CN102030188A - 半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构 - Google Patents

半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构。所要解决的技术问题是提供的机构应具有传递准确、生产效率高的特点。技术方案是：半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，设置在该自动理丝机机架上且位于由输送链条携带的夹具的运动轨迹旁边；其特征在于该上料机构设有将灯管传递给夹具的上管机构以及开启夹具夹爪的打开机构；上管机构中包括一夹持灯管的机械手、一带动着机械手水平运动且运动方向与夹具运动轨迹正交的直线运动机构以及一驱使机械手转动180度的翻转机构；所述打开机构中设有一由气缸驱动的直线机构，以及设置在直线机构的前端与夹具夹爪进行开启或关闭配合的拨叉。

Description

半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构
技术领域
本发明涉及一种电光源产品生产设备，尤其是半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构。
背景技术
现有的螺旋型节能灯管生产设备，其中的排气分解工位所要完成的工作是要抽取节能灯管内的杂质气体。而在该工位待加工的节能灯管半成品D(图1所示)，需要先将半成品上的不带汞齐的一个排气管P(两个排气管中的一个)切除；为保留该排气管两侧的导丝G，就要先将导丝弯成一定的形状(如图2所示)，以腾出切割该端排气管的空间及排气分解时所需的导丝形状；这些工作以前都是采用人工操作完成的。所存在的缺陷是：1、灯管在传送带上传到排气机的过程中，由于没有进行固定极易产生碰撞而使导丝形状变形，造成排气分解不良影响排气质量；2、人员配用过多，增加了生产成本；3、由于人为因素的影响，生产产量、质量不稳定。
为此，发明人着手研制半螺旋节能灯管自动理丝机；首要的问题是如何设计上料机构，即如何可靠地将半螺旋节能灯管(以下简称灯管)定位在自动理丝机上。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种半螺旋节能灯管的上料机构，该机构应能自动地实现半螺旋节能灯管的传递输送，具有传递准确、生产效率高的特点。
本发明采用了以下技术方案：半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，设置在该自动理丝机机架上且位于由输送链条携带的夹具的运动轨迹旁边；其特征在于该上料机构设有将灯管传递给夹具的上管机构以及开启夹具夹爪的打开机构；上管机构中包括一夹持灯管的机械手、一带动着机械手水平运动且运动方向与夹具运动轨迹正交的直线运动机构以及一驱使机械手转动180度的翻转机构；所述打开机构中设有一由气缸驱动的直线机构，以及设置在直线机构的前端与夹具夹爪进行开启或关闭配合的拨叉。
所述直线运动机构包括一与夹具运动轨迹正交且水平布置的直线轴承、一定位着机械手的直线轴承滑块以及一由摆动气缸带动后驱使直线轴承滑块连同机械手运动的摆臂。
所述直线轴承滑块上固定一连接座，连接座的后端制有一竖直布置的滑槽，摆臂的驱动端上则安装一嵌入滑槽且可与滑槽滑动配合的轴承。
所述翻转机构包括一V形轨迹板以及一可转动地定位在直线轴承滑块上的转动轴；V形轨迹板左右两边的水平边沿与直线轴承平行；转动轴的前端固定着前述的机械手，转动轴的后端固定着一曲柄，曲柄的运动端装有一可与V形轨迹板配合的轴承并连接一施力于曲柄使前述轴承贴合在V形轨迹板上滑动的弹簧。
所述拨叉呈水平布置的V形，拨叉的两个叉杆顶端分别定位着可与夹具配合的轴承。
所述机械手中设有一平行夹气缸以及安装在平行夹气缸上的一对灯管夹子；平行夹气缸的缸体前端面制有一水平布置的滑槽，灯管夹子后部的滑块27-9可滑动地嵌入该滑槽中；灯管夹子的后端面还分别与一短杆的一端铰接，短杆的另一端则共同铰接在平行夹气缸的活塞杆的顶端。显然，这是一个常规结构的机械手。
本发明的工作原理是：工作时，打开机构中的直线机构由气缸33驱动前进，设置在直线机构前端与夹具夹爪配合的拨叉轴承36推压夹具6夹爪91的后端斜面91-1，迫使夹具夹爪91克服拉簧91-3的拉力后使其前端张开，为灯管进入夹具夹持部位(即定位座90的V形定位槽93部位)作好了准备。
与此同时，通过机械送料或人工送料将灯管(管脚竖直往下)放置在机械手中，由机械手的灯管夹子28夹紧灯管的螺旋面；接着摆动气缸26带动摆臂25，驱使连接着机械手的转动轴31沿着直线轴承24滑动(同时曲柄38的运动端的轴承32也沿着V形轨迹板23的左侧边沿往右侧滑动)；当曲柄的运动端在弹簧26-4拉力作用下落入该轨迹板中部的V形槽23-1时则带动转动轴以及机械手一同转动，而后摆臂继续驱使连接着机械手的转动轴沿着直线轴承滑动，带动曲柄的运动端(克服弹簧拉力)从该轨迹板的V形槽上升滑动至V形轨迹板的右侧边沿，使灯管进入夹具的夹持部位；实现了机械手转动180度、灯管管脚竖直向上的姿态进入夹具夹持部位的目的。
而后打开机构中的直线机构由气缸33驱动后退，直线机构前端的拨叉轴承36脱开夹具夹爪的后端斜面，夹具夹爪的前端在拉簧91-3的作用下关闭，进而夹紧了进入夹持部位的灯管管脚(其中左侧管脚进入V形定位槽93实现定位)；同时，机械手的灯管夹子28松开，与灯管的螺旋面脱离；灯管就转移到夹具夹爪上。
接着，夹具6由输送链条携带着前进，使灯管走出机械手的灯管夹子包容区域(由理丝机的其它机构继续对灯管进行后续工序的操作)；紧接着，摆臂26驱使转动轴31沿着直线轴承往回滑动至起始位置，带动曲柄38的运动端从V形轨迹板的右侧边沿滑动至该轨迹板的V形轨迹板的左侧边沿(同时带动转动轴以及机械手一同转动反转180度，一个工作循环结束。
反复此循环，工作连续进行。
本发明的有益效果是：由于所设计的机够完全模拟了人工手法，因而能够准确地将灯管移送到夹具上，并保持所需要的状态，方便了后续工序的进行，也提高了灯管的理丝质量；而且由于实现了自动化，不但提高了生产效率，还降低了生产成本。
附图说明
图1是理丝前的节能灯管半成品的结构示意图。
图2是理丝后的节能灯管半成品的结构示意图。
图3是理丝机的上管机构的立体结构示意图。
图4是理丝机的上管机构内部结构的立体示意图。
图5是理丝机的打开机构的立体结构示意图。
图6是机械手的俯视状态放大结构示意图。
图7是理丝机上的夹具的立体结构示意图。
图8是理丝机的整机立体结构示意图。
具体实施方式
图8所示的半螺旋节能灯管自动理丝机，包括条形的机架20、安装在机架上的控制装置以及设置在机架周围的多个工位；所述的多个工位上依次设置着灯管上料机构200、定位机构、理丝机构、断排气管机构、灯管限位机构、灯管预热机构、灯管下料机构；机架上还设置一由链轮机构带动着环绕机架四周运动(方向为箭头A所示)的输送夹具的链条5(机架的两端分别可转动地定位一轴线竖直布置的链轮2，链条5分别与两个链轮啮合配合且首尾相连形成封闭环，链条上固定多个用于夹持固定半螺旋节能灯管的夹具6(如图7所示：每个半螺旋节能灯管D均管脚朝上，两个管脚92嵌入夹具的定位座90(其中左侧管脚进入V形定位槽93)上且分别被夹具的夹爪91钳压而固定)；链条由一电机驱动的分割器带动，分割器的输出轴与链轮轴运动连接，以带动各个夹具依次走过所述的多个工位，并在每个工位上停留一定操作时间进行作业。
其中的上料机构设置在该自动理丝机机架20上且位于由输送链条携带的夹具6的运动轨迹旁边；该上料机构中设有将灯管传递给夹具的上管机构200以及开启夹具夹爪的打开机构300。上管机构中包括一夹持灯管的机械手、一携带机械手水平运动且运动方向与夹具运动轨迹正交的直线运动机构以及一驱使机械手转动180度的翻转机构；所述打开机构中设有一由气缸驱动的直线机构，以及设置在直线机构的前端与夹具夹爪进行开启或关闭配合的拨叉。
所述机械手中设有一平行夹气缸27以及安装在平行夹气缸上的一对灯管夹子28。图6可知：平行夹气缸的缸体27-5前端面制有一水平布置的滑槽(图中省略)，灯管夹子28的后部的滑块27-9嵌入该滑槽中，并可沿着滑槽左右水平滑动；灯管夹子的后端还分别与一短杆27-8的一端铰接，短杆27-8的另一端则共同铰接在平行夹气缸27的活塞杆27-7的顶端。显然，当高压气体通过第一气阀27-11的进口27-111或第二气阀27-12的进口27-121时，就能驱使活塞杆27-7前进或后退运动，进而推动两个灯管夹子28分开(使两个灯管夹子放开对灯管D的夹紧力)或相向靠拢(使两个灯管夹子夹紧灯管D)。
所述直线运动机构中，直线轴承24与夹具运动轨迹正交且水平布置，机械手安装定位在直线轴承滑块24-3上边的连接座24-1上；连接座的后端制有一竖直布置的滑槽24-2，摆臂25的被动臂的臂端25-1上则安装一嵌入滑槽且可与滑槽滑动配合的轴承，摆臂的主动臂臂端与摆动气缸26的气缸杆铰接；显然，摆动气缸26运动，就能带动摆臂驱使直线轴承滑块连同机械手一起在直线轴承上运动(箭头S所示方向)。另外，机械手的运动轨迹与夹具的运动轨迹正交，但在垂直于水平面方向上要低于夹具的运动轨迹，以便于夹具的夹爪夹持固定灯管的管脚。
所述翻转机构中，V形轨迹板23固定在机架上，V形轨迹板左右两边的水平边沿与直线轴承平行；转动轴31可转动地定位在连接座24-1上，转动轴的前端固定着前述的机械手，转动轴的后端固定着一曲柄38，曲柄的运动端装有一可与V形轨迹板配合的轴承32并与一弹簧26-4连接(图4中为显示内部结构，部分摆臂均删去)，该弹簧的下端勾扎固定在摆臂25的与机架的铰接点26-2上，对曲柄的运动端施加往下的拉力，使轴承32始终贴合在V形轨迹板上滑动。
所述拨叉35呈水平布置的V形，拨叉的两个叉杆顶端分别定位着可与夹具配合的轴承36；拨叉固定在一滑块34上，滑块与相配合的滑槽组成所述的直线机构，该直线机构由气缸33驱动。
图7中可知：夹具6的本体上制有一定位灯管管脚用的定位座90，定位座上制有一V形槽93；两个夹爪91分别通过铰轴95可转动地铰接在夹具的本体上；另有拉簧91-3分别钩挂在两个夹爪91上的固定销91-2上以对两个夹爪施加拉力，使两个夹爪具有固定灯管管脚的压力。

Claims (6)

1.半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，设置在该自动理丝机机架上且位于由输送链条(5)携带的夹具(6)的运动轨迹旁边；其特征在于该上料机构设有将灯管传递给夹具的上管机构以及开启夹具夹爪(91)的打开机构；上管机构中包括一夹持灯管的机械手、一带动着机械手水平运动且运动方向与夹具运动轨迹正交的直线运动机构以及一驱使机械手转动180度的翻转机构；所述打开机构中设有一由气缸驱动的直线机构，以及设置在直线机构的前端与夹具夹爪进行开启或关闭配合的拨叉(35)。
2.根据权利要求1所述的半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，其特征在于所述直线运动机构包括一与夹具运动轨迹正交且水平布置的直线轴承(24)、一定位着机械手的直线轴承滑块(24-3)以及一由摆动气缸(26)带动后驱使直线轴承滑块连同机械手运动的摆臂(25)。
3.根据权利要求2所述的半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，其特征在于所述直线轴承滑块(24-3)上固定一连接座(24-1)，连接座的后端制有一竖直布置的滑槽(24-2)，摆臂的驱动端(25-1)上则安装一嵌入滑槽且可与滑槽滑动配合的轴承。
4.根据权利要求1所述的半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，其特征在于所述翻转机构包括一V形轨迹板(23)以及一可转动地定位在直线轴承滑块上的转动轴(31)；V形轨迹板左右两边的水平边沿与直线轴承平行；转动轴的前端固定着前述的机械手，转动轴的后端固定着一曲柄(38)，曲柄的运动端装有一可与V形轨迹板配合的轴承(32)并连接一施力于曲柄使前述轴承贴合在V形轨迹板上滑动的弹簧(26-4)。
5.根据权利要求3或4所述的半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，其特征在于所述拨叉(35)呈水平布置的V形，拨叉的两个叉杆顶端分别定位着可与夹具配合的轴承(36)。
6.根据权利要求5所述的半螺旋节能灯管自动理丝机的上料机构，其特征在于所述机械手中设有一平行夹气缸(27)以及安装在平行夹气缸上的一对灯管夹子(28)；平行夹气缸的缸体前端面制有一水平布置的滑槽，灯管夹子后部的滑块(27-9)可滑动地嵌入该滑槽中；两个灯管夹子的后端面还分别与一短杆(27-8)的一端铰接，短杆的另一端则共同铰接在平行夹气缸的活塞杆(27-7)的顶端。
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