專利名稱：熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬埋植設(shè)備，尤其涉及一種將金屬件埋植于塑料制品內(nèi)以保證螺母具有精確定位、較高穩(wěn)固性及高強(qiáng)度的拉拔力和扭矩的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)。
背景技術(shù)：
螺母埋植技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在汽車配套加工行業(yè)中。通常在 塑料產(chǎn)品中需要植入螺母或者其他金屬制品時，為保證該金屬制品在塑料件中有足夠的穩(wěn)固性，例如要求有很高的拉拔力及扭力。一般采用模具嵌件的方式，或者加熱螺母進(jìn)行埋植的方式。其中螺母進(jìn)行加熱的方式又有兩種，熱傳導(dǎo)式加熱以及電磁感應(yīng)式加熱。I、螺母埋植螺母或其它金屬制品通過加熱元件加熱后，依靠金屬件的表面高溫在相應(yīng)裝配位置將塑料產(chǎn)品熔融埋植入塑料產(chǎn)品當(dāng)中，冷卻定型后，保證螺母具有精確的定位，較高的穩(wěn)固性，高強(qiáng)度的拉拔力和扭矩。2.熱傳導(dǎo)加熱銅螺母埋植技術(shù)加熱棒將加熱倉導(dǎo)熱，進(jìn)入倉內(nèi)的銅螺母因為接觸加熱倉壁而傳遞熱量提高溫度，當(dāng)溫度達(dá)到一定高度時，輸送機(jī)構(gòu)將螺母放置到塑料件相應(yīng)位置，壓接埋植于塑料件當(dāng)中。當(dāng)前埋植技術(shù)的缺點(diǎn)A :模具嵌人式埋植1.由于模具結(jié)構(gòu)的限制，該技術(shù)只能應(yīng)用在某些特殊的模具位置。2.增加了模具成型的難度。3.延長了注塑時間，減緩了生產(chǎn)節(jié)拍。4.加大了對模具的磨損，降低了模具的使用壽命。B:磁感應(yīng)加熱式制造成本高，維修及維護(hù)時不能更換單個零件，電源損壞后維修周期較長。電源維修成本約占設(shè)備造價的一成以上。此外，目前較有代表性的國外插接技術(shù)，大都是針對某個特屬產(chǎn)品設(shè)計的整臺設(shè)備插接方案。例如德國馬勒公司為五菱發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管提供的螺母埋植機(jī)，其加熱方式為熱傳導(dǎo)式。I.通用性比較，馬勒的自動化設(shè)備可以實現(xiàn)一臺設(shè)備插接一種進(jìn)氣管的所有位面螺母.而我們的產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，可以由3至4臺組成生產(chǎn)線，同時實現(xiàn)50多種不同進(jìn)氣管的所有螺母的插接.此外發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管，發(fā)動機(jī)缸蓋罩蓋，汽車大燈等等，他們所使用的螺母為銅質(zhì)，外徑> IOmm,高度> 10mm。均可使用本發(fā)明實現(xiàn)完全自動化插接。2.功耗比較，馬勒設(shè)備要實現(xiàn)氣管的全部插接需要4個恒溫倉，并各自隨時保持3kw以上的功耗.而本發(fā)明只使用一個加熱艙.可以自動找位置插接。3.占地面積比較，通常如果采用半自動熱插，50個種類的產(chǎn)品至少需要150臺熱插設(shè)備，而本發(fā)明只需要3-4臺設(shè)備便可滿足所有生產(chǎn)需求。4.設(shè)備淘汰率比較，半自動熱插設(shè)備當(dāng)產(chǎn)品種類更換時便會淘汰，而本產(chǎn)品只需增加設(shè)定新的插接程序便可以重復(fù)使用。5.生產(chǎn)力比較，半自動熱插機(jī)需要配備多名生產(chǎn)工藝員進(jìn)行比較反復(fù)的操作，而本設(shè)備只需一名操作員進(jìn)行簡單的按鈕操作即可實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種針對汽車行業(yè)中廣泛使用的塑料產(chǎn)品的螺母埋置需求，設(shè)計制造出具有通用性的，低功耗的，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、有效插接的，全自動化的，螺母埋植設(shè)備。可以同時實現(xiàn)2種不同尺寸規(guī)格的螺母的分配插接，配合3軸數(shù)控動作機(jī)構(gòu)?？梢圆幌薅óa(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不限定塑料材質(zhì)，并且能夠同時插接2種不同尺寸的螺母，能夠滿足絕大多數(shù)汽車零部件產(chǎn)品的插接需求的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，由框架、多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭、龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)及振動篩氣動供料系統(tǒng)組成，所述多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭包括多組加熱組件，所述多組加熱組件分別連接進(jìn)料管，在加熱組件上設(shè)置有出料轉(zhuǎn)動氣缸，所述加熱組件的出料口處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)及將螺母壓嵌入塑料件內(nèi)的壓接機(jī)構(gòu)。上述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，所述加熱組件由加熱艙及埋設(shè)于加熱艙內(nèi)的加熱棒組成，所述進(jìn)料管與加熱艙連通。
上述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括連接冷風(fēng)源及螺母下落位置的冷卻管。上述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，所述龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)由立柱、設(shè)于立柱上的X軸坐標(biāo)臺、Y軸坐標(biāo)臺及Z軸坐標(biāo)臺組成，所述多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭設(shè)于Z軸坐標(biāo)臺上。本發(fā)明熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是采用了多功能雙料加熱插頭的設(shè)計，可以同時實現(xiàn)2種不同尺寸規(guī)格的螺母的分配插接，配合3軸數(shù)控動作機(jī)構(gòu)?？梢圆幌薅óa(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不限定塑料材質(zhì)，并且能夠同時插接2種不同尺寸的螺母，能夠滿足絕大多數(shù)汽車零部件產(chǎn)品的插接需求。同目前行業(yè)中最好的現(xiàn)有技術(shù)相比，如類比德國馬勒為通用五菱某可變氣道進(jìn)氣管提供自動螺母埋植機(jī)(采用熱傳導(dǎo)式加熱)，a.通用性高。一臺設(shè)備可以使用在任意多種不同產(chǎn)品，而不僅僅局限于某一個產(chǎn)品。b.全自動操作，無需人工輔助操作，安全性更高。c.多功能插接，可同時插接2種不同規(guī)格螺母。螺母種類兼容性高，可實現(xiàn)m6-m8絕大多數(shù)銅螺母的插接。d.設(shè)備簡便，占地面積小,體積為I. 5M*1. 0M*2. 0M,是普通熱傳導(dǎo)式加熱埋植設(shè)備體積的一半左右。實現(xiàn)全自動數(shù)控螺母埋植，還可以采用磁感應(yīng)式加熱插頭。該種插頭的缺點(diǎn)是易損壞，維修成本高，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡便。通過對加熱頭結(jié)構(gòu)的稍作調(diào)整?？蓪崿F(xiàn)對其他生產(chǎn)要求范圍內(nèi)的更小規(guī)格螺母，或者更大規(guī)格螺母的自動加熱插接功能。數(shù)控三軸坐標(biāo)臺系統(tǒng)，可以存在多種組合方式，本產(chǎn)品采用的是上部一 z軸，下部兩軸，xy軸。而上部兩軸，下部一軸技術(shù)上也可以實現(xiàn)?；蛘呷我庠黾佣鄠€軸，實現(xiàn)更多種類螺母插接。氣動送料系統(tǒng)，可以采用其他結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，可以設(shè)計成定時、定量送料補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。


圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭的結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明；
如圖1、2所示，一種熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，由框架I、多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭2、龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)3及振動篩氣動供料系統(tǒng)4組成，多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭2包括多組加熱組件21，多組加熱組件21分別連接進(jìn)料管5，在加熱組件21上設(shè)置有出料轉(zhuǎn)動氣缸6，加熱組件21的出料口 211處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)7及將螺母壓嵌入塑料件內(nèi)的壓接機(jī)構(gòu)8。加熱組件21由加熱艙212及埋設(shè)于加熱艙212內(nèi)的加熱棒組成，進(jìn)料管5與加熱艙212連通。冷卻機(jī)構(gòu)7包括連接冷風(fēng)源及螺母下落位置的冷卻管71。龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)3由立柱31、設(shè)于立柱31上的X軸坐標(biāo)臺311、Y軸坐標(biāo)臺312及Z軸坐標(biāo)臺313組成，多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭2設(shè)于Z軸坐標(biāo)臺313上。插頭結(jié)構(gòu)精簡頭部呈梭狀插頭料管直徑16mm.可以更容易深入零件內(nèi)部較深處實現(xiàn)插接.主體輪廓尺寸為120mm*100mm*536.插頭共由三部分構(gòu)成其中中部為加熱組件21，主要由加熱棒埋入加熱艙212內(nèi)實現(xiàn)加熱.然后通過轉(zhuǎn)動氣缸6動作，實現(xiàn)將加熱過的螺母輸送到需要壓接的塑料件位置.下部為分料組件，左右分別有兩根內(nèi)徑尺寸不同的螺母導(dǎo)管.內(nèi)徑為13的螺母可以輸送外徑大于12小于13的螺母，內(nèi)徑為12的進(jìn)料管5可以輸送外徑大于10小于12的螺母.通過進(jìn)料管5螺母可以滑落到加熱艙212當(dāng)中，當(dāng)需要取螺母時，轉(zhuǎn)動缸動作從左側(cè)艙取大螺母，或者從右側(cè)艙取小螺母，使用限位汽缸限制旋轉(zhuǎn)缸的擺動角度，可以實現(xiàn)控制將兩種不同 種類的螺母按照各種比例關(guān)系分配到下部加熱部分.上部為氣缸壓頭部分，當(dāng)加熱的螺母準(zhǔn)確的落入插接位置時，氣缸動作將螺母壓嵌入塑料件當(dāng)中.并且在保持壓力的同時，從壓頭部分吹氣冷卻螺母.xy方向坐標(biāo)臺控制.行程范圍為400mm*300mm。上部為z軸，行程范圍為200mm.根據(jù)產(chǎn)品造價不同，z軸有氣缸式及飼服式兩種。相對而言飼服式可以實現(xiàn)更快捷的插接。氣缸抱閘功能可以有效防止氣缸產(chǎn)生反向回彈。而且通過對光柵信號的識別控制，針對塑料產(chǎn)品外形變化大得特點(diǎn)，氣缸式具有更高的容錯，糾錯能力，保證插接過程更加流暢順利。將兩種不同規(guī)格的螺母分別倒入兩個獨(dú)立的震動篩中，排列篩選好的螺母被送料座氣缸截止，氣缸松開后一組螺母滑下(5-10個螺母)，振動篩停止動作，氣缸截止堵住上口，從氣缸下方的吹氣口吹入氣壓將該組螺母輸送到加熱管中，完成填料功能。設(shè)備框架為通用設(shè)備框架，整體采用3mm板金制作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固簡便，占地面積小。同其他生產(chǎn)設(shè)備組合生產(chǎn)流水線，外形協(xié)調(diào)，便于組裝。同時該發(fā)明的控制系統(tǒng)采用三菱pic、觸摸屏，松下伺服控制系統(tǒng)，獨(dú)立設(shè)計的安全可靠的控制程序。a.多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭部分，有限的空間內(nèi)集成了多種自動化部件，同時實現(xiàn)分料，加熱，插接功能。b. z軸氣缸驅(qū)動部分，通過大量生產(chǎn)驗證得出最優(yōu)結(jié)構(gòu)組合，使設(shè)備具有更好的容錯，糾錯能力，保證插接順利。c.全自動數(shù)控傳導(dǎo)加熱式螺母埋植機(jī)，該技術(shù)為獨(dú)立研發(fā)，在行業(yè)中屬于技術(shù)首倉IJ，完美的實現(xiàn)了磁感應(yīng)加熱技術(shù)與數(shù)控坐標(biāo)控制技術(shù)的有效結(jié)合，提高了行業(yè)生產(chǎn)的自動化程度，及行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，大大節(jié)約了勞動生產(chǎn)力。當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，由框架、多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭、龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)及振動篩氣動供料系統(tǒng)組成，其特征在于所述多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭包括多組加熱組件，所述多組加熱組件分別連接進(jìn)料管，在加熱組件上設(shè)置有出料轉(zhuǎn)動氣缸，所述加熱組件的出料ロ處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)及將螺母壓嵌入塑料件內(nèi)的壓接機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，其特征是所述加熱組件由加熱艙及埋設(shè)于加熱艙內(nèi)的加熱棒組成，所述進(jìn)料管與加熱艙連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母 埋植機(jī)，其特征是所述冷卻機(jī)構(gòu)包括連接冷風(fēng)源及螺母下落位置的冷卻管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，其特征是所述龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)由立柱、設(shè)于立柱上的X軸坐標(biāo)臺、Y軸坐標(biāo)臺及Z軸坐標(biāo)臺組成,所述多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭設(shè)于Z軸坐標(biāo)臺上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱傳導(dǎo)式數(shù)控螺母埋植機(jī)，由框架、多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭、龍門架式三軸數(shù)控傳動機(jī)構(gòu)及振動篩氣動供料系統(tǒng)組成，所述多功能熱傳導(dǎo)加熱插頭包括多組加熱組件，所述多組加熱組件分別連接進(jìn)料管，在加熱組件上設(shè)置有出料轉(zhuǎn)動氣缸，所述加熱組件的出料口處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)及將螺母壓嵌入塑料件內(nèi)的壓接機(jī)構(gòu)。采用了多功能雙料加熱插頭的設(shè)計，可以同時實現(xiàn)2種不同尺寸規(guī)格的螺母的分配插接，配合3軸數(shù)控動作機(jī)構(gòu)?？梢圆幌薅óa(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不限定塑料材質(zhì)，并且能夠同時插接2種不同尺寸的螺母，能夠滿足絕大多數(shù)汽車零部件產(chǎn)品的插接需求。
文檔編號B29C65/78GK102729475SQ20121017004
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者王曉龍, 許中運(yùn) 申請人:青島華特自動化設(shè)備有限公司