CN116809737B - 一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法，涉及紧固件冲压技术领域，包括：翻转组件包括承载板，在承载板向上移动时，由竖直向水平转化，承载板边缘处与冲压台可拆卸连接；清理组件，包括清理毛刷，检测单元对冲压台表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集，生成碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs与相应阈值的关系，形成相应的判断结果；对升降台、翻转组件及清理组件中至少一个形成控制，通过承载板、升降台与清理毛刷中至少两个的配合，直至碎屑系数Cs低于第一阈值。通过基于碎屑数据集获取碎屑系数Cs，对冲压台及承载板表面的金属碎屑进行量化评估，在评价对金属碎屑对紧固件冲压的影响时，以碎屑系数Cs作为评价标准，判断更加准确。

Description

一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法

技术领域

本发明涉及紧固件冲压技术领域，具体为一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法。

背景技术

紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件，是应用最广泛的机械基础件，在汽车制造过程中，需要用到大量的紧固件。

现有的汽车紧固件在加工时，通常采用冲压成型，这种加工方法效率高，但是会产生一定的金属碎屑，这些金属碎屑如果一直停留在冲压台表面时，可能会对冲压台或者待加工的紧固件带来磨损或者挤压，从而可能会影响紧固件的使用效率，因此需要定期的进行清理，从而提高冲压效率。

为此，提供一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法，通过设置翻转组件包括承载板，在承载板向上移动时，由竖直向水平转化，承载板边缘处与冲压台可拆卸连接；清理组件，包括清理毛刷，检测单元对冲压台表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集，生成碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs与相应阈值的关系，形成相应的判断结果；对升降台、翻转组件及清理组件中至少一个形成控制，通过承载板、升降台与清理毛刷中至少两个的配合，直至碎屑系数Cs低于第一阈值。通过基于碎屑数据集获取碎屑系数Cs，对冲压台及承载板表面的金属碎屑进行量化评估，在评价对金属碎屑对紧固件冲压的影响时，以碎屑系数Cs作为评价标准，判断更加准确，解决了背景技术中的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种汽车紧固件冲压设备，包括冲压设备主体，冲压设备主体包括顶座及位于其下方的底座，在顶座与底座的相向面分别正对设置有冲压头与可升降的升降台，在升降台的上方设置有冲压台，

所述升降台的两侧均设置有翻转组件，翻转组件包括竖向设置的安装框，安装框的一侧活动设置有承载板，在承载板向上移动时，由竖直向水平转化，承载板边缘处与冲压台可拆卸连接；位于承载板延伸至升降台上方的边缘处与冲压台可拆卸连接；所述安装框远离升降台的一侧竖向设置有清理组件，所述清理组件包括安装架及清理毛刷，当承载板处于竖直状态时，水平状态的清理毛刷末端延伸至承载板的表面，

在冲压台表面存在金属碎屑时，使清理毛刷以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；由检测单元对冲压台表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；将碎屑数据集发送至处理单元，分析及关联后，生成用于对冲压台表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs与相应阈值的关系，形成相应的判断结果；将判断结果发送至控制单元，形成相应的控制指令，对升降台、翻转组件及清理组件中至少一个形成控制，通过承载板、升降台与清理毛刷中至少两个的配合，对冲压台表面的金属碎屑形成清理，直至碎屑系数Cs低于第一阈值。

进一步的，所述安装框的顶端处设置有第一电机，第一电机与承载板之间设置有传动件，使承载板向上移动时，由竖直状态向水平状态转化，将冲压台搭载在升降台上方；所述传动件包括转动设置在安装框内两侧的滚珠丝杠，滚珠丝杠外部配合有滚珠螺母，滚珠螺母的表面与承载板的底端活动连接；第一电机的输出端通过皮带与滚珠丝杠的顶端传动连接，所述安装框相对于第一电机的上方铰接有限位杆，限位杆包括水平端及竖直端，限位杆的竖直端与承载板的边缘处铰接。

进一步的，所述安装架的底端一侧设置有第二电机，第二电机与清理毛刷之间设置有联动件，使清理毛刷沿着安装架的高度方向，以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；所述承载板的处于竖直状态时，清理毛刷末端延伸至承载板的表面，清理毛刷的末端沿着承载板表面来回移动，对承载板及冲压台表面的残留碎屑形成清理；

所述联动件包括在安装架表面相邻分布的第一限制件及第二限制件，在第二电机输出端与清理毛刷之间设置有第三限制件，第一限制件及第二限制件间形成连接。

进一步的，所述第一限制件包括竖向设置的第一滑槽，所述第一滑槽呈浅口U型，在第一滑槽具有两个水平端及连接于两个水平端之间的竖直端，在第一滑槽的内部滑动设置有第一滑块，第一滑块滑动至第一滑槽的两个水平端后，形成调转；所述第二限制件包括位于第一滑槽的一侧的第二滑槽，第二滑槽的内部滑动设置有第二滑块，所述第三限制件包括与第二电机输出端同轴转动有第一连接杆，第一连接杆的末端铰接有第二连接杆，第二连接杆远离第一连接杆的一端与第二滑块的表面铰接；在第一滑块表面活动连接有第三连接杆，第三连接杆延伸至第一连接杆表面的末端与第一连接杆固定连接；所述第三连接杆的表面固定连接有连接条，连接条向安装框一侧延伸的末端与清理毛刷可拆卸连接。

进一步的，所述检测单元包括位置检测模块、碎屑检测模块及机器视觉模块，由机器视觉模块对冲压台的表面进行成像，依据图像识别模型，判断出冲压台表面的金属碎屑分布，由分类器将分布在冲压台表面的金属碎屑分割为若干个碎屑聚落，形成聚落信息；

获取聚落信息，由位置检测模块对冲压台表面的碎屑聚落进行检测，获取每个碎屑聚落内的金属碎屑的覆盖面积、最大直径；由碎屑检测模块对冲压台表面的碎屑聚落的位置进行检测，获取位置信息；获取金属碎屑的聚落信息、覆盖面积、最大直径及位置信息，建立碎屑数据集。

进一步的，所述处理单元包括评估模块、模拟模块、判断模块及定位模块，其中，依据对冲压台及冲压头之间配合过程成像，建立冲压模型，将碎屑数据集发送至模拟模块，对紧固件的加工过程进行模拟，依据碎屑聚落的位置，进行多重回归分析，确定聚落位置的变化对紧固件的冲压结果的影响程度，确定为位置评分；将碎屑数据集发送至评估模块，获取位置评分P、覆盖面积M及最大直径D，进行无量纲化处理，形成聚落系数Js。

进一步的，聚落系数Js获取符合如下公式：

其中，，，且，分别为面积因子、规格因子， 其具体值由用户调整设置，C为常数修正系数；

当冲压台表面的碎屑聚落只有一个时，则聚落系数Js即为碎屑系数Cs，如果碎屑聚落的数量不少于一个时，将若干个聚落系数Js汇聚在一起形成碎屑系数Cs。

进一步的，将碎屑系数Cs发送至判断模块，由判断模块判断碎屑系数Cs与第一阈值与第二阈值差值，获取判断结果：在碎屑系数Cs小于第一阈值时，形成第一判断结果；在碎屑系数Cs在第一阈值与第二阈值之间时，形成第二判断结果；在碎屑系数Cs大于第二阈值时，形成第三判断结果；

将第一判断结果发送至控制单元，形成第一控制指令，控制提醒单元发出提醒；将第二判断结果发送至控制单元，形成第二控制指令，控制翻转组件，使承载板从水平状态向竖直状态转化；将第三判断结果发送至控制单元，形成第三控制指令，先执行控制第二控制指令，再控制清理组件，使清理毛刷沿着处于竖直状态下的冲压台表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板保持水平。

进一步的，在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，在承载板及冲压台表面存在的碎屑聚落不少于一个时，确定其中聚落系数Js，将聚落系数Js发送至定位模块，依据聚落系数Js大小进行排序，形成排序结果；依据排序结果，由定位模块依次对聚落系数Js所代表的碎屑聚落进行定位，形成聚落位置，将若干个聚落位置汇总，形成聚落位置集；

依据排序结果，依次从聚落位置集获取聚落位置，发送至模拟模块，确定升降台的预期高度并输出；依次从聚落位置集获取聚落位置及相应的预期高度，发送至控制单元，由控制单元形成第四控制指令，控制将升降台调节至预期高度，使承载板由竖直状态向水平状态转化，冲压台撞击升降台的顶端边缘后，再调整承载板至竖直状态；

重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，将承载板调整为水平状态，冲压台搭载在升降台的上方；如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元发出提醒。

一种汽车紧固件冲压设备的冲压方法，包括如下步骤：在冲压头对汽车紧固件冲压前，由检测单元对冲压台表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；将碎屑数据集发送至处理单元，分析及关联后，生成用于对冲压台表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs；将碎屑系数Cs发送至判断模块，由判断模块判断碎屑系数Cs与第一阈值与第二阈值差值，分别获取判断结果，形成第一控制指令、第二控制指令及第三控制指令；

获取并执行第一控制指令，控制提醒单元发出提醒；获取并执行第二控制指令，控制翻转组件，使承载板从水平状态向竖直状态转化；获取并执行第三控制指令，先执行控制第二控制指令，再控制清理组件，使清理毛刷沿着处于竖直状态下的冲压台表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板保持水平；在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，形成第四控制指令，

获取并执行第四控制指令，先将承载板调整为竖直状态，将升降台调节至预期高度，再使承载板由竖直状态向水平状态转化，冲压台撞击升降台的顶端边缘后，重新调整承载板至竖直状态；重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，降低升降台，将竖直状态的承载板调整为水平状态，使冲压台搭载在升降台的上方；如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元发出提醒。

（三）有益效果

本发明提供了一种汽车紧固件冲压设备及其冲压方法。具备以下有益效果：

当冲压台表面存在较多的金属碎屑时，位于承载板及冲压台表面的金属碎屑会在其自身重力的作用下，下落至安装框的底端表面处，从而完成对承载板表面的清理，从而在冲压头紧固件加工时，减少对碎屑对紧固件冲压加工的干扰，也能够减少人工清理的时间；由于冲压台与承载板之间为可拆卸设置，在冲压台的表面难以清理时，用户能够直接将冲压台拆卸下来清理；

当在第一滑块移动至第一滑槽的水平端时，所述清理毛刷延伸至承载板表面，利用清理毛刷在承载板的表面从上至下移动，而由于已经将承载板调整至竖直状态，与冲压台及承载板表面粘附力较小的金属碎屑已经在自身重力下被清理干净，因此，在清理毛刷移动时，能够将冲压台及承载板表面上，粘附较为紧密的金属碎屑清理干净，在翻转组件的基础上做出进一步的清理，使承载板表面金属碎屑量少于预期；

通过基于碎屑数据集获取碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs能够对冲压台及承载板表面的金属碎屑进行量化评估，而且综合位置评分P、覆盖面积M及最大直径D后，能够对金属碎屑的位置、规格及覆盖面积均形成包含，以在评价对金属碎屑对紧固件冲压的影响时，以碎屑系数Cs作为评价标准，判断更加准确。

通过冲压台撞击升降台，利用震动使承载板及冲压台的金属碎屑松动，使承载板及冲压台表面的金属碎屑被清理干净，直至碎屑系数Cs小于第一阈值，完成对承载板及冲压台表面的清理，使汽车紧固件在冲压时，不会再受金属碎屑的干扰，最后提高紧固件冲压成型的效率，而且基于第二控制指令、第三控制指令第四控制指令，能够依据承载板及冲压台表面金属碎屑量，从三个不同的层次对承载板及冲压台表面的金属碎屑清理多次，充分清理干净，使对承载板及冲压台表面金属碎的清理更加有序且高效，且只要冲压台表面符合加工条件时，既可以继续展开冲压工作，能够充分保障汽车紧固件的冲压效率。

附图说明

图1为本发明冲压设备的正视结构示意图；

图2为本发明升降台处的剖视结构示意图；

图3为本发明清理组件的剖视结构示意图；

图4为本发明图3中的A处结构放大示意图；

图5为本发明翻转组件的竖向剖视结构示意图；

图6为本发明翻转组件的横向剖视结构示意图；

图7为本发明承载板处剖视结构示意图；

图8为本发明汽车紧固件冲压设备的工作流程示意图。

图中：

10、冲压设备主体；11、顶座；12、底座；13、冲压头；14、升降台；15、冲压台；

20、翻转组件；21、安装框；22、承载板；23、限位杆；24、第一电机；25、滚珠丝杠；26、滚珠螺母；27、皮带；

30、清理组件；31、安装架；32、连接条；33、清理毛刷；34、第二电机；35、第一连接杆；36、第二连接杆；37、第一滑槽；38、第一滑块；39、第二滑槽；310、第三连接杆；311、第二滑块；

40、检测单元；41、位置检测模块；42、碎屑检测模块；43、机器视觉模块；

50、处理单元；51、评估模块；52、模拟模块；53、判断模块；54、定位模块；

60、控制单元；70、提醒单元。

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。

实施例1

请参阅图1-8，本发明提供一种汽车紧固件冲压设备，包括冲压设备主体10、翻转组件20、清理组件30、检测单元40、处理单元50、及控制单元60，其中，

所述冲压设备主体10包括顶座11及位于其下方的底座12，在顶座11与底座12的相向面分别正对设置有冲压头13与升降台14，在升降台14的上方设置有冲压台15，

需要将对紧固件进行冲压件时，将冲压件放置在冲压台15上，使冲压头13向冲压台15的表面移动，完成冲压，其中，所述升降台14为可升降设置；

参考图2、图5及图6，在所述升降台14的两侧均设置有翻转组件20，所述翻转组件20包括竖向设置的安装框21，安装框21的一侧活动设置有承载板22，在承载板22向上移动时，由竖直向水平转化，承载板22边缘处与冲压台15可拆卸连接；

在正常使用时，所述承载板22是处于水平状态，在位于承载板22延伸至升降台14上方的边缘处与冲压台15可拆卸连接。

参考图2、图3及图4，在所述安装框21远离升降台14的一侧竖向设置有清理组件30，所述清理组件30包括安装架31及清理毛刷33，当承载板22处于竖直状态时，水平状态的清理毛刷33末端延伸至承载板22的表面，

在冲压台15或者承载板22表面存在金属碎屑时，可以使清理毛刷33以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；对承载板22及冲压台15表面的残留碎屑形成清理。

参考图8，在需要对紧固件进行冲压加工前，在将紧固件放置在冲压台15的表面，由检测单元40对冲压台15表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；

将碎屑数据集发送至处理单元50，分析及关联后，生成用于对冲压台15表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs与相应阈值的关系，形成相应的判断结果；

需要对承载板22及冲压台15表面的残留碎屑形成清理时，将判断结果发送至控制单元60，形成相应的控制指令，对升降台14、翻转组件20及清理组件30中至少一个形成控制，通过承载板22、升降台14与清理毛刷33中至少两个的配合，对承载板22及冲压台15表面的金属碎屑形成清理，直至碎屑系数Cs低于第一阈值，此时，冲压台15表面的金属碎屑的量，不会对紧固件的加工形成干扰或者破坏。

参考图5至图7，所述翻转组件20包括安装框21、承载板22、限位杆23、第一电机24、滚珠丝杠25、滚珠螺母26及皮带27，其中，

所述冲压台15与升降台14的上方相接触，对紧固件加工时，可以将承载板22调整为水平状态，将紧固件安置在冲压台15的上方。其中，所述安装框21为框架结构。

在所述安装框21的顶端处设置有第一电机24，第一电机24与承载板22之间设置有传动件，使承载板22向上移动时，由竖直状态向水平状态转化，将冲压台15搭载在升降台14上方。

参考图6，所述传动件包括转动设置在安装框21内两侧的滚珠丝杠25，滚珠丝杠25外部配合有滚珠螺母26，滚珠螺母26的表面与承载板22的底端活动连接，第一电机24的输出端通过皮带27与滚珠丝杠25的顶端传动连接，启动第一电机24输出动力，可以通过皮带27带动滚珠丝杠25产生转动；在所述安装框21相对于第一电机24的上方铰接有限位杆23，限位杆23包括水平端及竖直端，限位杆23的竖直端与承载板22的边缘处铰接。

使用时，在冲压台15上方的紧固件的加工前，判断冲压台15表面是否存在金属碎屑，如果存在较多的金属碎屑，启动第一电机24输出动力，通过皮带27带动滚珠丝杠25转动，使滚珠螺母26沿着滚珠丝杠25的高度方向由上至下移动，将原本处于水平状态承载板22调整为竖直状态。

此时，当冲压台15表面存在较多的金属碎屑时，位于承载板22及冲压台15表面的金属碎屑会在其自身重力的作用下，下落至安装框21的底端表面处，从而完成对承载板22表面的清理，从而在冲压头13紧固件加工时，减少对碎屑对紧固件冲压加工的干扰，也能够减少人工清理的时间；同时，也需要说明的是，由于冲压台15与承载板22之间为可拆卸设置，在冲压台15的表面难以清理时，用户能够直接将冲压台15拆卸下来清理。

参考图2至图4，所述清理组件30包括安装架31、连接条32、清理毛刷33、第二电机34、第一连接杆35、第二连接杆36、第一滑槽37、第一滑块38、第二滑槽39及第三连接杆310、第二滑块311；其中，

在所述安装架31的底端一侧设置有用于输出动力的第二电机34，第二电机34与清理毛刷33之间设置有联动件，在第二电机34输出动力后，联动件使清理毛刷33沿着安装架31的高度方向，以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；所述承载板22的处于竖直状态时，清理毛刷33末端延伸至承载板22的表面，清理毛刷33的末端沿着承载板22表面来回移动，对承载板22及冲压台15表面的残留碎屑形成清理。

参考图2至图4，所述联动件包括在安装架31表面相邻分布的第一限制件及第二限制件，在第二电机34输出端与清理毛刷33之间设置有第三限制件，第一限制件及第二限制件间形成连接，使清理毛刷33沿着高度方向，以水平姿态向下移动，并以竖直姿态返回。

参考图3，所述第一限制件包括竖向设置的第一滑槽37，所述第一滑槽37呈浅口U型，在第一滑槽37具有两个水平端及连接于两个水平端之间的竖直端，在第一滑槽37的内部滑动设置有第一滑块38，第一滑块38滑动至第一滑槽37的两个水平端后，形成掉头。

所述第二限制件包括位于第一滑槽37的一侧的第二滑槽39，第二滑槽39的内部滑动设置有第二滑块311，所述第三限制件包括与第二电机34输出端同轴转动有第一连接杆35，第一连接杆35的末端铰接有第二连接杆36，第二连接杆36远离第一连接杆35的一端与第二滑块311的表面铰接，在第一滑块38表面活动连接有第三连接杆310，第三连接杆310延伸至第一连接杆35表面的末端与第一连接杆35固定连接；所述第三连接杆310的表面固定连接有连接条32，连接条32向安装框21一侧延伸的末端与清理毛刷33可拆卸连接。

使用时，在冲压台15表面的碎屑较多时，启动第二电机34输出动力来带第一连接杆35做同轴转动，通过第二连接杆36推动第二滑块311沿着第二滑槽39的内部滑动，带动连接条32沿着安装架31的高度方向上移动，当在第一滑块38移动至第一滑槽37的水平端时，所述清理毛刷33延伸至承载板22表面，利用清理毛刷33在承载板22的表面从上至下移动，而由于已经将承载板22调整至竖直状态，与冲压台15及承载板22表面粘附力较小的金属碎屑已经在自身重力下被清理干净，因此，在清理毛刷33移动时，能够将冲压台15及承载板22表面上，粘附较为紧密的金属碎屑清理干净，在翻转组件20的基础上做出进一步的清理，使承载板22表面金属碎屑量少于预期。

参考图8，所述检测单元40包括位置检测模块41、碎屑检测模块42及机器视觉模块43，其中，

在需要对紧固件加工前，由机器视觉模块43对冲压台15及承载板22的表面进行成像，依据图像识别模型，判断出冲压台15及承载板22表面的金属碎屑分布，由分类器将分布在冲压台15及承载板22表面的金属碎屑分割为若干个碎屑聚落，形成聚落信息；

获取聚落信息，由位置检测模块41对冲压台15及承载板22表面的碎屑聚落进行检测，获取每个碎屑聚落内的金属碎屑的覆盖面积、最大直径每个金属碎屑最大直径的平均值；由碎屑检测模块42对冲压台15及承载板22表面的碎屑聚落的位置进行检测，获取位置信息；

获取金属碎屑的聚落信息、覆盖面积、最大直径及位置信息，建立碎屑数据集。

使用时，通过位置检测模块41、碎屑检测模块42及机器视觉模块43的配合，能够对冲压台15及承载板22表面金属碎屑进行识别和检测，在机器视觉的辅助下，能够对冲压台15表面的碎屑信息进行感知，构建碎屑数据集，对冲压台15及承载板22表面的金属碎屑进行评估。

所述处理单元50包括评估模块51、模拟模块52、判断模块53及定位模块54，其中，

依据对冲压台15及冲压头13之间配合过程成像，建立冲压模型，将碎屑数据集发送至模拟模块52，对紧固件的加工过程进行模拟，依据碎屑聚落的位置，进行多重回归分析，确定聚落位置的变化对紧固件的冲压结果的影响程度，确定为位置评分；

将碎屑数据集发送至评估模块51，获取位置评分P、覆盖面积M及最大直径D，进行无量纲化处理，形成聚落系数Js，

聚落系数Js获取符合如下公式：

其中，，，且，分别为面积因子、规格因子， 其具体值由用户调整设置，C为常数修正系数。

当冲压台15表面的碎屑聚落只有一个时，则聚落系数Js即为碎屑系数Cs，如果碎屑聚落的数量不少于一个时，将若干个聚落系数Js汇聚在一起形成碎屑系数Cs。

使用时，通过基于碎屑数据集获取碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs能够对冲压台15及承载板22表面的金属碎屑进行量化评估，而且综合位置评分P、覆盖面积M及最大直径D后，能够对金属碎屑的位置、规格及覆盖面积均形成包含，以在评价对金属碎屑对紧固件冲压的影响时，以碎屑系数Cs作为评价标准，判断更加准确。

图8，将碎屑系数Cs发送至判断模块53，由判断模块53判断碎屑系数Cs与第一阈值与第二阈值差值，获取判断结果：

在碎屑系数Cs小于第一阈值时，形成第一判断结果；

在碎屑系数Cs在第一阈值与第二阈值之间时，形成第二判断结果；

在碎屑系数Cs大于第二阈值时，形成第三判断结果。

使用时，依据碎屑系数Cs与第一阈值、第二阈值之间关系，能够对冲压台15及承载板22表面的金属碎屑形成明确的判断。

参考图8，将第一判断结果发送至控制单元60，形成第一控制指令，控制提醒单元70发出提醒，可以提醒用户将紧固件放置在冲压台15上，此时，可以开始冲压工作。

将第二判断结果发送至控制单元60，形成第二控制指令，控制翻转组件20，使承载板22从水平状态向竖直状态转化，在冲压台15及承载板22表面存在较多金属碎屑时，金属碎屑较多时，能够在其自身重力的作用下，向底座12表面滑落，形成第一次的清理；

将第三判断结果发送至控制单元60，形成第三控制指令，先执行控制第二控制指令，再控制清理组件30，使清理毛刷33沿着处于竖直状态下的承载板22及冲压台15表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板22保持水平。

使用时，基于碎屑系数Cs获取的第一判断结果、第二判断结果及第三判断结果，将承载板22及冲压台15的表面金属碎屑带来的影响分成三个不同的层次，依次采取对应的清理策略，从而使清理更具有针对性，更加高效。

参考图8，考虑到部分的金属碎屑在承载板22及冲压台15较难清理，在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，

在承载板22及冲压台15表面存在的碎屑聚落不少于一个时，确定其中聚落系数Js，将聚落系数Js发送至定位模块54，依据聚落系数Js大小进行排序，形成排序结果；

依据排序结果，由定位模块54依次对聚落系数Js所代表的碎屑聚落进行定位，形成聚落位置，将若干个聚落位置汇总，形成聚落位置集；

依据排序结果，依次从聚落位置集获取聚落位置，发送至模拟模块52；

通过调整升降台14的高度，使冲压台15与升降台14与之间的撞击点与聚落系数Js所对应的聚落位置相接近；也即保持在一定的范围内，冲压台15与升降台14之间撞击的震动能够传递至聚落位置，确定升降台14的预期高度并输出；

依次从聚落位置集获取聚落位置及相应的预期高度，发送至控制单元60，由控制单元60形成第四控制指令，控制将升降台14调节至预期高度，使承载板22由竖直状态向水平状态转化，冲压台15撞击升降台14的顶端边缘后，再调整承载板22至竖直状态；

重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，将承载板22调整为水平状态，冲压台15搭载在升降台14的上方；

如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元70发出提醒。

使用时，在执行第三控制指令后，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，则可以说明冲压台15的表面仍然会存在较多的碎屑聚落，较多的金属碎屑，此时执行第四控制指令，通过冲压台15撞击升降台14，利用震动使承载板22及冲压台15的金属碎屑松动，此时执行第二控制指令，使承载板22及冲压台15表面的金属碎屑被清理干净，直至碎屑系数Cs小于第一阈值，此时，完成对承载板22及冲压台15表面的清理，使汽车紧固件在冲压时，不会再受金属碎屑的干扰，最后提高紧固件冲压成型的效率，而且基于第二控制指令、第三控制指令第四控制指令，能够依据承载板22及冲压台15表面金属碎屑量，从三个不同的层次对承载板22及冲压台15表面的金属碎屑清理多次，充分清理干净，使对承载板22及冲压台15表面金属碎的清理更加有序且高效，且只要冲压台15表面符合加工条件时，即可以继续展开冲压工作，能够充分保障汽车紧固件的冲压效率。

实施例2

请参阅图1-8，本发明提供一种汽车紧固件冲压方法，包括如下步骤：

在冲压头13对汽车紧固件冲压前，检测单元40对冲压台15表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；将碎屑数据集发送至处理单元50，分析及关联后，生成用于对冲压台15表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs；

将碎屑系数Cs发送至判断模块53，由判断模块53判断碎屑系数Cs与第一阈值与第二阈值差值，分别获取判断结果，形成第一控制指令、第二控制指令及第三控制指令；

执行第一控制指令，控制提醒单元70发出提醒；执行第二控制指令，控制翻转组件20，使承载板22从水平状态向竖直状态转化；

执行第三控制指令，先执行控制第二控制指令，控制清理组件30，使清理毛刷33沿着处于竖直状态下的冲压台15表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板22保持水平；

在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，形成第四控制指令，

执行第四控制指令，控制将升降台14调节至预期高度，使承载板22由竖直状态向水平状态转化，冲压台15撞击升降台14的顶端边缘后，再调整承载板22至竖直状态；

重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，将承载板22调整为水平状态，冲压台15搭载在升降台14的上方；

如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元70发出提醒。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一些逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（read-onlymemory，ROM）、随机存取存储器（randomaccessmemory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作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 (8)

1.一种汽车紧固件冲压设备，包括冲压设备主体（10），冲压设备主体（10）包括顶座（11）及位于其下方的底座（12），在顶座（11）与底座（12）的相向面分别正对设置有冲压头（13）与可升降的升降台（14），在升降台（14）的上方设置有冲压台（15），其特征在于：

所述升降台（14）的两侧均设置有翻转组件（20），翻转组件（20）包括竖向设置的安装框（21），安装框（21）的一侧活动设置有承载板（22），在承载板（22）向上移动时，由竖直向水平转化，承载板（22）边缘处与冲压台（15）可拆卸连接；

所述安装框（21）远离升降台（14）的一侧竖向设置有清理组件（30），所述清理组件（30）包括安装架（31）及清理毛刷（33），当承载板（22）处于竖直状态时，水平状态的清理毛刷（33）末端延伸至承载板（22）的表面，

在冲压台（15）表面存在金属碎屑时，使清理毛刷（33）以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；由检测单元（40）对冲压台（15）表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；将碎屑数据集发送至处理单元（50），分析及关联后，生成用于对冲压台（15）表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs，依据碎屑系数Cs与相应阈值的关系，形成相应的判断结果；

将判断结果发送至控制单元（60），形成相应的控制指令，对升降台（14）、翻转组件（20）及清理组件（30）中至少一个形成控制，通过承载板（22）、升降台（14）与清理毛刷（33）中至少两个的配合，对冲压台（15）表面的金属碎屑形成清理，直至碎屑系数Cs低于第一阈值；

所述处理单元（50）包括评估模块（51）、模拟模块（52）、判断模块（53）及定位模块（54），其中，

依据对冲压台（15）及冲压头（13）之间配合过程成像，建立冲压模型，将碎屑数据集发送至模拟模块（52），对紧固件的加工过程进行模拟，依据碎屑聚落的位置，进行多重回归分析，确定聚落位置的变化对紧固件的冲压结果的影响程度，确定为位置评分；

将碎屑数据集发送至评估模块（51），获取位置评分P、覆盖面积M及最大直径D，进行无量纲化处理，形成聚落系数Js;

聚落系数Js获取符合如下公式：

；

其中，，/>，且/>，/>分别为面积因子、规格因子，其具体值由用户调整设置，C为常数修正系数；

当冲压台（15）表面的碎屑聚落只有一个时，则聚落系数Js即为碎屑系数Cs，如果碎屑聚落的数量不少于一个时，将若干个聚落系数Js汇聚在一起形成碎屑系数Cs。

2.根据权利要求1所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

所述安装框（21）的顶端处设置有第一电机（24），第一电机（24）与承载板（22）之间设置有传动件，使承载板（22）向上移动时，由竖直状态向水平状态转化，将冲压台（15）搭载在升降台（14）上方；所述传动件包括转动设置在安装框（21）内两侧的滚珠丝杠（25），滚珠丝杠（25）外部配合有滚珠螺母（26），滚珠螺母（26）的表面与承载板（22）的底端活动连接；

第一电机（24）的输出端通过皮带（27）与滚珠丝杠（25）的顶端传动连接，所述安装框（21）相对于第一电机（24）的上方铰接有限位杆（23），限位杆（23）包括水平端及竖直端，限位杆（23）的竖直端与承载板（22）的边缘处铰接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

所述安装架（31）的底端一侧设置有第二电机（34），第二电机（34）与清理毛刷（33）之间设置有联动件，使清理毛刷（33）沿着安装架（31）的高度方向，以水平姿态向下移动，并以水平姿态返回；

所述承载板（22）的处于竖直状态时，清理毛刷（33）末端延伸至承载板（22）的表面，清理毛刷（33）的末端沿着承载板（22）表面来回移动，对承载板（22）及冲压台（15）表面的残留碎屑形成清理；

所述联动件包括在安装架（31）表面相邻分布的第一限制件及第二限制件，在第二电机（34）输出端与清理毛刷（33）之间设置有第三限制件，第一限制件及第二限制件之间形成连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

所述第一限制件包括竖向设置的第一滑槽（37），所述第一滑槽（37）呈浅口U型，第一滑槽（37）具有两个水平端及连接于两个水平端之间的竖直端，在第一滑槽（37）的内部滑动设置有第一滑块（38），第一滑块（38）滑动至第一滑槽（37）的两个水平端后，形成调转；

所述第二限制件包括位于第一滑槽（37）的一侧的第二滑槽（39），第二滑槽（39）的内部滑动设置有第二滑块（311），所述第三限制件包括与第二电机（34）输出端同轴转动的第一连接杆（35），第一连接杆（35）的末端铰接有第二连接杆（36），第二连接杆（36）远离第一连接杆（35）的一端与第二滑块（311）的表面铰接；在第一滑块（38）表面活动连接有第三连接杆（310），第三连接杆（310）延伸至第一连接杆（35）表面的末端与第一连接杆（35）固定连接；所述第三连接杆（310）的表面固定连接有连接条（32），连接条（32）向安装框（21）一侧延伸的末端与清理毛刷（33）可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

所述检测单元（40）包括位置检测模块（41）、碎屑检测模块（42）及机器视觉模块（43），

由机器视觉模块（43）对冲压台（15）的表面进行成像，依据图像识别模型，判断出冲压台（15）表面的金属碎屑分布，由分类器将分布在冲压台（15）表面的金属碎屑分割为若干个碎屑聚落，形成聚落信息；

获取聚落信息，由位置检测模块（41）对冲压台（15）表面的碎屑聚落进行检测，获取每个碎屑聚落内的金属碎屑的覆盖面积、最大直径；由碎屑检测模块（42）对冲压台（15）表面的碎屑聚落的位置进行检测，获取位置信息；

获取金属碎屑的聚落信息、覆盖面积、最大直径及位置信息，建立碎屑数据集。

6.根据权利要求1所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

将碎屑系数Cs发送至判断模块（53），由判断模块（53）判断碎屑系数Cs与第一阈值与第二阈值差值，获取判断结果：在碎屑系数Cs小于第一阈值时，形成第一判断结果；在碎屑系数Cs在第一阈值与第二阈值之间时，形成第二判断结果；在碎屑系数Cs大于第二阈值时，形成第三判断结果；

将第一判断结果发送至控制单元（60），形成第一控制指令，控制提醒单元（70）发出提醒；

将第二判断结果发送至控制单元（60），形成第二控制指令，控制翻转组件（20），使承载板（22）从水平状态向竖直状态转化；

将第三判断结果发送至控制单元（60），形成第三控制指令，先执行控制第二控制指令，再控制清理组件（30），使清理毛刷（33）沿着处于竖直状态下的冲压台（15）表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板（22）保持水平。

7.根据权利要求6所述的一种汽车紧固件冲压设备，其特征在于：

在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，

在承载板（22）及冲压台（15）表面存在的碎屑聚落不少于一个时，确定其中聚落系数Js，将聚落系数Js发送至定位模块（54），依据聚落系数Js大小进行排序，形成排序结果；

依据排序结果，由定位模块（54）依次对聚落系数Js所代表的碎屑聚落进行定位，形成聚落位置，将若干个聚落位置汇总，形成聚落位置集；

依据排序结果，依次从聚落位置集获取聚落位置，发送至模拟模块（52），确定升降台（14）的预期高度并输出；

依次从聚落位置集获取聚落位置及相应的预期高度，发送至控制单元（60），由控制单元（60）形成第四控制指令，控制将升降台（14）调节至预期高度，使承载板（22）由竖直状态向水平状态转化，冲压台（15）撞击升降台（14）的顶端边缘后，再调整承载板（22）至竖直状态；

重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，将承载板（22）调整为水平状态，冲压台（15）搭载在升降台（14）的上方；

如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元（70）发出提醒。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的汽车紧固件冲压设备的冲压方法，其特征在于：包括如下步骤：

在冲压头（13）对汽车紧固件冲压前，由检测单元（40）对冲压台（15）表面的碎屑进行检测，建立碎屑数据集；将碎屑数据集发送至处理单元（50），分析及关联后，生成用于对冲压台（15）表面金属碎屑量进行判断的碎屑系数Cs；

将碎屑系数Cs发送至判断模块（53），由判断模块（53）判断碎屑系数Cs与第一阈值及第二阈值的差值，获取判断结果，分别依据判断结果形成第一控制指令、第二控制指令及第三控制指令；

获取并执行第一控制指令，控制提醒单元（70）发出提醒；

获取并执行第二控制指令，控制翻转组件（20），使承载板（22）从水平状态向竖直状态转化；

获取并执行第三控制指令，先执行控制第二控制指令，再控制清理组件（30），使清理毛刷（33）沿着处于竖直状态下的冲压台（15）表面来回移动，经过预设时间，重新使承载板（22）保持水平；

在执行第三控制指令后，再次形成碎屑系数Cs，如果碎屑系数Cs大于第一阈值，形成第四控制指令；获取并执行第四控制指令，先将承载板（22）调整为竖直状态，将升降台（14）调节至预期高度，再使承载板（22）由竖直状态向水平状态转化，冲压台（15）撞击升降台（14）的顶端边缘后，重新调整承载板（22）至竖直状态；

重新获取碎屑系数Cs，直至碎屑系数Cs小于第一阈值时，降低升降台（14），将竖直状态的承载板（22）调整为水平状态，使冲压台（15）搭载在升降台（14）的上方；

如果碎屑系数Cs一直大于第一阈值且不再变化，由提醒单元（70）发出提醒。