高频热插机的制作方法

1.本技术涉及一种高频热插机。


背景技术：

2.在生产汽车进气歧管、缸盖罩等塑料件的时候需要使用到热插机，热插机的作用是加热相关的螺母，加热后将螺母压入到塑料中，完成相关产品的生产。
3.一种可能的热插机包括压头组件、动力伺服模组、震盘和加热部。动力伺服模组可以带动压头组件在水平方向上移动，螺母可以在上料口上料，落入到震盘里面，在震盘的作用下，进入加热部，在加热螺母后，压头组件到加热部把螺母取出，在动力伺服模组的带动下，移动到指定位置，把加热后的螺母压入治具上的塑料件。
4.这种热插机具有以下缺点。
5.(1)加热部和压头组件距离较远，压头组件要移动较远的距离取料，生产节拍较慢。
6.(2)压头组件需要升降从加热部取出螺母，到热插点位后还要升降把螺母压入塑料件内，导致生产节拍较慢。
7.(3)加热部的热烘道加热效率低，螺母若长时间加热可能导致表面涂层损坏，若加热时间较短又不能吸收足够热量，导致开始生产时要废弃一部分螺母，才可以连续生产。
8.(4)加热部周围温度高，散热很慢，维修保养不方便。


技术实现要素：

9.本技术旨在提出一种高频热插机，以解决上述问题中的至少一个问题。
10.本技术提出一种高频热插机，所述高频热插机包括压头组件，所述压头组件包括：
11.安装板，
12.热插机构，所述热插机构包括热插气缸和压杆，所述压杆连接于所述热插气缸的活塞杆，所述压杆是中空的；以及
13.取料机构，所述取料机构包括取料气缸、取料杆和取料头，所述取料气缸连接于所述热插气缸的活塞杆，所述取料杆的一端连接于所述取料气缸的活塞杆，所述取料杆的另一端连接于所述取料头，所述取料杆插入到所述压杆的中空部分，所述取料头用于拾取工件；
14.所述取料气缸为四位置气缸，所述取料气缸的活塞杆能够运动并停止在四个工作位置。
15.优选地，所述取料机构包括进气接头，所述取料杆和所述取料头为空心筒状，所述进气接头设置有进气通道，所述进气接头连接于所述取料杆，所述进气通道与所述取料杆的中空部分连通，通过所述进气接头能够向所述取料杆的中空部分通气，进而使所述取料头上的工件冷却。
16.优选地，所述安装板连接有加热线圈，所述加热线圈位于所述取料头的行程中间
位置，使所述取料头拾取的工件能够运动到所述加热线圈内，进而所述工件能够被所述加热线圈加热。
17.优选地，所述压头组件还包括检测机构，所述检测机构包括检测杆、距离传感器和检测部，
18.所述检测杆套设于所述压杆，所述检测杆弹性地连接于所述压杆，所述检测杆在受到压力后能够克服弹力相对于所述压杆运动，所述距离传感器连接于所述取料气缸，所述检测部连接于所述检测杆，所述距离传感器与所述检测部相对设置，从而能够检测所述检测部进而检测所述检测杆的运动。
19.优选地，在所述检测杆未受外力作用的状态下，所述检测杆的下端凸出于所述压杆的下端。
20.优选地，所述压头组件还包括切料机构，所述切料机构包括旋转气缸、切料板、储料管，所述旋转气缸和所述储料管连接于所述安装板，所述切料板连接于所述旋转气缸的输出轴，所述储料管的下端具有开口，所述储料管位于所述切料板的上方，所述切料板设置有上料槽，
21.所述切料板处于第一位置时，所述切料板堵住所述储料管的下端开口，
22.所述切料板处于第二位置时，所述储料管中的工件能够下落并嵌入所述上料槽，
23.通过所述切料板在所述第一位置和所述第二位置之间切换，所述切料板能够将所述储料管中的工件送到待取料位置。
24.优选地，所述切料板连接有对射传感器，所述对射传感器位于所述切料板的下方，所述对射传感器朝向所述上料槽，从而能够检测所述上料槽中是否容纳有工件。
25.优选地，所述高频热插机还包括第一运动组件、第二运动组件和框架，所述第一运动组件安装于所述框架，所述第一运动组件安装有用于固定待加工产品的治具，所述压头组件通过所述第二运动组件安装于所述框架，所述第一运动组件和所述第二运动组件的运动方向垂直。
26.优选地，所述热插气缸连接有比例阀，所述比例阀能够控制所述热插气缸的活塞杆的下压力。
27.通过采用上述技术方案，本技术可以获得以下有益效果中的至少一个。
28.(1)压头组件对准安装位置与取料机构拾取工件可以同步进行，从而本技术的高频热插机能够加快生产节拍，提高了生产效率。
29.(2)储料管的位置随着压头组件移动，螺母吹入到储料管内，使压头组件在任意位置都能获得供料，而无需移动到特定位置取料，提高了生产效率。
30.(3)使用加热线圈对螺母加热，加热效率较高，螺母加热时间短，可以减少螺母损伤，降低废弃率。
31.(4)加热线圈结构简单，周围散热快，不需保温措施，拆装快捷，维修保养容易。
32.(5)高频热插机实现全自动工作，可以将高频热插机放置于独立的封闭空间内，避免人员接触，减少可能的对周围环境和工人的影响。
附图说明
33.图1示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的结构示意图。
34.图2示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的另一角度的结构示意图。
35.图3示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的压头组件的放大图。
36.图4示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的压头组件的放大图。
37.图5示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的压头组件的放大图。
38.图6示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的压头组件的剖视放大图。
39.图7示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的压头组件的剖视放大图。
40.图8示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的取料头的结构示意图。
41.图9示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的切料板的结构示意图。
42.图10a至10d示出了根据本技术的实施方式的高频热插机的取料气缸处于不同位置的剖视图。
43.附图标记说明
44.1压头组件
45.11热插机构111热插气缸112导向杆113下压板114压杆115压杆安装座116比例阀117弹簧118螺钉
46.12取料机构121取料气缸122取料杆123取料头124进气接头
47.13检测机构131检测杆132检测杆安装座133距离传感器134检测部
48.14切料机构141旋转气缸142切料板143储料管144上料槽145检测孔146对射传感器147第一传感器148第二传感器
49.15安装板151温度传感器152加热线圈
50.2供料组件21软管22接近开关
51.3第一运动组件
52.4第二运动组件
53.5框架
54.100治具200塑料产品300螺母
55.x左右方向y前后方向z上下方向。
具体实施方式
56.为了更加清楚地阐述本技术的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本技术的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本技术还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本技术精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本技术不受该部分公开的具体实施例的限制。本技术的保护范围应以权利要求为准。
57.如图1至图10d所示，本技术提出一种高频热插机，其包括压头组件1、供料组件2、第一运动组件3、第二运动组件4和框架5。
58.参见图1和图2，高频热插机包括治具100，治具100用于安装定位待加工的塑料产品200(待加工产品的示例)，治具100可以通过第一运动组件3安装于框架5，压头组件1可以通过第二运动组件4安装于框架5。第一运动组件3和第二运动组件4可以为伺服模组，第一运动组件3的运动方向和第二运动组件4的运动方向垂直。例如第一运动组件3可以驱动治具100沿左右方向x运动，第二运动组件4可以驱动压头组件1沿前后方向y运动。供料组件2
可以将热插原料(螺母)排列整齐，便于将热插原料吹送到到压头组件1。
59.如图2至图7所示，压头组件1包括热插机构11、取料机构12、检测机构13、切料机构14和安装板15。
60.如图3至图7所示，热插机构11包括热插气缸111、导向杆112、下压板113、压杆114、压杆安装座115和比例阀116。
61.热插气缸111连接于安装板15，安装板15连接于第二运动组件4，导向杆112连接于安装板15，导向杆112沿上下方向z延伸。热插气缸111的活塞杆连接于下压板113，下压板113与导向杆112配合安装，压杆114连接于压杆安装座115，压杆安装座115连接于下压板113，压杆114可以为空心筒状。热插气缸11的活塞杆伸出时可以驱动下压板113沿导向杆112的延伸方向运动，从而驱动压杆114向下运动，从而将加热后的工件，例如螺母300压入塑料产品200。
62.热插气缸111可以设置有两个，两个热插气缸111并排设置，两个热插气缸111同时工作可以提供较大的下压力，能够容易地将加热后的螺母300压入塑料产品200。
63.热插气缸111连接有比例阀116，比例阀116可以控制热插气缸111的活塞杆的下压力，例如在将螺母300压入塑料产品200时，热插气缸111可以施加较大的下压力；在螺母300冷却过程中，热插气缸111可以施加较小的下压力，使螺母300保持受压即可，从而减少螺母300在上下方向z上的安装误差。
64.如图3至图8所示，取料机构12包括取料气缸121、取料杆122、取料头123和进气接头124。
65.取料气缸121连接于下压板113，取料气缸121可以随着热插气缸111的活塞杆动作而沿上下方向z运动。取料杆122的一端(基端)连接于取料气缸121的活塞杆，取料杆122的另一端(顶端)连接于取料头123。取料杆122插入到压杆114的中空部分，取料杆122和取料头123可以为空心筒状，取料杆122和取料头123的中空部分可以通气。进气接头124连接于取料杆122和取料气缸121的活塞杆之间，通过进气接头124向取料杆122的中空部分通气可以使取料头123上的螺母300快速冷却。在加热的螺母300被压入塑料产品200后使螺母300冷却，就可以将螺母300固定于塑料产品200。
66.如图8所示，取料头123可以由弹性材料制成，例如钛合金，取料头123的外径(这里，可以是外接圆的直径)大于待拾取的螺母300的内径，取料头123插入螺母300的螺孔时可以弹性收缩从而拾取螺母。例如，取料头123可以通过开槽形成分叉的两部分，取料头123插入螺母300的螺孔时，这两部分彼此靠近从而拾取螺母300。
67.图7中虽然示出了多个螺母300，但是取料头123一次仅拾取一个螺母300，多个螺母300用于表示螺母300可以处于不同的位置。
68.如图10a至10d所示，取料气缸121可以为四位置气缸，取料气缸121的活塞杆可以运动并停止在取料位置、加热位置、压入位置和退料位置这四个位置。
69.如图10a所示，取料气缸121的活塞杆处于最大行程(最大伸出量)时，取料气缸121的活塞杆运动到取料位置，此时，取料头123穿过位于待取料位置的螺母300。
70.如图10b所示，取料气缸121的活塞杆可以从取料位置回缩运动至加热位置，取料气缸121的活塞杆在加热位置时，取料头123带着螺母300置于加热线圈152(参见图7)的工作范围内，使螺母300可以被加热。
71.如图10c所示，取料气缸121的活塞杆可以从加热位置回缩运动至压入位置，取料气缸121的活塞杆在压入位置时，取料头123带着螺母300抵接于压杆114的下端，从而在热插气缸111驱动压杆114下压时，压杆114可以将加热的螺母300压入塑料产品200。
72.如图10d所示，取料气缸121的活塞杆可以从压入位置回缩运动至退料位置，取料气缸121的活塞杆在退料位置时，取料头123缩回压杆114中，取料头123拾取的螺母300抵接于压杆114而使螺母300从取料头123脱离。在高频热插机正常工作时，取料气缸121的活塞杆无需运动至退料位置。当高频热插机在运行过程中发生故障而停机时，若螺母300已经被加热，为了避免螺母300再次被加热，影响性能，可以通过取料气缸121的活塞杆运动至退料位置使螺母300脱离取料头223，该螺母300废弃不再使用。
73.如图3至图7所示，检测机构13包括检测杆131、检测杆安装座132、距离传感器133和检测部134。
74.检测杆安装座132连接于压杆安装座115，检测杆131连接于检测杆安装座132，检测杆131套设于压杆114。检测杆安装座132弹性地连接于压杆安装座115，例如，螺钉118穿过检测杆安装座132旋入压杆安装座115，弹簧117套设于螺钉118，弹簧117为压缩弹簧，压缩弹簧的一端抵接于螺钉118的头部，另一端抵接于压杆安装座115。在检测杆131未受外力作用的状态下，检测杆131的下端凸出于压杆114的下端，在将螺母300压入塑料产品200时，在压杆114压到底时检测杆131的下端可以接触到塑料产品200，进而使检测杆131克服弹力运动。
75.检测部134连接于检测杆安装座132，检测部134可以为平板状。距离传感器133连接于下压板113，检测部134的板面与距离传感器133相对设置，距离传感器133可以测量自身与检测部134的距离，从而得到螺母300的压入深度是否达到预定深度。
76.取料气缸12的活塞杆处于压入位置时，螺母300凸出于检测杆131的下端，在压杆114将加热的螺母300压入塑料产品200一定深度后，检测杆131的下端可以接触到塑料产品200，并且随着螺母300继续压入塑料产品200，检测杆131受到塑料产品200的作用力而使弹簧117压缩相对于压杆114向上运动。进而，检测部134和距离传感器133之间的距离减小，根据距离传感器133测量到检测部134和距离传感器133之间的距离变化，可以得到螺母300压入塑料产品200的深度是否达到预定深度。
77.如图3至图7以及图9所示，切料机构14包括旋转气缸141、切料板142、储料管143和对射传感器146。
78.旋转气缸141和储料管143连接于安装板15，切料板142连接于旋转气缸141的输出轴，旋转气缸141可以驱动切料板142转动。切料板142设置有上料槽144，螺母300可以嵌入到上料槽144中。储料管143的下端具有开口，储料管143设置于切料板142的上方。切料板142处于第一位置时，即，上料槽144与储料管143错开时，切料板142堵住储料管143的下端开口，切料板142处于第二位置时，即，上料槽144与储料管143对准时，储料管143中的工件能够下落并嵌入上料槽144。通过切料板142在第一位置和第二位置之间切换，切料机构14可以使螺母300精确地在水平方向上运动，从而将螺母300送到待取料位置，以供取料机构12的取料头123来拾取。
79.安装板15安装有第一传感器147和第二传感器148，第一传感器147和第二传感器148均可以是激光传感器。切料板142设置有检测孔145，切料板142处于第一位置时，第一传
感器147发出的信号可以穿过检测孔145。切料板142处于第二位置时，第二传感器148发出的信号可以穿过检测孔145。通过第一传感器147和第二传感器148可以检测切料板142是否转动到预定位置。
80.安装板15安装有加热线圈152，加热线圈152位于取料头123的行程中间位置，取料气缸121的活塞杆运动至加热位置时，加热线圈152位于取料头123的周围。加热线圈152通高频交流电(例如15～200khz)可以产生磁场，处于磁场中的螺母300可以产生感应电流，从而可以对螺母300进行加热。
81.切料板142连接有对射传感器146，对射传感器146位于切料板142的下方，对射传感器146朝向上料槽144，从而检测上料槽144中是否嵌入了螺母300。
82.安装板15还连接有温度传感器151，温度传感器151对应于取料气缸121的活塞杆运动至压入位置时螺母300的所在位置。温度传感器151对即将压入塑料产品200的螺母300测量温度，若温度达到预设温度，就将螺母300压入塑料产品200，若螺母300的温度未达到预定温度则继续加热。
83.供料组件2可以包括震盘和直振筛，供料组件2筛选并将螺母300的方向调整到统一的状态，再由高压空气将螺母300通过软管21吹送到压头组件1的储料管143中。软管21可以连接有接近开关22，当螺母300的数量足够多，使螺母300处于接近开关22时，接近开关22关闭，停止将螺母300通过软管21吹送到储料管143。
84.高频热插机还包括控制单元，控制单元可以控制高频热插机按照步骤全自动工作。
85.下面介绍高频热插机的工作过程。
86.供料组件2将螺母300振动排列整齐，由高压空气将螺母300通过软管21吹送到压头组件1的储料管143。切料板142由第一位置运动至第二位置，使一个螺母300嵌入上料槽144，然后切料板142再由第二位置运动至第一位置，从而将螺母300移动到取料头123的下方，等待被取料头123拾取。取料气缸121的活塞杆运动到取料位置，使取料头123穿过并拾取到螺母300。取料气缸121的活塞杆运动到加热位置，加热线圈152通电对螺母300进行加热。加热一段时间后，取料气缸121的活塞杆运动到压入位置，温度传感器151检测螺母300的温度，若螺母300的温度未达到预定温度则继续加热。若螺母300的温度达到了预定温度，热插气缸111的活塞杆伸出，驱动取料机构12和压杆114向下运动，由压杆114压着螺母300进入塑料产品200。压杆114将加热的螺母300压入塑料产品200一定深度后，检测杆131受到塑料产品200的作用力而使弹簧117压缩，检测杆131相对于压杆114向上运动。进而，检测部134和距离传感器133之间的距离减小，可以判断螺母300压入塑料产品200的深度是否达到预定深度。达到预定深度后，通过进气接头124向取料杆122和取料头123的中空部分通气，使螺母300快速冷却，冷却过程中压杆114持续施压，可以通过比例阀116调节施压的压力，通常冷却过程中的施加压力小于压入过程施加的压力。螺母300冷却后，热插气缸111和取料气缸121的活塞杆退回。
87.本技术的高频热插机具有以下有益效果。
88.(1)储料管143的位置随着压头组件1移动，螺母吹入到储料管143内，使压头组件1在任意位置都能获得供料，而无需移动到特定位置取料，提高了生产效率。
89.(2)对准安装位置与螺母300的上料、加热可以同步进行，从而本技术的高频热插
机能够加快生产节拍，提高了生产效率。
90.(3)使用加热线圈对螺母加热，加热效率较高，螺母加热时间短，可以减少螺母损伤，降低废弃率。
91.(4)加热线圈结构简单，周围散热快，不需保温措施，拆装快捷，维修保养容易。
92.(5)高频热插机实现全自动工作，可以将高频热插机放置于独立的封闭空间内，避免人员接触，减少可能的对周围环境和工人的影响。
93.虽使用上述实施方式对本技术进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说，本技术显然并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本技术能够在不脱离由权利要求书所确定的本技术的主旨以及范围的前提下加以修改并作为变更实施方式加以实施。因此，本说明书中的记载以示例说明为目的，对于本技术并不具有任何限制性的含义。