CN107626883B - 一种自动化链条制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化链条制造装置及制造方法，改变其材料结构由2D变为3D，并在并合后能达到标准紧闭形的可柳合或焊接模式。本发明包括机台，机台上设有材料输送装置，机台上设有若干工位，各工位对应相应的功能装置，材料输送装置依次连接锻压剪切装置、垂直向锻压装置、水平向锻压装置、剪切修正装置、旋转装置、爪盘收口装置、焊接装置。本发明以合理的并合设计模式、增加结构强度及便利的焊接模式及制造方法。

Description

一种自动化链条制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及一种自动化链条成形方法；主要用于取代一般以铸造模式制造的目前主流产品,包括线状及片材的半成品链节材料上，特别是一种以合理的并合设计模式、增加结构强度及便利的焊接模式及制造方法。

背景技术

本领域技术人员都知道，所谓片材链的首饰是指厚度统一，通过拉伸及板金模式的水平向修正剪口配对，按不同的工艺需求，设计外观如：随圆形、长方形、立体图片形、三角形、正方形、双面正方形、六角形、圆形、不规范的异型。上述形状的不同节长组成的片材链系列。在现有技术中，以片材模式制造的链条，因为没有焊接原因，都以相互的倒角或片材的厚度扣合，在连接的部份设定了一定的技术参数，如利用精密的间隙工差，倒角进入扣孔后所移动位置，形成了阻碍倒滑的扣合效果。另一种是以材料本身厚度的刚性强度，就相对令产品的重量增加，减少了配戴的柔软性及舒适性，相对售价也没有较大的性价比；如果以精密计算的倒扣角模式，虽然可以用较薄的材料，但设备的精度要求非常高，不容易高速稳定生产。同时以传统片材链存在一些无可修正的问题。①、因为无焊的问题，产品表面非常难保持形状不变形，因为无焊接的原因，在附加工艺上的处理方式非常困难(如批花、锤打、修平工序)，无法达到一般片材首饰链条的表面处理效果；②、因为片材在一般传统的设备动力上，无法改变材料的厚度，只能进行折弯工序，限制了产品的结构及外观的开发；③、因为无焊的原因，不能将对接口保持密合状况，导至链条表面张性而产生缝隙，会有夹头发现象。因此此类链条虽然在外形上达到了高贵、大方、亮丽、重量轻的佳视角及经济效应，但因为不可避免的结构缺憾，不能扩大其空芯大方上档次的优势从而占有更大的市场占有率。

因此我们可以看出，采用这一个全新理念的技术及设备，改变了链条成形的工艺设计模式，就可以将百多年来流行的产品作全面优化及改造，改变后的产品将不存在原有的结构及外型款式任何缺憾问题，保留了片材链条的全部优点，为未来的取代铸造模式的产品发展方向理清结构思维，同时因为将片材的材料从2D改变为3D的原因，在结构支柱部份的材料通过锻压加厚，在非支力点减低片材的厚度，设计交汇部份的圆角加强了产品的结构及外观上的柔顺度，因为锻压的制造是凸模与凹模在标准的材料下固定空腔成形，不但令每一件的制品都在一个规范要求，更加因为模具的设计及大功率的锻压原因，令产品可同时在内结构与外结构同步成立体状，利用锻压的工艺，更可在产品的表面上制造一些附加工艺，如砂面、镜面、彷批花面，从上述的方式可以看到，改变设计后的并合，可在全自动模式生产下达到链条款式设计要求的可实现性，不但可以优化链条的结构，将原有的强度刚性增加，将重量再次减轻，可进行更大难度的附加工艺的加工程序，彻底优化了片材链系列的全部遗留问题，令制品真正达到，高贵、大方、上档次、耐用及材料成份纯度保证的全部要求，产品的未来市场的扩展空间非常大，这正是未来新时代首饰发展的里程碑。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供。本发明旨在提供一种可使用在现有市场上大部份的铸造模式链条及全部片材链产品上的加工工艺上，只是在动力上利用新的思维改变其材料结构由2D变为3D，并在并合后能达到标准紧闭形的可柳合或焊接模式，将此类片材链条的产品以全新形状并发挥其大优势的一种制作方法。

具体技术方案如下：

一种自动化链条制造装置，包括机台，机台上设有材料输送装置，机台上设有若干工位，各工位对应相应的功能装置，材料输送装置依次连接锻压剪切装置、垂直向锻压装置、水平向锻压装置、剪切修正装置、旋转装置、爪盘收口装置、焊接装置，焊接装置上方设有影像测量显微镜；

材料输送装置(参见附图3)包含：精密丝杆导轨滑台及直线齿条式的固定组装的装置，推杆，推杆设置在机台上；

锻压剪切装置(参见附图4)包含：行程调整装置(马达)，行程调整装置(马达)连接可调式液压缸，可调式液压缸远离行程调整装置的一端设有万向连接头，万向连接头连接液压T型连接头，液压T型连接头下方设有托台，液压T型连接头与托台之间设有一次或一次以上锻压或剪切工位(压型夹座)，托台设于机台上；

垂直向锻压装置包含：底座，底座设于机台上，底座上设有锻压整形工位(整形夹座)，锻压整形工位内设有底坐标凹模，底坐标凹模设有对应的凸模压杆，凸模压杆位于推件导架上，推件导架通过气压T型连接头连接双推料气缸；参见附图5所示，在工位安排上，一次或一次以上锻压或剪切工位(压型夹座)以后，接下来就是锻压整形工位(整形夹座)；

水平向锻压装置包括压力型液压缸，其它结构与垂直向锻压装置相同；

剪切修正装置包含：修正托座，修正托座位于机台上，修正托座上设有半成品链节固定压桥，半成品链节固定压桥上设有水平向修正剪口，水平向修正剪口连接可控动力装置(直线马达、伺服马达、气缸)；

旋转装置包含：出链套筒安装孔，出链套筒安装孔设置在底座上，出链套筒安装孔上设有出链套筒，出链套筒连接旋转杆(齿条)；

爪盘收口装置包含：收口爪盘，收口爪盘上设有Y型主推块(爪形滑块)。

一种自动化链条制造装置的制造方法，使片材链条的二维及三维不同外形不同图案不同立体结构的设计模式及其加工制造方法，包括目前市场上的同类及相似的产品通过这发明方法进行全自动化的加工及制造，方法如下：

步骤S1，准备可控动力装置、连接装置、传动装置，可控动力装置包括但不限于：液压、气动或电动的可控动力装置；

传动装置包括但不限于：定速马达，变频马达及伺服马达作为电动力源配置；

连接装置包括但不限于：功率载荷在0.1–68Mpa，一组含一组以上不同流量、不同压力的定压齿轮泵、变量泵、柱塞泵，独立或并立一组或一组以上的伺服阀或电磁阀控制的流量阀、溢流阀、节流阀、换向阀及油路过滤装置；

步骤S2，坐标定位模块通过可控动力装置精确配对，将工作位置锁定在指定的坐标中，材料的送料装置将已设步距，通过压料缸及送料气动滑台的往返动作，将二维平面片材送至一次或一次以上锻压或剪切工位；

步骤S3，可控动力装置连接剪切/锻压模具，将准备进行锻压或剪切整形的二维平面片材(22)送至指定位置，并在冲子中加装了顶料装置，顶料装置包括但不限于：电动装置、双推料气缸或机械传动装置，顶送至指定的待输送槽位置(参见附图3)；

步骤S4，包括但不限于：电动装置、双推料气缸或机械传动装置连接推杆(参见附图3)；将二维平面片材在固定的推槽内推送至待锻压的工作坐标上(参见附图3)；

步骤S5，可控动力装置连接行程可调的锻压型液压缸，连接一组附推力装置的模架组合(参见附图4)，成形凸杆(凸模压杆)二维平面片材进行一次或一次以上锻压或剪切成形，并包括但不限于：快进→攻进及延时功能后，将材料推入与底坐标凹模的固定三维成形模腔内，设置攻进压力值将材料按凹凸模间隙流向(参见附图9)；

步骤S6，在持续加压过程中，水平向液压缸(水平向推力的压力型液压缸)加压(参见附图4)，坐标模座中的凹模块底部托料架(参见附图9)设置可控动力装置，此步骤中的可控动力装置包括但不限于：弹簧液压缸、氮气液压缸或双推料气缸，保证垂直压制的整个过程中，压力可控，并可作为脱件作用，当水平向液压缸向侧向锻压，并调正产品最佳的饱和状态，水平向液压缸返程，垂直液压缸同步上升；

步骤S7，半成品链节受到饱和挤压形成不规则的波浪外形，通过包括但不限于：液压、气动及机械式的压料装置，及固定剪切冲子(参见附图6)，将过余的部份修正；坐标模块锁定装置离开，由动力源连接的传动装置将坐标模块从锻压坐标移动至组装坐标的工作位置，并通过液压或气动的阻尼器，减低高速滑动的惯性，保证其工作坐标位置的精度，托料装置在坐标块中心线位置，托料装置使用包括但不限于：气动或电动的固定可控动力装置，承托半成品链节在推杆运作时，保证不偏离设定的轨道，推料装置(参见附图4)，将已完全成形的半成品链节推入待组装的坐标位置中，推料装置返程；

步骤S8，动力源连接伺服马达及精密导轨控制的一组或一组以上的动力模块，在横向滑台中安装了推杆及焊接装置，并使用精密的坐标定位，控制推杆及焊接装置的工作，推杆先将已完成工序的半成品链节，推入出链套筒中(参见附图7)，按推入的深度成角度展开，准备第二件半成品链节材料的进入(参见附图1)；

步骤S9，经过步骤S2至S7，的重复动作，下一件已完成锻压的半成品链节进入，收口爪盘中由收口Y型主推块中的爪形滑块(参见附图8)，在固定的滑槽中向中心线推动，将成斜角形的半成品链节向中心闭口，推杆即进行二次工序将链节结合处修平(参见附图2)，以便进行可控的焊接，然后推杆返程到原位(参见附图2)；

步骤S10，经过步骤S7的重复动作，进行可控的焊接，在焊接过程中除无焊料以外，还可按工序需要可利用焊料及保护气体(参见附图1)；

步骤S11，经过步骤S10的动力模块上的坐标位置移动至焊接坐标位，伺服马达将焊接头推至焊接位置，并按产品需求提供一次或一次以上的脉冲焊接，在此行程中如出现途径障碍，即碎件或不合理的阻碍，焊接头即发出故障讯号，设备停止运转，此设置作为链条生产过程中的异常保护；

步骤S12，经过步骤S10至S11，将已在出链套筒配置的旋转可控动力装置(参见附图7)，按设定转动角度，成错位让另一链节进入，工序重复进行S2至S10。

进一步，步骤S2坐标定位模块通过管路连接一组或一组以上的不同角度锻压或剪切功能的连接模具，包括但不限于垂直及水平方向的行程可控附磁性感应功能的液压缸，由可控动力装置，坐标定位模块通过可控动力装置精确配对，将工作位置锁定在指定的坐标中，材料的送料装置将已设步距，通过包括但不限于：伺服马达、步进马达、压料缸及送料气动滑台的可控动力装置进行往返动作，将片材送至待一次或一次以上锻压或剪切工位。

进一步，可控动力装置、连接装置、传动装置连接组成的多功能的模架及模具，锻压或剪切片材料(二维平面片材22)，并将通过步骤S4的动力连接推杆将已锻压或剪切的加工材料(二维平面片材)，通过水平向修正剪口或水平向修正剪口内置的推杆推至配合的固定导槽，推杆到达直线加工终点位置后就返回。

进一步，步骤S5凸模压杆(成形凸杆)将二维平面片材(加工成形材料)进行一次或一次以上锻压或剪切成形，并包括但不限于：快进→攻进及延时功能后，将材料(二维平面片材)推入与底坐标凹模的固定三维成形模腔内，设置攻进压力值，将材料(二维平面片材)推入凹凸模间隙；可调式压力型液压缸连动具独立动力的模具组成，凸模整形杆将经过加工后的材料推入开合式凹模设计的模腔内，凹模托架杆底部附回位的动态或静态的返程装置，包括但不限于：弹簧、分立式可控液压缸、氮气液压缸或双推料气缸；液压缸通过指令进行一次或一次以上的快进及攻进，并按产品的要求控制受荷的时间，令准备成形的半成品链节可在饱和压力下完全成形；

可控动力装置包括但不限于：负载功率为0.1–68Mpa的液压能量，由流量传感器、压力传感器的控制单元，风冷或水冷却的冷凝器，油位油温传感装置而组成的液压泵站，而泵站是按设计方案可采用一组或一组以上的输出，达到环保及节能的要求。

进一步，步骤S5完成后，程序中输出指令由水平向液压缸(水平方向的行程可调液压缸)加压至开合式的凹模，通过指令向下利用多角度多方向的压力源，将材料向凹凸模的模腔流向，从而得到设计值中的稳定产品标准，这个功能在一般可控动力装置上是无法达到材料3D件的最佳刚性设计，在不同形状的链条设计的模腔中，折弯扣合倒角部份都可以按产品的结构，设附重量轻及针对多次附加工表面的调整，产品表面的设计图案，达到最佳效果，凹凸位中加工设计，凹模如需达到与凸模的配对，必须将现有工艺的一件式改变为多件式，原因与权利要求中的凸模及多轴压模中的原理相同，在锻压的加工途径中，令材料可在饱和压力的推动下向已设的模腔内加工，进行一次或一次以上的快进及攻进，并按产品的要求控制制延的时间，令准备成形的半成品链节可在饱和压力下完全成形，半成品链节受到饱和挤压形成不规则的波浪外形；通过包括但不限于：液压、气动或机械式的可控动力装置，连接固定剪切冲子，将过余的部份修正；在完成后按程序指令讯号，水平向液压缸返程，并同步指令垂直液压缸返程。

进一步，步骤S6完成后，程序发出指令，坐标模块锁定装置脱离，由动力源连接的传动装置将坐标模块从锻压坐标移动至组装坐标的工作位置，并通过液压或气动的阻尼器，减低高速滑动的惯性，保证其工作坐标位置的精度，将凸模压杆(成形凸杆)附设的推料装置直线推动，将附带在凸模压杆上的半成品链节推送至坐标模块的定位槽内。

进一步，步骤S7完成后，托料装置在坐标块中心线位置，托料装置包括但不限于：气动或电动的固定可控动力装置，承托的半成品链节在推杆运作时，保证不偏离设定的轨道，推杆将已完全成形的半成品链节推入待组装的坐标位置中，推料装置返程。

进一步，步骤S8动力源连接水平方向的伺服马达，或气动滑台连接精密导轨，控制一组或一组以上的动力模块，水平方向滑台中安装了推杆及焊接装置，并使用精密的坐标定位，控制推杆及焊接装置的工位，推杆先将已完成工序的半成品链节，推入出链套筒中，按推入的深度成角度展开，准备第二件半成品链节材料的进入。

进一步，经过步骤S2至S7的重复动作，下一件已完成锻压的半成品链节进入，收口爪盘中由收口Y型主推块(爪形滑块)中的爪形滑块，在固定的滑槽中向中心线推动，将成斜角形的半成品链节向中心闭口，推杆即进行二次工序将链节结合处修平，以便进行可控的焊接效果，推杆返程即原位。

进一步，步骤S11动力模块上的坐标位置移动至焊接坐标位，伺服马达将焊接头推至焊接位置，并按产品需求提供一次或一次以上的脉冲焊接，如在此行程中如出现途径障碍，即碎件或不合理的阻碍，焊接头即发出故障讯号，设备停止运转，此设置作为链条生产过程中的异常保护。

进一步，步骤S8出链套筒连接一组旋转可控动力装置，旋转可控动力装置包括但不限于：伺服马达、步进马达、直线马达或气动动力连接的传动装置，按设定转动角度，成错位让另一链节进入，工序可通过重复进行，形成自动链条制造的程序。

进一步，步骤S2至步骤S11，是通过一组或一组以上，具控制速度与能量的伺服马达、变频马达及行程可控的液压系统为直接动力，通过一些精密丝杆、导轨、滑台及直线齿条式的固定组装的装置，而在坐标模块上部，设置多组具独立动力源的活动模块，还可以容纳、补充、添加及组合入多种的功能装置，提供更多操作的手段(包括但不限于)：材料输送装置–一次锻压剪切装置–半成品链节材料推料装置–锻压整形凸模块–保压返程凹模装置–水平向锻压装置–水平向剪切修正装置–坐标模块锁紧定位装置–坐标模块推力装置–半成品链节脱料装置–链节托杆装置–伺服推杆丝杆平台装置–推杆+焊接夹座装置–链节托料装置–旋转装置–爪盘收口装置–出链套筒装置–焊接装置，步骤参见附图2→附图1。

进一步，在设备上安装包括但不限于：立体高速影像分析检测显微镜、二次元高速影像分析检测显微镜附设装置，用于检测有关的工件在扣并后及焊接后的效果，通过数据传送分析，达到生产设备可全自动化有效MES+MRP+ERP式的工业4.0模式操作。

本发明的全新自动化链条制造可控动力装置及成形方法，主要用于目前主流产品的线状及片材的半成品链节材料上，众所周知市场上所有的线材及片材模式的链条生产设备，都是以机械动力模式，通过凸轮传动设计达到其制动力及精度的要求，随着机电一体化的发展，在大部份由全机械的半自动到全自动化控制的发展上，已有大部份的设备都利用了一些精密的电子感应装置及数控编程的模式去优化的设备的功率及精度要求，至今还没有将动力模式改变的例子。

在不同类型的机械或气压动力模式中，都无法将一些面积较大及较厚的材料在一台中小型的设备上发挥出相应的效果，因为机械的构造及设计有很多功能上的限制，如果要输出较大的积压能量，基本都是一些大型的设备，因此如果产品设计是需要有锻压，表面需要有一些砂面及镜面的反差效果，在一般机械结构上就无法达到要求了。

目前这个技术的发明，取代了原有大型机械及气动设计的一次成形动力模式，扩大了较大功率及需要有锻压效果产品生产的设备局限性，并同步结合了新的链条成型方法，令以片材制造的链条冲出2D的限制，3D的压制成形方式增强了链条的结构强度及外形美观度，解决了片材链条的传统结构及成形后存在的工艺缺点；特别部份在于液压动力通过伺服马达的功率可控，流量控制及压力传感器达到速度可控、压强可控，只需要有中小型模式结构的设备已可以达到上述的效果，模座的选择及成形动作的操作都在同一固定模块上，通过设置多角度多方向的可控动力装置，水平滑动及坐标位置的控制，使用精密丝杆及导轨完成，减少了加工精密零件的难度及成本，利用伺服及步进马达的设定程序上，省却了非常复杂的机械传动结构，在可控的程度上增加了更大的发展空间，我们通过坐标定位及模库配合机械臂取模装模的操作，就能达发挥这个技术的大化。在环与环或节与节之间的对接无焊扣口对角设计及对口焊接方法，特别是一种以合理的并合设计模式、增加结构强度及便利的焊接模式及制造方法。

附图说明

图1是本发明实施例的材料至半成品链节流程示意图；

图2是本发明实施例的组装链节扣流程示意图；

图3是本发明实施例的剪切装置与锻压成型装置的俯视示意图；

图4是本发明实施例的剪切装置的结构示意图；

图5是本发明实施例的锻压成型装置的结构示意图；

图6是本发明实施例的修正水平向修正剪口装置的示意图；

图7是本发明实施例的出链导角装置的示意图；

图8是本发明实施例的收口爪盘装置的示意图；

图9是本发明实施例的锻压整形装置模杆部分的示意图；

图10是本发明实施例的链条成品示意图；

图11是本发明实施例的结构框架示意图。

图中标记：

半成品链节G3，行程调整装置11，万向连接头12，液压T型连接头13，可调式液压缸15，托台16，推杆21，二维平面片材22，一次或一次以上锻压或剪切工位23，凸模压杆24，底坐标凹模25，底座26，出链套筒27，出链套筒安装孔28，旋转杆29，水平向锻压装置32，双推料气缸36，气压T型连接头37，推件导架41，锻压整形工位43，Y型主推块48，收口爪盘49，半成品链节固定压桥51，水平向修正剪口52，修正托座55。

具体实施方式

为了更好地表明本发明的技术特征、技术方案以及所能达到的功能效果，下面结合附图进一步阐述本发明。请参阅附图。

附图1是材料至半成品链节流程示意图：

G1：锻压或剪切材料→G2：凸模杆与凹模的三维成型(闭合)→G3：半成品链节G3→G4：半成品链节G3预扣合→G5：扣合为成品。

附图2是组装链节扣流程示意图：

F1：推杆推出→F2：半成品链节→F3：爪盘推合→F4：完成推合→F5：推杆推平→F6：推平→F7：程序完成。

本发明是这样实现的，准备可控动力装置、连接装置、传动装置，包括但不限于：定速马达，变频马达或伺服马达作为电动力源，输出包括的功率但不限于0.1–68Mpa：一组含一组以上不同流量、不同压力的定压齿轮泵、变量泵、柱塞泵及分立或一体式的伺服或电磁阀控制的流量阀、溢流阀、换向阀；包括但不限于：电接点压力控制、流量传感器、压力传感器的控制单元，含风冷或水冷却的冷凝器，油位油温传感装置而组成的液压泵站。

二维平面片材22按工艺形状所需的厚度形状要求，经凸模压杆24锻压或水平向修正剪口52将材料剪切至固定的待传送位置，由包括但不限于：直线伺服、马达、双推料气缸连接推杆21将锻压或剪切成形的工件按固定槽推送至锻压成形工位；使用设置的液压缸(压强功能)设置一组或一组以上的压力型的液压缸附磁性感应开关及行程可调功能，按产品计算的成形功率设入指令，令成形模具进行一次或一次以上的锻压工作及工序，利用三维的凹凸模具(凸模压杆24与底坐标凹模25)及液压动力源，将片材按设计中的凹凸模公与模腔的空间，通过液压的动力将材料按固定的空间间隙流向，底部的底坐标凹模25设置了返程的保压可控动力装置，包括但不限于：弹簧、液压缸、模具胶、氮气液压缸及双推料气缸。

垂直压缸(双推料气缸36)在保压攻进的同时，水平向动力的液压缸(水平向锻压装置32的水平向锻压缸)攻进，令三维工件在模具内充份成形为半成品链节G3(开片或压块)；成形后的工件因为材料的三维立体关系，存在一些变形或过荷材料，设置由电动或气动或机械式的剪切修正水平向修正剪口52作水平向修正半成品链节G3的外形标准，剪切组成返程，水平向锻压缸返程，垂直锻压装置(垂直压缸，即双推料气缸36)返程，坐标模块的定位锁定装置离开，设置在组装模块中的托料装置起动，保证在推半成品链节G3的推杆21起动前，作为承托及保持半成品链节G3按预设的途径成形。

坐标模块由锻压坐标位置移动至组装坐标位，推半成品链节G3(开片或压块)的推料装置(推杆21)起动，将锻压成形的半成品链节G3推至固定的组装模块中；由包括但不限于：伺服马达、步进马达或直线马达、双推料气缸的可控动力装置，连接精密丝杆滑台，滑台上设置水平向的动力滑台装置，安装推杆21及焊接夹座，坐标模块在转换锻压坐标与组装坐标的运动行程中，使用液压或机械式的阻尼装置，控制定位的精度。

通过精密传动装置，使用推杆21将半成品链节G3(开片或压块)推入具有导入角的出链套筒27中，按推杆21设置的深度使到推入在具有导入角的出链套筒27中的链节成角度张开，出链套装置由包括但不限于：精密伺服马达、步进马达、双推料气缸及直线齿条马达、机械传动动力配合，按设置所需的角度将已推入具有导入角的出链套筒27中的链节转至错位角度，让另一件成形的半成品链节G3进入，从而进行连续性的操作，(参见附图2→F1)推杆21将链节推至具有导入角的出链套筒27中的导向凹位槽中，按程序设定将开口的链节使用收口爪盘49中的Y型滑块连接一对具收口爪的Y型主推块48(爪形滑块)，居中在导槽运作，将链节闭口，(参见附图2→F5)程序将指令推杆21将已闭口的部份推平至达到焊接闭合的要求。

焊接可采用，包括但不限于无焊料焊接及附焊料焊接的：离子、激光及火焰式不同需要的焊接装置，含激光中的400-1064nm波长，需附焊料焊接将设置有送焊料的传动装置，按设定的要求输出份的焊料，作为保证及控制产品的最终材料质量成份标准，附装置具气体保护的导流管，保证在焊接的过程中不受氧化的影响；并在离子装置中的钨极上设置了故障保謢功能，钨极在工序的行程中，如有接触非正常的部份外，对损坏的链节或未能进入固定的坐标位置中的碎片或金属，设置短路讯号响应，设备自动响警报并令停止运转。

在机架平台上，安装高速二次元影像测量显微镜，将工件及焊接后的效果输入系统内，利用精度达0.001mm及X1000倍数的高速二次元影像测量显微镜对焊接效果进行查测，保证节扣间可达到额定的强度，通过软件内置的分析功能传递讯号，利用单片机、PLC或控制器，在出现故障时发出警报并按复位要求，进行停止或自动修复，配合工业控制平板计算机或的PLC的控制器，可在网络使用手机编制的APP、摇控触摸屏、计算机通讯功能接入企业系统内，完整的通过软件程序的配合，完美达到MES+MRP+ERP全方位运算，达到远程无人操作目的，真正实现机械代人的工业4.0模式。

进一步，通过一些精密丝杆导轨滑台及直线齿条式的固定组装的装置，而在坐标模块上部，设置具多组具独立动力源的活动模块，还可以容纳、补充、添加及组合入多种的功能装置(包括但不限于)：材料输送装置–一次锻压剪切装置–半成品链节材料推料装置–锻压整形凸模块–保压返程凹模装置–水平向锻压装置–水平向剪切修正装置–坐标模块锁紧定位装置–坐标模块推力装置–半成品链节脱料装置–链节托杆装置–伺服推杆丝杆平台装置–推杆+焊接夹座装置–链节托料装置–旋转装置–爪盘收口装置–出链套筒装置–焊接装置。

进一步，凸模压杆24锻压或水平向修正剪口装置(水平向修正剪口52)，固定槽推送至锻压成形工位，液压缸(压强功能)锻压工作及工序，水平向锻压缸(水平向动力的液压缸)、垂直锻压装置(垂直压缸)压型，经过凹凸模、三维的凹凸模具(凸模压杆24与底坐标凹模25)及液压动力源，再剪切修正水平向修正剪口装置(水平向修正剪口52)，联动定位锁定装置、托料装置、推料装置、组装模块、动力滑台装置后，推杆21及焊接夹座，同时辅助有阻尼装置、精密传动装置，在具有导入角的出链套筒27出料后由推杆21送至收口爪盘49，经过Y型主推块48(爪形滑块)闭合，送至焊接装置，通过二次元影像测量显微镜检测。

本发明主要是用于2D片材及一次或一次以上多次锻压成形的3D材料结构及外形，突破了目前除以倒模或大功率液压设备锻压后的手工组装产品工艺，填补了此类产品的全自动制造的技术空白。

本发明优点如下：

①.用液压动力取代了目前的机械结构模式，可以在以流量或压力可控的状态下达到了压强及锻压的功能，从而将材料从2D结构的模式成形为3D；

②.在无需增加产品重量的条件下，利用锻压功能，改变了产品的支力点，从而保证了拉强及扭强，并有效的减轻了产品的重量；

③.因为产品是通过压力在固定的模框内成形，不单能控制了外型及附加的工艺效果，更加能保证产品的规格及重量的统一，减低了成形链条后的加工工艺二次加工困难；

④.因为链条在锻压的工艺下制造，不但增加了产品的刚性，同时改善了外观呎吋的标准，又可以同步进行一些二次加工的美化工艺；

⑤.因为链条焊接，链节闭合之间的间隙都以加大，这不但增加了链条的柔软性，更加可以减低重量，而改善后的间隙完全解决了在配戴中有夹头发的可能。

这五大主要因素令以这发明的制作产品完全可以达到空芯链条的大方亮丽及重量轻而没有配戴中的障碍。本发明一次性的解决了全部的问题，令这系列的产品重新注入生命。而这个改变，都是在一些现有的基础上提供一个不同的设计方案，用一个新的思维去制造及改进相关的部位形状，通过市场上一般的焊接设备及精密配件，结合控制程序的编写，就能将片材链系列的产品进行全面优化。

进一步，我们通过液压可控动力装置产生的锻压及剪切功率，改变了机械式或小功率的设备无法处理的材料结构3D成形，通过改变流量及压强的控制单元，达到快进、攻进、延时的加工控制能力，从而改善了此类产品的单一制造方式的缺点。

凸模与凹模(凸模压杆24与底坐标凹模25)的内腔，设计形成了3D结构的空间，使用强力的压强令材料按设计的方向流动，在上垂直凸成形杆在下死点与凹模托杆对接时，控制产品所需效果的压强及保压延时，水平向的液压缸作侧向开合的模块加压，令半成品链节G3在固定的模腔中饱和成形，达到设计中的刚性设计及每一链节的标准规格目的。

凸模与凹模(凸模压杆24与底坐标凹模25)的内腔，设计了3D具表面花纹、图案、字体、砂面及镜面的效果，使用强力的压强令材料按设计的方向流动至表面的美化面后成形，在上垂直凸成形杆在下下死点与凹模托杆对接时，控制相关的压强及保压延时，水平向的液压缸作侧向开合的模块加压，令半成品链节G3在固定的具美化效果的模腔中饱和成形，达到设计中的表面美化效果。

在坐标模块的平台上安装一组高密度钢材制造的具导角斜度的凹模座、一组连接出链导套的旋转装置，包括但不限于伺服马达、步进马达及气动连接的凸轮、齿条、角度块传动机件，可按设计要求精确控制旋转角度、一组具动力往复的托料装置，控制推杆21在推动半成品链节G3的过程中，不但在导块中的导向，更加在底部安装了托料，达到间接传动的目的，通过编码器或传感装置传递讯号，利用单片机、PLC或工控器，达到可在指定角度下停顿及停顿时间的控制；让整形的过程中全程控制精确度，保证了连续运作的稳定性。

在精密导轨或研磨丝杆的滑台安装座上，设置一组或以上具紧固功能的夹具及固定安装架，连接一组或以上：马达(包括但不限于伺服或步进马达)、同步轮传动(马达)、齿条推动(马达或双推料气缸)，达到间接传动的目的，通过同时安装推杆21及焊接装置的水平滑台，使用设置的内附编码器功能或传感装置传递讯号，利用单片机、PLC或工控器，达到可在指定行程及角度下控制停顿及停顿时间；

在焊接装置上，因工艺需要安装的焊料送料器，包括但不限于：马达(含伺服及步进)、电动及气动滚轮式送料器、马达及气动送线装置，通过单片机、PLC或控制器，达到可在指定时间控制送料数量；

在精密调整平台的安装座上，连接一组机座上固定焊接装置，包括但不限于：激光焊接(400-1064nm)、离子焊接(附加保护气体装置)、火焰式焊接装置(附加送焊料装置)；通过感应装置传递讯号，利用单片机、PLC或控制器或工控器，达到可在指定距离或同轴来回摆动作单点或脉冲式的焊接，并有效控制各工序中的停顿及停顿焊接时间及能量的控制；

在机架平台上，安装高速二次元影像测量显微镜，将焊接后的效果输入系统内，利用精度达0.001mm及X1000倍数的高速二次元高速影像测量显微镜对焊接效果进行查测，保证节扣间可达到额定的强度，通过软件内置的分析功能传递讯号，利用单片机、PLC或控制器，在出现故障时发出警报并按复位要求，进行MES停止或自动修复，配合PLC或工控器制装置，达到互联网MES+MRP+ERP的完美运行控制，达到远程无人操作的终极目的。

从上述实施例子中我们可以看出，将产品的原始动力的传统思维改变，通过液压动力的锻压功能，增加了材料上的可塑性，改变了材料通过一次或一次以上的工序，由二维改变至三维，从而在终极产品中，达到铸造的内结构效果，表面达到压制功能及附加工的美化要求；整个设计思维的改变，通过数控及互联网上的通讯功能，不但在节能方面能减低生产成本，更加可以有效地控制各部件的负荷。新的加工工艺，可以达到将产品全面改造优化地的目的，对未来的节能、减低劳动力、改变质量、增强产品的标准化、无人车间、自动分析、自动纪录至终的工业4.0模式车间开辟了一个划时代的里程碑。

因为新的思维方式可在未来数控化技术进步后，此模式可有更大的发展空间因此除了在实施例中或另外说明的情况之外，在说明书和权利要求书中所使用的表达的思维模式、反应条件的所有数值都应理解为在所有情况下均可加上术语“约”。因此，除非相反的指明，在以下说明书和所附的权利要求书中提供的数值参数是可以随着要求通过本发明获得的期望性能变化的近似值。低限度，并不是为了限制对权利要求书应用同原则，每个数值参数都应该根据有效数字和普通舍入法的数值进行解释。

尽管列出本发明的宽度范围的数值范围和参数是近似值，但是将在上述具体实施例中所列出的数值是尽可能精确地纪录。然而，任何数值自身包括由在它们各自的试验测定中发现的标准偏差造成一定的必然误差。

上述的实施例方法其描述较为具体和详细，只是本发明的基本半成品链节及产品制作示例，仅表达了本发明的几种实施方式，不应理解为有限制性。应当指出的是，对本领域技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，通过参考在本文中的披露的说明书和实例本发明，还可以做出若干变形和改进，本发明的其它实施方式将是显而易见，这些都属于本发明的保护范围。也就是说，说明书和实施例应当慎被理解为示例性，而本发明的真正范围和精神由所附的权利要求书中指明。

Claims (7)

1.一种自动化链条制造装置，包括机台，其特征在于，所述机台上设有材料输送装置，机台上设有若干工位，各工位对应相应的功能装置，材料输送装置依次连接锻压剪切装置、垂直向锻压装置、水平向锻压装置(32)、剪切修正装置、旋转装置、爪盘收口装置、焊接装置，焊接装置上方设有影像测量显微镜；

材料输送装置包含：推杆(21)，推杆(21)设置在机台上；

锻压剪切装置包含：行程调整装置(11)，行程调整装置(11)连接可调式液压缸(15)，可调式液压缸(15)远离行程调整装置(11)的一端设有万向连接头(12)，万向连接头(12)连接液压T型连接头(13)，液压T型连接头(13)下方设有托台(16)，液压T型连接头(13)与托台(16)之间设有一次以上锻压或剪切工位(23)，托台(16)设于机台上；

垂直向锻压装置包含：底座(26)，底座(26)设于机台上，底座(26)上设有锻压整形工位(43)，锻压整形工位(43)内设有底坐标凹模(25)，底坐标凹模(25)设有对应的凸模压杆(24)，凸模压杆(24)位于推件导架(41)上，推件导架(41)通过气压T型连接头(37)连接双推料气缸(36)；

水平向锻压装置(32)包括压力型液压缸；

剪切修正装置包含：修正托座(55)，修正托座(55)位于机台上，修正托座(55)上设有半成品链节固定压桥(51)，半成品链节固定压桥(51)上设有水平向修正剪口(52)，水平向修正剪口(52)连接可控动力装置；

旋转装置包含：出链套筒安装孔(28)，出链套筒安装孔(28)设置在底座(26)上，出链套筒安装孔(28)上设有出链套筒(27)，出链套筒(27)连接旋转杆(29)；

爪盘收口装置包含：收口爪盘(49)，收口爪盘(49)上设有Y型主推块(48)。

2.一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，方法如下：

步骤S1，准备可控动力装置、连接装置、传动装置，包括：定速马达、变频马达或伺服马达作为动力源，负载功率为0.1～68Mpa，一组以上不同流量、不同压力的定压齿轮泵、变量泵、柱塞泵，独立的伺服阀或电磁阀控制的流量阀、溢流阀、换向阀；使用流量传感器、压力传感器的控制单元；含风冷或水冷却的冷凝器，油位油温传感装置而组成的液压泵站，而泵站是按设计方案采用一组以上的输出；

步骤S2，坐标定位模块通过可控动力装置精确配对，将工作位置锁定在指定的坐标中，材料的送料装置将已设步距，通过压料缸及送料气动滑台的往返动作，将二维平面片材(22)送至一次以上锻压或剪切工位（23）；

步骤S3，可控动力装置连接剪切/锻压模具，将准备进行锻压或剪切整形的二维平面片材(22)送至指定位置，并在冲子中加装了顶料装置，顶料装置包括：电动装置、双推料气缸或机械传动装置，顶送至指定的待输送槽位置；

步骤S4，包括：电动装置、双推料气缸或机械传动装置连接推杆；将二维平面片材(22)在固定的推槽内推送至待锻压的工作坐标上；

步骤S5，可控动力装置连接行程可调的锻压型液压缸，连接一组附推力装置的模架组合，将二维平面片材(22)推入凸模压杆(24)与底坐标凹模(25)的间隙，凸模压杆(24)将二维平面片材(22)进行一次以上锻压或剪切成形，包括：快进、攻进及保压延时；

步骤S6，在持续加压过程中，水平向液压缸加压，坐标模座中的凹模块底部托料架设置可控动力装置，可控动力装置包括：弹簧液压缸、氮气液压缸或双推料气缸(36)，保证垂直压制的整个过程中，压力可控，并可作为脱件作用，当水平向液压缸向侧向锻压，并调正产品最佳的饱和状态，水平向液压缸返程，垂直液压缸同步上升；

步骤S7，半成品链节(G3)受到饱和挤压形成不规则的波浪外形，通过包括：液压、气动及机械式的压料装置，及固定剪切冲子，将过余的部份修正；坐标模块锁定装置离开，由动力源连接的传动装置将坐标模块从锻压坐标移动至组装坐标的工作位置，并通过液压或气动的阻尼器，减低高速滑动的惯性，保证其工作坐标位置的精度，托料装置在坐标块中心线位置，托料装置使用包括：气动或电动的固定可控动力装置，承托半成品链节(G3)在推杆运作时，保证不偏离设定的轨道，推料装置将已完全成形的半成品链节(G3)推入待组装的坐标位置中，推料装置返程；

步骤S8，动力源连接伺服马达及精密导轨，控制一组以上的动力模块，在横向滑台中安装了推杆及焊接装置，并使用精密的坐标定位，控制推杆及焊接装置的工作，推杆先将已完成工序的半成品链节(G3)，推入出链套筒(27)中，按推入的深度成角度展开，准备第二件半成品链节(G3)材料的进入；

步骤S9，经过步骤S2至S7的重复动作，下一件已完成锻压的半成品链节(G3)进入，收口爪盘(49)中由收口Y型主推块(48)中的爪形滑块，在固定的滑槽中向中心线推动，将成斜角形的半成品链节(G3)向中心闭口，推杆即进行二次工序将链节结合处修平，以便进行可控的焊接，然后推杆返程回原位；

步骤S10，经过步骤S7的重复动作，再进行步骤S8可控的焊接，在焊接过程中除无焊料以外，还可按工序需要使用焊料及保护气体；

步骤S11，经过步骤S8的动力模块上的坐标位置移动至焊接坐标位，伺服马达将焊接头推至焊接位置，并按产品需求提供一次以上的脉冲焊接，在此行程中如出现途径障碍，焊接头即发出故障讯号，设备停止运转，此设置作为链条生产过程中的异常保护；

步骤S12，经过步骤S10至S11，将已在出链套筒(27)配置的旋转可控动力装置，按设定转动角度，成错位让另一链节进入，工序重复进行S2至S10。

3.根据权利要求2所述的一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中坐标定位模块通过管路连接一组以上的不同角度锻压或剪切功能的连接模具，包括垂直及水平方向的行程可控附磁性感应功能的液压缸，坐标定位模块通过可控动力装置精确配对，将工作位置锁定在指定的坐标中，材料的送料装置将已设步距，通过包括：伺服马达、步进马达、压料缸及送料气动滑台的可控动力装置进行往返动作，将二维平面片材(22)送至一次以上锻压或剪切工位（23）；

可控动力装置、连接装置、传动装置连接组成的多功能的模架及模具，锻压或剪切二维平面片材(22)，通过步骤S4 的推杆(21)将已锻压或剪切的二维平面片材(22)，通过水平向修正剪口(52)或水平向修正剪口(52)内置的推杆(21)推至固定导槽，推杆(21)到达直线加工终点位置后就返程。

4.根据权利要求2所述的一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S5中，整形杆将经过加工后的二维平面片材(22)推入开合式凹模设计的模腔内，凹模托架杆底部附回位的动态或静态的返程装置，包括：弹簧、分立式可控液压缸、氮气液压缸或双推料气缸(36)；液压缸通过指令进行一次以上的快进、攻进，并按产品的要求控制受荷的时间，将准备成形的半成品链节(G3)可在饱和压力下完全成形。

5.根据权利要求2所述的一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S5完成后，程序中输出指令由水平向液压缸加压至开合式的凹模，通过指令向下利用多角度多方向的压力源，将半成品链节(G3)推入凹凸模的模腔，从而得到设计值中的稳定产品标准；在锻压的加工途径中，将半成品链节(G3)在压力的推动下向已设的模腔内加工，进行一次以上的快进、攻进，并按产品的要求控制延迟的时间，将准备成形的半成品链节(G3)在饱和压力下完全成形，半成品链节(G3)受到饱和挤压形成不规则的波浪外形；通过液压、气动或机械式的可控动力装置，连接固定剪切冲子，将过余的部份修正；在完成后按程序指令讯号，水平向液压缸返程，并同步指令垂直液压缸返程。

6.根据权利要求2所述的一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S6完成后，程序发出指令，坐标模块锁定装置脱离，由动力源连接的传动装置将坐标模块从锻压坐标移动至组装坐标的工作位置，并通过液压或气动的阻尼器，减低高速滑动的惯性，保证其工作坐标位置的精度，将凸模压杆(24)附设的推料装置直线推动，将附带在凸模压杆(24)上的半成品链节(G3)推送至坐标模块的定位槽内；

步骤S7完成后，托料装置在坐标块中心线位置，托料装置包括：气动或电动的固定可控动力装置，承托的半成品链节(G3)在推杆(21)运作时，保证不偏离设定的轨道，推杆(21)将已完全成形的半成品链节(G3)推入待组装的坐标位置中，推料装置返程；

步骤S8动力源连接水平方向的伺服马达，或气动滑台连接精密导轨，控制一组以上的动力模块，水平方向滑台中安装了推杆(21)及焊接装置，并使用精密的坐标定位，控制推杆(21)及焊接装置的工位，推杆(21)先将已完成工序的半成品链节(G3)，推入出链套筒(27)中，按推入的深度成角度展开，准备第二件半成品链节(G3)材料的进入。

7.根据权利要求2所述的一种自动化链条制造装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S8中，出链套筒(27)连接一组旋转可控动力装置，旋转可控动力装置包括：伺服马达、步进马达、直线马达或气动动力连接的传动装置，按设定转动角度，成错位让另一链节进入，工序可通过重复进行，形成自动链条制造的程序。

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