用于制備懸膜中空玻璃繃膜框的自動旋切插簧機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及綠色節(jié)能建筑領(lǐng)域，具體為一種制備懸膜中空玻璃繃膜框的自動旋切插簧機。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色節(jié)能建筑對外圍護用到的中空玻璃的光學(xué)及熱工性能要求越來越高，中間懸有阻斷紫外線的塑料薄膜組成的兩個或三個中空層的隔熱玻璃，具有更好的U值。
[0003]國外技術(shù)人員實用新型用彈簧作為繃膜元件，通過超聲波焊接技術(shù)將薄膜固定在玻璃四周邊框上的內(nèi)懸膜中空玻璃(美國專利號5237787)，并在上世紀九十年代實現(xiàn)了產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用，而且被證明是綠色節(jié)能建筑外圍護的一種理想的選擇。
[0004]利用彈簧作為繃膜元件的懸膜中空玻璃(詳見2013104899426號《中空玻璃內(nèi)懸膜繃膜方法及繃膜框組件》專利)的制作，其中關(guān)鍵的工序是需要將彈簧插入懸膜用的邊框以制備繃膜框，而且需要繃膜框卡槽內(nèi)的彈簧保持相同的方向和角度，使所有插入的彈簧呈現(xiàn)符合直線度標準的排列是懸膜質(zhì)量控制的主要目標。
[0005]拉伸纏繞彈簧作為繃膜用的彈性元件，有著非常好的性能，可以使懸膜后的塑料薄膜形成均勻的拉應(yīng)力而保持表面的平整度，同時，又可以通過自身全方位的彈性形變保持塑料薄膜在使用中始終處于均勻的張緊狀態(tài)，抵消熱應(yīng)力、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化帶來的沖擊。
[0006]拉伸纏繞彈簧的頭部加裝有焊接固定薄膜用的焊帽，彈簧底部的最后一圈需要向外擴大，通過最后一圈的擴大使彈簧卡在邊框型材的專有的卡槽擴口內(nèi)(參見圖16、圖17)，保持插入后的彈簧施力及使用中的穩(wěn)定和牢固。彈簧底部的擴大圈有一個斷口，斷口的位置對于插入卡槽內(nèi)的彈簧的傾斜角度和方向有很大的影響，如果斷口的方向雜亂無序就會使插入卡槽的彈簧頭部的焊帽排布不在同一水平線上，通過超聲波焊接固定在焊帽上的塑料薄膜邊緣形成的拉應(yīng)力就會不均勻，從而影響懸膜質(zhì)量。
[0007]為了使彈簧底部擴大圈的斷口保持一致，需要對插入前的彈簧底圈的斷口方向進行調(diào)整。由于彈簧多采用琴鋼絲或不銹鋼作材料，繃膜框多選用鋁合金，也有采用工程塑料等特殊材質(zhì)，底部擴大圈在插入繃膜框卡槽時，很容易對型材造成破壞，同時，也會對彈簧的底部擴大圈產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致變形。原有的插簧方法，基本上采用沖打的加工方法，尤其對彈簧底部擴大圈的破壞嚴重，且加劇了對型材破壞的隱患。通過人工及專用工具進行壓簧操作，雖然有效地避免了對型材的破壞，也可以使底部擴大圈斷口通過手工調(diào)整，但勞動強度過大，生產(chǎn)效率過低。也有采用將底部擴大圈穿進卡槽的方法，或模仿人工壓簧的機械手，但動作過于復(fù)雜，生產(chǎn)節(jié)拍過慢，從而制約著整個懸膜中空玻璃的生產(chǎn)節(jié)拍和效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有插簧工藝和設(shè)備存在的上述不足，提供一種用于制備懸膜中空玻璃的自動旋切插簧工藝及設(shè)備。
[0009]本實用新型提供的用于制備懸膜中空玻璃繃膜框的自動旋切插簧機，包括:喂簧機構(gòu)、送簧機構(gòu)、取簧機構(gòu)、旋切機構(gòu)、移框機構(gòu)、靠山機構(gòu)以及工作臺；工作臺的前方安裝有靠山機構(gòu)，靠山機構(gòu)的上面用于固定繃膜框，緊鄰靠山機構(gòu)內(nèi)側(cè)的工作臺上安裝有移框機構(gòu)；喂簧機構(gòu)和取簧機構(gòu)通過固定架安裝在工作臺的上方，送簧機構(gòu)安裝在取簧機構(gòu)的下方，旋切機構(gòu)安裝在送簧機構(gòu)與靠山機構(gòu)之間。所述的旋切機構(gòu)，包括升降氣缸、擺動氣缸、旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂的一端安裝插簧頭和氣爪，旋轉(zhuǎn)臂所對應(yīng)的另一端安裝傳感器，旋轉(zhuǎn)臂作180度的往復(fù)半圓周運動，插簧頭分為兩半，分別固定在氣爪的手指端內(nèi)側(cè)，合攏起來的插簧頭頂部設(shè)有與彈簧相同尺寸的凹陷，插簧頭的寬度比彈簧的腰寬略窄，彈簧的腰寬與卡槽瓶頸處的最短距離相當，夾緊彈簧的插簧頭能夠無觸碰的通過卡槽的瓶頸處，同時又能保證彈簧底部擴大圈的變形要求:所述的取簧機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)電機、取簧頭、磁鋼棒芯，取簧頭的頂端為螺旋凸臺，螺旋凸臺高點處的凸緣用來尋找并轉(zhuǎn)動彈簧底部擴大圈的斷口到固定位置，取簧頭頂端的中心安裝有磁鋼棒芯，以保證彈簧在抓取、移動、放置過程中始終保持穩(wěn)定并保持相同的位置和角度，既與送簧機構(gòu)配合保證彈簧底圈斷口的方向，又與旋切機構(gòu)配合保證彈簧旋切進入卡槽的位置及方向，取簧機構(gòu)頭部安裝有每次只轉(zhuǎn)動一圈的360度旋轉(zhuǎn)電機，并在伸縮氣缸和升降氣缸的驅(qū)動下，完成取簧頭從送簧機構(gòu)的彈簧孔中取出彈簧，伸展到旋切機構(gòu)的插簧頭處放置彈簧，在彈簧被插簧頭夾緊后上升脫開彈簧，以及收縮回到再次取簧的操作位置。
[0010]所述的喂簧機構(gòu)，包括振動盤(1.1)、振動上料機、喂料管(1.2)、夾緊卡(1.3)、喂料嘴(1.4)、底盤(1.5)、調(diào)節(jié)鈕(1.6)、螺旋軌道(1.7)、調(diào)向橋架(1.8)和進料口 (1.9)，振動盤通過振動上料機安裝在底盤上，振動盤與底盤之間安裝有調(diào)節(jié)鈕，振動盤內(nèi)設(shè)置有螺旋軌道，螺旋軌道的上端通過調(diào)向橋架(1.8)與喂料管上端的進料口(1.9)連接，彈簧放置于振動盤中，通過振動使盤中的彈簧沿振動盤內(nèi)的螺旋軌道上升，通過調(diào)向橋架使彈簧在進入喂料管前保持焊帽朝前的同一方向，喂料管的另一頭的喂料嘴通過夾緊卡固定，喂料嘴(1.4)的下端沿口與送簧機構(gòu)中的送簧模塊(3.2)的上端面緊密接觸，不影響送簧模塊的移動。
[0011]所述的送簧機構(gòu)，包括滑塊驅(qū)動器(3.1)、送簧模塊(3.2)、緩沖托(3.3)、取簧孔(3.4)、斜坡底托(3.5)以及型材架(3.6)，滑塊驅(qū)動器安裝在斜坡底托上，斜坡底托通過型材架安裝在工作臺上的固定架上，送簧模塊安裝在滑塊驅(qū)動器上，送簧模塊的上部端面與固定的喂料嘴下端沿口緊密接觸，送簧模塊位于滑塊驅(qū)動器頂端一側(cè)與喂料嘴下端沿口對應(yīng)位置上銑有與彈簧形狀相同的取簧孔(3.4)，便于彈簧以焊帽向下的方式進入，取簧孔的底部安裝有緩沖托(3.3)，在取簧頭對彈簧底圈斷口的定位作360度旋轉(zhuǎn)時，便于彈簧底圈的斷口處在任何角度時能夠使取簧頭下壓及旋轉(zhuǎn)。送簧模塊(3.2)有兩個移動停留位置，一是滑塊驅(qū)動器收縮時，取簧孔對正喂料嘴下端沿口，彈簧進入取簧孔；二是滑塊驅(qū)動器伸展時，取簧孔對正取簧位置時的取簧頭(2.5)，當取簧頭下降時，取簧頭頂端的磁鋼棒進入彈簧內(nèi)腔，取簧頭的螺旋凸臺(2.8)壓住彈簧底圈并做360度旋轉(zhuǎn)，同時，送簧模塊的另一端與喂料管的下端口貼緊，擋住管中的彈簧。
[0012]所述的取簧機構(gòu)，包括導(dǎo)桿氣缸(2.1)、緊湊型氣缸(2.2)、旋轉(zhuǎn)電機(2.3)、編碼器(2.4)、取簧頭(2.5)、磁鋼棒(2.6)、卡箍(2.7)、螺旋凸臺(2.8)和凸緣(2.9)。導(dǎo)桿氣缸(2.1)安裝在工作臺上的固定架上并負責取簧頭(2.5)在送簧機構(gòu)中的取簧孔(3.4)及旋切機構(gòu)中的插簧頭(4.2)之間的移動，緊湊型氣缸(2.2)安裝在導(dǎo)桿氣缸的前端并負責取簧頭在所述的取簧孔及插簧頭兩個位置上的升降，旋轉(zhuǎn)電機(2.3)安裝在緊湊型氣缸的前端，編碼器安裝在旋轉(zhuǎn)電機與緊湊型氣缸之間，取簧頭安裝在旋轉(zhuǎn)電機軸上，旋轉(zhuǎn)電機使取簧頭做360度的單圈旋轉(zhuǎn)。取簧頭(2.5)的頂端中心通過卡箍安裝有磁鋼棒(2.6)，磁鋼棒負責吸住彈簧并使彈簧在轉(zhuǎn)移及升降過程中保持穩(wěn)定。取簧頭頂端的端面為螺旋凸臺(2.8)，其高點端面為定位彈簧底圈斷口的凸緣(2.9)，取簧頭帶動螺旋凸臺旋轉(zhuǎn)，負責沿彈簧底圈轉(zhuǎn)動找到其上的斷口(8.2)，并推動彈簧底圈(8.1)斷口帶動彈簧轉(zhuǎn)動至螺旋凸臺的凸緣的初始位置。無論彈簧底圈的斷口進入取簧孔(3.4)后在何種角度，隨著取簧頭
(2.5)的旋轉(zhuǎn)，螺旋凸臺(2.8)上的凸緣(2.9)都會撞到彈簧底圈的斷口然后一起旋轉(zhuǎn)，直到凸緣旋轉(zhuǎn)一圈后停留在最初的位置，而彈簧底圈的斷口也隨之停留在該位置。
[0013]所述的旋切機構(gòu)，包括:擺動氣缸(4.1)、插簧頭(4.2)、手指(4.3)、氣爪(4.4)旋轉(zhuǎn)臂(4.5)、旋緊帽(4.6)、傳感器(4.7)、傳感器座(4.8)、升降氣缸(4.9)和斜坡底座(4.10) ο擺動氣缸(4.1)通過升降氣缸安裝在斜坡底座(4.10)上，斜坡底座緊鄰靠山機構(gòu)固定在工作臺上，斜坡底座的上端面為一斜坡，斜坡角度與靠山機構(gòu)上固定的繃膜框(7)內(nèi)的卡槽(7.4)中彈簧軸線角度成90度，以保證插簧頭(4.2)旋轉(zhuǎn)形成的端面與繃膜框
(7)的卡槽(7.4)中彈簧的端面平行。擺動氣缸驅(qū)動軸端固定的旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)擺動，旋轉(zhuǎn)臂的兩端各設(shè)置有一個彎折的固定沿，使整體呈“]”型的鋁合金，一端固定沿通過氣爪(4.4)和手指(4.3)安裝插簧頭(4.2)，所對應(yīng)的另一端固定沿安裝傳感器(4.7)，氣爪的手指(4.3)端內(nèi)側(cè)安裝旋切插簧用的插簧頭；旋轉(zhuǎn)臂(4.5)作180度的往復(fù)半圓周運動，旋轉(zhuǎn)帶動夾緊彈簧的插簧頭沿旋轉(zhuǎn)臂的外圓作圓周運動，使彈簧底部最后一圈的擴大圈沿圓周的切線方向擠壓變窄通過繃膜框卡槽的瓶頸處，進入固定彈簧的繃膜框卡槽底部的擴口內(nèi)，擴大圈彈性恢復(fù)變寬而卡緊定位在擴口內(nèi)。
[0014]所述的插簧頭分為兩半，分別固定在氣爪的兩個手指端內(nèi)側(cè)，合攏起來的插簧頭頂部設(shè)置有與彈簧