专利名称：螺旋灯管自动弯管机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及灯管加工技术领域，更具体地说，它涉及一种螺旋灯管的自动弯制机构。
背景技术：
大范围再成形的曲线型节能灯管自动化加工设备，尤其是双螺旋线型节能灯灯管成型的机器是本世纪初在中国开始研发成功的，相应的记载如中国专利文献 CN101343142A、CN201236177Y、CN201288132Y, CN201473441U 等，这些专利文献中所记载的电加热装置基本都是垂直布置，而且加热软化的玻璃管都是由参与灯管成型的夹子移动到加热烘箱取出后直接参与入模成型。这种垂直布置形式的弯管机对玻璃管大范围加热软化体现出一些优点，如容易实施玻璃管电炉加热的自动送进；很少产生碎玻璃粘电炉壁；玻璃管加热软化后下垂不会碰到电炉壁和从炉内取料后送到成型装置过程比较方便等，所以得到比较广的应用。但加热装置的垂直布置明显存在如下的不合理现象①热量上升的自然规律在垂直布置的加热炉表现出的烟 效应使热量散失严重；②玻璃管从上部开口进入加热炉就直接经受到炉内上升的高温，容易产生应力甚至炸裂；③必须增加额外功率以获得最后一档加热工位(因为处于炉膛下方)的高温。这些对节能、增速和提高效率都是不利的。另一方面，参与灯管成型的夹子移动到加热烘箱取加热软化的玻璃管，在客观上增加工序时间和成型夹子传动系统的动作数量，这会降低生产效率和机构动作的精度，有碍产量和成品率提高，亟需改进和提高。
实用新型内容针对现有技术方面存在的问题，本实用新型提供一种生产效率高、节约加热能源、 操作方便的螺旋灯管自动弯管机。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现的根据本实用新型提出的螺旋灯管自动弯管机，包括上料装置、软化装置、传递装置、绕管送料装置、成型装置、下料装置，以及与上述装置分别连接的自动控制系统；软化装置包括多道加热工位并水平设置；传递装置包括可作纵向弧线运动的夹具，将软化装置软化的玻璃管传递至绕管送料装置。各装置在空间上呈横向设置，玻璃管依次在各装置中传递和加工。在软化装置的最后加热工位，被加热玻璃管正好被加热至可绕制加工的状态，此时，玻璃管的软化段有一定的下垂，下垂量与玻璃管的材质、直径和壁厚等因素相关，一般不少于25毫米，此时，要将玻璃管移至绕制送料装置，传递装置中的夹具在纵向上需能作一定的上升，以防止被夹具夹持的玻璃管在横向移动时下垂底面与烘箱或周边挡板等设施粘连或碰触。所述的自动控制系统包括PLC (可编程控制器)，由PLC控制各装置协调动作，精确完成双螺旋灯管自动传送、弯制及下料。在控制过程中首先建立一个与实际相关联的数学模型t = f(l)，其中t表示系统绕制一个螺旋管所需要时间，ξ包含变量主要有模具饶管速度、送管速度、送管行程、绕制过程的吹气量控制等。自动控制系统还可包括HMI (人机界面)、伺服(或步进)电机、气缸电磁阀、主轴电机驱动及玻管自动控温加热等。所述传递装置包括夹具及夹具的驱动机构，优选的传递装置包括两夹具、夹具安装座、链轮传动副、两臂、动力链轮，以及驱动机构；其中，两夹具设置于夹具座之上；链轮传动副包括两链轮和两链轮间的传动链，一链轮设置于夹具座一端，另一链轮设置于轴承座并与动力链轮相连；一臂活动连接于夹具座一端和轴承座之间，另一臂活动连接于夹具安装座另一端和另一轴承座之间；动力链轮设置于轴承座之上；驱动机构包括驱动链条、 复位弹簧、连杆和凸轮，凸轮与连杆相连，驱动链条连接于连杆与动力链轮之间，复位弹簧一端连接于动力链轮并与凸轮的转动相配合。按上述结构设置的传递装置，凸轮转动可带动连杆向下运动，通过驱动链条拉动动力链轮转动，此时复位弹簧被拉紧，动力链轮通过链轮传动副带动夹具座向上并横向移动而作弧线运动；随着凸轮转动，复位弹簧回复拉动动力链轮回转，通过链轮传动副的传动使夹具复位。这样，传递装置使玻璃管软化下垂底部能顺利移出烘箱，并准确送到绕管送料装置绕管位置。优选的软化装置包括水平放置的上烘箱、下烘箱、夹架以及夹架上设置的两对以上夹持玻璃管的夹子；上烘箱下边等距设置容纳玻璃管的多个槽口形成多个加热工位；上烘箱可向上升起，夹架与上烘箱配合移动，传送玻璃管。上述的水平加热软化装置的效用及特征是烘箱水平放置的，被加热的玻璃管由若干对夹子接力式夹持，在上烘箱上升的间隙逐步水平送进，平缓加热，在最后一档软化到可进行绕制的状态。优选的绕管送料装置包括对称设置的驱动机构和吹气夹头，驱动机构可驱动吹气夹头作水平方向上的径向和横向移动。绕管送料装置的两吹气夹头对称位于成型装置两边，受驱动机构驱动，两吹气夹头作纵向相向移动以移至夹持玻璃管的位置，夹持玻璃管后，两吹气夹头分别横向作朝左和右移动，使玻璃管处于螺旋绕入的切线方向以便绕制。上述结构的绕管送料装置，其吹气夹头获取软化玻璃管的方式不是通常所采用的到烘箱中自取的方式，而是等待传递装置送来的方式。这样绕管送料装置就减少一个运动，这有利于提高绕管送料装置机构的刚性和精度，机件的稳定性、耐用性和产品合格率。优选的成型装置包括等分设置六个工位的间隙转动圆盘、螺旋管模具、连接器及绕管电机，螺旋管模具通过模具导杆可转动地设于模具座上，模具座固定于圆盘，连接器与绕管电机相连并可上下移动而与模具导杆的驱动头连接或分离，连接时，绕管电机驱动螺旋管模具转动。六个工位一般包括一个螺旋绕制工位，三个冷却工位，一个下料工位，一个预加热工位。优选的上料装置包括玻璃管限位挡板、槽轮及滑板，槽轮上均勻设置容置玻璃管的槽口，滑板设于下烘箱与槽轮之间以供玻璃管进入软化装置中。原料玻璃管放入料仓后由等分槽轮分料排齐，并被逐根整齐送入到加热软化装置。优选的下料装置包括两下料夹、摆杆、活动横杆及升降杆；摆杆呈直角形，其角部可转动地设于升降杆之上；下料夹通过活动横杆分别与摆杆及升降杆相连，摆杆转动可使下料夹产生水平移动，升降杆升降可使下料夹产生上下移动。该下料装置有利于实现成型玻璃管的自动下料。按本实用新型所述的螺旋灯管自动弯管机，加热软化装置呈横向设置，有效解决现有技术中加热装置垂直布置带来的各种缺陷，同时，通过传递装置、绕管送料装置、成型装置等各项装置的配合，实现螺旋灯管的自动弯管加工，具有产量高、节约电力、合格率高、 产品一致性好和适应螺旋灯管范围宽的优点。本实用新型可广泛使用于螺旋灯管加工之中。
图1实用新型的结构示意图(平视方向)；图2实用新型的结构示意图(俯视方向)；图3传递装置结构示意图；图4下料装置结构示意图；图5双螺旋灯管示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述如附图1和图2所示，本实用新型较佳实施例的自动弯管机从右到左排列分别是 上料装置1、软化装置2、传递装置3、绕管送料装置4、成型装置5和自动下料装置6，上述装置分别与自动控制系统(未图示)连接并由自动控制系统控制各装置协调动作，自动完成附图6所示的双螺旋型灯管的弯制生产。上料装置1包括玻璃管限位挡板11、槽轮12及滑板13，槽轮12上均勻设置容置玻璃管的槽口 121，滑板13设于下烘箱22与槽轮12之间。原料直玻璃管7放入料仓被挡板11限位，并由槽轮12排齐后经滑板13滑到终端的下烘箱22交接位置。软化装置2包括水平放置的上烘箱21、下烘箱22、夹架23以及夹架上设置的十五对夹持玻璃管的夹子27，27'；上烘箱21下边等距设置容纳玻璃管的十五个槽211形成多个加热工位。下烘箱22固定在机架上，下烘箱22交接位置的玻璃管7被夹子27、27 ‘定时逐根送入烘箱加热。上烘箱21被移动吊架M上的绞轮25吊起，随后吊架M向右退时，上烘箱 21即完成上升和后移。装配夹架23上的十五对夹子27同时夹住十五根玻璃管7，在接下去的时间向左移动一步。然后上烘箱21回到原位并且绞轮25放下。此时玻璃管7正好处于上烘箱21的槽211中。被加热玻璃管7由此被逐步通过烘箱，得到合理地加热软化。在被加热玻璃管7到达烘箱的最后工位时，正好软化到可进行绕制状态，此时，软化段的玻璃管7下垂量一般至少达到25毫米，要水平取出软化玻璃管7是不可能的，传递装置3用于完成玻璃管7的传递。如附图1和3所示，传递装置3包括夹具31，3Γ、夹具座311、链轮传动副32、 两臂33，33'、动力链轮34，以及驱动机构30;其中，夹具31，31'设置于夹具座311上；链轮传动副32包括两链轮321，322和两链轮间的传动链323，链轮321设置于安装座311 — 端，链轮322设置于轴承座341并与动力链轮34相连；臂33活动连接于夹具座311 —端和轴承座341之间，另一臂33'活动连接于夹具座311另一端和另一轴承座341'之间；动力链轮；34设置于轴承座341之上；驱动机构30包括驱动链条301、复位弹簧302、连杆303和凸轮304，凸轮304转动使连杆303上下运动，通过驱动链条301使动力链轮34转动，复位弹簧302 —端连接于动力链轮34并与凸轮304的转动相配合，拉动动力链轮34反向旋转而复位。在此装置中，凸轮304转动带动连杆303向下运动时，通过驱动链条301拉动动力链轮34转动，此时复位弹簧302被拉紧，动力链轮34通过链轮传动副32带动夹具座311 向上并横向移动而作弧线运动；随着凸轮转动，复位弹簧302回缩而拉动动力链轮34回转， 通过链轮传动副32的传动使夹具31，31'复位。夹具31，31'的弧线运行轨迹起始段垂直上升量使得软化玻璃管7在移动时下垂底面不与烘箱碰触，并绕开了水平放置下烘箱22的周边设施如挡板，被传递到达绕管送料装置4。如附图4所示，绕管送料装置4包括对称设置的驱动机构40，40'和吹气夹头46， 46'，吹气夹头46，46'由驱动机构40，40'驱动作水平方向上的径向和横向移动。软化玻璃管7经传递装置3传递，未加热的二端正好到达绕管送料装置4的吹气夹头46和46’中央，吹气夹头迅速关闭，同时传递夹子31、31，放开，该玻璃管7被顺利完成传递和交接，由成型装置5进行绕制工序。如图2所示，成型装置5包括等分设置六个工位(A-F)的间隙转动圆盘50、螺旋管模具51、模具座52、连接器53及绕管电机M，螺旋管模具51通过模具导杆511可转动地设于模具座52上，模具座52固定于圆盘50，连接器53与绕管电机M相连并可上下移动而与模具导杆511的驱动头连接或分离。其中A工位为绕制工位，B、C、D为冷却工位，E为下料工位，F为预加热工位。由自动控制系统控制，连接器53上升并与模具导杆511的驱动头耦合相连；绕管电机M转动，带动螺旋管模具转动，完成螺旋管的绕制作业。然后自动控制系统发出指令， 压缩气体经吹气夹头46、46’从被绕制玻璃管7的二端进入，使进入螺旋模具的软化玻璃管 7鼓涨成型和定型。接着连接器53下降脱开耦合。螺旋管成型动作结束后，六工位分割器动作，圆盘50转动一个工位。完成绕制成型的模具51和附在其上的螺旋灯管被从A工位转到B工位，开始冷却；然后再经过C和D 二工位冷却，到E工位下料。如附图4所示(也就是图2的H向示意图)，下料装置6包括下料夹61，61'、摆杆62、活动横杆63及升降杆64 ；摆杆62呈直角形，其角部621可转动地设于升降杆64之上；下料夹61，61 ‘通过活动横杆63分别与摆杆62及升降杆64相连，摆杆62转动可使下料夹61，61'产生水平移动，升降杆64升降可使下料夹产生上下移动。下料完成后再到F工位，布置在此位置的火焰喷嘴对螺旋管模具51进行预加热， 最后回到A工位。如此周而复始进行连续生产。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型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，均属于本实用新型技术方案的范围之内。
权利要求1.一种螺旋灯管自动弯管机，包括上料装置(1)、软化装置O)、传递装置(3)、绕管送料装置G)、成型装置(5)、下料装置(6)，以及与上述装置分别连接的自动控制系统，其特征在于，软化装置(2)包括多道加热工位并水平设置；传递装置(3)包括可作纵向弧线运动的夹具(31，31')，将软化装置( 软化的玻璃管(7)传递至绕管送料装置G)。
2.如权利要求1所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述传递装置C3)包括 夹具(31，31')、夹具座(311)、链轮传动副(32)、两臂(33，33')、动力链轮(34)，以及驱动机构(30)；其中，夹具(31，31')设置于夹具座(311)上；链轮传动副(3 包括两链轮 (321,322)和两链轮间的传动链(323)，链轮(321)设置于安装座(311) 一端，链轮(322)设置于轴承座(341)并与动力链轮(34)相连；臂(33)活动连接于夹具座(311) —端和轴承座之间，另一臂(33')活动连接于夹具座(311)另一端和另一轴承座(341')之间；动力链轮(34)设置于轴承座(341)之上；驱动机构(30)包括驱动链条(301)、复位弹簧(302)、 连杆(30 和凸轮(304)，凸轮(304)转动可带动连杆(30 上下运动，通过驱动链条(301) 使动力链轮(34)转动，复位弹簧(30 —端连接于动力链轮(34)并与凸轮(304)的转动相配合，拉动动力链轮(34)反向旋转而复位。
3.如权利要求1或2所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述的软化装置(2)包括水平放置的上烘箱(21)、下烘箱(22)、夹架以及夹架上设置的两对以上夹持玻璃管的夹子iXJ’2V )；上烘箱下边等距设置容纳玻璃管的多个槽口(211)形成多个加热工位 ’夹架与上烘箱配合移动，传送玻璃管。
4.如权利要求3所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述绕管送料装置(4)包括对称设置的驱动机构00，40')和吹气夹头06，46')，吹气夹头06，46')由驱动机构 (40,40')驱动作水平方向上的径向和横向移动。
5.如权利要求4所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述成型装置( 包括等分设置六个工位的间隙转动圆盘(50)、螺旋管模具(51)、模具座(52)、连接器(5 及绕管电机(M)，螺旋管模具(51)通过模具导杆(511)转动地设于模具座(5 上，模具座(52)固定于圆盘(50)，连接器(5 与绕管电机(54)相连并可上下移动而与模具导杆(511)的驱动头连接或分离，连接时，绕管电机(54)驱动螺旋管模具(51)转动。
6.如权利要求5所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述上料装置(1)包括玻璃管限位挡板(11)、槽轮(1 及滑板(13)，槽轮(1 上均勻设置容置玻璃管的槽(121)，滑板(1 设于下烘箱0 与槽轮(1 之间以供玻璃管进入软化装置(1)中。
7.如权利要求6所述的螺旋灯管自动弯管机，其特征在于，所述下料装置(6)包括下料夹(61，61')、摆杆(62)、活动横杆(63)及升降杆(64)；摆杆(62)呈直角形，其角部(621) 可转动地设于升降杆(64)之上；下料夹(61，61')通过活动横杆(6 分别与摆杆(62)及升降杆(64)相连，摆杆(6 转动可使下料夹(61，61')产生水平移动，升降杆(64)升降可使下料夹产生上下移动。
专利摘要本实用新型公开了一种螺旋灯管自动弯管机，包括上料装置、软化装置、传递装置、绕管送料装置、成型装置、下料装置，以及与上述装置分别连接的自动控制系统；软化装置包括多道加热工位并水平设置；传递装置包括可作纵向弧线运动的夹具，将软化装置软化的玻璃管传递至绕管送料装置。该弯管机有效解决了现有技术中加热装置垂直布置带来的各种缺陷，同时，可实现螺旋灯管的自动弯管加工，具有产量高、节约电力、合格率高、产品一致性好和适应螺旋灯管范围宽的优点。本实用新型可广泛使用于螺旋灯管加工之中。
文档编号C03B23/06GK202011831SQ20112012465
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者吴秀兰, 薛良才, 许海文 申请人:上海良才机电科技开发有限公司