CN102825450B - 一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法，包括压制机构；设置在所述压制机构下方的用于通过其上设置的压力传感器检测所述压制机构压入力度的压力检测机构；设置在所述工装下方并通过设置有位移传感器检测所述插芯压入工装深度位移检测机构；还包括用于控制所述压制机构、所述位移检测机构、所述压力检测机构的控制装置；所述控制装置分别与所述压制机构、所述压力检测机构、所述位移检测机构连接。采用本发明可无需增加产品尺寸全检，以及脱开力全检，因此降低劳动强度，提高产品合格率以及生产效率，而且不会造成插芯端面的破裂。

Description

一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及插芯压制领域，尤其涉及的是一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法。

背景技术

传统的工艺插芯压制采用的是人工压制的方式，具体如图1所示，图1为现有技术插芯压制前插芯压制设备的结构示意图；首先人工将陶瓷插芯104插入金属压块103内，因在压块内部设置有过渡导向段，使得所述插芯104与压块103内部合拢，且过程简单，人工即可轻松实现。然后，将所述金属压块103放入工装105，所述工装105固定在所述刚性底板106上。插芯压制过程中的结构示意图如图2所示，产品放到位后，人工用力的下压压杆，且此段设计上为过盈配合，即通过200～2000N之间的力下压所述压杆，直至感觉插芯104与所述刚性底板106接触，而且不能在继续下压为止。此时，抬起所述压杆，取出压制后的产品组件，投放到下道工序，即脱开力检测中。脱开力检测采用的是用拉力计夹住插芯104，且使用一定的力度模拟拉拔插芯104，检测插芯104与压块103配合的强度是否到达产品性能的要求。而尺寸检测采用的是数显千分表，利用所述数显千分表检测所述陶瓷插芯104压入金属压块103中的深度，改尺寸为功能性尺寸，要求较高。

采用传统工艺时，必须为每种产品特制工装105，工装105的尺寸设计为插芯104压入金属件的深度，由于是人工压制，无法掌握压入力度和判断是否压制到位；当压入力较小时，很容易将插芯压制到底，尺寸是保证了，但插芯与底部金属平台的刚性冲击会导致插芯端面裂痕及脏污；当压入力较大时，人工压制劳动强度大，很多产品不能完全压制到底，导致产品出现尺寸不良。因此采用传统工艺压制产品时，后端必须设立尺寸全检，脱开力全检两道工序，采用两道工序就会使得生产效率低，不能满足厂商对效率的要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法，通过所述压制工艺配套设备解决了现有技术中压制工艺存在的不足，而且不必采用尺寸全检，脱开力全检两道工序，从而提高了压制效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种插芯压制工艺配套设备，其中，包括：

用于实现压制的压制机构；

设置在所述压制机构下方的用于通过其上设置的压力传感器检测所述压制机构压入力度的压力检测机构；

设置在所述压力检测机构下方与所述压力检测机构连接的压头；

设置在所述压头下方的用于固定需加工插芯的工装；

设置在所述工装下方并通过设置有位移传感器检测所述插芯压入工装深度位移检测机构；

还包括用于控制所述压制机构、所述位移检测机构、所述压力检测机构的控制装置；所述控制装置分别与所述压制机构、所述压力检测机构、所述位移检测机构连接。

所述压制机构通过一滚珠丝杆与伺服电机连接，通过所述伺服电机驱动所述滚珠丝杆，再通过所述滚珠丝杆传动下压所述压头。

 一种如上所述的插芯压制工艺配套设备的控制方法，其中，所述控制方法包括实现压制的步骤，所述实现压制步骤包括；

S12、启动所述插芯压制工艺配套设备，压制机构通过压力传感器开始下压压头，与所述压头连接的压力传感器记录所述压头的压力；

S13、压头下压所述插芯，所述插芯借由所述压头的压力压缩所述位移传感器；

S14、所述位移传感器检测其自身压缩的位置与预先设定目标位置的距离，当大于0.2mm时，位移传感器继续检测，当等于0.2mm时，所述位移传感器向控制装置发出信号；

S15、所述控制装置根据所述位移传感器发来的信号，控制用于驱动所述压制机构的伺服电机，通过调节所述伺服电机的转速，使得所述压制机构减速，并继续压制；

S16、当所述位移传感器其自身压缩的位置等于预先设定的目标位置时，所述位移传感器向所述控制装置发出信号，所述控制装置停止所述伺服电机，所述压制机构停止压制；

S17、所述控制装置记录停止压制时，所述压力传感器读取的压制机构的压入力度数据和所述位移传感器读取的插芯压入深度数据，并与预先设定的合格品的压力数据与位移数据作比较，并给出产品检测结果提示；

S18、所述控制装置控制所述压制机构返回原点。

本发明所提供的一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法，所述设备能够适应一系列尺寸的产品，不需要特制工装，而且通过采用高精度的位移传感器和高精度的压力传感器，使得产品误差减少，从而达到用户对产品误差精度的要求。而且，采用本发明所述的压制设备压制产品时，后端无需增加尺寸全检，脱开力全检两道工序，从而提高了生产效率。

附图说明

图1是现有技术中插芯压制前插芯压制设备的较佳实施例结构示意图。

 图2是现有技术中插芯压制过程中插芯压制设备的较佳实施例结构示意图。

 图3是本发明一种插芯压制工艺配套设备压制前的较佳实施例结构示意图。

 图4是本发明一种插芯压制工艺配套设备压制过程中的较佳实施例结构示意图。

图5是基于本发明一种插芯压制工艺配套设备的控制方法的较佳实施例流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图3，图3是本发明一种插芯压制工艺配套设备压制前的较佳实施例结构示意图。

 由图可知，本发明所述的一种插芯压制工艺配套设备包括用于实现压制的压制机构201、用于检测所述压制机构201压入力度的压力检测机构202，其中，所述压力检测机构202与压头203连接并设置在所述压制机构201下方，所述压力检测机构202采用高敏度的压力传感器。从而使得所述压力检测机构202能够实现实时的检测所述压制机构201的压入力度。

设置在所述压头203下方的用于固定需加工插芯205的工装206；设置在所述工装206下方并通过设置有位移传感器208检测所述插芯205压入工装206深度数据的位移检测机构207；所述位移检测机构207采用位移传感器208可实现实时地检测插芯205压入的深度。

 本发明的目的在于提供一种半自动插芯压制工艺配套设备，从而可以将现有技术中脱开力检测及尺寸检测工序合并到压制单一工序完成，从而提高压制效率。所述设备的核心部件包括自动压制机构201，压力检测机构202，位移检测机构207以及实现所述压制机构201、所述压力检测机构202、所述位移检测机构207协调工作的控制装置；所述控制装置用于控制所述压制机构201、所述位移检测机构207、所述压力检测机构202，且所述控制装置位于所述设备底部配电箱内；其中，所述压制机构201、所述压力检测机构202、所述位移检测机构207由上到下依次设置并分别与所述控制装置连接。

进一步地，所述压制机构201通过伺服电机驱动，并以滚珠丝杆传动下压所述压头203。即所述压制机构201通过一滚珠丝杆与伺服电机连接，通过所述伺服电机驱动所述滚珠丝杆，再通过所述滚珠丝杆传动下压所述压头。

其中，采用滚珠丝杆传动优势在于，通过所述滚珠丝杆可提高压制效率，而且压制的精度也能够很好的得到保证，而且其传送效率高，传送过程中运动能够保持平稳，可实现速度调节、位置控制、及高压入力输出；同步性好，进而可靠性高。而采用伺服电机驱动则使得压制机构的运行平稳，出力大，且响应快，而且惯量小，转动平稳，进而压制效率高。

更佳地是，因采用自动压制，产能由原来4000只/天上升到5000只/天，产能提升25%，同时由于采用自动压制机构，人员劳动强度大大降低，从而节约厂商的成本和能耗。

以下结合图4、图5对本发明所述设备的控制方法作进一步详细说明；其中，图5是基于本发明一种插芯压制工艺配套设备的控制方法的较佳实施例流程图。

首先和手工压制一样，放料部分采用人工的方式，将插芯205插入压块204后，放入工装206；之后用户按下启动按钮，开始压制，即进入步骤501、启动所述设备，压制机构201通过压力传感器开始下压压头203，与所述压头203连接的压力传感器记录所述压头的压力；

步骤502、压头203下压所述插芯205，所述插芯205借由所述压头203的压力压缩所述位移传感器208；

步骤503、所述位移传感器208检测其自身压缩的位置与预先设定目标位置的距离是否大于0.2mm；

当大于0.2mm时，进入步骤504、位移传感器208继续检测；

当不大于0.2mm时，进入步骤505、所述位移传感器208向控制装置发出信号；

其中，位移传感器208检测其自身压缩的位置数据即为所述插芯205压入深度的数据；又因所述插芯205与所述位移传感器208的接触是弹性浮动的，因此力度很小，一般在10N左右，不会造成插芯端面破裂。而且，由于采用所述的浮动位移检测机构，使的合格率由原来的85%上升到95%。

步骤506、所述控制装置根据所述位移传感器208发来的信号，控制用于驱动所述压制机构201的伺服电机，通过调节所述伺服电机的转速，使得所述压制机构201减速，并继续压制；

步骤507、所述位移传感器208检测其自身压缩的位置是否等于预先设定的目标位置；

当否时，进入步骤508、继续压制；

当是时，进入步骤509、所述位移传感器208向所述控制装置发出信号，所述控制装置停止所述伺服电机，所述压制机构201停止压制；

等待片刻，当所述压制机构201完全停止后，进入步骤510、所述控制装置记录停止压制时，所述压力传感器读取的压制机构201的压力数据和所述位移传感器208读取的插芯205压入位移数据，并与预先设定的合格品的压力数据与位移数据作比较，并给出产品检测结果提示；

通过上述步骤，可以减免现有技术中的脱开力全检，从而使得压制工序配备人数由3人减少至1人，人员节省66.7%，从而提高生产效率。

步骤511、所述控制装置控制所述压制机构201返回原点。

 其中，整个压制过程采用PLC自动控制，即可编程逻辑控制器自动控制；通过所述PLC自动控制，用户可以预先将生产过程和工艺要求存入PLC的用户程序存储器中，在运行时，按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作；从而实现压制的自动化，从而实现无须人工干预，控制装置自动记录压制停止后最终的插芯压入深度和压力大小，根据用户设定的产品相关参数自动判断产品合格与否，并给出信号指示；通过所述PLC自动控制从而使得压制过程具有更高的可靠性和更好的稳定性。

综上所述，采用本发明所述的一种插芯压制工艺配套设备及其控制方法，可以适应一系列尺寸的产品，无需特制工装，而且所述位移检测机构采用了高精度的位移传感器208，从而可以检测插芯压入金属件的深度，通过所述高精度的位移传感器208，其精度可以达到+/-3um，所述精度完全能够达到对产品尺寸精度的要求；而且所述压制机构采用伺服电机驱动，在压制机构压制的过程中，通过采用压力传感器的压力检测机构，能够实时的检测压制过程中的压入力；控制装置自动记录压制停止后最终的插芯压入深度和压力的大小，根据用户设定的产品相关参数自动判断产品合格与否，并给出相应的信号指示，且采用所述设备压制产品时，无需增加产品尺寸全检，以及脱开力全检，因此降低劳动强度，提高产品合格率以及生产效率，而且不会造成插芯端面的破裂。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1. 一种插芯压制工艺配套设备，其特征在于，包括：

用于实现压制的压制机构；

设置在所述压制机构下方的用于通过其上设置的压力传感器检测所述压制机构压入力度的压力检测机构；

设置在所述压力检测机构下方与所述压力检测机构连接的压头；

设置在所述压头下方用于固定需加工插芯的工装；

设置在所述工装下方并通过设置有位移传感器检测所述插芯压入工装深度位移检测机构；所述位移传感器与所述插芯是通过弹性浮动接触；

还包括用于控制所述压制机构、所述位移检测机构、所述压力检测机构的控制装置；所述控制装置分别与所述压制机构、所述压力检测机构、所述位移检测机构连接；

所述压制机构通过一滚珠丝杆与伺服电机连接，通过所述伺服电机驱动所述滚珠丝杆，再通过所述滚珠丝杆传动下压所述压头。

2. 一种如权利要求1所述的插芯压制工艺配套设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括实现压制的步骤，所述实现压制步骤包括；

S12、启动所述插芯压制工艺配套设备，压制机构通过压力传感器开始下压压头，与所述压头连接的压力传感器记录所述压头的压力；

S13、压头下压所述插芯，所述插芯借由所述压头的压力压缩所述位移传感器；

S14、所述位移传感器检测其自身压缩的位置与预先设定目标位置的距离，当大于0.2mm时，位移传感器继续检测，当等于0.2mm时，所述位移传感器向控制装置发出信号；

S15、所述控制装置根据所述位移传感器发来的信号，控制用于驱动所述压制机构的伺服电机，通过调节所述伺服电机的转速，使得所述压制机构减速，并继续压制；

S16、当所述位移传感器其自身压缩的位置等于预先设定的目标位置时，所述位移传感器向所述控制装置发出信号，所述控制装置停止所述伺服电机，所述压制机构停止压制；

S17、所述控制装置记录停止压制时，所述压力传感器读取的压制机构的压入力度数据和所述位移传感器读取的插芯压入深度数据，并与预先设定的合格品的压力数据与位移数据作比较，并给出产品检测结果提示；

S18、所述控制装置控制所述压制机构返回原点。