用于制備懸膜中空玻璃繃膜框的自動(dòng)旋切插簧機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及綠色節(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(dòng)旋切插簧機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色節(jié)能建筑對(duì)外圍護(hù)用到的中空玻璃的光學(xué)及熱工性能要求越來(lái)越高，中間懸有阻斷紫外線(xiàn)的塑料薄膜組成的兩個(gè)或三個(gè)中空層的隔熱玻璃，具有更好的U值。
[0003]國(guó)外技術(shù)人員發(fā)明用彈簧作為繃膜元件，通過(guò)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(guó)專(zhuān)利號(hào)5237787)，并在上世紀(jì)九十年代實(shí)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(hù)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(jiàn)2013104899426號(hào)《中空玻璃內(nèi)懸膜繃膜方法及繃膜框組件》專(zhuān)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(xiàn)度標(biāo)準(zhǔn)的排列是懸膜質(zhì)量控制的主要目標(biāo)。
[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(shí)，又可以通過(guò)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(lái)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(kuò)大，通過(guò)最后一圈的擴(kuò)大使彈簧卡在邊框型材的專(zhuān)有的卡槽擴(kuò)口內(nèi)(參見(jiàn)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(kuò)大圈有一個(gè)斷口，斷口的位置對(duì)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(wú)序就會(huì)使插入卡槽的彈簧頭部的焊帽排布不在同一水平線(xiàn)上，通過(guò)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(huì)不均勻，從而影響懸膜質(zhì)量。
[0007]為了使彈簧底部擴(kuò)大圈的斷口保持一致，需要對(duì)插入前的彈簧底圈的斷口方向進(jìn)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(kuò)大圈在插入繃膜框卡槽時(shí)，很容易對(duì)型材造成破壞，同時(shí)，也會(huì)對(duì)彈簧的底部擴(kuò)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(duì)彈簧底部擴(kuò)大圈的破壞嚴(yán)重，且加劇了對(duì)型材破壞的隱患。通過(guò)人工及專(zhuān)用工具進(jìn)行壓簧操作，雖然有效地避免了對(duì)型材的破壞，也可以使底部擴(kuò)大圈斷口通過(guò)手工調(diào)整，但勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，生產(chǎn)效率過(guò)低。也有采用將底部擴(kuò)大圈穿進(jìn)卡槽的方法，或模仿人工壓簧的機(jī)械手，但動(dòng)作過(guò)于復(fù)雜，生產(chǎn)節(jié)拍過(guò)慢，從而制約著整個(gè)懸膜中空玻璃的生產(chǎn)節(jié)拍和效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決現(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(dòng)旋切插簧工藝及設(shè)備。
[0009]本發(fā)明提供的用于制備懸膜中空玻璃繃膜框的自動(dòng)旋切插簧機(jī)，包括:喂簧機(jī)構(gòu)、送簧機(jī)構(gòu)、取簧機(jī)構(gòu)、旋切機(jī)構(gòu)、移框機(jī)構(gòu)、靠山機(jī)構(gòu)以及工作臺(tái)；工作臺(tái)的前方安裝有靠山機(jī)構(gòu)，靠山機(jī)構(gòu)的上面用于固定繃膜框，緊鄰靠山機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)的工作臺(tái)上安裝有移框機(jī)構(gòu)；喂簧機(jī)構(gòu)和取簧機(jī)構(gòu)通過(guò)固定架安裝在工作臺(tái)的上方，送簧機(jī)構(gòu)安裝在取簧機(jī)構(gòu)的下方，旋切機(jī)構(gòu)安裝在送簧機(jī)構(gòu)與靠山機(jī)構(gòu)之間。所述的旋切機(jī)構(gòu)，包括升降氣缸、擺動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)，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(lái)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(dāng)，夾緊彈簧的插簧頭能夠無(wú)觸碰的通過(guò)卡槽的瓶頸處，同時(shí)又能保證彈簧底部擴(kuò)大圈的變形要求:所述的取簧機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、取簧頭、磁鋼棒芯，取簧頭的頂端為螺旋凸臺(tái)，螺旋凸臺(tái)高點(diǎn)處的凸緣用來(lái)尋找并轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧底部擴(kuò)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(dòng)、放置過(guò)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(jī)構(gòu)配合保證彈簧底圈斷口的方向，又與旋切機(jī)構(gòu)配合保證彈簧旋切進(jìn)入卡槽的位置及方向，取簧機(jī)構(gòu)頭部安裝有每次只轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的360度旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并在伸縮氣缸和升降氣缸的驅(qū)動(dòng)下，完成取簧頭從送簧機(jī)構(gòu)的彈簧孔中取出彈簧，伸展到旋切機(jī)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(kāi)彈簧，以及收縮回到再次取簧的操作位置。
[0010]所述的喂簧機(jī)構(gòu)，包括振動(dòng)盤(pán)(1.1)、振動(dòng)上料機(jī)、喂料管(1.2)、夾緊卡(1.3)、喂料嘴(1.4)、底盤(pán)(1.5)、調(diào)節(jié)鈕(1.6)、螺旋軌道(1.7)、調(diào)向橋架(1.8)和進(jìn)料口 (1.9)，振動(dòng)盤(pán)通過(guò)振動(dòng)上料機(jī)安裝在底盤(pán)上，振動(dòng)盤(pán)與底盤(pán)之間安裝有調(diào)節(jié)鈕，振動(dòng)盤(pán)內(nèi)設(shè)置有螺旋軌道，螺旋軌道的上端通過(guò)調(diào)向橋架(1.8)與喂料管上端的進(jìn)料口(1.9)連接，彈簧放置于振動(dòng)盤(pán)中，通過(guò)振動(dòng)使盤(pán)中的彈簧沿振動(dòng)盤(pán)內(nèi)的螺旋軌道上升，通過(guò)調(diào)向橋架使彈簧在進(jìn)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(guò)夾緊卡固定，喂料嘴(1.4)的下端沿口與送簧機(jī)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(dòng)。
[0011]所述的送簧機(jī)構(gòu)，包括滑塊驅(qū)動(dòng)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(dòng)器安裝在斜坡底托上，斜坡底托通過(guò)型材架安裝在工作臺(tái)上的固定架上，送簧模塊安裝在滑塊驅(qū)動(dòng)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(dòng)器頂端一側(cè)與喂料嘴下端沿口對(duì)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(jìn)入，取簧孔的底部安裝有緩沖托(3.3)，在取簧頭對(duì)彈簧底圈斷口的定位作360度旋轉(zhuǎn)時(shí)，便于彈簧底圈的斷口處在任何角度時(shí)能夠使取簧頭下壓及旋轉(zhuǎn)。送簧模塊(3.2)有兩個(gè)移動(dòng)停留位置，一是滑塊驅(qū)動(dòng)器收縮時(shí)，取簧孔對(duì)正喂料嘴下端沿口，彈簧進(jìn)入取簧孔；二是滑塊驅(qū)動(dòng)器伸展時(shí)，取簧孔對(duì)正取簧位置時(shí)的取簧頭(2.5)，當(dāng)取簧頭下降時(shí)，取簧頭頂端的磁鋼棒進(jìn)入彈簧內(nèi)腔，取簧頭的螺旋凸臺(tái)(2.8)壓住彈簧底圈并做360度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，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(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)桿氣缸(2.1)、緊湊型氣缸(2.2)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(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(tái)(2.8)和凸緣(2.9)。導(dǎo)桿氣缸(2.1)安裝在工作臺(tái)上的固定架上并負(fù)責(zé)取簧頭(2.5)在送簧機(jī)構(gòu)中的取簧孔(3.4)及旋切機(jī)構(gòu)中的插簧頭(4.2)之間的移動(dòng)，緊湊型氣缸(2.2)安裝在導(dǎo)桿氣缸的前端并負(fù)責(zé)取簧頭在所述的取簧孔及插簧頭兩個(gè)位置上的升降，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2.3)安裝在緊湊型氣缸的前端，編碼器安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)與緊湊型氣缸之間，取簧頭安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)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(guò)卡箍安裝有磁鋼棒(2.6)，磁鋼棒負(fù)責(zé)吸住彈簧并使彈簧在轉(zhuǎn)移及升降過(guò)程中保持穩(wěn)定。取簧頭頂端的端面為螺旋凸臺(tái)(2.8)，其高點(diǎn)端面為定位彈簧底圈斷口的凸緣(2.9)，取簧頭帶動(dòng)螺旋凸臺(tái)旋轉(zhuǎn)，負(fù)責(zé)沿彈簧底圈轉(zhuǎn)動(dòng)找到其上的斷口(8.2)，并推動(dòng)彈簧底圈(8.1)斷口帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)至螺旋凸臺(tái)的凸緣的初始位置。無(wú)論彈簧底圈的斷口進(jìn)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(tái)(2.8)上的凸緣(2.9)都會(huì)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(jī)構(gòu)，包括:擺動(dòng)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) ?擺動(dòng)氣缸(4.1)通過(guò)升降氣缸安裝在斜坡底座(4.10)上，斜坡底座緊鄰靠山機(jī)構(gòu)固定在工作臺(tái)上，斜坡底座的上端面為一斜坡，斜坡角度與靠山機(jī)構(gòu)上固定的繃膜框(7)內(nèi)的卡槽(7.4)中彈簧軸線(xiàn)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(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)軸端固定的旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，旋轉(zhuǎn)臂的兩端各設(shè)置有一個(gè)彎折的固定沿，使整體呈“]”型的鋁合金，一端固定沿通過(guò)氣爪(4.4)和手指(4.3)安裝插簧頭(4.2)，所對(duì)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(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)夾緊彈簧的插簧頭沿旋轉(zhuǎn)臂的外圓作圓周運(yùn)動(dòng)，使彈簧底部最后一圈的擴(kuò)大圈沿圓周的切線(xiàn)方向擠壓變窄通過(guò)繃膜框卡槽的瓶頸處，進(jìn)入固定彈簧的繃膜框卡槽底部的擴(kuò)口內(nèi)，擴(kuò)大圈彈性恢復(fù)變寬而卡緊定位在擴(kuò)口內(nèi)。
[0014]所述的插簧頭分為兩半，分別固定在氣爪的兩個(gè)手指端內(nèi)側(cè)，合攏起來(lái)的插簧頭頂部設(shè)置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