CN108620483A - 一种金属薄网冲压成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲床设备技术领域，尤其涉及一种金属薄网冲压成形装置，包括人机界面、上冲头、冲压模具、下冲头、PLC控制器、压力传感器、位移传感器、速度伺服阀、压力伺服阀和伺服电机，位移传感器将检测到的上冲头的冲压距离发送给PLC控制器，PLC控制器对上冲头的冲压距离分析处理后控制速度伺服阀对上冲头的冲压速度进行调节，压力传感器将检测到的上冲头的冲压压力发送给PLC控制器，PLC控制器对冲压压力分析处理后控制压力伺服阀对上冲头的冲压压力进行调节。本发明结构简单、设置方便、运行稳定可靠，适用范围广泛，可以自行规定冲压参数，使冲压过程可控，产品质量得到保证。

Description

一种金属薄网冲压成形装置

技术领域

本发明属于冲床设备技术领域，尤其涉及一种金属薄网冲压成形装置。

背景技术

现有金属薄网的冲压成形装置主要由液压站、液压缸、上冲头、下模座组成。工作的时候采用双手操作冲压按钮，上冲头开始向下运动，在上冲头接触到金属薄网后，双手按压冲压按钮需要保持一定的时间(该时间需要操作人员根据经验判断)，松开按钮后上冲头上升完成本次冲压。该种生产方式虽然也能加工金属薄网，但是对操作人员的操作水平要求较高，冲压时间不易掌握。而且冲压压力需要人工手动调整，更换模具也需要耗费较多的时间。上述缺点造成生产效率较低，产品质量不易保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高生产效率的金属薄网冲压成形装置，具有结构简单、操作方便和冲压时不需要频繁更换冲压模具的特点。

为解决上述技术问题，本发明一种金属薄网冲压成形装置，包括人机界面、上冲头、冲压模具、下冲头、PLC控制器、压力传感器、位移传感器、速度伺服阀、压力伺服阀和伺服电机，人机界面用于操控金属薄网冲压成形装置，上冲头采用液压驱动的方式对压下冲头，位移传感器将检测到的上冲头的冲压距离发送给PLC控制器，PLC控制器对上冲头的冲压距离分析处理后控制速度伺服阀对上冲头的冲压速度进行调节，压力传感器将检测到的上冲头的冲压压力发送给PLC控制器，PLC控制器对冲压压力分析处理后控制压力伺服阀对上冲头的冲压压力进行调节，伺服电机安装在上冲头上，伺服电机带动冲压模具转动。

作为本发明的优化方案，金属薄网冲压成形装置还包括运动控制器和电机功率模块，运动控制器通过PLC控制器与人机界面连接，运动控制器的输出端连接电机功率模块，电机功率模块用于驱动伺服电机。

作为本发明的优化方案，通过人机界面设置上冲头的冲压压力、上冲头的冲压时间和上冲头的冲压速度。

作为本发明的优化方案，金属薄网冲压成形装置还包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，压力传感器的模拟量信号输出端和位移传感器的模拟量信号输出端通过模拟量输入模块与PLC控制器的信号输入端相连接，PLC控制器的信号输出端通过模拟量输出模块分别与速度伺服阀的输入端和压力伺服阀的输入端相连接。

本发明具有积极的效果：1)本发明在设定好冲压压力、冲压时间和冲压速度等参数后，在自动工作模式下能快速稳定的冲压出合格的金属薄网产品，效率高，质量控制方便，可以做到无人值守；

2)本发明在单张金属薄网冲压多种图案时，可以通过伺服电机自动切换模具，不需要频繁手动更换，节省了时间，降低了劳动强度；

3)本发明采用伺服阀结合压力和位置检测装置取代了人工经验控制，在保证冲压成形质量的前提下，结构简单，运行稳定，设置灵活，大大提高了冲压效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的控制原理图；

图2为本发明的结构图。

其中：2、上冲头，3、冲压模具，4、下冲头，5、PLC控制器，6、压力传感器，7、位移传感器，8、速度伺服阀，9、压力伺服阀，10、伺服电机，11、运动控制器，12、电机功率模块，13、模拟量输入模块，14、模拟量输出模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种金属薄网冲压成形装置，包括人机界面、上冲头2、冲压模具3、下冲头4、PLC控制器5、压力传感器6、位移传感器7、速度伺服阀8、压力伺服阀9和伺服电机10，人机界面用于操控金属薄网冲压成形装置，上冲头2采用液压驱动的方式对压下冲头4，位移传感器7将检测到的上冲头2的冲压距离发送给PLC控制器5，PLC控制器5对上冲头2的冲压距离分析处理后控制速度伺服阀8对上冲头2的冲压速度进行调节，压力传感器6将检测到的上冲头2的冲压压力发送给PLC控制器5，PLC控制器5对冲压压力分析处理后控制压力伺服阀9对上冲头2的冲压压力进行调节，伺服电机10安装在上冲头2上，伺服电机10带动冲压模具3转动。另外，金属薄网冲压成形装置还包括通用电磁阀，通用电磁阀控制上冲头2的液压缸的运动方向以及背压压力。

冲压模具3每次转动的角度为90度，上冲头2一次可以携带四个冲压模具头，不同的冲压模具头可以冲压出不同的图案，更换冲压模具头时不需要停机就可以更换。

金属薄网冲压成形装置还包括运动控制器11和电机功率模块12，运动控制器11通过PLC控制器5与人机界面连接，运动控制器11的输出端连接电机功率模块12，电机功率模块12用于驱动伺服电机10。

通过人机界面可以设置上冲头2的冲压位置、上冲头2的冲压压力、上冲头2的冲压时间和上冲头2的冲压速度。

金属薄网冲压成形装置还包括模拟量输入模块13和模拟量输出模块14，压力传感器6的模拟量信号输出端和位移传感器7的模拟量信号输出端通过模拟量输入模块13与PLC控制器5的信号输入端相连接，PLC控制器5的信号输出端通过模拟量输出模块14分别与速度伺服阀8的输入端和压力伺服阀9的输入端相连接。其中，模拟量输出模块14控制速度伺服阀8和压力伺服阀9调整开度。

启动后，下冲头4固定不变，上冲头2开始向下运动，上冲头2与下冲头4对金属薄网进行冲压，上冲头2运动的位置可以通过位移传感器7检测出来，控制程序根据运动时间得到当前的运动速度，再与人机界面设定的速度进行比较，然后通过调整速度伺服阀8的开度实现上冲头2的冲压速度的精确控制，实现了对上冲头2的冲压速度的闭环控制。同样，在上冲头2到达冲压位置后，压力传感器6将检测上冲头2的冲压压力，控制程序与设置的冲压压力进行比较，然后通过调整压力伺服阀9的开度实现上冲头2的冲压压力的精确控制，由于压力传感器6和位移传感器7始终在检测实时的压力和位置，所以通过闭环控制实现对冲压压力和冲压速度的精确调节和控制，最终达到金属薄网在正常生产时对冲压压力和冲压速度的要求。

自动工作的时候，速度伺服阀8打开上冲头2开始快速下降，通过位移传感器7检测上冲头2到达由快变慢的位置后速度伺服阀8减小开度，上冲头2开始慢速下降，到达冲压位置后开始冲压金属薄网，压力伺服阀配合上冲头2将冲压压力保持在设定的压力值，当上冲头2的冲压时间达到设定值时，上冲头2快速上升，到达由快变慢位置后改为慢速上升，最终静止，完成冲压过程。其中，上冲头2下降时由快变慢的位置和上冲头2上升时由快变慢的位置由人机界面设定。

在冲压不同的图案时，通过人机界面选择不同编号的冲压模具头进行冲压，运动控制器11输出信号控制电机功率模块12，电机功率模块12输出控制伺服电机10的转动角度，选择冲压模具3上指定的冲压模具头进行生产。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种金属薄网冲压成形装置，其特征在于：包括人机界面、上冲头(2)、冲压模具(3)、下冲头(4)、PLC控制器(5)、压力传感器(6)、位移传感器(7)、速度伺服阀(8)、压力伺服阀(9)和伺服电机(10)，所述的人机界面用于操控金属薄网冲压成形装置，上冲头(2)采用液压驱动的方式对压下冲头(4)，所述的位移传感器(7)将检测到的上冲头(2)的冲压距离发送给PLC控制器(5)，PLC控制器(5)对上冲头(2)的冲压距离分析处理后控制速度伺服阀(8)对上冲头(2)的冲压速度进行调节，所述的压力传感器(6)将检测到的上冲头(2)的冲压压力发送给PLC控制器(5)，PLC控制器(5)对冲压压力分析处理后控制压力伺服阀(9)对上冲头(2)的冲压压力进行调节，所述的伺服电机(10)安装在上冲头(2)上，所述的伺服电机(10)带动冲压模具(3)转动。

2.根据权利要求1所述的一种金属薄网冲压成形装置，其特征在于：所述的金属薄网冲压成形装置还包括运动控制器(11)和电机功率模块(12)，所述的运动控制器(11)通过PLC控制器(5)与人机界面连接，所述运动控制器(11)的输出端连接电机功率模块(12)，电机功率模块(12)用于驱动伺服电机(10)。

3.根据权利要求1所述的一种金属薄网冲压成形装置，其特征在于：通过人机界面设置上冲头(2)的冲压压力、上冲头(2)的冲压时间和上冲头(2)的冲压速度。

4.根据权利要求1所述的一种金属薄网冲压成形装置，其特征在于：所述的金属薄网冲压成形装置还包括模拟量输入模块(13)和模拟量输出模块(14)，压力传感器(6)的模拟量信号输出端和位移传感器(7)的模拟量信号输出端通过模拟量输入模块(13)与PLC控制器(5)的信号输入端相连接，PLC控制器(5)的信号输出端通过模拟量输出模块(14)分别与速度伺服阀(8)的输入端和压力伺服阀(9)的输入端相连接。