CN105921573A - 超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，包括用于输送料带的自动送料机构和用于冲压料带以形成产品的自动冲压机构，所述自动送料机构为带动料带做间歇移动的伺服式压辊输送机构，而自动冲压机构包括往复式冲头机构和冲头动力机构，所述往复式冲头机构包括活动座、设置在活动座上并指向料带的冲头及用于活动座复位的弹性回复机构，所述冲头动力机构为驱动所述活动座连同所述冲头作间歇冲顶动作的伺服式凸轮机构。本发明能够完全代替人工进行超声波发生器微型喇叭的生产，并具备很高的作业精度和可靠性，在提高生产效率的同时能够最大限度的利用原材料，节约成本。

Description

超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置

技术领域

本发明属于超声波发生器的生产制造设备领域，尤其涉及一种超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置。

背景技术

目前行业中超声波发生器微型喇叭的制造都是由人工借助冲压模具来完成，操作时工人负责移动金属料带，并将料带校对固定在模具的冲压位置，再操作冲压头冲压出圆锥形的微型喇叭。虽然由人工参与能在一定程度上把控精度，但缺点也很明显：

1 ）产量低而人工成本高；因为同时存在移动料带、校对位置和操作冲压头等多道工序，即便是熟练工产出单个产品也需要花费数十秒时间，其效率远远无法保证工厂每天数十万件的生产需求；

2 ）为了尽可能的利用料带，节省材料，原则上要求工人按照设计要求等距移动料带进行冲压，但实际是工人在长期作业下易疲劳，无法集中精神，往往会产生很大的操作误差，导致单位料带的利用率大大下降，原材料浪费严重。

目前也有一些厂家采用打桩式自动冲压头代替人工进行冲压工序以提高效率，但实际操作时，依旧需要工人移动和校对料带，且必须跟上冲压头自动打桩的节奏，反而使得工人更易疲劳，还可能导致生产安全问题。

发明内容

本发明目的是：提供一种超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，该装置能够完全代替人工进行超声波发生器微型喇叭的生产，并具备很高的作业精度和可靠性，在提高生产效率的同时能够最大限度的利用原材料，节约成本。

本发明的技术方案是：一种超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，包括用于输送料带的自动送料机构和用于冲压料带以形成产品的自动冲压机构，所述自动送料机构为带动料带做间歇移动的伺服式压辊输送机构，而自动冲压机构包括往复式冲头机构和冲头动力机构，所述往复式冲头机构包括活动座、设置在活动座上并指向料带的冲头及用于活动座复位的弹性回复机构，所述冲头动力机构为驱动所述活动座连同所述冲头作间歇冲顶动作的伺服式凸轮机构。

进一步的，本发明中所述伺服式压辊输送机构包括主动式压辊机构和至少一个辅助导向式压辊机构，所述主动式压辊机构包括主压辊架、枢转设于主压辊架上夹紧料带的两个主压辊和连接驱动其中至少一主压辊旋转的送料用伺服电机，而每个所述辅助导向式压辊机构则均包括副压辊架和枢转设于副压辊架上夹紧料带的两个副压辊。并且实际实施时，所述辅助导向式压辊机构中至少一个与所述主动式压辊机构分设于所述冲头的两侧，这样设计的目的是确保冲头所指向的料带能够被两侧的压辊机构所定型，并形成足够的张力以便冲压。具体工作时，送料用伺服电机驱动主压辊间隙旋转带动料带间歇步进。

更进一步的，本发明中所述主动式压辊机构还包括由两个主凹块贴合构成的主导料块及固定该主导料块的主导料块固定架，所述两个主凹块上的凹部相向拼合形成引导料带的导料槽；而所述辅助导向式压辊机构还包括由两个副凹块贴合构成的副导料块及固定该副导料块的副导料块固定架，所述两个副凹块上的凹部相向拼合形成引导料带的导料槽。主、副导料块的设计目的是增强对于料带的导向作用，防止其塌陷走偏，且进一步增加张力。

更进一步的，本发明中所述的主压辊和副压辊均为优力胶压辊。优力胶压辊具有足够的粘滞力，增强了料带的输送能力。

进一步的，本发明中所述往复式冲头机构还包括沿活动座活动方向布置的直线滑轨，所述活动座的底部设有与所述直线滑轨配合的滑块或者滑轮。直线滑轨能加强活动座往复运动的顺畅性和可靠性，并防止其动作偏离。

进一步的，本发明中所述冲头为回弹式冲头，包括设有轴向回置孔的冲头柱、设于所述回置孔内的弹簧顶头及固定在所述回置孔内并与设于弹簧顶头轴心处的穿孔配合的冲孔针，所述弹簧顶头伸出回置孔，所述往复式冲头机构还包括与活动座对应设置的固定座，所述固定座上固定有与弹簧顶头和冲孔针相对的弹性凹模，该弹性凹模和所述回弹式冲头分别位于料带的两侧。这种回弹式冲头的设计目的主要是便于落料。因为原先的冲头端部顶头和冲孔针都是刚性定死的，冲头在料带上冲压形成的微型喇叭常常粘附在顶头及冲孔针上（或者也有可能粘附在弹性凹模上），无法顺利落下。经过上述改进后，冲头冲击时，冲孔针照样扎入弹性凹模内并在微型喇叭顶端冲孔，而弹簧顶头在遭遇弹性凹模后回退缩回冲头柱上的回置孔内，待冲孔针从弹性凹模上拔出后，弹性顶头会复位弹出回置孔将冲孔针上粘附的微型喇叭推出，使得微型喇叭缺乏依附体而落下。即使微型喇叭粘附在弹性凹模上，那么借着这股回退力，微型喇叭也能够顺利脱开弹性凹模下落而不会粘附在弹性凹模上，有效解决落料问题，并使冲头动作更加顺畅。弹性凹模同常规技术一样，通常采用橡胶材质。

更进一步的，本发明中所述冲头两侧的活动座上均固定有若干活动座料带夹块，而固定座上则设置有与各活动座料带夹块一一对应的固定座料带夹块。活动座在实施冲顶动作时，活动座料带夹块和固定座料带夹块将料带夹紧，给予料带足够的张力，确保冲头冲压的可靠性。

进一步的，本发明中所述弹性回复机构包括至少一组弹性回复单元，每组弹性回复单元均包括挡板、导向杆和复位弹簧，所述挡板与活动座设置冲头的一面相对并间隔设置，并且挡板上设有导孔；所述导向杆头部设有螺纹，其穿过挡板上的导孔并与活动座固定，复位弹簧抵设在挡板和活动座之间。导向杆通过螺纹与活动座固定便于调节复位弹簧的松紧。

进一步的，本发明中所述伺服式凸轮机构包括轴承座、藉由轴承设于轴承座上的凸轮轴、固定在凸轮轴上用于推顶活动座的至少一个凸轮以及经齿轮减速器连接驱动所述凸轮轴间歇旋转或往复回转的冲顶用伺服电机。本发明中对于凸轮的形状及构型不做限制，冲顶用伺服电机具体动作时根据输出脉冲带动凸轮轴持续转动，或者往复回转间歇冲顶活动座。往复回转的伺服驱动方式能够缩小冲顶间隔。

更进一步的，本发明中所述活动座上背向冲头的一面固定或一体设有 U 形架，所述 U 形架上枢转设有供凸轮顶触的接触滚轮。通过接触滚轮与凸轮接触能够降低接触摩擦损耗，减少卡滞，增强机构间传动效率和传动可靠性。

本发明的优点是：

1 ．本发明装置能够完全代替人工进行超声波发生器微型喇叭的生产，并具备很高的作业精度和可靠性，在提高生产效率的同时能够最大限度的利用原材料，节约成本。原先工人每分钟生产 30 个左右产品，以一天 8 小时工作制计算，理论产量为 14400 个，而采用本发明自动化装置后，其每分钟产量为 70 个左右，一天产量提高至约 30000 个，日产量提高一倍还多。

此外其还具有如下一些优点：

1 ）通过伺服电机脉冲信号控制料带等距移动和冲头等间隙冲顶，相比人工，控制精度更高，经过适当调节后可以最大程度的利用料带，节省材料，并且由于无人工参与，不会发生安全性问题。

2 ）在伺服式压辊输送机构的基础上增设主、副导料块以增强对于料带的导向作用，防止其塌陷走偏，且进一步增加张力，提高对于料带的冲压可靠性。

3 ）冲头采用专门设计的回弹式冲头代替原先刚性定死的冲头解决了落料问题，实际工作时，冲孔针照样扎入弹性凹模内并在微型喇叭顶端冲孔，而弹簧顶头在遭遇弹性凹模后回退缩回冲头柱上的回置孔内，待冲孔针从弹性凹模上拔出后，弹性顶头会复位弹出回置孔将冲孔针上粘附的微型喇叭推出，使得微型喇叭缺乏依附体而落下。即使微型喇叭粘附在弹性凹模上，那么借着这股回退力，微型喇叭也能够顺利脱开弹性凹模下落而不会粘附在弹性凹模上。该回弹式冲头整体设计巧妙，结构简单但收效高，能够很好的解决落料问题，并使冲头动作更加顺畅。

4 ）进一步在活动座和固定座上设计了相互配合以夹紧料带的活动座料带夹块和固定座料带夹块，能够在冲头冲压时给予料带足够的张力，确保冲头冲压的可靠性。

5 ）在活动座上设计接触滚轮与凸轮接触，能够降低接触摩擦损耗，减少卡滞，增强机构间传动效率和传动可靠性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图 1 为本发明的结构俯视图（省略冲顶用伺服电机）；

图 2 为图 1 的主视图；

图 3 为冲头的单独结构示意图。

其中： 1 、活动座； 2 、料带； 3 、冲头； 3a 、回置孔； 3b 、冲头柱； 3c 、弹簧顶头； 3d 、冲孔针； 4 、主压辊架； 5 、主压辊； 6 、送料用伺服电机； 7 、副压辊架； 8 、副压辊； 9 、主导料块； 10 、主导料块固定架； 11 、副导料块； 12 、副导料块固定架； 13 、直线滑轨； 14 、固定座； 15 、弹性凹模； 16 、活动座料带夹块； 17 、固定座料带夹块； 18 、挡板； 19 、导向杆； 20 、复位弹簧； 21 、轴承座； 22 、凸轮轴； 23 、凸轮； 24 、齿轮减速器； 25 、 U 形架； 26 、接触滚轮； 27 、工作平台。

具体实施方式

实施例：结合图 1~ 图 3 所示对本发明的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置进行详细说明。装置整体上由用于输送料带的自动送料机构和用于冲压料带以形成产品的自动冲压机构所构成，原则上两个机构的布局不限于单一的平台，可以根据实际的空间状况来设置，但本实施例作为优选方式，为了便于调试和操控，将装置各部件均设于同一工作平台 27 上。

本实施例中所述自动送料机构采用的是能够带动料带做间歇移动的伺服式压辊输送机构。具体见图 1 和图 2 所示，本实施例中该伺服式压辊输送机构由主动式压辊机构和一个辅助导向式压辊机构共同构成。所述主动式压辊机构的构成为：主压辊架 4 、枢转设于主压辊架 4 上夹紧料带 2 的两个主压辊 5 、连接驱动其中一个主压辊 5 旋转的送料用伺服电机 6 （具体见图 2 所示）、设置在两个主压辊 5 的出料端的主导料块 9 及固定该主导料块 9 的主导料块固定架 10 。所述主导料块 9 由两个主凹块贴合构成，并且两个主凹块上的凹部相向拼合形成引导料带 2 的导料槽。

同样的，本实施例中所述辅助导向式压辊机构的构成为：副压辊架 7 、枢转设于副压辊架 7 上夹紧料带 2 的两个副压辊 8 、设置在两个副压辊 8 的进料端的副导料块 11 及固定该副导料块 11 的副导料块固定架 12 。所述副导料块 11 由两个副凹块贴合构成，并且两个副凹块上的凹部相向拼合形成引导料带 2 的导料槽。

上述主、副导料块 9 、 11 的设计目的是增强对于料带 2 的导向作用，防止其塌陷走偏，且进一步增加张力。

并且本实施例中所述的主压辊 5 和副压辊 8 均为优力胶压辊。优力胶压辊具有足够的粘滞力，增强了料带的输送能力。

本实施例中的自动冲压机构由往复式冲头机构和冲头动力机构组成，所述往复式冲头机构由活动座 1 、设置在活动座 1 上并指向料带 2 的冲头 3 、设置在活动座 1 底部并沿活动座 1 的活动方向布置的直线滑轨 13 、用于活动座 1 复位的弹性回复机构以及与活动座 1 对应设置的固定座 14 共同构成。而所述冲头动力机构为驱动所述活动座 1 连同所述冲头 3 作间歇冲顶动作的伺服式凸轮机构。再结合图 1 所示，本实施例中前述的辅助导向式压辊机构和主动式压辊机构分设于所述冲头 3 的两侧，这样设计的目的是确保冲头 3 所指向的料带 2 能够被两侧的压辊机构所定型，并形成足够的张力以便冲压。具体工作时，送料用伺服电机 6 驱动主压辊 5 间隙旋转带动料带 2 间歇步进。

如图 1 所示，本实施例中所述直线滑轨 13 为平行的两条，所述活动座 1 的底部设有与所述直线滑轨 13 配合的滑块（图中未标出）。直线滑轨 13 能加强活动座 1 往复运动的顺畅性和可靠性，并防止其动作偏离。

本实施例中所述弹性回复机构由对称的两组弹性回复单元组成，每组弹性回复单元均由挡板 18 、导向杆 19 和复位弹簧 20 组成。所述挡板 18 与活动座 1 设置冲头 3 的一面相对并间隔设置，见图 1 所示，并且挡板 18 上设有导孔；所述导向杆 19 头部设有螺纹，其穿过挡板 18 上的导孔与活动座 1 固定，复位弹簧 20 抵设在挡板 18 和活动座 1 之间。导向杆 19 通过螺纹与活动座 1 固定便于调节复位弹簧 20 的松紧。

结合图 3 所示，本实施例中所述冲头 3 采用的是回弹式冲头，其由设有轴向回置孔 3a 的冲头柱 3b 、设于所述回置孔 3a 内的弹簧顶头 3c 及固定在所述回置孔 3a 内并与设于弹簧顶头 3c 轴心处的穿孔配合的冲孔针 3d 共同构成。弹簧顶头 3c 的设计多样，均可参考常规技术，本实施例中的设计形式为：回置孔 3a 内部紧配有闷头（即柱塞，图中未标出），柱塞和顶头之间连接弹簧形成所述弹簧顶头 3c ，所述弹簧顶头 3c 伸出回置孔 3a 。所述冲孔针 3d 一体设计在所述闷头上。如图 1 所示，本实施例中所述固定座 14 上固定有与弹簧顶头 3c 和冲孔针 3d 相对的弹性凹模 15 ，该弹性凹模 15 和回弹式冲头分别位于料带 2 的两侧。

因为原先的冲头 3 端部顶头和冲孔针都是刚性定死的，冲头 3 在料带 2 上冲压形成的微型喇叭常常粘附在顶头及冲孔针 3d 上（或者也有可能粘附在弹性凹模 15 上），无法顺利落下。经过上述改进后，冲头 3 冲击时，冲孔针 3d 照样扎入弹性凹模 15 内并在微型喇叭顶端冲孔，而弹簧顶头 3c 在遭遇弹性凹模 15 后回退缩回冲头柱 3b 上的回置孔 3a 内，待冲孔针 3d 从弹性凹模 15 上拔出后，弹性顶头 3c 会复位弹出回置孔 3a 将冲孔针 3d 上粘附的微型喇叭推出，使得微型喇叭缺乏依附体而落下。即使微型喇叭粘附在弹性凹模 15 上，那么借着这股回退力，微型喇叭也能够顺利脱开弹性凹模 15 下落而不会粘附在弹性凹模 15 上，有效解决落料问题，并使冲头 3 动作更加顺畅。弹性凹模 15 同常规技术一样，通常采用橡胶材质。

本实施例中所述冲头 3 两侧的活动座 1 上对称固定有活动座料带夹块 16 ，而固定座 14 上则设置有与各活动座料带夹块 16 一一对应的固定座料带夹块 17 。两个固定座料带夹块 17 关于弹性凹模 15 左右对称布置。活动座 1 在实施冲顶动作时，活动座料带夹块 16 和固定座料带夹块 17 将料带 2 夹紧，给予料带 2 足够的张力，确保冲头 3 冲压的可靠性。

本实施例中所述伺服式凸轮机构由两个轴承座 21 、藉由轴承设于这两个轴承座 21 上的凸轮轴 22 、固定在凸轮轴 22 上用于推顶活动座 1 的凸轮 23 以及经齿轮减速器 24 连接驱动所述凸轮轴 22 往复回转的冲顶用伺服电机（图中未画出）共同构成。冲顶用伺服电机具体动作时根据输出脉冲带动凸轮轴 22 往复回转间歇冲顶活动座 1 。往复回转的伺服驱动方式能够缩小冲顶间隔。

本实施例中在所述活动座 1 上背向冲头 3 的一面固定有 U 形架 25 ，所述 U 形架 25 上枢转设有供凸轮 23 顶触的接触滚轮 26 。通过接触滚轮 26 与凸轮 23 接触能够降低接触摩擦损耗，减少卡滞，增强机构间传动效率和传动可靠性。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于包括用于输送料带的自动送料机构和用于冲压料带以形成产品的自动冲压机构，所述自动送料机构为带动料带做间歇移动的伺服式压辊输送机构，而自动冲压机构包括往复式冲头机构和冲头动力机构，所述往复式冲头机构包括活动座（1）、设置在活动座（1）上并指向料带（2）的冲头（3）及用于活动座（1）复位的弹性回复机构，所述冲头动力机构为驱动所述活动座（1）连同所述冲头（3）作间歇冲顶动作的伺服式凸轮机构。

2.根据权利要求1所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述伺服式压辊输送机构包括主动式压辊机构和至少一个辅助导向式压辊机构，所述主动式压辊机构包括主压辊架（4）、枢转设于主压辊架（4）上夹紧料带（2）的两个主压辊（5）和连接驱动其中至少一主压辊（5）旋转的送料用伺服电机（6），而每个所述辅助导向式压辊机构则均包括副压辊架（7）和枢转设于副压辊架（7）上夹紧料带（2）的两个副压辊（8）；所述辅助导向式压辊机构中至少一个与所述主动式压辊机构分设于所述冲头（3）的两侧。

3.根据权利要求2所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述主动式压辊机构还包括由两个主凹块贴合构成的主导料块（9）及固定该主导料块（9）的主导料块固定架（10），所述两个主凹块上的凹部相向拼合形成引导料带（2）的导料槽；而所述辅助导向式压辊机构还包括由两个副凹块贴合构成的副导料块（11）及固定该副导料块（11）的副导料块固定架（12），所述两个副凹块上的凹部相向拼合形成引导料带（2）的导料槽。

4.根据权利要求2所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述的主压辊（5）和副压辊（8）均为优力胶压辊。

5.根据权利要求1所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述往复式冲头机构还包括沿活动座（1）活动方向布置的直线滑轨（13），所述活动座（1）的底部设有与所述直线滑轨（13）配合的滑块或者滑轮。

6.根据权利要求1所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述冲头（3）为回弹式冲头，包括设有轴向回置孔（3a）的冲头柱（3b）、设于所述回置孔（3a）内的弹簧顶头（3c）及固定在所述回置孔（3a）内并与设于弹簧顶头（3c）轴心处的穿孔配合的冲孔针（3d），所述弹簧顶头（3c）伸出回置孔（3a），所述往复式冲头机构还包括与活动座（1）对应设置的固定座（14），所述固定座（14）上固定有与弹簧顶头（3c）和冲孔针（3d）相对的弹性凹模（15），该弹性凹模（15）和所述回弹式冲头分别位于料带（2）的两侧。

7.根据权利要求6所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述冲头（3）两侧的活动座（1）上均固定有若干活动座料带夹块（16），而固定座（14）上则设置有与各活动座料带夹块（16）一一对应的固定座料带夹块（17）。

8.根据权利要求1所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述弹性回复机构包括至少一组弹性回复单元，每组弹性回复单元均包括挡板（18）、导向杆（19）和复位弹簧（20），所述挡板（18）与活动座（1）设置冲头（3）的一面相对并间隔设置，并且挡板（18）上设有导孔；所述导向杆（19）头部设有螺纹，其穿过挡板（18）上的导孔并与活动座（1）固定，复位弹簧（20）抵设在挡板（18）和活动座（1）之间。

9.根据权利要求1所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述伺服式凸轮机构包括轴承座（21）、藉由轴承设于轴承座（21）上的凸轮轴（22）、固定在凸轮轴（22）上用于推顶活动座（1）的至少一个凸轮（23）以及经齿轮减速器（24）连接驱动所述凸轮轴（22）间歇旋转或往复回转的冲顶用伺服电机。

10.根据权利要求9所述的超声波发生器微型喇叭高精度自动化生产装置，其特征在于所述活动座（1）上背向冲头（3）的一面固定或一体设有U形架（25），所述U形架（25）上枢转设有供凸轮（23）顶触的接触滚轮（26）。