节能灯全自动组装流水线
技术领域
本发明属于节能灯制造设备技术领域,具体涉及一种节能灯全自动组装流水线。
背景技术
地球上的能源日趋紧张,节约能源、保护环境是二十一世纪社会发展的首要问题。与白炽灯相比,节能灯有着显著的节能效果,每1瓦节能灯所发出的光相当于5到6瓦白炽灯所发出的光,节能灯由于其显著的节能效果得到越来越广泛的应用。节能灯的生产主要涉及线路板加工、套灯管、放置整流器、压塑件、焊灯头、印字、老化、包装等工艺过程,传统的生产中各工序为纯手工或半手工操作,生产效率极低,几乎所有的节能灯组装生产企业都为劳动力密集型企业,制造、管理成本偏高,而且生产过程中容易引起质量缺陷,出现产品报废、返工状况比较明显,质量波动较大,如手工操作的卡塑件工序,易造成俗称为“大嘴巴”的缺陷;手动打钉,通常都是利用手动打钉机、气动打钉机、两用灯头打钉机等设备,将节能灯灯头倒转过来插入打钉设备中打钉的,由于自重影响,灯头会自动极易下沉导致次品;手工焊灯头,产品质量很大程度上取决于操作工的熟练程度和工作责任性等主观因素,容易出现虚焊、脱焊引起的接触不良等,而焊接质量缺陷往往不能及时发现,会影响销售产品质量的稳定性;总之,传统的以手工或半手工为主的节能灯的组装过程中普遍存在次废品率高、返工多等问题,导致生产效率低下、质量稳定性差,使生产成本加重,削弱了产品的市场竞争力。
发明内容
基于现有技术中存在的上述问题,本发明根据节能灯的组装工艺流程和压塑件、焊灯头、打钉等工序的加工特点进行设计,提供一种节能灯全自动组装流水线的技术方案。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于机架中层配合安装由传输链条传动的工件输送装置,连接设置在机架下层与电机传动连接的减速机的一输出端连接动力长轴,动力长轴与凸轮长轴传动配合,另一输出端通过连接设置的凸轮分割器与工件输送装置传动配合,工件输送装置上方配合设置自动压塑件装置、自动焊灯头装置、自动打钉装置,安装在凸轮长轴上的压塑件凸轮、焊灯头凸轮、打钉凸轮分别与自动压塑件装置、自动焊灯头装置、自动打钉装置配合连接。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于工件输送装置边侧配合设置自动印字装置。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于电机通过刹车离合器与减速机传动连接,减速机一输出端连接的动力长轴通过链轮、链条与凸轮长轴传动配合,另一端连接设置的凸轮分割器通过主动小链轮、动力链条与安装在主动轴上的从动小链轮传动配合,与从动小链轮同轴安装的主动大链轮与传输链条、从动大链轮传动配合。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于工件输送装置由传输链条、铝合金面板、铝合金底模配合连接构成,铝合金面板连接设置齿轮,齿轮与设置在机架内侧相应位置的一段齿条啮合传动。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于所述的自动压塑件装置包括工件输送装置上方连接设置的固定支架,与固定支架配合连接的导柱上设置滑动配合活动支架,活动支架下部连接设置压模,活动支架上部通过顶触机构与连接在固定支架上的杠杆一端活动配合连接,杠杆另一端与传动杆上端配合连接,传动杆下端与安装在凸轮长轴上的压塑件凸轮配合连接。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于所述的自动焊灯头装置包括工件输送装置上方连接设置的固定支架,与固定支架配合连接的导柱上设置滑动配合的活动支架,活动支架下部连接设置电烙铁,固定支架的相应位置连接设置焊丝输送装置,活动支架上部通过顶触机构与连接在固定支架上的杠杆一端配合连接,杠杆另一端与传动杆上端配合连接,传动杆下端与安装在凸轮长轴上的焊灯头凸轮配合连接。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于所述的自动打钉装置包括工件输送装置上方连接设置的固定支架,与固定支架配合连接的导柱上设置滑动配合的活动支架,活动支架下部连接设置与气缸驱动连接的旋转打钉装置,活动支架上部通过连接叉与连接在固定支架上的杠杆一端活动配合连接,杠杆另一端与传动杆上端配合连接,传动杆下端与安装在凸轮长轴上的打钉凸轮配合连接。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于所述的自动印字装置包括机架,机架的底板上连接设置字模钢板,与字模钢板的对应位置配合设置由扫墨气缸驱动的扫墨环,机架的顶板上通过旋转轴转动设置印字气缸,印字气缸与印字模板驱动连接,旋转轴上连接设置齿轮,齿轮与由辅助气缸驱动连接的齿条传动啮合。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于活动支架由横梁、连接板连接构成,横梁通过导套及相应设置的复位弹簧与导柱弹性滑动配合,横梁上部通过连接设置的连接环、滚子与杠杆一端触接配合,连接板通过调节套连接设置压模。
所述的节能灯全自动组装流水线,其特征在于旋转打钉装置包括旋转支架及与其配合连接的夹紧机构,夹紧机构由棘轮盘、棘轮盘底座及打钉模连接构成,旋转支架的两旋转脚与棘轮盘底座连接配合,棘轮盘与安装在打钉模上的冲钉顶触配合。
上述节能灯全自动组装流水线构思新颖独特、流程结构设计合理,以流水线自动化组装模式替代节能灯的传统手工作业,节省劳动力,减少质量缺陷的诱发因素,使生产过程的产品报废率和返工率得到有效降低,极大地提高了生产效率和产品质量稳定性,产品外观及内在质量都得到提升,为企业创造规模效应、提升品牌形象打下基础。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为图1的A-A局部剖视结构示意图;
图3为图1的B-B局部剖视结构示意图;
图4为图1的右侧端部左视结构示意图;
图5为图1的左侧端部右视结构示意图;
图6为图1的俯视局部结构示意图;
图7为工件输送装置放大结构示意图
图8为自动压塑件装置结构示意图;
图9为图8的左视结构示意图;
图10为自动焊灯头装置结构示意图;
图11为图10的左视结构示意图;
图12为自动打钉装置结构示意图;
图13为图12的左视结构示意图;
图14为自动印字装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明:
如图所示,节能灯全自动组装流水线的机架18为上、中、下三层结构,采用工业铝型材及各类方管、方钢连接而成,上层主要用于安置照明设备35及挂置各类操作工具。机架18中层配合安装由传输链条15传动的工件输送装置28,传输链条15位置相应配合设置导轨16,工件输送装置28可以一条或一条以上平行设置,在本实施例中机架18中层平行设置两条工件输送装置28。工件输送装置28由传输链条15、铝合金面板26、铝合金底模24配合连接构成,铝合金面板26与铝合金底模24的配合面上的滚道内设置滚珠25,铝合金面板26的下部通过螺栓连接设置齿轮29,齿轮29与设置在机架18内侧相应位置的一段齿条30啮合传动,齿条30通过齿条垫块31固定连接在相应工序对应的机架18内侧位置,如下述的印字工序,齿轮29带动铝合金面板26转动,从而在直线运动中带动工件27旋转。机架18下层配合设置动力传输机构和相应的电器控制箱34,动力传输机构具体为电机11固定安装在机架18下层,通过刹车离合器19与减速机10传动连接,减速机10一输出端连接动力长轴21,动力长轴21通过链轮22、链条22a与凸轮长轴23传动配合;另一端通过连轴器20连接设置凸轮分割器9,凸轮分割器9通过主动小链轮8、动力链条7与安装在主动轴32上的从动小链轮6传动配合,与从动小链轮6同轴安装的主动大链轮5与传输链条15、从动大链轮17传动配合,主动大链轮5、从动大链轮17分别与工件输送装置28的传输链条15传动配合,从动大链轮17安装在从动轴37上,主动轴32、从动轴37分别通过主轴套33、从轴套36固定连接在机架18。工件输送装置28上方配合设置自动压塑件装置1、自动焊灯头装置2、自动打钉装置3,安装在凸轮长轴23上的压塑件凸轮14、焊灯头凸轮13、打钉凸轮12分别与自动压塑件装置1、自动焊灯头装置2、自动打钉装置3配合连接,自动压塑件装置1、自动焊灯头装置2、自动打钉装置3与工件输送装置28同步运动。工件输送装置28边侧相应配合设置自动印字装置4。
自动压塑件装置1的固定支架105设置安装在相应的工件输送装置28上方,固定支架105中部通过上下两端设置的定位套114a、114c配合连接两对导柱114,每对导柱114上设置滑动配合活动支架104。活动支架104由横梁106、连接板107连接构成,连接板107连接设置在横梁106下部,横梁106通过导套114b与导柱114滑动配合,横梁106下部的导柱114上配合设置复位弹簧113,活动支架104通过横梁106、导套114b、复位弹簧113与导柱114弹性滑动配合。活动支架104的连接板107通过调节套108连接设置压模109,压模109随活动支架104上下运动。活动支架104的横梁106上部配合连接连接环115,连接环115与滚子116底部配合连接,滚子116顶部与通过杠杆支座102连接在固定支架105上的杠杆103一端触接配合,杠杆103可绕杠杆支座102转动,两杠杆103相邻端部通过调节环101、上调节螺杆117与传动杆110上端配合连接,传动杆110下端通过下调节螺杆111配合连接滚针轴承112,滚针轴承112与安装在凸轮长轴23上的压塑件凸轮14滑动配合,上调节螺杆117、下调节螺杆111可以调节传动杆110的高度。工作过程中,凸轮长轴23带动压塑件凸轮14转动,在压塑件凸轮14从低点向高点的转动过程中,通过下调节螺杆111、传动杆110、上调节螺杆117传输动力到杠杆103,杠杆103绕杠杆支座102转动向下压动滚子116使活动支架104下行,促使模具109将工件27压到位;当压塑件凸轮14从高点回向低点时,传动杆110向下运动,杠杆103绕杠杆支座102逆向使杠杆103脱离滚子116,压模109在复位弹簧113的作用下恢复到原位,等待下次循环工作。
自动焊灯头装置2的固定支架217相应连接设置在工件输送装置28的上方,固定支架217中部通过上下两端设置的定位套222a、222c配合连接两对导柱222,每对导柱222上设置滑动配合的活动支架219。活动支架219由横梁208、电烙铁定位板207连接构成,横梁208通过导套222b及相应设置的弹簧224与导柱222弹性滑动配合,弹簧224配合设置在横梁208下部的导柱222上,活动支架219通过横梁208、导套222b、弹簧224与导柱224弹性滑动配合。活动支架219的电烙铁定位板207的两端通过抱箍206连接设置预热电烙铁223a、电烙铁223,预热电烙铁223a、电烙铁223随活动支架219上下运动,固定支架217上连接设置焊丝输送装置221,焊丝输送装置221由相互啮合的主动齿轮211、传动齿轮213和导向套212连接构成,导向套212与电烙铁223下行后和工件27的接触位置相对应,主动齿轮211与安装在机架18上的伺服电机210传动连接,预热电烙铁223a、电烙铁223之间的固定支架217上配合设置传感器218,传感器218所发出的信号通过PLC控制伺服电机210。活动支架219的横梁208上部连接设置连接环205,连接环205与滚子204底部配合连接,滚子204顶部与通过杠杆支座202连接在固定支架217上的杠杆203一端触接配合,杠杆203可绕杠杆支座202转动,两杠杆203相邻端部通过调节环201、调节螺杆220与传动杆214上端配合连接,传动杆214下端通过滚针架215配合连接滚针216,滚针216与安装在凸轮长轴23上焊灯头凸轮13滑动配合,焊灯头凸轮13采用沟槽凸轮,调节螺杆220、滚针架215可以调节传动杆214的高度。灯头自动焊接的一个工作周期主要程序包括:沟槽型焊灯头凸轮13由凸轮长轴23带动转动,216随焊灯头凸轮13的行程滚动,通过滚针架215、传动杆214、调节螺杆220、调节环201传输动力到杠杆203,杠杆203绕杠杆支座202转动使活动支架219下行,预热电烙铁223a、电烙铁223随活动支架219上下运动。当工件27随传输链条15到达预热电烙铁223a对应工位时,预热电烙铁223a会下压到工件27的灯头上进行预热,完成后由传输链条15继续向前传输经过传感器218所在位置,传感器218向PLC发信号,PLC会要求受其控制的焊丝输送装置221的伺服电机210开始工作,通过主动齿轮211、传动齿轮213和导向套212将焊丝209输送到电烙铁223对应工位,此时工件27随传输链条15也到达该工位,电烙铁223下行压在工件27上进行焊接,完成后电烙铁223随活动支架219上行复位,工件27移到下一工位。活动支架219、焊丝输送装置221、预热电烙铁223a、电烙铁223循环运动,完成工件的预热、焊接。
自动打钉装置3的固定支架305连接设置在相应的工件输送装置28上方,固定支架305中部通过上下两端设置的定位套317a、317c配合连接两对导柱317,每对导柱317上设置滑动配合活动支架306。活动支架306由连接板307、安装板310及连接螺栓309连接构成,连接螺栓309连接连接板307和安装板310,并控制连接板307与安装板310之间的距离,安装板310通过导套317b与导柱317滑动配合。安装板310下部的导柱317上配合设置弹簧318,活动支架306通过安装板310、导套317b、弹簧318与导柱317弹性滑动配合,以保证活动支架306上下运动的垂直性和平稳度。活动支架306下部连接设置与气缸321驱动连接的旋转打钉装置311,气缸321固定在气缸支座320上,气缸支座320通过螺栓固定在活动支架306的安装板310上并能稍微旋转,可使气缸321在工作中对整个装置不产生过大的冲击。旋转打钉装置311包括旋转支架308及与其配合连接的夹紧机构,夹紧机构由棘轮盘311b、棘轮盘底座311c及打钉模311a连接构成,旋转支架308转动设置在活动支架306上并与气缸321驱动连接,活动支架306的安装板310上设有两条旋转槽,旋转支架308的两旋转脚311e分别穿过安装板310上的两条旋转槽与棘轮盘底座311c连接配合,棘轮盘311b与棘轮盘底座311c配合连接,并与安装在打钉模311a上的冲钉311d顶触配合,打钉模311a连接设置在安装板310下部。连接板307上连接设置连接叉304,连接叉304与连接板307螺接配合,用两螺帽扣紧固定,也能升降活动支架306的高度。连接叉304上端与通过杠杆支座302连接在固定支架305上的杠杆303一端活动配合连接,杠杆303可绕杠杆支座302转动,两杠杆303相邻端部通过调节环301、调节螺杆316与传动杆312上端配合连接,传动杆312下端通过滚针架313配合连接滚针314,滚针314与安装在凸轮长轴23上的打钉凸轮12滑动配合,打钉凸轮12采用沟槽凸轮。调节螺杆316、滚针架313可以调节传动杆312的高度。与工件打钉工位对应位置安装设置气缸工作传感器319,旋转支架308的回程位置相应安装设置回程传感器315,工作传感器319、回程传感器315分别与可编程控制器连接,由可编程控制器根据工作传感器319、回程传感器315传送的信号控制气缸321的运动。当工件27灯头朝上随传输链条15传动到达打钉工位时,由凸轮长轴23带动的沟槽型打钉凸轮12开始工作,滚针314随打钉凸轮12的行程滚动,通过滚针架313、传动杆312、调节螺杆316、调节环301传输动力到杠杆303,杠杆303绕杠杆支座302转动使活动支架306下行,旋转打钉装置311随活动支架306下压扣住工件27,当旋转打钉装置311下压到设定位置时,气缸工作传感器319通知可编程控制器要求其控制的气缸321开始工作,气缸的运动会经过旋转支架308传到夹紧机构棘轮盘底座311c,与棘轮盘底座311c配合的棘轮311b就会顶触冲钉311d对工件27进行打钉,在旋转打钉装置311旋转一个设定的角度后,靠近回程传感器315,回程传感器315发信号到可编程控制器说明打钉已完成,要求气缸321回到原位,旋转打钉装置311反向旋转放开工件27,随后在打钉凸轮12的作用下向上运动,工件27随传输链条15进入下一工序,下一工件进入打钉工位,这样就完成了一个打钉的周期。
自动印字装置4相应配合设置在工件输送装置28的边侧,其机架426的底板412上连接设置字模钢板414,字模钢板414连接设置在印字模支板413上,印字模支板413连接设置在底板412上,印字模支板413前端通过挡块411连接设置调节螺栓410,通过调节螺栓410可以调整字模钢板414的位置,字模钢板414后端位置连接设置限位挡条417,防止字模钢板414移位。字模钢板414的对应位置配合设置由扫墨气缸419驱动的扫墨环416,扫墨环416通过扫墨环夹具415与扫墨气缸419的活塞杆配合连接,扫墨气缸419通过固定板420连接在机架426上,扫墨环416中存储有油墨,通过扫墨气缸419的往复运动带动扫墨环416在字模钢板414上来回滑动,一次往复即完成一次扫墨工作。机架426的顶板406上通过旋转轴408转动设置印字气缸401,印字气缸401通过旋转轴408及相应的夹板402与顶板406转动连接,印字气缸401与印字模板409驱动连接,印字模板409前端配合设置橡胶头。旋转轴408通过固定块407连接设置在顶板406上,旋转轴408上连接设置齿轮405,齿轮405与由辅助气缸428驱动连接的齿条430传动啮合。印字气缸401在垂直方向运动时,印字模板409前端的橡胶头碰触到已经扫过墨的字模钢板414即完成一次粘墨;在辅助气缸428及齿条430的带动下齿轮405和旋转轴408促使印字气缸401做90度的旋转,转动后印字气缸401在水平方向运动,将已经粘有墨的印字模板409及橡胶头推向工件,进行印字工作。齿条430前端与连接设置在滚子座404中的滚子403滑动配合以保证齿条430的水平运动,滚子座404连接设置在顶板406上。辅助气缸428通过支撑前座429、支撑后座427连接设置在顶板406上。机架426边侧安装控制面板421,后侧安装电气元件安装板418,控制面板421上配合设置步进按钮423、自动步进切换开关424、扫墨开关425及一组气路控制开关422,各控制开关与相应设置的传感器、可编程控制器、扫墨气缸电磁阀、印字气缸电磁阀、辅助气缸电磁阀连接。节能灯自动印字装置的主要工作程序为:扫墨气缸419的往复运动带动扫墨环416在字模钢板414上来回滑动,一次往复即完成一次扫墨工作。在扫墨气缸419回行程开始时,印字气缸401在电磁阀及可编程控制器的控制下开始进行垂直方向的运动,印字模板409前端的橡胶头碰触到已经扫过墨的字模钢板414,印字气缸401开始进行回行程,即完成一次粘墨。在印字气缸401的回行程开始后,在电磁阀及可编程控制器的控制下,辅助气缸428及齿条430带动齿轮405和旋转轴408转动促使印字气缸401做90度的旋转,印字气缸401转动到位后,在电磁阀及可编程控制器的控制下,印字气缸401进行进行程工作,将已经粘有墨的印字模板409及橡胶头推向工件进行印字工作,印字完成后,印字气缸401进行回行程。然后辅助气缸428也回行程,等待下一个循环的开始。
自动印字装置4安装区域的机架18内侧相应位置设置齿条30,当齿条30与齿轮29啮合时,在输送链条15的带动下通过滚珠25促使铝合金面板26带动工件27在铝合金底模24内转动若干角度,达到印一面字后需要换面印的目的。
该专利申请仅涉及节能灯组装环节,装、卸工件和出现问题工件需要取走时,均通过机械手等辅助设备配合完成。