CN112427526A - 一种微动开关自动化生产系统及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微动开关领域，尤其涉及一种微动开关自动化生产系统及方法。该生产系统包括弹片组装设备，该设备包括工作台和固定在工作台上的支架上料装置、治具输送装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置；支架上料装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置分别与治具输送装置相应工位相衔接，并且多个弹片压装装置分别位于翻转装置前后侧。该生产系统通过设置支架上料装置、治具输送装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置实现微动开关弹片和支架的自动加工流转，提高整个设备的自动化程度。

Description

一种微动开关自动化生产系统及生产工艺

技术领域

本发明涉及微动开关领域，尤其涉及一种微动开关自动化生产系统及生产工艺。

背景技术

微动开关是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有驱动杆的一种开关，因为其开关的触点间距比较小，故名微动开关，又叫灵敏开关。外机械力通过传动元件（按销、按钮、杠杆、滚轮等）将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。而微动开关弹片和微动开关支架的组装对微动开关的性能有着重要的影响。弹片和支架组装的好坏直接影响着微动开关的灵敏度、准确度和使用寿命等性质。因此，对微动开关来说，其弹片和支架的组装过程就显得尤为重要。

中国发明专利申请（公开号CN210997358U，公开日：202007144）公开了一种微动开关端子与端盖的组装设备，其解决了现有微动开关端子与端盖的组装方式复杂和组装效率较低的技术问题，其设有工作台，工作台的两个侧面分别设有端子振动盘和端盖振动盘，端子震动盘的出料口设置端子直震滑道，端子直震滑道的出口处设有端子滑道，端子滑道上方设有检测机构，检测机构采用检测气缸驱动探针移动，端子滑道下方设有定位气缸，定位气缸的输出端设有与端子座相匹配的移动轴，定位气缸下方设有水平推送机构，水平推送机构通过推送气缸驱动定位气缸在水平方向移动；端盖震动盘的出料口设置端盖直震滑道，端盖直震滑道出口处设有端盖定位座，端盖定位座的上方设有抓取机构。

现有技术存在以下不足：1、在组装微动开关弹片时，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，最终完成整个微动开关弹片组装过程；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、对微动开关弹片定位治具进行循环流转时，先用气爪手将输送皮带末端空定位治具抓取，而后搬移装置动作带动气爪手移动至输送皮带初始端完成定位治具的循环；而气爪手抓取定位治具循环时需要气爪手抓取上移、搬移装置水平搬移和气爪手下移松开三个步骤，造成定位治具循环时步骤较多，不利于定位治具快速循环。3、对微动开关弹片带上料时，先将弹片带放置在输送带上，而后输送带通过其与弹片带之间的摩擦力带动弹片带沿着限位装置运动到冲切折弯工位；而弹片带本身厚度较薄并且重量较轻，输送带与弹片带之间的摩擦力也较小，即输送带对弹片带提供的驱动力较小；而弹片带在输送过程中还会受到限位装置的限位阻力；当弹片带由于制造不精确或者运输撞击等原因产生变形时，弹片带与限位装置之间的摩擦阻力会进一步增加；当弹片带与限位装置之间的摩擦阻力大于输送带提供的驱动力时，弹片带会被卡在限位装置之间，从而造成弹片带不能正常上料。4、对微动开关弹片进行冲切和折弯时，先采用冲切装置将单个弹片从弹片带上冲切下料，而后采用折弯装置对单个弹片进行折弯完成弹片冲切折弯过程；而此种方式加工时，弹片的冲切过程和折弯过程是分开进行的，即需要冲切和折弯两个步骤，造成弹片加工步骤增加；同时，分开进行冲切折弯时，需要分别设置冲切装置和折弯装置两个装置，也增加了设备数量和设备占用空间。

发明内容

本发明的目的是：针对上述问题，提出通过设置支架上料装置、治具输送装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置实现微动开关弹片和支架的自动加工流转，提高整个设备的自动化程度的一种微动开关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：

一种微动开关自动化生产系统，该生产系统包括弹片组装设备，该设备包括工作台和固定在工作台上的支架上料装置、治具输送装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置；支架上料装置、弹片压装装置、翻转装置和检测下料装置分别与治具输送装置相应工位相衔接，并且多个弹片压装装置分别位于翻转装置前后侧；支架上料装置用于微动开关的支架上料；治具输送装置用于微动开关支架和弹片的输送流转；弹片压装装置用于微动开关弹片的折弯压装；翻转装置用于翻转微动开关支架；检测下料装置用于将组装后的微动开关支架和弹片进行检测下料；治具输送装置包括输送机架、输送驱动机构、输送皮带、输送导轨滑块、定位治具和治具错位机构；多个输送导轨滑块中的导轨都固定在输送机架上，输送导轨滑块中滑块与定位治具相连接，并且定位治具与输送皮带相连接；多个治具错位机构分别位于输送机架首尾两端，并且治具错位机构输出端分别与多个输送导轨滑块相衔接；输送驱动机构用于带动输送皮带运动；定位治具用于对微动开关支架和弹片进行定位；治具错位机构用于定位治具的循环流转；弹片压装装置包括弹片上料机构和弹片冲切折弯机构；弹片上料机构输入端与弹片进料口相衔接，弹片上料机构输出端与弹片冲切折弯机构输入端相衔接；弹片冲切折弯机构固定在工作台上，并且冲切折弯机构输出端与治具输送装置中的弹片压装工位相衔接；弹片上料机构用于对弹片带上料输送；弹片冲切折弯机构用于对单个弹片同时进行冲切折弯并且将单个弹片压装至微动开关支架上。

作为优选，治具错位机构包括错位气缸和错位导轨；错位气缸输出端与错位导轨相连接，并且错位导轨与输送导轨滑块中的滑块相配合；错位导轨在错位气缸带动下分别与多个输送导轨滑块中的导轨末端相对齐连接；定位治具包括定位滑齿；输送皮带包括滑齿凹槽；错位导轨与输送导轨滑块中的导轨末端对齐连接时，定位滑齿与滑齿凹槽相配合。定位滑齿为梯形滑齿；定位治具还包括治具底座和治具定位块；治具底座固定在输送导轨滑块中的滑块上，并且治具底座与治具定位块相连接；治具定位块与微动开关支架相配合；输送驱动机构包括输送电机和输送带轮；输送电机固定在输送机架上，并且输送电机输出端与输送带轮相连接；输送带轮外表面与输送皮带相配合；错位气缸为无杆气缸；治具输送装置还包括治具限位机构；治具限位机构固定在输送机架上，并且治具限位机构输出端与定位治具相连接；治具限位机构用于对定位治具进行限位；治具限位机构包括限位底座、限位气缸和限位头；限位底座固定在输送机架上，限位气缸固定在限位底座上；限位气缸输出端与限位头相连接，并且限位头与定位治具相应凹槽相配合；限位头前端为倒角结构。

作为优选，弹片上料机构包括上料滑槽、上料气缸、上料导轨滑块、下压机架、下压气缸和下压头；上料滑槽与弹片带相配合，并且上料滑槽出料口与弹片冲切折弯机构进料口相连接；上料气缸和上料导轨滑块中的导轨都固定在机架上，上料气缸输出端与下压机架相连接，并且下压机架与上料导轨滑块中的滑块相连接；下压气缸固定在下压机架上，下压气缸输出端与下压头相连接；下压头包括多个下压顶针；下压顶针与弹片带上定位孔相配合；上料滑槽用于输送弹片带。下压顶针为圆锥头形状；下压头还包括第一下压底座和第二下压底座；第一下压底座分别与下压气缸输出端和第二下压底座相连接，并且第一下压底座与下压机架相应凹槽相配合；第二下压底座与下压顶针相连接；上料滑槽包括入口滑槽和输送滑槽；入口滑槽固定在输送滑槽上，并且入口滑槽出料口与输送滑槽进料口相连接；入口滑槽和输送滑槽分别与弹片带相配合，并且输送滑槽出料口与弹片冲切折弯机构进料口相衔接；入口滑槽进料口为圆弧过渡形状；弹片上料机构还包括弹片限位组件；弹片限位组件包括弹片限位底座和弹片限位头；弹片限位底座固定在上料滑槽上，并且弹片限位底座与弹片限位头相连接；弹片限位头输出端与弹片带上表面相接触。

作为优选，弹片冲切折弯机构包括冲切折弯机架、冲切气缸、冲切上模具、冲切下模具和弹片搬移组件；冲切气缸固定在冲切折弯机架上，冲切气缸输出端与冲切上模具相连接，并且冲切上模具输出端与冲切下模具输出端相匹配；冲切下模具输出端与弹片相配合，并且弹片搬移组件输出端分别与冲切下模具输出端和治具输送装置弹片压装工位相衔接；冲切上模具和冲切下模具用于将弹片同时冲切和折弯；弹片搬移组件用于将冲切折弯后的弹片搬移至微动开关支架中进行压装；冲切上模具包括上模具座和上模具头；上模具头包括上模具头本体、上冲切部和上折弯斜面；冲切下模具包括下模具座和下模具头；下模具头包括下模具头本体、弹片头定位部和下折弯斜面；上折弯斜面和下折弯斜面的倾斜角度与弹片折弯部折弯角度相同；上模具头在冲切气缸带动下将弹片带中单个弹片冲切至下模具头中，上冲切部与弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部相配合，上折弯斜面与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面相配合。上模具座包括上模具连接座和上模具底座；上模具连接座相应凹槽与冲切气缸输出端相配合，并且上模具连接座与上模具底座相连接；上模具底座与上模具头相连接；下模具座包括下模具气缸和下模具底座；下模具气缸固定在冲切折弯机架上，并且下模具气缸输出端与下模具底座相连接；下模具底座与下模具头相连接；上模具头还包括弹片校准头；弹片校准头固定在上模具座上，弹片校准头输出端为圆锥形状，并且弹片校准头输出端与弹片带定位孔相配合。上模具头还包括废料切断刀；废料切断刀固定在上模具座上，并且废料切断刀输出端与弹片带去除弹片部分相接触；废料切断刀为倾斜切断刀；弹片搬移组件包括搬移驱动元件和搬移头；搬移驱动元件固定在工作台上，搬移驱动元件输出端与搬移头相连接；搬移头输出端与弹片相接触，并且搬移头在搬移驱动元件带动下分别与下模具头和治具输送装置弹片压装工位相衔接；搬移头包括搬移定位块和搬移吸取块；搬移定位块与弹片折弯部相配合，搬移吸取块与真空装置相连接，并且搬移吸取块输出端与弹片头相接触。弹片冲切折弯机构还包括废料收集通道和废料收集箱；废料收集通道一端与废料切断刀输出端相衔接，废料收集通道另一端与废料收集箱输入端相衔接。

另外，本发明还公开了一种微动开关自动化生产方法，该方法包括弹片组装，弹片组装包括以下的步骤：

（S1）支架上料：支架上料装置将微动开关支架上料至治具输送装置中的定位治具中；

（S2）治具输送：治具输送装置将微动开关支架输送至弹片压装工位；

（S3）弹片一次压装：弹片压装装置对微动开关弹片同时进行冲切折弯后将其压装至微动开关支架一侧凹槽；

（S4）弹片二次压装：翻转装置将微动开关支架翻转，弹片压装装置将微动开关弹片压装至微动开关支架另一侧凹槽；

（S5）弹片检测下料：检测下料装置对压装后的微动开关弹片进行检测合格后下料完成弹片组装过程。

本发明采用上述技术方案的一种微动开关自动化生产系统及方法的优点是：

1、通过设置治具错位机构；定位治具运动到末端加工工位后，输送导轨滑块中的滑块沿着输送导轨滑块中的导轨末端滑入到错位导轨中；错位气缸动作带动错位导轨运动到初始循环工位并且与初始循环工位的输送导轨滑块中的导轨初始端相衔接；定位治具中的定位滑齿与输送皮带的末端循环工位的滑齿凹槽相脱离并且定位滑齿与初始循环工位的滑齿凹槽相配合；输送驱动机构动作依次带动输送皮带和初始循环工位的定位治具向下一工位输送完成微动开关弹片治具输送过程。而此种治具循环方式只需要错位气缸带动加工末端的定位治具水平移动，使得加工末端的定位治具的定位滑齿与输送皮带的末端循环工位的滑齿凹槽相脱离并且与初始循环工位的滑齿凹槽相配合，输送皮带就可以带动末端循环工位来的空的定位治具再次向加工工位移动；即只需要一个推动步骤即可完成定位治具从循环末端工位移动到循环初始工位的过程；与气爪手抓取定位治具循环需要三个步骤相比减少了定位治具的循环步骤，保证了定位治具的快速循环。

2、通过设置上料气缸、上料导轨滑块、下压气缸和下压头；弹片带上料至上料滑槽后，下压气缸动作带动下压头下移，下压顶针与弹片带定位孔相配合；上料气缸动作带动下压头沿着上料导轨滑块中的导轨向前运动，下压顶针通过与之配合的弹片带定位孔带动弹片带向前运动到冲切折弯工位完成微动开关弹片上料过程。而此种上料方式是通过下压顶针带动与之配合的弹片带定位孔带动弹片带向前运动的，并且下压顶针的拉力由上料气缸提供；即弹片带运动的驱动力为上料气缸提供的拉力，并且此拉力大小与弹片带本身无关；而上料气缸提供的拉力远大于弹片带与上料滑槽之间的限位阻力，当弹片带发生变形造成弹片带与上料滑槽之间的限位阻力增加时，上料气缸依然能够带动弹片带上料；从而避免了输送带驱动时弹片带会被卡在限位装置之间的情况，保证了弹片带的正常上料。

3、通过设置冲切上模具和冲切下模具；弹片带输送至冲切折弯工位后，冲切气缸动作带动冲切上模具下移，上冲切部与单个弹片的弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部相配合，上折弯斜面与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面相配合；下模具气缸动作带动下模具头移动至搬移工位，搬移驱动元件带动搬移头运动到搬移工位；搬移定位块对弹片进行定位，搬移吸取块将弹片从下模具头上吸取并且搬移至治具输送装置的定位治具中完成微动开关弹片冲切折弯过程。而上模具头包括上冲切部和上折弯斜面，上冲切部用于将单个弹片从弹片带上冲切下料，上折弯斜面用于将弹片折弯部折弯设定角度；当上模具头与下模具头相配合时，上模具头同时对弹片进行冲切下料和折弯，即弹片的冲切过程和折弯过程只需要上模具头下移与下模具头相配合一个步骤；与冲切装置和折弯装置分别对弹片进行冲切和折弯需要两个步骤相比减少了加工步骤，提高了加工效率；同时，此种冲切折弯过程只改变了冲切模具就能对弹片同时进行冲切和折弯；即只需要一个冲切装置就可以同时完成冲切和折弯，与分别用冲切装置和折弯装置两个装置进行加工相比也减少了设备的数量和设备占用空间。

附图说明

图1为微动开关自动化生产方法的流程框图。

图2为微动开关弹片和支架的组装产品结构示意图。

图3为弹片带的产品结构示意图。

图4为治具输送装置的结构示意图。

图5为治具错位机构的结构示意图。

图6为定位滑齿的局部放大结构示意图。

图7为治具限位机构的结构示意图。

图8为弹片压装装置的结构示意图。

图9为弹片上料机构的结构示意图。

图10为下压头的结构示意图。

图11为弹片冲切折弯机构的结构示意图。

图12为冲切上模具的结构示意图。

图13为上模具头的局部放大结构示意图。

图14为下模具座的结构示意图。

图15为下模具头的局部放大结构示意图。

图16为搬移头的结构示意图。

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1-16所示的一种微动开关自动化生产系统，该生产系统包括弹片组装设备，该设备包括工作台和固定在工作台上的支架上料装置、治具输送装置1、弹片压装装置2、翻转装置和检测下料装置；支架上料装置、弹片压装装置2、翻转装置和检测下料装置分别与治具输送装置1相应工位相衔接，并且多个弹片压装装置2分别位于翻转装置前后侧；支架上料装置用于微动开关的支架上料；治具输送装置1用于微动开关支架和弹片的输送流转；弹片压装装置2用于微动开关弹片的折弯压装；翻转装置用于翻转微动开关支架；检测下料装置用于将组装后的微动开关支架和弹片进行检测下料。

微动开关弹片和支架的产品流动方向为：支架上料装置到治具输送装置1到弹片压装装置2到翻转装置到弹片压装装置2到检测下料装置。

如图2为微动开关弹片和支架的组装产品结构示意图。图3为弹片带的产品结构示意图。微动开关弹片和支架的组装产品由微动开关弹片a和微动开关支架b组成：多个微动开关弹片a分别压装在微动开关支架b两侧相应凹槽中；微动开关弹片a包括弹片头c和弹片折弯部d，弹片折弯部d相对于弹片头c倾斜一定角度；弹片带由多个微动开关弹片a的弹片头c相连接组成；弹片带包括定位孔e，并且定位孔e位于弹片头c上方位置。

如图4所示，治具输送装置1包括输送机架11、输送驱动机构12、输送皮带13、输送导轨滑块14、定位治具15和治具错位机构16；多个输送导轨滑块14中的导轨都固定在输送机架11上，输送导轨滑块14中滑块与定位治具15相连接，并且定位治具15与输送皮带13相连接；多个治具错位机构16分别位于输送机架11首尾两端，并且治具错位机构16输出端分别与多个输送导轨滑块14相衔接；输送驱动机构12用于带动输送皮带13运动；定位治具15用于对微动开关支架和弹片进行定位；治具错位机构16用于定位治具15的循环流转。

如图5、图6所示，治具错位机构16包括错位气缸161和错位导轨162；错位气缸161输出端与错位导轨162相连接，并且错位导轨162与输送导轨滑块14中的滑块相配合；错位导轨162在错位气缸161带动下分别与多个输送导轨滑块14中的导轨末端相对齐连接；定位治具15包括定位滑齿151；输送皮带13包括滑齿凹槽；错位导轨162与输送导轨滑块14中的导轨末端对齐连接时，定位滑齿151与滑齿凹槽相配合。定位滑齿151为梯形滑齿；定位治具15还包括治具底座151和治具定位块152；治具底座151固定在输送导轨滑块14中的滑块上，并且治具底座151与治具定位块152相连接；治具定位块152与微动开关支架相配合。

如图4所示，输送驱动机构12包括输送电机121和输送带轮122；输送电机121固定在输送机架11上，并且输送电机121输出端与输送带轮122相连接；输送带轮122外表面与输送皮带13相配合；错位气缸161为无杆气缸；治具输送装置1还包括治具限位机构17；治具限位机构17固定在输送机架11上，并且治具限位机构17输出端与定位治具15相连接；治具限位机构17用于对定位治具15进行限位。

如图7所示，治具限位机构17包括限位底座171、限位气缸172和限位头173；限位底座171固定在输送机架11上，限位气缸172固定在限位底座171上；限位气缸172输出端与限位头173相连接，并且限位头173与定位治具15相应凹槽相配合；限位头173前端为倒角结构。

治具输送装置1在工作过程中：1）输送驱动机构12动作依次带动输送皮带13和空的定位治具15向末端加工方向运动；2）输送导轨滑块14中的滑块沿着输送导轨滑块14中的导轨末端滑入到错位导轨162中；3）错位气缸161动作带动错位导轨162运动到初始循环工位并且与初始循环工位的输送导轨滑块14中的导轨初始端相衔接；定位治具15中的定位滑齿151与输送皮带13的末端循环工位的滑齿凹槽相脱离并且定位滑齿151与初始循环工位的滑齿凹槽相配合；4）输送驱动机构12动作依次带动输送皮带13和初始循环工位的定位治具15向下一工位输送完成微动开关弹片治具输送过程。

治具输送装置1解决了对微动开关弹片定位治具进行循环流转时，先用气爪手将输送皮带末端空定位治具抓取，而后搬移装置动作带动气爪手移动至输送皮带初始端完成定位治具的循环；而气爪手抓取定位治具循环时需要气爪手抓取上移、搬移装置水平搬移和气爪手下移松开三个步骤，造成定位治具循环时步骤较多，不利于定位治具快速循环的问题。通过设置治具错位机构16；定位治具15运动到末端加工工位后，输送导轨滑块14中的滑块沿着输送导轨滑块14中的导轨末端滑入到错位导轨162中；错位气缸161动作带动错位导轨162运动到初始循环工位并且与初始循环工位的输送导轨滑块14中的导轨初始端相衔接；定位治具15中的定位滑齿151与输送皮带13的末端循环工位的滑齿凹槽相脱离并且定位滑齿151与初始循环工位的滑齿凹槽相配合；输送驱动机构12动作依次带动输送皮带13和初始循环工位的定位治具15向下一工位输送完成微动开关弹片治具输送过程。而此种治具循环方式只需要错位气缸161带动加工末端的定位治具15水平移动，使得加工末端的定位治具15的定位滑齿151与输送皮带13的末端循环工位的滑齿凹槽相脱离并且与初始循环工位的滑齿凹槽相配合，输送皮带13就可以带动末端循环工位来的空的定位治具15再次向加工工位移动；即只需要一个推动步骤即可完成定位治具15从循环末端工位移动到循环初始工位的过程；与气爪手抓取定位治具循环需要三个步骤相比减少了定位治具15的循环步骤，保证了定位治具15的快速循环。

如图8所示，弹片压装装置2包括弹片上料机构3和弹片冲切折弯机构4；弹片上料机构3输入端与弹片进料口相衔接，弹片上料机构3输出端与弹片冲切折弯机构4输入端相衔接；弹片冲切折弯机构4固定在工作台上，并且冲切折弯机构4输出端与治具输送装置1中的弹片压装工位相衔接；弹片上料机构3用于对弹片带上料输送；弹片冲切折弯机构4用于对单个弹片同时进行冲切折弯并且将单个弹片压装至微动开关支架上。

如图9、图10所示，弹片上料机构3包括上料滑槽31、上料气缸32、上料导轨滑块33、下压机架34、下压气缸35和下压头36；上料滑槽31与弹片带相配合，并且上料滑槽31出料口与弹片冲切折弯机构4进料口相连接；上料气缸32和上料导轨滑块33中的导轨都固定在机架上，上料气缸32输出端与下压机架34相连接，并且下压机架34与上料导轨滑块33中的滑块相连接；下压气缸35固定在下压机架34上，下压气缸35输出端与下压头36相连接；下压头36包括多个下压顶针37；下压顶针37与弹片带上定位孔相配合；上料滑槽31用于输送弹片带。下压顶针37为圆锥头形状；下压头36还包括第一下压底座361和第二下压底座362；第一下压底座361分别与下压气缸35输出端和第二下压底座362相连接，并且第一下压底座361与下压机架34相应凹槽相配合；第二下压底座362与下压顶针37相连接；上料滑槽31包括入口滑槽311和输送滑槽312；入口滑槽311固定在输送滑槽312上，并且入口滑槽311出料口与输送滑槽312进料口相连接；入口滑槽311和输送滑槽312分别与弹片带相配合，并且输送滑槽312出料口与弹片冲切折弯机构4进料口相衔接；入口滑槽311进料口为圆弧过渡形状；弹片上料机构3还包括弹片限位组件38；弹片限位组件38包括弹片限位底座381和弹片限位头382；弹片限位底座381固定在上料滑槽31上，并且弹片限位底座381与弹片限位头382相连接；弹片限位头382输出端与弹片带上表面相接触。

弹片上料机构3在工作过程中：1）将弹片带上料至上料滑槽31中；2）下压气缸35动作带动下压头36下移，下压顶针37与弹片带定位孔相配合；3）上料气缸32动作带动下压头36沿着上料导轨滑块33中的导轨向前运动，下压顶针37通过与之配合的弹片带定位孔带动弹片带向前运动到冲切折弯工位完成微动开关弹片上料过程。

弹片上料机构3解决了对微动开关弹片带上料时，先将弹片带放置在输送带上，而后输送带通过其与弹片带之间的摩擦力带动弹片带沿着限位装置运动到冲切折弯工位；而弹片带本身厚度较薄并且重量较轻，输送带与弹片带之间的摩擦力也较小，即输送带对弹片带提供的驱动力较小；而弹片带在输送过程中还会受到限位装置的限位阻力；当弹片带由于制造不精确或者运输撞击等原因产生变形时，弹片带与限位装置之间的摩擦阻力会进一步增加；当弹片带与限位装置之间的摩擦阻力大于输送带提供的驱动力时，弹片带会被卡在限位装置之间，从而造成弹片带不能正常上料的问题。通过设置上料气缸32、上料导轨滑块33、下压气缸35和下压头36；弹片带上料至上料滑槽31后，下压气缸35动作带动下压头36下移，下压顶针37与弹片带定位孔相配合；上料气缸32动作带动下压头36沿着上料导轨滑块33中的导轨向前运动，下压顶针37通过与之配合的弹片带定位孔带动弹片带向前运动到冲切折弯工位完成微动开关弹片上料过程。而此种上料方式是通过下压顶针37带动与之配合的弹片带定位孔带动弹片带向前运动的，并且下压顶针37的拉力由上料气缸32提供；即弹片带运动的驱动力为上料气缸32提供的拉力，并且此拉力大小与弹片带本身无关；而上料气缸32提供的拉力远大于弹片带与上料滑槽31之间的限位阻力，当弹片带发生变形造成弹片带与上料滑槽31之间的限位阻力增加时，上料气缸32依然能够带动弹片带上料；从而避免了输送带驱动时弹片带会被卡在限位装置之间的情况，保证了弹片带的正常上料。

如图11所示，弹片冲切折弯机构4包括冲切折弯机架41、冲切气缸42、冲切上模具43、冲切下模具44和弹片搬移组件45；冲切气缸42固定在冲切折弯机架41上，冲切气缸42输出端与冲切上模具43相连接，并且冲切上模具43输出端与冲切下模具44输出端相匹配；冲切下模具44输出端与弹片相配合，并且弹片搬移组件45输出端分别与冲切下模具44输出端和治具输送装置1弹片压装工位相衔接；冲切上模具43和冲切下模具44用于将弹片同时冲切和折弯；弹片搬移组件45用于将冲切折弯后的弹片搬移至微动开关支架中进行压装。

如图12、图13、图14、图15所示，冲切上模具43包括上模具座431和上模具头432；上模具头432包括上模具头本体433、上冲切部434和上折弯斜面435；冲切下模具44包括下模具座441和下模具头442；下模具头442包括下模具头本体443、弹片头定位部444和下折弯斜面445；上折弯斜面435和下折弯斜面445的倾斜角度与弹片折弯部折弯角度相同；上模具头432在冲切气缸42带动下将弹片带中单个弹片冲切至下模具头442中，上冲切部434与弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部444相配合，上折弯斜面435与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面445相配合。

如图11、图12所示，上模具座431包括上模具连接座4311和上模具底座4312；上模具连接座4311相应凹槽与冲切气缸42输出端相配合，并且上模具连接座4311与上模具底座4312相连接；上模具底座4312与上模具头432相连接。

如图12、图13、图14所示，下模具座441包括下模具气缸4411和下模具底座4412；下模具气缸4411固定在冲切折弯机架41上，并且下模具气缸4411输出端与下模具底座4412相连接；下模具底座4412与下模具头442相连接；上模具头432还包括弹片校准头4321；弹片校准头4321固定在上模具座431上，弹片校准头4321输出端为圆锥形状，并且弹片校准头4321输出端与弹片带定位孔相配合。上模具头432还包括废料切断刀4322；废料切断刀4322固定在上模具座431上，并且废料切断刀4322输出端与弹片带去除弹片部分相接触；废料切断刀4322为倾斜切断刀。

如图11所示，弹片搬移组件45包括搬移驱动元件451和搬移头452；搬移驱动元件451固定在工作台上，搬移驱动元件451输出端与搬移头452相连接；搬移头452输出端与弹片相接触，并且搬移头452在搬移驱动元件451带动下分别与下模具头442和治具输送装置1弹片压装工位相衔接。

如图16所示，搬移头452包括搬移定位块4521和搬移吸取块4522；搬移定位块4521与弹片折弯部相配合，搬移吸取块4522与真空装置相连接，并且搬移吸取块4522输出端与弹片头相接触。

如图11所示，弹片冲切折弯机构4还包括废料收集通道46和废料收集箱47；废料收集通道46一端与废料切断刀4322输出端相衔接，废料收集通道46另一端与废料收集箱47输入端相衔接。

弹片冲切折弯机构4在工作过程中：1）弹片上料机构3将弹片带输送至冲切折弯工位；2）冲切气缸42动作带动冲切上模具43下移，上冲切部434与单个弹片的弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部444相配合，上折弯斜面435与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面445相配合；3）下模具气缸4411动作带动下模具头442移动至搬移工位，搬移驱动元件451带动搬移头452运动到搬移工位；4）搬移定位块4521对弹片进行定位，搬移吸取块452将弹片从下模具头442上吸取并且搬移至治具输送装置1的定位治具15中完成微动开关弹片冲切折弯过程。

弹片冲切折弯机构4解决了对微动开关弹片进行冲切和折弯时，先采用冲切装置将单个弹片从弹片带上冲切下料，而后采用折弯装置对单个弹片进行折弯完成弹片冲切折弯过程；而此种方式加工时，弹片的冲切过程和折弯过程是分开进行的，即需要冲切和折弯两个步骤，造成弹片加工步骤增加；同时，分开进行冲切折弯时，需要分别设置冲切装置和折弯装置两个装置，也增加了设备数量和设备占用空间的问题。通过设置冲切上模具43和冲切下模具44；弹片带输送至冲切折弯工位后，冲切气缸42动作带动冲切上模具43下移，上冲切部434与单个弹片的弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部444相配合，上折弯斜面435与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面445相配合；下模具气缸4411动作带动下模具头442移动至搬移工位，搬移驱动元件451带动搬移头452运动到搬移工位；搬移定位块4521对弹片进行定位，搬移吸取块452将弹片从下模具头442上吸取并且搬移至治具输送装置1的定位治具15中完成微动开关弹片冲切折弯过程。而上模具头432包括上冲切部434和上折弯斜面435，上冲切部434用于将单个弹片从弹片带上冲切下料，上折弯斜面435用于将弹片折弯部折弯设定角度；当上模具头432与下模具头442相配合时，上模具头432同时对弹片进行冲切下料和折弯，即弹片的冲切过程和折弯过程只需要上模具头432下移与下模具头442相配合一个步骤；与冲切装置和折弯装置分别对弹片进行冲切和折弯需要两个步骤相比减少了加工步骤，提高了加工效率；同时，此种冲切折弯过程只改变了冲切模具就能对弹片同时进行冲切和折弯；即只需要一个冲切装置就可以同时完成冲切和折弯，与分别用冲切装置和折弯装置两个装置进行加工相比也减少了设备的数量和设备占用空间。

如图1所示的一种微动开关自动化生产方法，该方法包括弹片组装，弹片组装包括以下的步骤：

（S1）支架上料：支架上料装置将微动开关支架上料至治具输送装置1中的定位治具15中；

（S2）治具输送：治具输送装置1将微动开关支架输送至弹片压装工位；

（S3）弹片一次压装：弹片压装装置2对微动开关弹片同时进行冲切折弯后将其压装至微动开关支架一侧凹槽；

（S4）弹片二次压装：翻转装置将微动开关支架翻转，弹片压装装置2将微动开关弹片压装至微动开关支架另一侧凹槽；

（S5）弹片检测下料：检测下料装置对压装后的微动开关弹片进行检测合格后下料完成弹片组装过程。

Claims (10)

1.一种微动开关自动化生产系统，该生产系统包括弹片组装设备，其特征在于，该设备包括工作台和固定在工作台上的支架上料装置、治具输送装置（1）、弹片压装装置（2）、翻转装置和检测下料装置；支架上料装置、弹片压装装置（2）、翻转装置和检测下料装置分别与治具输送装置（1）相应工位相衔接，并且多个弹片压装装置（2）分别位于翻转装置前后侧；支架上料装置用于微动开关的支架上料；治具输送装置（1）用于微动开关支架和弹片的输送流转；弹片压装装置（2）用于微动开关弹片的折弯压装；翻转装置用于翻转微动开关支架；检测下料装置用于将组装后的微动开关支架和弹片进行检测下料；

治具输送装置（1）包括输送机架（11）、输送驱动机构（12）、输送皮带（13）、输送导轨滑块（14）、定位治具（15）和治具错位机构（16）；多个输送导轨滑块（14）中的导轨都固定在输送机架（11）上，输送导轨滑块（14）中滑块与定位治具（15）相连接，并且定位治具（15）与输送皮带（13）相连接；多个治具错位机构（16）分别位于输送机架（11）首尾两端，并且治具错位机构（16）输出端分别与多个输送导轨滑块（14）相衔接；输送驱动机构（12）用于带动输送皮带（13）运动；定位治具（15）用于对微动开关支架和弹片进行定位；治具错位机构（16）用于定位治具（15）的循环流转；

弹片压装装置（2）包括弹片上料机构（3）和弹片冲切折弯机构（4）；弹片上料机构（3）输入端与弹片进料口相衔接，弹片上料机构（3）输出端与弹片冲切折弯机构（4）输入端相衔接；弹片冲切折弯机构（4）固定在工作台上，并且冲切折弯机构（4）输出端与治具输送装置（1）中的弹片压装工位相衔接；弹片上料机构（3）用于对弹片带上料输送；弹片冲切折弯机构（4）用于对单个弹片同时进行冲切折弯并且将单个弹片压装至微动开关支架上。

2.根据权利要求1所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，治具错位机构（16）包括错位气缸（161）和错位导轨（162）；错位气缸（161）输出端与错位导轨（162）相连接，并且错位导轨（162）与输送导轨滑块（14）中的滑块相配合；错位导轨（162）在错位气缸（161）带动下分别与多个输送导轨滑块（14）中的导轨末端相对齐连接；定位治具（15）包括定位滑齿（151）；输送皮带（13）包括滑齿凹槽；错位导轨（162）与输送导轨滑块（14）中的导轨末端对齐连接时，定位滑齿（151）与滑齿凹槽相配合。

3.根据权利要求2所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，定位滑齿（151）为梯形滑齿；

定位治具（15）还包括治具底座（151）和治具定位块（152）；治具底座（151）固定在输送导轨滑块（14）中的滑块上，并且治具底座（151）与治具定位块（152）相连接；治具定位块（152）与微动开关支架相配合；

输送驱动机构（12）包括输送电机（121）和输送带轮（122）；输送电机（121）固定在输送机架（11）上，并且输送电机（121）输出端与输送带轮（122）相连接；输送带轮（122）外表面与输送皮带（13）相配合；

错位气缸（161）为无杆气缸；

治具输送装置（1）还包括治具限位机构（17）；治具限位机构（17）固定在输送机架（11）上，并且治具限位机构（17）输出端与定位治具（15）相连接；治具限位机构（17）用于对定位治具（15）进行限位；

治具限位机构（17）包括限位底座（171）、限位气缸（172）和限位头（173）；限位底座（171）固定在输送机架（11）上，限位气缸（172）固定在限位底座（171）上；限位气缸（172）输出端与限位头（173）相连接，并且限位头（173）与定位治具（15）相应凹槽相配合；

限位头（173）前端为倒角结构。

4.根据权利要求1所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，弹片上料机构（3）包括上料滑槽（31）、上料气缸（32）、上料导轨滑块（33）、下压机架（34）、下压气缸（35）和下压头（36）；上料滑槽（31）与弹片带相配合，并且上料滑槽（31）出料口与弹片冲切折弯机构（4）进料口相连接；上料气缸（32）和上料导轨滑块（33）中的导轨都固定在机架上，上料气缸（32）输出端与下压机架（34）相连接，并且下压机架（34）与上料导轨滑块（33）中的滑块相连接；下压气缸（35）固定在下压机架（34）上，下压气缸（35）输出端与下压头（36）相连接；下压头（36）包括多个下压顶针（37）；下压顶针（37）与弹片带上定位孔相配合；上料滑槽（31）用于输送弹片带。

5.根据权利要求4所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，下压顶针（37）为圆锥头形状；

下压头（36）还包括第一下压底座（361）和第二下压底座（362）；第一下压底座（361）分别与下压气缸（35）输出端和第二下压底座（362）相连接，并且第一下压底座（361）与下压机架（34）相应凹槽相配合；第二下压底座（362）与下压顶针（37）相连接；

上料滑槽（31）包括入口滑槽（311）和输送滑槽（312）；入口滑槽（311）固定在输送滑槽（312）上，并且入口滑槽（311）出料口与输送滑槽（312）进料口相连接；入口滑槽（311）和输送滑槽（312）分别与弹片带相配合，并且输送滑槽（312）出料口与弹片冲切折弯机构（4）进料口相衔接；

入口滑槽（311）进料口为圆弧过渡形状；

弹片上料机构（3）还包括弹片限位组件（38）；弹片限位组件（38）包括弹片限位底座（381）和弹片限位头（382）；弹片限位底座（381）固定在上料滑槽（31）上，并且弹片限位底座（381）与弹片限位头（382）相连接；弹片限位头（382）输出端与弹片带上表面相接触。

6.根据权利要求1所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，弹片冲切折弯机构（4）包括冲切折弯机架（41）、冲切气缸（42）、冲切上模具（43）、冲切下模具（44）和弹片搬移组件（45）；冲切气缸（42）固定在冲切折弯机架（41）上，冲切气缸（42）输出端与冲切上模具（43）相连接，并且冲切上模具（43）输出端与冲切下模具（44）输出端相匹配；冲切下模具（44）输出端与弹片相配合，并且弹片搬移组件（45）输出端分别与冲切下模具（44）输出端和治具输送装置（1）弹片压装工位相衔接；冲切上模具（43）和冲切下模具（44）用于将弹片同时冲切和折弯；弹片搬移组件（45）用于将冲切折弯后的弹片搬移至微动开关支架中进行压装；

冲切上模具（43）包括上模具座（431）和上模具头（432）；上模具头（432）包括上模具头本体（433）、上冲切部（434）和上折弯斜面（435）；冲切下模具（44）包括下模具座（441）和下模具头（442）；下模具头（442）包括下模具头本体（443）、弹片头定位部（444）和下折弯斜面（445）；上折弯斜面（435）和下折弯斜面（445）的倾斜角度与弹片折弯部折弯角度相同；上模具头（432）在冲切气缸（42）带动下将弹片带中单个弹片冲切至下模具头（442）中，上冲切部（434）与弹片头切断部位相接触并且与弹片头定位部（444）相配合，上折弯斜面（435）与弹片折弯部相接触并且与下折弯斜面（445）相配合。

7.根据权利要求6所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，上模具座（431）包括上模具连接座（4311）和上模具底座（4312）；上模具连接座（4311）相应凹槽与冲切气缸（42）输出端相配合，并且上模具连接座（4311）与上模具底座（4312）相连接；上模具底座（4312）与上模具头（432）相连接；

下模具座（441）包括下模具气缸（4411）和下模具底座（4412）；下模具气缸（4411）固定在冲切折弯机架（41）上，并且下模具气缸（4411）输出端与下模具底座（4412）相连接；下模具底座（4412）与下模具头（442）相连接；

上模具头（432）还包括弹片校准头（4321）；弹片校准头（4321）固定在上模具座（431）上，弹片校准头（4321）输出端为圆锥形状，并且弹片校准头（4321）输出端与弹片带定位孔相配合。

8.根据权利要求6所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，上模具头（432）还包括废料切断刀（4322）；废料切断刀（4322）固定在上模具座（431）上，并且废料切断刀（4322）输出端与弹片带去除弹片部分相接触；

废料切断刀（4322）为倾斜切断刀；

弹片搬移组件（45）包括搬移驱动元件（451）和搬移头（452）；搬移驱动元件（451）固定在工作台上，搬移驱动元件（451）输出端与搬移头（452）相连接；搬移头（452）输出端与弹片相接触，并且搬移头（452）在搬移驱动元件（451）带动下分别与下模具头（442）和治具输送装置（1）弹片压装工位相衔接；

搬移头（452）包括搬移定位块（4521）和搬移吸取块（4522）；搬移定位块（4521）与弹片折弯部相配合，搬移吸取块（4522）与真空装置相连接，并且搬移吸取块（4522）输出端与弹片头相接触。

9.根据权利要求1所述一种微动开关自动化生产系统，其特征在于，弹片冲切折弯机构（4）还包括废料收集通道（46）和废料收集箱（47）；废料收集通道（46）一端与废料切断刀（4322）输出端相衔接，废料收集通道（46）另一端与废料收集箱（47）输入端相衔接。

10.一种微动开关自动化生产方法，该方法包括弹片组装，其特征在于，弹片组装包括以下的步骤：

（S1）支架上料：支架上料装置将微动开关支架上料至治具输送装置（1）中的定位治具（15）中；

（S2）治具输送：治具输送装置（1）将微动开关支架输送至弹片压装工位；

（S3）弹片一次压装：弹片压装装置（2）对微动开关弹片同时进行冲切折弯后将其压装至微动开关支架一侧凹槽；

（S4）弹片二次压装：翻转装置将微动开关支架翻转，弹片压装装置（2）将微动开关弹片压装至微动开关支架另一侧凹槽；

（S5）弹片检测下料：检测下料装置对压装后的微动开关弹片进行检测合格后下料完成弹片组装过程。

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