发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种节省人工的自动化首饰加工设备和加工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种首饰的加工设备,所述加工设备包括将首饰的扣环卡合在首饰的带孔部件孔口内的卡合装置,所述卡合装置的进料端设有进料装置。
进一步的,所述加工设备还包括可在进料装置和卡合装置往返运动的基座,所述卡合装置包括用于夹持带孔部件的夹持部和扣环出口,所述夹持部安装在所述基座上,所述基座可带动夹持部夹持的带孔部件运动至孔口与所述扣环出口平齐,所述加工设备还包括有控制系统,所述基座的运动由控制系统控制。使用基座的运动带动夹持部运动,实现流水线的加工,并可以往返运动,提高加工效率,基座的高度是固定的,可以通过设置保证每次孔口与扣环出口之间的距离是恒定的,控制系统控制基座的运动进一步保证加工的精度。
进一步的,所述加工设备还包括丝杠,所述基座上设有与丝杠配合的丝杠孔,所述丝杠穿过所述丝杠孔,在所述丝杠相邻位置还设置有滑轨,所述基座还设有与滑轨配合的滑轨孔,所述滑轨穿过所述滑轨孔。丝杠控制基座的往返运动,控制精度高,保证加工的精度,滑轨可以承担加工时的冲击力,保护丝杠,并且滑轨还可以作为运动的导向。
进一步的,所述加工设备还包括将金属线冲压为半圆环形扣环的冲压模具,冲压模具的出口与卡合装置的进口连通,在所述冲压模具的进口设有输线装置,所述输线装置包括缠绕金属线的绕线器和控制金属线进线的输线器。冲压模具与卡合装置结合,提高了加工设备的自动化程度,进一步减少人工,输线装置保证金属线冲压工作的稳定性。
进一步的,所述进料装置包括清理装置,所述清理装置包括一个可伸缩的清理杆,所述清理杆与带孔部件的孔口尺寸大小相配合。将带孔部件的孔口清理洁净,除去毛刺杂质,这样在进行扣环卡入带孔部件的孔口时可以顺利卡入,不会划伤到带孔部件或者扣环。
进一步的,所述加工设备包括定位装置,所述定位装置在进料装置和卡合装置之间,所述定位装置包括可伸缩的定位杆,在夹持部运动至进料装置处夹持带孔部件时,定位杆与进料装置分别位于夹持部的两侧,此时夹持部与定位杆之间的距离是定值,此定值根据带孔部件的孔口与卡合装置的扣环出口平齐时的距离值设定。定位装置保证在进行扣环卡入带孔部件时,卡合装置的扣环出口与带孔部件的孔口之间距离是恒定值,这样便于精确的加工卡入,一次对位后,之后加工都不需要再重新对位,方便操作人员操作机器,提高自动化程度和加工效率。
进一步的,所述卡合装置的出料端设有将扣环焊接在带孔部件上的焊接装置。通过焊接装置将扣环焊接在带孔部件上,这样就可以比较牢固的将扣环与带孔部件固定连接起来,方便生产加工和使用。
一种首饰的加工方法,包括以下步骤:
(1)带孔部件运送至卡合装置位置;
(2)卡合装置将扣环卡合进入带孔部件的孔口内。
使用自动化加工生产方法取代人工将扣环卡入带孔部件,保证了产品的质量,多台设备只需要一个操作工人即可完成补料和其他操作,大大节省了人工成本,也省去了人工进行复杂的操作,为工人提供了很大的便利,在保证产品质量的同时也可以大量生产,便于实现工业化大批量的生产。
进一步的,步骤(1)包括带孔部件的定位,在夹持带孔部件时,带孔部件的孔口到卡合装置的距离是定值,步骤(1)还包括带孔部件的清理,使带孔部件的孔口大小与扣环卡入时的大小相配合。卡合装置与带孔部件的孔口之间距离是恒定值,这样便于精确的加工卡入,一次对位后,之后加工都不需要再重新对位,方便操作人员操作机器,提高自动化程度和加工效率,将带孔部件的孔口清理洁净,除去毛刺杂质,这样在进行扣环卡入带孔部件的孔口时可以顺利卡入,不会划伤到带孔部件或者扣环。
进一步的,在步骤(2)后还包括将扣环焊接在带孔部件上,焊接中包括焊接一端的扣环后,焊接另一端的扣环,在清理时包括清理一端的孔口后,清理另一端的孔口。这样操作简便,能够较快速的加工,提高加工效率。
本发明由于使用加工设备取代了人工将扣环卡入带孔部件,并且由机器操作,保证了产品的质量;设备自动加工,多台设备只需要一个操作工人即可完成补料和其他操作,大大节省了人工成本,也省去了人工进行复杂的操作,为工人提供了很大的便利;在保证产品质量的同时也可以大量生产,便于实现工业化大批量的生产。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图8所示,首饰的加工设备包括机座1,机座1上设有支撑架2,支撑架2上安装有用于将半圆环形的扣环100卡入带孔部件200的卡合装置3,卡合装置3的进料端设有进料装置4,卡合装置3的出料端设有将扣环焊接在带孔部件200上的焊接装置5,进料装置4、卡合装置3、焊接装置5形成一条流水线工作。卡合装置3包括用来夹持带孔部件200的夹持部31,夹持部31可在进料装置4、卡合装置3、焊接装置5间往返运动。机座1上还安装有丝杠6,丝杠6上安装有基座7,基座7是可移动的,夹持部31安装在基座7上,可随基座7一起移动,基座7可在进料装置4、卡合装置3、焊接装置5间往返运动。进料装置4包括输出带孔部件200的进料通道41,进料通道41具有出料口410;卡合装置3包括开口向下方的扣环出口32,扣环出口32是用来将扣环100送出的。
基座7通过丝杠6运动,带动夹持部31从进料装置4的出料口410夹持带孔部件200,然后将带孔部件200的孔口201移动至卡合装置3的扣环100出口的下方位置,使带孔部件200的孔口201与卡合装置3的扣环100出口保持平齐,这时卡合装置3内部部件运动,将扣环100压出卡入带孔部件200的孔口201内,由于将扣环100的尺寸设置的比带孔部件200孔口201的尺寸稍大,使得扣环100卡入孔口201内时,扣环100与孔是过盈配合,从而使得扣环100可以固定在带孔部件200上。之后将已经卡入扣环100的零件运送至焊接装置5处,焊接装置5将扣环100焊接在带孔部件200上,这样扣环100就比较牢固的固定在带孔部件200上了。
这种加工设备取代了人工将扣环100卡入带孔部件200,并且由机器操作,保证了产品的质量;设备自动加工,多台设备只需要一个操作工人即可完成补料和其他操作,大大节省了人工成本,也省去了人工进行复杂的操作,为工人提供了很大的便利;在保证产品质量的同时也可以大量生产,便于实现工业化大批量的生产。
其中,扣环100也可以是其他形状的,如一个缺少一边的矩形框,或者一半的椭圆环,或者其他类似的零件,通过合适的设计,都可以将扣环100卡入带孔部件200的孔口201内。如图2所示,本实施例中带孔部件200是六角形的筒部件,带孔部件200也可以是其他的形状,如圆筒形、或者矩形的筒部,带有孔即可实现将扣环100卡入孔口201内,孔的大小可以内外孔的大小一致,也可以孔口201大孔内小,这样将扣环100卡入带孔部件200内时,都较容易卡入,方便生产制造。如果是孔口201小孔内大,通过合理的设计也可以卡入。
扣环100可以是已经成型后放入卡合装置3中的,也可以是在本加工设备上设置模具制造扣环100,然后通过卡合装置3将制造完成的扣环100卡入带孔部件200的孔口201内。如图3至图5所示,在本实施例中采用的在支撑架2上设置冲压模具制造扣环100,冲压模具设置在卡合装置3内,冲压模具包括上模具和下模具,上模具包括一个长杆33,长杆33与下模具接触的一端设有半圆环形的凹口331,沿半圆环形的凹口331内还设有凹槽332,凹槽332可以正好容下扣环100,凹槽332的直径与金属线12的直径相同;下模具包括一个外圆柱与所述凹口331相配合的圆柱杆34,长杆33与圆柱杆34垂直,并且圆柱杆34的外圆柱对准长杆33的凹口331,长杆33下落时圆柱杆34可以卡入凹口331中,这样,当金属线12进入冲压模具后,金属线12对齐凹槽332进入凹口331,然后长杆33向下运动,与下模具圆柱杆34配合,将金属线12压入凹槽332中,这样就形成了扣环100的形状,为了让金属线12断开,可将圆柱杆34外圆的直径设置的比凹槽332的直径略大,并将半圆环形的凹槽332的两端开口处设置棱角,这样上模具压向下模具时,由于圆柱杆34的直径比凹槽332的直径略大,圆柱杆34将在凹槽332的两端开口处压紧金属线12,而凹槽332的两端开口处设有棱角,棱角会起到刀的切割作用,在圆柱杆34的压力作作用下,将金属线12切断,这样,上模具长杆33的凹口331和凹槽332与下模具的圆柱杆34配合作用,将金属线12冲压成所需要的半圆形扣环100,然后圆柱杆34沿圆柱杆34的轴向运动,从凹口331中抽出;由于冲压时,圆柱杆34压断金属线12,金属线12在凹槽332两端开口处会残留金属粉末,这些金属粉末与棱角处之间会有一定的粘着力,当圆柱杆34从凹口331抽出后,这些粘着力可以支撑在凹槽332中的扣环100不会落下。之后长杆33继续向下运动,从卡合装置3的扣环100出口伸出,与在扣环100出口下方的、由夹持部31夹持的带孔部件200的孔口201配合,由于将扣环100的直径设置的比带孔部件200的孔口201直径略大,所以扣环100将卡入带孔部件200的孔口201内,然后长杆33回升,回到初始位置。这样就完成了制造扣环100、将扣环100卡入带孔部件200的过程。
本实施例中加入扣环100的冲压模具,将冲压模具集成到加工设备中,提高了首饰加工设备的自动化程度,不需要其他的设备来另外生产扣环100,并且冲压模具中的部件与卡合装置3中的部件,如长杆33,既是冲压模具中的上模具,将金属线12冲压成扣环100,又可将扣环100卡入带孔部件200中,一个零部件有多种用途,实现不同的功能,所以将冲压模具集成到加工设备后,相比分开制造,节省了一些零部件,这样就节省了材料,节约了设备的成本。
如图6所示,冲压模具包括三个气动装置10,气动装置10竖直依次排列,分级运动,这样可以适应不同的工作需要。当进行金属线12的冲压时,只需要短距离的运动,所以只需要最接近长杆33的气动装置运动,带动长杆33向下做短距离的运动,即可完成冲压金属线12。当使用长杆33将扣环100卡入到带孔部件200时,则需要三个气动装置同时运动,这样可以推长长杆33的运动距离,便于卡入。这样分级控制运动,弥补了单个气动装置可以控制的运动距离过短的不足,组合使用,比较灵活。
为进行扣环100的冲压,加工设备的支撑架2上还设置有金属线12的绕线器9和将金属线12输送进冲压模具的输线器11,绕线器9上缠绕有金属线12,储备金属线12,金属线12在进入冲压装置时必须是直线状态进入,所以加工设备还设有输线器11用来输线,输线器11由气动装置10提供拉力将金属线12拉直,并以适合冲压的方向进入冲压模具。设置绕线器9和输线器11可以方便冲压扣环100,提高加工设备的自动化程度。
本实施例中,夹持部31是包括一个主杆310,主杆310上具有一个支点313,夹持部31还包括安装在主杆310支点313上的第一支杆311和安装在主杆310支点313上的第二支杆312,第一支杆312和第二支杆312可绕支点313转动,第一支杆311具有限制部能够限制第二支杆312相对第一支杆311转动,限制部上设有可以夹持带孔部件200的夹持孔314,所述限制部在支点313的一端,支点313的另一端有主杆310上设置的限位部限制第一支杆311和第二支杆312的运动,保证在夹持带孔部件200时的稳定性。夹持带孔部件200时,主杆310上的限位部带动第一支杆311和第二支杆312产生相对运动,使第一支杆311上的限制部远离第二支杆312,即限制部处张开,带孔部件200进入夹持孔314,然后主杆310上的限位部带动第一支杆311和第二支杆312产生相对运动,是第一支杆311上的限制部靠近第二支杆312,即限制部闭合,将带孔部件200夹持固定。由于带孔部件200一般较小,第一支杆311和第二支杆312之间的张开和闭合只需要运动一小段。为了便于夹持和加工,在第一支杆311和第二支杆312运动的过程中,尽量保持带孔部件200处于水平状态,这样在夹持的过程中会更稳定。还可以将其中的一个支杆固定不动,而只是另外一个支杆运动,这样控制更方便一下,只需要控制一个支杆绕支点313转动即可。例如,将第一支杆311固定在主杆310上,第二支杆312可绕支点313转动,主杆310上的限位部限制第二支杆312的运动,限位部带动第二支杆312绕支点313转动,与第一支杆312的限制部分开,带孔部件200进入夹持孔314,然后限位部带动第二支杆312运动,与第一支杆311的限位部闭合,从而夹紧带孔部件200,从而对带孔部件200进行夹持操作,带动带孔部件200的运动,这样控制支杆的运动时会比较简便,只需要控制一根支杆的运动即可。
主杆310还可以转动,从而带动带孔部件200转动,这样就可以适应加工过程中不同的需要,例如当带孔部件200的两端的孔都需要卡入扣环100时,先将带孔部件200一端的孔口移至卡合装置3的扣环100出口,将扣环100卡入此端孔口内,然后主杆310翻转一百八十度,将另一端的孔口对齐扣环100出口,再将下一个扣环100卡入这个孔口内。这种翻转在其他步骤中也适用,如在夹持部31接料时,为方便接料,主杆310可以转动到适应接料的角度来接受料,这样就更加灵活,便于进料装置4的设置。在焊接时也可以这样应用,主杆310可以转动,从而便于进行焊接操作。主杆310转动的角度可以是任意的,这样就可以适应多种需求。主杆310的转动由设置在基座7上的电机71带动转动,电机71的控制由加工设备中设置的程序控制,基座7上设有气动装置10控制夹持部31的夹持和松开。
这种夹持部31可转动的结构有利于加工设备工作的连续性,便于设备中的其他结构的设置和加工设备整体结构的优化。利用第一支杆311和第二支杆312绕支点313的运动控制第一支杆311与第二支杆312之间的距离变化,从而夹持和松开带孔部件200,这样的控制比较灵活,可以适用于不同形状、不同尺寸的带孔部件200。
进料装置4包括进料通道41,进料通道41的形状和带孔部件200的形状一样,尺寸也和带孔部件200的外形尺寸配合,这样就方便带孔部件200的进料。夹持部31在进料通道41外等待带孔部件200的进入,夹持部31的夹持孔314与出料口410对齐,带孔部件200进入夹持孔314。进料装置4还包括定位装置42,在带孔部件200自进料通道41的出料口410移动到夹持孔314的一端时,所述定位装置42包括位于夹持孔314另一端的一个定位杆421,所述定位杆421是可伸缩的,加工设备上设有气动装置10控制定位杆421的伸缩,当夹持部31还没有移动到进料通道41处时,定位杆421是收缩的,这样就不会影响到夹持部31的移动,当夹持部31移动到进料通道41处时,定位杆421伸出,挡在夹持孔314外,这样,带孔部件200进入夹持孔314后,继续向夹持孔314内运动,直到被定位杆421挡住,此时带孔部件200停止在夹持孔314内的轴向运动,夹持部31将带孔部件200夹紧,保证每次夹持时,夹持部31与定位杆421之间的距离是定值,这个定值的设定是根据夹持部31夹持带孔部件200运动至孔口20与卡合装置3的扣环出口32平齐时,带孔部件200的孔口201与扣环出口32之间的距离设定的,这个距离是为了保证扣环100卡入带孔部件200的精确度,上述定值的设定可以是,在进行卡合时,夹持部31到扣环出口32的距离值减去孔口201与扣环出口32的距离值,也可以根据需要设定。然后夹持部31运动至其他位置进行加工,定位杆421的作用时保证每个带孔部件200在被夹持部31夹持时,相对于夹持部31都是处于相同的位置,这样在进行扣环100卡入带孔部件200时,使带孔部件200的孔口201与扣环出口32之间的距离是始终一致的,可以保证扣环100卡入的精确度,通过合理的设置,使得扣环100在卡入带孔部件200时,能够正好卡入带孔部件200的空口内,又不会损坏到带孔部件200。定位杆421可以是圆杆形的,也可以是其他形状的,例如矩形杆,矩形块,可以挡住带孔部件200在夹持孔314内的轴向运动即可。
在进行扣环100卡入带孔部件200内之前,为了让扣环100更加顺利卡入的带孔部件200内,还可以进行带孔部件200的清理,加工设备的清理装置43包括清理杆431,清理杆431的尺寸大小与带孔部件200的孔口201尺寸是相配合设计的,即清理帮可以正好插入进带孔部件200的孔口201内,清理杆431插入的深度不需要太深,只需要保证扣环100卡入带孔部件200孔口201内的深度是洁净的即可。由于在制造带孔部件200时可能会在孔口201内残留一些杂质或者毛刺,这样就影响了扣环100卡入带孔部件200的孔口201内,在清理杆431将带孔部件200的孔口201清理后,就能够使扣环100轻松的卡入带孔部件200内,提高产品的良品率。
加工设备还包括振动上料盘8,振动上料盘8在进料装置4的进料通道41的进料口侧,振动上料盘8是用来将投入的带孔部件200进行自动排序并依此送入进料通道41的。振动上料盘8包括盘座和安装在盘座上的盘体,盘体包括上料轨道81,上料轨道81呈螺旋形自盘体的盘底上升,上料轨道上设有轨道凹槽,轨道凹槽是上料轨道81向盘体的侧壁倾斜形成的,这样可防止带孔部件200在沿螺旋形上升时落下。上料轨道81每隔适当的行程后,上料轨道81的宽度会变窄,从适应三个带孔部件200并排运行变为适应两个带孔部件200并排运行,再变为只允许一个带孔部件200运行的宽度,在上料轨道81宽度变化的位置,由宽变窄时,宽出的部分直接设置断口,呈悬崖状,多余的带孔部件200就会自断口落至盘体的盘底处,重新自盘底开始上升,这样就保证在进入进料通道41时,是单个带孔部件200孔口201对着孔口201依次序排列,从而保证正常进料。在带孔部件200进入进料通道41之前,振动上料盘8上还设有盖板,盖板设在振动上料盘8的单个部件运行段,并在紧贴进料通道41的位置,盖板至少盖住最靠近进料通道41的一个带孔部件200,盖板沿上料轨道81的长度可以设置的较长,封盖主多个带孔部件200,这样在进料通道41关闭时,振动上料盘8继续工作,可以保证至少后续的一个带孔部件200处于正常进料位置,准备进入进料通道41,当进料通道41重新打开可以进料时,后续的带孔部件200就可以继续正常进入进料通道41,在其他装置暂停工作后又继续工作时,这样的设置可以保证工作的连续性,增加了设备加工的灵活性。
焊接装置5包括焊接头51,焊接头51有两个,这样,当夹持部31将已经卡入扣环100的带孔部件200移至焊接装置5处时,可以同时焊接扣环100与带孔部件200接触的两个部位,提高焊接的效率。在完成一端的扣环100焊接后,夹持部31会翻转一百八十度,进行另一端扣环100的焊接。焊接头51也可以设置为一个焊接头51,在扣环100与带孔部件200接触的两个部位焊接。焊接装置5也可以根据实际加工需要换位其他设备,其他的固定连接装置,如释放胶水的装置,将部件粘结在一起。邻近焊接装置5还设有摄像头,与摄像头相连接的有屏幕,操作者可以通过屏幕看到焊接时的情况,观察焊接的部位是否准确,这样就便于控制产品的良品率,进一步保证生产的稳定。
基座7安装在丝杠6上,这样基座7通过丝杠6来运动,可以精确的控制基座7的运动位置,从而保证加工的稳定。丝杠6的转动由气缸装置来控制,气缸装置控制方便。加工设备上还设置有滑轨13,基座7还安装在滑轨13上。夹持部31在卡合装置3处进行卡合操作时,可能会受到一部分冲击力的作用,影响基座7和丝杠6,从而影响加工的精度,设置滑轨13后,这样由滑轨13和丝杠6共同承担冲击力,从而减小对滑轨13和丝杠6的影响,滑轨13设置在更靠近夹持部31的一侧,并且滑轨13的直径也比较大,保证足够承受一定的冲击力。滑轨13可以是一根也可以是两根,或者更多,两根滑轨13更稳定,可承受的冲击力更大,两根滑轨13分别在丝杠6的两侧位置,这样承受力更均匀。
加工设备中各个部件的运动由设定的程序进行控制,本实施例中的设备都是通过气缸装置控制来完成运动的,本设备加工的是比较小的零件,所需要的功率不需要太大,所以气动装置10就能够满足本设备加工的需要,并且气动装置10的响应速度较快,适应于高效率的生产加工,气动装置10的性价比也比较高。加工设备设置的程序控制这些气动装置10的进气和出气即可,便于控制。加工设备还包括控制面板,控制面板上显示部件的参数和控制的按钮,通过合理的设置,将气动装置10的运动和部件的运动匹配合适。
首饰的加工方法,包括将带孔部件200移到卡合装置3处,将扣环100卡入带孔部件200的孔口201内。人工操作时,由于扣环100的尺寸较小,操作工人长期进行简单的重复性操作,会感到疲惫,容易出错,导致次品或者废品的出现,而且人工成本较高,不便于工业化大批量生产。这种生产方法取代了人工将扣环100卡入带孔部件200,从而节省了大量的人工操作,并且由机器进行操作,能够保证产品的良品率,既降低了人工成本又保证了产品的质量。
在扣环10卡入带孔部件200后,首饰的加工方法还包括将扣环100与带孔部件200的接触部位焊接的步骤,焊接可以是两个焊接头51分别焊接两个接触部位,这样焊接的效率较高,也可以是一个焊接头51依次焊接两个接触部位,
在带孔部件200被夹持的同时,还包括带孔部件200的定位步骤,保证在夹持带孔部件200时,都是在同样的位置、以同样的状态夹持带孔部件200,,在夹持带孔部件200时,带孔部件200的孔口201到卡合装置的距离是定值,这样在进行扣环100卡入带孔部件200时,保证卡入的精确度,提高产品的良品率。
在带孔部件200被移动至卡合装置3处之前,还包括带孔部件200的清理步骤,将带孔部件200的孔口201内清理干净,可以使用一根清理杆431插入孔口201内即可,所述清理杆431的尺寸与带孔部件200的孔的尺寸配合。
带孔部件200的孔是通孔时,在进行卡合步骤时,可以先进行孔的一端的卡入,在将带孔部件200翻转一百八十度,在进行孔的另一端的卡入即可,这样可以提高加工效率。在进行清理步骤时也可以使用同样的方法进行孔的两端的清理,在进行焊接步骤时同样可以使用此方法进行两端的焊接,提高加工效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。