CN102408188A - 螺旋形灯管弯脚机 - Google Patents

Abstract

一种螺旋形灯管弯脚机，交流减速电机(11)经离合器(12)与分割器(13)相连，分割器(13)轴上有转盘(8)，并有同轴心安装的定盘(7)，转盘(8)圆面的上外侧有呈圆周等间距排列的十六个工位，其上均有工位夹具(2)，以起始工位(1)为第一工位，则第二至第七工位和第十一至第十三工位安装有预热装置(3)，第八工位与第十四工位的内侧定盘(7)上及外侧机架(4)上分别安装有火头晃动加热装置(5)，第九工位和第十五工位的外侧机架(4)上安装有折弯成型装置(6)，第十工位为空置工位，第十六工位为结束工位(9)。本机自动化流水生产作业，定位准确、夹持稳定性好、加热均匀、安全节能、生产效率高，既节约成本又改善了弯管工人的工作环境。

Description

螺旋形灯管弯脚机

技术领域

本发明涉及一种节能灯管的弯管设备，尤其是一种螺旋形灯管弯脚机。

背景技术

目前，螺旋形节能灯应用广泛，但其灯管的制作过程普遍采用的是：先由螺旋灯管成型机将玻璃直管在高温软化后弯制成八字形管脚的明管(如图9所示)，再通过人工手工操作将该明管的八字形管脚烧软后弯成与该螺旋形明管中心轴线平行的直脚(如图10所示)。在这个生产过程中，操作工长期处在高温环境中工作，影响身体健康，劳动强度高，生产效率低，能源消耗多，质量不稳定，随意性大，控制困难；况且，熟练工人短缺、培训学习该技术周期长，迫切需要改善这种落后的生产方式，是各节能灯生产企业急于攻克的难题。

CN102030463A公布了“螺旋灯管弯脚机”技术方案，“包括机架，还包括装设在机架上的灯管夹持机构，该机构的两侧各设置有一弯脚执行机构、灯管夹持机构的上方设置有火焰加热系统”；“灯管夹持机构推动盘的圆周方向成120度角分布有三只夹爪，并可旋转一定的角度以适应不同大小的灯管”；“弯脚执行机构在两侧夹住管脚并执行预定的动作”；“火焰加热系统包括直线导轨，安装在直线导轨上的升降支座，升降支座用于夹持供气管道，所述供气管道设置在灯管的正上方，并从中引出内部火头、上部火头、外部火头，内部火头、上部火头、外部火头并排各设二至三只”；“该机属单工位”。其不足之处是：这种结构的夹具，受力点小，太紧易夹破螺旋管，太松易使螺旋管移位；三只夹爪，若有一只出现故障，夹持不稳妥，可靠性差。这种结构的火头，在工作过程中，热力较高，易对集中加热上方的供气管造成变形，有安全隐患；再则内部火头、上部火头、外部火头每处并排各设二至三只火头，加热部与未加热处温差大，易爆管，难以掌握；设置众多火头，浪费可燃气体，增加了生产成本。弯脚执行机构没有对管脚吹气，内瘪不饱满，产品质量不稳定。该机是单工位生产，不采用转盘，不能进行自动化流水作业，生产效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计出一种螺旋形灯管弯脚机。

解决该技术问题采用的技术方案是：

本螺旋形灯管弯脚机，包括机架、火头加热装置、折弯装置和夹具，交流减速电机经离合器与分割器相连，分割器轴上有转盘，转盘上有同轴心安装的定盘，转盘圆面的上外侧有呈圆周等间距排列的十六个工位，各工位上均有工位夹具，以起始工位为第一工位，则第二至第七工位和第十一至第十三工位安装有预热装置，第八工位与第十四工位的内侧定盘上及外侧机架上分别安装有火头晃动加热装置，第九工位和第十五工位的外侧机架上安装有折弯成型装置，第十工位为空置冷却工位，第十六工位为结束工位。

所说的预热装置是在第二至第七工位和第十一至第十三工位外的保温外壳及悬挂其内的热电耦组成，保温外壳为金属夹层结构，夹层内为保温材料层。

所说的工位夹具是平行安装在转盘上的左右两条搁管支架，该支架内有底座，底座固定在转盘上，底座上方固定有弧形定夹块，弧形定夹块的左右两侧经螺杆与弧形动夹块相连，螺杆上套有耐高温的螺旋弹簧，两夹块内衬有耐高温胶块，弧形动夹块后方固定有连接板，连接板与气缸的活塞杆相连，所说的搁管支架顶端有与螺旋灯管管径匹配的弧形槽，所说的螺杆在弧形定夹块和弧形动夹块两侧对称的上、中、下位置安装有六个。

所说的火头晃动加热装置从上到下依次有横向安装的火头枪、横向滑动导杆及进退气缸，火头枪安装在火头固定块上，火头固定块与连接块相连，连接块安装在滑动底板上两条互相平行的横向滑动导杆上，横向滑动导杆两端固定在滑动底板上，进退气缸的活塞杆与连接块相连，底座下部有纵向安装的晃动电机与丝杆，丝杆两侧有与其平行的纵向滑动导杆，丝杆下端经丝杆支座与联轴器连接，丝杆上端与纵向滑动导杆安装在滑动底板内侧，纵向滑动导杆两端固定在底座上，所说的火头枪在火头固定块上，左端为火头，右端为与气管相连的接口。

所说的折弯成型装置是支架上固定有折弯电机、折弯电机后方有成型气缸，折弯电机伸出轴连接侧旁带有齿条的弧形定轨，弧形定轨内有弧形槽，弧形槽内有轴承，弧形摆动块由上下两夹块组成，上下两夹块固定轴承，将弧形定轨夹在中间，弧形摆动块的下夹块固定有摆动电机，摆动电机伸出轴上的齿轮与弧形定轨侧旁的齿条啮合，弧形摆动块的另一端固定有旋转电机、旋转电机与封气夹爪连接，封气夹爪固定在夹爪气缸的下方。

本发明的有益效果是：除人工上料外，其余所有动作，包括螺旋管的定位与夹持、工位转换、加热及控制、折弯成型及落料均自动完成。本机自动化流水生产作业，定位准确、夹持稳定性好、加热均匀、安全节能、生产效率高，既节约成本又改善了弯管工人的工作环境。

附图说明

图1为本发明结构示意(立体)图。

图2为本发明结构示意(俯视)图。

图3为本发明的转盘驱动结构示意(侧视)图。

图4为本发明的工位夹具结构示意(主视)图。

图5为图4的俯视图。

图6为图4的侧视图。

图7为本发明的火头晃动加热装置结构示意(立体)图。

图8为本发明的折弯成型装置结构示意(立体)图。

图9为带八字脚的螺旋形节能灯管形态图。

图10为带直脚的螺旋形节能灯管形态图。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例并参照附图作进一步详述：

如图1、图2与图3所示，本发明包括机架4、火头加热装置、折弯装置和夹具，交流减速电机11经离合器12与分割器13相连，分割器13轴上有转盘8，转盘8上有同轴心安装的定盘7，转盘圆面的上外侧有呈圆周等间距排列的十六个工位，各工位上均有工位夹具2，以起始工位1为第一工位，则第二至第七工位和第十一至第十三工位安装有预热装置3，第八工位与第十四工位的内侧定盘7上及外侧机架4上分别安装有火头晃动加热装置5，第九工位和第十五工位的外侧机架4上安装有折弯成型装置6，第十工位为空置冷却工位，第十六工位为结束工位9。所说的预热装置3是在第二至第七工位和第十一至第十三工位外的保温外壳及悬挂其内的热电耦组成，保温外壳为金属夹层结构，夹层内为保温材料层。

如图4、图5与图6所示，所说的工位夹具2是平行安装在转盘8上的左右两条搁管支架15，该支架15内有底座14，底座14固定在转盘8上，底座14上方固定有弧形定夹块20，弧形定夹块20的左右两侧经螺杆21与弧形动夹块17相连，螺杆21上套有耐高温的螺旋弹簧22，两夹块17、20内衬有耐高温胶块19，弧形动夹块17后方固定有连接板16，连接板16与气缸的活塞杆相连，所说的搁管支架15顶端有与螺旋灯管管径匹配的弧形槽18，所说的螺杆21在弧形定夹块20和弧形动夹块17两侧对称的上、中、下位置安装有六个。

如图7所示，所说的火头晃动加热装置5从上到下依次有横向安装的火头枪34、横向滑动导杆30及进退气缸28，火头枪34安装在火头固定块32上，火头固定块32与连接块31相连，连接块31安装在滑动底板29上两条互相平行的横向滑动导杆30上，横向滑动导杆30两端固定在滑动底板29上，进退气缸28的活塞杆与连接块31相连，底座36下部有纵向安装的晃动电机23与丝杆26，丝杆26两侧有与其平行的纵向滑动导杆27，丝杆26下端经丝杆支座25与联轴器24连接，丝杆26上端与纵向滑动导杆27安装在滑动底板29内侧，纵向滑动导杆27两端固定在底座36上，所说的火头枪34在火头固定块32上，左端为火头35，右端为与气管相连的接口33，所说的晃动电机23为57系列的步进电机，所说的进退气缸28为迷你型气缸。

如图8所示，所说的折弯成型装置6是支架47上固定有折弯电机39、折弯电机39后方有成型气缸38，折弯电机39伸出轴连接侧旁带有齿条的弧形定轨40，弧形定轨40内有弧形槽，弧形槽内有轴承，弧形摆动块41由上下两夹块组成，上下两夹块固定轴承，将弧形定轨40夹在中间，弧形摆动块41的下夹块固定有摆动电机45，摆动电机45伸出轴上的齿轮46与弧形定轨40侧旁的齿条啮合，弧形摆动块41的另一端固定有旋转电机42、旋转电机42与封气夹爪44连接，封气夹爪44固定在夹爪气缸43的下方，所说的折弯电机39为130系列的步进电机，所说的摆动电机45和旋转电机42为57系列的步进电机，所说的成型气缸38为超薄型气缸，所说的夹爪气缸43为平行夹爪气缸。

工作时，整个生产过程是自动化流水作业，操作工人给机器插上电源，打开气源开关和带热电耦的预热装置3，点燃火头35。按下机器复位按钮，机器所有位置即为初始状态。当机器的预热装置3升温到所设定的温度后，启动工作按钮，交流减速电机11以恒定速度转动，带动离合器12并传动分割器13使转盘8均匀逆时针方向转动，操作工人用手拿住待弯制的一只八字形管脚螺旋节能灯管(以下简称八字管)在起始工位1夹具打开时套插入工位夹具2内，并随着转盘8的匀速转动，逐个将八字管套插至全部即16个工位上。其中，第1个套插进入工位夹具的八字管先进入左预热装置进行预热，接着第2个、第3个等逐个依次进入预热装置3进行预热，当第7个进入预热装置3时，则第1个八字管已预热完毕；转到第8工位对八字管的左管脚折弯处进行加热，这时，进退气缸28的活塞杆顶出，推动横向滑动导杆30上的连接块31沿横向滑动导杆30的滑动位置往左端推进，连接块31带动安装在火头固定块32上的火头枪34随之往左行进，将火头枪34左端的火头35靠近八字管管脚折弯处，同时，顺逆转动的晃动电机23经联轴器24带动丝杆26顺逆转动，将滑动底板29沿纵向滑动导杆27的滑动位置作纵向来回运行，使在其上固定的火头枪34以同样的方向和节律来回晃动，完成火头35对管脚折弯处的均匀加热；加热结束，进退气缸28的活塞杆缩回，晃动电机23停止工作，火头枪34随连接块31沿横向滑动导杆30向右端行进回到原位，为下一个八字管的到来作上述重复动作的准备。均匀加热后转到第9工位的左管脚折弯成型装置区，由封气装置对八字管的右端完成封气动作。夹爪气缸43工作，将带胶块的封气夹爪44向内动作，夹住另一端管脚；摆动电机45带动齿轮46沿弧形定轨40上的齿条往前行进，与摆动电机45固定连接的弧形摆动块41和弧形槽内的轴承一起向前；成型气缸38活塞杆顶出，将折弯电机39沿四根上下左右互相平行的滑动导杆推向前方；上述各部件、旋转电机42和折弯电机39同时运行，共同作用将八字管折弯处折弯成带三维概念自然过渡弧形的直脚，同时吹入定量定压的空气使折弯处的玻管圆滑饱满，饱满后，由空气阀对折弯处的管脚四周吹气冷却处理，折弯成型。夹爪气缸43松开，封气夹爪44打开，摆动电机45、旋转电机42和折弯电机39反转回位停止工作，成型气缸38活塞杆回缩，带动折弯电机39沿滑动导杆向后回到原位，等待下一个八字管。至此，第1个灯管的左管脚制作完成。转到第10工位为空置调整工位，对左管脚进行自然空气冷却。当第2个八字管的左管脚制作完成并到第10工位时，第1个左管脚已弯制成直脚的八字管进入右预热装置，对右管脚进行3个工位的预热，继而转到第14工位对右管脚进行第8工位相同的加热，完成加热后，转到第15工位对右管脚进行第9工位相同的弯制成直脚的处理。为使弯制右管脚用力的合理及机器的稳定，可在第15工位内侧的定盘7上再安装一套结构与外侧的折弯成型装置相同的折弯成型装置6。右管脚折弯成型后转到第16工位的结束工位9，此时卸料装置的气缸拉动工位夹具2的连接板16，螺旋弹簧22受力压缩，弧形动夹块17渐离弧形定夹块20，夹具松开，已加工毕的螺旋灯管落至下料斗10，沿下料斗10滑至接盘中。结束工位9随着转盘8的转动又到起始工位1，重复上述工位转换、预热、加热、折弯成型及落料的自动流水作业。

在整个流水生产作业过程中，当依次逐个套插入八字管后，本机平均在6秒钟即完成一只产品的加工。其中交流减速电机由程序控制以恒定速度转动，预热装置中的温度高低可有传感器和带数字显示的温度仪配合控制，火焰加热的火头晃动快慢速度可经电脑程序自行控制，管脚折弯中弧形摆动块的摆动度数可由程序设定控制摆动电机动作，由程序设定自行控制旋转电机和折弯电机将八字脚弯成与该螺旋管中心轴线平行的双直脚，吹入空气的时间和压力可根据产品的需求进行调整。上述非机械结构的程序编制和工艺参数的设定，不属产品专利保护的范围，不一一叙述。

本发明采用的交流减速电机是功率200瓦的普通电机，其余各种电机均为步进电机，其中折弯用的步进电机为130系列电机，其它为57系列电机；分割器为DT型桌面平台分割器，离合器为TL型离合器。

本发明的设计理念是，先对待弯制的八字管进行整管的均匀预热后立即进入折弯部位的集中加热，这使折弯部与整管其余部位的温差相对小，不易爆管。对折弯部位的晃动加热，扩展了加热区域，有利于折弯部不形成死角，降低次品率。从八字形脚折弯成双直脚的折弯部应是三维空间上的弧形过渡，因此需有弧形摆动块、纵横配合运动的电机与气缸共同作用来实现。

Claims (5)

1.一种螺旋形灯管弯脚机，包括机架(4)、火头加热装置、折弯装置和夹具，其特征在于：交流减速电机(11)经离合器(12)与分割器(13)相连，分割器(13)轴上有转盘(8)，转盘(8)上有同轴心安装的定盘(7)，转盘(8)圆面的上外侧有呈圆周等间距排列的十六个工位，各工位上均有工位夹具(2)，以起始工位(1)为第一工位，则第二至第七工位和第十一至第十三工位安装有预热装置(3)，第八工位与第十四工位的内侧定盘(7)上及外侧机架(4)上分别安装有火头晃动加热装置(5)，第九工位和第十五工位的外侧机架(4)上安装有折弯成型装置(6)，第十工位为空置冷却工位，第十六工位为结束工位(9)。

2.如权利要求1所述的螺旋形灯管弯脚机，其特征是所说的预热装置(3)是在第二至第七工位和第十一至第十三工位外的保温外壳及悬挂其内的热电耦组成，保温外壳为金属夹层结构，夹层内为保温材料层。

3.如权利要求1所述的螺旋形灯管弯脚机，其特征是所说的工位夹具(2)是平行安装在转盘(8)上的左右两条搁管支架(15)，该支架(15)内有底座(14)，底座(14)固定在转盘(8)上，底座(14)上方固定有弧形定夹块(20)，弧形定夹块(20)的左右两侧经螺杆(21)与弧形动夹块(17)相连，螺杆(21)上套有耐高温的螺旋弹簧(22)，两夹块(17、20)内衬有耐高温胶块(19)，弧形动夹块(17)后方固定有连接板(16)，连接板(16)与气缸的活塞杆相连，所说的搁管支架(15)顶端有与螺旋灯管管径匹配的弧形槽(18)，所说的螺杆(21)在弧形定夹块(20)和弧形动夹块(17)两侧对称的上、中、下位置安装有六个。

4.如权利要求1所述的螺旋形灯管弯脚机，其特征是所说的火头晃动加热装置(5)从上到下依次有横向安装的火头枪(34)、横向滑动导杆(30)及进退气缸(28)，火头枪(34)安装在火头固定块(32)上，火头固定块(32)与连接块(31)相连，连接块(31)安装在滑动底板(29)上两条互相平行的横向滑动导杆(30)上，横向滑动导杆(30)两端固定在滑动底板(29)上，进退气缸(28)的活塞杆与连接块(31)相连，底座(36)下部有纵向安装的晃动电机(23)与丝杆(26)，丝杆(26)两侧有与其平行的纵向滑动导杆(27)，丝杆(26)下端经丝杆支座(25)与联轴器(24)连接，丝杆(26)上端与纵向滑动导杆(27)安装在滑动底板(29)内侧，纵向滑动导杆(27)两端固定在底座(36)上，所说的火头枪(34)在火头固定块(32)上，左端为火头(35)，右端为与气管相连的接口(33)。

5.如权利要求1所述的螺旋形灯管弯脚机，其特征是所说的折弯成型装置(6)是支架(47)上固定有折弯电机(39)、折弯电机后方有成型气缸(38)，折弯电机(39)伸出轴连接侧旁带有齿条的弧形定轨(40)，弧形定轨(40)内有弧形槽，弧形槽内有轴承，弧形摆动块(41)由上下两夹块组成，上下两夹块固定轴承，将弧形定轨(40)夹在中间，弧形摆动块(41)的下夹块固定有摆动电机(45)，摆动电机(45)伸出轴上的齿轮(46)与弧形定轨(40)侧旁的齿条啮合，弧形摆动块(41)的另一端固定有旋转电机(42)、旋转电机(42)与封气夹爪(44)连接，封气夹爪(44)固定在夹爪气缸(43)的下方。

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