一种LED日光灯玻璃管自动穿纸机及自动穿纸方法与流程

本发明涉及LED灯管配件加工装置，特别是一种LED日光灯玻璃管自动穿纸机。

背景技术：

目前，根据LED灯管制造公司的销售量来看，人工的手工生产量已经完全无法满足和供应市场的需求量。提高工作效率，生产量的提高已经成为LED灯管制造公司目前迫在眉睫的方案。相对于人力穿纸那高昂的人工费，机器换人已经成为LED灯管制造公司首要考虑的一个有效方案。机器管理相比较人工管理而言，不仅是费用的降低，还是人工考勤制度管理上的难度降低，更是整体生产流程效率上的提高。

技术实现要素：

本发明为了解决背景技术中提到的技术问题，则提供能够精确对准穿纸，达到自动穿纸的一种LED日光灯玻璃管自动穿纸机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种LED日光灯玻璃管自动穿纸机，其特征在于：包括穿纸机构和灯管送料机构，所述穿纸机构包括若干条相互平行的子穿纸机构，所述子穿纸机构按照纸张输送方向依次包括纸张输出卷筒、纠偏机构、加热模具、传动轮、冷却模具以及冲裁机构，所述灯管送料机构包括灯管物料仓，所述灯管物料仓一侧设有将灯管逐个输出的传输履带，所述传输履带的内侧对应冲裁机构的出口，所述传输履带外侧设有若干个与冲裁机构出口一一对应的对射式光纤传感器，所述传输履带上的灯管的端面进口与冲裁机构的出口一一对应，所述全部子穿纸机构的传动轮通过一根同心轴由减速电机驱动，所述传输履带由伺服电机控制驱动，所述冲裁机构由冲裁气缸驱动动作，所述减速电机、伺服电机以及冲裁气缸与一个PLC控制器控制连接，所述对射式光纤传感器与PLC控制器数据连接。

所述加热模具包括一个加热座，所述加热座上开有一个与子传纸机构的纠偏机构输出位置对应加热通孔，所述纠偏机构输出的纸张进入加热通孔内进行加热软化，所述加热通孔的直径大于纸张宽度，所有子穿纸机构的加热座构成一个整体件的总加热座，所述总加热座由若干个电热管进行加热，所述电热管由温控仪进行温控。

所述冷却模具包括一个冷却座，所述冷却座上开有一个与子传纸机构的传动轮输出位置对应的冷却定型通孔，所述传动轮下方走纸的纸张输出进入冷却定型通孔进行冷却定型，所述冷却定型通孔的内径等于或者小于灯管的内径，所有子穿纸机构的冷却座构成一个整体的总冷却座，所述总冷却座内部镂空通过水泵通入循环冷水。

所述传输履带上设有一排等距的用于放置灯管的卡槽，相邻卡槽之间的间距等于相邻冲裁机构出口之间的间距。

所述冲裁机构包括一个用于通过成型后纸张的冲裁通道，所述冲裁通道内的上部设有一个由冲裁气缸驱动向下冲裁的切刀。

所述传动轮沿纸张传输方向设置，所述传动轮的下方通过纸张，所述减速电机的轴承内套装编码器。

所述纠偏机构包括一个纠偏通道，所述纠偏通道的上方设有一个横向设置的纠偏横档块，所述纠偏通道内通过纸张。

所述冷却定型通孔的内径为灯管内径的二分之一至三分之二的值。

同时本发明还针对本装置，提供了一种LED日光灯玻璃管自动穿纸方法，所述方法包括如下步骤：

A、灯管对准，灯管设置在灯管物料仓内，由传输履带输出，传输履带的内侧面，即灯管内侧面为纸张进入侧，传输履带外侧设置对射式光纤传感器，当对射式光纤传感器检测到灯管与纸张完全对准时，传输履带停止动作；

B、上纸，将LED灯管内层纸装入纸张输出卷筒，由纸张输出卷筒使LED灯管内层纸水平输出到，LED灯管内层纸通过水平纠偏进入加热模具；

C、加热，LED灯管内层纸进入到加热模具的加热通孔内，进行加热变软，通过温控仪进行温度控制，通过由电机控制的传动轮控制纸张前进，来实际控制加热时间，然后加热完毕的纸张由传动轮带动输出；

D、冷却定型，纸张由传动轮送至冷却模具，进入冷却模具的冷却通孔内，通过冷却模具内部循环水实现水冷，继续由传动轮控制输出；

E、穿纸冲裁，传动轮控制纸张前进，开始穿纸，由传动轮控制纸张前进的距离，当纸张穿纸完毕时，设置在灯管内侧面上方的冲裁机构对纸张进行冲裁；

F、成品输出，传输履带重新启动，将穿纸完毕后的灯管输出。

其中所述步骤B、步骤C和步骤D中的传动轮的电机由PLC控制器控制，所述传输履带同样由PLC控制器控制，实现时间上的控制。

本发明的制造方法配合装置进行操作，本发明的有益效果：1.单人操作，降低人工成本，2.穿纸，套管，冲裁一气呵成，提高生产效率，3.可根据不同规格的产品进行更改和设定不同标准的穿纸长度，4.电机速度和出纸速度可调，方便适应不同熟练程度的操作人员，5.PLC控制器精准控制冲裁时间，保证切口部分完美整洁，6.编码器连轴控制，保证每个出纸的长度都能够绝对的保持一致，7.长时间的保持工作状态，想对人工而言，机器设备没有人工的劳累感，能够长时间的保证工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种LED日光灯玻璃管自动穿纸机，其特征在于：包括穿纸机构1和灯管送料机构2，所述穿纸机构包括若干条相互平行的子穿纸机构3，所述子穿纸机构3按照纸张输送方向依次包括纸张输出卷筒4、纠偏机构5、加热模具6、传动轮7、冷却模具8以及冲裁机构9，所述灯管送料机构2包括灯管物料仓10，所述灯管物料仓10一侧设有将灯管14逐个输出的传输履带11，所述传输履带11的内侧对应冲裁机构9的出口12，所述传输履带11外侧设有若干个与冲裁机构出口12一一对应的对射式光纤传感器13，所述传输履带11上的灯管14的端面进口与冲裁机构9的出口一一对应，所述全部子穿纸机构3的传动轮7通过一根同心轴15由减速电机16驱动，所述传输履带11由伺服电机17控制驱动，所述冲裁机构9由冲裁气缸18驱动动作，所述减速电机16、伺服电机17以及冲裁气缸18与一个PLC控制器19控制连接，所述对射式光纤传感器13与PLC控制器19数据连接。

对于本发明的部件进行一一解释说明：

1，加热模具6包括一个加热座20，所述加热座20上开有一个与子传纸机构3的纠偏机构5输出位置对应的加热通孔21，所述纠偏机构5输出的纸张进入加热通孔21内进行加热软化，所述加热通孔21的直径大于纸张宽度，所有子穿纸机构3的加热座20构成一个整体件的总加热座201，所述总加热座由若干个电热管22进行加热，所述电热管22由温控仪23进行温控。

2，冷却模具8包括一个冷却座24，所述冷却座24上开有一个与子传纸机构3的传动轮7输出位置对应的冷却定型通孔25，所述传动轮7下方走纸的纸张输出进入冷却定型通孔25进行冷却定型，所述冷却定型通孔25的内径等于或者小于灯管的内径，所有子穿纸机构3的冷却座24构成一个整体的总冷却座241，所述总冷却座内部镂空通过水泵25通入循环冷水。

3，传输履带11上设有一排等距的用于放置灯管的卡槽26，相邻卡槽26之间的间距等于相邻冲裁机构出口12之间的间距。

4，冲裁机构9包括一个用于通过成型后纸张的冲裁通道27，所述冲裁通道27内的上部设有一个由冲裁气缸18驱动向下冲裁的切刀28。

5，传动轮7沿纸张传输方向设置，所述传动轮7的下方通过纸张，所述减速电机16的轴承内套装编码器29。

6，纠偏机构5包括一个纠偏通道30，所述纠偏通道30的上方设有一个横向设置的纠偏横档块31，所述纠偏通道30内通过纸张。

7，冷却定型通孔25的内径为灯管14内径的二分之一至三分之二的值。

除此之外，本发明还提供了一种LED日光灯玻璃管自动穿纸方法所述方法包括如下步骤：

A、灯管对准，灯管14设置在灯管物料仓10内，由传输履带11输出，传输履带11的内侧面，即灯管14内侧面为纸张进入侧，传输履带11外侧设置对射式光纤传感器13，当对射式光纤传感器13检测到灯管14与纸张完全对准时，传输履带11停止动作；

B、上纸，将LED灯管14内层纸装入纸张输出卷筒4，由纸张输出卷筒4使LED灯管14内层纸水平输出到，LED灯管14内层纸通过水平纠偏进入加热模具6；

C、加热，LED灯管14内层纸进入到加热模具6的加热通孔21内，进行加热变软，通过温控仪23进行温度控制，通过由电机控制的传动轮控制纸张前进，来实际控制加热时间，然后加热完毕的纸张由传动轮带动输出；

D、冷却定型，纸张由传动轮7送至冷却模具8，进入冷却模具8的冷却定型通孔25内，通过冷却模具8内部循环水实现水冷，继续由传动轮控制输出；

E、穿纸冲裁，传动轮控制纸张前进，开始穿纸，由传动轮7控制纸张前进的距离，当纸张穿纸完毕时，设置在灯管14内侧面上方的冲裁机构9对纸张进行冲裁；

F、成品输出，传输履带11重新启动，将穿纸完毕后的灯管14输出。

其中所述步骤B、步骤C和步骤D中的传动轮的电机由PLC控制器控制，所述传输履带同样由PLC控制器控制，实现时间上的控制。

本发明的工作原理：第一步，通过机械结构原理实现上料，再由伺服电机控制其动作，实现位置的精准控制，第二步，减速电机具体带动6个穿纸机构，进行穿纸动作，利用一个减速电机同轴控制可保证每个机构走纸的长度近视相同，即可以实现同时6个灯管进行穿纸工作，灯管物料仓的另一侧通过三相异步电机进行供料，即将灯管送入灯管物料仓内，由时间间隔的来控制三相异步电机的启动和停止时间频率，使之物料仓不会缺料，第三步，伺服电动机带动履带，从物料仓中将玻璃灯管带到指定位置，第四步，通过对射式光纤传感器对灯管进行定位，第五步，定位完成后由传动机构开始穿纸动作，由温控箱控制加热管对加热模具进行加热，每个模具中含有6根加热管使之达到快速均匀加热，6个加热管由一台温控仪控制。，热敏电阻对温度进行采集反馈给温控仪，使温度保证稳定。最终使纸张变软，再经过水冷模具冷却定型，水冷模具由水泵电机抽动水箱内的水在模具内进行水循环。最终由减速电机通过同步带控制同心轴带动6个橡胶轮拖动纸张进行穿纸,其中纸张长度由编码器判断，最后由气缸完成冲裁动作。

对于本装置的流程为：PLC上电后开始冲裁防止余料的残留。冲裁后则等待启动信号的到来。当检测到启动信号后，伺服电机启动以低速运行开始寻找原点位置，由光纤传感器判断玻璃灯管是否到达原点位置。若到位，则伺服电机停止并延时1秒后开始穿纸动作。由编码器判断穿纸的长度是否到达，若未到指定长度则继续穿纸，若到达指定长度后穿纸动作马上停止。延时0.2秒后进行冲裁动作。冲裁动作结束后伺服电机再次启动以高速运行方式开始定位，定位结束后进行一次原点到位判断以防止由于机械结构引起的安装误差和链条传动误差导致的定位不准确。若检测到定位结束后未在原点位置则伺服电机以低速启动进行原点位置补差动作，若定位结束后处于原点位置，则伺服电机不再启动，直接启动下一步延时穿纸动作。

本发明的有益效果：1.单人操作，降低人工成本，2.穿纸，套管，冲裁一气呵成，提高生产效率，3.可根据不同规格的产品进行更改和设定不同标准的穿纸长度，4.电机速度和出纸速度可调，方便适应不同熟练程度的操作人员，5.PLC控制器精准控制冲裁时间，保证切口部分完美整洁，6.编码器连轴控制，保证每个出纸的长度都能够绝对的保持一致，7.长时间的保持工作状态，想对人工而言，机器设备没有人工的劳累感，能够长时间的保证工作的稳定性。