CN108246892A - 一种模具自动闭环调节加工装置 - Google Patents

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    • B23P23/06—Metal-working plant comprising a number of associated machines or apparatus

Abstract

本发明公开了一种模具自动闭环调节加工装置。该模具自动闭环调节加工装置包括依次相连接的冲压设备、清洗机、在线检测设备、激光焊接机、落料机和自动包装机，其中，冲压设备中具有相互连接的一个模具和一台伺服电机，并且伺服电机能够对模具进行调节；而在线检测设备和伺服电机均与一个分析系统相连接。本发明中的模具自动闭环调节加工装置采用了闭环智能模控系统，并集成在线检测、清洗、激光焊接及机械手包装制造过程，能够根据产品的检测结果对冲压设备实时进行调整，缩短了产品的制造周期，节省了人力物力，并且增加了产品在批量生产制造中的良品率，符合产品的大批量中对速度和品质的需求。

Description

一种模具自动闭环调节加工装置
技术领域
本发明涉及加工设备领域，特别涉及一种模具自动闭环调节加工装置。
背景技术
在传统的冲压制造中，基本上都是采用单工序进行制造，即对产品的冲压、清洗、焊接以及包装等工序彼此之间都是独立进行的，而冲压产品在制造后对其质量和尺寸进行检测，也往都是从生产线上取下后进行离线检测，而非实时检测。如果冲压设备在设置上存在问题，则要在检测到产品不合格后，才能够根据具体情况停止加工并对冲压设备进行适当的调节。这样一来，就需要为每个制造单元建立仓储单元，并且在每个单元均需要相关作业人员进行操作，同时在检测到不合格产品之前又会加工出了一批不合格的产品。一方面，该加工过程的复杂程度较高，使得产品的制造周期较长；另一方面，需要耗费大量的人力物力，提高了加工成本，此外，还增加了产品产生批量不良的几率，不符合产品的大批量中对速度和品质的需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种模具自动闭环调节加工装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种模具自动闭环调节加工装置，包括依次相连接的冲压设备、清洗机、在线检测设备、激光焊接机、落料机和自动包装机，其中，冲压设备中具有相互连接的一个模具和一台伺服电机，并且伺服电机能够对模具进行调节；而在线检测设备和伺服电机均与一个分析系统相连接。
本发明中的模具自动闭环调节加工装置采用了闭环智能模控系统，并集成在线检测、清洗、激光焊接及机械手包装制造过程，能够根据产品的检测结果对冲压设备实时进行调整，缩短了产品的制造周期，节省了人力物力，并且增加了产品在批量生产制造中的良品率，符合产品的大批量制造中对速度和品质的需求。
在一些实施方式中，模具从上到下分别设有上模座、上垫板、上夹板、上背板、上脱料板、下脱料板、下垫板和下模座。由此，设置了模具的各组成板块，明确了模具放入具体结构。
在一些实施方式中，模具上设有一根竖直的移动杆，移动杆插入到上垫板、上夹板、上背板和上脱料板中。由此，能够在移动杆的底部安装合适的部位，以对安装在模具上的产品进行推动或者间接推动，以及进行冲压工作。
在一些实施方式中，伺服电机上连接有一根水平的调整杆，调整杆插入到上垫板中，调整杆的末端与移动杆的顶端均设有相互对应的倾斜面。由此，能够通过伺服电机的转动水平移动调整杆的位置，使得调整杆的末端的倾斜面能够与移动杆的顶端的倾斜面相接触，以推动移动杆在竖直方向上进行移动。
在一些实施方式中，移动杆的底端设有冲头，下脱料板的中央设有下模刀口，其中冲头与下模刀口相对应。由此，能够使用冲头挤压推动位于下模刀口上的产品，从而在竖直方向上调节产品的位置，以方便对产品进行冲压加工。
在一些实施方式中，移动杆的底端设有插刀，下脱料板的中央的一侧设有一个侧推滑块，其中插刀的底部与侧推滑块的顶部均设有相互对应的倾斜面。由此，由此，能够使用插刀挤压推动侧推滑块，从而在水平方向上调节产品的位置，以方便对产品进行冲压加工。
在一些实施方式中，下脱料板的中央的另一侧通过一个弹性连接件与侧推滑块相连接。由此，能够在侧推滑块在不受插刀的挤压推动时，能够自动复位。
在一些实施方式中，下脱料板上靠近侧推滑块的一侧设有一块下模顶料块，而在上脱料板上设有一块与下模顶料块相对应的压料入块。由此，能够将产品在调整到合适的位置后进行加工。
在一些实施方式中，伺服电机通过一个同步螺纹套筒与调整杆相连接。由此，能够设置伺服电机与调整杆的连接方式，以方便地通过伺服电机的转动使调整杆进行水平运动。
在一些实施方式中，调整杆的宽度范围为2mm～15mm。由此，能够设置相应部位的尺寸。
附图说明
图1为本发明的模具自动闭环调节加工装置的结构图；
图2为本发明一实施方式的模具的结构图；
图3为本发明另一实施方式的模具的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种模具自动闭环调节加工装置。如图1所示，该装置包括冲压设备1、清洗机2、在线检测设备3、激光焊接机4、落料机5和自动包装机6等多台加工设备，其中各加工设备之间一般根据上述顺序通过一条料带依次相连接，而在个别设备，比如落料机5和自动包装机6之间的连接方式有所不同，并且最终形成一个集成式自动加工系统，能够自动完成对产品的冲压加工、清洗、检测、激光焊接、落料和包装等工序。
在冲压设备1中固定设置有一个特制的模具10，以用于对产品进行冲压加工，而在模具10上连接有一台伺服电机100，其中伺服电机100能够对特制的模具10进行一定的控制，以根据需要对放置在模具10上的产品进行适当的调节加工。
在线检测设备3还与一个分析系统7相连接，而该分析系统7同时与伺服电机100相连接，在线检测设备3可以是摄像装置等设备，其能够对冲压加工后的产品的相关参数进行检测，并将结果发送到分析系统7，而分析系统7能够向伺服电机100发出信号以控制其运行。由此，冲压设备1、清洗机2、在线检测设备3和分析系统7共同组成了一个闭环智能模控系统，该系统能够根据对产品的检测结果对冲压设备1实时进行调整。
在使用本发明中的加工装置时，在将产品上料到料带上后，产品会随着料带被运送到冲压设备1上，由冲压设备1对产品进行冲压加工；然后产品会被运送到清洗机2上，由清洗机2对产品进行清洗，除去产品上因冲压加工而产生的碎屑和油渍等污染物；再然后，产品会被运送到在线检测设备3上，并由在线检测设备3对其相应的参数进行检测，其中所检测的产品的参数可以是尺寸、角度或平面度等；经过检测后的产品会被运送到激光焊接机4并受到激光焊接加工，然后被运送到落料机5处进行落料，并在落料到自动包装机6上后进行自动包装，由此能够自动完成产品的整个加工流程。
其中，在线检测设备3在对产品进行检测时，能够将检测到的结果发送到分析系统7，而经过分析系统7对检测结果进行计算分析后，如果认为检测到产品的相应参数不合格，则会发送信号到伺服电机100，使伺服电机100进行一定程度的运转，并对与其相连接的模具10进行一定程度的调节控制，从而对位于模具上的产品进行适当的调节加工果，以使进行冲压加工后的产品的参数更加符合要求。其中，根据不合格产品的所检测的参数的不同，往往需要设计和选择具有不同的调节效果的模具10设置到冲压设备1上。
图2显示了本发明一实施方式的模具的结构，该实施方式中的模具10能够在竖直方向上对产品的尺寸进行调节。如图2所示，该模具10包括多个板块，从上到下依次为上模座11、上垫板12、上夹板13、上背板14、上脱料板15、下脱料板16、下垫板17和下模座18。而在模具10上还设有一根竖直的移动杆19，移动杆19从中央插入到上垫板12、上夹板13、上背板14和上脱料板15中，其中，移动杆19的顶端位于上垫板12中，底端则伸出到上脱料板15的外部。
伺服电机100通过一个同步螺纹套筒102与一根水平的调整杆101相连接，其中，调整杆101的一端上设有螺纹并伸入到同步螺纹套筒102的内部，调整杆101的另一端则插入到上垫板12中，由此可以将伺服电机100与模具10相连接。此外，调整杆101插入到上垫板12中的一端的末端设有一个倾斜面，而在移动杆19的顶端也设有一个与上述倾斜面相对应的倾斜面。当伺服电机100运转时，能够带动同步螺纹套筒102进行同步运转，从而使得调整杆101在水平方向上进行移动，其末端的倾斜面压迫移动杆19的顶端的倾斜面，以使移动杆19在竖直方向上向下方移动。其中，在进行具体的尺寸设计时，调整杆101的宽度一般根据模具的尺寸在2mm～15mm的范围内进行选取，而同步螺纹套筒102的宽度等尺寸则依据实际选用的伺服马达芯轴直径进行匹配设计。
在本实施方式中，移动杆19的底端设有一个能够用于冲压加工的冲头191，而在下脱料板16的中央设有一个下模刀口161，其中冲头191与下模刀口161的位置在竖直方向上相对应。
当产品位于模具10上时，通过伺服电机100的运转可以使移动杆19在竖直方向上进行移动，其底端的冲头191则会对产品进行压迫，配合下脱料板16上的下模刀口161能够对产品的底部进行修正，从而实现在竖直方向上对产品的尺寸进行调节。
在实际使用中，有的模具存在并不包括上述全部的板块，比如只有各模座和上夹板，而没有各脱料板和上背板等的情况，但只要其大致结构和工作原理类似，就能够将本发明中的相应结构进行合理地设计并作用到该模具上，从而起到与本发明中相同或相似的效果。
图3显示了本发明另一实施方式的模具的结构，该实施方式中的模具10能够在水平方向上对产品的尺寸进行调节。如图3所示，本实施方式中的模具10的大致结构，包括各个板块、移动杆19、伺服电机100、同步螺纹套筒102和调整杆101等的位置和连接关系与上一实施例中的基本一致。不同的是，本实施方式中的移动杆19的底端设置的是插刀192，而在插刀192的底部设有一个倾斜面；而在下脱料板16的中央的一侧设有一个侧推滑块162，侧推滑块162的顶部则也设有一个与上述倾斜面相对应的倾斜面。其中，下脱料板16的中央的另一侧则通过一个弹性连接件163与侧推滑块162相连接，该弹性连接件163可以是设置有弹簧的弹性螺钉等。此外，在下脱料板16上靠近侧推滑块162的一侧设有一块下模顶料块164，并且在上脱料板15上还设有一块在竖直方向上与下模顶料块164相对应的压料入块151。
当产品位于模具10上时，通过伺服电机100的运转可以使移动杆19在竖直方向上进行移动，其底端的插刀192上的倾斜面压迫侧推滑块162的顶部的倾斜面，使得侧推滑块162在水平方向上进行一定的移动，从而推动产品也在水平方向上进行移动并偏离模具10的中央部位，进而使得插刀192能够对产品的侧面进行切削加工，以实现在水平方向上对产品的尺寸进行调节。而在进行调节加工时，产品还会从上下两面受到压料入块151和下模顶料块164的夹持固定，以保证加工的顺利进行。
除了上述各实施方式中对产品的高度和宽度尺寸进行调节加工的模具外，还可以根据对产品的其他参数，比如角度或平面度等的检测结果设计适合的模具并设置到冲压设备1中，以配合线检测设备3对产品进行适当的调节加工。
本发明中的模具自动闭环调节加工装置采用了闭环智能模控系统，并集成在线检测、清洗、激光焊接及机械手包装制造过程，能够根据产品的检测结果对冲压设备实时进行调整，一方面，由于使用自动调节系统取代了修模人员的的工作，从而降低了停机修模频率，并且集成式自动化加工还省去中间仓储环节及周转时间，从而大幅度缩短了产品的制造周期，原本为3天的周期一般可以缩短到2小时；另一方面，自动化生产还节省了大量的人力物力，比如各单工序操作分别进行需要6人的生产过程，在整合成集成式自动化加工线后仅需2人，如果同时存在20条生产线，则可以节省80人的人力，此时年节省金额能够达到100万，并且物流及仓储费用也会大幅度得到节省；此外，还能够在线及时修正产品的不合格的参数，大幅度增加产品在批量生产制造中的良品率。由可知此，本加工装置能够符合产品的大批量制造中对速度和品质的需求。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：包括依次相连接的冲压设备(1)、清洗机(2)、在线检测设备(3)、激光焊接机(4)、落料机(5)和自动包装机(6)，其中，所述冲压设备(1)中具有相互连接的一个模具(10)和一台伺服电机(100)，并且所述伺服电机(100)能够对所述模具(10)进行调节；而所述在线检测设备(3)和所述伺服电机(100)均与一个分析系统(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述模具(10)从上到下分别设有上模座(11)、上垫板(12)、上夹板(13)、上背板(14)、上脱料板(15)、下脱料板(16)、下垫板(17)和下模座(18)。
3.根据权利要求2所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述模具(10)上设有一根竖直的移动杆(19)，所述移动杆(19)插入到所述上垫板(12)、所述上夹板(13)、所述上背板(14)和所述上脱料板(15)中。
4.根据权利要求3所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述伺服电机(100)上连接有一根水平的调整杆(101)，所述调整杆(101)插入到所述上垫板(12)中，所述调整杆(101)的末端与所述移动杆(19)的顶端均设有相互对应的倾斜面。
5.根据权利要求4所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述移动杆(19)的底端设有冲头(191)，所述下脱料板(16)的中央设有下模刀口(161)，其中所述冲头(191)与所述下模刀口(161)相对应。
6.根据权利要求4所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述移动杆(19)的底端设有插刀(192)，所述下脱料板(16)的中央的一侧设有一个侧推滑块(162)，其中所述插刀(192)的底部与所述侧推滑块(162)的顶部均设有相互对应的倾斜面。
7.根据权利要求6所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述下脱料板(16)的中央的另一侧通过一个弹性连接件(163)与所述侧推滑块(162)相连接。
8.根据权利要求6所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述下脱料板(16)上靠近所述侧推滑块(162)的一侧设有一块下模顶料块(164)，而在所述上脱料板(15)上设有一块与所述下模顶料块(164)相对应的压料入块(151)。
9.根据权利要求4所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述伺服电机(100)通过一个同步螺纹套筒(102)与所述调整杆(101)相连接。
10.根据权利要求9所述的一种模具自动闭环调节加工装置，其特征在于：所述调整杆(101)的宽度范围为2mm～15mm。
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