探讨螺旋荧光灯管弯管
2007-02-08
作者：admin
来源：
浏览量：
网友评论：
0
条
摘要： 螺旋管荧光灯其结构紧凑、光效高、外形美观，得到广大用户的认可。但灯管生产的关键设备螺旋灯管弯管机，许多厂家采用手工弯管设备，工人的劳动强度大
螺旋管荧光灯其结构紧凑、光效高、外形美观，得到广大用户的认可。但灯管生产的关键设备螺旋灯管弯管机，许多厂家采用手工弯管设备，工人的劳动强度大、生产效率、灯管的生产成本高，限制了螺旋荧光灯的进一步发展。本方介绍的螺旋灯管弯管机，采用多工位半自动设计，可以替代手工弯管机，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，除低生产成本。
１ 工艺过程
本机的功能是将一根直的玻璃管弯制成螺旋灯管或宝塔形螺旋灯管。直的玻管在火头上边加热、边旋转，使玻管需弯曲的部位均匀地加热，同时在灯管上接管加压，使灯管内的空气压力稍高于外部的压力，这样玻管在加热过程中不会弯曲下坠和内凹。玻管加热至暗红色，弯曲的内芯模具上移至玻管的位置，使玻管进入到模具顶部的凹槽内，然后内芯模作螺旋上升，玻管就能顺着内芯模的内凹螺旋槽作相对旋转，玻管两端夹头同时向里送料，送料的速度应稍大于内芯模旋转的切线速度。等到玻管完成螺旋弯曲后，玻管两端的夹头稍作后退，使弯制后的玻管的螺旋形状完全符合内芯模螺旋形状，稍作停留，使玻管冷却硬化，内芯模旋转退出，螺旋玻管弯制完成。
２ 弯管机的总体设计
由于玻管在加热过程中需要边加热、边旋转、灯管内还要充气以免玻管内凹，灯管需要弯曲的部分比较长，加热软化后很难快速移动，因此本弯管机的设计根据螺旋弯管的特点，采用玻管装在夹头上不移动，而火头和内芯模具进行转位。
弯管机采用８工位：４个工位为预热火头，一个工位为强加热火头，另３个分别为螺旋弯管工位、退火工位、上下玻管工位。每个工位停顿时间为７．５ｓ，转位时间为０．５ｓ，因此玻管预热时间达３０ｓ，强加热为７．５ｓ，已能满足玻管加热要求。弯管机的生产率为４５０只／ｈ。
３ 弯管机的主要组成
本机主要由机械结构、气体系统、供气系统、电子气控制系统等组成。
３．１ 夹头的设计
弯管夹头固定的台板上，两端是活动夹头夹住玻管两端，底部有密封垫，密封住玻管两端管口。两端的夹头分别安装在可摆动的圆柱导轨上，当内芯模上移时，玻管将中间高、两端低，夹头摆动一个角度（角度等于模具的螺旋角），选择合造的摆动支点，使玻管弯曲变形后的长度尺寸不发生伸缩。两端夹头在模具送料机构的带动下沿着圆柱导轨向内芯模送料，完成螺旋弯管。
在玻管加热过程中，为使其能够均匀加热，两端的夹头应能同步自转。低速微型电机带动一根公共轴旋转，由于夹头在弯管时需摆和移动，因此公共轴和夹头之间采用摩擦橡胶轮来带动。玻管在加热和弯管过程中需通低压空气，因此一端夹头安装旋转管接头进气，而另一端夹头用针阀来调节排气的流速和玻管内的气压。同时在出气口装电磁阀，当螺旋弯管完成后，玻管在弯曲的曲率半径较小处会产生内瘪，此时关闭电磁阀，使玻管内的气压升高，玻管内瘪处会鼓起，恢复原状。
３．２ 转位机构的设计
转位机构采用蜗形凸轮转位机构。该机构转位运动平稳、定位精度高、转位速度快。但由于本机的定位和转位时间之比为１５：１，蜗形凸轮的转位角仅为２２．５°，本机为８工位，弦长达到１９１．３４ｍｍ，蜗形凸轮压力角很大，将无法转位。
因此本机采用ＤＬＭ１０电磁离合器和ＤＺＭ２电磁制动器组合在蜗杆的输入轴。电磁离合器用于机械传动系统中，借助电磁力操作使旋转运动的驱动侧部分与从动侧部分相结合或分离，从而实现动力和运动传递的执行元件。当系统负载力矩较小，而电磁离合器的空载力矩较大时，在空转时可能出现“跟车现象”，因而采用电磁制动。由ＰＬＣ来控制蜗杆轴的转停时间，蜗形凸轮的转位角将不受定位和转位时间比例的限制。蜗形凸轮的直径为Φ３００ｍｍ，转位角取２１０°，转位半径为２５０ ｍｍ，弦长为１９１．３４ ｍｍ，蜗形凸轮的压力角就能满足转位要求。本机采用的蜗形凸轮转位机构运动平稳，转位时间可调整到很小，而定位时间可以根据玻管直径大小和加热所需时间的长短，由ＰＬＣ任意设置。
３．３ 模具及送料机构的设计
螺旋荧光灯弯管机采用螺旋内芯具，玻管加热软化后顺着内芯模的内凹螺旋槽旋转而作相对转动，玻管将形成螺旋形，稍许停顿，玻管冷却硬化，螺旋内芯模作反向旋转退出，弯管动作完成。因此模具应具有螺旋上升和反向螺旋退出的功能，采用步进电机用齿形皮带带动内芯模的下反转。
内芯模必须具有上下移动的功能，当模具转位时，应处于玻管的下方。模具由气缸推动上下移动，使玻管的中间部位进入到模具顶部的内凹槽内，同时使玻管中间高、两端低，玻管两边下斜，下斜角为模具的螺旋角，这样弯管旋转时，玻管很容易进入到模具的螺旋槽内。内芯模应具有准停功能，在模具螺旋退出停止时，模具顶部内凹槽方向应与玻管的方向一致，以便于下一个工位需要。准停采用两个霍尔开关，第一个霍尔开关发信号使步进电机减速，并给出准停所需脉冲数，到第二个霍尔开关使步进电机停止转动，并使电机自锁，在模具转位时，其位置不产生变动。
在螺旋弯管时，玻管的两端夹头应能自动送料，其进给速度必须与内芯模的旋转速度相匹配，因此应采用步机电机带动玻管两端的夹头同时进给。内芯模设计时，螺旋必须有小的锥度，以便于螺旋玻管从模具中退出。
３．４ 供气系统
由于本机玻管在工位上不移动，而模具、送料机构、火管随着转位盘转动，所以所有的供气包括高压空气、低压空气、煤气、氧气以及它们的调节针阀，都要装在转盘上，与转盘一起转动。
由于煤气泄漏对环境污染较大，同时也有爆炸的危险，所以煤气采用旋转管接头，其泄漏率非常小。其它３种气体利用中心轴把气体传递到转位盘上，采用Ｙ形密封圈密封。把高压空气放在上圈，氧气放在中圈，而低压空气放在最下圈，这样有利于机构结构的紧凑和安全。
３．５ 电气控制系统
控制系统采用ＰＬＣ来控制各种动作的时序，主要控制内芯模旋转进给和退出用步进电机的正反转，以及内芯模的准停，控制送料机构的步进电机进给和退出，控制各个气缸的工作时序，控制玻管出气口二通电磁阀的通断时序，控制转位机构中电磁离合器和电磁制动器的工作。由于故障而使机械运动部件易产生碰撞的部位，加装检测传感器，以防止由于故障而损坏机器。
３．６ 控制电的传递
由于两个步进电机和３个气缸都安装在转位盘上，随转位盘一起转动，其控制电流必须通过电刷传递到转位盘上，在转位盘停顿时，电刷接触通电，而转位时不能电。
４ 弯管机的冷调和热调
弯管机的冷调是根据时序图来编制ＰＬＣ的程序，使设备完成各个动作，检查完成各种动作的准确性，调整各运动部件的运动速度和所要达到的运动位置，检验检测传感器的有效性，以保护机器的正常运行。
弯管机的热调是根据玻管弯管所软化程度和加热所需温度，来调整煤气、氧气、低压空气的压力和流量。合理分配各个工位加热温度，使玻管软化达到弯管的需求，同时也应有一定的强度，不使玻管软化下坠。调整玻管内通气的压力，使玻管在加热和弯管过程中不产生内瘪。
５ 结束语
本机的结构与传统Ｕ形玻管弯管机不同，是根据螺旋弯管玻管加热部位长的特点，采用需加热的玻管不动、而加热火头和模具随转位盘转动完成各个工位的弯管。由一人操作，手工上下料，其生产效率是手工螺旋弯管机的４?觸５倍，完全可替代手工弯管机，解决了螺旋荧光灯生产的瓶颈。如在每个工位配置自动上料和下料装置，就成为全自动螺旋弯管机。
凡本网注明“来源：阿拉丁照明网”的所有作品，版权均属于阿拉丁照明网，转载请注明。
凡注明为其它来源的信息，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点及对其真实性负责。
凡注明为其它来源的信息，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点及对其真实性负责。
最新评论
用户名： 密码：
