CN105921607B - 一种冷弯压型方法及实施该方法的压型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷弯压型方法及实施该方法的压型装置。本发明中板料在切断时，下模可以不处于压型位置，直至板料切断后，再将下模上行至压型位置，然后再进行压型作业，这样可通过伺服电机控制下模的不同高度，使得下模具有不同的压型位置，也就对应不同的压型形状，从而使得一套模具可适用于多种形状的产品压型生产，因此本发明中压型方法具有通用性高的优点。

Description

一种冷弯压型方法及实施该方法的压型装置

技术领域

本发明涉及一种冷弯压型方法及实施该方法的压型装置。

背景技术

目前，在冷弯行业中采用的端头切断和压型技术有以下缺陷：冷弯生产线上的盒形件一般采用的是切断翻边模式，此类形状简单，一般是先冲缺口，切断时直接翻边，翻边的高度是固定尺寸；若端头压型，一般是一种模具压制一种形状，虽然可兼有几种宽度，但只能压制一种形状，若种类太多、形状较多时，需要的压型模具也较多，经济型较差；当下模需落下时，多采用气缸或油缸驱动，行程不可调，压型高度为固定值。

中国专利文献CN 202507489 U公开的一种塑胶模具模内水口自动剪切装置，包括同轴固连在压力机的压头下方的上模和处于上模正下方的下模，下模沿上下方向导向移动装配在底座上，并在底座上沿左右方向导向移动装配有斜楔，斜楔与下模通过自左向右逐渐向上倾斜的楔面配合，并在斜楔上连接有驱动其左右移动的液压缸，以通过液压缸驱动斜楔移动后，通过楔面配合使得下模在斜楔的带动下升降。这种剪切装置中虽然下模和斜楔之间的楔面配合会提高下模升降的精度，但因液压缸的直线伸缩精度较低，所以下模的升降行程仍然是不可控的，以致下模上行的作用仅是为了更好的将工件切断，因此下模和上模之间的压型位置也是相对固定的，压型产品的形状也就相对固定。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用性高的冷弯压型方法，同时还提供了一种专用于实施该冷弯压型方法的压型装置。

为了实现以上目的，本发明中冷弯压型方法的技术方案如下：

冷弯压型方法，包括以下步骤：

步骤一，将板料送入成型装置中，所述成型装置包括机架及其上设置的上、下模，上模在压型驱动装置的驱动下升降，下模在伺服电机的驱动下升降，所述板料处于上、下模之间；

步骤二，压型驱动装置驱动上模下行至上模将板料切断的中间位；

步骤三，在上模停止的情况下，以下模停止在初始位时位置或下模在伺服电机驱动下上行后位置为压型位；

步骤四，压型驱动装置再次驱动上模下行，直至将板料压制成型。

在步骤三中，定义下模在初始位时，伺服电机处于原点；在步骤四中，待板料成型后，伺服电机返回原点。

步骤四中，伺服电机通过寻找Z相脉冲回原点。

本发明中压型装置的技术方案如下：

压型装置，包括机架及其上设置的上、下模，上模上连接有用于驱动其升降的压型驱动装置，下模通过传动机构连接有用于驱动其升降的伺服电机。

伺服电机上连接有用于控制其通过寻找Z相返回原点的编码器。

机架上设有用于容纳下模的避让槽，下模处于顶面平齐于避让槽的槽口或顶面低于避让槽的槽口的一位置时，伺服电机处于原点。

下模沿上下方向导向移动装配在机架上，所述传动机构包括固定或一体设置在下模底部的上楔块及其下方设置的下楔块，上、下楔块通过在上下方向倾斜设置的楔面配合，且下楔块通过螺旋传动机构连接在伺服电机上。

螺旋传动机构为轴线水平延伸的滚珠丝杠机构。

机架上设有用于在下楔块移动到位时控制伺服电机停机的接近开关或行程开关。

压型驱动装置为液压缸，机架上设有用于测量液压缸的行程的拉线编码器，液压泵站上设有用于控制液压泵站和液压缸之间的压力和流量的电液比例换向阀，拉线编码器和电液比例换向阀之间连接有用于根据拉线编码器的反馈信号控制电液比例换向阀的控制器。

压型驱动装置为液压缸，液压缸上连接有拉线编码器和电液比例换向阀。（拉线编码器安装在液压缸模架顶梁和模具上模板之间，能准确测量油缸行程；该编码器信号反馈PLC,PLC给电液比例换向阀信号，该阀能按输入的电信号连续的按比例的控制液压系统的压力和流量，从而实现对液压缸的位置、速度和力的连续控制，有效的控制行程精度。电液比例换向阀安装在液压系统上）。

本发明中板料在切断时，下模可以不处于压型位置，直至板料切断后，再将下模上行至压型位置，然后再进行压型作业，这样可通过伺服电机控制下模的不同高度，使得下模具有不同的压型位置，也就对应不同的压型形状，从而使得一套模具可适用于多种形状的产品压型生产，因此本发明中压型方法具有通用性高的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例中压型装置在模具打开状态下的结构示意图；

图2是本发明的实施例中压型装置在切断状态下的结构示意图；

图3是本发明的实施例中压型装置在下模上行状态下的结构示意图；

图4是本发明的实施例中压型装置在压型状态下的结构示意图；

图5是本发明的实施例中压型装置在回位状态下的结构示意图；

图6是本发明的实施例中压型装置在原点时测量原点和下楔块之间的相对位置示意图；

图7是本发明的实施例中压型装置在压型时下楔块的推进距离示意图；

图8是本发明的实施例中压型装置的结构示意图；

图9是图8的左视图；

图10是图8的俯视图。

具体实施方式

本发明中冷弯压型方法的实施例：该方法是一种适用于板料冷弯的高精度变高度切断压型方法，包括如下步骤：

1，如图1所示，在成型装置处于打开位后，将板料送入成型装置中，成型装置包括机架及其上设置的上模101、下模102，上模101在压型驱动装置的驱动下升降，下模102在伺服电机的驱动下升降，所述板料处于上模101和下模102之间的通道中；

2，如图2所示，在下模102不动的情况下，压型驱动装置驱动上模101下行至上模101的上切刀12将板料切断的中间位，成型装置完成切断工序；

3，如图3所示，在上模101停止的情况下，以下模102在初始位时，伺服电机所处的位置为原点，伺服电机自原点驱动下模102的下压型模4上行后位置为压型位，即在伺服电机处于原点位置时，伺服电机的测量原点103到下模102的下楔块5的M点的距离为L1，而在伺服电机将下模102的下楔块5推动至压型位的过程中，下楔块5的M点被推动的距离为L2，同时上模102上行的距离为H2；

4，如图4所示，压型驱动装置再次驱动上模101的上压型模11下行，直至将板料压制成型；

5，如图5至图7所示，在板料成型后，伺服电机通过寻找Z相脉冲返回原点，且压型装置驱动上模101上行，而使得板料从上模101和下模102之间取出。

该压型方法中板料不同的压型高度要求是通过下模上升不同高度来实现。

在上述实施例中，伺服电机是以寻找Z相脉冲的方式返回原点，在其他实施例中，伺服电机也可以采用设置原点开关的方式、原点开关和Z相脉冲结合的方式、PLC控制方式等回原点方式。另外，在不考虑下模累次升降的误差情况下，伺服电机也可以通过直接升降的方式自一个压型位到另一个压型位，直接进行压型形状转换。因此该压型方法可通过如下步骤实施：

步骤一，将板料送入成型装置中，所述成型装置包括机架及其上设置的上、下模，上模在压型驱动装置的驱动下升降，下模在伺服电机的驱动下升降，所述板料处于上、下模之间；

步骤二，压型驱动装置驱动上模下行至上模将板料切断的中间位；

步骤三，在上模停止的情况下，以下模停止在初始位时位置或下模在伺服电机驱动下上行后位置为压型位；

步骤四，压型驱动装置再次驱动上模下行，直至将板料压制成型。

本发明中压型装置的实施例：如图8至图10所示，该压型装置是一种适用于板料冷弯的高精度变高度切断压型装置，包括机架及其上设置的上模、下模，上模在压型驱动装置的驱动下升降，下模通过传动机构连接有用于驱动其升降的伺服电机9。

机架包括固定在地面基础上的模架底座，模架底座上固定有立设的模架立柱2，模架立柱2的顶部架设固定有处于底座上方的模架顶梁。

压型驱动装置为装配在模架顶梁上的液压缸1，液压缸1的缸体固定在模架顶梁上，且液压缸1的活塞杆向下伸出。上模连接在液压缸1的活塞杆下端。上模包括固定在液压缸1的活塞杆下端上的上模板3，上模板的下方通过气弹簧连接有上压型模11，上压型模11的中间设有沿上下方向滑动穿装的上切刀12。上模板3和模架顶梁之间安装有拉线编码器10，该拉线编码器10能够准确测量油缸行程；拉线编码器10将信号反馈PLC控制器，PLC控制器再给电液比例换向阀信号，电液比例换向阀安装在液压泵站上，该电液比例换向阀能按照输入的电信号连续的按比例的控制液压系统的压力和流量，从而实现对液压缸1的位置、速度和力的连续控制，有效的控制行程精度。

伺服电机9有两个、并分别装配在模架底座左右两侧的悬臂架上，两伺服电机9前后相错的相向设置。两伺服电机9的输出端均连接有减速机8，减速机8的输出端均通过螺旋传动机构和楔面传动机构驱动下模升降。螺旋传动机构为左右延伸的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠6的输入端通过联轴器7连接在减速机8的输出端上，滚珠丝杠6的输出端连接有沿左右方向滑动装配在模架底座上的滑动座上；楔面传动机构包括固定在滑动座上的下楔块5，下楔块5处于下模的下方，并在下模的底部设有与下楔块5楔面配合的上楔块。下模上还设有处于上楔块上方的下压型模4和处于下压型模4中间的下切刀13。

机架上还固定有设有与滑动座对应设置的检测支架14，检测支架14上设有沿左右方向依次布置的左极限传感器15、原点传感器16和右极限传感器17，并在滑动座上对应设置有与传感器配合的采样块，该采样块固定在滑动座的侧面而随滑动座移动，以在采样块到达对应传感器的测量位置时，向控制器发出信号而反馈滑动座所处位置。各传感器也可以采用行程开关或接近开关，以直接控制伺服电机9的启闭。伺服电机9上还连接有控制其通过寻找Z相返回原点的编码器。下模沿上下方向导向移动装配在机架的底座上设置的避让槽中，并以下模处于顶面平齐于避让槽的槽口或顶面低于避让槽的槽口的一位置时，伺服电机9所处状态处于原点。

下模高度可调。采用双楔块结构，上楔块即下模，可上下垂直升降，下楔块5可水平移动，通过伺服电机9和滚珠丝杠6连接下楔块5，根据楔块的斜度和楔块水平移动距离计算出升降的最大范围，满足型材的各种压型高度。压型完成后，下模需落下，让出型材走料空间，用伺服电机9驱动，伺服电机9转速高，运行起来效率高。因伺服电机9的控制特性，前进后退停机行程能控制的较为准确，故停止的精度较高，因此压型精度也很高。首先根据现场实际确定下模的运动行程，并在两极限位置处安装限位开关（进限位和退限位）注意安装时要留有余量；然后在下模和模具台面水平或稍低于模具下台面时，定义当前伺服位置为原点；接着使用伺服寻找Z相脉冲的方式使伺服寻找原点，测量原点开关下锲块M点的距离为L1，下锲块于模具台面水平距离差为0；运行伺服使下锲块前进 L2。如图6和图7所示，根据三角形运算可得 H1 = L2 * Tan&，即 H2 = L2 * Tan&。又因为&角为常量，故此伺服推动下锲体滑块移动的距离和上锲体滑块升高的距离呈线性关系即 H = K * L。然后通过距离换算成伺服脉冲数由伺服控制完成。且每次变换压膜高度时都要求伺服通过寻找 Z 相脉冲作原点回归操作，消除丝杠间隙带来的误差，然后伺服绝对定位定向推出，满足生产需求。伺服移动限位处各接限位开关至伺服驱动系统，保证伺服超行程运行，防止造成损失。为了保证伺服电机9前进后退工作空间内负载不发生较大变化，需保证模具内工作空间，这就要求上模液压缸1下行切断停止位置准确；液压系统采用了拉线式编码器和电液比例换向阀联合控制，使液压缸1在切断后准确停止，给伺服电机9前进和后退工作区域内负荷稳定。

本实施例中下模的高度可以通过伺服电机9驱动大范围精确调整，需要压多大高度通过计算在控制程序上直接设定，高度调整范围大，精度高，调整方便，受模具局限小。变化规格和产品时，调整伺服电机9运行区间即可，几秒钟即可调整完成，机械上不需做任何调整，变高度十分方便；不同宽度的板型在模具上开出对应的过料槽，直接通过即可。因伺服电机9运行速度高且平稳，故下模升降快且平稳，生产效率高；而常规下模需用气动或液压驱动，冲击大且不稳定，速度不宜控制，精度差。配套液压站在运行区间任意位置能准确停止，它通过拉线编码器10和电液比例换向阀联合控制，能准确控制油缸行程，给伺服电机9和斜块等运动留足够的准确空间，重复定位好。

本实施例中压型装置的工作原理如上冷弯压型方法的实施例。

在上述实施例中，伺服电机和下模之间是通过滚珠丝杠机构+楔面配合的方式进行传动，在其他实施例中，伺服电机也可以通过蜗轮蜗杆+滚珠丝杠、齿轮传动+滚珠丝杠等连接下模，乃至于滚珠丝杠也可以用普通丝杠螺母机构代替，甚至于伺服电机直接采用凸轮传动的方式带动下模升降。另外，上模除采用液压缸驱动外，也可以采用电机、气缸等驱动。

Claims (8)

1.冷弯压型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将板料送入成型装置中，所述成型装置包括机架及其上设置的上、下模，上模在压型驱动装置的驱动下升降，下模在伺服电机的驱动下升降，所述板料处于上、下模之间，压型驱动装置为用于装配在模架顶梁上的液压缸，上模连接在液压缸的活塞杆下端，上模包括固定在液压缸的活塞杆下端上的上模板，上模板的下方通过气弹簧连接有上压型模，上压型模的中间设有沿上下方向滑动穿装的上切刀；伺服电机有两个，两伺服电机前后相错相向设置，两伺服电机的输出端均连接有减速机，减速机的输出端均通过螺旋传动机构和楔面传动机构驱动下模升降，螺旋传动机构为左右延伸的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠的输入端通过联轴器连接在减速机的输出端上，滚珠丝杠的输出端连接有沿左右方向滑动装配在模架底座上的滑动座，楔面传动机构包括固定在滑动座上的下楔块，下楔块处于下模的下方，并在下模的底部设有与下楔块楔面配合的上楔块，下模上还设有处于上楔块上方的下压型模和处于下压型模中间的下切刀；

步骤二，压型驱动装置驱动上模下行至上模将板料切断的中间位；

步骤三，在上模停止的情况下，以下模停止在初始位时，伺服电机所处的位置为原点，伺服电机自原点驱动下模的下压型模上行后位置为压型位；

步骤四，压型驱动装置再次驱动上模下行，直至将板料压制成型。

2.根据权利要求1所述的冷弯压型方法，其特征在于，在步骤四中，待板料成型后，伺服电机返回原点。

3.根据权利要求2所述的冷弯压型方法，其特征在于，步骤四中，伺服电机通过寻找Z相脉冲回原点。

4.专用于实施如权利要求1所述的冷弯压型方法的压型装置，包括机架及其上设置的上、下模，上模上连接有用于驱动其升降的压型驱动装置，其特征在于，下模通过传动机构连接有用于驱动其升降的伺服电机，压型驱动装置为用于装配在模架顶梁上的液压缸，上模连接在液压缸的活塞杆下端，上模包括固定在液压缸的活塞杆下端上的上模板，上模板的下方通过气弹簧连接有上压型模，上压型模的中间设有沿上下方向滑动穿装的上切刀；伺服电机有两个，两伺服电机前后相错相向设置，两伺服电机的输出端均连接有减速机，减速机的输出端均通过螺旋传动机构和楔面传动机构驱动下模升降，螺旋传动机构为左右延伸的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠的输入端通过联轴器连接在减速机的输出端上，滚珠丝杠的输出端连接有沿左右方向滑动装配在模架底座上的滑动座，楔面传动机构包括固定在滑动座上的下楔块，下楔块处于下模的下方，并在下模的底部设有与下楔块楔面配合的上楔块，下模上还设有处于上楔块上方的下压型模和处于下压型模中间的下切刀。

5.根据权利要求4所述的压型装置，其特征在于，伺服电机上连接有用于控制其通过寻找Z相返回原点的编码器。

6.根据权利要求5所述的压型装置，其特征在于，机架上设有用于容纳下模的避让槽，下模处于顶面平齐于避让槽的槽口或顶面低于避让槽的槽口的一位置时，伺服电机处于原点。

7.根据权利要求4或5或6所述的压型装置，其特征在于，机架上设有用于在下楔块移动到位时控制伺服电机停机的接近开关或行程开关。

8.根据权利要求4或5或6所述的压型装置，其特征在于，机架上设有用于测量液压缸的行程的拉线编码器，液压泵站上设有用于控制液压泵站和液压缸之间的压力和流量的电液比例换向阀，拉线编码器和电液比例换向阀之间连接有用于根据拉线编码器的反馈信号控制电液比例换向阀的控制器。