感器在发现升降气缸下降后,发送开始拉丝信号给计时器模块,计时器模块随后将开始拉丝信号d发送给拉丝机构移动模块,此时拉丝机构移动模块应该处于完成抓手置位动作后的等待过程中,在收到开始拉丝信号d后,拉丝机构移动模块开始执行拉丝动作;
12.抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;奇工位进行到设定值后,自动跳转至偶工位。
13.所述转盘转动的一个驱动周期模块包括四个动作:偶位启动、偶位停止、奇位启动和奇位停止,偶位启动和奇位启动时转盘转动模块发送转盘转动信号给转盘继电器驱动转盘驱动电机转动,奇位停止和偶位停止时转盘转动模块发送转盘停止信号给转盘继电器停止转盘驱动电机的转动;
14.绞龙转动的一个驱动周期包括两个动作:绞龙转动和绞龙停止,在等待过程中的绞龙转动模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b或奇位确认信号c后,进行绞龙转动动作,并在绞龙转动一周后进行绞龙停止动作,等绞龙继电器返回绞龙停止信号后,随后绞龙转动模块进入等待过程;其中绞龙转动动作为:绞龙转动模块发送绞龙转动信号给绞龙继电器驱动绞龙电机转动;绞龙停止动作为:绞龙转动模块发送绞龙停止信号给绞龙继电器确认绞龙电机停止;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b或奇位确认信号c则停止整个设备并报错。
15.灌装针控制的一个驱动周期包括四个动作:喷嘴置位、喷嘴打液、喷嘴复位和吸液,在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;其中喷嘴置位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴置位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备使得喷嘴支撑架下降并将注射喷嘴伸入下方的安瓿瓶中;喷嘴打液动作为:灌装针控制模块发送喷嘴打液信号给泵芯轴向电机,泵芯轴向电机推动注射泵进行释压从而使得喷嘴进行出液操作;喷嘴复位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴复位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备使得喷嘴支撑架上升并将注射喷嘴离开安瓿瓶体;吸液动作为:泵芯轴向电机拉出注射泵进行加压从而使得注射泵完成吸液操作;同时在吸液动作中,喷嘴维持不动。如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错。
16.火焰机构升降的一个驱动周期包括两个动作:火焰下降和火焰上升,在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;其中火焰下降动作为:火焰机构升降模块发送火焰下降信号给火焰升降继电器推动升降气缸下降使得第二火焰喷嘴下降;火嘴下降传感器监测喷嘴夹具的位置;火焰上升动作为:火焰机构升降模块发送火焰上升信号给火焰升降继电器推动升降气缸上升使得第二火焰喷嘴上升;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错。
17.拉丝机构移动的一个驱动周期包括三个动作:拉丝、抓手抛物和抓手置位;在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;其中拉丝动作为:拉丝机构移动模块发送抓手夹紧信号给抓手驱动气缸继电器减小抓手的间距夹起安瓿瓶瓶口,随后发送拉丝信号给升降机构继电器改变抓手的高度,拉起夹住的安瓿瓶瓶口;抓手抛物动作为:拉丝机构移动模块发送抓手抛物信号给拉丝动力机构继电器使得拉丝动力机构驱动转轴旋转,随后发送抓手抛物信号给抓手驱动气缸继电器增大抓手的间距使得安瓿瓶瓶口掉落至下方的废料回收装置中;抓手置位动作为:拉丝机构移动模块发送抓手置位信号给拉丝动力机构继电器驱动转轴旋转,使得抓手回到安瓿瓶停留位置的上方。如果在非等待过程中接收到开始拉丝信号d则停止整个设备并报错。
18.所述奇工位的时间比例小于所述偶工位,提高了整体运行的速度。
19.所述输送机构包括:光轴、基面板、输送夹持固定器、输送机构电机、带减速机齿轮组、输送带、带轮和弹性张紧装置;与主机架中型材固定连接的基面板为该机构的底座,基面板上方设置有多根光轴,基面板的上方安装有输送带,输送带内的空间中设有两根带轮和一组弹性张紧装置;带轮的两端均与输送夹持固定器转动连接,输送夹持固定器与光轴夹持固定,其中一根带轮的一端通过带减速机齿轮组与输送机构电机相连,以传递扭矩并带动输送带旋转;输送机构电机和电机通过支架安装于基面板上,带减速机齿轮组和带轮的两端均通过与光轴固定;
20.输送带的下方设有弹性张紧装置,弹性张紧装置包括:微调固定光轴、直线轴承、压缩弹簧、微调锁紧结构、微调连接板和张紧滚轮;其中,张紧滚轮与输送带接触并张紧,张紧滚轮的两端分别跟一块微调连接板转动连接,微调连接板的两端分别通过一个直线轴承与同侧的微调固定光轴滑动连接,从而使得张紧滚轮可以上下线性滑动;微调固定光轴的下端与基面板固接,每根微调固定光轴的上部均安装有微调锁紧结构,微调锁紧结构和微调连接板之间设置有压缩弹簧。
21.所述绞龙机构包括:绞龙电机、绞龙减速机齿轮组、绞龙夹持固定器、绞龙、固定座、空瓶挡板、回流器、转盘喂入挡板组、喂入弧形板、滑动板;其中,绞龙安装于输送机构尾部上方,绞龙的一端与一块绞龙夹持固定器转动连接,绞龙的另一端与固定座转动连接,形成稳定绕轴旋转结构;固定座一体固接在滑动板上,滑动板和绞龙夹持固定器均与光轴夹持连接;绞龙的一端通过绞龙减速机齿轮组与绞龙电机相连,以传递扭矩并带动绞龙旋转;绞龙减速机齿轮组通过绞龙夹持固定器与光轴夹持连接;绞龙电机通过支架安装在基面板上。
22.所述转盘机构包括:工作基面、旋转分度盘、减速机、转盘驱动电机、圆形载物台和瓶旋转稳定组,其中工作基面通过支架安装于机架上方,圆形载物台和减速机的输出轴从上下两个方向与旋转分度盘的旋转部分相连,旋转分度盘的基座与工作基面固定,圆形载物台上端面的外周均匀安装设置瓶旋转稳定组;减速机的输入轴与转盘驱动电机的输出轴相连;转盘驱动电机通过支架安装于工作基面下方;
23.所述瓶旋转稳定组包括:小转台、瓶侧面支撑轴承、瓶侧面轴承支撑柱,其中可以周向自由转动的小转台安装于圆形载物台的边缘,小转台的内侧安装有两根瓶侧面轴承支撑柱,瓶侧面轴承支撑柱的上下两段均安装有一个瓶侧面支撑轴承,瓶侧面支撑轴承的外周与安瓿瓶的瓶体相切,安瓿瓶放置于小转台上方,瓶侧面支撑轴承保证安瓿瓶不倾倒;小转台和瓶侧面支撑轴承构成的限位柱组使得安瓿瓶光滑顺畅旋转。
24.所述拉丝机构包括:拉丝动力机构、集火罩、转轴、摆臂机构和抓手,其中摆臂机构与转轴相连,转轴与工作基面转动连接,固定在工作基面上的拉丝动力机构与转轴通过齿轮组相连以传递扭矩,从而使得摆臂机构以转轴为轴心进行0~180度的摆动运动;摆臂机构内安装有升降机构用于改变抓手的高度,抓手中两爪部分别与一个抓手驱动气缸相连,抓手驱动气缸安装于摆臂机构中;抓手的两爪部可以进行开合运动,完成夹持与释放动作。
25.所述火焰系统包括:火焰系统基面、可旋转支撑体、第一火焰喷嘴(803)、第二火焰喷嘴、升降气缸和喷嘴夹具,其中火焰系统基面通过支架固定在工作基面上,火焰系统基面上开有滑动槽和气缸安装槽;可旋转支撑体的下端固定在火焰系统基面上开的滑动槽内,可旋转支撑体的上端夹持固定安装有第一火焰喷嘴,升降气缸通过支架安装在气缸安装槽上,第二火焰喷嘴通过喷嘴夹具与升降气缸的移动部固定;
26.第一火焰喷嘴和第二火焰喷嘴的混合器输入端均通过流量阀与混合腔相连,混合腔的两气体输入端分别顺序通过各自的质量流量计、电磁阀和压力阀与氧气来源或燃气来源相连;其中多级减压以及多腔混合的方式使输出的混合气体平稳均匀,从而保证了火焰的稳定输出;
27.所述摩擦旋转机构包括:摩擦轮、摩擦轮联轴器、调心结构和摩擦机构动力源,其中调心结构和摩擦机构动力源分别固定于工作基面的上端和下端,摩擦机构动力源的动力输出通过齿轮组、调心结构、摩擦轮联轴器与摩擦轮相连,使得摩擦轮旋转并通过摩擦侧壁带动所对应工位上的安瓿瓶旋转;
28.所述集瓶机构包括:台面、台面架、护栏和瓶体钩板组,台面通过台面架固定在工作基面上,台面的外周安装有用于防止安瓿瓶掉落的护栏,瓶体钩板组的一端设置于台面上,瓶体钩板组的另一端伸出至工位上,从而将安瓿瓶离开圆形载物台并引导安瓿瓶进入并放置于台面上。
29.所述泵动机构包括:注射泵、泵动机构框架、泵上方联轴器、上端万向节、注射泵芯转向电机、下端万向节、泵芯轴向导向组件、注射喷嘴、喷嘴支撑架、喷嘴安装座和液压升降设备;其中,泵动机构框架固定在主机架中型材上方,注射泵芯转向电机固定在泵动机构框架的上方,泵芯轴向导向组件和固定在泵动机构框架的下方,注射泵芯转向电机依次通过泵减速机、泵上方联轴器和上端万向节与注射泵中注射泵芯的泵芯径向安装孔相连,泵减速机带动注射泵芯旋转从而对注射与吸液出口进行转向切换;
30.所述泵芯轴向导向组件包括:直线丝杠导轨组、泵芯轴向电机、导向组件联轴器和
丝杠导轨安装架,其中用于安装直线丝杠导轨组的丝杠导轨安装架与泵动机构框架固定,直线丝杠导轨组中的丝杠通过导向组件联轴器和减速器与泵芯轴向电机相连,直线丝杠导轨组中的移动台通过下端万向节与注射泵中注射泵筒体的筒体径向安装孔相连,泵芯轴向导向组件中泵芯轴向电机带动注射泵筒体轴向移动以调整注射泵芯在注射泵筒体中的位置。
31.还公开了一种安瓿瓶灌封控制方法,其特征在于,包括:
32.步骤1、转盘机构进行偶位启动和停止:
33.转盘机构先驱动转盘驱动电机进行旋转,旋转了一个工位的角度后停止;
34.步骤2、转盘机构进行偶位定位:
35.计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;
36.此时计时器模块内的指针处于偶工位,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;
37.步骤3、偶位确认信号b同时唤醒等待过程中的灌装针控制模块、火焰机构升降模块和拉丝机构移动模块:
38.在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;
39.在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;
40.在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;
41.步骤4、拉丝完成信号a使得计时器模块内的指针跳转至奇工位:
42.抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;
43.步骤5、转盘机构进行奇位启动和停止:
44.转盘机构根据设定的时间点驱动转盘驱动电机进行旋转,旋转了一个工位的角度后停止;
45.步骤6、转盘机构进行奇位定位:
46.然后计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;
47.此时计时器模块内的指针处于奇工位,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模块,奇工位进行到设定值后,自动跳转至偶工位。
48.本发明的有益效果在于:
49.1.设备了配套plc系统和一种新控制系统,能够保证各部件紧凑联合运行,减少了多个部分在系统部分的停机情况。从多个方面解决了生产效率低、熔封一致性难以保证的问题,还提高了奇工位的工作速度。
50.2.本发明改进了传统机器的流水线模式,研制了新型的回转结构,具备占地面积小、空间利用率高以及拓展开发便捷的优势;结合了系统之后,提高了总的运转速度增加了效率。
51.3.绞龙的出口端外的转盘喂入挡板组上安装了压瓶条,解决了绞龙的出口端经常会发生安瓿瓶倾倒的问题,消除了喂入时空安瓿瓶的倾倒问题,极大的减少了非系统部分的停机情况;稳定了系统的工作。
附图说明
52.图1为本发明一种安瓿瓶灌封系统实施例的结构图;
53.图2为本发明实施例中控制系统的工作流程图;
54.图3为本发明实施例中机架的俯视图;
55.图4为本发明实施例中输送机构和绞龙机构结构示意图;
56.图5为本发明实施例中输送机构和绞龙机构在另一视角的结构示意图;
57.图6为本发明实施例中输送机构和绞龙机构对面俯视示意图;
58.图7为本发明实施例中输送机构、转盘机构和拉丝机构的轴测图;
59.图8为本发明实施例中转盘机构的侧视图;
60.图9为本发明实施例中输送机构、转盘机构、泵动机构、火焰系统、摩擦机构和集瓶机构的俯视图;
61.图10为本发明实施例中火焰系统的轴测图;
62.图11为本发明实施例中火焰系统的气体流程图;
63.图12为本发明实施例中泵动机构的轴测图;
64.图13为本发明实施例中转盘机构的轴测图;
65.图14为本发明实施例中集瓶机构的轴测图;
66.图15为本发明实施例中转盘喂入挡板组附近的结构示意图;
67.图16为本发明实施例中转盘喂入挡板组附近在另一角度的结构示意图。
68.其中:
69.1-主机架,101-型材,106-燃气控制区,107-总控区,108-气路控制区,109-废料回收装置,1091-回收仓滑轨,1092-废料回收舱;
70.2-输送机构,201-光轴,202-基面板,203-导向轴支撑座,204-输送夹持固定器,205-输送机构电机,206-带减速机齿轮组,207-输送带,208-带轮,209-微调固定光轴,2010-直线轴承,2011-压缩弹簧,2012-微调锁紧结构,2013-微调连接板,2014-张紧滚轮,
71.3-显示系统;
72.4-绞龙机构,401-绞龙电机,402-绞龙减速机齿轮组,404-绞龙夹持固定器,405-绞龙,407-固定座,408-空瓶挡板,409-回流器,4010-转盘喂入挡板组,4012-喂入弧形板,4051-空瓶输送圆柱螺旋线槽,4091-滑动斜面,4092-通道平面,40501-圆柱部,40502-渐粗部,40511-等截距部,40512-截距渐扩部;
73.5-转盘机构,501-工作基面,502-瓶旋转稳定组,503-旋转分度盘,505-减速机,506-转盘驱动电机,507-圆形载物台,5021-小转台,5022-瓶侧面支撑轴承,5023-瓶侧面轴承支撑柱;
74.6-拉丝机构,601-拉丝动力机构,602-集火罩,603-转轴,604-摆臂机构,605-抓手;
75.7-泵动机构,701-注射泵,702-泵动机构框架,703-泵上方联轴器,704-上端万向节,705-泵减速机,706-注射泵芯转向电机,下端万向节707-,708-泵芯轴向导向组件,711-喷嘴,712-喷嘴支撑架,713-喷嘴安装座,714-液压升降设备,7011-注射泵芯,7012-注射泵筒体,7014-泵灌装药液入口,7015-泵灌装药液出口,70121-筒体径向安装孔,7081-直线丝杠导轨组,7082-丝杠导轨安装架,7083-泵芯轴向电机,7084-导向组件联轴器;
76.8-火焰系统,801-火焰系统基面,802-可旋转支撑体,803-第一火焰喷嘴,804-第二火焰喷嘴,805-升降气缸,806-喷嘴夹具,807-点火器固定座,8011-滑动槽,8012-气缸安装槽,
77.9-摩擦机构,901-摩擦轮,902-摩擦轮联轴器,903-调心结构,904-摩擦机构动力源;
78.10-折叠置物机构;
79.11-集瓶机构,111-台面,112-台面架,113-护栏,114-瓶体钩板组。
具体实施方式
80.以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
81.如图1所示的本发明实施例,包括:主机架1,用于承载输送机构2、绞龙机构4、转盘机构5、拉丝机构6、泵动机构7、火焰系统8、摩擦机构9、集瓶机构11和显示系统3。输送机构2,主要用于安瓿瓶的自动输送。显示系统3,由一块多功能触摸屏与支撑结构构成。绞龙机构4,用于连通输送机构与转盘机构以及完成安瓿瓶的自动排序功能。转盘机构5:用于安瓿瓶在各个工位之间进行切换。拉丝机构6,负责安瓿瓶灌装后的拉丝封口动作。泵动机构7:提供灌装液的注入压力,并可完成在线清洗及自动换液工作。火焰系统8:用于安瓿瓶的加热,主要有喷嘴、点火器、控制器等构成。摩擦机构9:用于安瓿单工位上的位置调整。集瓶机构11:用于自动收集和放置灌装/封口完成的安瓿瓶,可拓展。
82.如图3所示的主机架1的内部空间划分为燃气控制区106、总控区107、气路控制区108和废料回收区域四个区域,其中废料回收装置109位于废料回收区上部,由两根回收仓滑轨1091对称固定于内侧型材框架,型材框架内有一个独立的废料回收舱1092,整体装配完成后将废料回收舱1092从滑轨1091内侧的型材框内取出进行废料的倾倒;燃气控制区10的区域内主要放置燃气的管道和控制器等相关器件;总控区107的区域内用于放置plc和继电器等相关控制元件;气路控制区108的区域内主要放置气动部件所用的电磁阀、减压阀等相关器件。
83.如图1、图4、图5和图6所示的输送机构2包括:光轴201、基面板202、输送夹持固定器204、输送机构电机205、带减速机齿轮组206、输送带207、带轮208和弹性张紧装置;与型材101固定的基面板202为该机构的底座,基面板202上方设置有多根光轴201,基面板202的上方安装有输送带207,输送带207内的空间中设有两根带轮208和一组弹性张紧装置;带轮208的两端均与输送夹持固定器204转动连接,输送夹持固定器204与光轴201夹持固定,其中一根带轮208的一端通过带减速机齿轮组206与输送机构电机205相连,以传递扭矩并带动输送带207旋转;输送机构电机205和电机通过支架安装于基面板202上,带减速机齿轮组
206和带轮208的两端均通过与光轴201固定。
84.输送带207的下方设有如图4和图5所示的弹性张紧装置,弹性张紧装置包括:微调固定光轴209、直线轴承2010、压缩弹簧2011、微调锁紧结构2012、微调连接板2013和张紧滚轮2014;其中,张紧滚轮2014与输送带207接触并张紧,张紧滚轮2014的两端分别跟一块微调连接板2013转动连接,微调连接板2013的两端分别通过一个直线轴承2010与同侧的微调固定光轴209滑动连接,从而使得张紧滚轮2014可以上下线性滑动;微调固定光轴209的下端与基面板202固接,每根微调固定光轴209的上部均安装有微调锁紧结构2012,微调锁紧结构2012和微调连接板2013(直线轴承2010)之间设置有压缩弹簧2011,从而调节微调锁紧结构2012的位置以对输送带207进行张紧调节。
85.如图4、图5、图6和图15中所示的绞龙机构4,包括:绞龙电机401、绞龙减速机齿轮组402、绞龙夹持固定器404、绞龙405、固定座407、空瓶挡板408、回流器409、转盘喂入挡板组4010、喂入弧形板4012、滑动板4013;其中,绞龙405安装于输送机构2尾部(输送带207上面的转出方向)上方,绞龙405的一端与一块绞龙夹持固定器404转动连接,绞龙405的另一端与固定座407转动连接,形成稳定绕轴旋转结构;固定座407一体固接在滑动板4013上,滑动板4013和绞龙夹持固定器404均与光轴201夹持连接;绞龙405的一端通过绞龙减速机齿轮组402与绞龙电机401相连,以传递扭矩并带动绞龙405旋转;绞龙减速机齿轮组402通过绞龙夹持固定器404与光轴201夹持连接;绞龙电机401通过支架安装在基面板202上;
86.所述绞龙405的主体包括一体构成且过渡边界平滑的圆柱部40501和渐粗部40502,在绞龙405外周开有空瓶输送圆柱螺旋线槽4051,以为中心的空瓶输送槽分为等截距部40511和截距渐扩部40512,其中等截距部40511设置在圆柱部40501外,等截距部40511的槽底面为弧形;截距渐扩部40512设置在渐粗部40502外,由于截距渐扩部40512也是圆柱螺旋线槽,且渐粗部40502的直径逐渐变大,因此截距渐扩部40512的槽深也逐渐增加,槽型也由弧形逐步变成“u”形,截距渐扩部40512的槽深不超过空安瓿瓶的直径,截距渐扩部40512的末端为绞龙405的出口端;
87.两块空瓶挡板408安装于输送带207的上方,起到限位作用的空瓶挡板408通过支架安装在光轴201上,回流器409设置于两空瓶挡板408内以及输送带207上方的空间中,回流器409与空瓶挡板408固定,回流器409设有滑动斜面4091主要用于大量安瓿瓶在输送带207上高速移动时动态优化,以防止多个安瓿瓶进入绞龙405出口端的输送通道中,并且可以有效防止绞龙405非出口端部分因为输送带207快速旋转而导致的安瓿瓶拥挤而导致的安瓿瓶倾倒问题;回流器409朝向绞龙405的一侧为通道平面4092且紧挨绞龙405的渐粗部40502;通道平面4092与绞龙405的轴线平行;
88.由于截距渐扩部40512的存在,在回流器409与绞龙405的圆柱螺旋线槽4051中间形成了仅允许单个安瓿瓶通过的单输送通道;呈直立状态的空安瓿瓶在输送带207的推进下于出口段的远侧处沿空瓶输送圆柱螺旋线槽4051的等截距部40511逐步排好,随后进入单输送通道并一直维持直立状态,从而可以通过转盘喂入挡板组4010和滑动板4013配合高速喂入后续部分(转盘机构5的瓶旋转稳定组502中)。单输送通道对安瓿瓶进行限位,防止其偏离预期通道。
89.位于滑动板4013正上方的转盘喂入挡板组4010如图15和图16所示,包括:长直板40101、压瓶条40104、短直板40102和送出钩板40103,其中相互平行的长直板40101和短直
板40102均通过螺栓与滑动板4013固定,短直板40102和长直板40101在绞龙一侧齐平,且正对绞龙405的出口处(输送通道的出口处),送出钩板40103固定在长直板40101位于转盘方向的外侧,送出钩板40103与短直板40102之间形成一个安瓿瓶出口,出口正对旋转分度盘503上瓶旋转稳定组502中的小转台5021,出口的尺寸略大于单个安瓿瓶的宽度;一对压瓶条40104安装在长直板40101和短直板40102相对的位置上。
90.图15和图16所示的压瓶条40104包括:直轨滑动部401041、直轨抬起部401042和直轨送出部401043;其中沿空安瓿瓶进入方向依次设置的直轨滑动部401041、直轨抬起部401042和直轨送出部401043一体成型;直轨滑动部401041的高度与放置在滑动板4013上的安瓿瓶的瓶肩等高;直轨滑动部401041的长度不低于一个安瓿瓶的宽度,从而使得已经在滑动板4013和直轨滑动部401041之间的空安瓿瓶不会因为绞龙出口自下而上的点推动产生的惯性继续前进或者摔倒;空安瓿瓶以直立状态停留在直轨滑动部401041处,直至后续的空安瓿瓶的瓶体对直轨滑动部401041处空安瓿瓶的瓶体进行推动,从而使得位于转盘喂入挡板组4010入口位置(本实施例中是滑动板4013和直轨滑动部401041之间)的空安瓿瓶前进的动力,由常规绞龙出口出的点推力,改变为瓶和瓶之间的分布于整条线上的推力,从而解决了因两空安瓿瓶间隔过大时,对安瓿瓶中部的点推力所带来的空安瓿瓶倾倒的问题。
91.在绞龙405的出口端经常会发生安瓿瓶倾倒的情况,根据多次测试,主要原因是由于空安瓿瓶的行进过程中特别是在进入滑动板4013后,主要的摩擦部均在瓶底,而空安瓿瓶自重较轻,因此每次在绞龙405的出口处旋转时,实际是由出口边缘自下至上逐步对空安瓿瓶进行推动,导致在最终完全推出时空安瓿瓶会产生一个较大的倾斜,常规来说,这种倾斜会被已经在滑动板4013上的空安瓿瓶挡住不会影响设备运行;但是在以下几种情况时会造成倾倒:1、由于绞龙和输送带配合失误时会出现而产生某个周期缺少空安瓿瓶的工况出现,而在此时已经在滑动板4013上的空安瓿瓶会因为惯性继续前进一段距离,从而和绞龙出口之间出现一定程度的空间,绞龙出口刚出来的空安瓿瓶会因为倾斜和惯性倾倒;2、因拉丝动作需要短暂的静止阶段,因此全部机构包括绞龙在内均是间歇工作状态,导致推出绞龙的空安瓿瓶会产生周期性的剧烈摇晃和跳动,在转盘喂入挡板组4010的安瓿瓶出口送出空安瓿瓶的一瞬间,转盘喂入挡板组4010内的安瓿瓶会产生倾倒(特别是在运转较快的时候);3、由于之前两种原因,在设备调试工作不连续时产生的倾倒。
92.由于直轨滑动部401041可以主动拨正每个进入转盘喂入挡板组4010的空安瓿瓶,同时在直轨抬起部401042和直轨送出部401043继续稳定晃动和跳动;使得已经在滑动板4013和压瓶条40104之间的空安瓿瓶不会因为惯性继续前进或者摔倒,直至后续的空安瓿瓶推动停留在转盘喂入挡板组4010内的空安瓿瓶;使得位于转盘喂入挡板组4010入口位置(本实施例中是滑动板4013和直轨滑动部401041之间)的空安瓿瓶前进的动力,由常规绞龙出口出的点推力,改变为瓶和瓶之间的分布于整条线上的推力,从而解决了在绞龙推动空安瓿瓶时,因推动中部而支撑点(摩擦部)在瓶底时造成的倾倒所产生的全部技术问题,使得喂入稳定。
93.在本实施例中,安瓿瓶出口的后方设置有喂入弧形板4012,可以固定角度的喂入弧形板4012安装在滑动板4013上,喂入弧形板4012用于与下一工步(转盘机构5)配合使用保证安瓿瓶的在小转台5021上的位置不偏离,从而保证安瓿瓶在被摩擦机构9带动旋转时
不会脱离各自瓶旋转稳定组502所处的区域;因此喂入弧形板4012的内侧与圆形载物台507上安瓿瓶旋转的外轨齐平。
94.如图1、图7、图8、图9和图13所示的转盘机构5,包括:工作基面501、旋转分度盘503、减速机505、转盘驱动电机506、圆形载物台507和瓶旋转稳定组502,其中工作基面501通过支架安装于机架上方,圆形载物台507和减速机505的输出轴从上下两个方向与旋转分度盘503的旋转部分相连,旋转分度盘503的基座与工作基面501固定,圆形载物台507上端面的外周均匀安装设置瓶旋转稳定组502;减速机505的输入轴与转盘驱动电机506的输出轴相连;转盘驱动电机506通过支架安装于工作基面501下方。
95.如图8所示的瓶旋转稳定组502包括:小转台5021、瓶侧面支撑轴承5022、瓶侧面轴承支撑柱5023,其中可以周向自由转动的小转台5021安装于圆形载物台507的边缘,小转台5021的内侧安装有两根瓶侧面轴承支撑柱5023,瓶侧面轴承支撑柱5023的上下两段均安装有一个瓶侧面支撑轴承5022,瓶侧面支撑轴承5022的外周与安瓿瓶的瓶体相切,安瓿瓶放置于小转台5021上方,瓶侧面支撑轴承5022保证安瓿瓶不倾倒;小转台5021和瓶侧面支撑轴承5022构成的限位柱组,使得安瓿瓶光滑顺畅旋转。
96.如图5和图9所示,沿圆形载物台507的转动方向依次设置有单输送通道的出口、泵动机构7的喷嘴711、火焰系统的第一火焰喷嘴803、火焰系统的第二火焰喷嘴804和集瓶机构11的瓶体钩板组114,在火焰系统的第二火焰喷嘴804正对的方向上还设有拉丝机构6的抓手605;喷嘴711所处的径向位置、第一火焰喷嘴803正对的径向位置、火焰系统的第二火焰喷嘴804正对的径向三个位置上均设有摩擦旋转机构9;
97.如图1、图7和图9所示的拉丝机构6,包括:拉丝动力机构601、集火罩602、转轴603、摆臂机构604和抓手605,其中摆臂机构604与转轴603相连,转轴603与工作基面501转动连接,固定在工作基面501上的拉丝动力机构601与转轴603通过齿轮组相连以传递扭矩,从而使得摆臂机构604以转轴603为轴心进行0~180度的摆动运动;摆臂机构604内安装有升降机构(图中未示出)用于改变抓手605的高度,抓手605中两爪部分别与一个抓手驱动气缸(图中未示出)相连,抓手驱动气缸安装于摆臂机构604中;抓手605的两爪部可以进行开合运动,完成夹持与释放动作,其可根据需求调整行程与位置。
98.如图1、图9和图12所示的泵动机构7,包括:注射泵701、泵动机构框架702、泵上方联轴器703、上端万向节704、注射泵芯转向电机706、下端万向节707、泵芯轴向导向组件708、注射喷嘴711、喷嘴支撑架712、喷嘴安装座713和液压升降设备714;其中,泵动机构框架702固定在型材101上方,注射泵芯转向电机706固定在泵动机构框架702的上方,泵芯轴向导向组件708和固定在泵动机构框架702的下方,注射泵芯转向电机706依次通过泵减速机705、泵上方联轴器703和上端万向节704与注射泵701中注射泵芯7011的泵芯径向安装孔(图中未示出)相连,泵减速机705带动注射泵芯7011旋转从而对注射与吸液出口进行转向切换;
99.如图12所示的泵芯轴向导向组件708包括:直线丝杠导轨组7081、泵芯轴向电机7083、导向组件联轴器7084和丝杠导轨安装架7082,其中用于安装直线丝杠导轨组7081的丝杠导轨安装架7082与泵动机构框架702固定,直线丝杠导轨组7081中的丝杠通过导向组件联轴器7084和减速器(图中未标注)与泵芯轴向电机7083相连,直线丝杠导轨组7081中的移动台通过下端万向节707与注射泵701中注射泵筒体7012的筒体径向安装孔70121相连,
泵芯轴向导向组件708中泵芯轴向电机7083带动注射泵筒体7012轴向移动以调整注射泵芯7011在注射泵筒体7012中的位置;
100.用于传递扭矩的上端万向节704和下端万向节707均起到泵体偏心自修正功能;泵芯轴向导向组件708用于保证注射泵701注射行程的精准;
101.具有间歇注射功能的注射泵701如图12所示,包括:注射泵芯7011、注射泵筒体7012、泵灌装药液入口7014和泵灌装药液出口7015,注射泵芯7011的顶部开有泵芯径向安装孔,注射泵筒体7012底部的安装部上开有筒体径向安装孔70121,泵灌装药液入口7014和泵灌装药液出口7015开在注射泵筒体7012侧壁的上部,注射泵筒体7012的中下部开有药液容纳部(图中未示出),随着注射泵芯7011的轴向运动,注射泵芯7011上的开槽(图中未示出)周期性将药液容纳部与连接泵灌装药液入口7014或泵灌装药液出口7015连接,对药液容纳部内的药液进行加压(注入)和释压(泵出)。
102.如图1和图9所示,喷嘴支撑架712通过升降设备714安装于型材101上,注射喷嘴711通过喷嘴安装座713安装在喷嘴支撑架712下方;注射喷嘴711正对下方的小转台5021(工位),注射喷嘴711的药液入口通过管道与注射泵701的泵灌装药液出口7015相连。
103.在本实施例中,泵动机构框架702的结构的材料为铝型材;
104.在本实施例中,直线丝杠导轨组7081中的丝杠与丝杠导轨安装架7082转动连接,安装直线丝杠导轨组7081中的导轨与丝杠导轨安装架7082固接,安装直线丝杠导轨组7081中的移动台与丝杠通过螺纹连接,移动台与导轨滑动连接。
105.如图1、图9和图10所示的火焰系统8,包括:火焰系统基面801、可旋转支撑体802、第一火焰喷嘴803、第二火焰喷嘴804、升降气缸805和喷嘴夹具806,其中火焰系统基面801通过支架固定在工作基面501上,火焰系统基面801上开有滑动槽8011和气缸安装槽8012;可旋转支撑体802的下端固定在火焰系统基面801上开的滑动槽8011内,可旋转支撑体802的上端夹持固定安装有第一火焰喷嘴803,第一火焰喷嘴803主要起到预热防止安瓿瓶破裂的作用;升降气缸805通过支架安装在气缸安装槽8012上,第二火焰喷嘴804通过喷嘴夹具806与升降气缸805的移动部固定;第二火焰喷嘴804提供高强度的火焰加热安瓿瓶使其能够迅速达到玻璃的软化状态。
106.如图10所示,第一火焰喷嘴803和第二火焰喷嘴804的混合器输入端均通过流量阀与混合腔相连,混合腔的两气体输入端分别顺序通过各自的质量流量计、电磁阀和压力阀与氧气来源或燃气来源相连;其中多级减压以及多腔混合的方式使输出的混合气体平稳均匀,从而保证了火焰的稳定输出。
107.在本实施例中,火焰喷嘴803的下方安装有点火器固定座807,其主要用于固定脉冲点火器,以点燃气体达到加热效果,也可使用手动点火装置进行点火从而替代点火器固定座807。
108.如图9和图13所示的摩擦旋转机构9,包括:摩擦轮901、摩擦轮联轴器902、调心结构903和摩擦机构动力源904,其中调心结构903和摩擦机构动力源904分别固定于工作基面501的上端和下端,摩擦机构动力源904的动力输出通过齿轮组、调心结构903、摩擦轮联轴器902与摩擦轮901相连,使得摩擦轮901旋转并通过摩擦侧壁带动所对应工位上的安瓿瓶旋转。
109.在本实施例中,摩擦轮901的材料为铝,表面喷砂增加摩擦力。
110.如图1、图9和图14所示的集瓶机构11,包括:台面111、台面架112、护栏113和瓶体钩板组114,台面111通过台面架112固定在工作基面501上,台面111的外周安装有用于防止安瓿瓶掉落的护栏113,瓶体钩板组114的一端设置于台面111上,瓶体钩板组114的另一端伸出至工位上,从而将安瓿瓶离开圆形载物台507并引导安瓿瓶进入并放置于台面111上;
111.在本实施例中,一侧的护栏113替换为可拆卸挡板115,在可拆卸挡板115中的挡板拆下后可以一边灌装安瓿瓶一边进行收集,或连接更大容量的瓶体收集装置。
112.如图1所示的显示系统3通过支撑柱安装在主机架1上;本实施例中,显示系统3为多功能触摸屏;多功能触摸屏作为输入与plc相连,控制系统安装于plc中,plc通过继电器与输送机构电机205、绞龙电机401、转盘驱动电机506、拉丝动力机构601、升降机构、抓手驱动气缸、摆臂机构604、注射泵芯转向电机706、液压升降设备714、泵芯轴向电机7083、升降气缸805、摩擦机构动力源904、流量阀、质量流量计、电磁阀和压力阀相连,以对设备的全部装置进行控制;
113.在plc中安装有为全自动单通道双针熔封类设备提供的控制系统,其中单通道进瓶方式是指绞龙机构4每次旋转仅对一个瓶旋转稳定组502供瓶,双针注射是指第一火焰喷嘴803、第二火焰喷嘴804、抓手605和注射喷嘴711均为两组,也因此绞龙机构4和转盘机构5的每两组工位信息对应拉丝机构6、泵动机构7和火焰系统8的一组工位信息;同时为了各构件工作时相互之间不损坏,需满足以下需求:1、在转盘每次停止并完成定位后,绞龙执行转动动作,并在下一次之转盘转动前完成转动;2、在转盘定位后,注射机构执行置位、打液以及复位动作,并在下一次转盘定位前完成吸液动作等待转盘定位。同时,火焰系统中的加热部分在转盘定位后,下移火焰喷嘴,并在下一次的转盘定位前升起火焰喷嘴。3、拉丝机构在火焰下降动作后执行拉丝,并在转盘奇位启动之前完成;随后在下一次火焰下降动作之前,拉丝机构依次完成抛物动作和置位动作。
114.如图2所示的控制系统通过之前设置的时序控制各部件联合运转,并通过继电器的反馈进行监测,如果与设置好的开启时间不同则停止设备;
115.控制系统包括:计时器模块、转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块和火焰机构升降模块,其中,计时器模块分别与转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块和火焰机构升降模块相连,转盘转动模块通过转盘继电器与转盘驱动电机506相连;绞龙转动模块通过绞龙继电器与绞龙电机401相连;灌装针控制模块通过喷嘴升降继电器与液压升降设备714相连;火焰机构升降模块通过火焰升降继电器与升降气缸805相连;拉丝机构移动模块通过抓手驱动气缸继电器与抓手驱动气缸继相连,拉丝机构移动模块通过升降机构继电器与升降机构相连,拉丝机构移动模块通过拉丝动力机构继电器与拉丝动力机构601相连。
116.在初始化设置时,对各模块对执行动作时间进行时间排序,在周期内根据工作顺序和所需要工作时间进行设置;
117.工作时,各模块对相应的继电器发送信号依次进行各个动作,每个继电器在执行后返回电信号,计时器模块对各继电器返回的电信号进行核对,如果就位或返回异常则停止整个流程并在多功能触摸屏上显示;
118.计时器模块与转盘传感器、火嘴降底传感器和抓手升顶传感器相连,接受以上传感器发送来的信号;计时器模块中,设有独立的时间轴用于保证关键构件安全,时间轴包
括:偶工位和奇工位,其中奇工位的时长为设定值;
119.转盘传感器在发现的转盘停止后,发送转盘停止信号给计时器模块;计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;当计时器模块内的指针处于偶工位时,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;当计时器模块内的指针处于奇工位时,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模块;
120.火嘴降底传感器在发现升降气缸下降后,发送开始拉丝信号给计时器模块,计时器模块随后将开始拉丝信号d发送给拉丝机构移动模块,此时拉丝机构移动模块应该处于完成抓手置位动作后的等待过程中,在收到开始拉丝信号d后,拉丝机构移动模块开始执行拉丝动作;
121.抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;奇工位进行到设定值后,自动跳转至偶工位。
122.转盘转动的一个驱动周期模块包括四个动作:偶位启动、偶位停止、奇位启动和奇位停止,偶位启动和奇位启动时转盘转动模块发送转盘转动信号给转盘继电器驱动转盘驱动电机506转动,奇位停止和偶位停止时转盘转动模块发送转盘停止信号给转盘继电器停止转盘驱动电机506的转动;
123.绞龙转动的一个驱动周期包括两个动作:绞龙转动和绞龙停止,在等待过程中的绞龙转动模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b或奇位确认信号c后,进行绞龙转动动作,并在绞龙转动一周后进行绞龙停止动作,等绞龙继电器返回绞龙停止信号后,随后绞龙转动模块进入等待过程;其中绞龙转动动作为:绞龙转动模块发送绞龙转动信号给绞龙继电器驱动绞龙电机401转动;绞龙停止动作为:绞龙转动模块发送绞龙停止信号给绞龙继电器确认绞龙电机401停止;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b或奇位确认信号c则停止整个设备并报错。
124.灌装针控制的一个驱动周期包括四个动作:喷嘴置位、喷嘴打液、喷嘴复位和吸液,在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;其中喷嘴置位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴置位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备714使得喷嘴支撑架712下降并将注射喷嘴711伸入下方的安瓿瓶中;喷嘴打液动作为:灌装针控制模块发送喷嘴打液信号给泵芯轴向电机7083,泵芯轴向电机7083推动注射泵701进行释压从而使得喷嘴进行出液操作;喷嘴复位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴复位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备714使得喷嘴支撑架712上升并将注射喷嘴711离开安瓿瓶体;吸液动作为:泵芯轴向电机7083拉出注射泵701进行加压从而使得注射泵701完成吸液操作;同时在吸液动作中,喷嘴维持不动。如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错。
125.火焰机构升降的一个驱动周期包括两个动作:火焰下降和火焰上升,在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;其中火焰下降动作为:火焰机构升降模块发送火焰下降信号给火焰升降继电器推动升降气缸805下降
使得第二火焰喷嘴804下降;火嘴下降传感器监测喷嘴夹具806(或第二火焰喷嘴804)的位置;火焰上升动作为:火焰机构升降模块发送火焰上升信号给火焰升降继电器推动升降气缸805上升使得第二火焰喷嘴804上升;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错。
126.拉丝机构移动的一个驱动周期包括三个动作:拉丝(抓手夹紧并上升)、抓手抛物和抓手置位;在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;其中拉丝动作为:拉丝机构移动模块发送抓手夹紧信号给抓手驱动气缸继电器减小抓手605的间距夹起安瓿瓶瓶口,随后发送拉丝信号给升降机构继电器改变抓手605的高度,拉起夹住的安瓿瓶瓶口;抓手抛物动作为:拉丝机构移动模块发送抓手抛物信号给拉丝动力机构继电器使得拉丝动力机构601驱动转轴603旋转,随后发送抓手抛物信号给抓手驱动气缸继电器增大抓手605的间距使得安瓿瓶瓶口掉落至下方的废料回收装置109中;抓手置位动作为:拉丝机构移动模块发送抓手置位信号给拉丝动力机构继电器驱动转轴603旋转,使得抓手605回到安瓿瓶停留位置的上方。如果在非等待过程中接收到开始拉丝信号d则停止整个设备并报错。
127.由于拉丝动作需要和安瓿瓶接触,需要多个模块间的调配,因此有较为严格的执行需求,在本实施例中,偶工位的时间比例大于奇工位,减小了奇工位所处的时间,保证了运行安全,提高了整体运行的速度。
128.工作时所使用的控制方法包括:
129.步骤1、转盘机构进行偶位启动和停止:
130.转盘机构5先驱动转盘驱动电机506进行旋转(偶位启动),旋转了一个工位的角度后停止(偶位停止);
131.步骤2、转盘机构进行偶位定位:
132.计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;
133.此时计时器模块内的指针处于偶工位,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;
134.步骤3、偶位确认信号b同时唤醒等待过程中的灌装针控制模块、火焰机构升降模块和拉丝机构移动模块:
135.在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;
136.在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;
137.在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;
138.步骤4、拉丝完成信号a使得计时器模块内的指针跳转至奇工位:
139.抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;
140.步骤5、转盘机构进行奇位启动和停止:
141.转盘机构5根据设定的时间点驱动转盘驱动电机506进行旋转(奇位启动),旋转了一个工位的角度后停止(奇位停止);
142.步骤6、转盘机构进行奇位定位:
143.然后计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;
144.此时计时器模块内的指针处于奇工位,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模块,奇工位进行到设定值(设定值的时间)后,自动跳转至偶工位。

技术特征:
1.一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,包括:主机架(1)、绞龙机构(4)、拉丝机构(6)、泵动机构(7)、火焰系统(8)、摩擦机构(9)和集瓶机构(11),其中绞龙机构(4)、转盘机构(5)、拉丝机构(6)、泵动机构(7)、火焰系统(8)、摩擦机构(9)和集瓶机构(11)均安装于主机架(1)上;所述转盘机构(5)包括:工作基面(501)、旋转分度盘(503)、减速机(505)、转盘驱动电机(506)、圆形载物台(507)和瓶旋转稳定组(502),其中工作基面(501)通过支架安装于机架上方,圆形载物台(507)和减速机(505)的输出轴从上下两个方向与旋转分度盘(503)的旋转部分相连,旋转分度盘(503)的基座与工作基面(501)固定,圆形载物台(507)上端面的外周均匀安装设置瓶旋转稳定组(502);减速机(505)的输入轴与转盘驱动电机(506)的输出轴相连;转盘驱动电机(506)通过支架安装于工作基面(501)下方;沿圆形载物台(507)的转动方向依次设置有绞龙机构(4)中单输送通道的出口、泵动机构(7)的喷嘴(711)、火焰系统(8)的第一火焰喷嘴(803)、火焰系统(8)的第二火焰喷嘴(804)和集瓶机构(11)的瓶体钩板组(114),在火焰系统的第二火焰喷嘴(804)正对的方向上还设有拉丝机构(6)的抓手(605);喷嘴(711)所处的径向位置、第一火焰喷嘴(803)正对的径向位置、火焰系统的第二火焰喷嘴(804)正对的径向三个位置上均设有摩擦旋转机构(9);plc安装于主机架(1)内,plc中安装有控制系统,控制系统包括:计时器模块、转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块和火焰机构升降模块,其中,计时器模块分别与转盘转动模块、绞龙转动模块、灌装针控制模块、拉丝机构移动模块、火焰机构升降模块和转盘传感器、火嘴降底传感器和抓手升顶传感器相连,转盘转动模块通过转盘继电器与转盘驱动电机506相连;绞龙转动模块通过绞龙继电器与绞龙机构(4)中的绞龙电机(401)相连;灌装针控制模块通过喷嘴升降继电器与泵动机构(7)中的液压升降设备(714)相连;火焰机构升降模块通过火焰升降继电器与火焰系统(8)中的升降气缸(805)相连;拉丝机构移动模块通过抓手驱动气缸继电器与拉丝机构(6)的抓手驱动气缸继相连,拉丝机构移动模块通过升降机构继电器与拉丝机构(6)的升降机构相连,拉丝机构移动模块通过拉丝动力机构继电器与拉丝机构(6)的拉丝动力机构(601)相连;计时器模块对各继电器返回的电信号进行核对,如果就位或返回异常则停止整个流程并在多功能触摸屏上显示;计时器模块中设有独立的时间轴,包括:偶工位和奇工位;转盘传感器在发现的转盘停止后,发送转盘停止信号给计时器模块;计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;当计时器模块内的指针处于偶工位时,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;当计时器模块内的指针处于奇工位时,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模块;火嘴降底传感器在发现升降气缸下降后,发送开始拉丝信号给计时器模块,计时器模块随后将开始拉丝信号d发送给拉丝机构移动模块,此时拉丝机构移动模块应该处于完成抓手置位动作后的等待过程中,在收到开始拉丝信号d后,拉丝机构移动模块开始执行拉丝动作;抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;奇工位进行到设定值后,自动跳转至偶工
位。2.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述转盘转动的一个驱动周期模块包括四个动作:偶位启动、偶位停止、奇位启动和奇位停止,偶位启动和奇位启动时转盘转动模块发送转盘转动信号给转盘继电器驱动转盘驱动电机(506)转动,奇位停止和偶位停止时转盘转动模块发送转盘停止信号给转盘继电器停止转盘驱动电机(506)的转动;绞龙转动的一个驱动周期包括两个动作:绞龙转动和绞龙停止,在等待过程中的绞龙转动模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b或奇位确认信号c后,进行绞龙转动动作,并在绞龙转动一周后进行绞龙停止动作,等绞龙继电器返回绞龙停止信号后,随后绞龙转动模块进入等待过程;其中绞龙转动动作为:绞龙转动模块发送绞龙转动信号给绞龙继电器驱动绞龙电机(401)转动;绞龙停止动作为:绞龙转动模块发送绞龙停止信号给绞龙继电器确认绞龙电机(401)停止;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b或奇位确认信号c则停止整个设备并报错。灌装针控制的一个驱动周期包括四个动作:喷嘴置位、喷嘴打液、喷嘴复位和吸液,在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;其中喷嘴置位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴置位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备(714)使得喷嘴支撑架(712)下降并将注射喷嘴(711)伸入下方的安瓿瓶中;喷嘴打液动作为:灌装针控制模块发送喷嘴打液信号给泵芯轴向电机(7083),泵芯轴向电机(7083)推动注射泵(701)进行释压从而使得喷嘴进行出液操作;喷嘴复位动作为:灌装针控制模块发送喷嘴复位信号给喷嘴升降继电器驱动液压升降设备(714)使得喷嘴支撑架(712)上升并将注射喷嘴(711)离开安瓿瓶体;吸液动作为:泵芯轴向电机(7083)拉出注射泵(701)进行加压从而使得注射泵(701)完成吸液操作;同时在吸液动作中,喷嘴维持不动。如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错。火焰机构升降的一个驱动周期包括两个动作:火焰下降和火焰上升,在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;其中火焰下降动作为:火焰机构升降模块发送火焰下降信号给火焰升降继电器推动升降气缸(805)下降使得第二火焰喷嘴(804)下降;火嘴下降传感器监测喷嘴夹具(806)的位置;火焰上升动作为:火焰机构升降模块发送火焰上升信号给火焰升降继电器推动升降气缸(805)上升使得第二火焰喷嘴(804)上升;如果在非等待过程中接收到偶位确认信号b则停止整个设备并报错;拉丝机构移动的一个驱动周期包括三个动作:拉丝、抓手抛物和抓手置位;在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;其中拉丝动作为:拉丝机构移动模块发送抓手夹紧信号给抓手驱动气缸继电器减小抓手(605)的间距夹起安瓿瓶瓶口,随后发送拉丝信号给升降机构继电器改变抓手(605)的高度,拉起夹住的安瓿瓶瓶口;抓手抛物动作为:拉丝机构移动模块发送抓手抛物信号给拉丝动力机构继电器使得拉丝动力机构(601)驱动转轴(603)旋转,随后发送抓手抛物信号给抓手驱动气缸继电器增大抓手(605)的间距使得安瓿瓶瓶口掉落至下方的废料回
收装置(109)中;抓手置位动作为:拉丝机构移动模块发送抓手置位信号给拉丝动力机构继电器驱动转轴(603)旋转,使得抓手(605)回到安瓿瓶停留位置的上方。如果在非等待过程中接收到开始拉丝信号d则停止整个设备并报错。3.根据权利要求1或2所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述奇工位的时间比例小于所述偶工位,提高了整体运行的速度。4.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述输送机构(2)包括:光轴(201)、基面板(202)、输送夹持固定器(204)、输送机构电机(205)、带减速机齿轮组(206)、输送带(207)、带轮(208)和弹性张紧装置;与主机架(1)中型材(101)固定连接的基面板(202)为该机构的底座,基面板(202)上方设置有多根光轴(201),基面板(202)的上方安装有输送带(207),输送带(207)内的空间中设有两根带轮(208)和一组弹性张紧装置;带轮(208)的两端均与输送夹持固定器(204)转动连接,输送夹持固定器(204)与光轴(201)夹持固定,其中一根带轮(208)的一端通过带减速机齿轮组(206)与输送机构电机(205)相连,以传递扭矩并带动输送带(207)旋转;输送机构电机(205)和电机通过支架安装于基面板(202)上,带减速机齿轮组(206)和带轮(208)的两端均通过与光轴(201)固定;输送带(207)的下方设有弹性张紧装置,弹性张紧装置包括:微调固定光轴(209)、直线轴承(2010)、压缩弹簧(2011)、微调锁紧结构(2012)、微调连接板(2013)和张紧滚轮(2014);其中,张紧滚轮(2014)与输送带(207)接触并张紧,张紧滚轮(2014)的两端分别跟一块微调连接板(2013)转动连接,微调连接板(2013)的两端分别通过一个直线轴承(2010)与同侧的微调固定光轴(209)滑动连接;微调固定光轴(209)的下端与基面板(202)固接,每根微调固定光轴(209)的上部均安装有微调锁紧结构(2012),微调锁紧结构(2012)和微调连接板(2013)之间设置有压缩弹簧(2011),从而调节微调锁紧结构(2012)的位置以对输送带(207)进行张紧调节。5.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述绞龙机构(4)包括:绞龙电机(401)、绞龙减速机齿轮组(402)、绞龙夹持固定器(404)、绞龙(405)、固定座(407)、空瓶挡板(408)、回流器(409)、转盘喂入挡板组(4010)、喂入弧形板(4012)、滑动板(4013);其中,绞龙(405)安装于输送机构(2)尾部上方,绞龙(405)的一端与一块绞龙夹持固定器(404)转动连接,绞龙(405)的另一端与固定座(407)转动连接,形成稳定绕轴旋转结构;固定座(407)一体固接在滑动板(4013)上,滑动板(4013)和绞龙夹持固定器(404)均与光轴(201)夹持连接;绞龙(405)的一端通过绞龙减速机齿轮组(402)与绞龙电机(401)相连,以传递扭矩并带动绞龙(405)旋转;绞龙减速机齿轮组(402)通过绞龙夹持固定器(404)与光轴(201)夹持连接;绞龙电机(401)通过支架安装在基面板(202)上。6.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述转盘机构(5)包括:工作基面(501)、旋转分度盘(503)、减速机(505)、转盘驱动电机(506)、圆形载物台(507)和瓶旋转稳定组(502),其中工作基面(501)通过支架安装于机架上方,圆形载物台(507)和减速机(505)的输出轴从上下两个方向与旋转分度盘(503)的旋转部分相连,旋转分度盘(503)的基座与工作基面(501)固定,圆形载物台(507)上端面的外周均匀安装设置瓶旋转稳定组(502);减速机(505)的输入轴与转盘驱动电机(506)的输出轴相连;转盘驱动电机(506)通过支架安装于工作基面(501)下方;所述瓶旋转稳定组(502)包括:小转台(5021)、瓶侧面支撑轴承(5022)、瓶侧面轴承支
撑柱(5023),其中周向自由转动的小转台(5021)安装于圆形载物台(507)的边缘,小转台(5021)的内侧安装有两根瓶侧面轴承支撑柱(5023),瓶侧面轴承支撑柱(5023)的上下两段均安装有一个瓶侧面支撑轴承(5022),瓶侧面支撑轴承(5022)的外周与安瓿瓶的瓶体相切,安瓿瓶放置于小转台(5021)上方,瓶侧面支撑轴承(5022)保证安瓿瓶不倾倒;小转台(5021)和瓶侧面支撑轴承(5022)构成的限位柱组使得安瓿瓶光滑顺畅旋转。7.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述拉丝机构(6)包括:拉丝动力机构(601)、集火罩(602)、转轴(603)、摆臂机构(604)和抓手(605),其中摆臂机构(604)与转轴(603)相连,转轴(603)与工作基面(501)转动连接,固定在工作基面(501)上的拉丝动力机构(601)与转轴(603)通过齿轮组相连以传递扭矩,从而使得摆臂机构(604)以转轴(603)为轴心进行0~180度的摆动运动;摆臂机构(604)内安装有升降机构用于改变抓手(605)的高度,抓手(605)中两爪部分别与一个抓手驱动气缸相连,抓手驱动气缸安装于摆臂机构(604)中;抓手(605)的两爪部进行开合运动,完成夹持与释放动作。8.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述火焰系统(8)包括:火焰系统基面(801)、可旋转支撑体(802)、第一火焰喷嘴(803)、第二火焰喷嘴(804)、升降气缸(805)和喷嘴夹具(806),其中火焰系统基面(801)通过支架固定在工作基面(501)上,火焰系统基面(801)上开有滑动槽(8011)和气缸安装槽(8012);可旋转支撑体(802)的下端固定在火焰系统基面(801)上开的滑动槽(8011)内,可旋转支撑体(802)的上端夹持固定安装有第一火焰喷嘴(803),升降气缸(805)通过支架安装在气缸安装槽(8012)上,第二火焰喷嘴(804)通过喷嘴夹具(806)与升降气缸(805)的移动部固定;第一火焰喷嘴(803)和第二火焰喷嘴(804)的混合器输入端均通过流量阀与混合腔相连,混合腔的两气体输入端分别顺序通过各自的质量流量计、电磁阀和压力阀与氧气来源或燃气来源相连;其中多级减压以及多腔混合的方式使输出的混合气体平稳均匀,从而保证了火焰的稳定输出;所述摩擦旋转机构(9)包括:摩擦轮(901)、摩擦轮联轴器(902)、调心结构(903)和摩擦机构动力源(904),其中调心结构(903)和摩擦机构动力源(904)分别固定于工作基面(501)的上端和下端,摩擦机构动力源(904)的动力输出通过齿轮组、调心结构(903)、摩擦轮联轴器(902)与摩擦轮(901)相连,使得摩擦轮(901)旋转并通过摩擦侧壁带动所对应工位上的安瓿瓶旋转;所述集瓶机构(11)包括:台面(111)、台面架(112)、护栏(113)和瓶体钩板组(114),台面(111)通过台面架(112)固定在工作基面(501)上,台面(111)的外周安装有用于防止安瓿瓶掉落的护栏(113),瓶体钩板组(114)的一端设置于台面(111)上,瓶体钩板组(114)的另一端伸出至工位上,从而将安瓿瓶离开圆形载物台(507)并引导安瓿瓶进入并放置于台面(111)上。9.根据权利要求1所述的一种安瓿瓶灌封系统,其特征在于,所述泵动机构(7)包括:注射泵(701)、泵动机构框架(702)、泵上方联轴器(703)、上端万向节(704)、注射泵芯转向电机(706)、下端万向节(707)、泵芯轴向导向组件(708)、注射喷嘴(711)、喷嘴支撑架(712)、喷嘴安装座(713)和液压升降设备(714);其中,泵动机构框架(702)固定在主机架(1)中型材(101)上方,注射泵芯转向电机(706)固定在泵动机构框架(702)的上方,泵芯轴向导向组件(708)和固定在泵动机构框架(702)的下方,注射泵芯转向电机(706)依次通过泵减速机
(705)、泵上方联轴器(703)和上端万向节(704)与注射泵(701)中注射泵芯(7011)的泵芯径向安装孔相连,泵减速机(705)带动注射泵芯(7011)旋转从而对注射与吸液出口进行转向切换;所述泵芯轴向导向组件(708)包括:直线丝杠导轨组(7081)、泵芯轴向电机(7083)、导向组件联轴器(7084)和丝杠导轨安装架(7082),其中用于安装直线丝杠导轨组(7081)的丝杠导轨安装架(7082)与泵动机构框架(702)固定,直线丝杠导轨组(7081)中的丝杠通过导向组件联轴器(7084)和减速器与泵芯轴向电机(7083)相连,直线丝杠导轨组(7081)中的移动台通过下端万向节(707)与注射泵(701)中注射泵筒体(7012)的筒体径向安装孔(70121)相连,泵芯轴向导向组件(708)中泵芯轴向电机(7083)带动注射泵筒体(7012)轴向移动以调整注射泵芯(7011)在注射泵筒体(7012)中的位置。10.一种安瓿瓶灌封控制方法,其特征在于,包括:步骤1、转盘机构进行偶位启动和停止:转盘机构先驱动转盘驱动电机进行旋转,旋转了一个工位的角度后停止;步骤2、转盘机构进行偶位定位:计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;此时计时器模块内的指针处于偶工位,计时器模块发送偶位确认信号b给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;步骤3、偶位确认信号b同时唤醒等待过程中的灌装针控制模块、火焰机构升降模块和拉丝机构移动模块:在等待过程中的灌装针控制模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行喷嘴置位动作,喷嘴置位动作完成后进行喷嘴打液动作,喷嘴打液动作完成后进行吸液动作,吸液动作完成后进入等待过程;在等待过程中的火焰机构升降模块在收到计时器模块发来的偶位确认信号b后,进行火焰下降动作,在火焰下降动作完成后进行火焰上升动作,火焰上升动作完成后进入等待过程;在等待过程中的拉丝机构移动模块收到计时器模块发来的开始拉丝信号d后,进行拉丝动作,拉丝动作完成后,进行抓手抛物动作,抓手抛物完成后,进行抓手置位动作,抓手置位动作完成后,进入等待过程;步骤4、拉丝完成信号a使得计时器模块内的指针跳转至奇工位:抓手升顶传感器在发现抓手驱动气缸升顶后,发送拉丝完成信号a给计时器模块,计时器模块接收到拉丝完成信号a后,跳转至奇工位;步骤5、转盘机构进行奇位启动和停止:转盘机构根据设定的时间点驱动转盘驱动电机进行旋转,旋转了一个工位的角度后停止;步骤6、转盘机构进行奇位定位:然后计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;此时计时器模块内的指针处于奇工位,计时器模块发送奇位确认信号c给绞龙转动模
块,奇工位进行到设定值后,自动跳转至偶工位。

技术总结
本发明公开了一种安瓿瓶灌封系统及控制方法;其中计时器模块对各继电器返回的电信号进行核对,如果就位或返回异常则停止整个流程并在多功能触摸屏上显示;计时器模块中设有独立的时间轴,时间轴包括:偶工位和奇工位;计时器模块接收到转盘停止信号后确认转盘位置,确认转盘就位后与计时器模块所处的工位进行核对;当计时器模块内的指针处于偶工位时,计时器模块发送偶位确认信号B给绞龙转动模块、灌装针控制模块和火焰机构升降模块;当计时器模块内的指针处于奇工位时,计时器模块发送奇位确认信号C给绞龙转动模块。本发明的新控制系统,能够保证各部件紧凑联合运行,减少了多个部分在系统部分的停机情况。部分在系统部分的停机情况。部分在系统部分的停机情况。


技术研发人员:许庆瑜 王贺 董海江 赵春雷 李杨
受保护的技术使用者:国合通用测试评价认证股份公司
技术研发日:2023.07.21
技术公布日:2023/10/7
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