一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置及加工方法

技术领域

本发明涉及纺织化纤设备配件技术领域，尤其涉及一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置及加工方法。

背景技术

喷丝板是纺织化纤行业中常用的产品，喷丝板包括进料面和出料面，进料面上设有进料孔，出料面上设有出料孔。喷丝板的作用是将粘流态的高聚物熔体或溶液，通过微孔转变成有特定截面状的细流，经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条，即从进料孔进入，经出料孔而出。普通的喷丝板上的出料口呈圆形，非圆形的就称为异形喷丝板。

随着社会的发展，工业水平的不断提高，产品加工的质量和精度也在不断提高，喷丝板生产一般需要三次冲孔工序才能完成，第一道工序采用控制程序进行打孔，但第二道工序和第三道需要冲孔头精确的从每个加工孔的中心冲入，而传统是利用显微镜来观测定位微孔位置，读出显微镜标尺数值，这种定位技术完全依赖人工来完成，人工观察位置不精准，加工精度差而且操作劳动强度大，并且冲出的孔径大小还会存在偏差，只能满足一些精度要求不高的零件，不利于推广使用。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决上述存在的技术问题，提供一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置，解决了人工观察定位不精准、加工精度差、操作强度大的问题，能够使冲出的孔径保持一致，并且保证喷丝板在冲孔时的加工强度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置，包括调节机构、CCD相机、头道夹具、冲孔机构，所述调节机构固定在工作台上；所述CCD相机与外部控制设备电性连接，并对待冲孔喷丝板上的孔位分布坐标进行分析并得到初始冲孔位置；所述头道夹具用于固定安装待冲孔喷丝板，并与旋转机构活动连接从而带动喷丝板旋转，所述旋转机构与所述调节机构连接，并通过控制调节机构定位喷丝孔的初始冲孔位置；所述冲孔机构用于对旋转的头道夹具上固定安装的喷丝板进行冲孔。

在某些优选实施例中，所述调节机构包括导轨和滑块，所述滑块滑配安装在所述导轨上，所述导轨通过螺栓固定在工作台上，且其两端安装的螺栓突出所述导轨的上端面。

在某些优选实施例中，所述冲孔机构包括支撑座、固定板、动力机构及冲孔头，所述支撑座横跨所述头道夹具安装在工作台，所述动力机构与固定板螺栓连接，并随所述固定板且正对所述头道夹具的位置安装在支撑座上，所述冲孔头安装在所述动力机构设置的传力轴座上，并通过动力机构提供的动力随传力轴座上下往复运动对喷丝板进行冲孔。

在某些优选实施例中，所述动力机构平行自身径向移动方向的端面装配有传力固定板，并在所述传力固定板上安装有传力杆，所述传力杆的一端与所述传力固定板设置的第一固定孔活动连接，并以第一固定孔为圆心分别设有用于固定传力杆位置的第二固定孔、第三固定孔，且该传力杆抵紧所述传力轴座上安装的冲孔头。

在某些优选实施例中，所述冲孔头安装在所述传力轴座前端设置的冲孔头安装槽中，所述冲孔头突出传力轴座上端的部位套设有缓冲件，并通过其端部形成的环形突起将缓冲件活动装配在冲孔头外表面。

在某些优选实施例中，所述CCD相机放置在传力轴座下端形成的定位槽中，所述传力轴座外部设置的固定件贯穿传力轴座侧面与CCD相机固定连接，并将CCD相机固定在定位槽中。

在某些优选实施例中，所述头道夹具包括从下至上依次装配连接的支撑板、夹具底板及夹具压板，所述支撑板与所述旋转机构的旋转端连接，所述支撑板穿过夹具底板及夹具压板设有定位销，所述支撑板与夹具底板之间形成用于放置环形喷丝板的容纳腔，所述夹具压板设有与容纳腔相匹配的压紧端，并将环形喷丝板压紧在容纳腔内。

一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔加工方法，包括所述的自动冲孔装置，及如下步骤：

S1.将单个待冲孔喷丝板放置到支撑板与夹具底板之间形成的容纳腔内，并通过锁紧夹具压板固定喷丝板在容纳腔内的加工位置；

S2.调节冲孔头与喷丝板之间的打孔距离，并在缓冲件与传力轴座上端面之间放置垫块，同时将传力杆固定在传力固定板的第一固定孔和第二固定孔上，使传力杆抵住冲孔头，从而固定冲孔头的位置使冲孔头与喷丝板之间最小加工位置；

S3.将喷丝板移动到冲孔头冲孔的初始位置，并通控制程序确定打孔数量、打孔圈数自动对喷丝板进行冲孔加工，并完成第一次冲孔，并将完成第一次冲孔后的喷丝板取下进行研磨、抛光处理，再处理后的喷丝板再将放入到容纳腔中准备第二次冲孔；

S4.调整喷丝板的位置，使CCD相机获取喷丝板上第一次的冲孔图像，并将每个孔位的中心坐标传输到外部控制设备，通过控制设备对每个孔位的中心坐标进行识别分析，并将冲孔头的坐标与喷丝板上第一次冲孔后任一孔位的中心坐标进行比对，若坐标不一致，则调整喷丝板的位置，使冲孔头的坐标与任一孔位的中心坐标重合，若坐标一致，则将数据传输给冲孔机构，使冲孔头对准重合坐标下的孔中心进行第二次冲孔加工；

S5.将第二次冲孔后的喷丝板取下再次进行研磨、抛光处理，并放入到容纳腔中重复上述S4步骤直置第三次冲孔完成；

S6.打孔完成后，将传力杆固定在传力固定板的第一固定孔和第三固定孔上，使传力杆远离冲孔头，从而移动冲孔头的位置，使冲孔头与喷丝板之间最大距离，避免取出喷丝板时与冲孔头发生位置干涉；

S7.重复S1至S6进行第二件喷丝板的加工。

在某些优选实施例中，所述冲孔头由内向外对喷丝板进行冲孔加工。

在某些优选实施例中，所述喷丝板上相邻两内外之间的孔位交错设置。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

旋转机构带动头道夹具上固定安装的待冲孔喷丝板旋转，同时调节机构带动旋转机构以及头道夹具一起径向移动，并通过CCD相机对冲孔初始位置进行座标分析，使喷丝板移动到冲孔机构的冲孔初始位置，并由冲孔机构对旋转的头道夹具上固定安装的喷丝板进行冲孔加工，从而采用自动化的方式冲孔，解决了人工观察定位不精准、加工精度差、操作强度大的问题，能够使冲出的孔径保持一致，并且保证喷丝板在冲孔时的加工强度，大大提高喷丝板的良品率，提高装置使用的适应性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1为本发明所述莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置整体结构图；

图2为本发明所述调节机构与头道夹具分解图；

图3为本发明所述冲孔机构分解图；

图4为本发明所述莱赛尔环形喷丝板孔位分布图；

图5为本发明所述加工方法流程图。

附图标号：1-调节机构；101-导轨；102-滑块；103-螺栓；2-CCD相机；3-头道夹具；301-支撑板；302-夹具底板；303-夹具压板；4-冲孔机构；401-支撑座；402-固定板；403-冲孔头；404-传力轴座；405-传力固定板；406-传力杆；407-第一固定孔；408-第二固定孔；409-第三固定孔；5-旋转机构；6-护罩；7-上安装板；8-下安装板；9-动力机构。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

如图1-5所示，本发明提供一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔装置及加工方法，包括调节机构1、CCD相机2、头道夹具3、冲孔机构4，所述调节机构1固定在工作台上；所述CCD相机2与外部控制设备电性连接，并对待冲孔喷丝板上的孔位分布坐标进行分析并得到初始冲孔位置；所述头道夹具3用于固定安装待冲孔喷丝板，并与旋转机构5活动连接，所述旋转机构5采用旋转电机带动喷丝板旋转，旋转电机外部设有护罩6，护罩6包裹旋转电机，护罩6下端固定连接有上安装板7，并通过上安装板7与调节机构1上设置的下安装板8固定连接，从而将旋转机构5与调节机构1连接，并通过控制调节机构1定位喷丝孔的初始冲孔位置；所述冲孔机构4用于对旋转的头道夹具3上固定安装的喷丝板进行冲孔。

本实施方式中旋转机构5带动头道夹具3上固定安装的待冲孔喷丝板旋转，同时调节机构1带动旋转机构5以及头道夹具3一起径向移动，并通过CCD相机2对冲孔初始位置进行座标分析，使喷丝板移动到冲孔机构4的冲孔初始位置，并由冲孔机构4对旋转的头道夹具3上固定安装的喷丝板进行冲孔加工，从而采用自动化的方式冲孔，解决了人工观察定位不精准、加工精度差、操作强度大的问题，能够使冲出的孔径保持一致，并且保证喷丝板在冲孔时的加工强度，大大提高喷丝板的良品率，提高装置使用的适应性。

其中，如图2所示，所述调节机构1包括导轨101和滑块102，所述滑块102滑配安装在所述导轨101上，所述滑块102的上端面与下安装板8固定连接，所述导轨101通过螺栓103固定在工作台上，且其两端安装的螺栓103突出所述导轨101的上端面。

本发明中突的螺栓103起到限位效果，避免滑块102超出行程导致头道夹具3从导轨101上脱离。

本实施例中，所述头道夹具3包括从下至上依次装配连接的支撑板301、夹具底板302及夹具压板303，所述支撑板301与所述旋转机构5的旋转端连接，所述支撑板301穿过夹具底板302及夹具压板303设有定位销，所述支撑板301与夹具底板302之间形成用于放置环形喷丝板的容纳腔，所述夹具压板303设有与容纳腔相匹配的压紧端，并将环形喷丝板压紧在容纳腔内。

具体的，支撑板301及夹具压板303以轴心线为圆心均匀分布有减重孔，在保证其整体稳定性的同时，减少头道夹具3的重量，降低对自动化设备的负荷。

本实施例中，如图3所示，所述冲孔机构4包括支撑座401、固定板402、动力机构9及冲孔头403，所述支撑座401横跨所述头道夹具3安装在工作台，所述动力机构9与固定板402螺栓103连接，并随所述固定板402且正对所述头道夹具3的位置安装在支撑座401上，所述冲孔头403安装在所述动力机构9设置的传力轴座404上，并通过动力机构9提供的动力随传力轴座404上下往复运动对喷丝板进行冲孔。

具体的，所述动力机构9平行自身径向移动方向的端面装配有传力固定板405，并在所述传力固定板405上安装有传力杆406，且该传力杆406抵紧所述传力轴座404上安装的冲孔头403。

进一步的，所述传力杆406的一端与所述传力固定板405设置的第一固定孔407活动连接，并以第一固定孔407为圆心分别设有用于固定传力杆406位置的第二固定孔408、第三固定孔409。

同时，所述冲孔头403安装在所述传力轴座404前端设置的冲孔头403安装槽中，所述冲孔头403突出传力轴座404上端的部位套设有缓冲件，并通过其端部形成的环形突起将缓冲件活动装配在冲孔头403外表面。

本发明中传力杆406通过第一固定孔407、第二固定孔408、第三固定孔409安装在传力固定板405上并相对于冲孔头403的不同位置，使传力杆406能够抵紧或远离冲孔头403，并通过缓冲件减小冲孔头403在往复运动时产生的作用力，保证缓冲头能够保持能够对喷丝板有相同的冲孔力度，从而保证其冲孔的精度。

本实施例中，所述CCD相机2放置在传力轴座404下端形成的定位槽中，所述传力轴座404外部设置的固定件贯穿传力轴座404侧面与CCD相机2固定连接，并将CCD相机2固定在定位槽中。

一种莱赛尔环形喷丝板的自动冲孔加工方法，包括所述的自动冲孔装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将单个待冲孔喷丝板放置到支撑板301与夹具底板302之间形成的容纳腔内，并通过锁紧夹具压板303固定喷丝板在容纳腔内的加工位置；

S2.调节冲孔头403与喷丝板之间的打孔距离，并在缓冲件与传力轴座404上端面之间放置垫块，同时将传力杆406固定在传力固定板的第一固定孔407和第二固定孔408上，使传力杆406抵住冲孔头403，从而固定冲孔头403的位置使冲孔头403与喷丝板之间最小加工位置；

S3.将喷丝板移动到冲孔头403冲孔的初始位置，并通控制程序确定打孔数量、打孔圈数自动对喷丝板进行冲孔加工，并完成第一次冲孔，并将完成第一次冲孔后的喷丝板取下进行研磨、抛光处理，再处理后的喷丝板再将放入到容纳腔中准备第二次冲孔；

S4.调整喷丝板的位置，使CCD相机2获取喷丝板上第一次的冲孔图像，并将每个孔位的中心坐标传输到外部控制设备，通过控制设备对每个孔位的中心坐标进行识别分析，并将冲孔头403的坐标与喷丝板上第一次冲孔后任一孔位的中心坐标进行比对，若坐标不一致，则调整喷丝板的位置，使冲孔头403的坐标与任一孔位的中心坐标重合，若坐标一致，则将数据传输给冲孔机构，使冲孔头403对准重合坐标下的孔中心进行第二次冲孔加工；

S5.将第二次冲孔后的喷丝板取下再次进行研磨、抛光处理，并放入到容纳腔中重复上述S4步骤直置第三次冲孔完成；

S6.打孔完成后，将传力杆406固定在传力固定板的第一固定孔407和第三固定孔上，使传力杆406远离冲孔头403，从而移动冲孔头403的位置，使冲孔头403与喷丝板之间最大距离，避免取出喷丝板时与冲孔头403发生位置干涉；

S7.重复S1至S6进行第二件喷丝板的加工。

其中，所述冲孔头403由内向外对喷丝板进行冲孔加工，所述喷丝板上相邻两内外之间的孔位交错设置，通过该冲孔的加式方式及位置分布能够保证喷丝板在加工时的强度，避免加工时发生塑性变形带来的影响。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。