一種用於煙花組盆的鑽孔插引機構的製作方法與工藝

2023-07-08 13:05:01

本發明涉及組合煙花的組盆加工設備，尤其是一種製作引線孔並在引線孔中插入引線的裝置。

背景技術：
在組合煙花的製作過程中，有一道俗稱「組盆」的工序，先將多個煙花筒組合成排(稱之為筒排)，並在相鄰的兩個煙花筒上打眼插入過火引線(該過程稱之為連引)；然後將完成連引的多排煙花筒膠粘組合成塊狀整體，並在相鄰的兩排煙花筒上打眼插入過火引線(該過程稱之為圍引)。在上述連引和圍引過程中，都需要完成打孔插引工作，其工作機構也大致相同，不同之處在於兩個過程中被加工的煙花筒的空間位置有變化。組合煙花的機械化生產設備業內通常稱之為「組盆機」或「煙花組裝機」，打孔插引裝置是該類設備的一個重要關鍵工序部件，其完成的工作是：在上述煙花製作過程中，多個煙花筒組合成排後，在各個煙花筒上打兩個孔作為引線接入孔和接出孔，並在相鄰的兩個煙花筒之間插入過火引線，即在前一個煙花筒的引線接出孔和後一個煙花筒的引線接入孔中插入「∏」形或倒U形的過火引線，以實現傳火功能。現有技術中的相關專利文獻如CN102213569A所公開的「一種用於煙花組裝的打孔插引系統」；CN202158808U所公開的「一種煙花數控組裝機」等。包括可上下往返運動的針杆；針杆下端裝設兩根打孔針並列平行組成的「∏」形打孔插引裝置，兩根打孔針相對的內側設有引槽，兩根打孔針之間裝置大活動舌，大活動舌上端通過彈簧裝置在針杆內腔，大活動舌下方相應位置裝置可內外伸縮運動的小活動舌；還包括供引輪、導引槽組成的送引裝置，所述送引裝置和「∏」形打孔插引裝置之間設置切引裝置。送引裝置送入的引線被切斷整形為倒U形，嵌入兩根打孔針相對的內側的引槽內，隨著打孔針的下行打孔，進入打好的引線孔內。打孔針回抽復位後，即實現了打孔、插引的同步完成。但是，現有打孔插引機構由於存在下述弊端導致其工作可靠性較低，產品質量和安全性缺乏保障，很難達到理論生產效率：1.打孔針設有引槽，針體橫截面為U型結構，在紙質煙花筒上會切割出U形舌片狀切口，該U形舌片狀切口一般情況下會被下壓而形成引線孔，但是在下述情況下：1)U形的舌片下壓行程不夠；2)下壓後舌片有回彈現象。U形的舌片堵塞引線孔，會阻礙引線的進入，降低了插引的成功率。2.薄壁U形槽構成的針體容易損環，更換頻繁。3.將引線整理為倒U形時，引線被納入引槽內，納入過程中，針頭容易損壞引線，破壞了引線的結構強度。4.打孔針復位回抽時，容易帶出已經插入的引線；同時，回抽時引槽的內壁與引線高速、大面積摩擦，容易導致引線被引燃。

技術實現要素：
為了解決上述弊端，本發明所要解決的技術問題是，提供一種製作引線孔並在引線孔中插入引線的裝置，工作可靠穩定，產品質量和安全性有保障，為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是，一種用於煙花組盆的鑽孔插引機構，其特徵在於，包括兩根可上下往返運動的成型導向槽，兩根成型導向槽的槽口相對設置；兩根成型導向槽的槽腔內都裝置鑽孔針，鑽孔針沿所述槽腔上下往返運動；兩根成型導向槽之間裝置可上下往返運動的推引件；兩根成型導向槽之間裝置可內外伸縮運動的成型芯，處於伸出狀態的成型芯阻擋所述推引件的下行。該機構工作時，首先，鑽孔針沿槽腔下行在煙花筒上鑽出引線孔，然後上行復位。此時，成型芯處於外伸狀態，推引件位於成型芯上方位置；然後送引機構送入一段引線，引線橫貫於推引件和成型芯之間；然後成型導向槽和推引件下行，下行過程中，推引件受到成型芯的阻擋，兩者壓合將引線中部夾持於兩者之間；同時切引機構動作切斷引線；同時成型導向槽繼續下行至引線孔上方，下行過程中將引線兩端納入槽腔內，和夾持引線中部的推引件和成型芯配合，將切斷後的小段引線整理為倒U形引線；然後成型芯內縮，推引件失去阻擋繼續下行，並推動倒U形引線沿槽腔下行進入引線孔。由於鑽孔針和引線共用同一個槽腔作為導引，兩者重合度極高，故而引線很容易進入。最後成型導向槽和推引件上行復位，成型芯外伸復位，以便進行下一輪加工。上述技術方案中，所述「鑽孔」是指針尖以鑽入方式進入紙質煙花筒筒體，並通過針杆的擠壓擴張，在筒體上所形成的孔洞。該種孔洞不會形成的U形舌片狀切口，不會妨礙引線的進入。所述鑽孔針可以是滿足上述鑽孔功能的任何形狀。一般由圓錐形針尖和圓杆形針杆的組成，針尖一般位於杆體截面的圓心位置。但是，由於引線直徑較針尖更粗，雖然經過針杆的擠壓擴張引線孔會得到擴大，但是為了引線插入後不鬆動，針杆也不能過大。由此導致上述位於圓心的針尖鑽出來的引線孔，有可能存在引線進入困難的情況。優選地，所述鑽孔針包括針尖和針杆，針尖位於針杆杆體截面的外周邊沿上，針尖貼近所述槽腔的內壁。該種偏心針的針尖沿槽腔的內壁插入，鑽出來的引線孔較小的情況下能夠確保同樣沿槽腔下行的引線順利進入。優選地，所述成型導向槽上端連接第一驅動機構實現上下往返運動，所述推引件通過第一彈性組件連接第一驅動機構實現上下往返運動。第一驅動機構動作同時推動成型導向槽和推引件下行，在推引件的下行被成型芯所阻擋時，第一彈性組件(彈性組件如拉簧、壓簧、扭簧等，下同)形變積蓄勢能，在成型芯內縮後，彈性組件推動失去阻擋的推引件繼續下行。避免了機構冗餘複雜；確保了推引動作銜接及時，力度柔和適宜。同時在第一驅動機構帶動成型導向槽和推引件上行復位過程中，由於第一彈性組件的作用，推引件的復位時間相對於成型導向槽會有一定的延時，該延時時段內，推引件壓住已插入的引線頂部，避免成型導向槽回抽帶出引線的情況發生。優選地，所述插引機構設有聯動的切引機構，所述切引機構採用槓桿式切刀，槓桿式切刀設有使其保持設定狀態的第二彈性組件，槓桿一端為設置在引線側面的刀口端，槓桿另一端為推力端，推力端具有一引導斜面，引導斜面壓在推力塊上，推力塊連接所述第一驅動機構實現上下往返運動，推力塊下行時通過引導斜面帶動槓桿式切刀旋轉切斷引線，推力塊上行時第二彈性組件帶動槓桿式切刀反向旋轉復位。確保了切引動作與成型導向槽和推引件的相關動作配合及時準確；避免了機構冗餘複雜。優選地，所述成型芯通過聯動機構實現內外伸縮運動：成型芯設有使其保持設定狀態的第三彈性組件，成型芯固接伸縮活動銷，伸縮活動銷設有A引導坡面，下壓件上設有對應的B引導坡面，下壓件連接所述第一驅動機構實現上下往返運動，下壓件下行至伸縮活動銷位置時，通過A、B引導坡面的配合壓迫伸縮活動銷內縮，伸縮活動銷帶動成型芯內縮，下壓件上行離開伸縮活動銷位置時，第三彈性組件帶動成型芯外伸復位。只需合理確定下壓件和伸縮活動銷的間距，即可確保了成型芯的內縮動作與成型導向槽和推引件的相關動作配合及時準確，避免了機構冗餘複雜。綜上所述，本發明的有益效果在於，1、機構工作穩定性好，可靠性高：只要機件完好操作正確，其插引成功率為100％。2、整個機構無易損件；3、插引質量好：引線進入流暢；引線孔和引線配合緊密，孔徑和引線外徑的配合精度可以達到0.5～1mm。4、插引過程不會導致引線損傷。5、使得鑽孔機構和插引機構能夠集成在一個工位完成其功能動作，有效提高預鑽孔和插引的加工質量；避免了移動定位的麻煩，大幅減少加工時間，提高生產效率，減少了故障發生的可能。6、機構精巧，造價較低。下面將結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。附圖說明圖1為實施例整機立體結構示意圖；圖2為實施例整機另一視角的立體結構示意圖(圖中固定座5上畫出了蓋板501)；圖3為實施例局部放大結構流程示意圖(準備工作狀態)；圖4為實施例局部放大結構流程示意圖(鑽孔針插入煙花筒狀態)；圖5為實施例局部放大結構流程示意圖(鑽出引線孔11後鑽孔針上行狀態，該種引線孔11不會形成的U形舌片狀切口，不會妨礙引線12的進入)；圖6為實施例局部放大結構流程示意圖(鑽孔針復位後送引結構送出引線12，引線12橫貫於推引件4和成型芯2之間的狀態)；圖7為實施例局部放大結構流程示意圖(成型導向槽3和推引件4下行，下行過程中，推引件4受到成型芯2的阻擋，兩者壓合將引線12中部夾持於兩者之間；同時槓桿式切刀7動作切斷引線12；同時成型導向槽3繼續下行，開始對小段引線12進行整形的狀態)；圖8為實施例局部放大結構示意圖(成型導向槽3繼續下行至引線孔11上方，下行過程中將引線12兩端納入槽腔302內，和夾持引線12中部的推引件4和成型芯2配合，將切斷後的小段引線12整理為倒U形引線)；圖9為實施例局部放大結構流程示意圖(成型芯2內縮的狀態)；圖10為實施例局部放大結構流程示意圖(推引件4失去阻擋繼續下行，並推動倒U形引線12沿槽腔302下行進入引線孔11；推引件4的復位時間相對於成型導向槽2會有一定的延時)；圖11為實施例局部放大結構示意圖(反映成型芯2通過聯動機構實現內外伸縮運動的機構組成)；圖12為實施例局部放大結構示意圖(從另一視角反映成型芯2通過聯動機構實現內外伸縮運動的機構組成)；圖13為實施例直線軸承外套軸404的內部結構示意圖；圖14為鑽孔針的結構示意圖。附圖標註說明：1-鑽孔針，101-針杆連接件，102-鑽孔氣缸，103-針尖，104-針杆，2-成型芯，201-成型芯壓簧，202-伸縮活動銷，3-成型導向槽，301-槽端板，302-槽腔，4-推引件，401-推引件推力杆，402-直線軸承內導軸，403-推引件接力板，404-直線軸承外套軸，405-內套壓簧，406-行程定位組件，407-外套軸彈簧壓縮螺帽，5-固定座，501-蓋板，6-插引氣缸推力板，7-槓桿式切刀，701-切刀拉簧，8-插引氣缸，9-夾持送引輪組，901-送引管道，902-送引步進電機，10-紙質煙花筒，11-引線孔，12-引線，具體實施方式參見圖1，反映本發明的一種具體結構，所述用於煙花組盆的鑽孔插引機構，包括兩根可上下(以圖中朝向煙花筒方向為下，反之為上，下同)往返運動的成型導向槽3，兩根成型導向槽3的槽口相對設置；兩根成型導向槽3的槽腔302內都裝置鑽孔針1，鑽孔針1沿所述槽腔302上下往返運動；兩根成型導向槽3之間裝置可上下往返運動的推引件4；兩根成型導向槽3之間裝置可內外(圖示的下方為內，反之為外，下同)伸縮運動的成型芯2，處於伸出狀態的成型芯2阻擋所述推引件4的下行。所述成型導向槽3上端的槽端板301通過插引氣缸推力板6連接第一驅動機構——插引氣缸8實現上下往返運動。鑽孔針1通過針杆連接件101連接鑽孔氣缸102實現上下往返運動。請結合圖14，所述鑽孔針包括針尖103和針杆104，針尖103位於針杆104桿體截面的外周邊沿上，針尖103貼近所述槽腔302的內壁，而不是貼近槽口。使得引線孔11的孔徑儘可能的小。所述推引件4通過插引件推力杆401和第一彈性組件連接插引氣缸8實現上下往返運動：第一彈性組件包括直線軸承內導軸402和直線軸承外套軸404，直線軸承內導軸402上套裝內套壓簧405並運行於直線軸承外套軸404的內腔，直線軸承內導軸402還設有行程定位組件406，直線軸承外套軸404通過推引件接力板403固接插引氣缸推力板6，插引件推力杆401連接直線軸承內導軸402的下端。插引氣缸8依序通過插引氣缸推力板6、推引件接力板403驅動直線軸承內導軸402和直線軸承外套軸404同步下行，直線軸承內導軸402通過插引件推力杆401帶動推引件4下行，推引件4被成型芯2所阻擋，直線軸承內導軸402停止下行，直線軸承外套軸404繼續下行，結合圖13，外套軸彈簧壓縮螺帽407壓縮內套壓簧405，在成型芯2縮回後，內套壓簧405推動直線軸承內導軸402下行。所述插引機構設有聯動的切引機構，所述切引機構採用槓桿式切刀7，槓桿式切刀7設有使其保持設定狀態的第二彈性組件——切刀拉簧701，槓桿一端為設置在引線側面的刀口端，槓桿另一端為推力端，推力端具有一引導斜面，引導斜面壓在插引氣缸推力板6上，插引氣缸推力板6連接插引氣缸8實現上下往返運動，插引氣缸推力板6下行時通過引導斜面帶動槓桿式切刀7旋轉切斷引線，插引氣缸推力板6上行時切刀拉簧701帶動槓桿式切刀7反向旋轉復位。結合圖11、12，所述成型芯通過聯動機構實現內外伸縮運動：成型芯2設有使其保持伸出狀態的第三彈性組件——成型芯壓簧201，成型芯2固接伸縮活動銷202，伸縮活動銷202設有A引導坡面，插引氣缸推力板6上設有對應的B引導坡面601，插引氣缸推力板6下行至伸縮活動銷202的位置時，通過A、B引導坡面的配合壓迫伸縮活動銷202內縮，伸縮活動銷202帶動成型芯2內縮，成型芯壓簧201收縮形變，插引氣缸推力板6上行離開伸縮活動銷202位置時，成型芯壓簧201帶動成型芯2外伸復位。機構的工作流程參見圖2-10及其附圖說明，不再贅述。本發明描述的上述實現方式僅是為了清楚的說明本發明的技術方案，而不能理解為對本發明做出任何限制。本發明在本技術領域具有公知的多種替代或者變形，在不脫離本發明實質意義的前提下，均落入本發明的保護範圍。