CN112338004A - 一种金属弹片自动化生产系统及生产工艺 - Google Patents

一种金属弹片自动化生产系统及生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及金属弹片生产技术领域,尤其涉及一种金属弹片自动化生产系统及生产工艺。该生产系统包括弹片成型设备,该弹片成型设备包括工作台和固定在工作台上的弹片上料装置、弹片搬移装置、弹片折弯装置和下料装置;弹片上料装置用于弹片的上料;弹片搬移装置用于将弹片搬移至不同工位;弹片折弯装置用于将弹片折弯设定角度;下料装置用于将弹片下料输出。该生产系统通过设置弹片上料装置、弹片搬移装置、弹片折弯装置和下料装置实现弹片的自动加工流转,提高整个设备的自动化程度。

Description

一种金属弹片自动化生产系统及生产工艺
技术领域
本发明涉及金属弹片生产技术领域,尤其涉及一种金属弹片自动化生产系统及生产工艺。
背景技术
金属弹片属于冲压件,采用不锈钢或者锰料经过热处理后制成,是开关上的一个重要组成部分,借助于金属弹片的的导通性,在操作者和产品之间起到一个优质的开关的作用。金属弹片生产是通过冲压模具冷冲压加工。随着五金件逐渐成为电视机、电脑、空调、通讯设备、电子仪器仪表、音响功放等电子电气设备中的开关电源的一个重要组成部分,金属弹片成型就显得尤为重要。
现有的金属弹片生产技术例如中国国家知识产权局公开了公开号为CN208853562U,专利名称为一种五金弹片的冲压模具,包括上模座、上垫板、凸模板、卸料板、凹模板及下模座;还包括分设在冲压模具横向两端的弹片进料槽和弹片下料槽;所述下模座设竖向延伸的导柱且所述导柱能活动插入设在上模座对应位置处的轴套内,匹配所述冲压模具的合模/脱模;所述凸模板上设有若干成型凸模,所述若干成型模包括沿弹片的送料方向设置的侧刃冲孔模、切边模、异形孔模、弯曲模及裁断模,所述若干成型模能贯穿所述卸料板并与所述凹模板沿弹片的送料方向依次设置的侧刃冲孔部、切边部、冲异形孔部、弯曲部和裁断部匹配对应;所述若干成型模配合所述凹模板将弹片材料依次进行侧刃冲孔、切边、冲异形孔、弯曲和裁断而成型单体的弹片。
现有技术存在以下不足:1、对弹片进行成型时,采用人工在单个工作台单独完成各个工序,而后再通过输送线将产品流送至下一工作台进行下一工序加工,最终完成整个弹片成型过程;而每个工序加工时都需要人工进行参与并且进行辅助下料流转,影响整个装置的加工效率,并且造成整个设备的自动化程度较低。2、对弹片进行搬移时,先采用气爪手将弹片抓取,而后驱动机构动作带动气爪手移动到相应工位完成弹片搬移过程;而弹片为较薄金属片,在受力较大时容易发生变形;而气爪手为了保证弹片抓取时不会掉落一般对弹片施加较大的力,从而引起抓取后弹片的变形,降低弹片成型质量。3、在驱动搬移头上下运动时,先采用电机带动与电机相连接的丝杆转动,而后丝杆转动带动与搬移头相连接的螺母上下运动完成搬移头的驱动;而丝杆本身具有一定的长度,并且需要对丝杆两端安装固定座以对丝杆进行固定,从而造成整个丝杆在竖直方向的长度较长,增加了设备的复杂度;而搬移头搬移弹片时仅需要将弹片搬移至高于弹片定位治具的位置,即弹片需要上下运动的距离较小,当采用较长的丝杆时也会造成丝杆行程的浪费。4、对弹片进行折弯时,先将弹片搬移至相应下治具中定位,而后上治具下压,直接将弹片多个折弯位置同时折弯一次成型;而弹片具有一定的弹性,在折弯后会发生一定程度的回弹;当弹片一次折弯位置较多或者部分折弯位置折弯角度较大时,弹片一次折弯产生的变形量较多,相应的弹片产生的回弹量也较多;从而造成弹片一次成型时回弹量较大,不利于弹片精确成型。
发明内容
本发明的目的是:针对上述问题,提出通过设置弹片上料装置、弹片搬移装置、弹片折弯装置和下料装置实现弹片的自动加工流转,提高整个设备的自动化程度的一种金属弹片自动化生产系统及方法。
为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:一种金属弹片自动化生产系统,该生产系统包括弹片成型设备,该弹片成型设备包括工作台和固定在工作台上的弹片上料装置、弹片搬移装置、弹片折弯装置和下料装置;弹片搬移装置输出端分别与弹片上料装置出料口、弹片折弯装置输出端和下料装置输入端相衔接;弹片上料装置用于弹片的上料;弹片搬移装置用于将弹片搬移至不同工位;弹片折弯装置用于将弹片折弯设定角度;下料装置用于将弹片下料输出;弹片搬移装置包括搬移机架、搬移驱动机构和搬移头;搬移机架固定在工作台上,搬移驱动机构固定在搬移机架上;搬移驱动机构输出端与搬移头相连接,搬移头与弹片相接触,并且多个搬移头在搬移驱动机构的带动下分别与弹片折弯装置相应工位相衔接;搬移驱动机构用于带动搬移头运动;搬移头用于将弹片抓取;弹片折弯装置包括折弯机架和固定在折弯机架上的折弯成型机构和折弯检测机构;折弯成型机构输出端和折弯检测机构输出端分别与弹片相接触,并且折弯成型机构和折弯检测机构分别与弹片搬移装置输出端相衔接;折弯成型机构用于将弹片不同部位折弯设定的角度;折弯检测机构用于对弹片的折弯情况进行检测。
作为优选,搬移头包括搬移底座、盖板、吸气组件和吸取头;搬移底座包括底座通气孔;吸取头包括吸取通气孔;底座通气孔一端与吸气组件输出端相连通,底座通气孔另一端与吸取通气孔输入端相连通,吸取通气孔输出端与弹片相接触;吸气组件输入端与真空装置相连通;吸气组件用于为吸取头提供吸力;吸取头用于将弹片吸取搬移。盖板下表面与底座通气孔相连通;吸取头还包括弹片定位孔;弹片定位孔位于吸取头下侧,弹片定位孔与吸取通气孔相连通,并且弹片定位孔与弹片相连接;弹片定位孔为方形孔,并且方形孔内侧面与弹片外侧相配合;搬移头还包括下移导轨和下移滑块;下移导轨与搬移驱动机构输出端相连接,下移滑块与搬移底座相连接;搬移头还包括拉紧弹簧;拉紧弹簧一端与搬移驱动机构输出端相连接,拉紧弹簧另一端与搬移底座相连接。
作为优选,搬移驱动机构包括前后驱动组件和上下驱动组件;前后驱动组件固定在搬移机架上,前后驱动组件输出端与上下驱动组件相连接;上下驱动组件输出端与多个搬移头相连接;前后驱动组件用于带动上下驱动组件和多个搬移头前后移动;上下驱动组件用于带动多个搬移头上下移动;上下驱动组件包括上下驱动电机、驱动连接杆、驱动滚轮和上下驱动头;上下驱动电机固定在搬移机架上,上下驱动电机输出端与驱动连接杆后端相连接;驱动连接杆前端包括驱动连接孔;驱动连接孔不与上下驱动电机输出端同心,并且驱动滚轮与驱动连接孔相连接;驱动滚轮输出端与上下驱动头相应滑槽相配合;上下驱动头用于带动多个搬移头上下移动。
作为优选,上下驱动头包括驱动头导轨滑块和上下驱动板;驱动头导轨滑块中的导轨固定在前后驱动组件输出端,驱动头导轨滑块中的滑块与上下驱动板相连接,并且上下驱动板与多个搬移头相连接;上下驱动板包括多个驱动板凹槽;多个搬移头分别与多个驱动板凹槽相配合;上下驱动板为掏空结构;上下驱动电机和驱动连接杆之间通过联轴器相连接;前后驱动组件包括前后驱动电机、前后丝杆导轨和前后驱动板;前后驱动电机固定在搬移机架上,前后驱动电机输出端与前后丝杆导轨中的丝杆相连接;前后丝杆导轨中的滑块与前后驱动板相连接,前后驱动板与上下驱动组件相连接;上下驱动组件还包括感应片和传感器;感应片固定在驱动连接杆上,传感器固定在搬移机架上,并且感应片边缘与传感器输入端相衔接;传感器有多个,并且多个传感器沿着感应片四周分布。
作为优选,折弯成型机构包括第一折弯组件、第二折弯组件和第三折弯组件;第一折弯组件包括第一折弯驱动和第一压折元件;第二折弯组件包括第二折弯驱动和第二压折元件;第三折弯组件包括第三折弯驱动和第三压折元件;第一压折元件输出端和第二压折元件输出端都与弹片第一折弯位置相接触并且将第一折弯位置分别折弯至不同的角度;第三压折元件输出端与弹片第二折弯位置相接触;第一折弯驱动、第二折弯驱动和第三折弯驱动分别用于对第一压折元件、第二压折元件和第三压折元件的驱动;第一压折元件、第二压折元件和第三压折元件用于将弹片折弯至设定角度。
作为优选,第一折弯驱动、第二折弯驱动和第三折弯驱动都为伺服压力机;第一压折元件和第二压折元件都包括上折弯座、上治具、下折弯座和下治具;第一压折元件的上折弯座和第二压折元件上折弯座分别与第一折弯驱动输出端和第二折弯驱动输出端相连接;上折弯座输出端与上治具相连接;下折弯座固定在折弯机架上,下治具与下折弯座相连接;上治具和下治具分别与弹片相接触,并且上治具和下治具上下对齐;上治具包括上治具本体、上治具定位孔和上治具压块;多个上治具定位孔分别与下治具相连接;上治具压块与弹片第一折弯位置相接触。上治具压块包括上折弯面;上折弯面为斜面;第一压折元件的上折弯面和第二压折元件的上折弯面分别与弹片第一折弯位置相接触,第一压折元件的上折弯面将弹片第一折弯位置折弯至中间角度,第二压折元件的上折弯面将弹片第一折弯位置折弯至设定角度;下治具包括下治具本体、下治具定位块和下治具凹槽;下治具定位块与上治具定位孔相配合,下治具凹槽与弹片相配合;下治具凹槽包括下折弯面;下折弯面为斜线,并且下折弯面的倾斜角度与上折弯面的倾斜角度相匹配。
作为优选,第三压折元件包括第三上折弯座、第三上治具、第三下折弯座和第三下治具;第三上折弯座与第三折弯驱动输出端相连接,并且第三上折弯座输出端与第三上治具相连接;第三下折弯座固定在折弯机架上,第三下治具与第三下折弯座相连接;第三上治具和第三下治具分别与弹片相接触,并且第三上治具和第三下治具上下对齐;第三下治具包括第三下治具本体、第三治具定位面和第三下治具折弯面;第三治具定位面与弹片第一折弯位置相接触,第三下治具折弯面与弹片第二折弯位置相接触,并且第三下治具折弯面倾斜角度与第二折弯位置的折弯角度相同。
另外,本发明还公开了一种金属弹片自动化生产工艺,该生产工艺包括弹片成型,弹片成型包括以下的步骤:
(S1)弹片上料:弹片上料装置将多个弹片连续上料;
(S2)弹片搬移:搬移头将弹片吸取后,搬移驱动机构动作带动搬移头运动将弹片输送至下一工位;
(S3)弹片折弯及检测:弹片折弯装置对弹片进行多次折弯并且对弹片折弯情况进行检测;
(S4)弹片下料:下料装置对折弯后的弹片进行下料完成金属弹片成型过程。
本发明采用上述技术方案的一种金属弹片自动化生产系统及方法的优点是:
1、通过设置搬移底座、吸气组件和吸取头;搬移头运动至与弹片相衔接工位后,搬移驱动机构带动搬移头下移,吸取头中的弹片定位孔与弹片相配合;吸气组件沿着底座通气孔和吸取通气孔提供吸力将弹片吸取;搬移驱动机构动作带动弹片移动至下一工位完成弹片吸取过程。而吸取头对弹片的搬移采用的真空装置吸取的方式;真空装置吸取弹片时采用气体吸力吸取为柔性抓取,不会像气爪手抓取弹片时对弹片施加较大的夹紧力;从而避免了弹片在抓取时产生的变形,提高了弹片成型的质量。
2、通过设置上下驱动组件;上下驱动头运动至搬移工位上方后,上下驱动电机动作依次带动驱动连接杆和驱动滚轮转动;驱动滚轮转动带动与之相配合的上下驱动板上下移动,与上下驱动板相连接的搬移头动作将弹片吸取;前后驱动电机动作带动搬移头运动到下一工位完成弹片搬移驱动过程。而驱动搬移头上下移动是采用上下驱动电机转动带动与上下驱动电机转动中心位置偏心的驱动滚轮来实现的;偏心的驱动滚轮直接通过驱动连接杆与上下驱动电机输出端相连接,不需要对其两端安装固定座等装置,降低了设备的复杂度;同时,偏心的驱动滚轮相对于上下驱动电机转动中心只需要偏移很短的距离即可满足弹片上下搬移的微小距离,即偏心的驱动滚轮在竖直方向的长度较短,并且驱动滚轮偏移的微小距离能刚好满足弹片所需的搬移距离;从而减少了整个机构在竖直方向的长度,并且避免了采用丝杆时丝杆长行程的浪费。
3、通过设置折弯成型机构;搬移驱动机构将弹片搬移至第一压折元件后,第一折弯驱动带动第一压折元件的上治具下移将弹片的第一折弯位置折弯设定角度;第二压折元件中的上治具下移将弹片的第一折弯位置二次折弯至设定角度;折弯检测机构对弹片第一折弯位置进行检测;第三压折元件中的第三上治具下移将弹片的第二折弯位置折弯至设定角度完成弹片折弯过程。而整个折弯过程中对弹片折弯角度较大的第一折弯位置进行了两次折弯;第一压折元件先将弹片第一折弯位置折弯至中间角度,而后第二压折元件将弹片第一折弯位置折弯至最终角度;即将折弯角度较大的第一折弯位置分成了两次折弯角度较小的折弯,每次折弯后的变形与一次折弯较大的角度相比变形量较小;对弹片第一折弯位置两次成型的后一次角度较小的折弯与一次折弯成型时角度较大的折弯相比折弯变形较小,折弯回弹量较少,第一折弯位置折弯较精确;同时,弹片的第二折弯位置也采用了单独折弯的方式,即将第一折弯位置折弯至设定角度后再折弯第二折弯位置;与对两个折弯位置同时折弯相比,此种方式折弯时第一折弯位置已经达到折弯角度,只需对第二折弯位置进行折弯;即对弹片第二折弯位置单独折弯与同时对两个位置折弯相比弹片整体折弯位置较少,折弯的变形量较少;即第二折弯位置弹片的回弹量也更少,从而保证了弹片的精确成型。
附图说明
图1为弹片成型方法的流程框图。
图2为弹片的产品结构示意图。
图3为弹片搬移装置的结构示意图。
图4为搬移头的结构示意图。
图5为搬移头的局部剖结构示意图。
图6为吸取头的结构示意图。
图7为搬移驱动机构的结构示意图。
图8为驱动连接杆和驱动滚轮的结构示意图。
图9为上下驱动组件的局部放大结构示意图。
图10为弹片折弯装置的结构示意图。
图11为第一压折元件的结构示意图。
图12为上治具的结构示意图。
图13为下治具的结构示意图。
图14为第三压折元件的结构示意图。
图15为第三下治具的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
如图1-15所示的一种金属弹片自动化生产系统,该生产系统包括弹片成型设备,该弹片成型设备包括工作台和固定在工作台上的弹片上料装置、弹片搬移装置1、弹片折弯装置2和下料装置;弹片搬移装置1输出端分别与弹片上料装置出料口、弹片折弯装置2输出端和下料装置输入端相衔接;弹片上料装置用于弹片的上料;弹片搬移装置1用于将弹片搬移至不同工位;弹片折弯装置2用于将弹片折弯设定角度;下料装置用于将弹片下料输出。
弹片的产品流动方向为:弹片上料装置到弹片搬移装置1到弹片折弯装置2到下料装置。
如图2所示为弹片的产品结构示意图。弹片a为挂钩形状,弹片包括第一折弯位置b和第二折弯位置c;弹片折弯装置2对第一折弯位置b进行两次折弯以达到设定的折弯角度,并且弹片折弯装置2对第二折弯位置c进行一次折弯以达到设定的折弯角度。
如图3所示,弹片搬移装置1包括搬移机架11、搬移驱动机构12和搬移头13;搬移机架11固定在工作台上,搬移驱动机构12固定在搬移机架11上;搬移驱动机构12输出端与搬移头13相连接,搬移头13与弹片相接触,并且多个搬移头13在搬移驱动机构12的带动下分别与弹片折弯装置2相应工位相衔接;搬移驱动机构12用于带动搬移头13运动;搬移头13用于将弹片抓取。
如图4、图5、图6所示,搬移头13包括搬移底座14、盖板15、吸气组件16和吸取头17;搬移底座14包括底座通气孔141;吸取头17包括吸取通气孔171;底座通气孔141一端与吸气组件16输出端相连通,底座通气孔141另一端与吸取通气孔171输入端相连通,吸取通气孔171输出端与弹片相接触;吸气组件16输入端与真空装置相连通;吸气组件16用于为吸取头17提供吸力;吸取头17用于将弹片吸取搬移。盖板15下表面与底座通气孔141相连通;吸取头17还包括弹片定位孔172;弹片定位孔172位于吸取头17下侧,弹片定位孔172与吸取通气孔171相连通,并且弹片定位孔172与弹片相连接;弹片定位孔172为方形孔,并且方形孔内侧面与弹片外侧相配合;搬移头13还包括下移导轨131和下移滑块132;下移导轨131与搬移驱动机构12输出端相连接,下移滑块132与搬移底座14相连接;搬移头13还包括拉紧弹簧133;拉紧弹簧133一端与搬移驱动机构12输出端相连接,拉紧弹簧133另一端与搬移底座14相连接。
搬移头13在工作过程中:1)搬移驱动机构12动作带动搬移头13运动至与弹片相衔接工位;2)搬移驱动机构12带动搬移头13下移,吸取头17中的弹片定位孔172与弹片相配合;3)吸气组件16沿着底座通气孔141和吸取通气孔171提供吸力将弹片吸取;4)搬移驱动机构12动作带动弹片移动至下一工位完成弹片吸取过程。
搬移头13解决了对弹片进行搬移时,先采用气爪手将弹片抓取,而后驱动机构动作带动气爪手移动到相应工位完成弹片搬移过程;而弹片为较薄金属片,在受力较大时容易发生变形;而气爪手为了保证弹片抓取时不会掉落一般对弹片施加较大的力,从而引起抓取后弹片的变形,降低弹片成型质量的问题。通过设置搬移底座14、吸气组件16和吸取头17;搬移头13运动至与弹片相衔接工位后,搬移驱动机构12带动搬移头13下移,吸取头17中的弹片定位孔172与弹片相配合;吸气组件16沿着底座通气孔141和吸取通气孔171提供吸力将弹片吸取;搬移驱动机构12动作带动弹片移动至下一工位完成弹片吸取过程。而吸取头17对弹片的搬移采用的真空装置吸取的方式;真空装置吸取弹片时采用气体吸力吸取为柔性抓取,不会像气爪手抓取弹片时对弹片施加较大的夹紧力;从而避免了弹片在抓取时产生的变形,提高了弹片成型的质量。
如图7、图8、图9所示,搬移驱动机构12包括前后驱动组件121和上下驱动组件122;前后驱动组件121固定在搬移机架11上,前后驱动组件121输出端与上下驱动组件122相连接;上下驱动组件122输出端与多个搬移头13相连接;前后驱动组件121用于带动上下驱动组件122和多个搬移头13前后移动;上下驱动组件122用于带动多个搬移头13上下移动;上下驱动组件122包括上下驱动电机123、驱动连接杆124、驱动滚轮125和上下驱动头126;上下驱动电机123固定在搬移机架11上,上下驱动电机123输出端与驱动连接杆124后端相连接;驱动连接杆124前端包括驱动连接孔127;驱动连接孔127不与上下驱动电机123输出端同心,并且驱动滚轮125与驱动连接孔127相连接;驱动滚轮125输出端与上下驱动头126相应滑槽相配合;上下驱动头126用于带动多个搬移头13上下移动。上下驱动头126包括驱动头导轨滑块1261和上下驱动板1262;驱动头导轨滑块1261中的导轨固定在前后驱动组件121输出端,驱动头导轨滑块1261中的滑块与上下驱动板1262相连接,并且上下驱动板1262与多个搬移头13相连接;上下驱动板1262包括多个驱动板凹槽1263;多个搬移头13分别与多个驱动板凹槽1263相配合;上下驱动板1262为掏空结构;上下驱动电机123和驱动连接杆124之间通过联轴器相连接;前后驱动组件121包括前后驱动电机1211、前后丝杆导轨1212和前后驱动板1213;前后驱动电机1211固定在搬移机架11上,前后驱动电机1211输出端与前后丝杆导轨1212中的丝杆相连接;前后丝杆导轨1212中的滑块与前后驱动板1213相连接,前后驱动板1213与上下驱动组件122相连接;上下驱动组件122还包括感应片1221和传感器1222;感应片1221固定在驱动连接杆124上,传感器1222固定在搬移机架11上,并且感应片1221边缘与传感器1222输入端相衔接;传感器1222有多个,并且多个传感器1222沿着感应片1221四周分布。
搬移驱动机构12在工作过程中:1)前后驱动电机1211动作带动上下驱动头126沿着前后丝杆导轨1212运动至搬移工位上方;2)上下驱动电机123动作依次带动驱动连接杆124和驱动滚轮125转动;3)驱动滚轮125转动带动与之相配合的上下驱动板1262上下移动,与上下驱动板1262相连接的搬移头13动作将弹片吸取;4)前后驱动电机1211动作带动搬移头13运动到下一工位完成弹片搬移驱动过程。
搬移驱动机构12解决了在驱动搬移头上下运动时,先采用电机带动与电机相连接的丝杆转动,而后丝杆转动带动与搬移头相连接的螺母上下运动完成搬移头的驱动;而丝杆本身具有一定的长度,并且需要对丝杆两端安装固定座以对丝杆进行固定,从而造成整个丝杆在竖直方向的长度较长,增加了设备的复杂度;而搬移头搬移弹片时仅需要将弹片搬移至高于弹片定位治具的位置,即弹片需要上下运动的距离较小,当采用较长的丝杆时也会造成丝杆行程的浪费的问题。通过设置上下驱动组件122;上下驱动头126运动至搬移工位上方后,上下驱动电机123动作依次带动驱动连接杆124和驱动滚轮125转动;驱动滚轮125转动带动与之相配合的上下驱动板1262上下移动,与上下驱动板1262相连接的搬移头13动作将弹片吸取;前后驱动电机1211动作带动搬移头13运动到下一工位完成弹片搬移驱动过程。而驱动搬移头13上下移动是采用上下驱动电机123转动带动与上下驱动电机123转动中心位置偏心的驱动滚轮125来实现的;偏心的驱动滚轮125直接通过驱动连接杆124与上下驱动电机123输出端相连接,不需要对其两端安装固定座等装置,降低了设备的复杂度;同时,偏心的驱动滚轮125相对于上下驱动电机123转动中心只需要偏移很短的距离即可满足弹片上下搬移的微小距离,即偏心的驱动滚轮125在竖直方向的长度较短,并且驱动滚轮125偏移的微小距离能刚好满足弹片所需的搬移距离;从而减少了整个机构在竖直方向的长度,并且避免了采用丝杆时丝杆长行程的浪费。
如图10所示,弹片折弯装置2包括折弯机架21和固定在折弯机架21上的折弯成型机构22和折弯检测机构23;折弯成型机构22输出端和折弯检测机构23输出端分别与弹片相接触,并且折弯成型机构22和折弯检测机构23分别与弹片搬移装置1输出端相衔接;折弯成型机构22用于将弹片不同部位折弯设定的角度;折弯检测机构23用于对弹片的折弯情况进行检测。折弯成型机构22包括第一折弯组件24、第二折弯组件25和第三折弯组件26;第一折弯组件24包括第一折弯驱动241和第一压折元件242;第二折弯组件25包括第二折弯驱动251和第二压折元件252;第三折弯组件26包括第三折弯驱动261和第三压折元件262;第一压折元件242输出端和第二压折元件252输出端都与弹片第一折弯位置相接触并且将第一折弯位置分别折弯至不同的角度;第三压折元件262输出端与弹片第二折弯位置相接触;第一折弯驱动241、第二折弯驱动251和第三折弯驱动261分别用于对第一压折元件242、第二压折元件252和第三压折元件262的驱动;第一压折元件242、第二压折元件252和第三压折元件262用于将弹片折弯至设定角度。第一折弯驱动241、第二折弯驱动251和第三折弯驱动261都为伺服压力机。
如图11所示,第一压折元件242和第二压折元件252都包括上折弯座2421、上治具2422、下折弯座2423和下治具2424;第一压折元件242的上折弯座2421和第二压折元件252上折弯座2421分别与第一折弯驱动241输出端和第二折弯驱动251输出端相连接;上折弯座2421输出端与上治具2422相连接;下折弯座2423固定在折弯机架21上,下治具2424与下折弯座2423相连接;上治具2422和下治具2424分别与弹片相接触,并且上治具2422和下治具2424上下对齐。
如图12所示,上治具2422包括上治具本体24221、上治具定位孔24222和上治具压块24223;多个上治具定位孔24222分别与下治具2424相连接;上治具压块24223与弹片第一折弯位置相接触。上治具压块24223包括上折弯面24224;上折弯面24224为斜面;第一压折元件242的上折弯面24224和第二压折元件252的上折弯面24224分别与弹片第一折弯位置相接触,第一压折元件242的上折弯面24224将弹片第一折弯位置折弯至中间角度,第二压折元件252的上折弯面24224将弹片第一折弯位置折弯至设定角度。
如图13所示,下治具2424包括下治具本体24241、下治具定位块24242和下治具凹槽24243;下治具定位块24242与上治具定位孔24222相配合,下治具凹槽24243与弹片相配合;下治具凹槽24243包括下折弯面24244;下折弯面24244为斜线,并且下折弯面24244的倾斜角度与上折弯面24224的倾斜角度相匹配。
如图14、图15所示,第三压折元件262包括第三上折弯座2621、第三上治具2622、第三下折弯座2623和第三下治具2624;第三上折弯座2621与第三折弯驱动261输出端相连接,并且第三上折弯座2621输出端与第三上治具2622相连接;第三下折弯座2623固定在折弯机架21上,第三下治具2624与第三下折弯座2623相连接;第三上治具2622和第三下治具2624分别与弹片相接触,并且第三上治具2622和第三下治具2624上下对齐;第三下治具2624包括第三下治具本体26241、第三治具定位面26242和第三下治具折弯面26243;第三治具定位面26242与弹片第一折弯位置相接触,第三下治具折弯面26243与弹片第二折弯位置相接触,并且第三下治具折弯面26243倾斜角度与第二折弯位置的折弯角度相同。
弹片折弯装置2在工作过程中:1)搬移驱动机构12动作将弹片搬移至第一压折元件242中的下治具2424中;2)第一折弯驱动241带动第一压折元件242的上治具2422下移将弹片的第一折弯位置折弯设定角度;3)第二压折元件252中的上治具2422下移将弹片的第一折弯位置二次折弯至设定角度;4)折弯检测机构23对弹片第一折弯位置进行检测;5)第三压折元件262中的第三上治具2622下移将弹片的第二折弯位置折弯至设定角度完成弹片折弯过程。
弹片折弯装置2解决了对弹片进行折弯时,先将弹片搬移至相应下治具中定位,而后上治具下压,直接将弹片多个折弯位置同时折弯一次成型;而弹片具有一定的弹性,在折弯后会发生一定程度的回弹;当弹片一次折弯位置较多或者部分折弯位置折弯角度较大时,弹片一次折弯产生的变形量较多,相应的弹片产生的回弹量也较多;从而造成弹片一次成型时回弹量较大,不利于弹片精确成型的问题。通过设置折弯成型机构22;搬移驱动机构12将弹片搬移至第一压折元件242后,第一折弯驱动241带动第一压折元件242的上治具2422下移将弹片的第一折弯位置折弯设定角度;第二压折元件252中的上治具2422下移将弹片的第一折弯位置二次折弯至设定角度;折弯检测机构23对弹片第一折弯位置进行检测;第三压折元件262中的第三上治具2622下移将弹片的第二折弯位置折弯至设定角度完成弹片折弯过程。而整个折弯过程中对弹片折弯角度较大的第一折弯位置进行了两次折弯;第一压折元件242先将弹片第一折弯位置折弯至中间角度,而后第二压折元件252将弹片第一折弯位置折弯至最终角度;即将折弯角度较大的第一折弯位置分成了两次折弯角度较小的折弯,每次折弯后的变形与一次折弯较大的角度相比变形量较小;对弹片第一折弯位置两次成型的后一次角度较小的折弯与一次折弯成型时角度较大的折弯相比折弯变形较小,折弯回弹量较少,第一折弯位置折弯较精确;同时,弹片的第二折弯位置也采用了单独折弯的方式,即将第一折弯位置折弯至设定角度后再折弯第二折弯位置;与对两个折弯位置同时折弯相比,此种方式折弯时第一折弯位置已经达到折弯角度,只需对第二折弯位置进行折弯;即对弹片第二折弯位置单独折弯与同时对两个位置折弯相比弹片整体折弯位置较少,折弯的变形量较少;即第二折弯位置弹片的回弹量也更少,从而保证了弹片的精确成型。
如图1所示的一种金属弹片自动化生产方法,该生产方法包括弹片成型,弹片成型包括以下的步骤:
(S1)弹片上料:弹片上料装置将多个弹片连续上料;
(S2)弹片搬移:搬移头13将弹片吸取后,搬移驱动机构12动作带动搬移头13运动将弹片输送至下一工位;
(S3)弹片折弯及检测:弹片折弯装置2对弹片进行多次折弯并且对弹片折弯情况进行检测;
(S4)弹片下料:下料装置对折弯后的弹片进行下料完成金属弹片成型过程。

Claims (10)

1.一种金属弹片自动化生产系统,该生产系统包括弹片成型设备,其特征在于,该弹片成型设备包括工作台和固定在工作台上的弹片上料装置、弹片搬移装置(1)、弹片折弯装置(2)和下料装置;弹片搬移装置(1)输出端分别与弹片上料装置出料口、弹片折弯装置(2)输出端和下料装置输入端相衔接;弹片上料装置用于弹片的上料;弹片搬移装置(1)用于将弹片搬移至不同工位;弹片折弯装置(2)用于将弹片折弯设定角度;下料装置用于将弹片下料输出;
弹片搬移装置(1)包括搬移机架(11)、搬移驱动机构(12)和搬移头(13);搬移机架(11)固定在工作台上,搬移驱动机构(12)固定在搬移机架(11)上;搬移驱动机构(12)输出端与搬移头(13)相连接,搬移头(13)与弹片相接触,并且多个搬移头(13)在搬移驱动机构(12)的带动下分别与弹片折弯装置(2)相应工位相衔接;搬移驱动机构(12)用于带动搬移头(13)运动;搬移头(13)用于将弹片抓取;
弹片折弯装置(2)包括折弯机架(21)和固定在折弯机架(21)上的折弯成型机构(22)和折弯检测机构(23);折弯成型机构(22)输出端和折弯检测机构(23)输出端分别与弹片相接触,并且折弯成型机构(22)和折弯检测机构(23)分别与弹片搬移装置(1)输出端相衔接;折弯成型机构(22)用于将弹片不同部位折弯设定的角度;折弯检测机构(23)用于对弹片的折弯情况进行检测。
2.根据权利要求1所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,搬移头(13)包括搬移底座(14)、盖板(15)、吸气组件(16)和吸取头(17);搬移底座(14)包括底座通气孔(141);吸取头(17)包括吸取通气孔(171);底座通气孔(141)一端与吸气组件(16)输出端相连通,底座通气孔(141)另一端与吸取通气孔(171)输入端相连通,吸取通气孔(171)输出端与弹片相接触;吸气组件(16)输入端与真空装置相连通;吸气组件(16)用于为吸取头(17)提供吸力;吸取头(17)用于将弹片吸取搬移。
3.根据权利要求2所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,盖板(15)下表面与底座通气孔(141)相连通;
吸取头(17)还包括弹片定位孔(172);弹片定位孔(172)位于吸取头(17)下侧,弹片定位孔(172)与吸取通气孔(171)相连通,并且弹片定位孔(172)与弹片相连接;
弹片定位孔(172)为方形孔,并且方形孔内侧面与弹片外侧相配合;
搬移头(13)还包括下移导轨(131)和下移滑块(132);下移导轨(131)与搬移驱动机构(12)输出端相连接,下移滑块(132)与搬移底座(14)相连接;
搬移头(13)还包括拉紧弹簧(133);拉紧弹簧(133)一端与搬移驱动机构(12)输出端相连接,拉紧弹簧(133)另一端与搬移底座(14)相连接。
4.根据权利要求1所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,搬移驱动机构(12)包括前后驱动组件(121)和上下驱动组件(122);前后驱动组件(121)固定在搬移机架(11)上,前后驱动组件(121)输出端与上下驱动组件(122)相连接;上下驱动组件(122)输出端与多个搬移头(13)相连接;前后驱动组件(121)用于带动上下驱动组件(122)和多个搬移头(13)前后移动;上下驱动组件(122)用于带动多个搬移头(13)上下移动;
上下驱动组件(122)包括上下驱动电机(123)、驱动连接杆(124)、驱动滚轮(125)和上下驱动头(126);上下驱动电机(123)固定在搬移机架(11)上,上下驱动电机(123)输出端与驱动连接杆(124)后端相连接;驱动连接杆(124)前端包括驱动连接孔(127);驱动连接孔(127)不与上下驱动电机(123)输出端同心,并且驱动滚轮(125)与驱动连接孔(127)相连接;驱动滚轮(125)输出端与上下驱动头(126)相应滑槽相配合;上下驱动头(126)用于带动多个搬移头(13)上下移动。
5.根据权利要求4所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,上下驱动头(126)包括驱动头导轨滑块(1261)和上下驱动板(1262);驱动头导轨滑块(1261)中的导轨固定在前后驱动组件(121)输出端,驱动头导轨滑块(1261)中的滑块与上下驱动板(1262)相连接,并且上下驱动板(1262)与多个搬移头(13)相连接;
上下驱动板(1262)包括多个驱动板凹槽(1263);多个搬移头(13)分别与多个驱动板凹槽(1263)相配合;
上下驱动板(1262)为掏空结构;
上下驱动电机(123)和驱动连接杆(124)之间通过联轴器相连接;
前后驱动组件(121)包括前后驱动电机(1211)、前后丝杆导轨(1212)和前后驱动板(1213);前后驱动电机(1211)固定在搬移机架(11)上,前后驱动电机(1211)输出端与前后丝杆导轨(1212)中的丝杆相连接;前后丝杆导轨(1212)中的滑块与前后驱动板(1213)相连接,前后驱动板(1213)与上下驱动组件(122)相连接;
上下驱动组件(122)还包括感应片(1221)和传感器(1222);感应片(1221)固定在驱动连接杆(124)上,传感器(1222)固定在搬移机架(11)上,并且感应片(1221)边缘与传感器(1222)输入端相衔接;
传感器(1222)有多个,并且多个传感器(1222)沿着感应片(1221)四周分布。
6.根据权利要求1所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,折弯成型机构(22)包括第一折弯组件(24)、第二折弯组件(25)和第三折弯组件(26);第一折弯组件(24)包括第一折弯驱动(241)和第一压折元件(242);第二折弯组件(25)包括第二折弯驱动(251)和第二压折元件(252);第三折弯组件(26)包括第三折弯驱动(261)和第三压折元件(262);第一压折元件(242)输出端和第二压折元件(252)输出端都与弹片第一折弯位置相接触并且将第一折弯位置分别折弯至不同的角度;第三压折元件(262)输出端与弹片第二折弯位置相接触;第一折弯驱动(241)、第二折弯驱动(251)和第三折弯驱动(261)分别用于对第一压折元件(242)、第二压折元件(252)和第三压折元件(262)的驱动;第一压折元件(242)、第二压折元件(252)和第三压折元件(262)用于将弹片折弯至设定角度。
7.根据权利要求6所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,第一折弯驱动(241)、第二折弯驱动(251)和第三折弯驱动(261)都为伺服压力机;
第一压折元件(242)和第二压折元件(252)都包括上折弯座(2421)、上治具(2422)、下折弯座(2423)和下治具(2424);第一压折元件(242)的上折弯座(2421)和第二压折元件(252)上折弯座(2421)分别与第一折弯驱动(241)输出端和第二折弯驱动(251)输出端相连接;上折弯座(2421)输出端与上治具(2422)相连接;下折弯座(2423)固定在折弯机架(21)上,下治具(2424)与下折弯座(2423)相连接;上治具(2422)和下治具(2424)分别与弹片相接触,并且上治具(2422)和下治具(2424)上下对齐;
上治具(2422)包括上治具本体(24221)、上治具定位孔(24222)和上治具压块(24223);多个上治具定位孔(24222)分别与下治具(2424)相连接;上治具压块(24223)与弹片第一折弯位置相接触。
8.根据权利要求6所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,上治具压块(24223)包括上折弯面(24224);上折弯面(24224)为斜面;第一压折元件(242)的上折弯面(24224)和第二压折元件(252)的上折弯面(24224)分别与弹片第一折弯位置相接触,第一压折元件(242)的上折弯面(24224)将弹片第一折弯位置折弯至中间角度,第二压折元件(252)的上折弯面(24224)将弹片第一折弯位置折弯至设定角度;
下治具(2424)包括下治具本体(24241)、下治具定位块(24242)和下治具凹槽(24243);下治具定位块(24242)与上治具定位孔(24222)相配合,下治具凹槽(24243)与弹片相配合;
下治具凹槽(24243)包括下折弯面(24244);下折弯面(24244)为斜线,并且下折弯面(24244)的倾斜角度与上折弯面(24224)的倾斜角度相匹配。
9.根据权利要求6所述一种金属弹片自动化生产系统,其特征在于,第三压折元件(262)包括第三上折弯座(2621)、第三上治具(2622)、第三下折弯座(2623)和第三下治具(2624);第三上折弯座(2621)与第三折弯驱动(261)输出端相连接,并且第三上折弯座(2621)输出端与第三上治具(2622)相连接;第三下折弯座(2623)固定在折弯机架(21)上,第三下治具(2624)与第三下折弯座(2623)相连接;第三上治具(2622)和第三下治具(2624)分别与弹片相接触,并且第三上治具(2622)和第三下治具(2624)上下对齐;
第三下治具(2624)包括第三下治具本体(26241)、第三治具定位面(26242)和第三下治具折弯面(26243);第三治具定位面(26242)与弹片第一折弯位置相接触,第三下治具折弯面(26243)与弹片第二折弯位置相接触,并且第三下治具折弯面(26243)倾斜角度与第二折弯位置的折弯角度相同。
10.一种金属弹片生产方法,该生产方法包括弹片成型,其特征在于,弹片成型包括以下的步骤:
(S1)弹片上料:弹片上料装置将多个弹片连续上料;
(S2)弹片搬移:搬移头(13)将弹片吸取后,搬移驱动机构(12)动作带动搬移头(13)运动将弹片输送至下一工位;
(S3)弹片折弯及检测:弹片折弯装置(2)对弹片进行多次折弯并且对弹片折弯情况进行检测;
(S4)弹片下料:下料装置对折弯后的弹片进行下料完成金属弹片成型过程。
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CN116504581A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 深圳市圆朗智能科技有限公司 一种专用于继电器的簧片组装设备

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