一种基于数控定位的压印连接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数控定位的压印连接装置及方法，包括计算机、上框架部件、下框架部件，所述计算机通过导线分别与上、下框架部件的伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、液压冲头连接，所述上框架部件的上框架吊装在下框架部件的下框架上方，所述下框架固定在基座上，本发明专利技术装置通过计算机控制上框架部件、下框架部件中的压印冲头X向装置、压印冲头Y向装置、压印模X向装置、压印模Y向装置的运动，解决了传统压印设备定位不方便的问题，实现了对较大构件的压印连接，本发明专利技术在压印连接过程中可实现精确定位，能够在被连接构件的任一指定位置实现压印连接，能够实现对压印点精准定位，保证压印质量。

An Impression Connecting Device and Method Based on NC Positioning

The invention discloses an imprint connection device and method based on numerical control positioning, including a computer, an upper frame component and a lower frame component. The computer is connected with the servo motor I, a servo motor II, a servo motor III, a servo motor IV and a hydraulic punch of the upper and lower frame components respectively through wires. The upper frame of the upper frame component is hoisted to the lower frame of the lower frame component. Above the frame, the lower frame is fixed on the base. The device solves the problem of inconvenient positioning of traditional stamping equipment by controlling the movement of the stamping punch X-direction device, the stamping punch Y-direction device, the stamping die X-direction device and the stamping die Y-direction device in the upper frame component, the lower frame component, and realizes the stamping connection of larger components. Accurate positioning can be achieved in the process, and the imprint connection can be realized at any designated position of the connected component. Accurate positioning of the imprint point can be achieved, and the quality of the imprint can be guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于数控定位的压印连接装置及方法
本专利技术涉及一种基于数控定位的压印连接装置及方法，属于压印连接工艺

技术介绍
压印连接技术是近年来快速发展的一种新的薄板材料连接技术，特别适用于轻合金、复合材料等难焊接板材，是传统点焊技术最理想的替代技术之一，已被越来越多用于航天航空、高速列车及汽车等的白车身制造中。在目前使用的压印连接技术中，都使用具有C型框架的传统压印设备，其压印模是固定的，当对同一构件连续进行压印连接时需要手动移动构件，当压印连接多点时，需要不断的移动构件，这样操作上比较费力且可能因为放置的不平稳而导致压印连接质量差。此外，因为C型框架喉深的限制，使得传统压印设备不能压印连接面积较大的构件，例如大飞机机身构件，因此，传统压印连接方法及设备仅适于连接面积小，压印点数量少的构件。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种基于数控定位的压印连接装置，本专利技术装置通过计算机控制上框架部件、下框架部件中的压印冲头X向装置、压印冲头Y向装置、压印模X向装置、压印模Y向装置的运动，解决了传统压印设备定位不方便的问题，实现了对较大构件的压印连接。本专利技术的技术方案是：一种基于数控定位的压印连接装置，包括计算机、上框架部件、下框架部件；所述上框架部件包括伺服电机Ⅰ、同步轮Ⅰ、同步带Ⅰ、上框架、压印冲头X向装置、同步轮Ⅱ、支撑轴Ⅰ、同步轮Ⅲ、同步带Ⅱ、支撑轴Ⅱ、同步轮Ⅳ、同步带Ⅲ、压印冲头Y向装置、液压冲头、支撑轴Ⅲ、同步轮Ⅴ、同步轮Ⅵ、伺服电机Ⅱ；所述上框架为长方体框架，上框架内两侧面板上分别设有凹槽，所述压印冲头X向装置为无底板的长方体结构，所述压印冲头X向装置位于上框架内，且压印冲头X向装置的两端分别位于上框架内两侧面板的凹槽内，所述压印冲头X向装置的两侧板上分别设有凹槽，所述压印冲头Y向装置为长方体结构，压印冲头Y向装置的两端分别位于压印冲头X向装置的两侧板的凹槽内，所述液压冲头的一端与压印冲头Y向装置的底板连接，所述伺服电机Ⅰ安装在上框架顶部，伺服电机Ⅰ的输出轴上安装同步轮Ⅰ，所述同步轮Ⅰ通过同步带Ⅰ与同步轮Ⅲ连接，所述同步轮Ⅲ与同步轮Ⅱ分别安装在支撑轴Ⅰ的两端，所述支撑轴Ⅰ通过支座安装在上框架上，所述同步轮Ⅱ上设有同步带Ⅱ，所述压印冲头X向装置的两侧板的凹槽上方分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅱ穿过压印冲头X向装置的两侧板上的两个齿槽与同步轮Ⅴ连接，所述同步轮Ⅴ安装在支撑轴Ⅲ上，所述支撑轴Ⅲ通过支座固定在上框架的底框架板上，所述伺服电机Ⅱ安装在压印冲头X向装置内，伺服电机Ⅱ的输出轴上安装同步轮Ⅵ，所述同步轮Ⅵ上安装同步带Ⅲ，所述压印冲头Y向装置的两侧板上分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅲ依次穿过压印冲头Y向装置的两侧板上的齿槽与同步轮Ⅳ连接，所述同步轮Ⅳ安装在支撑轴Ⅱ上，所述支撑轴Ⅱ过支座安装在压印冲头X向装置的上顶板内侧；所述下框架部件包括同步轮Ⅶ、支撑轴Ⅳ、压印模X向装置、同步带Ⅳ、压印模孔、压印模Y向装置、同步带Ⅴ、同步轮Ⅷ、支撑轴Ⅴ、同步轮Ⅸ、同步带Ⅵ、同步轮Ⅹ、伺服电机Ⅲ、下框架、伺服电机Ⅳ、同步轮Ⅺ、支撑轴Ⅵ、同步轮Ⅻ；所述下框架的结构同上框架，所述压印模X向装置的结构同压印冲头X向装置，所述压印模X向装置位于下框架内，且压印模X向装置的两端分别位于下框架内两侧面板的凹槽内，所述压印模Y向装置的结构同压印冲头Y向装置，所述压印模Y向装置的顶部开有压印模孔，所述伺服电机Ⅳ安装在压印模X向装置内，所述伺服电机Ⅳ上安装同步轮Ⅺ，同步轮Ⅺ上安装同步带Ⅳ，同步带Ⅳ穿过压印模Y向装置两侧板上的齿槽与同步轮Ⅶ连接，所述同步轮Ⅶ安装在支撑轴Ⅳ上，所述支撑轴Ⅳ通过支座固定在下框架底框架上，所述伺服电机Ⅲ安装在下框架内，伺服电机Ⅲ的输出轴上安装同步轮Ⅹ，同步轮Ⅹ通过同步带Ⅵ与同步轮Ⅸ连接，所述同步轮Ⅸ与同步轮Ⅷ分别安装在支撑轴Ⅴ的两端，所述支撑轴Ⅴ通过支座安装在下框架上，所述同步轮Ⅷ上设有同步带Ⅴ，所述同步带Ⅴ穿过压印模X向装置两侧板上的齿槽与同步轮Ⅻ连接，所述同步轮Ⅻ安装在支撑轴Ⅵ上，支撑轴Ⅵ通过支座固定在下框架上；所述计算机通过导线分别与上、下框架部件的伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、液压冲头连接，所述上框架部件的上框架吊装在下框架部件的下框架上方，所述下框架固定在基座上。所述同步轮Ⅱ与同步轮Ⅴ的高度相同，所述同步轮Ⅳ与同步轮Ⅵ的高度相同，所述同步轮Ⅷ与同步轮Ⅻ的高度相同，所述同步轮Ⅶ与同步轮Ⅺ的高度相同。所述压印冲头X向装置的两侧板上的分别开有的两个齿槽与同步带Ⅱ啮合，所述压印冲头Y向装置的两侧板上的分别开有的两个齿槽与同步带Ⅲ啮合。所述同步带Ⅴ穿过压印模X向装置两侧板上的齿槽，且同步带Ⅴ与压印模X向装置两侧板上的齿槽啮合，所述同步带Ⅳ穿过压印模Y向装置上的齿槽，且同步带Ⅳ与压印模Y向装置上的齿槽啮合。所述同步轮Ⅱ、同步轮Ⅲ均通过平头键径向安装在支撑轴Ⅰ的两端，所述同步轮Ⅳ通过平头键径向安装在支撑轴Ⅱ上，所述同步轮Ⅴ通过平头键径向安装在支撑轴Ⅲ上，所述同步轮Ⅶ通过平头键径向安装在支撑轴Ⅳ上，所述同步轮Ⅸ与同步轮Ⅷ均通过平头键径向安装在支撑轴Ⅴ的两端。本专利技术的目的之二在于提供一种基于数控定位的压印连接装置的压印方法，具体步骤如下：（1）将下框架部件安装在基座上，其中下框架的底面朝上放置，与上框架的底面相对，然后将待压印的两块以上的板材垂直放置于下框架上；（2）通过计算机控制伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、液压冲头使上框架部件的压印冲头X向装置、压印冲头Y向装置、下框架部件的压印模X向装置、压印模Y向装置运动至待压印板材需要压印的位置，并使液压冲头对准待压印板材下方的压印模孔，对准后，计算机控制液压冲头进行压印，液压冲头的底部冲压待压印板材至压印模孔中，完成一次压印；（3）再通过计算机控制伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、液压冲头工作，根据需要对待压印板材的其他位置进行压印，最终完成待压印板材的压印连接。其中上框架部件的压印冲头X向装置的运动的过程如下：计算机控制伺服电机Ⅰ2工作，伺服电机Ⅰ2的输出轴带动同步轮Ⅰ3转动，同步轮Ⅰ3通过同步带Ⅰ4带动同步轮Ⅲ9转动，同步轮Ⅲ9通过支撑轴Ⅰ8带动同步轮Ⅱ7转动，同步轮Ⅱ7带动同步带Ⅱ10运动，由于同步带Ⅱ10穿过压印冲头X向装置6的两侧板上的齿槽，并与齿槽的齿啮合，从而同步带Ⅱ10带动压印冲头X向装置6在上框架5内X方向运动；上框架部件的压印冲头Y向装置14的运动过程如下：计算机1控制伺服电机Ⅱ19工作，伺服电机Ⅱ19的输出轴带动同步轮Ⅵ18转动，同步轮Ⅵ18带动同步带Ⅲ13运动，由于同步带Ⅲ13穿过压印冲头Y向装置14的两侧板上的齿槽并与齿槽的齿啮合，从而带动压印冲头Y向装置14在压印冲头X向装置6内Y方向运动；通过上框架部件的压印冲头X向装置、压印冲头Y向装置的运动，从而使液压冲头运动至待压印位置；所述下框架部件的压印模X向装置（22）运动的过程如下：计算机1控制伺服电机Ⅲ32工作，伺服电机Ⅲ32的输出轴带动同步轮Ⅹ31转动，同步轮Ⅹ31通过同步带Ⅵ30带动同步轮Ⅸ29转动，由于同步轮Ⅸ29与同步轮Ⅷ27共同安装在支撑轴Ⅴ28上，从而同步轮Ⅷ27随同步轮Ⅸ29转动，同步轮Ⅷ27通过同步带Ⅴ26带动同步轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数控定位的压印连接装置，其特征在于，包括计算机（1）、上框架部件、下框架部件；所述上框架部件包括伺服电机Ⅰ（2）、同步轮Ⅰ（3）、同步带Ⅰ（4）、上框架（5）、压印冲头X向装置（6）、同步轮Ⅱ（7）、支撑轴Ⅰ（8）、同步轮Ⅲ（9）、同步带Ⅱ（10）、支撑轴Ⅱ（11）、同步轮Ⅳ（12）、同步带Ⅲ（13）、压印冲头Y向装置（14）、液压冲头（15）、支撑轴Ⅲ（16）、同步轮Ⅴ（17）、同步轮Ⅵ（18）、伺服电机Ⅱ（19）；所述上框架（5）为长方体框架，上框架（5）内两侧面板上分别设有凹槽，所述压印冲头X向装置（6）为无底板的长方体结构，所述压印冲头X向装置（6）位于上框架（5）内，且压印冲头X向装置（6）的两端分别位于上框架（5）内两侧面板的凹槽内，所述压印冲头X向装置（6）的两侧板上分别设有凹槽，所述压印冲头Y向装置（14）为长方体结构，压印冲头Y向装置（14）的两端分别位于压印冲头X向装置（6）的两侧板的凹槽内，所述液压冲头（15）的一端与压印冲头Y向装置（14）的底板连接，所述伺服电机Ⅰ（2）安装在上框架（5）顶部，伺服电机Ⅰ（2）的输出轴上安装同步轮Ⅰ（3），所述同步轮Ⅰ（3）通过同步带Ⅰ（4）与同步轮Ⅲ（9）连接，所述同步轮Ⅲ（9）与同步轮Ⅱ（7）分别安装在支撑轴Ⅰ（8）的两端，所述支撑轴Ⅰ（8）通过支座安装在上框架（5）上，所述同步轮Ⅱ（7）上设有同步带Ⅱ（10），所述压印冲头X向装置（6）的两侧板的凹槽上方分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅱ（10）穿过压印冲头X向装置（6）的两侧板上的两个齿槽与同步轮Ⅴ（17）连接，所述同步轮Ⅴ（17）安装在支撑轴Ⅲ（16）上，所述支撑轴Ⅲ（16）通过支座固定在上框架（5）的底框架板上，所述伺服电机Ⅱ（19）安装在压印冲头X向装置（6）内，伺服电机Ⅱ（19）的输出轴上安装同步轮Ⅵ（18），所述同步轮Ⅵ（18）上安装同步带Ⅲ（13），所述压印冲头Y向装置（14）的两侧板上分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅲ（13）依次穿过压印冲头Y向装置（14）的两侧板上的齿槽与同步轮Ⅳ（12）连接，所述同步轮Ⅳ（12）安装在支撑轴Ⅱ（11）上，所述支撑轴Ⅱ（11）过支座安装在压印冲头X向装置（6）的上顶板内侧；所述下框架部件包括同步轮Ⅶ（20）、支撑轴Ⅳ（21）、压印模X向装置（22）、同步带Ⅳ（23）、压印模孔（24）、压印模Y向装置（25）、同步带Ⅴ（26）、同步轮Ⅷ（27）、支撑轴Ⅴ（28）、同步轮Ⅸ（29）、同步带Ⅵ（30）、同步轮Ⅹ（31）、伺服电机Ⅲ（32）、下框架（33）、伺服电机Ⅳ（34）、同步轮Ⅺ（35）、支撑轴Ⅵ（36）、同步轮Ⅻ（37）；所述下框架（33）的结构同上框架（5），所述压印模X向装置（22）的结构同压印冲头X向装置（6），所述压印模X向装置（22）位于下框架（33）内，且压印模X向装置（22）的两端分别位于下框架（33）内两侧面板的凹槽内，所述压印模Y向装置（25）的结构同压印冲头Y向装置（14），所述压印模Y向装置（25）的顶部开有压印模孔（24），所述伺服电机Ⅳ（34）安装在压印模X向装置（22）内，所述伺服电机Ⅳ（34）上安装同步轮Ⅺ（35），同步轮Ⅺ（35）上安装同步带Ⅳ（23），同步带Ⅳ（23）穿过压印模Y向装置（25）两侧板上的齿槽与同步轮Ⅶ（20）连接，所述同步轮Ⅶ（20）安装在支撑轴Ⅳ（21）上，所述支撑轴Ⅳ（21）通过支座固定在下框架（33）底框架上，所述伺服电机Ⅲ（32）安装在下框架内，伺服电机Ⅲ（32）的输出轴上安装同步轮Ⅹ（31），同步轮Ⅹ（31）通过同步带Ⅵ（30）与同步轮Ⅸ（29）连接，所述同步轮Ⅸ（29）与同步轮Ⅷ（27）分别安装在支撑轴Ⅴ（28）的两端，所述支撑轴Ⅴ（28）通过支座安装在下框架（33）上，所述同步轮Ⅷ（27）上设有同步带Ⅴ（26），所述同步带Ⅴ（26）穿过压印模X向装置（22）两侧板上的齿槽与同步轮Ⅻ（37）连接，所述同步轮Ⅻ（37）安装在支撑轴Ⅵ（36）上，支撑轴Ⅵ（36）通过支座固定在下框架（33）上；所述计算机（1）通过导线分别与上、下框架部件的伺服电机Ⅰ（2）、伺服电机Ⅱ（19）、伺服电机Ⅲ（32）、伺服电机Ⅳ（34）、液压冲头（15）连接，所述上框架部件的上框架（5）吊装在下框架部件的下框架（33）上方，所述下框架（33）固定在基座上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于数控定位的压印连接装置，其特征在于，包括计算机（1）、上框架部件、下框架部件；所述上框架部件包括伺服电机Ⅰ（2）、同步轮Ⅰ（3）、同步带Ⅰ（4）、上框架（5）、压印冲头X向装置（6）、同步轮Ⅱ（7）、支撑轴Ⅰ（8）、同步轮Ⅲ（9）、同步带Ⅱ（10）、支撑轴Ⅱ（11）、同步轮Ⅳ（12）、同步带Ⅲ（13）、压印冲头Y向装置（14）、液压冲头（15）、支撑轴Ⅲ（16）、同步轮Ⅴ（17）、同步轮Ⅵ（18）、伺服电机Ⅱ（19）；所述上框架（5）为长方体框架，上框架（5）内两侧面板上分别设有凹槽，所述压印冲头X向装置（6）为无底板的长方体结构，所述压印冲头X向装置（6）位于上框架（5）内，且压印冲头X向装置（6）的两端分别位于上框架（5）内两侧面板的凹槽内，所述压印冲头X向装置（6）的两侧板上分别设有凹槽，所述压印冲头Y向装置（14）为长方体结构，压印冲头Y向装置（14）的两端分别位于压印冲头X向装置（6）的两侧板的凹槽内，所述液压冲头（15）的一端与压印冲头Y向装置（14）的底板连接，所述伺服电机Ⅰ（2）安装在上框架（5）顶部，伺服电机Ⅰ（2）的输出轴上安装同步轮Ⅰ（3），所述同步轮Ⅰ（3）通过同步带Ⅰ（4）与同步轮Ⅲ（9）连接，所述同步轮Ⅲ（9）与同步轮Ⅱ（7）分别安装在支撑轴Ⅰ（8）的两端，所述支撑轴Ⅰ（8）通过支座安装在上框架（5）上，所述同步轮Ⅱ（7）上设有同步带Ⅱ（10），所述压印冲头X向装置（6）的两侧板的凹槽上方分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅱ（10）穿过压印冲头X向装置（6）的两侧板上的两个齿槽与同步轮Ⅴ（17）连接，所述同步轮Ⅴ（17）安装在支撑轴Ⅲ（16）上，所述支撑轴Ⅲ（16）通过支座固定在上框架（5）的底框架板上，所述伺服电机Ⅱ（19）安装在压印冲头X向装置（6）内，伺服电机Ⅱ（19）的输出轴上安装同步轮Ⅵ（18），所述同步轮Ⅵ（18）上安装同步带Ⅲ（13），所述压印冲头Y向装置（14）的两侧板上分别开有两个齿槽，所述同步带Ⅲ（13）依次穿过压印冲头Y向装置（14）的两侧板上的齿槽与同步轮Ⅳ（12）连接，所述同步轮Ⅳ（12）安装在支撑轴Ⅱ（11）上，所述支撑轴Ⅱ（11）过支座安装在压印冲头X向装置（6）的上顶板内侧；所述下框架部件包括同步轮Ⅶ（20）、支撑轴Ⅳ（21）、压印模X向装置（22）、同步带Ⅳ（23）、压印模孔（24）、压印模Y向装置（25）、同步带Ⅴ（26）、同步轮Ⅷ（27）、支撑轴Ⅴ（28）、同步轮Ⅸ（29）、同步带Ⅵ（30）、同步轮Ⅹ（31）、伺服电机Ⅲ（32）、下框架（33）、伺服电机Ⅳ（34）、同步轮Ⅺ（35）、支撑轴Ⅵ（36）、同步轮Ⅻ（37）；所述下框架（33）的结构同上框架（5），所述压印模X向装置（22）的结构同压印冲头X向装置（6），所述压印模X向装置（22）位于下框架（33）内，且压印模X向装置（22）的两端分别位于下框架（33）内两侧面板的凹槽内，所述压印模Y向装置（25）的结构同压印冲头Y向装置（14），所述压印模Y向装置（25）的顶部开有压印模孔（24），所述伺服电机Ⅳ（34）安装在压印模X向装置（22）内，所述伺服电机Ⅳ（34）上安装同步轮Ⅺ（35），同步轮Ⅺ（35）上安装同步带Ⅳ（23），同步带Ⅳ（23）穿过压印模Y向装置（25）两侧板上的齿槽与同步轮Ⅶ（20）连接，所述同步轮Ⅶ（20）安装在支撑轴Ⅳ（21）上，所述支撑轴Ⅳ（21）...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓聪，魏文杰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53