一种智能高效硫化压力机及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种智能高效硫化压力机及其控制方法。针对现有的硫化压力机只能通过人工方式取料和出料的问题，本发明专利技术设计了一套多连杆往复运动机构，在步进电机的驱动下，可以实现上模板和下模板交替工作，确保硫化压力机时刻处于作业状态的效果，同时本发明专利技术还设计了一套升降机构以实现加热板升降运动，可以给上模板和下模板交替加热。当上模板作业时，下模板推出，加热板给上模板加热；当下模板作业时，上模板推出，加热板给下模板加热。具有结构简单，易于操作，适应能力强，工作效率高特点。在机械制造等领域具有很好应用效果，在高效率生产汽车密封圈等方面也有重要应用意义。

【技术实现步骤摘要】
一种智能高效硫化压力机及其控制方法
本专利技术属于机械制造领域。
技术介绍
硫化压力机是一种结构精巧的通用性压力机,具有用途广泛，生产效率高等特点,硫化压力机可广泛应用于加工汽车密封圈。通过对橡胶坯件加热硫化并施加压力使橡胶发生塑性变形来加工成零件。传统的硫化压力机工作时由液压驱动液压缸，带动压模上下直线运动和下模前后直线运动，当下模加热后，压模由液压缸推动下降至与下模结合，保温几分钟后，压模上升，下模由液压缸推出，人为将加工好的密封圈取下。在取件这个过程中，压模处于等待状态，耗费了不必要的时间。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能高效硫化压力机及其控制方法，以解决目前硫化压力机存在的制造过程中时间利用不充分的问题。本专利技术采用以下技术方案，结合附图：一种智能高效硫化压力机，包括机械本体1、往复运动机构2、压模机构3和升降机构4。所述的机械本体1是一个壳体，并且上部设有延伸架，中间设有一凸台，下部设有平台；所述往复运动机构2横向固定安装在机械本体1的中层，所述压模机构3通过螺栓固定安装在机械本体1上顶的中间位置，所述升降机构4通过螺栓固定安装在机械本体1下底的中间位置；往复运动机构2包括上模板201、连杆Ⅰ202、连杆Ⅱ203、滑块Ⅰ204、连杆Ⅲ205、锥齿轮轴Ⅰ206、锥齿轮Ⅰ207、锥齿轮Ⅱ208、锥齿轮轴Ⅱ209、锥齿轮Ⅲ210、锥齿轮Ⅳ211、锥齿轮轴Ⅲ212、锥齿轮Ⅴ213、步进电机Ⅰ214、锥齿轮Ⅵ215、锥齿轮轴Ⅳ216、连杆Ⅳ217、滑块Ⅱ218、连杆Ⅴ219、连杆Ⅵ220、连杆Ⅶ221、连杆Ⅷ222、下模板223、连杆Ⅸ224、连杆Ⅹ225、连杆Ⅺ226、连杆Ⅻ227、连杆ⅩⅢ228、连杆ⅩⅣ229；所述步进电机Ⅰ214通过螺栓与机械本体1上的凸台固连，所述锥齿轮Ⅴ213与步进电机Ⅰ214的输出轴固连，所述Ⅴ213分别同锥齿轮Ⅵ215和锥齿轮Ⅳ211垂直啮合；锥齿轮Ⅱ208分别同锥齿轮Ⅰ207和锥齿轮Ⅲ210垂直啮合；所述锥齿轮Ⅲ210与锥齿轮Ⅳ211分别通过键固连在锥齿轮轴Ⅲ212上，所述锥齿轮轴Ⅲ212与锥齿轮轴Ⅱ209分别通过机械本体1凸台上安装的轴承固定，所述锥齿轮轴Ⅰ206与连杆Ⅲ205固连，所述连杆Ⅲ205与滑块Ⅰ204通过铰链铰接，所述连杆Ⅱ203的一端穿过滑块Ⅰ204与连杆Ⅰ202、连杆Ⅻ227的一端通过铰链铰接，连杆Ⅱ203另一端与连杆ⅩⅢ228、连杆ⅩⅣ229的一端通过铰链铰接，连杆Ⅻ227和连杆ⅩⅢ228的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅺ226的两端；连杆ⅩⅣ229另一端通过铰链连接在下模板223上；连杆Ⅰ202的另一端与上模板201通过铰链铰接；所述锥齿轮轴Ⅳ216与连杆Ⅳ217固连，所述连杆Ⅳ217与滑块Ⅱ218通过铰链铰接，所述连杆Ⅸ224的一端穿过滑块Ⅱ218与连杆Ⅹ225、连杆Ⅵ220的一端通过铰链铰接，连杆Ⅸ224的另一端与连杆Ⅴ219、连杆Ⅶ221的一端通过铰链铰接，连杆Ⅵ220和连杆Ⅶ221的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅷ222上，连杆Ⅴ219的另一端通过铰链连接在下模板223上；连杆Ⅹ225的另一端与上模板201通过铰链铰接；压模机构3位于往复运动机构2的上模板201加热成形工作位置的正上方，所述升降机构4通过螺栓固定安装在机械本体1下底的中间位置，位于往复运动机构2的下模板223加热成形工作位置的正下方。具体地，所述的压模机构3主要包括压模301、若干液压缸和位移传感器；所述的若干液压缸按照对称分布方式布置在压模上，液压缸的推杆与压模固定连接，液压缸上方固定在机械本体1上顶的中间位置；每个液压缸旁分别设置一个位移传感器，所述位移传感器通过粘接固定方式安装在机械本体1上顶的延伸架中间位置。所述的升降机构4包括升降连杆Ⅰ401、升降连杆Ⅱ402、导向柱Ⅰ403、导向柱Ⅱ404、推板405、加热板406、导向柱Ⅲ407、导向柱Ⅳ408、联轴器409、步进电机Ⅱ410、输出轴411、轴承座412。所述步进电机Ⅱ410通过螺栓固定安装在机械本体1下底的中间位置，所述输出轴411一端通过联轴器409与步进电机Ⅱ410的输出端固连，所述轴承座412通过螺栓固定安装在机械本体1下底的中间位置，所述输出轴411另一端与升降连杆Ⅰ401固连，所述升降连杆Ⅰ401与升降连杆Ⅱ402通过铰链铰接，所述升降连杆Ⅱ402与推板405的下端通过铰链铰接，所述加热板406通过螺栓固定安装在推板405上表面；导向柱Ⅰ403、导向柱Ⅱ404、导向柱Ⅲ407和导向柱Ⅳ408对称布置在推板405下表面，导向柱Ⅰ403、导向柱Ⅱ404、导向柱Ⅲ407和导向柱Ⅳ408机械本体1下部平台的导向孔中。进一步地，连杆Ⅶ221的长度L1、连杆Ⅴ219的长度L2由式(3)和式(4)其中，h1为铰链点A与铰链点F之间的垂直距离，由式(2)得到，式中，l2为铰链点A与铰链点F之间的水平距离，α1为连杆Ⅶ221与竖直方向的夹角，由式(1)得到，式中R为连杆Ⅸ224的长度，l1为上模板201和下模板223的长度。连杆Ⅷ222和连杆Ⅵ220的长度由下式计算得到；其中，L5为铰链点A与铰链点C之间的距离，β3为L1与铰链点A与铰链点C之间连线的夹角β2为L1与L3之间的夹角。β2＝π-α3-β1(7)式(7)中α3为L1与水平方向的夹角，式中β1为L1与水平方向的夹角连杆Ⅳ217的长度等于回转圆的半径R，连杆Ⅹ225的长度等于下模板223的长度l1。一种智能高效硫化压力机控制方法，包括下列步骤：步骤1：开启电源，开始工作，此时锥齿轮Ⅵ215由步进电机Ⅰ214驱动逆时针旋转，连杆Ⅳ217与竖直面夹角为0度到arccos(R/L6)度，式中L6为铰链点G和铰链点F之间的距离，两个模板状态为上模板201进，下模板223出；同时步进电机Ⅱ410驱动升降机构4中的推板405升起；步骤2：由加热板406对上模板201加热，下模板223取件上料；步骤3：步进电机Ⅰ214停止工作，待加热满足要求后，压模机构3中液压缸带动压模301下压，并保压设定时间后，压模机构3中液压缸带动压模301抬起；步骤4：步进电机Ⅰ214驱动锥齿轮Ⅵ215继续旋转，连杆Ⅳ217与竖直面夹角为arccos(R/L6)度到0度，此时状态为上模板201出，下模板223进；步进电机Ⅱ410驱动升降机构4中的推板405下降，步骤5：对上模板201取件上料，由加热板406对下模板223加热；步骤6：步进电机Ⅰ214停止工作，待加热满足要求后，压模机构3中液压缸带动压模301下压，并保压设定时间后，压模机构3中液压缸带动压模301抬起；步骤7：由步进电机Ⅰ214驱动，上模板201进，下模板223出；步骤8：此时若继续工作，继续依次循环步骤2～步骤7；若停止工作，则对下模板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能高效硫化压力机，其特征在于，该机器包括机械本体(1)、往复运动机构(2)、压模机构(3)和升降机构(4)。所述的机械本体(1)是一个壳体，并且上部设有延伸架，中间设有一凸台，下部设有平台；所述往复运动机构(2)横向固定安装在机械本体(1)的中层，所述压模机构(3)通过螺栓固定安装在机械本体(1)上顶的中间位置，所述升降机构(4)通过螺栓固定安装在机械本体(1)下底的中间位置；/n往复运动机构(2)包括上模板(201)、连杆Ⅰ(202)、连杆Ⅱ(203)、滑块Ⅰ(204)、连杆Ⅲ(205)、锥齿轮轴Ⅰ(206)、锥齿轮Ⅰ(207)、锥齿轮Ⅱ(208)、锥齿轮轴Ⅱ(209)、锥齿轮Ⅲ(210)、锥齿轮Ⅳ(211)、锥齿轮轴Ⅲ(212)、锥齿轮Ⅴ(213)、步进电机Ⅰ(214)、锥齿轮Ⅵ(215)、锥齿轮轴Ⅳ(216)、连杆Ⅳ(217)、滑块Ⅱ(218)、连杆Ⅴ(219)、连杆Ⅵ(220)、连杆Ⅶ(221)、连杆Ⅷ(222)、下模板(223)、连杆Ⅸ(224)、连杆Ⅹ(225)、连杆Ⅺ(226)、连杆Ⅻ(227)、连杆ⅩⅢ(228)、连杆ⅩⅣ(229)；/n所述步进电机Ⅰ(214)通过螺栓与机械本体(1)上的凸台固连，所述锥齿轮Ⅴ(213)与步进电机Ⅰ(214)的输出轴固连，所述Ⅴ(213)分别同锥齿轮Ⅵ(215)和锥齿轮Ⅳ(211)垂直啮合；锥齿轮Ⅱ(208)分别同锥齿轮Ⅰ(207)和锥齿轮Ⅲ(210)垂直啮合；所述锥齿轮Ⅲ(210)与锥齿轮Ⅳ(211)分别通过键固连在锥齿轮轴Ⅲ(212)上，所述锥齿轮轴Ⅲ(212)与锥齿轮轴Ⅱ(209)分别通过机械本体(1)凸台上安装的轴承固定，/n所述锥齿轮轴Ⅰ(206)与连杆Ⅲ(205)固连，所述连杆Ⅲ(205)与滑块Ⅰ(204)通过铰链铰接，所述连杆Ⅱ(203)的一端穿过滑块Ⅰ(204)与连杆Ⅰ(202)、连杆Ⅻ(227)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅱ(203)另一端与连杆ⅩⅢ(228)、连杆ⅩⅣ(229)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅻ(227)和连杆ⅩⅢ(228)的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅺ(226)的两端；连杆ⅩⅣ(229)另一端通过铰链连接在下模板(223)上；连杆Ⅰ(202)的另一端与上模板(201)通过铰链铰接；/n所述锥齿轮轴Ⅳ(216)与连杆Ⅳ(217)固连，所述连杆Ⅳ(217)与滑块Ⅱ(218)通过铰链铰接，所述连杆Ⅸ(224)的一端穿过滑块Ⅱ(218)与连杆Ⅹ(225)、连杆Ⅵ(220)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅸ(224)的另一端与连杆Ⅴ(219)、连杆Ⅶ(221)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅵ(220)和连杆Ⅶ(221)的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅷ(222)上，连杆Ⅴ(219)的另一端通过铰链连接在下模板(223)上；连杆Ⅹ(225)的另一端与上模板(201)通过铰链铰接；/n压模机构(3)位于往复运动机构(2)的上模板(201)加热成形工作位置的正上方，所述升降机构(4)通过螺栓固定安装在机械本体(1)下底的中间位置，位于往复运动机构(2)的下模板(223)加热成形工作位置的正下方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能高效硫化压力机，其特征在于，该机器包括机械本体(1)、往复运动机构(2)、压模机构(3)和升降机构(4)。所述的机械本体(1)是一个壳体，并且上部设有延伸架，中间设有一凸台，下部设有平台；所述往复运动机构(2)横向固定安装在机械本体(1)的中层，所述压模机构(3)通过螺栓固定安装在机械本体(1)上顶的中间位置，所述升降机构(4)通过螺栓固定安装在机械本体(1)下底的中间位置；
往复运动机构(2)包括上模板(201)、连杆Ⅰ(202)、连杆Ⅱ(203)、滑块Ⅰ(204)、连杆Ⅲ(205)、锥齿轮轴Ⅰ(206)、锥齿轮Ⅰ(207)、锥齿轮Ⅱ(208)、锥齿轮轴Ⅱ(209)、锥齿轮Ⅲ(210)、锥齿轮Ⅳ(211)、锥齿轮轴Ⅲ(212)、锥齿轮Ⅴ(213)、步进电机Ⅰ(214)、锥齿轮Ⅵ(215)、锥齿轮轴Ⅳ(216)、连杆Ⅳ(217)、滑块Ⅱ(218)、连杆Ⅴ(219)、连杆Ⅵ(220)、连杆Ⅶ(221)、连杆Ⅷ(222)、下模板(223)、连杆Ⅸ(224)、连杆Ⅹ(225)、连杆Ⅺ(226)、连杆Ⅻ(227)、连杆ⅩⅢ(228)、连杆ⅩⅣ(229)；
所述步进电机Ⅰ(214)通过螺栓与机械本体(1)上的凸台固连，所述锥齿轮Ⅴ(213)与步进电机Ⅰ(214)的输出轴固连，所述Ⅴ(213)分别同锥齿轮Ⅵ(215)和锥齿轮Ⅳ(211)垂直啮合；锥齿轮Ⅱ(208)分别同锥齿轮Ⅰ(207)和锥齿轮Ⅲ(210)垂直啮合；所述锥齿轮Ⅲ(210)与锥齿轮Ⅳ(211)分别通过键固连在锥齿轮轴Ⅲ(212)上，所述锥齿轮轴Ⅲ(212)与锥齿轮轴Ⅱ(209)分别通过机械本体(1)凸台上安装的轴承固定，
所述锥齿轮轴Ⅰ(206)与连杆Ⅲ(205)固连，所述连杆Ⅲ(205)与滑块Ⅰ(204)通过铰链铰接，所述连杆Ⅱ(203)的一端穿过滑块Ⅰ(204)与连杆Ⅰ(202)、连杆Ⅻ(227)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅱ(203)另一端与连杆ⅩⅢ(228)、连杆ⅩⅣ(229)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅻ(227)和连杆ⅩⅢ(228)的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅺ(226)的两端；连杆ⅩⅣ(229)另一端通过铰链连接在下模板(223)上；连杆Ⅰ(202)的另一端与上模板(201)通过铰链铰接；
所述锥齿轮轴Ⅳ(216)与连杆Ⅳ(217)固连，所述连杆Ⅳ(217)与滑块Ⅱ(218)通过铰链铰接，所述连杆Ⅸ(224)的一端穿过滑块Ⅱ(218)与连杆Ⅹ(225)、连杆Ⅵ(220)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅸ(224)的另一端与连杆Ⅴ(219)、连杆Ⅶ(221)的一端通过铰链铰接，连杆Ⅵ(220)和连杆Ⅶ(221)的另一端分别通过铰链连接在连杆Ⅷ(222)上，连杆Ⅴ(219)的另一端通过铰链连接在下模板(223)上；连杆Ⅹ(225)的另一端与上模板(201)通过铰链铰接；
压模机构(3)位于往复运动机构(2)的上模板(201)加热成形工作位置的正上方，所述升降机构(4)通过螺栓固定安装在机械本体(1)下底的中间位置，位于往复运动机构(2)的下模板(223)加热成形工作位置的正下方。


2.根据权利要求1所述的智能高效硫化压力机，其特征在于，所述的压模机构(3)主要包括压模(301)、若干液压缸和位移传感器；所述的若干液压缸按照对称分布方式布置在压模上，液压缸的推杆与压模固定连接，液压缸上方固定在机械本体(1)上顶的中间位置；每个液压缸旁分别设置一个位移传感器，所述位移传感器通过粘接固定方式安装在机械本体(1)上顶的延伸架中间位置。


3.根据权利要求1所述的智能高效硫化压力机，其特征在于，所述的升降机构(4)包括升降连杆Ⅰ(401)、升降连杆Ⅱ(402)、导向柱Ⅰ(403)、导向柱Ⅱ(404)、推板(405)、加热板(406)、导向柱Ⅲ(407)、导向柱Ⅳ(408)、联轴器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀世军，王洋，王可心，赵继，代汉达，贺秋伟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22