外壳翻边机的制作方法

本发明涉及对外壳进行翻边的装置。

背景技术：

由于铝制品外壳具有不生锈、重量轻等优点，越来越多的汽车电子零部件采用了薄壁铝壳作为外壳，例如，汽车的前后大灯整流器就是采用0.5mm薄壁铝壳作为产品的外壳保护罩。图1示出了汽车电子零部件的外壳100在未翻边时的主视结构示意图。外壳100包括矩形底壁101以及四个侧壁102，四个侧壁102的底部均与矩形底壁101相连。每一侧壁102包括侧壁本体102a以及设于侧壁本体102a上端的翻边部102b，四个侧壁本体102a首尾依次连接并和底壁101共同围成一收容腔。在电子零部件产品的自动化装配过程中，在将安装有电子元器件的电路板200放入外壳100之内后，需要使用翻边装置对四个侧壁102在翻边部102b进行翻边。完成翻边后，如图2和图3所示，外壳100在四条翻边会抵住电路板200，从而阻止电路板200从外壳100中脱落。

现有技术主要是通过斜楔模具和压平模具来实现外壳的翻边，先通过斜楔模具将外壳的翻边部折弯成与水平面成70°，然后采用压平模具将已经折弯的翻边部压平。这种翻边工艺会出现以下问题：1、翻边过程中外壳会出现挤压的毛刺与毛屑，后续需要工作人员用刮刀和毛刷逐个地将这些毛刺与毛屑去除，费时费力，残留的毛刺和毛屑如果进入外壳中的电子元器件内部的话，还容易造成短路，甚至损坏电子元器件；2、整平后，侧壁本体会出现鼓包等影响产品外观的缺陷；3、斜楔模具和压平模具占用了两个工位，导致生产线的长度拉长，增加了生产线成本；而且，采用两个工位完成针对同一部位的动作，不仅需要对同一件产品进行两次定位，造成工作效率的下降，而且将产品从一个工位抓取放入另一个工位，还会增加外壳被刮伤的风险。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在同一个工位上实现自动翻边及整平、翻边过程中不会出现毛刺、毛屑、鼓包的外壳翻边机。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种外壳翻边机，外壳包括底壁以及若干个侧壁，若干个侧壁的底部均与底壁相连，每一侧壁包括侧壁本体以及设于侧壁本体上端的翻边部，该外壳翻边机包括：机座；送料机构,送料机构包括用于定位待翻边的外壳的定位座以及定位座驱动机构，定位座驱动机构能够在定位座内放入外壳时将外壳输送到机座上的预定位置；折弯机构，用于将处于预定位置的外壳的若干个侧壁的翻边部向内弯折；平整机构，用于抵紧处于预定位置的外壳的若干个侧壁的侧壁本体外表面，并在若干个侧壁的侧壁本体外表面被抵紧的情况下将该若干个侧壁的已向内弯折的翻边部压平。

本发明至少具有以下优点：

1、在翻边过程中只对外壳进行一次定位，可以避免多次定位所导致的产品位置、尺寸的偏差以及出现产品刮伤的现象，提高产品外形的一致性；

2、由于是通过与底座铰接连接的折弯头的翻转动作而非通过模具挤压的方式实现翻边，因此不会产生毛刺及毛屑，与现有技术相比减少了去除毛刺及毛屑的工序，也避免了毛刺和毛屑造成电子元器件短路的风险；

3、在平整时抵紧被翻边的外壳的周围侧壁，翻边过程中不会出现鼓包、划伤等影响外观的缺陷，从而确保产品具有美观的外观质量；

4、自动化程度高，提高了翻边的工作效率。

附图说明

图1示出了汽车电子零部件的外壳在未翻边时的主视结构示意图。

图2示出了汽车电子零部件的外壳在翻边后的主视结构示意图。

图3示出了汽车电子零部件的外壳在翻边后的立体结构示意图。

图4是本发明的一实施例的外壳翻边机的整体结构示意图。

图5是本发明的一实施例的外壳翻边机的局部放大示意图。

图6是图5的俯视示意图。

图7是根据本发明一实施例的送料机构的锁止机构的剖面示意图。

图8是根据本发明一实施例的下压机构的局部放大示意图，其中，压头处于一起始位置。

图9是根据本发明一实施例的下压机构的局部放大示意图，其中，压头移动到处于预定位置的定位座的正上方。

图10是根据本发明一实施例的折弯机构的局部放大示意图，其中，一对子折弯机构处于未进行折弯动作时的状态。

图11是根据本发明一实施例的折弯机构的局部放大示意图，其中，一对子折弯机构处于正在进行折弯动作时的状态。

图12示出了根据本发明一实施例的一对子折弯机构未进行折弯动作时的原理示意图。

图13示出了根据本发明一实施例的一对子折弯机构进行折弯动作时的原理示意图。

图14示出了根据本发明一实施例的子折弯机构的结构示意图。

图15示出了根据本发明一实施例的平整机构在进行平整前的示意图。

图16示出了根据本发明一实施例的平整机构在进行平整时的示意图。

图17示出了根据本发明一实施例的平整机构的剖面示意图。

图18示出了外壳的侧壁被抵紧时的俯视示意图。

图19为根据本发明一实施例的外壳翻边机的工作示意图，图中的箭头表示运动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步说明。

请参考图4至图6。根据本发明一实施例的外壳翻边机包括机座1、送料机构2、下压机构3、折弯机构4和平整机构5。

机座1具有一桌面板11。

送料机构2包括用于定位待翻边的外壳100的定位座21以及定位座驱动机构22，该定位座驱动机构22能够在定位座内放入外壳100时将外壳100输送到机座1上的预定位置。请结合图7所示。在本实施例中，定位座21的顶部设有用于容置待翻边的外壳100的定位槽210。桌面板11设有滑轨111，定位座21设有与滑轨111相配合的滑台211，以使得定位座21可滑移地设置在机座1的桌面板11上。送料机构2还包括感测传感器23和锁止机构，感测传感器23用于感测是否有待翻边的外壳100被放置在定位座21内。感测传感器23优选采用光电传感器。锁止机构用于将定位座21锁定在所述预定位置。定位座驱动机构22驱动定位座11在初始上料位置与预定位置之间移动，在感测传感器23感测到定位座11内放入外壳100时将定位座11自初始上料位置输送到所述预定位置。定位座驱动机构22由一气缸构成。锁止机构包括一锁止气缸24，锁止气缸24设置在桌面板11的下方，锁止气缸24的伸缩杆的顶部设有定位锁止销25，定位锁止销25穿过桌面板11。定位座21设有与定位锁止销25相配合的锁止孔212，当定位座21移动到所述预定位置时，锁止气缸24的伸缩杆向外伸出，使定位锁止销25伸入锁止孔212内，从而将定位座21锁定到所述预定位置。完成翻边后，锁止气缸24的伸缩杆回缩，使定位锁止销25退出锁止孔212，定位座21可在定位座驱动机构22的驱动下返回到初始上料位置，从而完成一个工作循环。

下压机构3用于将置于外壳100内的、要被外壳100的翻边抵挡的部件下压一预定距离。需要说明的是，在图4至图18中所示出的外壳100的结构与本申请说明书的背景技术部分中所记载的外壳100的结构是一样的，上述的被外壳100的翻边抵挡的部件在本实施例中为背景技术部分所说的电路板200。然而，本申请中所述的外壳的结构并不局限于背景技术部分所描述的外壳结构，例如，该外壳不限于由矩形的底壁以及四个侧壁组成，也可以是由正六边形的底壁以及六个侧壁组成，又或者是其它的形状；外壳的所有侧壁的侧壁本体102a不限于首尾依次连接，也可以是彼此独立的；外壳内设置的部件也可以不需要被外壳的翻边所抵挡，则此时在外壳翻边机中无需设置下压机构3。

请结合图8和图9所示。在本实施例中，下压机构3包括基座31、压头座32、压头座平移驱动机构33以及基座升降机构。

基座31设有滑轨（图中未示出），压头座32设有与基座31的滑轨相配合的滑台（图中未示出），以使得压头座32可滑移地设置在基座31上。压头座32的一端设有用于抵压前述的要被外壳100的翻边抵挡的部件的压头321，压头321的形状呈倒u形。压头座平移驱动机构33用于驱动压头座32在水平方向平移，以使压头321能够移动到处于所述预定位置的定位座11的正上方。压头座平移驱动机构33由一气缸构成。基座升降机构用于驱动基座31以及压头座32上升和下降，以使压头321能够将要被外壳翻边抵挡的部件下压所述的预定距离。基座升降机构包括多根第三导柱341、导柱连接板342以及升降气缸343，桌面板11设有一一对应地分别套设在多根第三导柱341上的多个第三导套112。多根第三导柱341的上端与基座31相连，多根第三导柱341的下端与导柱连接板342相连。升降气缸343固定桌面板11上，并与导柱连接板342相连。升降气缸343伸出时，压头321下压，可将外壳100内要被外壳翻边抵挡的部件下压预定距离。为了更精确地控制该预定距离，在桌面板11上设有一限位块35，限位块35是一个带缓冲装置的螺钉，其位于基座31的下方。基座31下降时若抵接到限位块35将无法再向下移动。限位块35需要调整最佳的位置，不能将外壳100压变形，也不能压不到位使外壳翻边后不平整，影响质量。下压动作完成后，升降气缸343缩回，压头321上升，压头座平移驱动机构33驱动压头座32返回到初始位置，完成一个循环动作。

折弯机构4用于将处于所述预定位置的外壳100的若干个侧壁102的翻边部102b向内弯折。折弯机构4包括分别与若干个外壳侧壁102一一对应的若干个子折弯机构41，在本实施例中，由于外壳100具有四个侧壁102，因此，子折弯机构41的数量也为四个。

请结合图10至图14所示。在本实施例中，每一子折弯机构41包括底座411、折弯头412、折弯头翻转驱动机构413和底座平移驱动机构414。

桌面板11设有滑轨113。底座411包括底座本体4111、第一支座4113和第二支座4114。底座本体4111设有与滑轨113相配合的滑台4112，以使得底座411可滑移地设置在机座1的桌面板11上。底座本体4111具有靠近处于预定位置的外壳100的第一端以及与第一端相对的第二端。第一支座4113设置在底座本体4111的第一端，第一支座4113靠近处于预定位置的外壳10的一端的端面开设有宽度大于所对应的外壳侧壁的宽度的缺口4113a，第二支座4114设置在底座本体4111的第二端。

折弯头412与底座411铰接连接。折弯头412包括横边部4121和自横边部4121的一端垂直向下弯折的竖边部4122。竖边部4122伸入缺口4113a内，并铰接于缺口4113a的相对的两个侧壁上。

折弯头翻转驱动机构413与折弯头412相连，用于驱动折弯头412翻转，以使折弯头412将所对应的外壳侧壁102的翻边部102b向内弯折。折弯头翻转驱动机构413设置在底座411上，并可跟随底座411一起移动。本实施例中，折弯头翻转驱动机构413为气缸，该气缸倾斜地设置在底座本体4111的上方，气缸的一端与第二支座4114铰接，气缸的另一端与横边部4121铰接，气缸的一端高于气缸的另一端。

底座平移驱动机构414用于驱动底座411平移，以使折弯头412靠近或远离处于预定位置的外壳100中的相对应侧壁102的翻边部102b。底座平移驱动机构414由气缸构成。优选地，每一子折弯机构41还包括一底座锁止机构，该底座锁止机构用于将底座411锁定在预先设定的翻边位置。底座锁止机构包括底座锁止气缸4151，底座锁止气缸4151设置在底座411的下方，底座锁止气缸4151的伸缩杆的顶部设有定位锁止销（图中未示出）。底座411设有与定位锁止销相配合的锁止孔4115，当底座411在底座平移驱动机构414的驱动下由起始位置移动到所述翻边位置时，底座锁止气缸4151的伸缩杆向外伸出，使定位锁止销伸入底座的锁止孔4115内，从而将底座411锁定到所述翻边位置。

下压机构3将电路板200压紧后，位于外壳200两侧的两个子折弯机构41的底座平移驱动机构414将折弯头412送到与外壳100的接触部位，并由锁止机构限位。两侧的折弯头翻转驱动机构413的气缸伸缩杆向外伸出，带动折弯头412翻转，通过翻转点作为支点将外壳100的两个翻边部102b翻转90°。完成上述动作后，折弯头翻转驱动机构413的气缸伸缩杆缩回，底座锁止气缸4151松开，底座平移驱动机构414将折弯头412送回起始位置。由于是通过与底座铰接连接的折弯头的翻转动作而非通过模具挤压的方式实现翻边，而且在翻转时压住了外壳内部的电路板，没有使产品摩擦，因此不会出现毛刺和铝屑等影响产品质量的问题。接着，位于外壳200另外两侧的两个子折弯机构41也执行类似的动作，完成后也退回起始位置，从而完成外壳100的四个翻边部102b的折弯动作。

平整机构5用于抵紧处于预定位置的外壳200的若干个侧壁102的侧壁本体外表面，并在若干个侧壁102的侧壁本体外表面被抵紧的情况下将该若干个侧壁102的已向内弯折的翻边部102b压平。

请结合图15至图18所示。在本实施例中，平整机构包括凸模座51、凸模座升降机构、平整凸模53、支撑座54、多个第一弹性元件55、若干个斜楔56、以及若干个抵紧组件。

凸模座升降机构用于驱动凸模座51上升和下降。凸模座升降机构包括龙门架521、竖直延伸的多根第二导柱522、固定在龙门架521的横梁5211上的多个第二导套523、以及用于驱动多根第二导柱522升降的第二导柱升降驱动设备。多根第二导柱522的下端与凸模座51相连，以带动凸模座51一起移动。多个第二导套523一一对应地分别套在多根第二导柱522上。第二导柱升降驱动设备设置在龙门架521的横梁5211的顶部。第二导柱升降驱动设备包括一气液增压缸5241，气液增压缸5241与多根第二导柱522相连。

平整凸模53的上端与凸模座51相连，并可跟随凸模座51升降。在本实施例中，凸模座51呈板状，凸模座51的底面与一凸模垫块58的上端通过螺钉相连，凸模垫块58的下端通过螺钉与平整凸模53相连。平整凸模53用于将处于预定位置的外壳100的若干个侧壁102的已向内弯折的翻边部102b压平。

支撑座54位于凸模座51的下方，并与凸模座51相连。支撑座54在下降时能够抵接机座1的桌面板11。支撑座54设有沿支撑座54高度方向延伸、以供平整凸模53穿过的第一通孔541。多个第一弹性元件55设置在凸模座51与支撑座54之间。若干个斜楔56分别与若干个外壳侧壁102一一对应，各斜楔56的上端均连接于凸模座51，支撑座54设有沿支撑座54的高度方向延伸、并分别与若干个斜楔56一一对应的若干第二通孔542，各斜楔56的下端伸入第二通孔542内，各斜楔56的内侧面设有驱动斜面561。在本实施例中，各斜楔56的上端均连接于一斜楔固定块59，斜楔固定块59与凸模座51的底面通过螺钉相连。支撑座54与凸模座51通过竖直延伸的、与多个第一弹性元件55的数量相同的多根第一导柱50相互连接；第一弹性元件55为弹簧。凸模座51的底面设有一一对应地分别滑套在多根第一导柱50上的多个第一导套510，多个第一弹性元件55分别套设在多根第一导柱50上，各第一弹性元件55的上端和下端分别抵靠第一导套510和支撑座54。

若干个抵紧组件分别与若干个斜楔56一一对应。各抵紧组件包括抵紧座571、抵紧块572以及设置在抵紧座571与抵紧块572之间的第二弹性元件573，抵紧座571与支撑座54相连，抵紧块572设有与斜楔56的驱动斜面561相配合的配合斜面5721，在斜楔56向下移动的过程中，斜楔56的驱动斜面561抵推抵紧块572的配合斜面5721，使抵紧块572沿水平方向移动并抵紧相对应的外壳侧壁102b。

在折弯机构4完成折弯动作后，气液增压缸5241驱动凸模座51下降，当支撑座54接触到机座1的桌面板11时，支撑座54、抵紧座571将不再下压，而凸模座51会克服第一弹性元件55的弹性抵抗力继续下降。斜楔56伸入抵紧座571，并挤压抵紧块572，使抵紧块572做水平移动。当斜楔56下降到抵紧块572的底部位置时，斜楔56将不再平移，此时各抵紧块572抵紧相对应的外壳侧壁102b，防止鼓包现象的发生。平整凸模53继续下降，当平整凸模53与外壳100需要压平的面接触并压平整时，将停止下压。完成以上动作，意味着外壳100的翻边已经全部完成，气液增压缸5241上升，平整凸模53离开产品压合面，斜楔56脱开抵紧座571，抵紧块572在第二弹性元件573的作用下回到初始状态，本实施例中第二弹性元件573为回弹弹簧。由于第一弹性元件55的作用，支撑座54与抵紧座571最后才脱离，返回到初始状态。在本实施例中，由于外壳100具有四个侧壁102，因此，斜楔56和抵紧组件的数量也为四个。

结合前面所说的送料机构2、下压机构3、折弯机构4和平整机构5的工作原理，根据本发明一实施例的外壳翻边机的工作过程大致如下：

请参考图19。将需要翻边的外壳100放在处于初始上料位置的定位座21上（a点处），通过送料机构2将外壳100送到预定位置（b点处），送料机构的锁止机构将定位座21锁定到所述预定位置。下压机构的压头座32从c点处移动到b点的预定位置处，然后，压头321下降将外壳100中的电路板200下压预定距离。在本实施例中由于位置受到限制，四个子折弯机构41不能同时工作。其中两个相对设置的子折弯机构41（位于图4中的右上角和左下角的两个子折弯机构41）的底座411同时移动到达翻边位置后，子折弯机构41中的折弯头翻转驱动机构413驱动折弯头412翻转，从而先将外壳100的两个相对侧壁的翻边部102b沿折边线折弯。完成折弯后折弯头翻转驱动机构413带动折弯头412复位，该两个子折弯机构41也同时退回到起始位置。由于完成折弯的两个翻边部102b已经能够抵挡住电路板200，在本实施例中，接下来使下压机构3的压头座32从b点的预定位置处退回到起始点c点处。随后，另两个相对设置的子折弯机构41（位于图4中的左上角和右下角的两个子折弯机构41）执行与前述两个子折弯机构41类似的动作，在完成外壳100的另两个相对侧壁的翻边部102b的折弯后，也退回到起始原点。之后，斜楔56和平整凸模53在气液增压缸5241的驱动下下降，先是四个抵紧块572分别抵住外壳100的四个侧壁本体102a，然后平整凸模53再将外壳100的已经被折弯的四个翻边部102b压平。完成压平后气液增压缸退回到起始状态。送料机构2的锁止机构解除对定位座21的锁定，送料机构2再将载有完成了翻边的外壳100的定位座21从b点处的所述预定位置送回到a点处的初始上料位置，从而完成一个翻边工作循环。在下压、折弯以及平整的过程中，载有外壳100的定位座21始终保持在所述的预定位置，避免了多次定位所造成的精度不准的问题，使得翻边前的外壳尺寸与翻边后的外壳尺寸之间的偏差控制在0.08mm以内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。