組合模具形狀控制的自動(dòng)定位研究

　　這篇模具制造論文發(fā)表了組合模具形狀控制的自動(dòng)定位研究，在目前行業(yè)內(nèi)，人們通常用傳統(tǒng)的方式手動(dòng)打開組合模具，通過工人在組合模具的中心模槽中使用開放式鑿子用力擊打，分模時(shí)模具兩側(cè)力度不均勻時(shí)易造成開口不一致，引起工作帶的損傷。

　　關(guān)鍵詞：模具制造論文,分模機(jī);組合模具;自動(dòng)定位控制

　　0 引言

　　在分模過程中，工人敲開模具時(shí)鑿子容易偏轉(zhuǎn)，錘子在使用一段時(shí)間后容易出現(xiàn)機(jī)械疲勞，一旦錘子發(fā)生偏轉(zhuǎn)便會(huì)飛出并對工作人員造成傷害。此外，對于一些脆弱的產(chǎn)品，分模的穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品的完整性。大型模具由于自身的結(jié)構(gòu)和重量，分模的穩(wěn)定性更難以保證。基于上述原因，急需研發(fā)一種能自動(dòng)定位尋找模具接縫位置以及自動(dòng)分模的全自動(dòng)分模機(jī)，將人力敲打分模的方式轉(zhuǎn)變成液壓推進(jìn)擠壓分模，減少人力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高分模效率，降低工傷事故發(fā)生概率。

　　1 模具分模機(jī)的介紹

　　近年來，技術(shù)人員研制出了用于拆分鋁型材模具的分模機(jī)，但這些分模機(jī)一般都是半自動(dòng)開模機(jī)。它主要通過連接板將模具與分模設(shè)備連接，分模設(shè)備主要是液壓缸和活塞桿，活塞桿運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)拉桿運(yùn)動(dòng)，拉桿帶動(dòng)連接板運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將模具打開。這種分模設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)將模具分開的目的，但在分模過程的一些環(huán)節(jié)中仍需要人工參與，無法做到全自動(dòng)分模，其定位精度也難以得到保證。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，為了進(jìn)一步減少人力勞動(dòng)，提高分模效率，降低工傷事故發(fā)生概率。自動(dòng)分模機(jī)便成為輔助或代替人類拆分組合模具的最佳選擇。

　　2 對刀和自動(dòng)定位研究

　　2.1 對刀研究

　　分模機(jī)對刀的目的就是為了使刀頭對準(zhǔn)組合模具的結(jié)合縫，一般采用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)升降機(jī)上下移動(dòng)，組合模具被置于升降機(jī)平面上，當(dāng)?shù)额^對準(zhǔn)組合模具結(jié)合縫時(shí)，通過某種信號傳遞給控制裝置，使驅(qū)動(dòng)裝置停止工作，那么升降機(jī)便會(huì)停止移動(dòng)，對刀工作便完成了。對刀過程中，刀頭對準(zhǔn)的是組合模具外表面，而對刀完成時(shí)，刀頭對準(zhǔn)的是組合模具結(jié)合縫。在與刀頭同一高度的水平面上放置一壓力探針，壓力探針與組合模具表面相接觸，探針能感應(yīng)到來自組合模具的壓力，對刀過程中，這個(gè)壓力一般不會(huì)發(fā)生太大變化，但當(dāng)對刀完成后，探針失去了與其相互作用的物體，壓力便會(huì)突降。反過來，壓力突降的部位便證明刀頭已對準(zhǔn)組合模具結(jié)合縫。

　　2.2 自動(dòng)定位控制

　　信號采集——數(shù)字信號處理——控制升降——啟動(dòng)頂開裝置。

　　激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向組合模具表面，經(jīng)組合模具表面反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，統(tǒng)計(jì)出發(fā)射激光和接收激光的時(shí)間差，并用它乘以激光的速度便可以得到兩者之間的距離。在對刀過程中，激光發(fā)射器發(fā)射的可見紅色激光與刀頭中心處于同一高度的水平面上，對刀過程中，發(fā)射器發(fā)射的激光會(huì)經(jīng)組合模具外表面反射回并被接收器接收，當(dāng)?shù)额^對準(zhǔn)組合模具結(jié)合縫時(shí)，此時(shí)激光不能經(jīng)組合模具外表面反射回來，距離發(fā)生變化的同時(shí)激光的往返時(shí)間也會(huì)發(fā)生變化，由此便可判斷出對刀的完成。

　　通過激光測距儀，在不與組合模具外表面接觸的前提下測量出激光測距儀與組合模具外表面的距離，當(dāng)兩者之間距離急劇增大時(shí)，便找到了組合模具的結(jié)合縫。激光測距儀不僅可以在不接觸組合模具表面的前提下達(dá)到距離測量的目的，同時(shí)它還繼承了光的特有特性，首先，它擁有光的快速性;其次，光學(xué)儀器一般精度較高，同樣的，激光測距儀也有精度高的特性;激光具有很強(qiáng)的能量，它的高集中特點(diǎn)使它具有極強(qiáng)的抗光抗電特性。

　　3 過程論述

　　激光測距儀是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，可以測量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測量。激光具有良好的直線度，相對于我們已知的超聲波傳感器，激光測距儀的精度更高。

　　激光測距儀是利用激光來進(jìn)行距離測量的傳感器，它通常包括激光發(fā)射器，接收器以及測量電路。隨著激光測距技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在的激光測距儀通常都與計(jì)算機(jī)或數(shù)字處理器相連，以此來達(dá)到其特有的目的。分模機(jī)對刀過程中，激光發(fā)射器發(fā)射可見紅色激光，經(jīng)組合模具外表面反射后被接收器接收，其中CCD相機(jī)將光信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號控制著驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行，當(dāng)對刀完成時(shí)，由于激光往返時(shí)間不一致，CCD相機(jī)轉(zhuǎn)變成的數(shù)字信號發(fā)生變化，驅(qū)動(dòng)裝置便會(huì)由原來的運(yùn)行狀態(tài)改變成停止工作的狀態(tài)，分模機(jī)的對刀因此便可以完成。

　　4 結(jié)語

　　分模機(jī)的研發(fā)能加快鋁型材的出模效率，節(jié)約勞動(dòng)力，降低成本，對企業(yè)的發(fā)展有著不可言喻的好處，分模機(jī)研發(fā)過程中最突出便是自動(dòng)定位和對刀的問題，研究出一種不受組合模具形體變化以及外界環(huán)境干擾的裝置來完成對刀過程是開模機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵，可以改變組合模具人力分模的現(xiàn)狀，將機(jī)械自動(dòng)分模運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)際中，可以極大提高壓鋁組合模具的分模效率，減少人力勞動(dòng)，降低工傷事故率，在今后工業(yè)生產(chǎn)中，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。

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　　推薦閱讀：《機(jī)械制造與自動(dòng)化》(雙月刊)創(chuàng)刊于1972年，由南京機(jī)械工程學(xué)會(huì)、南京機(jī)電產(chǎn)業(yè)(集團(tuán))有限公司主辦。

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