TW202140162A - 扣件成型機的測量系統 - Google Patents

Abstract

一種扣件成型機的測量系統，包括扣件成型機、控制模組與磁感應模組。扣件成型機具有彼此相對設置的第一模具與第二模具，控制模組電性連接且驅動第一模具相對於第二模具移動以沖壓成型出至少一扣件。磁感應模組包括磁性件與磁感應器，磁性件設置於第一模具以隨第一模具移動，磁感應器電性連接控制模組且設置在磁性件的移動路徑上。在所述沖壓成型的過程中，控制模組藉由磁感應器感測磁性件的磁性變化而取得第一模具的沖壓行程。

Description

扣件成型機的測量系統

本發明是有關於一種測量系統，且特別是有關於一種扣件成型機的測量系統。

傳統上，鍛造是金屬成形方法之一，指利用壓力改變金屬原料的形狀，以獲得具有一定機械性能的扣件。

以金屬扣件而言，其需藉由模具沖壓手段而加以鍛造而成，然在其製作過程中，模具的性質以及相關鍛造條件皆會影響其品質，故而在現有技術中，仍須對製作完成的金屬扣件進行尺寸檢測（全檢或抽檢），其除了耗費時間與人工之外，還會因人工檢測的手法不同而產生不同結果。

再者，現有在鍛造機上加裝位移量測裝置，以期對扣件提供尺寸判斷的依據，但此舉除了需耗費額外成本，還會受到鍛造機上的空間的限制。同時，隨著製造時程推進，模具磨損程度也會逐漸對扣件尺寸造成影響，故而上述方式並無法對扣件的尺寸提供具效益的精確的判斷依據。

本發明提供一種扣件成型機的測量系統，其能於扣件的製作過程中逐件且即時地提供扣件測量資訊。

本發明的扣件成型機的測量系統，包括扣件成型機、控制模組與磁感應模組。扣件成型機具有彼此相對設置的第一模具與第二模具，控制模組電性連接且驅動第一模具相對於第二模具移動以沖壓成型出至少一扣件。磁感應模組包括磁性件與磁感應器，磁性件設置於第一模具以隨第一模具移動，磁感應器電性連接控制模組且設置在磁性件的移動路徑上。在所述沖壓成型的過程中，控制模組藉由磁感應器感測磁性件的磁性變化而取得第一模具的沖壓行程。

本發明的扣件成型機的測量系統，包括扣件成型機、控制模組與加速度計。扣件成型機具有彼此相對設置的第一模具與第二模具。控制模組電性連接且驅動第一模具相對於第二模具移動以沖壓成型出至少一扣件。加速度計電性連接控制模組，加速度計設置於第一模具而隨第一模具移動。控制模組藉由加速度計而取得第一模具的沖壓行程。

在本發明的一實施例中，上述的磁性件是楔形塊，具有朝向磁感應器的楔形面。

在本發明的一實施例中，上述的第一模具與第二模具在扣件成型機的平面上進行所述沖壓成型。控制模組具有運算單元，控制模組藉由磁感應器取得楔形面的至少一局部的磁性變化量，而運算單元藉由至少一局部的磁性變化量以及楔形面相對於平面的傾角而計算出磁性件沿平面的行程。

在本發明的一實施例中，上述的控制模組藉由調整磁感應器取得至少一局部的範圍而調整取得磁性件沿平面行程的精度。

在本發明的一實施例中，上述扣件成型機的測量系統還包括顯示模組，電性連接控制模組，以提供第一模具的沖壓行程的資訊。

在本發明的一實施例中，上述的控制模組還具有運算單元，控制模組藉由加速度計取得第一模具的加速度-時間關係，運算單元將所取得的加速度-時間關係予以積分計算出第一模具的沖壓行程-時間關係。

在本發明的一實施例中，上述的運算單元將所取得的加速度-時間關係予以積分計算出第一模具的沖壓速度-時間關係。

在本發明的一實施例中，上述的控制模組藉由所述關係曲線的抖動程度而判斷扣件成型機的震動趨勢。

基於上述，扣件成型機除藉由控制模組以驅動第一模具相對於第二模具移動而產生所需的沖壓成型工序外，尚能藉由非接觸式感應模組以取得第一模具的沖壓行程。在此，非接觸式感應模組包括設置在第一模具上以隨之移動的磁性件，以及位在所述磁性件對應移動路徑上的磁感應器，以藉由磁性變化而取得第一模具的沖壓行程。再者，非接觸式感應模組包括設置在第一模具上的加速度計，以讓感測模組能從據以取得的第一模具的加速度而取得其沖壓行程。

換言之，所述沖壓行程的取得即代表第一模具與第二模具的合模距離，因此得以藉由所述合模距離而進一步地對應出沖壓成型出的扣件尺寸，而上述測量系統即能於扣件的製作過程中逐件且即時地提供扣件測量資訊，進而增加量測線上性、精確度與穩定性，以有效且線上地作為判斷扣件在其鍛造過程中的品質依據。

圖1是依照本發明一實施例的扣件成型機的測量系統的簡單示意圖。圖2是圖1的扣件成型機的測量系統的電性示意圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，扣件成型機的測量系統100包括扣件成型機110、控制模組120與非接觸式感應模組。扣件成型機110具有彼此相對設置的第一模具111與第二模具112，控制模組120電性連接且驅動第一模具111相對於第二模具112移動，其中扣件的胚料適於固定在第二模具112，因此能藉由上述的相對移動，而將所述胚料沖壓成型出至少一扣件的成品或半成品。

在此，非接觸式感應模組目的在於取得第一模具111的沖壓行程。換言之，所述沖壓行程的取得即代表第一模具111與第二模具112的合模距離，故能藉由所述合模距離而進一步地對應出沖壓成型出的扣件尺寸，進而逐件且即時地提供所需資訊。再者，非接觸式感應模組能有效克服接觸式感應模組所可能產生的構件疲勞或組裝誤差等結構因素，自然相較於接觸式感應模而能提供更為精確的數據資訊。

在本實施例中，非接觸式感應模組是磁感應模組130，其包括磁性件131與磁感應器132，磁性件131設置於第一模具111以隨第一模具111移動，磁感應器132電性連接控制模組120且設置在磁性件131的移動路徑上。在所述沖壓成型的過程中，控制模組120藉由磁感應器132感測磁性件131的磁性變化而取得第一模具111的沖壓行程。

圖3是圖1的扣件成型機的測量系統的局部側視圖。請同時參考圖1至圖3，詳細而言，本實施例的磁性件131是楔形塊，其與第一模具111、第二模具112同在扣件成型機110的平面113上運作，且磁性件131的楔形面131a朝向磁感應器132。同時，控制模組120還具有運算單元121，其用以接收磁感應器132所取得的相關資訊。據此，控制模組120藉由磁感應器132取得楔形面131a的至少一局部的磁性變化量，而運算單元121藉由所述至少一局部的磁性變化量以及楔形面131a相對於平面113的傾角而計算出磁性件131沿平面113的行程。舉例來說，如圖3所示，楔形面131a相對於平面113存在傾角θ，而磁感應器132用以取得楔形面131a的局部相當於正投影量ΔZ，因此在沖壓成型的過程中，磁感應器132便能依據同樣的正投影量ΔZ所產生的磁性變化，而據以推導出楔形塊沿X軸的移動行程，此即相當於第一模具111沿平面113的沖壓行程。

此外，控制模組120還能進一步地藉由調整磁感應器132所取得至少一局部的範圍而調整取得磁性件131沿平面113行程的精度，亦即藉由所述傾角θ所產生的對應三角關係（如圖示正投影量ΔZ與行程精度ΔX的比例關係），而從正投影量ΔZ所取得的磁性變化精度對應至行程精度ΔX。也就是說，使用者能適當地改變所述傾角θ，以對應地取得行程精度ΔX。

另一方面，扣件成型機的測量系統100還包括顯示模組140，其電性連接至控制模組120，以將第一模具111相對於第二模具112的沖壓行程等資訊提供給使用者，而有利於使用者能逐件且即時地獲知所述沖壓行程。

在另一實施例中，扣件成型機的測量系統可外接至扣件尺寸的線上預測系統，也就是將所述沖壓行程（相當於合模距離）結合模具的其他感測參數（例如溫度、鍛造力），而經由尺寸預測模型的運算而得以線上預測出扣件的尺寸。

圖4是本發明另一實施的例扣件成型機的測量系統的電性示意圖。請參考圖4並對照圖1，與前述實施例相同的部分不再予以贅述，而與前述實施例不同的是，本實施例的非接觸式感應模組是加速度計230，電性連接控制模組120，且加速度計230設置於第一模具111而隨第一模具111移動，以使控制模組120藉由加速度計230而取得第一模具111的沖壓行程。

進一步地說，控制模組120還具有運算單元121，控制模組120藉由加速度計230取得第一模具111的加速度-時間（a-t）關係，運算單元121將所取得的加速度-時間（a-t）關係予以積分計算出第一模具111的沖壓行程-時間（x-t）關係。其中，運算單元121是將所取得的加速度-時間（a-t）關係予以一次積分而計算出第一模具111的沖壓速度-時間（v-t）關係，而後再予以一次積分而取得前述沖壓行程-時間（x-t）關係。在本實施例中，控制模組120還能藉由上述關係曲線的抖動程度而進一步地判斷第一模具111乃至於扣件成型機110的震動程度與趨勢。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，扣件成型機除藉由控制模組以驅動第一模具相對於第二模具移動而產生所需的沖壓成型工序外，尚能藉由非接觸式感應模組以取得第一模具的沖壓行程。在此，非接觸式感應模組包括設置在第一模具上以隨之移動的磁性件，以及位在所述磁性件對應移動路徑上的磁感應器，以藉由磁性變化而取得第一模具的沖壓行程。再者，非接觸式感應模組包括設置在第一模具上的加速度計，以讓感測模組能從據以取得的第一模具的加速度而取得其沖壓行程。

換言之，所述沖壓行程的取得即代表第一模具與第二模具的合模距離，因此得以藉由所述合模距離而進一步地對應出沖壓成型出的扣件尺寸，而上述測量系統即能於扣件的製作過程中逐件且即時地提供扣件測量資訊，進而增加量測線上性、精確度與穩定性，以有效且線上地作為判斷扣件在其鍛造過程中的品質依據。

相較於其他形式的非接觸式感應模組，由於扣件成型基於沖壓成型的過程中，其工作環境尚存在油氣或其他雜質，故而若設置以光學式感應模組，則仍容易受上述影響而無法取得較為精確的沖壓行程資訊。此外，上述實施例所取得的沖壓行程（相當於合模距離）還能進一步地結合模具的其他感測參數（例如溫度、鍛造力），而經由尺寸預測模型的運算，以線上預測出扣件的尺寸。

100:扣件成型機的測量系統 110:扣件成型機 111:第一模具 112:第二模具 113:平面 120:控制模組 121:運算單元 130:磁感應模組 131:磁性件 131a:楔形面 132:磁感應器 140:顯示模組 230:加速度計 θ:傾角 ΔX:行程精度 ΔZ:正投影量 X-Y-Z:直角座標

圖1是依照本發明一實施例的扣件成型機的測量系統的簡單示意圖。 圖2是圖1的扣件成型機的測量系統的電性示意圖。 圖3是圖1的扣件成型機的測量系統的局部側視圖。 圖4是本發明另一實施的例扣件成型機的測量系統的電性示意圖。

100:扣件成型機的測量系統

110:扣件成型機

111:第一模具

112:第二模具

130:磁感應模組

131:磁性件

132:磁感應器

X-Y-Z:直角座標

Claims (10)

1. 一種扣件成型機的測量系統，包括： 一扣件成型機，具有彼此相對設置的一第一模具與一第二模具； 一控制模組，電性連接且驅動該第一模具相對於該第二模具移動以沖壓成型出至少一扣件； 一磁感應模組，包括： 一磁性件，設置於該第一模具以隨該第一模具移動；以及 一磁感應器，電性連接該控制模組且設置在該磁性件的移動路徑上，以在所述沖壓成型的過程中藉由感測該磁性件的磁性變化而取得該第一模具的沖壓行程。
2. 如請求項1所述扣件成型機的測量系統，其中該磁性件是一楔形塊，具有朝向該磁感應器的楔形面。
3. 如請求項1所述扣件成型機的測量系統，其中該第一模具與該第二模具在該扣件成型機的一平面上進行所述沖壓成型，該控制模組具有一運算單元，該控制模組藉由該磁感應器取得該楔形面的至少一局部的磁性變化量，而該運算單元藉由該至少一局部的磁性變化量以及該楔形面相對於該平面的傾角而計算出該磁性件沿該平面的行程。
4. 如請求項3所述扣件成型機的測量系統，其中該控制模組藉由調整該磁感應器取得該至少一局部的範圍而調整取得該磁性件沿該平面行程的精度。
5. 如請求項1所述扣件成型機的測量系統，還包括一顯示模組，電性連接該控制模組，以提供該第一模具的沖壓行程的資訊。
6. 一種扣件成型機的測量系統，包括： 一扣件成型機，具有彼此相對設置的一第一模具與一第二模具； 一控制模組，電性連接且驅動該第一模具相對於該第二模具移動以沖壓成型出至少一扣件；以及 一加速度計，電性連接該控制模組，該加速度計設置於該第一模具而隨該第一模具移動，以使該控制模組藉由該加速度計而取得該第一模具的沖壓行程。
7. 如請求項5所述扣件成型機的測量系統，其中該控制模組還具有一運算單元，該控制模組藉由該加速度計取得該第一模具的加速度-時間關係，該運算單元將所取得的加速度-時間關係予以積分計算出該第一模具的沖壓行程-時間關係。
8. 如請求項7所述扣件成型機的測量系統，其中該運算單元將所取得的加速度-時間關係予以積分計算出該第一模具的沖壓速度-時間關係。
9. 如請求項7或8所述扣件成型機的測量系統，其中該控制模組藉由所述關係曲線的抖動程度而判斷該扣件成型機的震動趨勢。
10. 如請求項5所述扣件成型機的測量系統，還包括一顯示模組，電性連接該控制模組，以提供該第一模具的沖壓行程的資訊。

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