CN103322963A - 一种拉丝模具二维微动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉丝模具二维微动平台，在现有二维微动装置的基础上，对平动板进行改进，使其适用于拉丝模具在其上平动，从而提高拉丝模具孔径测量的成功性、重复度以及精度。同时，由于本发明中的平动板的结构，可以使模具安放台位于平动板的外侧，这样在需要使拉丝模具微动时，只需要控制两个驱动装置即可以实现模具安放台在平动板一侧微动，易于取出和安放拉丝模具。同时本发明的拉丝模具微动装置厚度可以比较小，成本也比较低。

Description

一种拉丝模具二维微动装置

技术领域

本发明属于拉丝模具孔径测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种拉丝模具二维微动装置。

背景技术

随着近年来通信行业的飞速发展，从过去简单的电话电报线缆发展到组合通信缆。这种线缆尺寸通常较小而均匀，制造精度要求高。线缆的直径大小及均匀程度是由拉丝模具决定的，拉丝模具是用耐磨、耐高温的材料制成的，但在高速的线缆拉丝过程中，使用一段时间的拉丝模具难免会产生磨损。磨损的模具内孔孔径和形状都有可能发生变化，直接导致了成品的质量下降。因此，拉丝模具内孔孔径及形状的检测显得尤为重要。随着线缆行业的迅速发展，针对拉丝模具孔径检测的仪器也越来越多。

现有技术中，使用的利用光学检测的拉丝模具内孔孔径和形状的检测仪器中只是一个简单的模具安放台，如2011年06月22日公告授权的，授权公告号为CN201876244U的中国实用新型专利“线材生产模具内径智能测量仪”中公布的模具安放台，拉丝模具只是简单放置在模具安放台上，并没有针对拉丝模具的二维微动装置。

这种孔径测量仪器虽然能对拉丝模具内孔的大小和形状进行测量，但是有以下缺点。

1、该测量仪器的模具安放台不能平动，由于模具内孔存在偏心、图像采集装置视野小容易导致内孔超出测量视野，或者并不在图像采集装置的中央，从而引起孔径测量失败、重复度低、精度低的情况，大大影响了模具和线缆生产的精度和效率。

2、现有的二维微动装置大多采用一维运动垂直叠加的方式，体积大；或者采用多个柔性铰链和电致伸缩器件配合的方法，成本较高，且无支撑结构，易损坏；

3、现有的二维微动装置的平动工作台位于平动板中央，对拉丝模具安放台来说，位于平动板中央，不方便模具的取出和安放，同时整个二维微动装置必须暴露于设备外壳外面，不适合在工业环境中使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的二维微动装置存在的不足之处和拉丝模具的特殊应用场合，提供一种厚度小、成本低、便于拉丝模具取出和安放的拉丝模具二维微动装置，以实现拉丝模具的平动，提高拉丝模具孔径测量的成功性、重复度以及精度。

为实现以上目的，本发明拉丝模具二维微动装置，包括：

一平动板，

两个驱动装置，用于分别驱动平动板上的X方向杠杆放大机构、Y方向杠杆放大机构绕X方向柔性铰链、Y方向柔性铰链微动；

其特征在于，还包括一模具安放台；

所述平动板又包括平动基板、X方向柔性铰链、Y方向柔性铰链、X方向杠杆放大机构、Y方向杠杆放大机构；其中，X方向柔性铰链固定端与平动基板相连，转动端与X方向杠杆放大机构一端相连；Y方向柔性铰链固定端与X方向杠杆放大机构的另一端连接，转动端与Y方向杠杆放大机构一端相连；并且X方向柔性铰链从固定端到转动端的延长线与Y方向柔性铰链从固定端到转动端的延长线可以交叉；

所述模具安放台与Y方向杠杆放大机构的另一端相连，并位于平动板的外侧。

作为进一步的改进，所述拉丝模具二维微动装置还包括上夹板以及下夹板，所述的平动板由上夹板、下夹板夹住，防止X方向柔性铰链以及Y方向柔性铰链在垂直方向上的形变。

本发明的目的是这样实现的：

本发明拉丝模具二维微动装置，在现有二维微动装置的基础上，对平动板进行改进，使其适用于拉丝模具在其上平动，从而提高拉丝模具孔径测量的成功性、重复度以及精度。同时，由于本发明中的平动板的结构，可以使模具安放台位于平动板的外侧，这样在需要使拉丝模具微动时，只需要控制两个驱动装置即可以实现模具安放台在平动板一侧微动，易于取出和安放拉丝模具。同时本发明的拉丝模具微动装置厚度可以比较小，成本也比较低。

附图说明

图1是本发明拉丝模具二维微动装置一种具体实施方式整体结构图；

图2是图1所示拉丝模具二维微动装置的分解结构图；

图3是图1所示平动板的俯视图；

图4是图1所示驱动装置的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

在本实施例中，如图1、2所示，本发明拉丝模具二维微动装置包括平动板2、上夹板1、下夹板3、X方向驱动装置4、Y方向驱动装置5、模具安放台6。

如图3所示，平动板2由包括平动基板15、X方向柔性铰链11、Y方向柔性铰链13、X方向杠杆放大机构12、Y方向杠杆放大机构14。

X方向柔性铰链11固定端与平动基板15相连，转动端与X方向杠杆放大机构12一端相连。Y方向柔性铰链13固定端与X方向杠杆放大机构12的另一端连接，转动端与Y方向杠杆放大机构14一端相连。并且X方向柔性铰链11从固定端到转动端的延长线与Y方向柔性铰链13从固定端到转动端的延长线可以交叉。在本实施例中，如图3所示，所述的相交为垂直相交，同时，X方向杠杆放大机构12与X方向柔性铰链11从固定端到转动端的延长线成45度角，Y方向杠杆放大机构14与Y方向柔性铰链13从固定端到转动端的延长线成45度角。

模具安放台6与Y方向杠杆放大机构14的另一端相连，并位于平动板2的外侧。

X方向驱动装置4用于驱动平动板2上的X方向杠杆放大机构12绕X方向柔性铰链11微动；Y方向驱动装置5驱动平动板2上的Y方向杠杆放大机构14绕Y方向柔性铰链13微动，从而通过控制两个驱动转置4、5即可以实现模具安放台6在平动板2一侧的微动。

X方向驱动装置4、Y方向驱动装置5一致即结构相同，这里以X方向驱动装置4为例介绍。

如图所4示，X方向驱动装置4包括电机25、大齿轮24、小齿轮41、前固定件27、电机固定件34、丝杠39、内外牙螺母37、弹簧连接件30、弹簧38；

电机25上有驱动电路板23，电机25与大齿轮24连接，大齿轮24与小齿轮41连接，小齿轮41与丝杠39连接，丝杠39与内外牙螺母37的内螺纹连接，内外牙螺母37穿过电机固定件34的内孔33并通过外螺纹与电机固定件34连接，电机25通过螺钉21、22固定于电机固定件34上方；

电机固定件34固定于平动基板15，前固定件27位于X杠杆放大机构12上；对于Y方向驱动装置5来说，前固定件27连接于X方向杠杆放大机构12，电机固定件34连接于Y方向杠杆放大机构14。电机固定件34后方有一圆形槽，弹簧38的一头置于该圆形槽，另一头向后撑在弹簧连接件30的后端上，弹簧连接件30的前端通过螺钉29与前固定件27连接，这样通过弹簧38作用于电机固定件34，弹簧38始终处于压紧状态，使前固定件27和电机固定件34相互靠近。

当电机25正方向转动带动大齿轮24、小齿轮41、丝杠39转动时，丝杠39穿过内外牙螺母37的内螺纹和电机固定件34，伸出顶住前固定件27，推动前固定件27和X方向杠杆放大机构12往离开电机固定件34的方向运动，当电机25反方向转动时，丝杠39往回缩，由于弹簧38的弹力作用，前固定件27和X方向杠杆机构12往靠近电机固定件34的方向运动，从而实现了X方向杠杆放大机构12的正反方向的平动。

减速箱由大齿轮24、小齿轮41、减速箱外壳42、固定螺钉40、43组成。减速箱外壳42通过螺钉40、43固定于电机固定件34。

此外，为限制微动的范围和归位，增加了限位传感器32、原点传感器31。

限位传感器32和原点传感器31通过螺钉35、36固定于电机固定件34上方，前固定件27上有矩形片26和U型片28，矩形片26跟限位传感器32配合实现对X方向平动行程的限位，U型片28跟原点传感器31配合实现X方向杠杆机构12回原点。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明拉丝模具二维微动装置的平动板采用两个串联的柔性铰链和杠杆放大机构来实现，具有结构精简、厚度小、加工安装方便、可靠性好的优点。

2、本发明拉丝模具二维微动装置中的模具安放台跟Y方向杠杆放大机构相连，位于平动板的一侧，这样在做测量仪器时就可以将二维微动装置主体放到测量仪器外壳内部，而将模具安放台单独置于外壳外，方便拉丝模具的放置和取出，同时也保护了整个二维微动装置。

3、本发明拉丝模具二维微动装置中的平动板采用上下面板夹住，起支撑平动板的作用，防止柔性铰链在垂直方向上的形变，提高了平动板的寿命。

4、本发明拉丝模具二维微动装置中的驱动装置采用电机跟减速箱带动，通过丝杠来推动柔性铰链，驱动能力强，成本低。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (4)

1.一种拉丝模具二维微动装置，包括：

一平动板；

两个驱动装置，用于分别驱动平动板上的X方向杠杆放大机构、Y方向杠杆放大机构绕X方向柔性铰链、Y方向柔性铰链微动；

其特征在于，还包括一模具安放台；

所述平动板又由包括平动基板、X方向柔性铰链、Y方向柔性铰链、X方向杠杆放大机构、Y方向杠杆放大机构；其中，X方向柔性铰链固定端与平动基板相连，转动端与X方向杠杆放大机构一端相连；Y方向柔性铰链固定端与X方向杠杆放大机构的另一端连接，转动端与Y方向杠杆放大机构一端相连；并且X方向柔性铰链从固定端到转动端的延长线与Y方向柔性铰链从固定端到转动端的延长线可以交差；

所述模具安放台与Y方向杠杆放大机构的另一端相连，并位于平动板的外侧。

2.根据权利要求1所述的二维微动装置，其特征在于，还包括上夹板以及下夹板，所述的平动板由上夹板、下夹板夹住，防止X方向柔性铰链以及Y方向柔性铰链在垂直方向上的形变。

3.根据权利要求1所述的二维微动装置，其特征在于，所述的驱动装置包括电机、大齿轮、小齿轮、前固定件、电机固定件、丝杠、内外牙螺母、弹簧连接件、弹簧；

电机上有驱动电路板，电机与大齿轮连接，大齿轮与小齿轮连接，小齿轮与丝杠连接，丝杠与内外牙螺母的内螺纹连接，内外牙螺母穿过电机固定件的内孔并通过外螺纹与电机固定件连接，电机通过螺钉固定于电机固定件上方；

如果驱动装置为X方向驱动装置，则电机固定件固定于平动基板，前固定件位于杠杆放大机构上；如果驱动装置为Y方向驱动装置，则前固定件连接于X方向杠杆放大机构，电机固定件连接于Y方向杠杆放大机构；

电机固定件后方有一圆形槽，弹簧的一头置于该圆形槽，另一头向后撑在弹簧连接件的后端上，弹簧连接件的前端通过螺钉与前固定件连接，这样通过弹簧作用于电机固定件，弹簧始终处于压紧状态，使前固定件和电机固定件相互靠近；

当电机正方向转动带动大齿轮、小齿轮、丝杠转动时，丝杠穿过内外牙螺母的内螺纹和电机固定件，伸出顶住前固定件，推动前固定件和X方向杠杆放大机构往离开电机固定件的方向运动，当电机反方向转动时，丝杠往回缩，由于弹簧的弹力作用，前固定件和X方向杠杆机构往靠近电机固定件的方向运动，从而实现了X方向杠杆放大机构的正反方向的平动。

4.根据权利要求3所述的二维微动装置，其特征在于，还包括限位传感器和原点传感器，并通过螺钉固定于电机固定件上方，前固定件上有矩形片和U型片，矩形片跟限位传感器配合实现对X方向平动行程的限位，U型片跟原点传感器配合实现X方向杠杆机构回原点。

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