自动冲压机的制作方法

本实用新型涉及一种自动冲压机，应用在led灯生产领域。

背景技术：

led灯由灯杯以及扣合在灯杯开口处的支撑板组成，而现有led灯生产过程中灯杯与支撑板的扣合方式主要有两种，分别是人工拿锤子敲合和采用机械轮升降冲压扣合，其主要的缺点都是效率低且存在安全隐患(容易敲到/压到人手指)。因此提供一种能自动化扣合灯杯与支撑板、安全快捷的自动冲压机己成当务之亟。

技术实现要素：

为了克服现有led灯生产中灯杯与支撑板的扣合采用人工拿锤子敲合和采用机械轮升降冲压扣合，存在效率低且不安全的缺点，本实用新型提供一种自动冲压机，通过转盘旋转机构带动灯具安装定位工装机构转动，并在换位机构的辅助下移动到冲压位置，之后在冲压位置上使用冲压机构对灯杯与支撑板进行扣合，具有自动化、高效率、便捷安全的优点。

本实用新型的技术方案如下：

一种自动冲压机，包括机架、转盘旋转机构、灯具安装定位工装机构、冲压机构、支撑机构以及电气控制系统；所述转盘旋转机构、冲压机构、换位机构、支撑机构以及电气控制系统均安装在机架上，所述灯具安装定位工装机构包括至少一组用于放置灯杯及支撑板的灯具安装定位工装单元，各组灯具安装定位工装单元分别沿同一圆周方向依次间隔安装在转盘旋转机构的不同圆周位置，并由转盘旋转机构带动在水平方向上绕转盘旋转机构的竖置中心线做圆周旋转转动；所述灯具安装定位工装单元旋转运动轨迹上的一个固定位置为冲压位置，所述冲压机构和支撑机构分别位于旋转至冲压位置的灯具安装定位工装单元的正上方和正下方；所述机架上还设有用以将旋转移位到靠近冲压位置的灯具安装定位工装单元转移到支撑机构上进行冲压、并在冲压完成后将支撑机构上的灯具安装定位工装单元转移回转盘旋转机构上的换位机构；所述冲压机构能相对支撑机构上下移动从而对转移到支撑机构上的灯具安装定位工装单元上所放置的灯杯及叠放在灯杯上方的支撑板进行冲压扣合；所述电气控制系统分别与转盘旋转机构、冲压机构、及换位机构连接控制它们的工作。

本申请的自动冲压机将灯具安装定位工装机构安装在转盘旋转机构上，待扣合的灯杯和支撑板放置在灯具安装定位工装单元上，通过电气控制系统对转盘旋转机构、冲压机构、换位机构进行综合控制，转盘旋转机构带动灯具安装定位工装机构转动到冲压位置时，换位机构让灯具安装定位工装单元被支撑机构支撑住，冲压机构对灯杯与支撑板进行冲压扣合。之后转盘旋转机构再将灯具安装定位工装机构转离冲压位置。该自动冲压机将传统的手工冲压改为自动冲压，实现了自动化，提高了生产效率，消除了安全隐患。

转盘旋转机构包括转盘以及用于驱动转盘在水平方向上绕竖置中心线转动的转盘驱动机构，转盘驱动机构的动力输出轴竖直向上，转盘设在转盘驱动机构上方，其中心与动力输出轴上端部同轴固定连接；所述转盘上沿着环绕转盘中心线的同一圆周方向依次间隔开设有自上而下贯通转盘的至少一个第一孔洞，第一孔洞内套设有轴套，轴套的顶部设有外径大于第一孔洞且支撑于转盘上方的外凸缘，且轴套的外凸缘与转盘锁紧连接在一起；

每组灯具安装定位工装单元包括灯具承托工装、顶压轴、限位销、轴承连接轴以及一对轴承；灯具承托工装为顶部开口底部封闭的中空筒状结构，其内腔上部的形状大小与灯杯底部相适应以承托灯杯，灯杯放置在灯具承托工装的内腔上部，且灯杯上部伸出灯具承托工装的内腔，支撑板活动放置在灯杯上方；所述灯具承托工装叠放于轴套上方且灯具承托工装底部外径大于轴套套孔内径；顶压轴固定连接于灯具承托工装底部并向下活动穿设在轴套套孔中，且能在轴套中上下移动，顶压轴底端向下伸出轴套套孔的底端开口；轴套底部侧壁在径向相对位置上开设有一对沿径向贯通该侧壁的限位槽，每个限位槽均沿平行于轴套中心轴的方向向下延伸；限位销垂直固定穿设在顶压轴底部，且其两端部均伸出顶压轴外周壁并延伸穿过限位槽伸到轴套外旁侧以限制顶压轴相对轴套向上移动的极限位置，所述轴承连接轴与顶压轴垂直固定连接且位于轴套下方，且轴承连接轴中轴线还沿转盘的径向方向延伸；一对轴承分别转动连接在轴承连接轴伸出顶压轴的两端部，所述轴承能绕轴承连接轴中心轴转动，每个轴承的底面均低于顶压轴的底端面；

所述换位机构包括导轨片、合页、导轨片升降气缸与气缸驱动装置，所述导轨片位于转盘下方，导轨片沿与灯具安装定位工装单元的移动轨迹相对应的方向呈弧形延伸，且由冲压位置之前的位置先延伸到冲压位置所在位置再延伸到冲压位置之后的位置；所述导轨片位于冲压位置之后的后端部通过合页铰接在机架上，导轨片位于冲压位置之前的前端部与导轨片升降气缸的活塞杆上端铰接连接，导轨片升降气缸和气缸驱动装置均安装在机架上，气缸驱动装置驱动导轨片升降气缸的活塞杆上下活动从而带动导轨片位于冲压位置之前的前端部上下移动；

冲压机构包括冲压气缸和冲压模具，冲压气缸的活塞杆竖直朝下，冲压模具连接在冲压气缸的活塞杆下端部，被冲压气缸带动上下活动，且冲压模具向下运动时底部能伸至移动到冲压位置的灯具安装定位工装单元的灯杯及支撑板顶部进行冲压；

支撑机构包括支撑轴和冲压块，支撑轴竖置且固定在机架上，冲压块固定在支撑轴顶端且位于冲压模具正下方；导轨片的中部位置上设有与该冲压块形状大小相适应的用于露出冲压块的第二孔洞，所述冲压块在相对转盘旋转中心线的径向方向上的宽度小于两轴承之间的距离以使到达冲压位置的灯具安装定位工装单元只有顶压轴与冲压块接触；

当灯具安装定位工装单元在冲压位置以外的其他位置且未与导轨片接触时，顶压轴底面的高度位置低于冲压块顶面的高度位置；当灯具安装定位工装单元移动到靠近冲压位置且其轴承与导轨片前端部接触的位置时，导轨片的前端部在导轨片升降气缸带动下逐渐上升并抬起灯具安装定位工装单元的顶压轴相对轴套向上移动至顶压轴底面高于冲压块的顶面的位置；当灯具安装定位工装单元随转盘旋转到冲压位置，且导轨片升降气缸带动导轨片降下时，冲压块的顶面通过第二孔洞伸出并高于导轨片顶面，顶压轴底部被冲压块支撑住，轴承悬空位于冲压块两旁侧。

优选结构的转盘旋转机构、灯具安装定位工装机构、换位机构、冲压机构、支撑机构的相互配合，使得灯杯与支撑板的扣合流程更加顺畅、效果更高。

所述转盘驱动机构包括分割器和驱动分割器的第一电机，分割器与第一电机均安装在机架上，所述动力输出轴竖直插设在分割器的中央位置。

优选的转盘驱动机构能根据需要设定转盘旋转机构在冲压位置的停留时间，并可以设置多个类似冲压位置的工位，方便具体操作。

所述灯具安装定位工装单元运动轨迹在进入导轨片前端部之前的位置为检测位，灯具安装定位工装单元先经过检测位再到达冲压位置，所述自动冲压机还包括位于检测位旁侧的用于检测移动到该检测位上的灯具安装定位工装单元是否放置有灯杯和支撑板的光电开关，该光电开关安装在机架上，且其检测头朝向到达检测位的灯具安装定位工装单元应放置灯杯和支撑板的位置。

检测位的设置方便检测灯杯和支撑板是否安放到位，使得led灯的生产进一步自动化。

所述灯具安装定位工装单元运动轨迹在离开导轨片后端部之后的位置为下灯位，灯具安装定位工装单元经过冲压位置后到达下灯位，所述自动冲压机还包括用于将移动到下灯位的灯具安装定位工装单元上的经冲压扣合好的灯杯取下的下灯机构，该下灯机构安装在机架上，位于灯具安装定位工装单元的旁侧且对应下灯位位置。

下灯位的设置方便将扣合好的led灯的取下放到传送带16上，使得led灯的生产进一步自动化。

所述下灯机构为夹爪气缸搬运机构。

优选的下灯机构成本低、夹取可靠。

工作过程如下：

与冲压位置位置相对的工位为上灯位15。设定好转盘驱动机构在上灯位、检测位、冲压位置、下灯位的停留时间。启动电气控制系统，导轨片升降气缸的活塞轴升起，带动导轨片的一端部上移，此时冲压块的顶面低于导轨片顶面或与导轨片顶面等高；

转盘驱动机构带动灯具安装定位工装单元停留在上灯位，将待扣合的支撑板和灯杯上下叠放在工装的开口处；转盘驱动机构带动灯具安装定位工装单元转动到检测位停住；若光电开关检测到工装上没有放置支撑板和灯杯，则转盘驱动机构带动灯具安装定位工装单元转回上灯位处等待重新上灯；若光电开关检测到工装上放置有支撑板和灯杯，则转盘驱动机构带动灯具安装定位工装单元继续转动，转动到导轨片位置时，灯具安装定位工装单元的轴承抵在导轨片顶面并在导轨片上滚动，在导轨片的辅助下移动到冲压位置；

到达冲压位置后，转盘驱动机构停住一段时间，导轨片升降气缸的活塞轴下降，带动导轨片的一端部下移，冲压块的顶面高于导轨片顶面，轴承悬空，顶压轴底部被冲压块支撑住；冲压气缸带动冲压模具向下冲压将支撑板扣合在灯杯上；

之后，导轨片升降气缸的活塞轴又升起，带动导轨片的一端部上移，冲压块的顶面低于导轨片顶面或与导轨片顶面等高，轴承与导轨片重新接触，转盘驱动机构继续带动灯具安装定位工装单元转动，轴承在导轨片上滚动，直到灯具安装定位工装单元到达下灯位，此时，转盘驱动机构停留一段时间，下灯机构将工装上扣合好的led灯夹取到设置在自动冲压机旁侧的传送带上；

最后，转盘驱动机又带动灯具安装定位工装单元转动到上灯位，进行下一轮重复扣合操作。

与现有技术相比，本实用新型申请具有以下优点：

1)本申请的自动冲压机通过转盘旋转机构带动灯具安装定位工装机构转动，并在换位机构的辅助下移动到冲压位置，之后在冲压位置上使用冲压机构对灯杯与支撑板进行扣合，实现自动化生产，降低了人工操作强度，将生产效率较原有提高2倍，避免了自动冲压给人工造成的风险；

2)检测位的设置方便检测灯杯和支撑板是否安放到位，使得led灯的生产进一步自动化；下灯位的设置方便将扣合好的led灯的取下放到传送带上，使得led灯的生产进一步自动化；检测位、冲压位置、下灯位的配合实现了led灯生产的高度一体化、自动化。

附图说明

图1是本实用新型所述的自动冲压机的结构示意图；

图2是本实用新型所述的自动冲压机的图1的a-a剖视图；

图3是本实用新型所述的自动冲压机的图2的局部放大图1；

图4是本实用新型所述的自动冲压机的图2的局部放大图2；

图5是本实用新型所述的自动冲压机的图1的b-b剖视图；

图6是本实用新型所述的自动冲压机的图1的b向结构示意图；

图7是本实用新型所述的自动冲压机的待组装的灯杯和支撑板叠放示意图；

图8是本实用新型所述的自动冲压机的换位机构局部结构示意图一；

图9是本实用新型所述的自动冲压机的换位机构局部结构示意图二。

标号说明：

转盘旋转机构1、灯具安装定位工装单元2、机架3、冲压机构4、换位机构5、支撑机构6、电气控制系统7、冲压位置8、灯杯9、支撑板10、检测位11、光电开关12、下灯位13、下灯机构14、上灯位15、传送带16、转盘1-1、动力输出轴1-2、分割器1-3、第一电机1-4、轴套1-5、灯具承托工装2-1、轴承2-2、顶压轴2-3、限位销2-4、轴承连接轴2-5、冲压气缸4-1、冲压模具4-2、导轨片5-1、合页5-2、导轨片升降气缸5-3、支撑轴6-1、冲压块6-2、限位槽1-5-1、第二孔洞5-1-1。

具体实施方式

产品信息：

光电开关：omron，e3jk-ds30d；

夹爪气缸搬运机构：金朝机械有限公司；

分割器：东莞市宏一机电有限公司，ru80df-04-270。

下面结合说明书附图1-9对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1-9所示，本实用新型所述的一种自动冲压机，包括机架3、转盘旋转机构1、灯具安装定位工装机构、冲压机构4、支撑机构6以及电气控制系统7；所述转盘旋转机构1、冲压机构4、换位机构5、支撑机构6以及电气控制系统7均安装在机架3上，所述灯具安装定位工装机构包括至少一组用于放置灯杯9及支撑板10的灯具安装定位工装单元2，各组灯具安装定位工装单元2分别沿同一圆周方向依次间隔安装在转盘旋转机构1的不同圆周位置，并由转盘旋转机构1带动在水平方向上绕转盘旋转机构1的竖置中心线做圆周旋转转动；所述灯具安装定位工装单元2旋转运动轨迹上的一个固定位置为冲压位置8，所述冲压机构4和支撑机构6分别位于旋转至冲压位置8的灯具安装定位工装单元2的正上方和正下方；所述机架3上还设有用以将旋转移位到靠近冲压位置8的灯具安装定位工装单元2转移到支撑机构6上进行冲压、并在冲压完成后将支撑机构6上的灯具安装定位工装单元2转移回转盘旋转机构1上的换位机构5；所述冲压机构4能相对支撑机构6上下移动从而对转移到支撑机构6上的灯具安装定位工装单元2上所放置的灯杯9及叠放在灯杯9上方的支撑板10进行冲压扣合；所述电气控制系统7分别与转盘旋转机构1、冲压机构4、及换位机构5连接控制它们的工作。

转盘旋转机构1包括转盘1-1以及用于驱动转盘1-1在水平方向上绕竖置中心线转动的转盘驱动机构，转盘驱动机构的动力输出轴1-2竖直向上，转盘1-1设在转盘驱动机构上方，其中心与动力输出轴1-2上端部同轴固定连接；所述转盘1-1上沿着环绕转盘中心线的同一圆周方向依次间隔开设有自上而下贯通转盘1-1的至少一个第一孔洞，第一孔洞内套设有轴套1-5，轴套1-5的顶部设有外径大于第一孔洞且支撑于转盘1-1上方的外凸缘，且轴套1-5的外凸缘与转盘1-1锁紧连接在一起；

每组灯具安装定位工装单元2包括灯具承托工装2-1、顶压轴2-3、限位销2-4、轴承连接轴2-5以及一对轴承2-2；灯具承托工装2-1为顶部开口底部封闭的中空筒状结构，其内腔上部的形状大小与灯杯9底部相适应以承托灯杯9，灯杯9放置在灯具承托工装2-1的内腔上部，且灯杯9上部伸出灯具承托工装2-1的内腔，支撑板10活动放置在灯杯9上方；所述灯具承托工装2-1叠放于轴套1-5上方且灯具承托工装2-1底部外径大于轴套1-5套孔内径；顶压轴2-3固定连接于灯具承托工装2-1底部并向下活动穿设在轴套1-5套孔中，且能在轴套1-5中上下移动，顶压轴2-3底端向下伸出轴套1-5套孔的底端开口；轴套1-5底部侧壁在径向相对位置上开设有一对沿径向贯通该侧壁的限位槽1-5-1，每个限位槽1-5-1均沿平行于轴套1-5中心轴的方向向下延伸；限位销2-4垂直固定穿设在顶压轴2-3底部，且其两端部均伸出顶压轴2-3外周壁并延伸穿过限位槽1-5-1伸到轴套1-5外旁侧以限制顶压轴2-3相对轴套1-5向上移动的极限位置，所述轴承连接轴2-5与顶压轴2-3垂直固定连接且位于轴套1-5下方，且轴承连接轴2-5中轴线还沿转盘1-1的径向方向延伸；一对轴承2-2分别转动连接在轴承连接轴2-5伸出顶压轴2-3的两端部，所述轴承2-2能绕轴承连接轴2-5中心轴转动，每个轴承2-2的底面均低于顶压轴2-3的底端面；

所述换位机构5包括导轨片5-1、合页5-2、导轨片升降气缸5-3与气缸驱动装置，所述导轨片5-1位于转盘1-1下方，导轨片5-1沿与灯具安装定位工装单元2的移动轨迹相对应的方向呈弧形延伸，且由冲压位置8之前的位置先延伸到冲压位置8所在位置再延伸到冲压位置8之后的位置；所述导轨片5-1位于冲压位置8之后的后端部通过合页5-2铰接在机架3上，导轨片5-1位于冲压位置8之前的前端部与导轨片升降气缸5-3的活塞杆上端铰接连接，导轨片升降气缸5-3和气缸驱动装置均安装在机架3上，气缸驱动装置驱动导轨片升降气缸5-3的活塞杆上下活动从而带动导轨片5-1位于冲压位置8之前的前端部上下移动；

冲压机构4包括冲压气缸4-1和冲压模具4-2，冲压气缸4-1的活塞杆竖直朝下，冲压模具4-2连接在冲压气缸4-1的活塞杆下端部，被冲压气缸4-1带动上下活动，且冲压模具4-2向下运动时底部能伸至移动到冲压位置8的灯具安装定位工装单元2的灯杯9及支撑板10顶部进行冲压；

支撑机构6包括支撑轴6-1和冲压块6-2，支撑轴6-1竖置且固定在机架3上，冲压块6-2固定在支撑轴6-1顶端且位于冲压模具4-2正下方；导轨片5-1的中部位置上设有与该冲压块6-2形状大小相适应的用于露出冲压块6-2的第二孔洞5-1-1，所述冲压块6-2在相对转盘1-1旋转中心线的径向方向上的宽度小于两轴承2-2之间的距离以使到达冲压位置的灯具安装定位工装单元2只有顶压轴2-3与冲压块6-2接触；

当灯具安装定位工装单元2在冲压位置8以外的其他位置且未与导轨片5-1接触时，顶压轴2-3底面的高度位置低于冲压块6-2顶面的高度位置；当灯具安装定位工装单元2移动到靠近冲压位置8且其轴承2-2与导轨片5-1前端部接触的位置时，导轨片5-1的前端部在导轨片升降气缸5-3带动下逐渐上升并抬起灯具安装定位工装单元2的顶压轴2-3相对轴套1-5向上移动至顶压轴2-3底面高于冲压块6-2的顶面的位置；当灯具安装定位工装单元2随转盘1-1旋转到冲压位置8，且导轨片升降气缸5-3带动导轨片5-1降下时，冲压块6-2的顶面通过第二孔洞5-1-1伸出并高于导轨片5-1顶面，顶压轴2-3底部被冲压块6-2支撑住，轴承2-2悬空位于冲压块6-2两旁侧。

所述转盘驱动机构包括分割器1-3和驱动分割器1-3的第一电机1-4，分割器1-3与第一电机1-4均安装在机架3上，所述动力输出轴1-2竖直插设在分割器1-3的中央位置。

所述灯具安装定位工装单元2运动轨迹在进入导轨片5-1前端部之前的位置为检测位11，灯具安装定位工装单元2先经过检测位11再到达冲压位置8，所述自动冲压机还包括位于检测位11旁侧的用于检测移动到该检测位11上的灯具安装定位工装单元2是否放置有灯杯9和支撑板10的光电开关12，该光电开关12安装在机架3上，且其检测头朝向到达检测位11的灯具安装定位工装单元2应放置灯杯9和支撑板10的位置。

所述灯具安装定位工装单元2运动轨迹在离开导轨片5-1后端部之后的位置为下灯位13，灯具安装定位工装单元2经过冲压位置8后到达下灯位13，所述自动冲压机还包括用于将移动到下灯位13的灯具安装定位工装单元2上的经冲压扣合好的灯杯9取下的下灯机构14，该下灯机构14安装在机架3上，位于灯具安装定位工装单元2的旁侧且对应下灯位13位置

所述下灯机构14为夹爪气缸搬运机构。

本实用新型所述的自动冲压机并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理的任何改进或替换，均应在本实用新型的保护范围之内。