CN101422970B - 位置控制双向压制成型压机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种位置控制双向压制成型压机，包括：由机架侧板、上横梁、下横梁连接而成的机架；固定在所述上横梁上的上油缸；固定在所述下横梁上的下油缸；安装上模的上模安装板；安装下模的下模安装板；固定在机架上的上油缸位移传感器；以及固定在机架上的下油缸位移传感器；其中，所述上油缸位移传感器和/或所述下油缸位移传感器检测上油缸和/或下油缸的位移，生成与位移相关的位移信号，该位移信号由位移控制器处理后，经由伺服比例阀控制所述上油缸和/或下油缸的油路供油状态。本发明可根据生产要求精确压制产品高度，具有产品压制高度调节方便、设置简单的特点，并且能够使压制出的产品质量和尺寸一致性明显提高。

Description

位置控制双向压制成型压机
技术领域
本发明涉及一种磁性粉末成型压机，特别涉及一种位置控制双向压制成型机。
背景技术
专利申请号01226281.1，授权公告号CN 2483124Y，公告日2002年3月27日公开的中国发明专利《磁场粉末成型压机》如图1，该压机主要由机架、导轨、活动梁以及控制油缸等构成。该压机有三种压制方式，采用单向压制时，由开模缸21夹紧模具，磁性粉末充磁取向后，由上油缸3带动上活动梁2和上模37向下压紧模具38，退磁后，上模和开模缸复位，取出模具，完成一次压制过程。采用双向压制时，由上油缸3带动上活动梁2和上模37向下至阴模38上口，磁性粉末充磁取向后，由下缸14带动下活动梁10和下模29、由上油缸3带动上活动梁2和上模37同步向下压制，退磁后，下油缸复位，完成一次压制。当采用浮动压制时，由上缸3带动上活动梁2和上模37向下压至阴模38上口，磁性粉末充磁取向后，下模不动，由浮动缸16带动小横梁18、浮动梁拉杆15、浮动梁19、阴模38慢速向下运动，由上缸3带动上活动梁2和上模37快速向下运动，压制成型后退磁，下油缸和上油缸同时向上运动，下模将工件顶出阴模，上油缸复位，取出工件后，下油缸和浮动缸复位，完成一次压制过程。该压机单向压制要装取模具，时间长、效率低；操作不方便。双向压制、浮动压制时，压制的产品高度完全由油缸压力来控制，由于系统油路及上下油缸自身的缺陷，造成压力不稳定，压制的产品高度大小不一；工件的一致性差，对产品的成型也不利。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够控制产品压制高度的位置控制双向压制成型压机。
本发明的上述目的是这样实现的，一种位置控制双向压制成型压机，包括：由机架侧板、上横梁、下横梁连接而成的机架；固定在所述上横梁上的上油缸；固定在所述下横梁上的下油缸；安装在由所述上油缸的活塞驱动的上模安装板上的上模；以及安装在由所述下油缸的活塞驱动的下模安装板上的下模，其特征在于还包括：
固定在机架上的上油缸位移传感器；以及
固定在机架上的下油缸位移传感器，
其中，所述上油缸位移传感器和/或所述下油缸位移传感器检测上油缸和/或下油缸的位移(行程)，生成与位移相关的位移信号，该位移信号由位移控制器处理后，经由伺服比例阀控制所述上油缸和/或下油缸的油路供油状态。
其中，上油缸位移传感器的输出连接上油缸位移控制器的输入，上油缸位移控制器的输出经由一个放大器连接上油缸伺服比例阀。
其中，下油缸位移传感器的输出连接下油缸位移控制器的输入，下油缸位移控制器的输出经由另一个放大器连接下油缸伺服比例阀。
其中，在所述上模安装板上分别固定上油缸导柱和上油缸活塞。所述上油缸导柱一端连接所述上油缸位移传感器。这种安排使得上油缸导柱不仅可以精确保证上油缸活塞上下向移动，而且还能够为上油缸位移传感器提供检测上油缸精确移动的依据。
其中，在所述下模安装板上分别固定下油缸导柱和下油缸活塞。所述下油缸导柱一端连接所述下油缸位移传感器。这种安排使得下油缸导柱不仅可以精确保证下油缸活塞上下向移动，而且还能够为下油缸位移传感器提供检测下油缸精确移动的依据。
其中，所述上油缸导柱和所述下油缸导柱是双导柱。
其中，所述上油缸位移传感器和下油缸位移传感器是光栅位移传感器。
其中，本发明的位置控制双向压制成型压机还包括连接极柱的极柱调整把手，所述极柱调整把手由固定在机架上的极拄调整支座支撑。
本发明的有益效果是：该压机在压制成型过程中，可根据生产要求精确压制产品高度。本发明具有产品压制高度调节方便、设置简单等的特点，并且压制出的产品质量和尺寸一致性明显提高。
附图说明
图1是专利申请号01226281.1，中国发明专利《磁场粉末成型压机》所提出的磁场粉末成型压机主视图；
图2是本发明结构主视图；
图3是本发明结构侧视图；
图4是本发明位移传感器剖视图；
图5是本发明控制原理图。
其中：201a-机架左侧板；201b-机架右侧板；202-上油缸；203-下油缸；204-上油缸导柱；205-上油缸移传感器；206-上横梁；207-阴模；208-极柱；209-极柱调整支座；210a-极柱调整左把手；210b-极柱调整右把手；211-模具支架；212-下横梁；213-下油缸导柱；214-下油缸位移传感器；215a-上模；215b-下模；216a、216b-充磁线圈；217a-上模安装板；217b-下模安装板；218a-上油缸活塞；218b-下油缸活塞；2051-滑块；2052-密封胶条；2053-发光器件；2054-标尺光栅；2055-指示光栅；2056-光电转换器件；2057-铝合金外壳；501-测压接头；502-测压软管；503-压力表；504a、504b-单向节流阀；505a、505b-液控单向阀；506-高压过滤器；507a、507b-伺服比例阀；508a、508b-比例放大器；509a、509b-中枢控制器(PLC)。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的位置控制双向压制成型压机能够实现对产品压制高度的精确控制，如图2至图5所示，实现这一目的的位置控制双向压制成型压机包括：由机架侧板201a和201b、上横梁206、下横梁212连接而成的机架；固定在所述上横梁206上的上油缸202；固定在所述下横梁212上的下油缸203；安装在由所述上油缸202的活塞218a驱动的上模安装板217a上的上模(215a)；以及安装在由所述下油缸203的活塞218b驱动的下模安装板217b上的下模215b。本发明还包括：固定在机架上的上油缸位移传感器205；以及固定在机架上的下油缸位移传感器214。
其中，上油缸位移传感器205和/或所述下油缸位移传感器214检测上油缸202和/或下油缸203的位移(行程)，生成与位移相关的位移信号，该位移信号由位移控制器509a和/或509b处理后，经由伺服比例阀507a和/或507b控制所述上油缸202和/或下油缸203的油路供油状态。也就是，位移控制器509a和/或509b处理位移信号后，控制伺服比例阀507a和/或507b控制所述上油缸202和/或下油缸203的油路供油量，直至当位移控制器509a和/或509b判断所述位移达到预定距离时，控制伺服比例阀507a和/或507b关断所述上油缸202和/或下油缸203的油路。
如图5所示，上油缸位移传感器205的输出连接上油缸位移控制器509a的输入，上油缸位移控制器509a的输出经由一个放大器508a连接上油缸伺服比例阀507a。下油缸位移传感器214的输出连接下油缸位移控制器509b的输入，下油缸位移控制器509b的输出经由另一个放大器508b连接下油缸伺服比例阀507b。
如图2和图3所示，在所述上模安装板217a上分别固定上油缸导柱204和上油缸活塞218a。其中，所述上油缸导柱204一端连接所述上油缸位移传感器205。
如图2和图3所示，在所述下模安装板217b上分别固定下油缸导柱213和下油缸活塞218b。其中，所述下油缸导柱213一端连接所述下油缸位移传感器214。
如图3所示，上油缸导柱204是双导柱，下油缸导柱213也可以是双导柱。
上油缸位移传感器205和下油缸位移传感器214可以是各种已知的位移传感器，最好是光栅位移传感器。
本发明的位置控制双向压制成型压机还包括连接极柱208a和208b的极柱调整把手210a和210b，极柱调整把手210a和210b由固定在机架上的极拄调整支座209a和209b支撑。
下面结合附图对本发明的位置控制双向压制成型压机压机的结构及工作原理进行详细描述。这里需要说明的是，尽管以下是针对位置控制双向压制成型压机进行说明的，但是本发明同样也适应于位置控制单向压制成型压机。
如图2、图3所示，本发明压机的机架由机架侧板如机架左侧板201a及机架右侧板201b、上横梁206、下横梁212连接而成。
上油缸202固定在上横梁206上，其活塞杆218a与上模安装板217a用螺栓固定，上油缸导柱204用螺栓固定在上模安装板217a上，导柱204如图3所示，可以是双导柱。双导柱204不仅可以精确保证活塞杆218a上下向移动，而且还能够如下所述的那样，为上油缸位移传感器205提供检测上油缸精确移动的依据。
双导柱的一个导柱204与上油缸位移传感器205相连，由于上油缸导柱204与活塞杆218a都固定在同一个上模安装板217a上，因此上油缸导柱204能够精确反映上油缸移动距离，从而可以保证上油缸位移传感器205对上油缸202移动距离的精确检测。
左右两个极柱调整支座209a和209b通过焊接固定在机架左侧板201a和机架右侧板201b上；充磁线圈216a和216b分别固定在机架侧板201a和201b上，其内部包裹极柱208a、208b；极柱调整把手210a、210b与极柱调整支座209a、209b通过螺纹连接，极柱208a、208b与极柱调整把手210a、210的调节杆相连，旋转极柱调整把手210a、210b，可以灵活调整极柱208a、208b水平方向的位置。
下油缸203固定在下横梁212上，其活塞杆21b与下模安装板217b用螺栓固定，下油缸导柱213用螺栓固定在下模安装板217b上，下油缸导柱213与上油缸位移传感器214相连。
如同上述的上油缸导柱204，下油缸导柱213也可以是双导柱，其中的一个导柱与下油缸位移传感器214相连。由于下油缸导柱213与下油缸活塞杆218b都固定在下模安装板217b上，因此下油缸导柱204也能够精确反映下油缸移动距离，从而可以保证下油缸位移传感器214对下油缸203移动距离的精确检测。
阴模207装在模具支架211上面，通过旋转极柱调整把手210a、210b使极柱208a、208b夹紧阴模207；下模215b用螺栓直接固定在下油缸203活塞杆218b的面上，并伸入阴模207内；上模215a(下模215b)与上模安装板217a(下模安装板217b)用螺栓固定。
位移传感器可以采用电子或光学等已知的各种位移传感器，比如电阻式位移传感器或光栅位移传感器，下面结合图4说明光栅位移传感器205和214的工作原理。
如图4所示，光栅位移传感器205或214由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅2054)和副光栅(即指示光栅2055)在发光器件2053的光源照射下；由滑块2051带动进行相对位移时，在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形，称之为莫尔条纹。经过光电器件(光电池)2056转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号，经过中枢控制器PLC处理后可得出上油缸202的移动距离。
本发明的上下油缸的油路系统如图5所示，与现有技术区别在于：在本发明的油路系统中增加了实现压制控制的位移传感器205和214、位移控制器509a和509b、比例放大器508a和508b，以及伺服比例阀507a和507b。
下面参照图5说明压机位置控制过程。
当双向压机成型时，先设置零点及产品的压制高度，信号输入中枢控制器(PLC)509a、509b；压制时，位移传感器205和214采集的反映上油缸202和下油缸203位移状态的位移信号输入中枢控制器(PLC)509a、509b，与原先输入的信号经中枢控制器处理后，经放大器508a、508b放大后，可以控制伺服比例阀507a、507b的动作，由其控制上油缸202和下油缸203的油路供给。当设置在离产品成型高度还有10mm时，伺服比例阀开始动作，使上下油缸开始减速压制，到设定尺寸时比例阀完全关闭，油缸202、203停止动作，压制完成。
本发明也可以实现单向压制，例如当由上油缸实施单向压制时，下油缸伺服比例阀507b应当关闭。此时，先设置零点及产品的压制高度，信号输入中枢控制器(PLC)509a；压制时，位移传感器205采集的反映上油缸202位移状态的位移信号输入中枢控制器(PLC)509a，与原先输入的信号经中枢控制器处理后，经放大器508a放大后，可以控制伺服比例阀507a的动作，由其控制上油缸202的油路供给。当设置在离产品成型高度还有10mm时，伺服比例阀207a开始动作，使上油缸开始减速压制，到设定尺寸时比例阀完全关闭，油缸202停止动作，压制完成。
根据本发明所述位置控制双向压制成型压机，压制的产品高度调节方便、设置简单等的特点，并且压制出的产品质量和尺寸一致性能明显提高。

Claims (5)

1.一种位置控制双向压制成型压机，包括：
由机架侧板(201a，201b)、上横梁(206)、下横梁(212)连接而成的机架；
固定在所述上横梁(206)上的上油缸(202)；
固定在所述下横梁(212)上的下油缸(203)；
安装在由所述上油缸(202)的上油缸活塞(218a)驱动的上模安装板(217a)上的上模(215a)；以及
安装在由所述下油缸(203)的下油缸活塞(218b)驱动的下模安装板(217b)上的下模(215b)，
其特征在于还包括：
固定在机架上的用来检测上油缸(202)位移的上油缸位移传感器(205)；
固定在机架上的用来检测下油缸(203)位移的下油缸位移传感器(214)；
上油缸导柱(204)，其与上油缸活塞(218a)分别固定在所述上模安装板(217a)上；以及
下油缸导柱(213)，其与下油缸活塞(218b)分别固定在所述下模安装板(217b)上；
其中，所述上油缸位移传感器(205)连接所述上油缸导柱(204)一端；
所述下油缸位移传感器(214)连接所述下油缸导柱(213)一端；
其中，所述上油缸位移传感器(205)和/或所述下油缸位移传感器(214)检测上油缸(202)和/或下油缸(203)的位移，生成与位移相关的位移信号，该位移信号由位移控制器(509a，509b)处理后，经由伺服比例阀(507a，507b)控制所述上油缸(202)和/或下油缸(203)的油路供油状态。
2.根据权利要求1所述的位置控制双向压制成型压机，其特征在于，上油缸位移传感器(205)的输出连接上油缸位移控制器(509a)的输入，上油缸位移控制器(509a)的输出经由一个放大器(508a)连接上油缸伺服比例阀(507a)。
3.根据权利要求1所述的位置控制双向压制成型压机，其特征在于，下油缸位移传感器(214)的输出连接下油缸位移控制器(509b)的输入，下油缸位移控制器(509b)的输出经由另一个放大器(508b)连接下油缸伺服比例阀(507b)。
4.根据权利要求1所述的位置控制双向压制成型压机，其特征在于，
所述上油缸导柱(204)和所述下油缸导柱(213)是双导柱；
所述上油缸位移传感器(205)和下油缸位移传感器(214)是光栅位移传感器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的位置控制双向压制成型压机，其特征在于还包括连接极柱(208a，208b)的极柱调整把手(210a，210b)，所述极柱调整把手(210a，210b)由固定在机架上的极拄调整支座(209a，209b)支撑。
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