专利名称：梅花灯管自动成型模装置及自动成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及灯管加工技术领域，更具体地说，涉及节能灯产品中梅花灯管的灯管自动成型设备。
背景技术：
节能灯灯管形状向高效节能和美观的方向发展过程中，梅花灯代表平面光源效果的典范，其散热好、功率大且外形美观(见附图9)，深受用户欢迎。梅花灯是用4-6灯管(见附图7和8)经接桥工艺连接而成。由于梅花灯灯管由弧形段和直脚组成，形状复杂、成形区域大，需要对直玻璃管进行加热的范围也就相应较大，是少数难以实现机器自动生产的灯管品种之一。梅花灯管的形状由两次弯曲得到①近似Ω形的弧形段主弯曲，②近似直角弯曲的直脚弯制。灯管加热软化都是采用电炉，软化后的灯管在弯曲出预型后，由于在重力作用下软化段具有自然下垂变直趋向，无法避免，故即使再好的Ω形(倒置形状，为便 于描述，本发明中均简称为Ω形)之预型也会趋向U型，此时，要进入具有Ω形型腔的模具是十分困难的，这也在很大程度上导致梅花灯管的成型普通只能采用手工操作而难以实现机器加工。在手工操作中，成型灯管的模具是水平抑或小角度倾斜放置的，为便于预型灯管进入模具模腔，往往在模腔中设置导料块，此时，只需要在一块模具中设置整体的导料块即可，软化后的灯管在在重力作用下由整体导料块的引导和操作工娴熟手法作用下可以顺利进入模腔，得以吹涨成型。但是，若在机器自动成型时，Ω形灯管弧形段弯曲以垂直方向进行，预型灯管大体呈U型，如果试图由整体的导料块将预型灯管导入模具中，将无法使预型灯管受力均匀而顺利进入Ω形型腔，从而造成预型灯管损坏，无法完成灯管的自动成型加工。如果采用先弯曲成类似U形后，再由两侧整形模具合拢整形，然后由模具对合压弯成型，则因类似U型的灯管与梅花灯管的近似Ω形弧形段，二者相差太远，此时由两侧整形模具去整形，困难太大且效果不佳，客观上也难以达到机器自动加工之目的。另外，梅花灯管的直脚弯制则是另一个技术难点。手工操作者在学习阶段也是花费许多时间和精力才能掌握弯脚技术。而且，手工操作效率低，成品一致性差。而使用机器自动弯脚尚未见到实际应用的报道。
发明内容
本发明目的在于，提供一种克服现有技术不足，专用于弯制梅花灯管的自动成型模装置以及自动成型机。按照本发明提出的梅花灯管自动成型模装置，包括模具及模具驱动机构，模具由两模具块组成，并在模具驱动装置驱动下开合，两模具块开合面上分别设有容置Ω形灯管弧形段的型腔，在型腔内侧中间还分别设有至少一个导料块，导料块在形状上互补，外侧形成灯管内弧形状，前端至后端由细至粗平滑过渡以撑开预型灯管，两模具块分别还设有合拢时容置相对模具块上导料块的容置部。型腔为凹槽形，对称设置，合拢后横截面一般为圆形，也有椭圆、扁形等。导料块分设于两个模具块中，而非整体设于其中一个模具块上，导料块的前端稍细，逐渐平滑加粗，形状也与灯管内弧形状配合，至合拢时，导料块外侧形成一个整体，形成灯管内弧形状，从而将预型灯管撑开，并使其顺利进入模具中的弧形凹槽型腔之中。这种在两个模具块中分别设置形状配合的凹凸互补的导料块之措施，可有效解决预型灯管进入模具型腔时受力不均而导致的灯管损坏问题，显著改善引导效果，极大地提高入模率，进而使得梅花灯管自动成型得以成为现实。当然，将模具的导料块设置为3块、4块或更多数量，同样能引导软化灯管进入Ω形灯管模具型腔，但这种导向块数量增加的措施被本发明的措施所包含。优选的方案是，在两个模具块中分别设置一个导料块，并为上下设置；或者每个模具块中的导料块有数个，凹凸相间错层设置(见图3)，合拢时，这些导料块交叉形成一个整体顺利地将软化的灯管导入模腔。模具驱动装置包括两滑块、滑块座、升降部件及导向座，两滑块分别连接两模具块并可作开合滑动；滑块座设于升降部件之上，升降部件设于导向座之中并带动滑块座作升降运动，这样，外，模具在打开后可下降，便于让梅花灯管的直脚脱离模腔，使成型后的灯管能被顺利移送到下一个工位。按照本发明提出的梅花灯管自动成型机，包括如上所述的成型模装置，以及弯曲装置、弯脚装置。当然，作为一整套成型设备，还包括诸如预热上料装置、退火装置、下料装置等。弯曲装置为现有技术，通常有两个夹头、夹头座及驱动装置组成，两个夹头夹持软化 后的灯管两端，夹头座在驱动装置驱动作相对运动，使灯管弯曲。夹头座的驱动装置由一个转位路径上的弯曲导槽驱动；弯曲导槽依据圆柱槽轮的原理设计，且只在弯曲夹头需要动作(弯曲和复位)段设置；其通过支架直接固定在台面上。为更好地完成梅花灯管自动成型加工，本发明创造性的技术措施还包括，在可间隙转动的转盘上均匀设置多个弯曲装置，形成多个工位，在转盘一个转位期间内，在一个工位完成灯管的弧形段弯曲、直脚弯折和吹涨成型，并完成灯管由弯曲夹具夹持转换为由辅助夹具夹持的交接过程。这样的设置，可以减少灯管加工时间，提高加工效率，同时，可防止灯管二次加热和加工导致的能源损耗以及产品合格率下降。多个弯曲装置设置于转盘上，便于机器连续作业，也便于其他工序如退火、下料的完成，提高生产效率。所述多个工位包括上料工位、加热工位、成型工位、数个定型退火工位和下料工位等。较佳的技术措施是，每个弯曲装置都装配有一个辅助夹具装置，在灯管直脚弯折后夹住灯管以完成定型和退火工序。通常，弯曲装置完成灯管弧形段弯制工序后，两个夹头松开，待弯脚装置完成弯脚工序后，使用辅助夹具夹持灯管以完成后续的定型及退火等工序，以实现连续作业，并有利于提高加工效率，以及简化设备，降低制作成本。辅助夹具装置设于弯曲装置的顶部，包括两夹具和夹具连接杆，两夹具设于连接杆上，连接杆带动夹具在水平面上可径向伸缩以适合各工位需要。如辅助夹具在转盘的上料工位以及加热工位时，都不能够处在夹持成品灯管位置(几何干涉和被烧损失效等原因)，故辅助夹具的位置应随工位的功能和相应动作要求而变化。辅助夹具伸缩运动由转盘转动时通过导向块提供动力，导向块的外形尺寸依据凸轮升降理论设计，且只在辅助夹具需要动作段设置；其通过支架直接固定在台面上。另外，较佳的弯脚装置包括所述的弯脚装置包括弯脚两夹具、夹具座及驱动装置，弯脚夹具座可被驱动装置驱动而带动夹具作纵向向外旋转运动；固定于弯脚装置上的吹气头随弯脚动作启动开始，延续至弯脚过程结束。作为提高软化灯管入模的重要措施，灯管二端被夹住并采用移动对火加热方法在本发明中成功得到应用。多工位转盘上至少设置一个工位，用于直灯管被弯曲装置的夹具夹牢后采用移动对火加热装置继续进行加热直至灯管充分软化，所述移动对火加热装置通常包括两火头，相互呈60-120度夹角，火头火焰指向灯管轴心，两火头安装在支架上，根据熔烧要求可调整角度和高低位置，在凸轮或其它动力驱动下即按要求移动，或绕灯管轴心线摆动；更好地，在火头火焰所指方向的灯管7的另一侧5-35毫米处还可设置反射挡件，反射档件反射面为圆弧形凹陷，由氧化铝材料制成，与灯管的距离可按预定程式调整，_根据上述方法熔烧出来的软化灯管更能适合弯制Ω形预型。按照本发明提出的梅花灯管自动成型模装置，可以使梅花灯管预型灯管顺利进入模具型腔之中，解决了长期以来困扰本技术领域技术人员的技术难题，从而使梅花灯管的机器加工成为可能；包含此成型模装置的梅花灯管自动成型机结构紧凑，可 实现梅花灯管加工的连续作业，实际应用中效率高，成品率也高，效果十分显著。
图I成型模装置结构示意图。图2成型模装置模具结构剖视示意图。图3成型模导料块凹凸互补示意图。图4为梅花灯管成型机结构正视示意图。图5为梅花灯管成型机结构俯视示意图。图6辅助夹具装置结构示意图。图7弯脚装置示意图。图8梅花灯管正面结构示意图。图9梅花灯管立体结构示意图。图10梅花灯示意图。图11加热装置示意图
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对发明作进一步的详细描述如附图I和附图2所示，本发明的提出的较佳梅花灯管自动成型模装置3，包括模具30及模具驱动机构31，模具30由两模具块301，301'组成，并在模具驱动装置31驱动下开合，两模具块301,301'开合面上分别设有容置Ω形灯管弧形段71的凹槽型腔302，302'，在型腔302,302'内侧中间还分别设有一个导料块303，303 '，两导料块在形状上互补，上下设置，合拢时外侧304,304'形成灯管内弧形状，前端305,305'至后端306，306'由细至粗平滑过渡以撑开预型灯管；两模具块分别还设有合拢时容置相对模具块上导料块的容置部307，307'。两模具块合拢时，灯管弧形段71可容置于型腔302,302'中，导料块303,303'分别容置于容置部307'，307中。模具驱动装置31包括滑块310，310’、滑块座311、升降部件312及导向座313，滑块310，310’分别连接模具块301，301'并可作开合滑动；滑块座311设于升降部件312之上，升降部件312设于导向座313之中并带动滑块座311作升降运动。如附图3和4所示为一种较好的包含上述成型模装置3的梅花灯管自动成型机，还包括预热上料装置I，弯曲装置2，弯脚装置4，退火装置5，下料装置6。其中，多个弯曲装置2均匀布设于可间隙转动的转盘20上，形成A-L多个工位。如附图3和5所示，每个弯曲装置2的顶部都装配有一个辅助夹具装置22，包括夹具221，221,和夹具连接杆222，连接杆222带动两夹具在水平面上可径向伸缩以适合各工位需要。在上料工位A时，辅助夹具位于径向的朝圆心侧极限，这样就让出位置，使灯管可以被上料机构14传送到弯曲装置2的两个夹具211，21Γ ;在灯管加热软化工位B和C时，辅助夹具位置同A工位的一样，原因是灯管下方有火焰810，810'在熔烧；在工位C向工位D转动过程中，由于弯曲夹具211，21Γ在弯曲导槽24驱动下将被加热的灯管逐渐弯曲成为近似Ω形而逐渐让出中间位置，此过程中辅助夹具221,221'则由连接杆222带动，在导向块25引导下逐渐径向向外伸出而从正中间穿出Ω形灯管到达外极限位以接续夹持灯管。由于辅助夹具的连接杆222宽度略小于Ω形灯管的直脚内开档，因此既不会影响后续的弯脚动作，也不会影响对灯管的夹持；在E、F、G、H、I工位，辅助夹具被导向块控制以确保成品进入退火装置5 ;辅助夹具在K工位完成下料后，由导向块25引导恢复到开始状态，如此循环。 如附图2和6所示，弯脚装置4设于转盘D工位一侧，包括弯脚夹具41，4Γ、夹具座42以及驱动装置43，弯脚夹具座42可被驱动装置驱动而带动夹具作纵向转动，吹气头44，44'分别固定于弯脚装置上并可随弯脚夹具转动而转动。如附图11所示，多工位转盘20上设置两个工位B和C，用于灯管7被弯曲夹具211，211’夹牢后采用移动对火继续进行加热直至灯管充分软化，加热装置8包括两火头81，81'和反射挡件82，两火头火焰810,810'指向灯管7轴心，反射挡件82平行置于火头火焰所指方向的灯管7的另一侧8毫米处；反射档件的反射面820为圆弧形凹陷，通过调节臂83、调节杆84与转动凸轮85相连，在转动凸轮85带动下上下移动，从而调节反射挡件81与灯管7的距离；两火头81，81'相互呈90度夹角，角度和安装高度可调，并可绕灯管7轴心线摆动。本实施例使用过程为，灯管7排齐放入料仓11并被逐根送入线列式滚动输送装置12，在输送过程中由火头13完成对灯管的初步加热。到装置I的最后一个工位时灯管被预热到适当温度，再经由交接装置14送到多工位弯曲装置2的二个夹具211,211'上。在接下去的两个工位为继续加热工位，由加热装置8对灯管7进一步熔烧。灯管完成软化加热后，被转盘20从C工位转至D工位时，灯管弯曲动作由一个转位路径上的弯曲导槽24驱动完成，灯管7就被弯曲装置夹具211,211'弯曲成为近似Ω形之预型，到转盘20停位瞬间，模具301,301'及导料块303,303'上升并合拢；接着弯脚装置的夹子动作控制器46驱动夹具41先夹住灯管直段72、弯曲夹具211,211'后放开，完成灯管交接；然后弯脚夹具41在驱动装置43驱使下沿圆弧线由垂直朝转盘径向向外(附图7所示β方向)转动，将直段灯管弯折一定角度，同时，跟随弯脚夹具一起运动的吹气头44，44'向灯管二端内吹气，吹气自弯脚动作启动时开始，至直脚折弯后结束，使得软化灯管在模具型腔302，302/中成型和直脚弯折部位饱满。而后安装在弯曲装置顶上的辅助夹具221,221'在成型模具30打开和弯脚夹具41放开时继续夹住灯管直段72。由此，在D工位一个工位上，灯管的弧形段弯曲、直脚折弯得以完成。成品再进行一个工位E定型和三个工位F-H退火，二个工位I，J冷却，接着，J到K过程弯曲夹具211，211’被导槽24复位。到达K工位完成下料。其后，辅助夹具221,221'被导向块25复位。而后开始下一个循环。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化或修饰，均属于本 发明技术方案的范围之内。
权利要求
1.一种梅花灯管自动成型模装置，包括模具(30)及模具驱动机构(31)，模具(30)由两模具块(301，301’)组成，并在模具驱动装置(31)驱动下开合，两模具块(301，301’)开合面上分别设有容置Ω形灯管弧形段的型腔(302，302’)，其特征在于，在型腔(302，302’)内侧中间还分别设有至少一个导料块(303，303’)，导料块(303，303’)在形状上互补，外侧(304，304’)形成灯管内弧形状，前端(305，305’)至后端(306，306’)由细至粗平滑过渡以撑开预型灯管；两模具块分别设有合拢时容置相对模具块上导料块的容置部(307，307’)。
2.如权利要求I所述的梅花灯管自动成型模装置，其特征在于，两模具块(301，301’)中分别设置一个导料块(303，303’)，且为上下设置。
3.如权利要求I所述的梅花灯管自动成型模装置，其特征在于，两模具块(301，301’)中分别设置多个导料块(303，303’)，上下错层设置且凹凸互补。
4.如权利要求I所述的梅花灯管自动成型模装置，其特征在于，模具驱动装置(31)包括滑块(310，310’)、滑块座(311)、升降部件(312)及导向座(313)，滑块(310，310’)分别连接两模具块(301，301’)并可作开合滑动；滑块座(311)设于升降部件(312)之上，升降部件(312)设于导向座(313)之中并带动滑块座(311)作升降运动。
5.一种梅花灯管自动成型机，其特征在于，包括如权利要求I至4任一权利要求所述的成型模装置(3)，以及弯曲装置(2)、弯脚装置(4)。
6.如权利要求5所述的梅花灯管自动成型机，其特征在于，多个弯曲装置(2)均匀设于可间隙转动的转盘(20)上形成多个工位，在转盘(20) —个转位期间内，在一个工位完成灯管的弧形段弯曲、直脚弯折以成型。
7.如权利要求6所述的梅花灯管自动成型机，其特征在于，每个弯曲装置(2)都装配有一个辅助夹具装置(22)，在灯管直脚弯折后夹住灯管以完成定型和退火工序。
8.如权利要求7所述的梅花灯管自动成型机，其特征在于，辅助夹具装置(22)设于弯曲装置(2)的顶部，包括夹具(221，221’ )和夹具连接杆(222)，连接杆(222)带动夹具(221)在水平面上可径向伸缩以适合各工位需要。
9.如权利要求8所述的梅花灯管自动成型机，其特征在于，所述的弯脚装置(4)包括弯脚夹具(41)，夹具座(42)及驱动装置(43)，弯脚夹具座(42)可被驱动装置(43)驱动而带动弯脚夹具作纵向向外旋转运动；固定于弯脚装置上的吹气头(44，44’ )可随弯脚夹具转动而转动。
10.如权利要求9所述的梅花灯管自动成型机，其特征在于，多工位转盘(20)上至少设置一个工位，用于直灯管(7)被弯曲夹具(211，211’)夹牢后采用移动对火加热装置继续进行加热直至灯管充分软化。
全文摘要
本发明公开了一种梅花灯管自动成型模装置，包括模具及模具驱动机构，模具由两模具块组成，并在模具驱动装置驱动下开合，两模具块开合面上分别设有容置Ω形灯管弧形段的型腔，在型腔内侧中间还分别设有至少一个导料块，导料块在形状上互补，外侧形成灯管内弧形状，前端至后端由细至粗平滑过渡以撑开预型灯管；两模具块分别设有合拢时容置相对模具块上导料块的容置部。本发明还公开了一种包含上述成型模装置的梅花灯管自动成型机。本发明可实现梅花灯管加工的机器连续作业，效率高，成品率也高，可广泛应用于梅花灯管加工之中。
文档编号C03B23/045GK102775049SQ20111011921
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者吴秀兰, 薛良才 申请人:上海良才机电科技开发有限公司