TWM624719U - 沖壓成形不良檢知系統 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種沖壓成形不良檢知系統，其包括沖壓機台、處理裝置及警示裝置。沖壓機台包含模具組、緩衝裝置及壓力感測器，緩衝裝置設置於模具下且包含缸體，而壓力感測器設置於緩衝裝置上，以感測作用到缸體之壓力值。處理裝置電性連接沖壓機台，用以接收壓力感測器所感測到之壓力值，並比對壓力值與限制值，以得到比對結果。警示裝置電性連接處理裝置，用以接收比對結果，並依據比對結果訊號可選地發出警示。藉此，沖壓成形不良檢知系統能通知工作人員板金件似有不良情形產生，以使工作人員能即時檢查沖壓機台及/或金屬板是否有異常。

Description

沖壓成形不良檢知系統

本新型係關於一種不良檢知系統，特別是關於一種沖壓成形不良檢知系統。

沖壓製程係廣泛地用於汽車之板金件之生產中，其主要是藉由沖壓機台將金屬板拉伸成特定形狀之板金件。在此沖壓製程中，若金屬板內及表面之成份異物或模具之表面上有雜質附著、又或者模具之熱變化、設備內金屬板洗淨油等若有異物浸入、製程參數設定錯誤等外在因素，金屬板之某些部分被拉伸後會產生破裂等不良現象。

雖然能通過人工(品管人員)來檢查板金件是否有這些不良情況，但倘若品管人員的熟練度(經驗值)不足時、或者板金件的結構較複雜(需檢查的部位較多)時，是很難在生產線上進行即時的檢驗。這樣一來，必須改採批量的方式來進行抽驗。然而，由於並非在生產線上執行即時的檢測，當發現不良之板金件(不良品)產生時，往往已生產出一定數量(一整批)的不良品。因此，對沖壓製程之連續生產線而言，人工檢查似難有效地對應。

有鑑於此，又發展出一種自動化檢查裝置(譬如：CCD、機械手臂與控制系統的組合)來進行即時的檢測。但是對於生產板金件形狀複雜度高且生產速度快之生產線而言，無法被檢出。此外，自動化檢查裝置難以應用於既有生產線，因為既有生產線在規劃之初，未考慮到自動化檢查裝置之配置。再者、自動化檢查裝置會使成本大幅增加。

本新型之目的在於提供一種沖壓成形不良檢知系統，其能夠即時通知工作人員沖壓(板金)件成形過程中似有不良情形產生，以使工作人員能盡快地檢查沖壓機台及/或金屬板是否有異常。此外，該沖壓成形不良檢知系統能較容易地與既有之沖壓機台或其產線結合，且成本不會大幅增加。

為達上述目的，本新型的第一方面中，一種沖壓成形不良檢知系統被提出，其可包括：沖壓機台，包含模具組、緩衝裝置及壓力感測器，該緩衝裝置設置於該模具之下，且該緩衝裝置包含缸體，而該壓力感測器設置於該緩衝裝置上，以感測作用到該緩衝裝置之該缸體上之壓力值；處理裝置，電性連接該沖壓機台，用以接收該壓力感測器所感測到之該壓力值，並比對該壓力值與限制值，以得到比對結果；以及警示裝置，電性連接該處理裝置，用以接收該比對結果，並依據該比對結果訊號可選地 發出警示。

本新型的第二方面中，該沖壓成形不良檢知系統可更包含訊號轉換器，該訊號轉換器用以將該壓力值轉換成壓力訊號。

本新型的第三方面中，該處理裝置可包含儲存器，該儲存器用以儲存該限制值以及所接收到之該壓力值。

本新型的第四方面中，該沖壓機台之該模具組可包含上模、下模及板件保持器，該上模及該下模係可相對移動地設置，而該板件保持器環繞該上模及該下模之其中一者；該緩衝裝置之該缸體係設置於板件保持器之下。

本新型的第五方面中，該缸體可包含氣壓缸或油壓缸。

本新型的第六方面中，該警示裝置可包含聲音警示器或光線警示器。

本新型的第七方面中，該沖壓機台可更包含顯示器，該顯示器與該壓力感測器電性連接，用以顯示該壓力感測器所感測到之該壓力值。

本新型的第八方面中，該警示裝置可整合於該沖壓機台或該處理裝置中。

在此所揭示的沖壓成形不良檢知系統的目的、特徵及優點將根據以下實施例的說明並參照圖式而對於本技術領域中具有通常知識者變得更為清楚。

1:不良檢知系統

2:板金件

10:沖壓機台

11:模具組

111:上模

112:下模

113:板件保持器

12:緩衝裝置

121:缸體

122:緩衝銷

13:壓力感測器

14:顯示器

20:處理裝置

21:儲存器

30:警示裝置

40:訊號轉換器

P:壓力值

UL:上極限值

DL:下極限值

S101~S103:步驟

本新型的更完整技術內容將配合圖式來參考以下詳細說明而更佳地被了解。為清楚或方便目的，圖式不一定依照真正的比例繪製，因此本新型並不限定於圖式中的比例，其中：[圖1]為根據本新型之較佳實施例之沖壓成形不良檢知系統之架構示意圖；[圖2]為根據本新型之較佳實施例之沖壓成形不良檢知系統之功能方塊圖；[圖3]為根據本新型之較佳實施例之沖壓成形不良檢知系統之壓力波形示意圖；以及[圖4]為根據本新型之較佳實施例之沖壓成形不良檢知系統之比對流程示意圖。

以下說明結合圖式，對本新型的實施方式作詳細敘示。在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用之單數形式「一」亦包括複數形式，而所述之方位(如前、後、上、下、一側、兩側等)係為相對方位，可依據本新型的使用狀態而定義，並非明示或暗示本新型需有特定方向之構造或操作，亦不能理解為對本新型的限制。

請參閱圖1及圖2所示，依據本新型較佳實施例之一沖壓成形不良檢知系統(以下簡稱為不良檢知系統1)被提出，該不良檢知系統1可用於既有的沖壓產線中，以協助工作人員檢測出該沖壓產線中所製造出的沖壓成形件(或稱板金件2)之不良情形，例如破裂、表面印痕。此外，該不良檢知系統1適用於各種板金件2之沖壓產線，例如汽車之板金件等。

該不良檢知系統1可包含一沖壓機台10、一處理裝置20及一警示裝置30等構件，該沖壓機台10可為既有沖壓產線中的沖壓機台或者是新購置的沖壓機台，且沖壓機台10或其組件可為目前商用可取得者，故其技術內容及實施變化應為本新型所屬技術領域中具有通常知識者可得知，因此以下將簡短描述之。

沖壓機台10可包含一模具組11、一緩衝裝置12及一壓力感測器13等組件，該模具組11之形狀可對應於板金件2的形狀，且模具組11可包含多個可相對移動之部分，例如可包含一上模111、一下模112及一板件保持器113(或稱環模)。該上模111及該下模112係可相對移動地設置，例如上模111可垂直移動，而下模112保持固定，上模111可朝下模112接近或遠離。板件保持器113則是環繞該上模111及該下模112之其中一者(如下模112)，或者設置於上模111及該下模112之其中一者(如下模112)旁。尚未沖壓成形之板金件2可放置於板件保持器113上，從而位於上模111及該下模112之間；上模111可下降而接觸到板 件保持器113上的板金件2，然後上模111繼續下降以使得板金件2被拉伸變形，同時板件保持器113被向下推動。

該緩衝裝置12則是設置於該模具組11之下，例如設置於板件保持器113之下。該緩衝裝置12可包含缸體121(缸體121例如包含氣壓缸或油壓缸)、緩衝銷122及緩衝墊(圖未式)等，該緩衝銷122之一端(上端)可連接到該板件保持器113，而緩衝銷122之另一端(下端)可連接到缸體121；換言之，緩衝銷122設置於板件保持器113及缸體121之間。緩衝裝置12用以承受及緩衝模具組11之作用力(負載)，給予模具組11反作用力，例如當上模111向下推動板件保持器113，緩衝銷122可隨之下移而使缸體121之活塞桿縮回，從而承受及緩衝上模111之推力。

該壓力感測器13則設置於該緩衝裝置12上，以感測作用到該緩衝裝置12之該缸體121上之壓力值(對應模具組11之作用力)。如圖3所示，該壓力值係隨時間變化，也就是，上模111一開始接觸到板件保持器113上的板金件2時，壓力值會最大(或稱峰值壓，peak pressure)，而板金件2被上模111及下模112拉伸變形的過程，壓力值會低於峰值壓、且此時壓力值會在上限制值及下限制值之間變化震盪，該壓力值相對於峰值壓可稱為中值壓。此外，該沖壓機台10可更包含一顯示器14，其與壓力感測器13電性連接，以顯示出壓力值及其隨著時間之變化情形(壓力波形)。

該處理裝置20電性連接該沖壓機台10，用以 接收該壓力感測器13所感測到之該壓力值，即接收對應該壓力值大小之訊號(有不同電流或電壓)。該處理裝置20接著可比對該壓力值與限制值，以得到比對結果。該處理裝置20可為電腦(桌上型、筆記型、平板、工業電腦等)等含有中央處理器或微處理器等裝置，可運行程式或軟體來比對壓力值與限制值。該限制值係基於先前已於沖壓機台10製造完成且無不良情形之若干個(一批)板金件2所對應之正常壓力值(中值壓)來統計、計算或設定而得。例如但不限制於此，對於一種特定形狀及尺寸之板金件2而言，正常壓力值為900KN(千牛頓)，而限制值可設定為例如正常壓力值的0.9倍至1.1倍，即上限制值為990KN而下限制值為810KN。處理裝置20會比對目前沖壓中之板金件2之壓力值與限制值，然後得到「超過限制值」或「未超過限制值」之比對結果，並產生相應不同比對結果之訊號或資料。

該處理裝置20還可能包含儲存器21，以儲存該限制值及所接收到之該壓力值等。處理裝置20還可能包含顯示器(圖未式)，以顯示壓力值及/或比對結果等。

由於沖壓機台10輸出的該壓力值可能為類比形式，該不良檢知系統1可選擇地包含一訊號轉換器40，該訊號轉換器40電性連接該沖壓機台10及該處理裝置20，以接收該壓力感測器13之該壓力值、並將該類比形式之壓力值轉換成數位形式之壓力訊號而傳送至該處理裝置20做比對。訊號轉換器40可包含資料擷取器(DAQ)、光耦合 器、電源供應器等，不限制於此。該訊號轉換器40另可能整合於處理裝置20中，或者，訊號轉換器40可整合於沖壓機台10中，以使沖壓機台10直接輸出數位形式之壓力訊號(壓力值)。

最後，該警示裝置30電性連接該處理裝置20，用以接收該比對結果，並依據該比對結果訊號可選擇地發出警示，而該警示裝置30可包含聲音警示器或光線警示器。如圖4所示，舉例而言，當處理裝置20之比對結果為壓力值P超過上限制值UL或下極限值DL時(比對步驟S101)，警示裝置30發出警示(如發出紅光或警鈴聲)，以提醒現場之工作人員(步驟S102)；若比對結果為壓力值未超過限制值時，則警示裝置30不發出警示(步驟S103)。該警示裝置30可整合於沖壓機台10或處理裝置20中，例如沖壓機台10之指示燈或警報器、或者是藉由處理裝置20本身之螢幕或揚聲器直接發出警示。

工作人員收到警示後，可立即使沖壓機台10停止運作，以確認板金件2是否確實有不良情形，並且進行需要之改善或調整，避免接下來的板金件2亦產生不良情形。板金件2之壓力值可記錄儲存於處理裝置20中，作為之後更新限制值之參考用，而且這些壓力值還可作為以後建立智慧工廠用，例如作為預測沖壓機台10之模具組11等之保養或替換時機。

綜上所述，本新型所提供的沖壓成形不良檢知系統能夠比對及發現壓力值超過限制，俾以即時地通知 工作人員沖壓中之板金件可能有不良情形產生，從而工作人員能盡快停止沖壓機台運作、並檢查是否沖壓機台及/或是板金件有異常。而且，沖壓成形不良檢知系統能較容易地與既有之沖壓機台或其產線結合，無須特別預留空間或是改變既有產線之布置，且硬體及軟體成本不會大幅增加。

雖然本新型僅就上述所選擇的實施例來描繪，在沒有背離如隨附申請專利範圍所界定的本新型的範疇的情況下，有可能對本案進行各種改變、修改或替換，只要不實質地影響預期的操作或功能。繪示為一體形成的單一個元件可為單一個部件、或是由數個子部件所組成。各種特徵及優點不必然同時出現在一特定的實施例中，而是可在不同的案例中分別組合施作或單獨施作。因此，前述實施例說明僅作為例示性用途而不在於對本新型進行限制，本申請案所請求的新型的範疇因就申請專利範圍及其均等物來界定。

1:不良檢知系統

2:板金件

10:沖壓機台

11:模具組

12:緩衝裝置

13:壓力感測器

14:顯示器

20:處理裝置

111:上模

112:下模

113:板件保持器

121:缸體

122:緩衝銷

Claims (8)

1. 一種沖壓成形不良檢知系統，包括： 沖壓機台，包含模具組、緩衝裝置及壓力感測器，該緩衝裝置設置於該模具組之下，且該緩衝裝置包含缸體，而該壓力感測器設置於該緩衝裝置上，以感測作用到該緩衝裝置之該缸體上之壓力值； 處理裝置，電性連接該沖壓機台，用以接收該壓力感測器所感測到之壓力值，並比對該壓力值與限制值，以得到比對結果；以及 警示裝置，電性連接該處理裝置，用以接收該比對結果，並依據該比對結果訊號可選擇地發出警示。
2. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，更包含訊號轉換器，該訊號轉換器電性連接該沖壓機台及該處理裝置，以接收該壓力感測器之該壓力值、並將該壓力值轉換成壓力訊號而傳送至該處理裝置。
3. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該處理裝置包含儲存器，該儲存器用以儲存該限制值以及所接收到之該壓力值。
4. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該沖壓機台之該模具組包含上模、下模及板件保持器，該上模及該下模係可相對移動地設置，而該板件保持器環繞該上模及該下模之其中一者；該緩衝裝置之該缸體係設置於板件保持器之下。
5. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該缸體包含氣壓缸或油壓缸。
6. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該警示裝置包含聲音警示器或光線警示器。
7. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該沖壓機台更包含顯示器，該顯示器與該壓力感測器電性連接，用以顯示該壓力感測器所感測到之該壓力值。
8. 如請求項1所述之沖壓成形不良檢知系統，其中，該警示裝置係整合於該沖壓機台或該處理裝置中。

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