CN107628743B - 一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法,其模压成形机包括控制台和入料组件、模压成形机主体、出料组件和机架组件;入料组件用于将模具和预制件的装配体送入模压成形机主体;模压成形机主体用于对预制件进行加工;模压成形机主体包括模压机构,拨叉机构,成形舱室和氮气输送口;在模压成形机主体外侧则有着多个氮气输送口,通过将氮气输入到成形舱室内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;出料组件用于将装配体送出模压成形机主体;上述驱动方式控制精度高,操作方便;使用电机驱动可以保证模具合模速度、位置和成形力的控制精度满足技术要求,进而提升产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及机床装备技术领域,尤其涉及一种全电机驱动精密模压成形机。
背景技术
众所周知,球面、非球面、自由曲面等光学透镜,微棱镜阵列、微透镜阵列、微沟槽阵列等光学微结构,以及菲涅尔透镜等复杂曲面光学器件等市场需求巨大,绝大多数光学器件由光学玻璃、红外玻璃等光学材料加工而成。目前光学器件加工可分为以下三大类:
第一类为采用机械加工的方式主要有单点金刚石车削、超精密磨削以及各种抛光工艺等。机械加工方式能加工大多数光学元件,且能够达到极高的加工精度。
第二类为采用光刻加工技术、三束加工技术、LIGA技术等微纳加工技术加工光学微结构阵列。该类加工技术能够达到很高的精度,能够对大深宽比槽/大深径比孔等特殊光学结构进行加工。
第三类为热成形技术,即先将玻璃预形体放置于高精度的模具中,然后在高温和无氧的环境中施加压力,直接压制成形出达到使用要求的光学器件。通过改变模芯上的形状结构,可以实现多种类的光学器件加工。
但是研究发现:
利用机械加工方式加工光学材料,生产周期长、对环境敏感,导致产品均一性差、加工质量不稳定;同时超精密车床/磨床等加工设备昂贵、操作复杂且需要使用昂贵的刀具/砂轮等消耗品,加工成本极高,不适合市场化的批量生产。
光刻等微纳加工技术也存在着自身的局限性,光刻加工技术仅能加工简单的三维结构,对具有复杂形貌的结构加工困难;三束加工技术的均一性较差,不适合进行大批量生产;LIGA技术则不适合加工斜面和自由曲面等复杂形状。
尤其是热成形技术;热成形技术相比上述两项技术有着工艺流程简单,生产效率高,且成本低、可批量生产的优势。利用热成形技术开发出的光学材料模压机床,目前已经有商业化的产品;但是市面上的模压机构多数使用的是气缸,存在对模具合模速度、位置和成形力的控制精度不高等问题,直接影响模压成形品的表面精度和粗糙度等技术指标的提高;同时气动驱动需要配备独立的压缩空气的供给系统,需要附加空气压缩机、稳压与干燥过滤设备,提高了系统设备成本;此外当前的模压机主要由PLC控制,虽然其稳定性较为出色,但是在运算能力上远逊于插入运动控制板卡的工业用PC,响应速度和可控自由度不高。
综上,如何克服热成形技术的模压成形机的上述技术缺陷是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法,以解决上述问题。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明还提供了一种全电机驱动精密模压成形机,包括控制台100和入料组件200、模压成形机主体300、出料组件400和机架组件500;
所述控制台100分别与所述入料组件200、所述模压成形机主体300、所述出料组件400、所述机架组件500电连接;
所述入料组件200用于将模具和预制件的装配体送入模压成形机主体300;所述入料组件200包括至少两个进料门;所述入料组件200还用于驱动装配体要先后经过这两道进料门且在同一时间下只有一道进料门打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体300内部的氮气保护氛围遭到破坏;
所述模压成形机主体300用于对预制件进行加工;所述模压成形机主体300包括通用模压机构310、模压位模压机构320、冷却位模压机构330、拨叉机构340,成形舱室350和氮气输送口360;所述模压成形机主体300其内部一共设置有七个工位,分别为第一预热工位(第一工位)、第二预热工位(第二工位)、第三预热工位(第三工位)、模压工位(第四工位)、第一退火工位(第五工位)、第二退火工位(第六工位)和冷却工位(第七工位),且七个工位沿着一条直线排列;所述拨叉机构340用于在装配体在一个工位上加工完成后,将装配体转移到下一个工位上去;在模压成形机主体300外侧则有着多个氮气输送口360,通过将氮气输入到成形舱室350内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;
所述出料组件400用于将装配体送出模压成形机主体300;所述出料组件400包括一个出料门412和一个出料护罩422;所述出料组件400还用于驱动装配体要先后经过这两道出料门和出料护罩时且在同一时间下只有一个出料门或一个出料护罩打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体300内部的氮气保护氛围遭到破坏;
所述机架组件500用于对所述模压成形机主体300形成支撑,同时模压成形机主体300的控制线路会在机架组件500中汇集,然后通过一根软管进入控制台并与其内部电路连接形成控制网络;所述机架组件500还包含部分氮气和冷却水流通管道;所述机架组件500还包括冷却水流量计和氮气流量计,用于检测冷却水和氮气的流量是否达到合格水平。
优选的,作为一种可实施方案;所述控制台100包括正面柜门110,背面柜门120,人机界面130、温度显示仪表140、压力显示仪表150、警示灯160和操作按钮170;
所述正面柜门110用于封闭所述控制台的正面;所述背面柜门120用于封闭所述控制台的背面;在控制台内部,有控制台的电源、各子系统的电源和总电源以及各个控制系统的电路元件;
所述人机界面130用于录入机床的温度、压力、模压时间、模压速度、模压行程工艺参数;所述人机界面130还用于输入选定自动模式或是选定手动模式后,执行对应的控制操作;
所述温度显示仪表140用于实现对每个工位的温度进行监控;所述压力显示仪表150用于对每个工位的压力进行监控;所述人机界面130用于显示氮气保护氛围和冷却水流动是否正常运转;所述警示灯160用于在人机界面130显示氮气保护氛围和冷却水流动非正常运转时执行报警;
所述操作按钮170一共有四个按钮,分别为电源按钮171、启动按钮172、复位按钮173和急停按钮174;所述电源按钮171用于控制机床电源的开关;所述启动按钮172用于控制机床开机;所述复位按钮173用于让模压机的各个运动部件回到设定位置;所述急停按钮174用于机床的紧急停车。
优选的,作为一种可实施方案;所述入料组件200包括感应光电器210、送料机构220、推料机构230、第一进料门机构240和第二进料门机构250;
所述送料机构220包括送料模组221和载物模块222;所述推料机构230包括推料模组231、推料杆232;所述第一进料门机构240包括电动机构241和第一进料门242;所述感应光电器210位于所述送料机构220的近端,且所述推料机构230、所述第一进料门机构240位于所述送料机构220的远端;所述送料模组221用于驱动所述载物模块222沿着所述送料机构220的延伸方向往复运动;所述推料模组231用于驱动所述推料杆232往复运动;所述推料杆232的轴线方向与所述送料机构220的延伸方向垂直;所述电动机构241用于驱动所述第一进料门242沿着竖直方向往复运动;所述第二进料门机构250包括电动机构251和第二进料门252;所述电动机构251用于驱动第二进料门252沿着竖直方向往复运动。
优选的,作为一种可实施方案;所述通用模压机构310在模压成形机主体300中一共有五个,分别对应第一预热工位、第二预热工位、第三预热工位以及第一退火工位和第二退火工位这五个工位;所述模压位模压机构320对应的是模压工位;所述冷却位模压机构330对应的是冷却工位;
所述拨叉机构340用于在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室350;
所述成形舱室350则为模压成形加工的所在位置,通过将来自于氮气输送口360的氮气输入舱室内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;且所述成形舱室350的舱壁内部还设置有若干个冷却水管道,以防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏;
所述氮气输送口360一共有5个,分别分布在成形舱室350顶部的四个角上。
优选的,作为一种可实施方案;所述模压成形机主体300结构中;所述成形舱室350的舱壁内部设置有冷却水管道;所述冷却水管道用于防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏。
优选的,作为一种可实施方案;所述通用模压机构310包括马达311、电缸312、滑块313、导轨314、上模加热模块315、下模加热模块316、压力传感器317;
其中,所述马达311用于带动所述电缸工作;所述电缸312用于驱动所述上模加热模块315沿着所述导轨314的延伸方向往复移动;所述滑块313与所述导轨314滑动配合;所述压力传感器317设置在所述滑块313的两个部件之间。
优选的,作为一种可实施方案;所述上模加热模块315包括有上水冷板315A、上固定板315B、上隔热板315C、上加热板315D、上热电偶315E和上压合板315F;所述上水冷板315A、所述上固定板315B、所述上隔热板315C、所述上加热板315D、所述上压合板315F自上而下依次顺序设置;所述上热电偶315E设置在所述上加热板315D的内部;
所述下模加热模块316包括有下水冷板316A、下固定板316B、下隔热板316C、下加热板316D、下热电偶316E、下压合板316F;所述下压合板316F、所述下加热板316D、所述下隔热板316C、所述下固定板316B、所述下水冷板316A自上而下依次顺序设置;所述下热电偶316E设置在所述下加热板316D的内部;所述上压合板315F与所述下压合板316F之间空间用于容纳装配体;
所述电缸312具体用于带动与其固连的滑块313移动,并通过滑块313与导轨314的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板315F将压力传递给装配体,并通过与下压合板316F相互配合实现对装配体的模压;所述压力传感器317用于始终对电缸312的输出力进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节。
优选的,作为一种可实施方案;所述拨叉机构340包括有伸缩模组341、平移电缸342、拨叉343、右水冷管344和左水冷管345;
其中,所述左水冷管345和所述右水冷管344分别固定连接在所述伸缩模组341的伸出杆的左右两侧;所述伸缩模组341用于同时驱动所述拨叉343、所述左水冷管345和所述右水冷管344沿着Y方向往复运动;
所述平移电缸342的驱动方向垂直于所述伸缩模组341的驱动方向;所述平移电缸342用于驱动所述拨叉343并带动所述伸缩模组341、所述左水冷管345和所述右水冷管344沿着X方向往复运动,同时将装配体运送至下一个工位,并在装配体完成在最后一个工位上的加工过程后送至所述出料组件400上的接驳台;且X方向与Y方向垂直。
优选的,作为一种可实施方案;所述出料组件400包括有出料门机构410、出料护罩机构420、接驳台机构430、推料机构440和冷却机构450和接料板460;
所述出料护罩机构420、所述冷却机构450则设置在所述接驳台机构430上侧;
所述出料门机构410包括电动机构411和出料门412;
所述出料护罩机构420包括电动机构421和出料护罩422;
所述接驳台机构430包括电动机构431和接驳台432;
所述推料机构440包括推料电缸441和推料杆442;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442沿着所述推料机构440的延伸方向往复移动;
所述冷却机构450包括电动机构451和冷却模块452;
其中,所述电动机构431用于驱动接驳台432移动一段距离从而将装配体送至推料杆442的轴线上;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442将装配体推送至冷却模块452的正下方;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442返回至初始位置;所述电动机构451用于驱动冷却模块452竖直向下移动直至冷却模块452与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台100设定的冷却时间后,所述电动机构451用于再次驱动冷却模块452竖直向上移动回到初始位置;所述推料电缸441用于驱动推料杆442将装配体推送至接料板460上,等待操作人员取走;所述推料电缸441还用于再次驱动推料杆442返回至初始位置,最后电动机构431驱动接驳台432返回至初始位置。
相应地,本发明还提供了一种操作方法,其利用上述全电机驱动精密模压成形机,包括如下操作步骤:
入料组件200执行进料操作,包括如下具体步骤:
将模具和预制件的装配体放置到载物模块222上,其会被感应光电器210检测到,然后送料模组221将会驱动载物模块222连同放置在其上的装配体至第一进料门242前并停止,然后由电动机构241驱动第一进料门242向上竖直移动打开,然后送料模组221将会继续驱动载物模块222直至将放置在载物模块222上的装配体送至推料杆232的轴线上;然后推料杆232在推料模组231的驱动下前进直至将装配体推送至第二进料门252前并停止,然后载物模块222在送料模组221的驱动下退回到第一进料门242前并再次停止,进而第一进料门242在电动机构241的驱动下向下竖直移动关闭,载物模块222则在送料模组221的驱动下重新回到初始位置;然后由电动机构251驱动第二进料门252向上竖直移动打开,进而推料模组231驱动推料杆232推动装配体进入模压成形机主体300的第一工位,然后推料模组231再次驱动推料杆232回到第二进料门252门前,接着第二进料门252在电动机构251的驱动下向下竖直移动关闭,最后推料模组231驱动推料杆232回到初始位置,至此入料组件200完成了一个完整的工作流程;
模压成形机主体300执行模压成形操作,包括如下具体步骤:
通用模压机构310执行相应操作:当装配体进入通用模压机构310对应的工位之后,由控制台100控制的马达311开始转动并经由电缸312将旋转运动转化为直线运动,电缸312随之带动与其固连的滑块313移动,并通过滑块313与导轨314的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板315F将压力传递给装配体,并通过与下压合板316F相互配合实现对装配体的模压;在这个过程中,压力传感器317始终对电缸312的输出力进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节;上热电偶315E和下热电偶316E始终对上加热板315D和下加热板316D的温度进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对加热板的输出热量实行闭环调节;
拨叉机构340执行相应转移操作:当装配体完成在一个工位上的加工过程后,首先由电动机构421驱动出料护罩422向下竖直移动关闭,然后由电动机构411驱动出料门412向上竖直移动开启,进而伸缩模组341会驱动拨叉343沿Y方向向前伸出;然后平移电缸342将会在上一步的基础上带动拨叉343沿X方向移动,同时将装配体运送至下一个工位;完成装配体的位移后,首先平移电缸342再次驱动拨叉343沿X方向反向退回一小段距离,然后伸缩模组341带动拨叉343沿Y方向再次反向退回,最后由平移电缸342驱动拨叉343返回至初始位置,然后由电动机构411驱动出料门412向下竖直移动关闭,最后由电动机构421驱动出料护罩422向上竖直移动开启,等待装配体在下一个工位上完成加工过程后,再重复上述流程,直至装配体完成所有工位的加工过程为止;拨叉机构340在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室350至出料组件400的接驳台432;
出料组件400执行出料操作,包括如下具体步骤:
装配体将会被送至接驳台432上,然后首先由电动机构431驱动接驳台432移动一段距离从而将装配体送至推料杆442的轴线上,接着推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至冷却模块452的正下方,然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置;然后电动机构451驱动冷却模块452竖直向下移动直至冷却模块452与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台100设定的冷却时间后,电动机构451再次驱动冷却模块452竖直向上移动回到初始位置,然后推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至接料板460上,等待操作人员取走;然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置,最后电动机构431驱动接驳台432返回至初始位置;至此一个完整的模压工艺流程全部完成。
与现有技术相比,本发明实施例的优点在于:
本发明提供了一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法,分析上述全电机驱动精密模压成形机的主要结构可知:
上述全电机驱动精密模压成形机,其主要由控制台、入料组件、模压成形机主体、出料组件、机架组件等结构组成;
本发明提供的全电机驱动精密模压成形机,其机械结构的大部分驱动机构都选择使用电机驱动方式,上述驱动方式控制精度高,操作方便;使用电机驱动可以保证模具合模速度、位置和成形力的控制精度满足技术要求,进而提升产品质量;
本发明提供的全电机驱动精密模压成形机,其入料组件负责将模具和预制件的装配体(以下简称装配体)送入模压成形机主体,在这个过程中,装配体要先后经过两道进料门且在同一时间下只有一道进料门打开,有效防止空气大量进入成形舱室从而使模压成形机主体内部的氮气保护氛围遭到破坏。模压成形机主体则是对预制件进行加工的场所。本发明提供的全电机驱动精密模压成形机,其出料组件则要负责将装配体送出模压成形机主体,需要说明的是,在这个过程中装配体要经过一个出料门和一个出料护罩,且两个部件依然为一次只开启一个从而有效防止空气大量进入成形舱室从而使模压成形机主体内部的氮气保护氛围遭到破坏。
本发明提供的操作方法,其具有操作方式更加新颖,可控制精度更高,控制方式更加多样,同时大幅提升了模压成形机的产品加工质量以及使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机的主体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的一视角下控制台的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的另一视角下控制台的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的功能按钮的局部放大结构示意图;
图5为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的入料组件的一视角结构示意图;
图6为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的入料组件的另一视角结构示意图;
图7为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的电动机构的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的模压成形机主体的一视角结构示意图;
图9为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的模压成形机主体的另一视角结构示意图;
图10为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的通用模压机构的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的模压位模压机构的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的冷却位模压机构的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的上模加热模块的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的下模加热模块的结构示意图;
图15为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的拨叉机构的结构示意图;
图16为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的出料组件的一视角结构示意图;
图17为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的出料组件的另一视角结构示意图;
图18为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的拨叉在伸缩模组的驱动下的位移示意图;
图19为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的拨叉在平移电缸的驱动下的位移示意图;
图20为本发明实施例提供的全电机驱动精密模压成形机结构中的冷却模块在电动机构的驱动下的位移示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参见图1、图2,本发明实施例提供了一种全电机驱动精密模压成形机,包括控制台100和入料组件200、模压成形机主体300、出料组件400和机架组件500;所述控制台100分别与所述入料组件200、所述模压成形机主体300、所述出料组件400、所述机架组件500电连接;
所述入料组件200用于将模具和预制件的装配体送入模压成形机主体300;所述入料组件200包括至少两个进料门;所述入料组件200还用于驱动装配体要先后经过这两道进料门且在同一时间下只有一道进料门打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体300内部的氮气保护氛围遭到破坏;(很显然,在装配体进入模压成形机主体的过程中需要经过两道进料门,且每次仅有一道进料门开启,这样可以有效防止空气大量进入成形舱室从而使模压成形机主体内部的氮气保护氛围遭到破坏。)
所述模压成形机主体300用于对预制件进行加工;所述模压成形机主体300包括通用模压机构310、模压位模压机构320、冷却位模压机构330、拨叉机构340,成形舱室350和氮气输送口360;所述模压成形机主体300其内部一共设置有七个工位,分别为第一预热工位(第一工位)、第二预热工位(第二工位)、第三预热工位(第三工位)、模压工位(第四工位)、第一退火工位(第五工位)、第二退火工位(第六工位)和冷却工位(第七工位),且七个工位沿着一条直线排列;所述拨叉机构340用于在装配体在一个工位上加工完成后,将装配体转移到下一个工位上去;在模压成形机主体300外侧则有着多个氮气输送口360,通过将氮气输入到成形舱室350内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;(需要说明的是,在这个过程中,氮气将始终通过氮气输送口进入成形舱室内部,由于成形舱室本身并不密封,因此在不断输入氮气的同时也在不断排出成形舱室内部的空气,在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,防止模具和预制件在高温下被氧化)。
所述出料组件400用于将装配体送出模压成形机主体300;所述出料组件400包括一个出料门和一个出料护罩;所述出料组件400还用于驱动装配体要先后经过这两道出料门和出料护罩时且在同一时间下只有一个出料门或一个出料护罩打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体300内部的氮气保护氛围遭到破坏;需要说明的是,在这个过程中装配体要经过一个出料门和一个出料护罩,且两个部件依然为一次只开启一个从而有效防止空气大量进入成形舱室从而使模压成形机主体内部的氮气保护氛围遭到破坏。
所述机架组件500用于对所述模压成形机主体(300)形成支撑。
需要说明的是,上述机架组件500除了用于支撑模压成形机主体300之外,还具有其他作用;即上述机架组件500也是模压成形机主体300的电子线路的集散地,模压成形机主体300的控制线路会在机架组件500中汇集,然后通过一根软管进入控制台并与其内部电路连接形成控制网络。并且包含部分氮气和冷却水流通管道,冷却水流量计和氮气流量计也会安放在机架组件内部,用于检测冷却水和氮气的流量是否达到合格水平。
优选的,作为一种可实施方案;如图2所示,所述控制台100包括正面柜门110,背面柜门120,人机界面130、温度显示仪表140、压力显示仪表150、警示灯160和操作按钮170;
所述正面柜门110用于封闭所述控制台的正面;所述背面柜门120用于封闭所述控制台的背面;在控制台内部,有控制台的电源、各子系统的电源和总电源以及各个控制系统的电路元件。
所述人机界面130用于录入机床的温度、压力、模压时间、模压速度、模压行程等工艺参数;所述人机界面130还用于输入选定自动模式或是选定手动模式后,执行对应的控制操作;
所述温度显示仪表140用于对每个工位的温度进行监控;所述压力显示仪表150用于对每个工位的压力进行监控;所述人机界面130用于显示氮气保护氛围和冷却水流动是否正常运转;所述警示灯160用于在人机界面130显示氮气保护氛围和冷却水流动异常时执行报警;
所述操作按钮170一共有四个按钮,分别为电源按钮171、启动按钮172、复位按钮173和急停按钮174;所述电源按钮171用于控制机床电源的开关;所述启动按钮172用于控制机床开机;所述复位按钮173用于让模压机的各个运动部件回到设定位置;所述急停按钮174用于机床的紧急停车。
如图2和图3所示,在控制台100中,包括正面柜门110,背面柜门120,人机界面130,温度显示仪表140,压力显示仪表150,警示灯160,操作按钮170。启动模压机床之前,需要先打开正面柜门110和背面柜门120,接通机床总电源与各个部件相关的分立电源。
接通电源后,通过人机界面130录入机床的温度、压力、模压时间、模压速度、模压行程等相关工艺参数,选定自动模式后,即可进行光学材料的自动模压过程,选定手动模式后,需要继续通过人机界面130完成机床各个零件的动作的控制。在加工过程中,通过对温度显示仪表140和压力显示仪表150实现对每个工位的温度和压力监控,同时人机界面130自身也会显示氮气保护氛围和冷却水流动是否正常运转。当出现意外状况时,警示灯160会报警,届时可通过摁动操作按钮170中的对应功能按钮进行应对。
如图4所示,在操作按钮170中,一共有四个按钮,分别为电源按钮171,用于控制机床电源的开关;启动按钮172,用于控制机床开机;复位按钮173,用于让模压机的各个运动部件回到设定位置;急停按钮174,用于机床的紧急停车。
优选的,作为一种可实施方案;如图5和图6所示,所述入料组件200包括感应光电器210、送料机构220、推料机构230、第一进料门机构240和第二进料门机构250;
所述送料机构220包括送料模组221和载物模块222;所述推料机构230包括推料模组231、推料杆232;所述第一进料门机构240包括电动机构241和第一进料门242;所述感应光电器210位于所述送料机构220的近端,且所述推料机构230、所述第一进料门机构240位于所述送料机构220的远端;所述送料模组221用于驱动所述载物模块222沿着所述送料机构220的延伸方向往复运动;所述推料模组231用于驱动所述推料杆232往复运动;所述推料杆232的轴线方向与所述送料机构220的延伸方向垂直;所述电动机构241用于驱动所述第一进料门242沿着竖直方向往复运动;所述第二进料门机构250包括电动机构251和第二进料门252;所述电动机构251用于驱动第二进料门252沿着竖直方向往复运动;
需要说明的是,将模具和预制件的装配体(以下简称装配体)放置到载物模块222上,其会被感应光电器210检测到,然后送料模组221将会驱动载物模块222连同放置在其上的装配体至第一进料门242前并停止,然后由电动机构241驱动第一进料门242向上竖直移动打开,然后送料模组221将会继续驱动载物模块222直至将放置在载物模块222上的装配体送至推料杆232的轴线上。然后推料杆232在推料模组231的驱动下前进直至将装配体推送至第二进料门252前并停止,然后载物模块222在送料模组221的驱动下退回到第一进料门242前并再次停止,进而第一进料门242在电动机构241的驱动下向下竖直移动关闭,载物模块222则在送料模组221的驱动下重新回到初始位置。然后由电动机构251驱动第二进料门252向上竖直移动打开,进而推料模组231驱动推料杆232推动装配体进入模压成形机主体300的成形舱室350的第一工位,然后推料模组231再次驱动推料杆232回到第二进料门252门前,接着第二进料门252在电动机构251的驱动下向下竖直移动关闭,最后推料模组231驱动推料杆232回到初始位置,至此入料组件200完成了一个完整的工作流程。
优选的,作为一种可实施方案;所述电动机构241包括有电机241A、齿轮241B和齿条241C;所述电机241A的输出轴与所述齿轮241B转动配合;所述齿轮241B和所述齿条241C啮合;所述电机241A用于驱动所述齿条241C沿直线方向往复运动,进而带动与齿条241C相连的第一进料门242进行直线运动实现第一进料门242的开闭动作;
很显然,如图7所示,在电动机构241中,包括有电机241A、齿轮241B和齿条241C,通过在控制台100发出的指令控制电机241A转动并带动与其装配在一起的齿轮241B一起转动,并通过齿轮241B和齿条241C的啮合关系将齿轮241B的旋转运动转化为齿条241C的直线运动,进而带动与齿条241C相连的第一进料门242进行直线运动实现第一进料门242的开闭功能。需要说明的是,与电动机构241基本类似的还有电动机构251,电动机构411、电动机构421、电动机构431和电动机构451,其运转原理基本相同。
优选的,作为一种可实施方案;所述模压成形机主体300包括通用模压机构310,模压位模压机构320、冷却位模压机构330,拨叉机构340,成形舱室350和氮气输送口360;
所述通用模压机构310在模压成形机主体300中一共有五个,分别对应第一预热工位(第一工位)、第二预热工位(第二工位)、第三预热工位(第三工位)以及第一退火工位(第五工位)和第二退火工位(第六工位)这五个工位;所述模压位模压机构320对应的是模压工位(第四工位);所述冷却位模压机构330对应的是冷却工位(第七工位);
所述拨叉机构340用于在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室350;
所述成形舱室350则为模压成形加工的所在位置,通过将来自于氮气输送口360的氮气输入舱室内部,保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;且所述成形舱室350的舱壁内部还设置有若干个冷却水管道,以防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏;
所述氮气输送口360一共有5个,分别分布在成形舱室350顶部的四个角上。
所述模压成形机主体300结构中;所述成形舱室350的舱壁内部设置有冷却水管道;所述冷却水管道用于防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏。
需要说明的是,如图8和图9所示,在模压成形机主体300中,包括有通用模压机构310,模压位模压机构320、冷却位模压机构330,拨叉机构340,成形舱室350和氮气输送口360。需要注意的是通用模压机构310在模压成形机主体300中一共有五个,分别对应第一预热工位(第一工位)、第二预热工位(第二工位)、第三预热工位(第三工位)以及第一退火工位(第五工位)和第二退火工位(第六工位)这五个工位,除了因工位用途不同导致的零件规格,输出压力不同外,五个模压机构并无本质差别,因此仅对第一预热工位(第一工位)对应的通用模压机构310在下文中进行具体介绍。而模压位模压机构320对应的是模压工位(第四工位),冷却位模压机构对应的是冷却工位(第七工位),这两个工位的模压机构的具体结构与通用模压机构310有着较为明显的不同,因此在下文中具体分析。拨叉机构340则负责在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室350。成形舱室350则为模压成形加工的所在位置,通过将来自于氮气输送口360的氮气输入舱室内部,保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化,同时成形舱室350的舱壁内部具有大量的冷却水管道,以防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏。需要注意的是,氮气输送口一共有5个,分别分布在成形舱室350顶部的四个角上,因其结构基本相同,因此不做赘述,根据用户的需要,可以选择将其中的数个堵上,或者将其全部开启并与氮气源链接以实现对成形舱室350内部的氮气氛围的宏观调整。
优选的,作为一种可实施方案;所述通用模压机构310包括马达311、电缸312、滑块313、导轨314、上模加热模块315、下模加热模块316、压力传感器317;
其中,所述马达311用于带动所述电缸工作;所述电缸312用于驱动所述上模加热模块315沿着所述导轨314的延伸方向往复移动;所述滑块313与所述导轨314滑动配合;所述压力传感器317设置在所述滑块313的两个部件之间。
优选的,作为一种可实施方案;所述上模加热模块315包括有上水冷板315A、上固定板315B、上隔热板315C、上加热板315D、上热电偶315E和上压合板315F;所述上水冷板315A、所述上固定板315B、所述上隔热板315C、所述上加热板315D、所述上压合板315F自上而下依次顺序设置;所述上热电偶315E设置在所述上加热板315D的内部;
所述下模加热模块316包括有下水冷板316A、下固定板316B、下隔热板316C、下加热板316D、下热电偶316E、下压合板316F;所述下压合板316F、所述下加热板316D、所述下隔热板316C、所述下固定板316B、所述下水冷板316A自上而下依次顺序设置;所述下热电偶316E设置在所述下加热板316D的内部;所述上压合板315F与所述下压合板316F之间空间用于容纳装配体;
所述电缸312具体用于带动与其固连的滑块313移动,并通过滑块313与导轨314的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板315F将压力传递给装配体,并通过与下压合板316F相互配合实现对装配体的模压;所述压力传感器317用于始终对电缸312的输出力进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节。
需要说明的是,如图10所示,在通用模压机构310中,包含有马达311、电缸312、滑块313、导轨314、上模加热模块315、下模加热模块316、压力传感器317。
如图11所示,在模压位模压机构320中,包含有马达321、减速器322、电缸323、滑块324、导轨325、上模加热模块326、下模加热模块327、压力传感器328。
如图12所示,在冷却位模压机构330中,包含有马达331、电缸332、滑块333、导轨334、上模冷却模块335、下模冷却模块336、压力传感器337。
如图13所示,在上模加热模块315中,包含有上水冷板315A、上固定板315B、上隔热板315C、上加热板315D、上热电偶315E和上压合板315F。
如图14所示,在下模加热模块316中,包含有下水冷板316A、下固定板316B、下隔热板316C、下加热板316D、下热电偶316E、下压合板316F。
当装配体进入通用模压机构310对应的工位之后,由控制台100控制的马达311开始转动并经由电缸312将旋转运动转化为直线运动,电缸312随之带动与其固连的滑块313移动,并通过滑块313与导轨314的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板315F将压力传递给装配体,并通过与下压合板316F相互配合实现对装配体的模压。在这个过程中,压力传感器317始终对电缸312的输出力进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节。同理,上热电偶315E和下热电偶316E始终对上加热板315D和下加热板316D的温度进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对加热板的输出热量实行闭环调节。上固定板315B和下固定板316B分别安装在上水冷板315A和上隔热板315C、下水冷板316A和下隔热板316C之间从而使零件的安装更加牢固,在全部加热过程中,由于有上隔热板315C和下隔热板316C的存在,上加热板315D和下加热板316D产生的温度不会过快的传导至上水冷板315A和下水冷板316A,同时冷却水经由水冷管道进入上水冷板315A和下水冷板316A并始终保持流动带走传导而来的热量,防止高温下的上加热板315D和下加热板316D对模压成形机主体300造成损害。此外,需要注意的是,在模压成形机主体300中,每两个通用模压机构310或模压位模压机构320共用一个下水冷板316A。
模压位模压机构320与通用模压机构310的结构大体相似,区别在于在马达321和电缸323之间装有减速器322,通过减速器降低马达321的转速,从而在功率不发生变化的情况下获得更大的输出力,有效的扩大了模压工位的出力范围。此外,模压位模压机构320的上模加热模块326和下模加热模块327与通用模压机构的上模加热模块315和下模加热模块316在结构上没有差异。
冷却位模压机构330与通用模压机构310的结构也大体相似,区别在于上模冷却模块335和下模冷却模块336内部安装的不再是加热棒而是冷却水管道,用来对装配体进行直接冷却,且下模冷却模块336由一个零件单独组成。
优选的,作为一种可实施方案;所述拨叉机构340包括有伸缩模组341、平移电缸342、拨叉343、右水冷管344和左水冷管345;
其中,所述左水冷管345和所述右水冷管344分别固定连接在所述伸缩模组341的伸出杆的左右两侧;所述伸缩模组341用于同时驱动所述拨叉343、所述左水冷管345和所述右水冷管344沿着Y方向往复运动;
所述平移电缸342的驱动方向垂直于所述伸缩模组341的驱动方向;所述平移电缸342用于驱动所述拨叉343连同所述伸缩模组341、所述左水冷管345和所述右水冷管344沿着X方向往复运动,同时将装配体运送至下一个工位,并在装配体完成在最后一个工位上的加工过程后送至所述出料组件400上的接驳台;且X方向与Y方向垂直。
优选的,作为一种可实施方案;所述出料组件400包括有出料门机构410、出料护罩机构420、接驳台机构430、推料机构440和冷却机构450和接料板460;
所述出料护罩机构420、所述冷却机构450则设置在所述接驳台机构430上侧;
所述出料门机构410包括电动机构411和出料门412;
所述出料护罩机构420包括电动机构421和出料护罩422;
所述接驳台机构430包括电动机构431和接驳台432;
所述推料机构440包括推料电缸441和推料杆442;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442沿着所述推料机构440的延伸方向往复移动;
所述冷却机构450包括电动机构451和冷却模块452;
其中,所述电动机构431用于驱动接驳台432移动一段距离从而将装配体送至推料杆442的轴线上;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442将装配体推送至冷却模块452的正下方;所述推料电缸441用于驱动所述推料杆442返回至初始位置;所述电动机构451用于驱动冷却模块452竖直向下移动直至冷却模块452与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台100设定的冷却时间后,所述电动机构451用于再次驱动冷却模块452竖直向上移动回到初始位置;所述推料电缸441用于驱动推料杆442将装配体推送至接料板460上,等待操作人员取走;所述推料电缸441还用于再次驱动推料杆442返回至初始位置,最后电动机构431驱动接驳台432返回至初始位置。
需要说明的是,如图15所示,在拨叉机构340中,包含有伸缩模组341、平移电缸342、拨叉343、右水冷管344和左水冷管345。
如图16和图17所示,在出料组件400中,包含有出料门机构410、出料护罩机构420、接驳台机构430、推料机构440、冷却机构450和接料板460。
当装配体完成在一个工位上的加工过程后,首先由电动机构421驱动出料护罩422向下竖直移动关闭,然后由电动机构411驱动出料门412向上竖直移动开启,进而伸缩模组341会驱动拨叉343沿Y方向向前伸出,如图18所示;然后平移电缸342将会在上一步的基础上带动拨叉343沿X方向移动,同时将装配体运送至下一个工位,如图19所示。完成装配体的位移后,首先平移电缸342再次驱动拨叉343沿X方向反向退回一小段距离,然后伸缩模组341带动拨叉343沿Y方向再次反向退回,最后由平移电缸342驱动拨叉343返回至初始位置,然后电动机构411驱动出料门412向下竖直移动关闭,最后电动机构421驱动出料护罩422向上竖直移动开启,等待装配体在下一个工位上完成加工过程后,再重复上述流程,直至装配体完成所有工位的加工过程为止。
当装配体完成在最后一个工位上的加工过程后,将会同样重复一遍上述流程,完成上述流程后,装配体将会被送至接驳台432上,然后首先由电动机构431驱动接驳台432移动一段距离从而将装配体送至推料杆442的轴线上,接着推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至冷却模块452的正下方,然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置。然后电动机构451驱动冷却模块452竖直向下移动直至冷却模块452与装配体相互接触为止,如图20所示。至装配体经过控制台100设定的冷却时间后,电动机构451再次驱动冷却模块452竖直向上移动回到初始位置,然后推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至接料板460上,等待操作人员取走;然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置,最后电动机构431驱动接驳台432返回至初始位置。至此一个完整的模压工艺流程全部完成。
相应地,本发明还提供了一种操作方法,其利用全电机驱动精密模压成形机,包括如下操作步骤:
入料组件200执行进料操作,包括如下具体步骤:
将模具和预制件的装配体放置到载物模块222上,其会被感应光电器210检测到,然后送料模组221将会驱动载物模块222连同放置在其上的装配体至第一进料门242前并停止,然后由电动机构241驱动第一进料门242向上竖直移动打开,然后送料模组221将会继续驱动载物模块222直至将放置在载物模块222上的装配体送至推料杆232的轴线上;然后推料杆232在推料模组231的驱动下前进直至将装配体推送至第二进料门252前并停止,然后载物模块222在送料模组221的驱动下退回到第一进料门242前并再次停止,进而第一进料门242在电动机构241的驱动下向下竖直移动关闭,载物模块222则在送料模组221的驱动下重新回到初始位置;然后由电动机构251驱动第二进料门252向上竖直移动打开,进而推料模组231驱动推料杆232推动装配体进入模压成形机主体300的第一工位,然后推料模组231再次驱动推料杆232回到第二进料门252门前,接着第二进料门252在电动机构251的驱动下向下竖直移动关闭,最后推料模组231驱动推料杆232回到初始位置,至此入料组件200完成了一个完整的工作流程;
模压成形机主体300执行模压成形操作,包括如下具体步骤:
通用模压机构310执行相应操作:当装配体进入通用模压机构310对应的工位之后,由控制台100控制的马达311开始转动并经由电缸312将旋转运动转化为直线运动,电缸312随之带动与其固连的滑块313移动,并通过滑块313与导轨314的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板315F将压力传递给装配体,并通过与下压合板316F相互配合实现对装配体的模压;在这个过程中,压力传感器317始终对电缸312的输出力进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节;上热电偶315E和下热电偶316E始终对上加热板315D和下加热板316D的温度进行记录并反馈到控制台100,由控制台100根据反馈结果和预定参数的比较结果对加热板的输出热量实行闭环调节;
需要说明的是,上固定板315B和下固定板316B分别安装在上水冷板315A和上隔热板315C、下水冷板316A和下隔热板316C之间从而使零件的安装更加牢固,在全部加热过程中,由于有上隔热板315C和下隔热板316C的存在,上加热板315D和下加热板316D产生的温度不会过快的传导至上水冷板315A和下水冷板316A,同时冷却水经由水冷管道进入上水冷板315A和下水冷板316A并始终保持流动带走传导而来的热量,防止高温下的上加热板315D和下加热板316D对模压成形机主体300造成损害。此外,需要注意的是,在模压成形机主体300中,每两个通用模压机构310或模压位模压机构320共用一个下水冷板316A;
拨叉机构340执行相应转移操作:当装配体完成在一个工位上的加工过程后,首先由电动机构421驱动出料护罩422向下竖直移动关闭,然后由电动机构411驱动出料门412向上竖直移动开启,进而伸缩模组341会驱动拨叉343沿Y方向向前伸出;然后平移电缸342将会在上一步的基础上带动拨叉343沿X方向移动,同时将装配体运送至下一个工位;完成装配体的位移后,首先由平移电缸342再次驱动拨叉343沿X方向反向退回一小段距离,然后伸缩模组341带动拨叉343沿Y方向再次反向退回,最后由平移电缸342驱动拨叉343返回至初始位置,然后由电动机构411驱动出料门412向下竖直移动关闭,最后由电动机构421驱动出料护罩422向上竖直移动开启,等待装配体在下一个工位上完成加工过程后,再重复上述流程,直至装配体完成所有工位的加工过程为止;拨叉机构340在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室350至出料组件400的接驳台432;
出料组件400执行出料操作,包括如下具体步骤:
装配体将会被送至接驳台432上,然后首先由电动机构431驱动接驳台432移动一段距离从而将装配体送至推料杆442的轴线上,接着推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至冷却模块452的正下方,然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置;然后电动机构451驱动冷却模块452竖直向下移动直至冷却模块452与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台100设定的冷却时间后,电动机构451再次驱动冷却模块452竖直向上移动回到初始位置,然后推料电缸441驱动推料杆442将装配体推送至接料板460上,等待操作人员取走;然后推料电缸441再次驱动推料杆442返回至初始位置,最后电动机构431驱动接驳台432返回至初始位置;至此一个完整的模压工艺流程全部完成。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,包括控制台(100)和入料组件(200)、模压成形机主体(300)、出料组件(400)和机架组件(500);
所述控制台(100)分别与所述入料组件(200)、所述模压成形机主体(300)、所述出料组件(400)、所述机架组件(500)电连接;
所述入料组件(200)用于将模具和预制件的装配体送入模压成形机主体(300);所述入料组件(200)包括至少两个进料门;所述入料组件(200)还用于驱动装配体要先后经过这两道进料门且在同一时间下只有一道进料门打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体(300)内部的氮气保护氛围遭到破坏;
所述模压成形机主体(300)用于对预制件进行加工;所述模压成形机主体(300)包括通用模压机构(310)、模压位模压机构(320)、冷却位模压机构(330)、拨叉机构(340),成形舱室(350)和氮气输送口(360);所述模压成形机主体(300)其内部一共设置有七个工位,分别为第一预热工位、第二预热工位、第三预热工位、模压工位、第一退火工位、第二退火工位和冷却工位,且七个工位沿着一条直线排列;所述拨叉机构(340)用于在装配体在一个工位上加工完成后,将装配体转移到下一个工位上去;在模压成形机主体(300)外侧则有着多个氮气输送口(360),通过将氮气输入到成形舱室(350)内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;
所述出料组件(400)用于将装配体送出模压成形机主体(300);所述出料组件(400)包括一个出料门(412)和一个出料护罩(422);所述出料组件(400)还用于驱动装配体要先后经过这一道出料门和一道出料护罩时且在同一时间下只有一个出料门或一个出料护罩打开,用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体(300)内部的氮气保护氛围遭到破坏;
所述机架组件(500)用于对所述模压成形机主体(300)形成支撑,同时模压成形机主体(300)的控制线路会在机架组件(500)中汇集,然后通过一根软管进入控制台并与其内部电路连接形成控制网络;所述机架组件(500)还包含部分氮气和冷却水流通管道;所述机架组件(500)还包括冷却水流量计和氮气流量计,用于检测冷却水和氮气的流量是否达到合格水平。
2.如权利要求1所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述控制台(100)包括正面柜门(110),背面柜门(120),人机界面(130)、温度显示仪表(140)、压力显示仪表(150)、警示灯(160)和操作按钮(170);
所述正面柜门(110)用于封闭所述控制台的正面;所述背面柜门(120)用于封闭所述控制台的背面;在控制台内部,有控制台的电源、各子系统的电源和总电源以及各个控制系统的电路元件;
所述人机界面(130)用于录入机床的温度、压力、模压时间、模压速度、模压行程工艺参数;所述人机界面(130)还用于输入选定自动模式或是选定手动模式后,执行对应的控制操作;
所述温度显示仪表(140)用于实现对每个工位的温度进行监控;所述压力显示仪表(150)用于对每个工位的压力进行监控;所述人机界面(130)用于显示氮气保护氛围和冷却水流动是否正常运转;所述警示灯(160)用于在人机界面(130)显示氮气保护氛围和冷却水流动非正常运转时执行报警;
所述操作按钮(170)一共有四个按钮,分别为电源按钮(171)、启动按钮(172)、复位按钮(173)和急停按钮(174);所述电源按钮(171)用于控制机床电源的开关;所述启动按钮(172)用于控制机床开机;所述复位按钮(173)用于让模压机的各个运动部件回到设定位置;所述急停按钮(174)用于机床的紧急停车。
3.如权利要求2所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述入料组件(200)包括感应光电器(210)、送料机构(220)、推料机构(230)、第一进料门机构(240)和第二进料门机构(250);
所述送料机构(220)包括送料模组(221)和载物模块(222);所述推料机构(230)包括推料模组(231)、推料杆(232);所述第一进料门机构(240)包括电动机构(241)和第一进料门(242);所述感应光电器(210)位于所述送料机构(220)的近端,且所述推料机构(230)、所述第一进料门机构(240)位于所述送料机构(220)的远端;所述送料模组(221)用于驱动所述载物模块(222)沿着所述送料机构(220)的延伸方向往复运动;所述推料模组(231)用于驱动所述推料杆(232)往复运动;所述推料杆(232)的轴线方向与所述送料机构(220)的延伸方向垂直;所述电动机构(241)用于驱动所述第一进料门(242)沿着竖直方向往复运动;所述第二进料门机构(250)包括电动机构(251)和第二进料门(252);所述电动机构(251)用于驱动第二进料门(252)沿着竖直方向往复运动。
4.如权利要求3所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述通用模压机构(310)在模压成形机主体(300)中一共有五个,分别对应第一预热工位、第二预热工位、第三预热工位以及第一退火工位和第二退火工位这五个工位;所述模压位模压机构(320)对应的是模压工位;所述冷却位模压机构(330)对应的是冷却工位;
所述拨叉机构(340)用于在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室(350);
所述成形舱室(350)则为模压成形加工的所在位置,通过将来自于氮气输送口(360)的氮气输入舱室内部,用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围,进而防止预制件和模具在高温下被氧化;且所述成形舱室(350)的舱壁内部还设置有若干个冷却水管道,以防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏;
所述氮气输送口(360)一共有5个,分别分布在成形舱室(350)顶部的四个角上。
5.如权利要求4所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述模压成形机主体(300)结构中;所述成形舱室(350)的舱壁内部设置有冷却水管道;所述冷却水管道用于防止机体在对装配体进行加热时被加热所产生的高温损坏。
6.如权利要求5所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述通用模压机构(310)包括马达(311)、电缸(312)、滑块(313)、导轨(314)、上模加热模块(315)、下模加热模块(316)、压力传感器(317);
其中,所述马达(311)用于带动所述电缸工作;所述电缸(312)用于驱动所述上模加热模块(315)沿着所述导轨(314)的延伸方向往复移动;所述滑块(313)与所述导轨(314)滑动配合;所述压力传感器(317)设置在所述滑块(313)的两个部件之间。
7.如权利要求6所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述上模加热模块(315)包括有上水冷板(315A)、上固定板(315B)、上隔热板(315C)、上加热板(315D)、上热电偶(315E)和上压合板(315F);所述上水冷板(315A)、所述上固定板(315B)、所述上隔热板(315C)、所述上加热板(315D)、所述上压合板(315F)自上而下依次顺序设置;所述上热电偶(315E)设置在所述上加热板(315D)的内部;
所述下模加热模块(316)包括有下水冷板(316A)、下固定板(316B)、下隔热板(316C)、下加热板(316D)、下热电偶(316E)、下压合板(316F);所述下压合板(316F)、所述下加热板(316D)、所述下隔热板(316C)、所述下固定板(316B)、所述下水冷板(316A)自上而下依次顺序设置;所述下热电偶(316E)设置在所述下加热板(316D)的内部;所述上压合板(315F)与所述下压合板(316F)之间空间用于容纳装配体;
所述电缸(312)具体用于带动与其固连的滑块(313)移动,并通过滑块(313)与导轨(314)的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板(315F)将压力传递给装配体,并通过与下压合板(316F)相互配合实现对装配体的模压;所述压力传感器(317)用于始终对电缸(312)的输出力进行记录并反馈到控制台(100),由控制台(100)根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节。
8.如权利要求4所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述拨叉机构(340)包括有伸缩模组(341)、平移电缸(342)、拨叉(343)、右水冷管(344)和左水冷管(345);
其中,所述左水冷管(345)和所述右水冷管(344)分别固定连接在所述伸缩模组(341)的伸出杆的左右两侧;所述伸缩模组(341)用于同时驱动所述拨叉(343)、所述左水冷管(345)和所述右水冷管(344)沿着Y方向往复运动;
所述平移电缸(342)的驱动方向垂直于所述伸缩模组(341)的驱动方向;所述平移电缸(342)用于驱动所述拨叉(343)并带动所述伸缩模组(341)、所述左水冷管(345)和所述右水冷管(344)沿着X方向往复运动,同时将装配体运送至下一个工位,并在装配体完成在最后一个工位上的加工过程后送至所述出料组件(400)上的接驳台;且X方向与Y方向垂直。
9.如权利要求7所述的全电机驱动精密模压成形机,其特征在于,
所述出料组件(400)包括有出料门机构(410)、出料护罩机构(420)、接驳台机构(430)、推料机构(440)和冷却机构(450)和接料板(460);
所述出料护罩机构(420)、所述冷却机构(450)则设置在所述接驳台机构(430)上侧;
所述出料门机构(410)包括电动机构(411)和出料门(412);
所述出料护罩机构(420)包括电动机构(421)和出料护罩(422);
所述接驳台机构(430)包括电动机构(431)和接驳台(432);
所述推料机构(440)包括推料电缸(441)和推料杆(442);所述推料电缸(441)用于驱动所述推料杆(442)沿着所述推料机构(440)的延伸方向往复移动;
所述冷却机构(450)包括电动机构(451)和冷却模块(452);
其中,所述电动机构(431)用于驱动接驳台(432)移动一段距离从而将装配体送至推料杆(442)的轴线上;所述推料电缸(441)用于驱动所述推料杆(442)将装配体推送至冷却模块(452)的正下方;所述推料电缸(441)用于驱动所述推料杆(442)返回至初始位置;所述电动机构(451)用于驱动冷却模块(452)竖直向下移动直至冷却模块(452)与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台(100)设定的冷却时间后,所述电动机构(451)用于再次驱动冷却模块(452)竖直向上移动回到初始位置;所述推料电缸(441)用于驱动推料杆(442)将装配体推送至接料板(460)上,等待操作人员取走;所述推料电缸(441)还用于再次驱动推料杆(442)返回至初始位置,最后电动机构(431)驱动接驳台(432)返回至初始位置。
10.一种操作方法,其特征在于,其利用权利要求9所述全电机驱动精密模压成形机,包括如下操作步骤:
入料组件(200)执行进料操作,包括如下具体步骤:
将模具和预制件的装配体放置到载物模块(222)上,其会被感应光电器(210)检测到,然后送料模组(221)将会驱动载物模块(222)连同放置在其上的装配体至第一进料门(242)前并停止,然后由电动机构(241)驱动第一进料门(242)向上竖直移动打开,然后送料模组(221)将会继续驱动载物模块(222)直至将放置在载物模块(222)上的装配体送至推料杆(232)的轴线上;然后推料杆(232)在推料模组(231)的驱动下前进直至将装配体推送至第二进料门(252)前并停止,然后载物模块(222)在送料模组(221)的驱动下退回到第一进料门(242)前并再次停止,进而第一进料门(242)在电动机构(241)的驱动下向下竖直移动关闭,载物模块(222)则在送料模组(221)的驱动下重新回到初始位置;然后由电动机构(251)驱动第二进料门(252)向上竖直移动打开,进而推料模组(231)驱动推料杆(232)推动装配体进入模压成形机主体(300)的第一工位,然后推料模组(231)再次驱动推料杆(232)回到第二进料门(252)门前,接着第二进料门(252)在电动机构(251)的驱动下向下竖直移动关闭,最后推料模组(231)驱动推料杆(232)回到初始位置,至此入料组件(200)完成了一个完整的工作流程;
模压成形机主体(300)执行模压成形操作,包括如下具体步骤:
通用模压机构(310)执行相应操作:当装配体进入通用模压机构(310)对应的工位之后,由控制台(100)控制的马达(311)开始转动并经由电缸(312)将旋转运动转化为直线运动,电缸(312)随之带动与其固连的滑块(313)移动,并通过滑块(313)与导轨(314)的配合实现运动路径的准直,最后经由上压合板(315F)将压力传递给装配体,并通过与下压合板(316F)相互配合实现对装配体的模压;在这个过程中,压力传感器(317)始终对电缸(312)的输出力进行记录并反馈到控制台(100),由控制台(100)根据反馈结果和预定参数的比较结果对电缸的输出力实行闭环调节;上热电偶(315E)和下热电偶(316E)始终对上加热板(315D)和下加热板(316D)的温度进行记录并反馈到控制台(100),由控制台(100)根据反馈结果和预定参数的比较结果对加热板的输出热量实行闭环调节;
拨叉机构(340)执行相应转移操作:当装配体完成在一个工位上的加工过程后,首先由电动机构(421)驱动出料护罩(422)向下竖直移动关闭,然后由电动机构(411)驱动出料门(412)向上竖直移动开启,进而伸缩模组(341)会驱动拨叉(343)沿Y方向向前伸出;然后平移电缸(342)将会在上一步的基础上带动拨叉(343)沿X方向移动,同时将装配体运送至下一个工位;完成装配体的位移后,首先平移电缸(342)再次驱动拨叉(343)沿X方向反向退回一小段距离,然后伸缩模组(341)带动拨叉(343)沿Y方向再次反向退回,最后由平移电缸(342)驱动拨叉(343)返回至初始位置,然后由电动机构(411)驱动出料门(412)向下竖直移动关闭,最后由电动机构(421)驱动出料护罩(422)向上竖直移动开启,等待装配体在下一个工位上完成加工过程后,再重复上述流程,直至装配体完成所有工位的加工过程为止;拨叉机构(340)在装配体完成一个工位上的加工过程后将其转移至下一个工位并最终将其送出成形舱室(350)至出料组件(400)的接驳台(432);
出料组件(400)执行出料操作,包括如下具体步骤:
装配体将会被送至接驳台(432)上,然后首先由电动机构(431)驱动接驳台(432)移动一段距离从而将装配体送至推料杆(442)的轴线上,接着推料电缸(441)驱动推料杆(442)将装配体推送至冷却模块(452)的正下方,然后推料电缸(441)再次驱动推料杆(442)返回至初始位置;然后电动机构(451)驱动冷却模块(452)竖直向下移动直至冷却模块(452)与装配体相互接触为止;至装配体经过控制台(100)设定的冷却时间后,电动机构(451)再次驱动冷却模块(452)竖直向上移动回到初始位置,然后推料电缸(441)驱动推料杆(442)将装配体推送至接料板(460)上,等待操作人员取走;然后推料电缸(441)再次驱动推料杆(442)返回至初始位置,最后电动机构(431)驱动接驳台(432)返回至初始位置;至此一个完整的模压工艺流程全部完成。
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