CN107030219A - 一种板料渐进成形自动夹持装置 - Google Patents

一种板料渐进成形自动夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种板料渐进成形自动夹持装置,包括有固定于机床上且呈水平设置的支撑板,支撑板的中央设置有正棱台状的凸模,支撑板的上方平行的设置有下压板,支撑板和下压板均呈正方形且尺寸相同,下压板的每个边角处均通过导柱与支撑板连接;支撑板上相对的两侧边处均设置有连接在一起的伺服电机和螺旋升降器,每个螺旋升降器均通过螺旋柱与下压板连接;下压板的中央开设有方形孔,凸模的顶部位于方形孔内并在凸模的顶部处形成成形区,在下压板的上表面上围绕方形孔的边缘处设置有四块上压板,每块上压板均与上压板控制系统连接,且上压板控制系统与下压板连接。本发明的板料渐进成形自动夹持装置,能自动压紧板料的同时对装夹板料进行定位。

Description

一种板料渐进成形自动夹持装置
技术领域
本发明属于机械设备技术领域,具体涉及一种板料渐进成形自动夹持装置。
背景技术
随着智能制造的提出,产品制造逐渐趋向于个性化和小批量生产,传统的模具冲压成形技术由于模具开发周期长、成本较高等已不能满足企业对自身产品进行更新换代的需求。
板料单点渐进成形是一种新型板料塑性成形技术,引入“分层制造”的思想,将复杂的三维实体沿轴方向分层离散成一系列的二维层,并在对应的平面上生成相对应的轨迹,通过计算机控制刚性的工具头沿着这些加工轨迹,对板料逐层挤压,累积成形后得到所需零件形状。这种方法不需要专用或仅需简单的成形模具,适用于小批量、多品种、复杂零件的生产,为企业在激烈的市场竞争中占据一席之地提供了一种新的零件成形技术方案。
目前,板料渐进成形技术仍停留在实验阶段,用于压紧板料的上、下压板主要采用螺栓或压扣等需人工辅助方式连接,这不仅影响加工的效率还不利于零件成形的自动化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种板料渐进成形自动夹持装置,该装置能在自动压紧板料的同时对装夹板料进行定位。
本发明所采用的技术方案是,一种板料渐进成形自动夹持装置,包括有固定于机床上且呈水平设置的支撑板,支撑板的中央设置有正棱台状的凸模,支撑板的上方平行的设置有下压板,支撑板和下压板均呈正方形且尺寸相同,下压板的每个边角处均通过导柱与支撑板连接;支撑板上相对的两侧边处均设置有连接在一起的伺服电机和螺旋升降器,每个螺旋升降器均通过螺旋柱与下压板连接;下压板的中央开设有方形孔,凸模的顶部位于方形孔内并在凸模的顶部处形成成形区,在下压板的上表面上围绕方形孔的边缘处设置有四块上压板,每块上压板均与上压板控制系统连接,且上压板控制系统与下压板连接。
本发明的特点还在于:
本发明一种板料渐进成形自动夹持装置,还包括有设置于下压板上表面上的定位块以及与每个伺服电机连接的PLC控制器。
凸模通过卡槽和锁定扣与支撑板连接。
上压板控制系统由多个上压板控制机构组成;每个上压板控制机构的结构均为:包括有与上压板连接的直杆,直杆与杠杆连接,杠杆上设置有三角支架,杠杆与通杆连接,通杆与连接杆连接,连接杆与滑块连接,滑块架设于直线导轨上,且滑块能在直线导轨上滑动,直线导轨设置于下压板的下表面,滑块与单向作用气缸的伸缩杆连接,单向作用气缸也固定于下压板的下表面;单作用气缸的伸缩动作依次通过滑块、连接杆、通杆和杠杆的配合作用,实现上压板与下压板对板料的夹持操作。.
上压板与直杆之间的连接方式为焊接。
直杆与杠杆之间通过双垫片和螺母连接。
连接杆与滑块之间通过双头螺杆连接。
直线导轨通过螺钉固定于下压板的下表面。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明的板料渐进成形自动夹持装置,解决了现有技术中采用螺纹或压扣连接上、下压板存在的需人工辅助问题,能提高板料成形前的准备效率;
(2)在本发明的板料渐进成形自动夹持装置中,板料具有自动定位功能,避免了非自动装夹过程人员需要对板料反复校正,能减轻工作量;
(3)在本发明的板料渐进成形自动夹持装置中,上、下压板固定方式比较简单,有利于大型板料渐进成形夹具装置的实现,也便于制造和日常的维护;
(4)本发明的板料渐进成形自动夹持装置,能方便的应用于各类需要夹持加工的固定操作;
(5)本发明的板料渐进成形自动夹持装置,其目的是改变在渐进成形过程中,板料的装夹或卸载需要手动操作的现状,降低板料渐进成形在非加工的时间;
(6)本发明的板料渐进成形自动夹持装置具有结构简单、操作方便以及安全的特点,该装置还可用于对压紧力没有特殊要求的其它加工领域,如:金属激光切割、玻璃镀膜等。
附图说明
图1是本发明的板料渐进成形自动夹持装置的俯视图;
图2是本发明的板料渐进成形自动夹持装置的侧视图;
图3是本发明的板料渐进成形自动夹持装置的上压板工作状态示意图。
图中,1.支撑板,2.伺服电机,3.螺旋升降器,4.螺旋柱,5.导柱,6.下压板,7.定位块,8.上压板,9.直杆,10.杠杆,11.三角支架,12.通杆,13.连接杆,14.滑块,15.直线导轨,16.单作用气缸,17.凸模,18.锁紧扣。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种板料渐进成形自动夹持装置,如图1、图2及图3所示,包括有固定于机床上且呈水平设置的支撑板1,支撑板1的中央设置有正棱台状的凸模17,支撑板1的上方平行的设置有下压板6,支撑板1和下压板6均呈正方形且尺寸相同,下压板6的每个边角处均通过导柱5与支撑板1连接;支撑板1上相对的两侧边处均设置有连接在一起的伺服电机2和螺旋升降器3,且每个螺旋升降器3均通过螺旋柱4与下压板6连接;下压板6的中央开设有方形孔,凸模17的顶部位于方形孔内并在凸模17的顶部处形成成形区,在下压板6的上表面上围绕方形孔的边缘处设置有四块上压板8,每块上压板8均与上压板控制系统连接,且上压板控制系统与下压板6连接,上压板控制系统能控制所连接的上压板8进行抬起或落下的动作,上压板8与下压板6相互配合能实现对板料的夹持。
下压板6的上表面上还设置有定位块7,用于对板料转载过程的定位。
每个伺服电机2还通过导线与PLC控制器连接,PLC控制器作为控制单元被应用于伺服电机2转速的控制,伺服电机2的转速用于确定下压板6的升降速度。
上压板控制系统,如图1、图2及图3所示,由多个上压板控制机构组成;每个上压板控制机构的结构均为:包括有与上压板8连接的直杆9,直杆9与杠杆10连接,杠杆10上设置有三角支架11,杠杆10与通杆12连接,通杆12与连接杆13连接,连接杆13与滑块14连接,滑块14架设于直线导轨15上,且滑块14能在直线导轨15上滑动,直线导轨15固定于下压板6的下表面,滑块14与单向作用气缸16的伸缩杆连接,单向作用气缸16也固定于下压板6的下表面;单作用气缸16的伸缩动作依次通过滑块14、连接杆13、通杆12和杠杆10的配合作用,实现上压板8与下压板6对板料的夹持操作。
其中,上压板8的抬起或落下由起支点作用的三角支架11和杠杆10根据杠杆原理实现;杠杆10通过通杆12与单作用气缸16的伸缩杆相配合,单作用气缸16配设有电磁换向阀,电磁换向阀的接通或断开动作实现单作用气缸16的伸缩。
凸模17通过卡槽(卡槽设置于支撑板1上)和锁定扣18与支撑板1连接,在渐进成形中可根据不同的成形件形状可进行更换。
上压板8与直杆9之间的连接方式为焊接;直杆9与杠杆10之间通过双垫片和螺母连接;连接杆13与滑块14之间通过双头螺杆连接;直线导轨15通过螺钉固定于下压板6的下表面。
本发明一种板料渐进成形自动夹持装置中各部件的作用分别如下:
支撑板1固定于机床上,是本发明的板料渐进成形自动夹持装置的载体;
伺服电机2用于为下压板6的升降提供动力来源;伺服电机2的回转运动通过螺旋升降器3和螺旋柱4转化成下压板6的升降运动,其中,螺旋升降器3是伺服电机2回转运动转化成下压板6升降运动的中间装置,螺旋柱4是供螺旋升降器3将伺服电机2回转运动转化成下压板6升降运动的中间装置;
导柱5用于保证下压板6升降过程中的稳定性;
定位块7固定在下压板6上,主要用于对板料进行定位;
下压板6用于对板料进行支撑,也是上压板8操作时涉及相关装置的支撑平台;上压板8通过与相关装置的配合能完成抬起、下压的操作;
直杆9用连接上压板8和杠杆10,杠杆10借助三角支架11能实现杠杆工作,使上压板8能抬起或落下;其中的三角支架11供杠杆10起支点作用;
通杆12和连接杆13连接在一起,用于为杠杆10提供动力;
连接杆13连接滑块14,滑块14设置于在直线导轨15上,滑块14与单作用气缸16的伸缩杆连接,能将单作用气缸16的伸缩运动通过杆件转化成上压板8的抬起、落下运动;直线导轨15固定于下压板6上,作为滑块14运动的导向装置;
凸模17是板料渐进成形过程需要的模具;锁紧扣18用于限定凸模17,其中,在支撑板1上设置可更换凸模17的卡槽,使成形装置除能用于板料渐进正成形以外还能用于负成形。
本发明一种板料渐进成形自动夹持装置在使用时,需要一台机器手臂将待加工板料从物料区取出,在本发明的板料渐进成形自动夹持装置的成形区没有板料和上压板8抬起的情况下,如图3所示,机器手臂按照设计的动作将夹持的板料放到下压板6和上压板8之间的成形区处,机器手臂移出,由定位块7对板料进行定位,单作用气缸16的伸缩杆伸出,由上压板8下压实现对板料的加紧。
本发明一种板料渐进成形自动夹持装置,其目的是改变在渐进成形过程中,板料的装夹和卸载需要手动操作的现状,降低板料渐进成形在非加工的时间。在本发明一种板料渐进成形自动夹持装置中,还使用杠杆原理,以三角支架11作为杠杆11的支点在单作用气缸16的伸缩作用下实现板料的加紧和释放操作。本发明一种板料渐进成形自动夹持装置,不仅适用板料渐进成形,还可用于对压紧力没有特殊要求的其它加工领域。

Claims (8)

1.一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,包括有固定于机床上且呈水平设置的支撑板(1),所述支撑板(1)的中央设置有正棱台状的凸模(17),所述支撑板(1)的上方平行的设置有下压板(6),所述支撑板(1)和下压板(6)均呈正方形且尺寸相同,所述下压板(6)的每个边角处均通过导柱(5)与支撑板(1)连接;所述支撑板(1)上相对的两侧边处均设置有连接在一起的伺服电机(2)和螺旋升降器(3),且每个所述螺旋升降器(3)均通过螺旋柱(4)与下压板(6)连接;
所述下压板(6)的中央开设有方形孔,所述凸模(17)的顶部位于方形孔内并在凸模(17)的顶部处形成成形区,在下压板(6)的上表面上围绕方形孔的边缘处设置有四块上压板(8),每块所述上压板(8)均与上压板控制系统连接,且所述上压板控制系统与下压板(6)连接,所述上压板控制系统能控制所连接的上压板(8)进行抬起或落下的动作,所述上压板(8)与下压板(6)相互配合能实现对板料的夹持。
2.根据权利要求1所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,还包括有设置于下压板(6)上表面上的定位块(7)以及与每个所述伺服电机(2)连接的PLC控制器。
3.根据权利要求1或2所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述凸模(17)通过卡槽和锁定扣(18)与支撑板(1)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述上压板控制系统由多个上压板控制机构组成;
每个所述上压板控制机构的结构均为:包括有与上压板(8)连接的直杆(9),所述直杆(9)与杠杆(10)连接,所述杠杆(10)上设置有三角支架(11),所述杠杆(10)与通杆(12)连接,所述通杆(12)与连接杆(13)连接,所述连接杆(13)与滑块(14)连接,所述滑块(14)架设于直线导轨(15)上,且所述滑块(14)能在直线导轨(15)上滑动,所述直线导轨(15)设置于下压板(6)的下表面,所述滑块(14)与单向作用气缸(16)的伸缩杆连接,所述单向作用气缸(16)也固定于下压板(6)的下表面;所述单作用气缸(16)的伸缩动作依次通过滑块(14)、连接杆(13)、通杆(12)和杠杆(10)的配合作用,实现上压板(8)与下压板(6)对板料的夹持操作。
5.根据权利要求4所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述上压板(8)与直杆(9)之间的连接方式为焊接。
6.根据权利要求4所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述直杆(9)与杠杆(10)之间通过双垫片和螺母连接。
7.根据权利要求4所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述连接杆(13)与滑块(14)之间通过双头螺杆连接。
8.根据权利要求4所述的一种板料渐进成形自动夹持装置,其特征在于,所述直线导轨(15)通过螺钉固定于下压板(6)的下表面。
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