本实用新型属于制瓶机技术领域，具体地说是一种立式管制瓶机直分度式驱动装置。
背景技术：
目前用于制瓶机夹头盘的驱动装置和对夹头盘的分度方法主要有如下方式：
其一夹头盘的驱动装置主要由伺服电机、齿轮变速器、齿轮分度盘及主轴套构成，伺服电机的输出轴通过齿轮变速器、齿轮分度盘与主轴套相连。在使用该结构驱动夹头盘转动时，先由伺服电机带动伺服电机内减速机的转动，然后由伺服电机内减速机带动齿轮变速器运动，齿轮变速器带动齿轮分度盘啮合传动，再由齿轮分度盘经主轴套将动力传递给夹头盘。
其二夹头盘的分度方法：主要是通过对伺服电机控制和通过齿轮变速器的机械装换方式实现的。该种驱动装置和分度方法存在如下缺陷：一、由于伺服电机中已包括一个减速机，伺服电机再连接一个齿轮变速器，齿轮分度盘经多级机械传动才能驱动夹头盘的转动，不仅结构复杂，因磨合点长期不停运转受力会造成局部部件损伤，还会大大影响夹头盘转动位置的精准度；二、齿轮变速器在运转过程中具有较大的受力磨合，会产生较大的噪音，在车间内造成噪音污染；三、没有将伺服电机的动能直接转化为驱动夹头盘转动的动能，经过多级的传动会造成能量的损耗，需要消耗较多的电能与维护费用，增加企业的运营成本；四、车间内的生产设备大多时间都处于24小时不停运转状态，齿轮变速器以及伺服电机中的减速机随着运转时间的增长，设备的磨损较大，严重影响设备的精度。需要经常进行检查、维护，使用半年或一个周期后就需调整齿轮间隙与精度，这样大大增加了运转费用；并且在使用中产生严重磨损后使夹头盘的分度达不到一定精度后，必须更换齿轮变速器、齿轮分度盘及其中的零部件，使用寿命短，这样大大增加了企业运转生产费用。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种立式管制瓶机直分度式驱动装置，以达到通过直联式驱动电机直接驱动夹头盘转动的目的。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种立式管制瓶机直分度式驱动装置，包括主轴套，主轴套顶端固定连接夹头盘，主轴套穿过直联式驱动电机的转子输出轴套且与转子输出轴套相紧固。
作为本实用新型的限定，主轴套穿过直联式驱动电机的转子输出轴套通过位于转子输出轴套下端的锁母与主轴套紧固相连。
作为本实用新型的进一步限定，主轴套上端固定有夹头盘，主轴套外侧固定有支撑套，支撑套固定在机身平面上，机身平面下端固定有支撑座，支撑座与直联式驱动电机的定子相紧固。
作为本实用新型的另一种限定，主轴套包括固定相连的主轴套段与连接套段。
相较于现有技术中对伺服电机控制和通过变速齿轮箱的机械装换方式实现对夹头盘的分度，本实用新型采用直联式驱动电机直接驱动负载，不需要经过传动装置，使得本实用新型具有以下优势：
（1）相较于现有技术中因多级机械传动存在定位偏差，本实用新型能够克服因机械摩擦产生磨损而影响定位精度的情况，并且重复定位精度高，能进行更多次精准定位，使夹头盘能够精准定位在制瓶时的工作位置，保证产品规格的一致性；
（2）相较现有技术中齿轮变速器运转过程中产生的噪音污染，本实用新型能够大大降低工作过程中所产生的噪音；
（3）相较现有技术中多级传动造成的能量损耗，本实用新型能够将动力直接传递给夹头盘进行转动，损耗的电能少，能大大降低企业的生产成本；
（4）相较现有技术中设备随运转时间的增长磨损也会越来越大，精度不稳定；本实用新型使直联式驱动电机直接作用在夹头盘，能极大的减少直联式驱动电机的磨损，减少日常维护，延长直联式驱动电机的使用寿命，具有较好的使用稳定性及可靠性；
（5）对于输出同样功率的伺服电机和直联式驱动电机，根据扭矩、转速和功率的关系——功率p=扭矩t×角速度w,现有技术中伺服电机输出功率会损耗在齿轮变速器上，在以相同的速度运行时，本实用新型驱动夹头盘转动的扭矩会更大，动力更强劲；
（6）相较现有技术中在使用时受环境影响，并且齿轮变速器中结构部件需定期更换油、定期维护；本实用新型只靠数据指令驱动夹头盘转动，没有外部环境影响，也不需要人工定期维护，始终能保证正常分度运转，提高生产效率，能够减少劳动力，大大降低生产成本；
（7）现有技术因分度结构造成的使用寿命周期限制，往往在使用半年至一年的周期后就需要调整齿轮变速器中齿轮间隙大小，才能达到使用要求；若多次调整间隙，精度仍达不到使用要求，这时需要更换齿轮变速器中结构部件；本实用新型使用寿命相较现有技术提升1到5倍左右，甚至更多，无接触点、无磨损、免日常维护；本实用新型通过发出的控制信号，使直联式驱动电机定子接收信号，定子与转子之间产生磁场，使转子及主轴套进行旋转分度，分度始终保持一致性运转，只因电子控制元件即转子、定子多年使用老化后不能正常使用才需要更换。
综上所述，本实用新型在使用时能重复定位、定位精度高、噪音小、降低能耗、稳定性好、强动力、免维护。
本实用新型适用于各种不同工位数量的立式管制瓶机，用于对夹头盘每个工位的精准分度。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的电路连接结构示意图；
图3为本实用新型实施例3中工位数为10时电流、直联式驱动电机7转速与时间的关系图；
图4为本实用新型实施例4中工位数为16时电流、直联式驱动电机7转速与时间的关系图；
图5为本实用新型实施例5中工位数为32时电流、直联式驱动电机7转速与时间的关系图。
图中：1、夹头组件；2、主轴套；21、主轴套段；22、连接套段；4、夹头盘；3、自转轴；6、支撑套；7、直联式驱动电机；8、机身；9、支撑座。
具体实施方式
本实用新型适用于各种不同工位数量的制瓶机，以下仅结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1一种立式管制瓶机直分度式驱动装置
如图1所示，本实施例由下而上依次包括直联式驱动电机7、主轴套2及夹头盘4。
一、主轴套2
主轴套2为沿竖直方向延伸的中空轴，即主轴套2的中心设有沿主轴套2轴线方向延伸的空腔，空腔内容纳有与主轴套2同轴的自转轴3。主轴套2可只包括主轴套段21，当主轴套段21的长度不能满足使用需求时，可在主轴套段21的下方螺栓固定连接套段22，以增加主轴套2的长度。
二、直联式驱动电机7
直联式驱动电机7置于主轴套2下方，直联式驱动电机7的转子输出轴套内固定有主轴套2，主轴套2底端穿过转子输出轴套且与转子输出轴套通过位于转子输出轴套下端的锁母与转子输出轴套紧固相连，锁母为现有技术中常用的紧固件，用于限制主轴套2的轴向移动。从而由直联式驱动电机7驱动主轴套2与直联式驱动电机7的转子输出轴套同轴转动。直联式驱动电机7选用现有技术中的直驱电机。
三、夹头盘4
夹头盘4与主轴套2的顶端固定相连。夹头盘4上固定有夹头组件1，夹头组件1以主轴套2为轴线、呈圆周均匀分布在夹头盘4上。主轴套2转动一定的角度，使主轴套2上夹头组件1位于不同工位上。
夹头盘4与直联式驱动电机7之间固定连接有支撑套6，用于支撑夹头盘4。主轴套2上端固定有夹头盘，主轴套2外侧固定有支撑套6，支撑套6固定在机身8平面上，机身8平面下端固定有支撑座9，支撑座9与直联式驱动电机7的定子相紧固。
使用本实施例进行制瓶机直驱分度的方法见实施例2。
实施例2一种立式管制瓶机直分度式分度方法
本实施例利用实施例1中所述的立式管制瓶机直分度式驱动装置来实现，包括以下步骤：
s1.初始参数设置
在plc中输入单工位运行角度及补偿偏差值：
单工位运行角度β=（360°/工位数）=11.25°～36°；
补偿偏差值的初始值为0。但随着使用过程中工位机械部件的变形，会产生一定的机械精度误差，使单工位实际运行角度与单工位运行角度β有偏差，则补偿偏差值α=（单工位实际运行角度-单工位运行角度β）。
s2.基准点定位
s21.直联式驱动电机的转子定位到基准点位置
参考图2所示，编码器的信号输出端与驱动器的信号输入端相连，驱动器的信号输出端与直联式驱动电机7的信号输入端相连。这样，编码器将直联式驱动电机7当前位置信号反馈给驱动器，由驱动器将直联式驱动电机7定位到基准点位置。
s22.制瓶机零点定位
制瓶机上所有电机也需处于制瓶机零点位置，采集制瓶机上电机的零点定位信号，完成信号采集后将信号输送给plc，以通过plc向驱动器输出指令进行直联式驱动电机的分度控制。需进行信息采集的制瓶机上电机有：a部公转大盘电机、a部公转大盘上的六个压口电机、圆顶杆上定长伺服电机、方顶杆打开a部夹头的伺服电机、b部公转电机、b部顶杆定长电机、b部拉杆打开夹头电机、b部打开卸料电机、b部磨底制瓶底电机。
s3.转子被定子分度控制
s31.启动
plc向驱动器输出指令，先使驱动器逐渐增大输出的正向电流，加速160～206ms后，输出的正向电流增大至﹢1.54～﹢6.4a，直联式驱动电机的转速为6～17rpm。
plc向驱动器输出指令，然后由驱动器输出的正向电流，加速64～176ms后，输出的正向电流减小至0a，直联式驱动电机的转速为10～13rpm。
s32.停止
（1）plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐增大输出的反向电流，减速78～208ms后，输出的反向电流增大至-0.33～-8.19a，直联式驱动电机的转速为6～9rpm；
（2）采用以下任意一种方式：
第一种：plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐减小向直联式驱动电机输出的反向电流，直至夹头盘转动至一个工位或多个工位位置。
第二种：plc向驱动器输出指令，先由驱动器逐渐减小向直联式驱动电机输出的反向电流，再由驱动器逐渐增大向直联式驱动电机输出的正向电流，直至夹头盘转动至一个工位或多个工位位置。
s4.制瓶时间的维持
夹头盘4转动角度11.25°～36°后，驱动器输出稳态电流-8.19～ 2.7a至直联式驱动电机7，以消除夹头盘4所产生的机械惯性及离心力，使夹头盘4在该工位停留至少0.8s，在夹头盘4停留时进行制瓶操作。
s5.重复步骤s3与步骤s4
上述步骤s3与步骤s4为一个制瓶工位的控制过程，如此重复步骤s3与步骤s4使夹头盘旋转360°，即实现了对每个工位的精准分度。
实施例3一种立式管制瓶机直分度式分度方法
本实施例是工位数为10的立式管制瓶机直分度式分度方法：
s1.初始参数设置
在plc中输入单工位运行角度及补偿偏差值：
单工位运行角度β=（360°/工位数）=360°/10=36°。
补偿偏差值α为0。
s2.基准点定位
编码器将直联式驱动电机7当前位置信号反馈给驱动器，由驱动器将直联式驱动电机7定位到电机基准点位置。与此同时，需保证制瓶机上所有电机也处于制瓶机零点位置，采集制瓶机电机零点定位位置信号发送至plc。
s3.转子被定子分度控制
参考图3所示，图中曲线1表示驱动器输出的电流大小（单位是转/分钟），曲线2表示直联式驱动电机7的转速。纵坐标中，电流反馈表示为额定电流3.5a的百分比。
s31.启动
plc向驱动器输出指令，由驱动器输出正向电流，使直联式驱动电机7产生正向力矩带动夹头盘4加速转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，先由驱动器逐渐增大输出的正向电流，加速206ms后，正向电流增大至﹢1.54a，此时直联式驱动电机7的转速为17rpm。
plc向驱动器输出指令，然后由驱动器逐渐减小输出的正向电流，正向电流由 1.54a逐渐减小至0a，加速时间为176ms，此时直联式驱动电机7转速为13rpm。
s32.停止
（1）plc向驱动器输出指令，由驱动器输出反向电流，使直联式驱动电机7产生反向力矩带动夹头盘4的减速转动，对夹头盘4的转动进行“刹车”，具体来说：
plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐增大输出的反向电流，减速78ms后，负向电流增大至-0.33a，此时直联式驱动电机7的转速为8rpm。
（2）plc向驱动器输出指令，由驱动器先输出反向电流再输出正向电流，使夹头盘4转动至一个工位位置时停止转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，先由驱动器逐渐减小驱动器向直联式驱动电机7输出的反向电流，反向电流由-0.33a逐渐减小至0a，减速时间为97ms，夹头盘4的转速减至1rpm；
plc向驱动器输出指令，再由驱动器输出逐渐增大的正向电流，输出的电流由0a逐渐增大为 2.7a，减速时间为60ms,输出电流为 2.7a时直联式驱动电机7转速为0rpm，夹头盘4停转，夹头盘4转动角度为36°，即转动至一个工位位置。
s4.制瓶时间的维持
夹头盘4转动36°后，驱动器输出稳态电流至直联式驱动电机7，以消除夹头盘4所产生的机械惯性及离心力，使夹头盘4在该工位停留至少0.8s。本实施例中，驱动器输出稳态电流为 2.7a，夹头盘4在该工位停留1073ms。
s5.重复步骤s3与步骤s4
上述步骤s3与步骤s4为一个制瓶工位的控制过程，如此重复步骤s3与步骤s4使夹头盘4旋转360°，即实现了对每个工位的精准分度。
实施例4一种立式管制瓶机直分度式分度方法
本实施例是工位数为16的立式管制瓶机直分度式分度方法：
s1.初始参数设置
在plc中输入单工位运行角度及补偿偏差值：
单工位运行角度β=（360°/工位数）=360°/16=22.5°。
补偿偏差值α为0。
s2.基准点定位
编码器将直联式驱动电机7当前位置信号反馈给驱动器，由驱动器将直联式驱动电机7定位到电机基准点位置。与此同时，需保证制瓶机上所有电机也处于制瓶机零点位置，采集制瓶机电机零点定位位置信号发送至plc。
s3.转子被定子分度控制
参考图4所示，图中曲线3表示驱动器输出的电流大小（单位是转/分钟），曲线4表示直联式驱动电机7的转速。纵坐标中，电流反馈表示为额定电流5.4a的百分比。
s31.启动
plc向驱动器输出指令，由驱动器输出正向电流，使直联式驱动电机7产生正向力矩带动夹头盘4加速转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，先由驱动器逐渐增大输出的正向电流，加速160ms后，正向电流增大至﹢6.4a，此时直联式驱动电机7的转速为8rpm。
plc向驱动器输出指令，然后由驱动器逐渐减小输出的正向电流，正向电流由 6.4a逐渐减小至0a，加速时间为64ms，此时直联式驱动电机7转速为10rpm。
s32.停止
（1）plc向驱动器输出指令，由驱动器输出反向电流，使直联式驱动电机7产生反向力矩带动夹头盘4的减速转动，对夹头盘4的转动进行“刹车”，具体来说：
plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐增大输出的反向电流，减速167ms后，负向电流增大至-9.4a，此时直联式驱动电机7的转速为9rpm。
（2）plc向驱动器输出指令，由驱动器输出反向电流，使夹头盘4转动至一个工位位置时停止转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐减小驱动器向直联式驱动电机7输出的反向电流，反向电流由-9.4a逐渐减小至-1.5a，减速时间为240ms，夹头盘4的转速减至0rpm，夹头盘4停转，夹头盘4转动角度为22.5°，即转动至一个工位位置。
s4.制瓶时间的维持
夹头盘4转动22.5°后，驱动器输出稳态电流至直联式驱动电机7，以消除夹头盘4所产生的机械惯性及离心力，使夹头盘4在该工位停留至少0.8s。本实施例中，驱动器输出稳态电流为-1.5a，夹头盘4在该工位停留1035ms。
s5.重复步骤s3与步骤s4
上述步骤s3与步骤s4为一个制瓶工位的控制过程，如此重复步骤s3与步骤s4使夹头盘4旋转360°，即实现了对每个工位的精准分度。
实施例5一种立式管制瓶机直分度式分度方法
本实施例是工位数为32的立式管制瓶机直分度式分度方法，包括以下步骤：
s1.初始参数设置
在plc中输入单工位运行角度及补偿偏差值：
单工位运行角度β=（360°/工位数）=360°/32=11.25°。
补偿偏差值α为0。
s2.基准点定位
编码器将直联式驱动电机7当前位置信号反馈给驱动器，由驱动器将直联式驱动电机7定位到电机基准点位置。与此同时，需保证制瓶机上所有电机也处于制瓶机零点位置，采集制瓶机电机零点定位位置信号发送至plc。
s3.转子被定子分度控制
参考图5所示，图中曲线5表示驱动器输出的电流大小（单位是转/分钟），曲线6表示直联式驱动电机7的转速。纵坐标中，电流反馈表示为额定电流5.4a的百分比。
s31.启动
plc向驱动器输出指令，由驱动器输出正向电流，使直联式驱动电机7产生正向力矩带动夹头盘4加速转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，先由驱动器逐渐增大输出的正向电流，加速173ms后，正向电流增大至﹢5.94a，此时直联式驱动电机7的转速为6rpm。
plc向驱动器输出指令，然后由驱动器逐渐减小输出的正向电流，正向电流由﹢5.94a逐渐减小至0a，加速时间为100ms，此时直联式驱动电机7转速为11rpm。
s32.停止
（1）plc向驱动器输出指令，由驱动器输出反向电流，使直联式驱动电机7产生反向力矩带动夹头盘4的减速转动，对夹头盘4的转动进行“刹车”，具体来说：
plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐增大输出的反向电流，减速208ms后，负向电流增大至-8.19a，此时直联式驱动电机7的转速为6rpm。
（2）plc向驱动器输出指令，由驱动器输出反向电流，使夹头盘4转动至一个工位位置时停止转动，具体来说：
plc向驱动器输出指令，由驱动器逐渐减小驱动器向直联式驱动电机7输出的反向电流，反向电流由-8.19a逐渐减小至-2.1a，减速时间为230ms，夹头盘4的转速减至0rpm，夹头盘4停转，夹头盘4转动角度为11.25°，即转动至一个工位位置。
s4.制瓶时间的维持
夹头盘4转动13.85°后，驱动器输出稳态电流至直联式驱动电机7，以消除夹头盘4所产生的机械惯性及离心力，使夹头盘4在该工位停留至少0.8s。本实施例中，驱动器输出稳态电流为-2.1a，夹头盘4在该工位停留1254ms。
s5.重复步骤s3与步骤s4
上述步骤s3与步骤s4为一个制瓶工位的控制过程，如此重复步骤s3与步骤s4使夹头盘4旋转360°，即实现了对每个工位的精准分度。
需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种立式管制瓶机直分度式驱动装置，包括主轴套，其特征在于：主轴套顶端固定连接夹头盘，主轴套穿过直联式驱动电机的转子输出轴套且与转子输出轴套相紧固。
2.根据权利要求1所述的立式管制瓶机直分度式驱动装置，其特征在于：主轴套穿过直联式驱动电机的转子输出轴套通过位于转子输出轴套下端的锁母与主轴套紧固相连。
3.根据权利要求2所述的立式管制瓶机直分度式驱动装置，其特征在于：主轴套上端固定有夹头盘，主轴套外侧固定有支撑套，支撑套固定在机身平面上，机身平面下端固定有支撑座，支撑座与直联式驱动电机的定子相紧固。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的立式管制瓶机直分度式驱动装置，其特征在于：主轴套包括固定相连的主轴套段与连接套段。
技术总结