一种可调节弯曲角度和回弹控制成形装置及成形控制方法

技术领域

本发明涉及塑性冲压成形技术领域，尤其涉及一种可调节弯曲角度和回弹控制成形装置及成形控制方法。

背景技术

自动化行业对光电传感器的安装形式的多样化需求，光电素子是光电传感器的核心部件，要求光电传感器核心部件-光电素子PIN脚为75°-179°等多种弯曲角度。

图1为光电素子成形产品分类结构示意图。光电传感器的生产过程中，需要根据传感器外形设计将光电素子PIN脚加工成如图1所示的多种角度；并满足多品种、小批量以及自动化生产设备快速转产的生产需求，同时提高转产调试效率，精确控制折弯回弹。

针对以上生产需求，现有技术的生产设备，需要加工制作多套成形模具以适应各种PIN脚弯曲角度，同时成形模具的更换及调试也严重影响转产调试时间，影响生产效率，并无法实现全自动化的转产要求。

发明内容

本发明主要解决现有技术的生产设备，成形模具需要更换及调试，影响转产调试时间，影响生产效率，并无法实现全自动化的转产要求的技术问题，提出一种可调节弯曲角度和回弹控制成形装置及成形控制方法，实现自动转产加工多种PIN角度的光电素子，同时对成形制品快速定位夹紧，并根据不同批次的光电素子进行回弹控制，以实现折弯快速转产及高精度成形加工。

本发明提供了一种可调节弯曲角度和回弹控制成形装置，包括：成形上模具模块、成形上模具冲压气缸、成形上模具支撑架、上模具导向导轨和成形上模具固定架；

所述成形上模具冲压气缸通过成形上模具固定架固定于成形上模具支撑架上；所述成形上模具冲压气缸的缸杆朝下设置且与成形上模具模块连接；

所述成形上模具支撑架上设置成形上模具导向导轨；所述成形上模具模块滑动设置在成形上模具导向导轨上。

优选的，所述成形上模具模块，包括：成形上模具角度调整电缸、成形上模具动模具、成形上模具转动导向销、成形上模具压紧块、成形上模具固定模具、成形上模具压紧导向块和成形上模具转动导向板；

所述成形上模具压紧导向块固定在成形上模具固定架上；所述成形上模具压紧导向块下方连接成形上模具固定模具；所述成形上模具固定模具的一侧设置成形上模具压紧块；

所述成形上模具转动导向板固定设置在成形上模具压紧导向块的一侧；所述成形上模具转动导向板留有两个同心圆弧；

所述成形上模具角度调整电缸的缸体与成形上模具压紧导向块连接，所述成形上模具角度调整电缸的缸杆朝下设置且与成形上模具动模具连接；

所述成形上模具动模具与至少两个成形上模具转动导向销进行螺栓链接；所述成形上模具转动导向销分别置于两个同心圆弧中。

优选的，所述成形上模具动模具上设置回弹测距检测光纤。

优选的，所述成形下模具模块的输入方向设置制品送料下轨道；

所述制品送料下轨道上设置制品送料上导轨。

优选的，还包括：置于成形上模具模块下方的成形下模具模块；

所述成形下模具模块，包括：下模具角度调整电缸、成形下模具固定模具、成形下模具弧形导轨和成形下模具动模具；

所述成形下模具固定模具固定在成形上模具支撑架下方；

所述成形下模具角度调整电缸的缸体固定在成形下模具固定模具中，所述成形下模具角度调整电缸的缸杆与成形下模具动模具连接；

所述成形下模具动模具与成形下模具固定模具铰接，所述成形下模具动模具上设置至少一个成形下模具弧形导轨；

所述成形下模具弧形导轨滑动设置在成形下模具动模具中。

优选的，所述成形下模具模块的输出方向设置夹紧模块；

所述夹紧模块包括：夹紧驱动气缸、夹紧模块导向导轨、夹紧模块导向滑块、夹紧模块压紧针、夹紧模块导向框架；

所述夹紧模块导向导轨设置在成形下模具固定模具上；所述夹紧模块导向导轨上滑动配合设置夹紧模块导向滑块；

所述夹紧模块导向滑块上设置夹紧模块导向框架，所述夹紧模块导向框架与夹紧驱动气缸的缸杆连接，所述夹紧驱动气缸的缸体固定在夹紧模块导向导轨上；

所述夹紧模块导向框架上设置多根夹紧模块压紧针；多根夹紧模块压紧针在夹紧驱动气缸和夹紧模块导向框架的带动下，能够伸到成形下模具固定模具靠近成形下模具动模具的一端。

对应的，本发明还提供一种根据本发明任意实施例提供的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置的成形控制方法，包括以下过程：

步骤1、伺服机械臂将设备前端完成分料的待加工制品通过制品送料下轨道，将待加工制品四个一组运送到成形下模具模块上，夹紧模块在夹紧驱动气缸伸出作用下，使夹紧模块的夹紧模块压紧针压紧待加工制品，将待加工制品纵向定位；

步骤2、成形下模具模块中的成形下模具角度调整电缸伸缩以调整所需成形角度，调整完成保持自锁；成形上模具模块中的成形上模具角度调整电缸伸缩以调整所需成形角度，调整完成保持自锁；

步骤3、成形上模具冲压气缸伸出，带动成形上模具模块向下运动，成形上模具压紧块在弹簧压缩作用下与待加工制品接触并压紧，在垂直方向定位制品，随着气缸继续向下伸出，成形上模具动模具与成形下模具动模具贴合，完成折弯成形；

步骤4、成形上模具角度调整电缸收缩固定距离，回弹测距检测光纤检测成形制品回弹距离和成形角度，判断成形制品是否合格。

本发明提供的一种可调节弯曲角度和回弹控制成形装置及成形控制方法，可实现了一台自动化设备生产任意PIN脚角度光电素子，无需更换成形模具，全自动转产，无须转产调试，同时成形过程中检测成形质量，控制成形回弹量，达到光电素子高效、高精度折弯成形加工。采用该装置光电传感器PIN可以实现任意折弯角度、可无级调节和回弹主动控制冲压成形，可实现自动转产加工多种PIN角度的光电素子，同时对制品快速定位夹紧，并根据不同批次的光电素子进行回弹控制，以实现折弯快速转产及高精度成形加工。

本发明主要应用于电子行业光电传感器核心部件-光电素子生产PIN角折弯成形，可满足PIN脚多种弯曲角度、小批量、自动化快速转产生产需求。

附图说明

图1为光电素子成形产品分类结构示意图；

图2为本发明提供的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置的结构示意图；

图3为本发明提供的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置的正视图；

图4为本发明提供的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置的侧视图；

图5为本发明提供的成形模具部分的结构示意图；

图6为本发明提供的成形模具部分的侧视图；

图7为本发明提供的成形上模具模块的侧视图；

图8为本发明提供的成形下模具模块的结构示意图。

附图标号说明：1、成形上模具模块；2、夹紧驱动气缸；3、夹紧模块；4、成形下模具模块；5、回弹测距检测光纤；6、待加工制品；7、制品送料下轨道；8、制品送料上导轨；9、成形上模具冲压气缸；10、成形上模具支撑架；11、成形上模具导向导轨；12、夹紧模块导向导轨；13、夹紧模块导向滑块；14、成形下模具角度调整电缸；15、成形上模具角度调整电缸；16、夹紧模块压紧针；17、夹紧模块导向框架；18、成形下模具固定模具；19、成形下模具弧形导轨；20、成形下模具动模具；21、成形制品；22、成形上模具动模具；23、成形上模具转动导向销；24、成形上模具压紧块；25、成形上模具固定模具；26、成形上模具压紧导向块；27、成形上模具固定架；28、成形上模具转动导向板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

如图2-4所示，本发明实施例提供的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置，包括：成形上模具模块1、成形上模具冲压气缸9、成形上模具支撑架10、上模具导向导轨11、成形上模具固定架27以及置于成形上模具模块1下方的成形下模具模块4。

所述成形上模具冲压气缸9通过成形上模具固定架27固定于成形上模具支撑架10上；所述成形上模具冲压气缸9的缸杆朝下设置且与成形上模具模块1连接；所述成形上模具支撑架10上设置成形上模具导向导轨11；所述成形上模具模块1滑动设置在成形上模具导向导轨11上。所述成形上模具模块1能够在成形上模具冲压气缸9带动下进行冲压成形。

如图5-7所示，所述成形上模具模块1，包括：成形上模具角度调整电缸15、成形上模具动模具22、成形上模具转动导向销23、成形上模具压紧块24、成形上模具固定模具25、成形上模具压紧导向块26和成形上模具转动导向板28；所述成形上模具压紧导向块26固定在成形上模具固定架27上；所述成形上模具压紧导向块26下方连接成形上模具固定模具25；所述成形上模具固定模具25的一侧设置成形上模具压紧块24。成形上模具压紧块24在弹簧压缩作用下在成形上模具压紧导向块26中上下活动，当成形上模具模块1在成形上模具冲压气缸9驱动下向下运动时，成形上模具压紧块24最先与待加工制品6接触，压紧待加工制品6。

所述成形上模具转动导向板28固定设置在成形上模具压紧导向块26的一侧；所述成形上模具转动导向板28留有两个同心圆弧；所述成形上模具角度调整电缸15的缸体通过精密铰链与成形上模具压紧导向块26连接，所述成形上模具角度调整电缸15的缸杆朝下设置，且通过精密铰链与成形上模具动模具22连接；所述成形上模具动模具22与至少两个成形上模具转动导向销23进行螺栓链接；所述成形上模具转动导向销23分别置于两个同心圆弧中。

本实施例的成形上模具动模具22，能够图7中成形上模具转动导向板28上的同心A圆和B圆的圆弧导轨上以圆心O转动以调整成形上模具动模具22与成形上模具固定模具25的夹角，成形上模具角度调整电缸15可实现冲压角度在75°到179°之间的精确调整。所述成形上模具动模具22上设置回弹测距检测光纤5，回弹测距检测光纤5能够检测PIN的成形制品21的回弹距离，通过几何换算出成形制品21的成形角度，判断成形制品21是否合格。

所述成形下模具模块4的输入方向设置制品送料下轨道7；所述制品送料下轨道7上设置制品送料上导轨8。制品送料下轨道7能够将待加工制品6四个一组运送到成形下模具模块4上。

如图8所示，所述成形下模具模块4置于制品送料下轨道7末端；所述成形下模具模块4，包括：下模具角度调整电缸14、成形下模具固定模具18、成形下模具弧形导轨19和成形下模具动模具20；所述成形下模具固定模具18固定在成形上模具支撑架10下方；所述成形下模具角度调整电缸14的缸体固定在成形下模具固定模具18中，所述成形下模具角度调整电缸14的缸杆通过精密铰链与成形下模具动模具20连接；所述成形下模具动模具20与成形下模具固定模具18铰接，所述成形下模具动模具20上设置至少一个成形下模具弧形导轨19；所述成形下模具弧形导轨19滑动设置在成形下模具动模具20中。

在本实施例中，成形下模具弧形导轨19以成形下模具固定模具18的圆弧轨道为导向，以O点为圆心进行转动，调整成形下模具固定模具18和成形下模具动模具20的夹角，成形下模具角度调整电缸14可实现冲压角度在75°到179°之间的精确调整。

所述成形下模具模块4的输出方向设置夹紧模块3；所述夹紧模块3包括：夹紧驱动气缸2、夹紧模块导向导轨12、夹紧模块导向滑块13、夹紧模块压紧针16、夹紧模块导向框架17；所述夹紧模块导向导轨12设置在成形下模具固定模具18上；所述夹紧模块导向导轨12上滑动配合设置夹紧模块导向滑块13；所述夹紧模块导向滑块13上设置夹紧模块导向框架17，所述夹紧模块导向框架17与夹紧驱动气缸2的缸杆连接，所述夹紧驱动气缸2的缸体固定在夹紧模块导向导轨12上；所述夹紧模块导向框架17上设置多根夹紧模块压紧针16；多根夹紧模块压紧针16在夹紧驱动气缸2和夹紧模块导向框架17的带动下，能够伸到成形下模具固定模具18靠近成形下模具动模具20的一端。

在本实施例中，夹紧驱动气缸2驱动固定在夹紧模块导向滑块13上的夹紧模块导向框架17使其沿着夹紧模块导向导轨12方向运动，使固定在夹紧模块导向框架17上的夹紧模块压紧针16压紧待加工制品6。

本发明任意实施例的可调节弯曲角度和回弹控制成形装置的成形控制方法，包括以下过程：

步骤1、伺服机械臂将设备前端完成分料的待加工制品6通过制品送料下轨道7，将待加工制品6四个一组运送到成形下模具模块4上，夹紧模块3在夹紧驱动气缸2伸出作用下，使夹紧模块3的夹紧模块压紧针16压紧待加工制品6，将待加工制品6纵向定位；

步骤2、成形下模具模块4中的成形下模具角度调整电缸14伸缩以调整所需成形角度，调整完成保持自锁；成形上模具模块1中的成形上模具角度调整电缸15伸缩以调整所需成形角度，调整完成保持自锁；

步骤3、成形上模具冲压气缸9伸出，带动成形上模具模块1向下运动，成形上模具压紧块24在弹簧压缩作用下与待加工制品6接触并压紧，在垂直方向定位制品，随着气缸继续向下伸出，成形上模具动模具22与成形下模具动模具20贴合，完成折弯成形；

步骤4、成形上模具角度调整电缸15收缩固定距离，回弹测距检测光纤5检测制品PIN回弹距离，通过几何换算出成形制品的成形角度，判断成形制品是否合格。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。