一种模具钢正反面自动划线装置的制作方法

1.本发明涉及模具钢制造加工技术领域，具体提出了一种模具钢正反面自动划线装置。


背景技术：

2.模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种，在本发明中特指模具中的模座钢板，在模具的实际生产制造过程中，模座钢板上同样设计有用于模具零部件的装配安装结构，在对模座钢板进行加工前，需要通过划线对钢板上的加工位置和加工尺寸进行定位，在现有技术下，主要依赖有经验的师傅采用尺具进行手动测量划线，划线操作慢，且划线精度完全由人为决定，不可避免的存在人为误差、累积误差和随机误差，继而影响到模具的生产装配精度，另外，当模板需要正反面划线时，还需要将模板翻面，操作麻烦且费时。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种模具钢正反面自动划线装置，用于解决上述背景技术中提到的问题。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种模具钢正反面自动划线装置，包括用于水平放置模具钢钢板的垫高定位放置台、划线位移装置以及配合安装在所述划线位移装置上的划线执行装置，所述划线位移装置用于带动所述划线执行装置在横向、纵向以及竖直方向移动。
5.所述划线执行装置包括装配在所述划线位移装置上的换向部件，所述换向部件的运动端固定装配有换向转动板，所述换向转动板上背向换向部件的一侧固定有切换部件和侧伸板，所述切换部件上固定有划线执行机构，所述侧伸板上固定有激光仪，所述激光仪与划线执行机构相对设置；所述换向部件通过水平转动换向转动板带动划线执行机构以及激光仪在竖直方向上上下切换；所述划线执行机构包括固定在切换部件上的外壳组件，所述外壳组件上装配有用于标注直线的定线组件和用于十字交叉标注中心点的定点组件；所述切换部件通过水平转动外壳组件带动定线组件以及定点组件在竖直方向上上下切换；所述定线组件的划线端中心点以及所述定点组件划线端十字交叉点均位于所述激光仪的激光线上。优选的，所述外壳组件包括固定在所述切换部件上呈圆筒状的主壳体，所述主壳体的圆筒两端分别固定有一号端板和二号端板；所述定线组件的划线端位于所述一号端板的外侧，所述定点组件的划线端位于所述二号端板的外侧。
6.优选的，所述定线组件包括固定在所述一号端板外端面的导向支架，所述导向支架上滑动配合安装有多个导杆，所述导杆轴向与所述主壳体轴向平行设置，所述导杆上套设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧两端分别固定在导向支架以及靠近一号端板的导杆端部上，多个所述导杆上远离所述一号端板的一端共同固定连接有连接板，所述连接板上背向所述导杆的板面上固定有标线划线头，所述标线划线头中心轴与所述激光仪发出射线重合。
7.优选的，所述主壳体内靠近所述二号端板位置设置有十字导轨，所述二号端板上与所述十字导轨配合设置有十字窗口；所述定点组件包括两个沿所述十字导轨呈十字交叉滑动设置且向外穿过所述十字窗口的滑块，所述滑块的外端内嵌滑动设置有滑动销，所述滑动销轴向与所述主壳体轴向平行设置，所述滑动销端部同轴固定有标点划线头，所述滑动销上套设有两端固定在所述滑块与所述标点划线头之间的压缩弹簧。
8.优选的，所述定点组件还包括固定在所述一号端板外端面中心处的执行电机，所述执行电机输出轴位于主壳体内且套设有轴套，所述轴套固定在所述一号端板内端面上，所述执行电机的输出轴上固定有中心齿轮，所述轴套上通过轴承转动安装有与所述中心齿轮同轴设置的引导齿圈，两个所述滑块之间铰接设置有连杆，所述连杆上在位于两个滑块之间的位置转动安装有过渡齿轮，所述过渡齿轮啮合在所述中心齿轮与所述引导齿圈之间。
9.优选的，所述划线位移装置包括横向位移机构、固定在所述横向位移机构移动端的竖直位移机构以及固定在所述竖直位移机构移动端的纵向位移机构；所述横向位移机构位移方向与所述纵向位移机构位移方向互为垂直关系；所述换向部件固定在所述纵向位移机构的移动端。
10.优选的，所述垫高定位放置台包括底座、固定在所述底座上的纵向移动机构以及两个由所述纵向移动机构驱动实现同步反向运动的横向移动机构；所述横向移动机构包括两个在垂直于所述纵向移动机构移动方向上同步反向运动设置的垫高滑块；所述垫高滑块的顶端固定有拐角承托板，所述拐角承托板上设置有用于夹紧模具钢钢板直角拐角边的直角挡板。
11.优选的，所述标线划线头与所述标点划线头均包括用于划线的圆锥尖头。
12.上述技术方案具有如下优点或者有益效果：1.本发明提供了一种模具钢正反面自动划线装置，能够快速确定划线基准，并以划线基准为同一标准进行自动位移划线，不存在累积误差，通过设置的定线组件在划线位移装置的位移配合下可快速完成直线划线，从而标注加工轮廓，通过定点组件采用十字交叉划线的方式可快速标注加工中心点，划线标注分类明确，且两种划线方式可随时快速自动切换；另外，对钢板无需翻面，可通过模式切换快速完成对钢板反面的划线操作，并通过配合设置的激光仪实时可见划线路径；综上所述，本发明提供的装置可代替人工对模具钢钢板进行快速自动划线操作，无需对钢板进行翻面，划线快速效率高，不存在人为误差、累积误差和随机误差，提高了划线标注的精度。
13.2.本发明提供了一种模具钢正反面自动划线装置，设置的垫高定位放置台能够对钢板进行水平承托夹紧放置，能够通过夹紧定位，实现钢板的自动摆正对位，且避免了划线时钢板位置移动造成的划线误差，另外通过垫高预留了钢板下方操作空间，方便对钢板进行反面划线操作。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
15.图1是本发明提供的一种模具钢正反面自动划线装置在一个视角下的立体结构示
意图。
16.图2是本发明提供的一种模具钢正反面自动划线装置在另一个视角下的立体结构示意图。
17.图3是本发明提供的一种模具钢正反面自动划线装置的俯视图。
18.图4是垫高定位放置台的立体结构示意图。
19.图5是划线位移装置的立体结构示意图。
20.图6是划线执行装置的立体结构示意图。
21.图7是划线执行装置的立体剖视图。
22.图8是图7中a处的局部放大示意图。
23.图9是划线执行装置部分结构的立体结构示意图。
24.图中：1、垫高定位放置台；11、底座；12、纵向移动机构；121、纵向驱动电机；1211、驱动齿轮；122、一号双向丝杠；1221、从动齿轮；123、纵向导轨；124、横向导轨；13、横向移动机构；131、横向驱动电机；132、二号双向丝杠；133、垫高滑块；14、拐角承托板；141、直角挡板；2、划线位移装置；21、横向位移机构；211、电动导轨；212、电动滑块；22、竖直位移机构；221、竖直导向架；222、升降电动杆；223、升降滑块；23、纵向位移机构；231、纵向导向架；232、纵向位移电机；233、螺杆；234、行程块；235、行程杆；236、桥接板；3、划线执行装置；31、换向部件；32、换向转动板；33、切换部件；34、侧伸板；35、激光仪；4、划线执行机构；41、外壳组件；411、主壳体；4111、十字导轨；412、一号端板；413、二号端板；4131、十字窗口；42、定线组件；421、导向支架；422、导杆；423、连接板；424、拉伸弹簧；425、标线划线头；43、定点组件；431、执行电机；432、中心齿轮；433、轴套；434、引导齿圈；435、滑块；436、连杆；437、过渡齿轮；438、滑动销；4381、标点划线头；439、压缩弹簧。
具体实施方式
25.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
26.如图1、图2和图3所示，一种模具钢正反面自动划线装置，包括用于水平放置模具钢钢板的垫高定位放置台1、划线位移装置2以及配合安装在划线位移装置2上的划线执行装置3，划线位移装置2用于带动划线执行装置3在横向、纵向以及竖直方向移动。
27.如图1和图4所示，垫高定位放置台1包括底座11、固定在底座11上的纵向移动机构12以及两个由纵向移动机构12驱动实现同步反向运动的横向移动机构13；纵向移动机构12包括通过电机固定座固定安装在底座11上的纵向驱动电机121，纵向驱动电机121的输出轴上固定有驱动齿轮1211，底座11上通过轴承水平转动安装有一号双向丝杠122，一号双向丝杠122的两个螺纹段之间固定安装有与驱动齿轮1211啮合的从动齿轮1221，底座11上焊接有两个相对平行设置在一号双向丝杠122两侧的纵向导轨123，两个纵向导轨123之间水平滑动安装有两个横向导轨124，两个横向导轨124与一号双向丝杠122的两个螺纹段一一对应螺纹连接；横向导轨124的导向相对纵向导轨123的导向垂直设置；横向导轨124上对应装配有横向移动机构13，横向移动机构13包括通过螺栓固定在横向导轨124一端的横向驱动电机131、水平转动安装在横向导轨124中的二号双向丝杠132和两个沿横向导轨124滑动安
装的垫高滑块133；二号双向丝杠132一端固定在横向驱动电机131的输出轴上，两个垫高滑块133与二号双向丝杠132的两个螺纹段一一对应螺纹连接；垫高滑块133的顶端焊接有拐角承托板14，拐角承托板14上设置有用于夹紧模具钢钢板直角拐角边的直角挡板141。
28.模具钢钢板（以下简称为钢板）基本为矩形钢板结构，通过垫高定位放置台1能够对钢板进行定位夹紧水平承托放置，一方面通过夹紧定位使得钢板得以固定摆正，从而方便在整个划线操作过程中确定划线基准后进行持续稳定划线，在提高了摆正精度的同时避免了钢板的移动错位，另外，通过垫高支撑使得能够在不需将钢板翻面的情况下对钢板反面进行划线。
29.摆放钢板时，可以目测钢板的长宽尺寸，从而先对四个拐角承托板14的相对位置进行粗调节，需要说明的是，四个拐角承托板14始终呈矩形分布状态，对于纵向导轨123方向上相对位置的拐角承托板14的相对间距进行调节时，可通过启动纵向驱动电机121带动驱动齿轮1211转动，通过驱动齿轮1211带动从动齿轮1221使得一号双向丝杠122转动，继而通过带动两个横向导轨124顺着两个纵向导轨123反向运动而同步调整相对位置上的拐角承托板14的间距，对于横向导轨124方向上相对位置的拐角承托板14的相对间距进行调节时，两个横向移动机构13进行同步调节，可通过启动横向驱动电机131带动二号双向丝杠132转动，继而驱动两个垫高滑块133反向运动而同步调节两个顶端位置的拐角承托板14的相对间距，完成粗调节后，便可将钢板通过现有的吊机吊运至四个拐角承托板14上，随后，进一步通过纵向移动机构12以及横向移动机构13的综合调节使得钢板被夹紧在四个直角挡板141之间，在该状态下，钢板呈垫高水平放置，且位置得以摆正和固定，在四个直角挡板141的夹紧限制下，钢板的拐角两边分别相对纵向导轨123方向以及横向导轨124方向呈对应平行关系。
30.如图1和图5所示，划线位移装置2包括横向位移机构21、固定在横向位移机构21移动端的竖直位移机构22以及固定在竖直位移机构22移动端的纵向位移机构23；横向位移机构21位移方向与纵向位移机构23位移方向互为垂直关系；横向位移机构21包括通过螺栓水平固定在底座11侧壁上的电动导轨211以及沿电动导轨211滑动安装的电动滑块212，在本实施例中，电动滑块212的滑动方向与横向导轨124的导向平行设置。竖直位移机构22包括通过螺栓固定在电动滑块212上的竖直导向架221、通过螺栓固定在竖直导向架221顶端的升降电动杆222以及滑动配合安装在竖直导向架221上的升降滑块223；升降滑块223焊接在升降电动杆222的输出端；纵向位移机构23包括水平焊接在升降滑块223的纵向导向架231，纵向导向架231导向与电动滑块212滑动方向相对垂直设置，纵向导向架231上通过螺栓固定安装有纵向位移电机232，纵向位移电机232的输出轴上固定连接有螺杆233，螺杆233水平转动安装在升降滑块223上，纵向导向架231上滑动配合安装有行程块234，行程块234与螺杆233螺纹连接，行程块234上水平焊接有两个分布在螺杆233两侧的行程杆235，行程杆235滑动安装在升降滑块223上，两个行程杆235的端部之间焊接有桥接板236，划线执行装置3固定在桥接板236上。
31.在划线操作过程中，划线位移装置2主要对划线执行装置3提供横向位移、纵向位移和竖直位移。进行横向位移时，电动滑块212将顺着电动导轨211横向移动，电动滑块212将带动竖直位移机构22、纵向位移机构23以及划线执行装置3整体横向位移；进行纵向位移时，通过启动纵向位移电机232带动螺杆233转动，螺杆233将驱动行程块234顺着纵向导向
架231水平滑动，继而带动两个行程杆235、桥接板236以及划线执行装置3随之同步纵向位移；进行竖直位移时，通过启动升降电动杆222带动升降滑块223顺着竖直导向架221竖直滑动，继而带动纵向位移机构23以及划线执行机构4随之同步竖直位移。其中，横向位移机构21以及纵向位移机构23主要是针对划线执行装置3进行划线操作时使用，而竖直位移机构22主要针对划线执行装置3状态切换时以及使得划线端与钢板板面接触时使用。
32.如图6、图7和图8所示，划线执行装置3包括装配在桥接板236上的换向部件31，换向部件31的运动端固定装配有换向转动板32，换向转动板32上背向换向部件31的一侧通过螺栓固定有切换部件33和焊接有侧伸板34，切换部件33上固定有划线执行机构4，侧伸板34上固定有激光仪35，激光仪35与划线执行机构4相对设置；换向部件31通过水平转动换向转动板32带动划线执行机构4以及激光仪35在竖直方向上上下切换；划线执行机构4包括固定在切换部件33上的外壳组件41，外壳组件41上装配有用于标注直线的定线组件42和用于十字交叉标注中心点的定点组件43；切换部件33通过水平转动外壳组件41带动定线组件42以及定点组件43在竖直方向上上下切换；定线组件42的划线端中心点以及定点组件43划线端十字交叉点均位于激光仪35的激光线上。需要说明的是，在本实施例中，换向部件31以及切换部件33具体均为现有的关节电机，能够实现转角的自由切换，同时在切换后保持转角固定。换向部件31主要是针对钢板正反面划线操作时完成划线执行机构4与激光仪35的上下位置切换，而切换部件33是在针对钢板正面或反面进行划线操作时完成定线组件42以及定点组件43的切换。如图6、图7、图8和图9所示，外壳组件41包括焊接在切换部件33上呈圆筒状的主壳体411，主壳体411的圆筒两端分别通过螺栓固定有一号端板412和二号端板413；定线组件42的划线端位于一号端板412的外侧，定点组件43的划线端位于二号端板413的外侧。
33.如图6和图8所示，定线组件42包括通过螺栓固定在一号端板412外端面的导向支架421，导向支架421上滑动配合安装有两个导杆422，导杆422轴向与主壳体411轴向平行设置，导杆422上套设有拉伸弹簧424，拉伸弹簧424两端分别焊接在导向支架421以及靠近一号端板412的导杆422端部上，两个导杆422上远离一号端板412的一端通过螺栓共同固定连接有连接板423，连接板423上背向导杆422的板面上螺纹连接有标线划线头425，标线划线头425中心轴与激光仪35发出射线重合。
34.如图6、图7、图8和图9所示，主壳体411内靠近二号端板413位置设置有十字导轨4111，二号端板413上与十字导轨4111配合设置有十字窗口4131；定点组件43包括两个沿十字导轨4111呈十字交叉滑动设置且向外穿过十字窗口4131的滑块435，滑块435的外端内嵌滑动设置有滑动销438，滑动销438轴向与主壳体411轴向平行设置，滑动销438端部同轴螺纹连接有标点划线头4381，滑动销438上套设有两端焊接在滑块435与标点划线头4381之间的压缩弹簧439。定点组件43还包括通过螺栓固定在一号端板412外端面中心处的执行电机431，执行电机431输出轴位于主壳体411内且套设有轴套433，轴套433通过螺栓固定在一号端板412内端面上，执行电机431的输出轴上固定有中心齿轮432，轴套433上通过轴承转动安装有与中心齿轮432同轴设置的引导齿圈434，即轴套433是专门用于转动安装引导齿圈434，两个滑块435之间铰接设置有连杆436，连杆436在与两个滑块435距离相等的位置转动安装有过渡齿轮437，过渡齿轮437啮合在中心齿轮432与引导齿圈434之间。
35.如图8所示，标线划线头425与标点划线头4381均包括用于划线的圆锥尖头，且圆
锥尖头的表面附着有耐磨层，并做硬化处理。标线划线头425与标点划线头4381在本实施例中为尺寸完全相同的零件，且均采用螺纹连接可拆卸装配方式，当完成大量划线操作使得圆锥尖头出现明显磨损时可进行拆卸换新。
36.关于钢板划线标注机加工位置的情况基本可归为两类，第一类，钢板上需要加工凹槽或方形孔，且凹槽或方形孔的边缘均由直线轮廓构成，这类加工位结构在模板中可以是模具零件嵌入安装槽、废料孔或窗口避位孔等，对于这类加工位的划线主要通过定线组件42完成，即只需要画直线标注加工轮廓即可；第二类，在钢板上需要加工不同直径尺寸的圆孔，这类加工位结构在模板中具体可为螺栓孔、沉头孔、销孔、导柱孔等，对于这类加工位的划线主要通过定点组件43来完成，即通过十字划线的方式，确定十字交叉点，进而确定圆孔的加工中心点。
37.当钢板放置在垫高定位放置台1上完成定位后，便可依次对钢板的正反面进行划线操作，具体操作如下：对钢板进行正面划线时，通过换向部件31的换位切换，使得划线执行机构4处于激光仪35的正上方；随后需要确定划线基准点，因为钢板是按照设计图纸标准尺寸进行切割加工的，因此可默认钢板的长宽尺寸与设计图纸中的长宽尺寸一致，以图3为例，基准点可选择靠近划线位移装置2的两个拐角承托板14中任意一个钢板拐角点，进行基准点对位时，通过划线位移装置2进行位移操作，使得划线执行机构4处于钢板正面上方，而激光仪35处于钢板反面下方，并通过切换部件33的切换使得标线划线头425处于竖直向下的状态，随后使得标线划线头425的圆锥点贴紧对准所选拐角位置的拐角点，从而完成基准对位，完成基准对位后将该位置作为纵横坐标的零零点，对于钢板正面上所有加工位的划线位置均可通过该基准点确定坐标位置，实际划线前，可对设计图纸上所有加工点的坐标参数进行提前标准，以方便实际划线时快速确定坐标位置，实际划线时，对于加工点的顶点对位可通过横向位移机构21以及纵向位移机构23进行综合位移确定；其中在进行直线划线时，使得标线划线头425竖直向下，在确定直线划线起点后，使得标线划线头425在拉伸弹簧424弹力下压紧起点位置，并结合直线长度数据通过横向位移机构21进行横向直线划线，或通过纵向位移机构23进行纵向直线划线；在进行标点划线时，位移至加工点中心位置时，使得标点划线头4381处于竖直向下状态并在拉伸压缩弹簧439弹力作用下压紧钢板板面，随后启动执行电机431带动中心齿轮432转动，中心齿轮432将驱动过渡齿轮437旋转，同时在引导齿圈434的引导下，过渡齿轮437在保持自转的同时将顺着引导齿圈434公转，从而通过连杆436带动两个滑块435在十字导轨4111中做十字交叉运动，继而带动两个标点划线头4381随之同步运动，从而在板面上做十字交叉划线，其十字交叉点即为标注的加工中心点。
38.当钢板完成正面划线后，便可进行反面划线，进行反面划线时，划线基准与正面划线时相同，通过换向部件31切换，并在竖直位移机构22带动下，使得划线执行机构4处于钢板反面下方位置，而激光仪35处于钢板正面上方位置，激光仪35的激光线将竖直照射在钢板正面上，对于钢板反面划线与正面划线操作基本相同，在此不予赘述，在划线时，进行直线划线时，激光仪35的射线将跟着直线划线位移同步移动，进行标点划线时，激光仪35将始终照射在加工中心点位置，因此通过激光仪35能够在反面划线时进行实时指示反馈，划线过程可见可控。
39.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实
现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
40.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。