CN107470426B - 一种可调节式智能冲压系统及其控制方法 - Google Patents

一种可调节式智能冲压系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调节式智能冲压系统,包括外框,所述外框内壁的两侧之间从上至下依次固定连接有隔板和横板,并且横板的顶部固定连接有第一电机,所述第一电机输出轴的一端固定连接有第一皮带轮,并且第一皮带轮的表面传动连接有皮带,所述皮带的一端贯穿隔板且延伸至隔板的顶部,本发明涉及冲压装置技术领域。该可调节式智能冲压系统,达到了便于调节冲压头位置的目的,可以根据不同的工件大小,调整冲压头的位置,可以对工件多个位置进行冲压,使得装置可以适应多种工件的冲压需求,大大增加了冲压的工作效率,减少了机械加工的时间,同时对冲压的质量也有较大提升,可以移动冲压座,便于放置不同的工件。

Description

一种可调节式智能冲压系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及冲压装置技术领域,具体为一种可调节式智能冲压系统及其控制方法。
背景技术
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法,冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压,冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带,全世界的钢材中,有百分之六十至百分之七十是板材,其中大部分经过冲压制成成品,汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的,仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件,冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术,板料,模具和设备是冲压加工的三要素,按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压,前者适合变形抗力高,塑性较差的板料加工;后者则在室温下进行,是薄板常用的冲压方法,它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术,冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模,冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具,冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现,冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
冲压在机械生产中经常需要用到,现有的冲压设备无法移动冲压头的位置,导致在使用时无法根据工件的位置,调整冲压头的位置,使得生产过程中产生较多的不便,影响工人的使用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可调节式智能冲压系统,解决了现有的冲压设备无法移动冲压头的位置,使得生产过程中产生较多的不便,影响工人使用的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种可调节式智能冲压系统,包括外框,所述外框内壁的两侧之间从上至下依次固定连接有隔板和横板,并且横板的顶部固定连接有第一电机,第一电机输出轴的一端固定连接有第一皮带轮,并且第一皮带轮的表面传动连接有皮带,所述皮带的一端贯穿隔板且延伸至隔板的顶部,皮带位于隔板顶部的一端传动连接有第二皮带轮,所述第二皮带轮的背面固定连接有齿轮,并且齿轮的轴心处通过齿轮座与隔板的顶部固定连接,所述齿轮的顶部啮合有齿杆,所述齿杆的右端贯穿外框且延伸至外框的外部,所述齿杆位于外框外部的一端固定连接有冲压装置,所述冲压装置的底部固定连接有冲压头。
作为进一步改进,所述冲压装置包括固定框,所述固定框的左侧与齿杆的右端固定连接,所述固定框内壁的底部固定连接有第二电机,所述第二电机输出轴的一端固定连接有第一传动轮,所述第一传动轮的表面通过传动带传动连接有第二传动轮,所述第二传动轮的表面固定连接有转盘,所述转盘的轴心处通过中轴与固定框内壁的一侧转动连接,所述转盘的表面固定连接有推块,所述推块的表面通过推槽传动连接有转动杆,所述转动杆表面的一侧通过固定轴与固定框内壁的一侧转动连接,所述转动杆的右端固定连接有扇形轮,所述扇形轮的右侧啮合有竖杆,所述竖杆的底端贯穿固定框且延伸至固定框的外部,所述竖杆位于固定框外部的一端与冲压头的顶部固定连接。
作为进一步改进,所述推槽的长度与所述转盘的直径相同,所述固定轴位于所述转动杆右侧1/6处。
作为进一步改进,所述推块为圆柱形,所述转动杆的宽度为所述推块直径的两倍以上。
作为进一步改进,所述外框右侧的底部固定连接有底板,所述底板的顶部滑动连接有冲压座,所述冲压座的左侧固定连接有固定板,所述固定板的顶部通过螺母螺纹连接有螺杆,并且底板的顶部开设有与螺杆相适配的卡孔。
作为进一步改进,所述外框右侧的顶部固定连接有顶板,所述顶板底部与冲压装置的顶部滑动连接;所述齿杆的顶部固定连接有第一滑块,并且外框内壁的两侧之间开设有与第一滑块相适配的第一滑轨。
作为进一步改进,所述竖杆的右侧固定连接有第二滑块,并且固定框内壁的一侧开设有一第二滑块相适配的第二滑轨。
有益效果
本发明提供了一种可调节式智能冲压系统。具备以下有益效果:
(1)、该可调节式冲压装置,通过外框内壁的两侧之间从上至下依次固定连接隔板和横板,并且横板的顶部固定连接第一电机,第一电机输出轴的一端固定连接第一皮带轮,并且第一皮带轮的表面传动连接皮带,皮带的一端贯穿隔板且延伸至隔板的顶部,皮带位于隔板顶部的一端传动连接第二皮带轮,第二皮带轮的背面固定连接齿轮,并且齿轮的轴心处通过齿轮座与隔板的顶部固定连接,齿轮的顶部啮合齿杆,齿杆的右端贯穿外框且延伸至外框的外部,齿杆位于外框外部的一端固定连接冲压装置,冲压装置的底部固定连接冲压头,达到了便于调节冲压头位置的目的,可以根据不同的工件大小,调整冲压头的位置,可以对工件多个位置进行冲压,便于机械加工工人的使用,使得装置可以适应多种工件的冲压需求。
(2)、该可调节式冲压装置,通过固定框的左侧与齿杆的右端固定连接,固定框内壁的底部固定连接第二电机,第二电机输出轴的一端固定连接第一传动轮,第一传动轮的表面通过传动带传动连接第二传动轮,第二传动轮的表面固定连接转盘,转盘的轴心处通过中轴与固定框内壁的一侧转动连接,转盘的表面固定连接推块,推块的表面通过推槽传动连接转动杆,转动杆表面的一侧通过固定轴与固定框内壁的一侧转动连接,转动杆的右端固定连接扇形轮,扇形轮的右侧啮合竖杆,竖杆的底端贯穿固定框且延伸至固定框的外部,竖杆位于固定框外部的一端与冲压头的顶部固定连接,达到了连续冲压的目的,大大增加了冲压的工作效率,减少了机械加工的时间,减轻工人的工作量,同时对冲压的质量也有较大提升。
(3)、该可调节式冲压装置,通过外框右侧的底部固定连接底板,底板的顶部滑动连接冲压座,冲压座的左侧固定连接固定板,固定板的顶部通过螺母螺纹连接螺杆,并且底板的顶部开设与螺杆相适配的卡孔,达到了可以移动冲压座的目的,便于放置不同的工件,同时通过螺杆和卡孔的设置,可以防止冲压座的移动,保证了冲压过程的稳定进行。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明冲压装置的结构示意图。
外框1、横板2、第一电机3、第一皮带轮4、皮带5、隔板6、第二皮带轮7、齿轮8、齿杆9、顶板10、冲压装置11、固定框111、竖杆112、扇形轮113、转动杆114、传动带115、第二电机116、第一传动轮117、推槽118、推块119、第二传动轮1110、转盘1111、冲压头12、冲压座13、底板14、卡孔15、固定板16、螺母17、螺杆18。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明提供一种技术方案:一种可调节式智能冲压系统,包括外框1,外框1右侧的顶部固定连接有顶板10,顶板10底部与冲压装置11的顶部滑动连接,用于悬挂冲压装置11,并且方便冲压装置11的移动,外框1右侧的底部固定连接有底板14,底板14用于稳定冲压座13,底板14的顶部滑动连接有冲压座13,用于放置工件,冲压座13的左侧固定连接有固定板16,固定板16的顶部通过螺母17螺纹连接有螺杆18,并且底板14的顶部开设有与螺杆18相适配的卡孔15,卡孔15便于与螺杆18进行卡锁,从而实现对冲压座13的卡锁,防止冲压座13移动,达到了可以移动冲压座13的目的,便于放置不同的工件,同时通过螺杆18和卡孔15的设置,可以防止冲压座13的移动,保证了冲压过程的稳定进行,外框1内壁的两侧之间从上至下依次固定连接有隔板6和横板2,并且横板2的顶部固定连接有第一电机3,第一电机3为三相异步电动机,第一电机3输出轴的一端固定连接有第一皮带轮4,并且第一皮带轮4的表面传动连接有皮带5,皮带5的一端贯穿隔板6且延伸至隔板6的顶部,皮带5位于隔板6顶部的一端传动连接有第二皮带轮7,第二皮带轮7的背面固定连接有齿轮8,并且齿轮8的轴心处通过齿轮座与隔板6的顶部固定连接,齿轮8的顶部啮合有齿杆9,齿杆9的顶部固定连接有第一滑块,并且外框1内壁的两侧之间开设有与第一滑块相适配的第一滑轨,齿杆9的右端贯穿外框1且延伸至外框1的外部,齿杆9位于外框1外部的一端固定连接有冲压装置11,达到了便于调节冲压头12位置的目的,可以根据不同的工件大小,调整冲压头12的位置,可以对工件多个位置进行冲压,便于机械加工工人的使用,使得装置可以适应多种工件的冲压需求,冲压装置11的底部固定连接有冲压头12,冲压装置11包括固定框111,固定框111的左侧与齿杆9的右端固定连接,固定框111内壁的底部固定连接有第二电机116,第二电机116输出轴的一端固定连接有第一传动轮117,第一传动轮117的表面通过传动带115传动连接有第二传动轮1110,第二传动轮1110的表面固定连接有转盘1111,转盘1111的轴心处通过中轴与固定框111内壁的一侧转动连接,转盘1111的表面固定连接有推块119,推块119的表面通过推槽118传动连接有转动杆114,转动杆114表面的一侧通过固定轴与固定框111内壁的一侧转动连接,转动杆114的右端固定连接有扇形轮113,扇形轮113的右侧啮合有竖杆112,竖杆112的右侧固定连接有第二滑块,并且固定框111内壁的一侧开设有与所述第二滑块相适配的第二滑轨,竖杆112的底端贯穿固定框111且延伸至固定框111的外部,竖杆112位于固定框111外部的一端与冲压头12的顶部固定连接,达到了连续冲压的目的,大大增加了冲压的工作效率,减少了机械加工的时间,减轻工人的工作量,同时对冲压的质量也有较大提升。
同时,为了避免运行中出现推槽118的长度过短影响转盘1111的转动,所述推槽118的长度要大于或等于所述转盘1111的直径;并且所述转盘1111的直径要大于所述冲压头12要移动的距离,所述转动杆113在固定轴左侧的长度大于右侧的长度,在这样设置可以在保证转盘1111带动转动杆114摆动时能满足冲压头12的移动距离的前提下,通过杠杆原理增大冲压头12的冲击力。
为了能更好的将第二电机116输出的力转换为冲压头12的冲击力,从而加大冲压头12的冲击力,所述固定轴位于所述转动杆114右侧1/6处,以此来保证冲压头12具有足够的冲击力。
将所述推块119设置为为圆柱形,可更好的带动所述转动杆114摆动,同时,所述转动杆114的宽度为所述推块119直径的两倍以上,避免转动杆因推槽118的存在而强度降低,从而出现摆动过程中无法承受所受到的作用力而发生折断的情况。
使用时,打开第一电机3转动,带动第一皮带轮4转动,第一皮带轮4的转动通过皮带5带动第二皮带轮7转动,第二皮带轮7的转动带动齿轮8转动,齿轮8的转动带动齿杆9向右移动,带动冲压装置11向右移动,从而带动冲压头12向右移动,移动至合适位置后关闭第一电机3,达到了便于调节冲压头12位置的目的,可以根据不同的工件大小,调整冲压头12的位置,可以对工件多个位置进行冲压,便于机械加工工人的使用,使得装置可以适应多种工件的冲压需求,转动螺杆18使得螺杆18上升,实现与卡孔15的解锁,然后拉动冲压座13至与冲压头12相对应的位置,转动螺杆18使得螺杆18下降,实现与卡孔15的卡锁,达到了可以移动冲压座13的目的,便于放置不同的工件,同时通过螺杆18和卡孔15的设置,可以防止冲压座13的移动,保证了冲压过程的稳定进行,然后将工件放置在冲压座13的顶部,打开第二电机116带动转盘1111及推块119转动,通过推槽118带动转动杆114上下摆动,带动扇形轮113转动,带动竖杆112上下移动,达到了连续冲压的目的,大大增加了冲压的工作效率,减少了机械加工的时间,减轻工人的工作量,同时对冲压的质量也有较大提升。
更具体的,所述转盘1111沿顺时针方向转动,定义推块119运动的最低点为初始运动位;所述推块119以所述初始运动位顺时针转动预定第一角度为第一运动位;所述推块119运动的最高点为第二运动位;所述推块119以第二运动位顺时针转动预定第二角度为第三运动位,其中,所述预定第一角度及所述预定第二角度均小于180度;
其中,打开第二电机116带动转盘1111及推块119转动的步骤包括:
S11、第二电机116带动转盘1111及推块119从初始运动位加速转动到第一运动位,并在第一运动位时速度达到第一速度阈值;
S12、到达第一运动位后,减速转动到第二运动位,且到达第二运动位时速度为0;
S13、到达第二运动位后,加速转动到第三运动位,且到达第三运动位时速度达到第二速度阈值;
S14、到达第三运动位后,减速转动到初始运动位,且到达初始运动位时速度为0;
其中,第一速度阈值大于二倍的第二速度阈值;所述预定第一角度大于所述预定第二角度。
在推块119从初始运动位运动到第一运动位的过程中,冲压头12向下运动,并不断加快速度以增强冲压头对工件的冲击力,当到达第一运动位时,其速度达到第一速度阈值;当推块运动超过预定第一角度,也就是超过第一运动位后,开始进行减速运动,以减小冲压头的惯性力对转动杆等部分的影响,当推块119运动到第二运动位时速度为0;推块119超过第二运动位后,再次开始做加速运动,才是冲压头12向上运动,因为冲压头12向上运动时不需要太大的冲击力,故冲压头上升时可使用较低的速度和加速度,当到达第三运动位时,其速度达到第二速度阈值,并且第二速度阈值小于第一速度阈值;当推块运动超过第三运动位后,同样开始进行减速运动,并且由于冲压头由上升状态转换为下降状态时,没有装置吸收其惯性力,所以尽量减小预定第二角度,以增大冲压头12的减速距离,让冲压头12可以较为平缓的由上升状态转换为下降状态,当冲压头12上升到最高点时其速度为0。
推块119从初始运动位运动到第一运动位的过程中,控制推块119在运动到第一运动位时才到达第一速度阈值,而不是先快速加速到第一阈值后再进行匀速运动,这样可以使第二电机116需要输出的加速度尽量小,从而减小电机的负荷。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可调节式智能冲压系统,包括外框(1),其特征在于:所述外框(1)内壁的两侧之间从上至下依次固定连接有隔板(6)和横板(2),并且横板(2)的顶部固定连接有第一电机(3),第一电机(3)输出轴的一端固定连接有第一皮带轮(4),并且第一皮带轮(4)的表面传动连接有皮带(5),所述皮带(5)的一端贯穿隔板(6)且延伸至隔板(6)的顶部,皮带(5)位于隔板(6)顶部的一端传动连接有第二皮带轮(7),所述第二皮带轮(7)的背面固定连接有齿轮(8),并且齿轮(8)的轴心处通过齿轮座与隔板(6)的顶部固定连接,所述齿轮(8)的顶部啮合有齿杆(9),所述齿杆(9)的右端贯穿外框(1)且延伸至外框(1)的外部,所述齿杆(9)位于外框(1)外部的一端固定连接有冲压装置(11),所述冲压装置(11)的底部固定连接有冲压头(12);所述冲压装置(11)包括固定框(111),所述固定框(111)的左侧与齿杆(9)的右端固定连接,所述固定框(111)内壁的底部固定连接有第二电机(116),所述第二电机(116)输出轴的一端固定连接有第一传动轮(117),所述第一传动轮(117)的表面通过传动带(115)传动连接有第二传动轮(1110),所述第二传动轮(1110)的表面固定连接有转盘(1111),所述转盘(1111)的轴心处通过中轴与固定框(111)内壁的一侧转动连接,所述转盘(1111)的表面固定连接有推块(119),所述推块(119)的表面通过推槽(118)传动连接有转动杆(114),所述转动杆(114)表面的一侧通过固定轴与固定框(111)内壁的一侧转动连接,所述转动杆(114)的右端固定连接有扇形轮(113),所述扇形轮(113)的右侧啮合有竖杆(112),所述竖杆(112)的底端贯穿固定框(111)且延伸至固定框(111)的外部,所述竖杆(112)位于固定框(111)外部的一端与冲压头(12)的顶部固定连接。
2.根据权利要求1所述的可调节式智能冲压系统,其特征在于:所述推槽(118)的长度与所述转盘(1111)的直径相同,所述固定轴位于所述转动杆(114)右侧1/6处。
3.根据权利要求2所述的可调节式智能冲压系统,其特征在于:所述推块(119)为圆柱形,所述转动杆(114)的宽度为所述推块(119)直径的两倍以上。
4.根据权利要求3所述的可调节式智能冲压系统,其特征在于:所述外框(1)右侧的底部固定连接有底板(14),所述底板(14)的顶部滑动连接有冲压座(13),所述冲压座(13)的左侧固定连接有固定板(16),所述固定板(16)的顶部通过螺母(17)螺纹连接有螺杆(18),并且底板(14)的顶部开设有与螺杆(18)相适配的卡孔(15)。
5.根据权利要求4所述的可调节式智能冲压系统,其特征在于:所述外框(1)右侧的顶部固定连接有顶板(10),所述顶板(10)底部与冲压装置(11)的顶部滑动连接;所述齿杆(9)的顶部固定连接有第一滑块,并且外框(1)内壁的两侧之间开设有与第一滑块相适配的第一滑轨。
6.根据权利要求1所述的可调节式智能冲压系统,其特征在于:所述竖杆(112)的右侧固定连接有第二滑块,并且固定框(111)内壁的一侧开设有与所述第二滑块相适配的第二滑轨。
7.一种可调节式冲压方法,其特征在于:使用时,打开第一电机(3)转动,带动第一皮带轮(4)转动,第一皮带轮(4)的转动通过皮带(5)带动第二皮带轮(7)转动,第二皮带轮(7)的转动带动齿轮(8)转动,齿轮(8)的转动带动齿杆(9)向右移动,带动冲压装置(11)向右移动,从而带动冲压头(12)向右移动,移动至合适位置后关闭第一电机(3),达到了便于调节冲压头(12)位置的目的,根据不同的工件大小,调整冲压头(12)的位置,对工件多个位置进行冲压,便于机械加工工人的使用,使得装置适应多种工件的冲压需求,转动螺杆(18)使得螺杆(18)上升,实现与卡孔(15)的解锁,然后拉动冲压座(13)至与冲压头(12)相对应的位置,转动螺杆(18)使得螺杆(18)下降,实现与卡孔(15)的卡锁,达到了移动冲压座(13)的目的,便于放置不同的工件,同时通过螺杆(18)和卡孔(15)的设置,防止冲压座(13)的移动,保证了冲压过程的稳定进行,然后将工件放置在冲压座(13)的顶部,打开第二电机(116)带动转盘(1111)及推块(119)转动,通过推槽(118)带动转动杆(114)上下摆动,带动扇形轮(113)转动,带动竖杆(112)上下移动,达到了连续冲压的目的。
8.根据权利要求7所述的可调节式冲压方法,其特征在于:所述转盘(1111)沿顺时针方向转动,定义推块(119)运动的最低点为初始运动位;所述推块(119)以所述初始运动位顺时针转动预定第一角度为第一运动位;所述推块(119)运动的最高点为第二运动位;所述推块(119)以第二运动位顺时针转动预定第二角度为第三运动位,其中,所述预定第一角度及所述预定第二角度均小于180度;
其中,打开第二电机(116)带动转盘(1111)及推块(119)转动的步骤包括:
S11、第二电机(116)带动转盘(1111)及推块(119)从初始运动位加速转动到第一运动位,并在第一运动位时速度达到第一速度阈值;
S12、到达第一运动位后,减速转动到第二运动位,且到达第二运动位时速度为0;
S13、到达第二运动位后,加速转动到第三运动位,且到达第三运动位时速度达到第二速度阈值;
S14、到达第三运动位后,减速转动到初始运动位,且到达初始运动位时速度为0;
其中,第一速度阈值大于二倍的第二速度阈值。
9.根据权利要求8所述的可调节式冲压方法,其特征在于:所述预定第一角度大于所述预定第二角度。
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