一种荧光灯灯头装配装置及其装配方法与流程

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种荧光灯灯头装配装置及其装配方法。

背景技术：

众所周知，灯头是将灯管固定在灯座上的关键部件，尤其对于传统的荧光灯管，灯头壳上设有至少一个端子插孔，端子插孔铆接有一个铜针，铜针一般用于与电源线相连。灯头组件的现有装配方式是采用人工或半自动方式，组装的速度慢，效率十分低下；部件的加工和组装不能结合成为一体，难以实现荧光灯管灯头的自动装配；产品质量不稳定，次品率高，组装繁琐。目前还没有一种专门用来装配灯头组件的自动生产设备。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种荧光灯灯头装配装置及其装配方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明一种荧光灯灯头装配装置，包括落壳机构、压套机构、落针机构、转盘机构、出料机构、冲压机构和工作台；落针机构、落壳机构、压套机构、冲压机构和出料机构沿转盘机构周向依次分布；所述的转盘机构包括塑壳放置座、转盘伺服电机、轴承套、滚动轴承和转盘；转盘伺服电机的底座和轴承套均固定在工作台的大底板上；转盘通过滚动轴承支承在轴承套内；转盘伺服电机的输出轴与转盘固定；转盘上端面固定有沿周向均布的至少六个塑壳放置座。所述的冲压机构将转盘机构上的塑壳安装座送来的铜针、塑壳以及线缆组件冲压成塑壳组件。

所述的落针机构包括落针运动组件、挡针限位出料机构和落针小底板。落针小底板固定在工作台的大底板上；所述的落针运动组件包括落针运动组件支撑架、铜针夹爪、大行程上下气缸、小行程上下气缸、落针横移气缸和落针夹爪气缸；落针运动组件支撑座固定在落针小底板上，大行程上下气缸的缸体固定在落针运动组件支撑座上，落针横移气缸的缸体固定在大行程上下气缸的活塞杆上，小行程上下气缸的缸体固定在落针横移气缸的活塞杆上，落针夹爪气缸的缸体固定在小行程上下气缸的活塞杆上，落针夹爪气缸驱动铜针夹爪开合；所述的挡针限位出料机构包括落针限位支撑架、落针限位气缸、限位挡针板和铜针出料盘；落针限位支撑架固定在落针小底板上，落针限位气缸的缸体固定在落针限位支撑架上，限位挡针板固定在落针限位气缸的活塞杆上；铜针出料盘与落针小底板固定；铜针出料盘底部设有震动机，顶部的铜针出料槽包括螺旋上升段、分流段、第一个出料段和第二出料段；分流段的输入口连通螺旋上升段的输出口，分流段由分隔板分成两个通道；第一个出料段和第二出料段出料段的输入口与分流段的两个通道分别连通；第一个出料段和第二出料段的底部开设沟槽；两个沟槽的间距等于两个落针孔的间距；存料槽的两道输入口与铜针出料盘的第一个出料段和第二出料段出料段输出口分别连通；限位挡针板设置在存料槽的输出口处，且限位挡针板开设有两个竖直设置的落针孔。

所述的落壳机构包括落壳运动机构、落壳限位机构、塑壳出料盘和落壳小底板；落壳小底板固定在工作台的大底板上；所述的落壳运动机构包括落壳安装座、落壳上下驱动气缸、落壳横移气缸、塑壳夹爪气缸、塑壳导向架和落壳支撑架；落壳安装座固定在落壳小底板上，落壳上下驱动气缸的缸体通过落壳支撑架固定在落壳安装座上，塑壳导向架固定在落壳支撑架上；落壳横移气缸的缸体固定在落壳上下驱动气缸的活塞杆上，塑壳夹爪气缸的缸体固定在落壳横移气缸的活塞杆上，塑壳夹爪气缸驱动塑壳夹爪开合。所述的落壳限位机构包括塑壳限位片、塑壳限位驱动气缸和塑壳限位座，塑壳限位驱动气缸的缸体固定在塑壳限位座上，塑壳限位座固定在落壳小底板上；两片塑壳限位片间距固定在塑壳限位驱动气缸的活塞杆上。塑壳出料盘的输出口接塑壳导向架的输入口；塑壳出料盘的底部设有震动机，顶部的弧形出料槽输入口设有直档杆，直档杆偏向塑壳出料盘的中心一侧倾斜，且直档杆轴线与弧形出料槽输入口出的切线呈一夹角；直档杆与弧形出料槽的槽底之间设有间距；弧形出料槽的输出段相对输入段的扭转角为90°，且弧形出料槽的输出段设有弧形档杆；弧形档杆输出端处的切线与弧形出料槽输出口处的切线平行；塑壳导向架的塑壳导向底板比塑壳导向侧板长的部分为限位延伸板，限位延伸板设置在塑壳导向架输出口处；限位驱动气缸设置在限位延伸板一侧，塑壳夹爪设置在限位延伸板顶部。

所述的压套机构包括压套支架、压套压头和压套气缸；压套支架固定在工作台的大底板上，压套气缸的缸体固定在压套支架上，压套压头固定在压套气缸的活塞杆上。

所述的出料机构包括出料安装板、出料支架、出料挡板和电磁铁；出料安装板固定在工作台的大底板上；电磁铁的底座和出料支架均固定在出料安装板上；出料挡板固定在出料支架顶部；电磁铁设置在转盘机构的转盘下方，出料挡板设置在转盘上方。

所述的冲压机构包括压顶针、冲压滑块、冲压机架和冲压驱动机构；冲压机架固定在在工作台的大底板上；冲压顶针固定在在冲压滑块上，冲压滑块通过冲压驱动机构实现上下运动。

该荧光灯灯头装配装置的装配方法，具体如下：

转盘机构的转盘由转盘伺服电机驱动旋转，带动塑壳放置座转动；塑壳放置座到达落针机构处时，落针机构将铜针放置在塑壳放置座上，放置上铜针后的塑壳放置座转动到落壳机构处时，落壳机构进行塑壳的放置；放置上塑壳后的塑壳安置座转动到压套机构上，压套机构进行塑壳压壳处理；进行压壳处理后的塑壳放置座转动到送线工位时，人工将装配好单根线缆、热缩管及铜端子的线缆组件放进带有铜针以及塑壳的塑壳安装座内；线缆组件放入塑壳后，转盘机构将带有铜针、塑壳以及线缆组件的塑壳安装座转动到冲压机构处，冲压机构通过冲压将铜针、线缆组件以及塑壳组装成塑壳组件；塑壳组件由转盘机构转动带动到出料机构处，出料机构将装配完成的塑壳组件弹出。

落针机构将铜针放入塑壳放置座的过程具体如下：

铜针出料盘通过振动将铜针经铜针出料槽的第一个出料段和第二出料段输送到存料槽的两道输入口内，由于第一个出料段和第二出料段的底部开设沟槽，铜针较重的那端自动朝下；存料槽输出的两根铜针分别落入限位挡针板对应的落针孔内；落针限位气缸驱动限位挡针板沿垂直沟槽轴线平移运动，将铜针向落针夹爪气缸处搬运，然后落针限位气缸停止运动；落针横移气缸驱动小行程上下气缸和落针夹爪气缸直到落针夹爪气缸位于铜针正上方处，接着小行程上下气缸驱动落针夹爪气缸向大底板方向运动，落针夹爪气缸驱动铜针夹爪闭合夹住铜针；再接着，小行程上下气缸驱动落针夹爪气缸上升，同时限位挡针板复位，落针横移气缸驱动两根铜针与塑壳放置座的两个铜针安装孔分别同轴时，大行程上下气缸驱动落针横移气缸、小行程上下气缸、落针夹爪气缸以及铜针向大底板方向运动，然后小行程上下气缸驱动铜针继续向大底板方向运动将两根铜针放入塑壳放置座的两个铜针安装孔中；最后落针夹爪气缸驱动铜针夹爪张开，落针夹爪气缸、小行程上下气缸、落针横移气缸和大行程上下气缸复位。

落壳机构放置塑壳的过程具体如下：

塑壳出料盘通过振动将塑壳经弧形出料槽输送到塑壳导向架，由于直档杆的阻挡以及弧形出料槽的输出段相对输入段的扭转角为90°，塑壳由塑壳导向架输出时为竖立状态；塑壳限位驱动气缸将塑壳限位片推至塑壳导向架的限位延伸板上对塑壳限位，塑壳夹住气缸驱动塑壳夹爪闭合夹住塑壳，同时塑壳限位片复位；落壳横移气缸驱动塑壳夹住气缸向转盘中心移动，接着落壳上下驱动气缸驱动塑壳夹住气缸和塑壳向大底板方向运动，将塑壳放入带有铜针的塑壳放置座内；最后，落壳上下驱动气缸和落壳横移气缸复位。

压套机构进行塑壳压壳的过程具体如下：

压套气缸驱动压套压头向大底板方向运动，将塑壳与铜针压紧，然后压套气缸复位。

冲压机构对铜针、塑壳以及线缆组件冲压处理的过程具体如下：

当装有铜针、塑壳以及线缆组件的塑壳安装座由转盘机构转动到冲压机构时，冲压机构通过冲压驱动机构控制冲压滑块向下运动，从而带动冲压顶针向下运动，铜针朝上的那端破裂，铜针、塑壳以及线缆组件冲压在一起形成塑壳组件。

出料机构将装配完成的塑壳组件弹出的过程具体如下：

当装有塑壳组件的塑壳安装座由转盘机构转动到出料机构时，电磁铁通电，电磁铁的推杆插入塑壳安装座内将塑壳组件弹出；塑壳组件弹出碰到出料挡板后下落。

本发明具有的有益效果：

本发明实现铜针上料及放置、塑壳上料及落入、塑壳压入铜针、铜针冲压、出料的自动化，只需设置一个人工放置线缆组件的工位(线缆组件包括线缆、热缩管和铜端子)，就可实现灯头组件的高效装配，不仅结构简单、功能性强，而且成本低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中转盘机构的示意图；

图3是本发明中落针机构的示意图；

图4是本发明中落针机构的局部示意图；

图5是本发明中落壳机构的示意图；

图6是本发明中压套机构的示意图；

图7是本发明中冲压机构的示意图；

图8是本发明中出料机构的示意图；

图中：1、落壳机构，2、压套机构，3、落针机构，4、转盘机构，5、出料机构，6、冲压机构，7、大底板，1-1、落壳小底板，1-2、落壳安装座，1-3、塑壳夹爪，1-4、塑壳夹爪气缸，1-5、落壳上下驱动气缸，1-6、落壳横移气缸，1-7、塑壳出料盘，1-8、落壳支撑架，1-9、塑壳导向架，1-10、塑壳限位片，1-11、塑壳限位驱动气缸，1-12、塑壳限位座，2-1、压套支架，2-2、压套压头，2-3压套气缸，3-1、铜针出料盘，3-2、存料槽，3-3、铜针夹爪，3-4、落针夹爪气缸，3-5、小行程上下气缸，3-6落针横移气缸，3-7、大行程上下气缸，3-8、运动组件支撑架，3-9、落针小底板，3-10、限位挡针板，3-11、落针限位气缸，3-12、落针限位支撑架，4-1、塑壳放置座，4-2、转盘伺服电机，4-3、轴承套，4-4、转盘5-1、出料安装板、5-2、出料支架，5-3、出料挡板，5-4、电磁铁，6-1、冲压顶针，6-2、冲压滑块，6-3、冲压机架、6-4、冲压驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体结构及运行过程作进一步说明。

如图1所示，一种荧光灯灯头装配装置，包括落壳机构1、压套机构2、落针机构3、转盘机构4、出料机构5、冲压机构6和工作台；落针机构3、落壳机构1、压套机构2、冲压机构6和出料机构5沿转盘机构4逆时针方向依次分布。如图2所示，转盘机构4包括塑壳放置座4-1、转盘伺服电机4-2、轴承套4-3、滚动轴承和转盘4-4；转盘伺服电机4-2的底座和轴承套4-3均固定在工作台的大底板7上；转盘4-4通过滚动轴承支承在轴承套4-3内；转盘伺服电机4-2的输出轴与转盘固定；转盘上端面固定有沿周向均布的八个塑壳放置座4-1。

如图3和图4所示，落针机构3包括落针运动组件、挡针限位出料机构和落针小底板3-9。落针小底板3-9固定在工作台的大底板7上；落针运动组件包括落针运动组件支撑架3-8、铜针夹爪3-3、大行程上下气缸3-7、小行程上下气缸3-5、落针横移气缸3-6和落针夹爪气缸3-4；落针运动组件支撑座3-8固定在落针小底板3-9上，大行程上下气缸3-7的缸体固定在落针运动组件支撑座3-8上，落针横移气缸3-6的缸体固定在大行程上下气缸3-7的活塞杆上，小行程上下气缸3-5的缸体固定在落针横移气缸3-6的活塞杆上，落针夹爪气缸3-4的缸体固定在小行程上下气缸3-5的活塞杆上，落针夹爪气缸3-4驱动铜针夹爪3-3开合运动；挡针限位出料机构包括落针限位支撑架3-12、落针限位气缸3-11、限位挡针板3-10和铜针出料盘3-1；落针限位支撑架3-12固定在落针小底板3-9上，落针限位气缸3-11的缸体固定在落针限位支撑架3-12上，限位挡针板3-10固定在落针限位气缸3-11的活塞杆上；铜针出料盘3-1与落针小底板3-9固定；铜针出料盘3-1底部设有震动机，顶部的铜针出料槽包括螺旋上升段、分流段、第一个出料段和第二出料段；分流段的输入口连通螺旋上升段的输出口，分流段由分隔板分成两个通道；第一个出料段和第二出料段出料段的输入口与分流段的两个通道分别连通；第一个出料段和第二出料段的底部开设沟槽；两个沟槽的间距等于两个落针孔的间距；存料槽3-2的两道输入口与铜针出料盘3-1的第一个出料段和第二出料段出料段输出口分别连通；限位挡针板3-10设置在存料槽3-2的输出口处，且限位挡针板3-10开设有两个竖直设置的落针孔。

如图5所示，落壳机构1包括落壳运动机构、落壳限位机构、塑壳出料盘1-7和落壳小底板1-1；落壳小底板1-1固定在工作台的大底板7上；落壳运动机构包括落壳安装座1-2、落壳上下驱动气缸1-5、落壳横移气缸1-6、塑壳夹爪气缸1-4、塑壳导向架1-9和落壳支撑架1-8；落壳安装座1-2固定在落壳小底板上，落壳上下驱动气缸1-5的缸体通过落壳支撑架1-8固定在落壳安装座1-2上，塑壳导向架1-9固定在落壳支撑架1-8上；落壳横移气缸1-6的缸体固定在落壳上下驱动气缸的活塞杆上，塑壳夹爪气缸1-4的缸体固定在落壳横移气缸1-6的活塞杆上，塑壳夹爪气缸1-4驱动塑壳夹爪1-3开合。落壳限位机构包括塑壳限位片1-10、塑壳限位驱动气缸1-11和塑壳限位座1-12，塑壳限位驱动气缸1-11的缸体固定在塑壳限位座上，塑壳限位座1-12固定在落壳小底板1-1上；两片塑壳限位片1-10间距固定在塑壳限位驱动气缸1-11的活塞杆上。塑壳出料盘1-7的输出口接塑壳导向架1-9的输入口；塑壳出料盘1-7的底部设有震动机，顶部的弧形出料槽输入口设有直档杆，直档杆偏向塑壳出料盘1-7的中心一侧倾斜，且直档杆轴线与弧形出料槽输入口出的切线呈一夹角；直档杆与弧形出料槽的槽底之间设有间距；弧形出料槽的输出段相对输入段的扭转角为90°，且弧形出料槽的输出段设有弧形档杆；弧形档杆输出端处的切线与弧形出料槽输出口处的切线平行；塑壳导向架1-9的塑壳导向底板比塑壳导向侧板长的部分为限位延伸板，限位延伸板设置在塑壳导向架1-9输出口处；限位驱动气缸1-11设置在限位延伸板一侧，塑壳夹爪1-3设置在限位延伸板顶部。

如图6所示，压套机构2包括压套支架2-1、压套压头2-2和压套气缸2-3；压套支架2-1固定在工作台的大底板7上，压套气缸2-3的缸体固定在压套支架2-1上，压套压头2-2固定在压套气缸2-3的活塞杆上。

如图7所示，冲压机构采用型号为双伟牌jb04-1.5t的电动冲床，包括压顶针6-1、冲压滑块6-2、冲压机架6-3和冲压驱动机构6-4；冲压机架6-3固定在在工作台的大底板7上；冲压顶针6-1固定在在冲压滑块6-2上，冲压滑块通过冲压驱动机构6-4实现上下运动。

如图8所示，出料机构5包括出料安装板5-1、出料支架5-2、出料挡板5-3和电磁铁5-4；出料安装板5-1固定在工作台的大底板7上；电磁铁5-4的底座和出料支架5-2均固定在出料安装板5-1上；出料挡板5-3固定在出料支架5-2顶部；电磁铁5-4设置在转盘机构4的转盘4-4下方，出料挡板5-3设置在转盘4-4上方。

该荧光灯灯头装配装置的装配方法，具体如下：

转盘机构4的转盘由转盘伺服电机4-2驱动逆时针旋转，带动塑壳放置座4-1转动；塑壳放置座4-1到达落针机构3处时，落针机构3将铜针放置在塑壳放置座4-1上，放置上铜针后的塑壳放置座4-1转动到落壳机构1处时，落壳机构进行塑壳的放置；放置上塑壳后的塑壳安置座4-1转动到压套机构2上，压套机构2进行塑壳压壳处理，保证塑壳能完整放入塑壳安装座内；进行压壳处理后的塑壳放置座转动到送线工位时，人工将装配好单根线缆、热缩管及铜端子的线缆组件放进带有铜针以及塑壳的塑壳安装座内；线缆组件放入塑壳后，转盘机构将带有铜针、塑壳以及线缆组件的塑壳安装座转动到冲压机构6处，冲压机构6通过冲压将铜针、线缆组件以及塑壳组装成塑壳组件；塑壳组件由转盘机构4转动带动到出料机构5处，出料机构5将装配完成的塑壳组件弹出。

线缆组件可以采用人工装配或其它设备来装配，装配过程为：单根线缆上套置热缩管，并在套置热缩管那端冲压接入铜端子，然后定位并加热热缩管，最后将铜端子折成与线缆呈90°。

落针机构将铜针放入塑壳放置座4-1的过程具体如下：

如图3和4所示，铜针出料盘3-1通过振动将铜针经铜针出料槽的第一个出料段和第二出料段输送到存料槽3-2的两道输入口内，由于第一个出料段和第二出料段的底部开设沟槽，铜针较重的那端自动朝下；存料槽3-2输出的两根铜针分别落入对应的落针孔内；落针限位气缸3-11驱动限位挡针板3-10沿垂直沟槽轴线平移运动，将铜针向落针夹爪气缸3-4处搬运，然后落针限位气缸3-11停止运动；落针横移气缸3-6驱动小行程上下气缸3-5和落针夹爪气缸3-4直到落针夹爪气缸3-4位于铜针正上方处，接着小行程上下气缸3-5驱动落针夹爪气缸3-4向大底板方向运动，落针夹爪气缸3-4驱动铜针夹爪3-3闭合夹住铜针；再接着，小行程上下气缸3-5驱动落针夹爪气缸3-4上升，同时限位挡针板复位，落针横移气缸3-6驱动两根铜针与塑壳放置座4-1的两个铜针安装孔分别同轴时，大行程上下气缸3-7驱动铜针向大底板方向运动，然后小行程上下气缸3-5驱动铜针继续向大底板方向运动将两根铜针放入塑壳放置座4-1的两个铜针安装孔中；最后落针夹爪气缸3-4驱动铜针夹爪3-3张开，落针夹爪气缸3-4、小行程上下气缸3-5、落针横移气缸3-6和大行程上下气缸3-7复位。

落壳机构放置塑壳的过程具体如下：

如图5所示，塑壳出料盘1-7通过振动将塑壳经弧形出料槽输送到塑壳导向架1-9，由于直档杆的阻挡以及弧形出料槽的输出段相对输入段的扭转角为90°，塑壳由塑壳导向架1-9输出时为竖立状态；塑壳限位驱动气缸1-11将塑壳限位片1-10推至塑壳导向架的限位延伸板上对塑壳限位，塑壳夹住气缸1-4驱动塑壳夹爪1-3闭合夹住塑壳，同时塑壳限位片1-10复位；落壳横移气缸1-6驱动塑壳夹住气缸1-4向转盘中心移动，接着落壳上下驱动气缸1-5驱动塑壳向大底板方向运动，将塑壳放入带有铜针的塑壳放置座4-1内；最后，落壳上下驱动气缸1-5和落壳横移气缸1-6复位。

压套机构进行塑壳压壳的过程具体如下：

如图6所示，压套气缸2-3驱动压套压头2-2向大底板方向运动，将塑壳与铜针压紧，然后压套气缸2-3复位。

冲压机构对铜针、塑壳以及线缆组件冲压处理的过程具体如下：

如图7所示，当装有铜针、塑壳以及线缆组件的塑壳安装座由转盘机构4转动到冲压机构6时，冲压机构通过冲压驱动机构6-4控制冲压滑块6-2向下运动，从而带动冲压顶针6-1向下运动，使得铜针、塑壳以及线缆组件冲压在一起形成塑壳组件。

出料机构5将装配完成的塑壳组件弹出的过程具体如下：

如图8所示，当装有塑壳组件的塑壳安装座由转盘机构4转动到出料机构5时，电磁铁5-4通电，电磁铁5-4的推杆插入塑壳安装座内将塑壳组件弹出出料；塑壳组件弹出碰到出料挡板5-3后呈抛物线下落。