CN104070337B - 斜顶检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种斜顶检测装置及检测方法,包括检测机构、驱动机构及控制装置,检测机构包括基准模板和动模板,在基准模板上设置有一个或多个具有标准角度和截面尺寸作为检测基准的基准槽,斜顶对应插入基准槽内,斜顶的另一端与动模板连接,动模板与驱动机构连接,驱动机构驱动动模板及斜顶作往复运动,驱动机构与控制装置连接。本发明整体结构简单,成本低,可以实现一次检测多个不同角度不同截面尺寸的斜顶,操作简单方便,检测效率高,除了可以检测斜顶的尺寸精度、角度精度是否满足设计要求外,还可以同时检测斜顶的强度、粗糙度、抗疲劳性、耐磨性等多种性能,进而保证斜顶满足各项技术性能要求。

Description

斜顶检测装置及检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种注塑模具,特别涉及注塑模具中用于检测斜顶的斜顶检测装置及检测方法,属于模具制造技术领域。
背景技术
[0002]注塑模具是应用极为广泛的一种模具,主要由动模、定模及顶出机构等组成,如果产品上具有倒扣结构,产品不能直接顶出,需要设置斜顶机构以便脱出倒扣位置,使产品顺利顶出。
[0003]斜顶作为注塑模具上的常见零件,它不仅能使产品倒扣顺利脱开,而且在顶出过程中还能起到平衡产品的作用,所以在注塑模具加工中,对斜顶的加工质量要求很高,在斜顶加工和装配过程中,研配工作量较大,且常出现报废的现象。另外,斜顶在模具正常工作过程中,常出现起刺、弯曲、甚至断裂的现象。
[0004]实际生产过程中,在斜顶装配前需要对斜顶进行检测,现有的检测方法为:
[0005] (I)目测斜顶,检查CNC及EDM工序是否在工件上有残留没接顺的段差。
[0006] (2)使用卡尺检测斜顶截面尺寸是否符合设计要求。
[0007] (3)正弦台摆正斜顶工件,检测其角度尺寸是否符合设计要求。
[0008] (4)使用三坐标或水平尺检测斜顶是否有加工变形。
[0009] (5)使用光谱仪检测斜顶表面粗糙度是否符合设计要求。
[0010]现有的斜顶检测方法,较为繁琐,且一次只能检测一个斜顶,检测效率低,且在实际生产过程中,只能检测其尺寸方面的精度,不能检测其在模具运动过程中的强度、抗疲劳性、耐磨性等性能。
发明内容
[0011]本发明主要目的在于解决上述问题和不足,提供一种结构简单,检测效率高,且能同时检测斜顶的尺寸精度、强度、粗糙度等多种性能的斜顶检测装置及检测方法。
[0012]为实现上述目的,本发明的技术方案是:
[0013] —种斜顶检测装置,包括检测机构、驱动机构及控制装置,所述检测机构包括基准模板和动模板,在所述基准模板上设置有一个或多个具有标准角度和截面尺寸作为检测基准的基准槽,所述斜顶对应插入所述基准槽内,所述斜顶的另一端与所述动模板连接,所述动模板与所述驱动机构连接,所述驱动机构驱动所述动模板及斜顶作往复运动,所述驱动机构与所述控制装置连接。
[0014]进一步,所述驱动机构包括伺服电机、减速器及滚珠丝杆,所述伺服电机驱动所述滚珠丝杆正反转转动,所述动模板与所述滚珠丝杆上的螺母固定连接。
[0015]进一步,在所述动模板上设置有一个或多个固定孔,所述固定孔为长圆孔,在所述动模板上的每个所述固定孔的周边内嵌有凹槽,在所述凹槽内嵌入安装一 T形块,所述T形块在所述凹槽内上下滑动,所述斜顶的端部与所述T形块通过螺钉固定连接。
[0016]进一步,该装置还包括一导向板,所述导向板与所述基准模板固定,在所述导向板上相对每个所述基准槽设置一个具有相同标准角度和截面尺寸通孔的导滑块,所述斜顶依次穿过所述基准槽和所述导滑块与所述动模板连接。
[0017]进一步,每个所述导滑块均独立设置,通过螺钉可拆卸固定在所述导向板上。
[0018]进一步,该装置还包括有用于限定所述斜顶最大行程的限位机构。
[0019]进一步,该装置还包括一壳体,所述检测机构和驱动机构固定安装在所述壳体内,在所述壳体上设置有观察所述斜顶运动的观察窗。
[0020]进一步,所述控制装置中具有最大载荷报警单元。
[0021]本发明的另一个技术方案是:
[0022] —种使用了上述斜顶检测装置的斜顶检测方法,包括如下步骤:
[0023] (I)将需要检测的所有斜顶按截面尺寸和角度的设计标准分别插入对应的基准槽内,通过检测斜顶与所述基准槽是否精准配合来判断各斜顶的角度和截面尺寸精度是否满足设计要求;
[0024] (2)通过控制装置输入控制参数,启动控制装置,驱动机构驱动斜顶按设定的参数作往复运动,在运动状态下,通过检测斜顶在参数范围内是否运动顺畅来判断斜顶是否满足技术性能要求。
[0025]进一步,还包括当检测机构的运动载荷大于最大载荷,报警单元发出报警信号,同时控制装置控制驱动机构停止运行的步骤。
[0026]综上内容,本发明所述的斜顶检测装置及检测方法,与现有技术相比较,具有如下优点:
[0027] (I)整体结构简单,成本低,可以实现一次检测多个不同角度不同截面尺寸的斜顶,操作简单方便,检测效率高。
[0028] (2)除了可以检测斜顶的尺寸精度、角度精度是否满足设计要求外,还可以同时检测斜顶的强度、粗糙度、抗疲劳性、耐磨性等多种性能,进而保证斜顶满足各项技术性能要求。
[0029] (3)斜顶的顶出速度、顶出距离及顶出次数均可调,检测范围大。
附图说明
[0030]图1是本发明整体外观结构示意图;
[0031]图2是本发明检测机构结构示意图;
[0032]图3是本发明基准模板结构示意图;
[0033]图4是本发明动模板结构示意图;
[0034]图5是本发明壳体侧板的结构示意图;
[0035]图6是本发明驱动机构的结构示意图。
[0036]如图1至图6所示,斜顶I,壳体2,工作台3,基准模板4,动模板5,导向板6,基准槽7,导滑块8,固定孔9,凹槽10,T形块11,伺服电机12,滚珠丝杆13,减速器14,传动皮带15,侧板16,拆装孔17,观察窗18,轴承19,电控箱20,急停按钮21,启动按钮22。
具体实施方式
[0037]下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
[0038]如图1所示,本发明所述的一种斜顶检测装置,包括检测机构、驱动机构及控制装置。检测机构用于检测斜顶I的角度精度、截面尺寸精度、强度及粗糙度等,驱动机构用于驱动斜顶I作往复运动,控制装置则控制驱动机构按设定的运动参数运转。该装置还具有一个起到保护作用的金属壳体2,检测机构、驱动机构固定安装在壳体2内,整体形成一个箱形的结构,控制装置可以安装在壳体2内,也可以为了方便操作及维护,单独安装于壳体2外。该装置还具有一个工作台3,前述的箱形结构及控制装置均固定安装在工作台I上。
[0039]如图2所示,检测机构包括基准模板4、动模板5及导向板6,基准模板4、动模板5和导向板6均采用具有一定厚度的钢板,以保证整个装置的强度及加工精度。
[0040]基准模板4位于最前端,在基准模板4上设置有一个或多个基准槽7,本实施例中,在基准模板4上共设置有15个基准槽7,每个基准槽7均按一套模具所需的斜顶I的标准角度和截面尺寸精加工而成,作为检测斜顶I的基准,在每个基准槽7边上标注相应的标准尺寸(角度及截面的长和宽),基准槽7与斜顶I之间间隙配合,以保证具有标准尺寸的斜顶I能顺利插入为准。每个基准槽7插入一个待检测的斜顶I,每个基准槽7的角度和截面尺寸不同,15个基准槽7可检测15种不同规格的斜顶I。在检测时,斜顶I按设计要求规定的截面尺寸和角度插入相对应的基准槽7内,如果斜顶I与基准槽7能精确配合,即斜顶I能顺利地插入基准槽7内,则判断斜顶I的角度精度和截面尺寸精度均能满足设计要求。如果在插入过程中出现卡住的情况,则判断该斜顶I的角度精度和截面尺寸精度不合格,不能用于模具加工。
[0041]导向板6通过螺钉与基准模板4紧贴固定在一起,两者再一起通过螺钉与壳体2固定。导向板6与基准模板4可以为两块板平行设置,也可以如图2和图3所示,在导向板6的前表面设置一用于容纳基准模板4的凹槽,基准模板4放置在凹槽内与导向板6通过螺钉固定,导向板6再通过螺钉与壳体2固定连接,为保证基准模板4检测的精确度,基准模板4在X、Y、Z三个方向上均通过螺钉固定,以确保各向上的尺寸精度。
[0042]在导向板6上相对每个基准槽7均设置一个导滑块8,每个导滑块8上具有与基准槽7相同标准角度和截面尺寸的通孔(图中未标示),斜顶I从基准模板4上的基准槽7插入后穿过导滑块8上的通孔与另一端的动模板5连接,导滑块8的作用是使斜顶I能平稳运动。每个导滑块8单独设置,分别通过螺钉可拆卸地固定在导向板6上,便于维护和更换。
[0043]如图4所示,斜顶I的端部与动模板5连接,在动模板5上设置有15个固定孔9,固定孔9为上下伸展的长圆孔,动模板5是两块板叠置在一起的,在动模板5上的每个固定孔9的周边内嵌有一呈环形的凹槽10,即两块动模板5相接触的表面各向内凹陷,在叠置后形成环形的凹槽10,在凹槽10内嵌入安装一 T形块11,T形块11的头部在凹槽10内上下滑动,斜顶I的端部具有内螺纹孔,该螺纹孔通过螺钉与T形块11固定连接,从而将斜顶I与动模板5固定连接在一起,并且随着动模板5的前后运动,即随着斜顶I的顶出和复位,T形块11在凹槽10内上下滑动。
[0044 ]如图5所不,在动模板5的外侧,即壳体2的另一侧具有一可拆卸的侧板16,侧板16通过螺钉与壳体2的其它部分固定连接,以方便维护和检修。在侧板16上具有多个拆装孔17,拆装孔17与固定孔9的数量和尺寸相对应,操作人员穿过拆装孔17进行操作,用螺钉将T形块11与斜顶I的端部固定连接。
[0045]驱动机构可以采用多种形式,如皮带传动、齿轮齿条传动等,本实施例中,如图6所示,驱动机构由伺服电机12及滚珠丝杆13、减速器14和传动皮带15组成,伺服电机12的输出端与减速器14连接,减速器14的输出端连接传动皮带15,传动皮带15带动滚珠丝杆13转动,滚珠丝杆13的另一端与轴承20连接,轴承20通过支架等构件固定在侧板16或壳体2的其它部件中,动模板5与滚珠丝杆13上的螺母(图中未标示)固定连接,伺服电机12正反转转动时,带动滚珠丝杆13正反旋转,螺母沿滚珠丝杆13前后移动,动模板5也随之作前后往复运动。伺服电机12与控制装置连接,由控制装置控制伺服电机12的转速、转向及正反转时间,进而控制斜顶I的顶出速度、顶出距离及顶出次数。
[0046]驱动机构可以采用一套,也可以采用两套,分别设置在动模板5的两侧,这样可使动模板5运行更加平稳。
[0047]在导向板6与侧板16之间设置有至少两根平行设置的导向柱,导向柱与动模板5和导向板6垂直,动模板5穿过导向柱并沿导向柱移动,导向柱起着导向和平衡的作用。
[0048]该装置还包括有用于限定斜顶I最大行程的限位机构,本实施例中,限位机构为两个,一个是限位凸块(图中未标示),一个是限位行程开关(图中未标示),分别设置在动模板5移动方向上的前后两端,用于限定动模板5的前后移动最大距离,限位行程开关与控制装置连接。
[0049]限位凸块固定在导向板6上,向动模板5的方向伸出,当驱动机构出现故障,动模板5不能停止时,如果此时动模板5向前运动,即斜顶I处于顶出状态,限位凸块会阻止动模板5继续向前运动,进而避免动模板5撞向导向板6,对基准模板4和斜顶I起到较好的保护作用。如果此时动模板5向后运动,当限位行程开关检测到动模板5运行至开关位置时,限位行程开关向控制装置发出信号,控制装置控制伺服电机12停转,动模板5停止运动。在正常情况下,动模板5在限位凸块和限位行程开关之间的距离内运动。
[0050]在壳体2上设置有观察斜顶I运动的观察窗18,通过观察窗18,操作人员可以很清楚地看见斜顶I在其内的往复运动情况,发现故障,立即按下急停按钮21,保证装置安装。[0051 ] 控制装置包括电控箱20和操控器,电控箱20固定安装在工作台3上,操控器与电控箱20连接,电控箱20的输出端与伺服电机12连接,操控器可以是线控器也可以是遥控器,在操控器上具有人机交互界面,操作人员可以输入预先计算好的顶出速度、顶出距离和顶出次数,电控箱20根据操控器设定的参数控制伺服电机12转速、转向、正反转时间等。为了保证运行安全和操作方便,在电控箱20上再单独设置急停按钮21和启动按钮22。
[0052]斜顶I在驱动机构的带动下,在设定的参范围内进行往复运动,如果斜顶I始终能够顺畅运行,则判断斜顶I的强度、粗糙度、抗疲劳性、耐磨性能等满足技术性能要求。其中,斜顶I的顶出速度、顶出距离及顶出次数均可根据每次检测的要求进行调节,顶出速度可调范围为0-50mm/s,顶出次数可调范围为0-100000次,顶出距离可调范围在0-150mm,检测范围大,适用范围广。
[0053]斜顶I在运动状态下反复摩擦受热,如果斜顶I的强度、粗糙度、抗疲劳性、耐磨性能等不能满足技术性能要求,会导致斜顶I出现起毛刺、弯曲、甚至断裂等现象,这时,斜顶I已经不能保证运动顺畅,则判断斜顶I无法满足技术性能要求,为不合格,不能应用于模具加工。在控制装置中还设置有最大载荷报警单元,当检测机构的运动载荷大于最大载荷,SP斜顶I无法顺畅运行时,报警单元发出报警信号,同时控制装置控制驱动机构停止运行,报警可以采用语音报警或蜂鸣器报警等形式。
[0054]在检测前,操作人员需要计算此次检测的最大载荷,最大载荷的计算过程如下:
[0055] 1、基准模板4上共有15个基准槽7,共插入15个斜顶I,每个斜顶I的平均复位力约为12N,合计复位力为180N。
[0056] 2、顶出机构,即斜顶I与导滑块8之间及斜顶I与基准槽7之间的摩擦力采用理论计算值。
[0057]其中,顶出机构(含斜顶)质量约为75Kg,
[0058] 顶出机构摩擦力理论计算为75X10X0.15=112.5Ν,
[0059]其中0.15为钢的摩擦系数。
[0060] 3、理论上在顶出运动状态下的载荷为75+(180+112.5)/10=105Kg,
[0061] 4、针对可能出现斜顶在运动状态下反复摩擦受热,导致摩擦力增加等异常情况,需要在理论校核中增加0.2倍作用力安全系数,即105X1.2=126 Kg。
[0062]报警单元中设置载荷的最大上限值,最大上限值根据所选的电动元件确定,可以调节,但不小于2位的最大载荷,即约为300 Kg0
[0063]下面详细描述该斜顶检测装置的检测方法,具体包括如下步骤:
[0064] (I)首先目测待检测的斜顶I,检查CNC及EDM工序是否在工件上有残留没接顺的段差,若没有段差,再将一套模具上的不同角度和不同截面尺寸的所有斜顶I对应插入基准槽7内,实现一次将所有的斜顶I的相关检测尺寸检测到位。
[0065]在插入过程中,通过观察斜顶与基准槽精确配合,即是否能够顺插入来判断各斜顶I的角度和截面尺寸精度是否满足设计要求。
[0066] (2)计算出此次检测所需要的顶出速度、顶出距离和顶出次数等控制参数,顶出速度可调范围为0-50mm/s,顶出次数可调范围为0-100000次,顶出距离可调范围为0-150mm。
[0067] 操作人员将上述参数通过操作器的人机交互界面输入至操控器,按下启动按钮22,此时,电控箱20控制伺服电机12运转,带动动模板5复位,回归至原点,然后,电控箱20根据设定的参数控制伺服电机12正反转运转,进而带动动模板5前后移动,实现斜顶I的顶出和收回复位。当动模板推出距离达到设定的顶出距离的数值后,伺服电机12转向换向,动模板5向后移动,斜顶I收回。
[0068]通过控制装置输入设定的顶出速度、顶出距离及顶出次数,启动控制装置,驱动机构驱动斜顶I按设定的参数作往复运动,在运动过程中,通过是否保持运动顺畅判断斜顶的强度和粗糙度是否满足技术性能要求。一次将所有斜顶检测到位。
[0069] (3)当检测机构在顶出运动状态下的载荷大于最大载荷时,即斜顶I出现起毛刺、弯曲、甚至断裂等现象时,此时斜顶I已不能顺畅运动,报警单元发出报警信号,同时控制装置控制驱动机构停止运行。
[0070]或者,在出现紧急状态时,操作人员也可以单独操作急停按钮21,将该装置停止,以保护该装置不会被损坏。
[0071]如上所述,结合附图所给出的方案内容,可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种斜顶检测装置,其特征在于:包括检测机构、驱动机构及控制装置,所述检测机构包括基准模板和动模板,在所述基准模板上设置有一个或多个具有标准角度和截面尺寸作为检测基准的基准槽,所述斜顶对应插入所述基准槽内,所述斜顶的另一端与所述动模板连接,所述动模板与所述驱动机构连接,所述驱动机构驱动所述动模板及斜顶作往复运动,所述驱动机构与所述控制装置连接。
2.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:所述驱动机构包括伺服电机、减速器及滚珠丝杆,所述伺服电机驱动所述滚珠丝杆正反转转动,所述动模板与所述滚珠丝杆上的螺母固定连接。
3.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:在所述动模板上设置有一个或多个固定孔,所述固定孔为长圆孔,在所述动模板上的每个所述固定孔的周边内嵌有凹槽,在所述凹槽内嵌入安装一 T形块,所述T形块在所述凹槽内上下滑动,所述斜顶的端部与所述T形块通过螺钉固定连接。
4.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:该装置还包括一导向板,所述导向板与所述基准模板固定,在所述导向板上相对每个所述基准槽设置一个具有相同标准角度和截面尺寸通孔的导滑块,所述斜顶依次穿过所述基准槽和所述导滑块与所述动模板连接。
5.根据权利要求4所述的斜顶检测装置,其特征在于:每个所述导滑块均独立设置,通过螺钉可拆卸固定在所述导向板上。
6.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:该装置还包括有用于限定所述斜顶最大行程的限位机构。
7.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:该装置还包括一壳体,所述检测机构和驱动机构固定安装在所述壳体内,在所述壳体上设置有观察所述斜顶运动的观察窗。
8.根据权利要求1所述的斜顶检测装置,其特征在于:所述控制装置中具有最大载荷报警单元。
9.一种使用如权利要求1至8任一项所述的斜顶检测装置的斜顶检测方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)将需要检测的所有斜顶按截面尺寸和角度的设计标准分别插入对应的基准槽内,通过检测斜顶与所述基准槽是否精准配合来判断各斜顶的角度和截面尺寸精度是否满足设计要求; (2)通过控制装置输入控制参数,启动控制装置,驱动机构驱动斜顶按设定的参数作往复运动,在运动状态下,通过检测斜顶在参数范围内是否运动顺畅来判断斜顶是否满足技术性能要求。
10.根据权利要求9所述的斜顶检测方法,其特征在于:还包括当检测机构的运动载荷大于最大载荷,报警单元发出报警信号,同时控制装置控制驱动机构停止运行的步骤。
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