一种压力检测及位置闭环反馈机构的制作方法

本申请涉及机械零件加工，特别涉及一种压力检测及位置闭环反馈机构。

背景技术：

1、在零件压制过程中，通常采用压力传感器检测压制力，采用光栅尺实现位置控制，当设备压制过程中出现变形时，通过光栅尺进行补偿，确保压制位置。

2、压力传感器通过传感器的变形量检测压制力，与压制过程中设备的变形量没有直接关联。而且目前市场上的压力传感器均存在滞后性，并且压力传感仪都存在线性度误差，导致压力检测数值与压力实时数值存在误差。

3、而利用光栅尺虽然能够精确的控制压制位置，但是其补偿量是自身的读取值，无法实现参数校验，确认其准确性。

4、因此，针对上述技术问题，如何检测实时压力，并保证光栅尺补偿量的准确性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种压力检测及位置闭环反馈机构，可以实时检测压制过程中的压力变化情况，同时将光栅尺的补偿数据和检测件的测量数据进行对比，确保光栅尺补偿量的准确性，实现自检。

2、为实现上述目的，本申请提供一种压力检测及位置闭环反馈机构，包括：

3、下模组件，所述下模组件位置固定；

4、上模组件，设置在提供压制力或支撑力的支撑件上，与所述下模组件配合，并相对所述下模组件运动以压制零件成型；

5、光栅尺，包括相对所述下模组件静止的光栅尺主体以及随所述上模组件同步动作的光栅尺读头，所述光栅尺读头与所述光栅尺主体配合，以检测所述上模组件的运动位置和运动距离信息；

6、拉伸杆，一端相对所述下模组件固定设置，另一端与所述支撑件固定连接，以将所述支撑件的形变量转换为所述拉伸杆的拉伸量；

7、检测件，用于检测所述支撑件的形变量；

8、检测系统，用于接收并对比所述光栅尺的补偿数据和所述检测件的测量数据，并用于监控所述拉伸杆的拉伸数据。

9、优选地，所述支撑件包括为所述上模组件提供压制力或支撑力的顶板，与所述顶板配合设置有为所述下模组件提供稳定支撑的底板，所述底板上设置有位于所述底板和所述顶板之间的多个立柱；

10、其中，所述拉伸杆一端固定在所述底板上，另一端固定在所述顶板上。

11、优选地，所述检测件包括：

12、检测杆，一端固定在所述底板上，另一端贯穿所述顶板并相对所述顶板活动设置；

13、长度计，固定设置在所述顶板上，与所述检测杆配合，用于检测所述顶板的形变量。

14、优选地，所述拉伸杆的数量为四个，并均匀分布在所述顶板的四个角，以使顶板在形变过程中，四个所述拉伸杆受到的压力相同。

15、优选地，所述上模组件包括：

16、电机，固定设置在所述顶板上；

17、丝杆，设置在所述电机动力端，并随之转动；

18、上冲板，与所述丝杆螺纹连接，以构成丝杆螺母传动方式；

19、上冲压件，设置在所述上冲板上，并随所述上冲板仅做面向所述下模组件方向的运动。

20、优选地，所述立柱上设置有直线导轨，所述上冲板上设置有与所述直线导轨配合的滑块，以使所述上冲板仅沿面向所述下模组件方向运动。

21、优选地，所述光栅尺主体设置在所述立柱上，所述光栅尺读头设置在所述上冲板上。

22、优选地，所述下模组件包括：

23、下冲板，通过支撑座固定设置在所述底板上；

24、下冲压件，与所述上冲压件配合，用于压制零件成型；

25、凹模，设置在所述下冲压件上，具有与所述上冲压件对应的凹槽，所述凹槽内用于放置待成型零件。

26、优选地，所述拉伸杆为预拉伸钢件。

27、相对于上述背景技术，本申请利用上模组件向下运动时与下模组件挤压产生的压力，实现产品的压制，并利用光栅尺对支撑件的形变量进行补偿，确保设备压制位置不会因为支撑件的形变而发生变化，能够精确的控制压制位置，保证零件成型精度。检测杆会对支撑件的形变量进行检测，并将检测值反馈给检测系统，与光栅尺的补偿数据进行对比，确保数据的可靠性。此外，由于拉伸杆的弹性形变线性度较好，通过检测拉伸杆的形变数据，将支撑件形变量信号直接转化为压力信号，我们可以实时获得支撑件的在整个压制过程中的压力变化情况，在不使用压力传感器的情况下，可以实现实时压力检测，且检测误差小。

28、具体地说，该机构包括下模组件、上模组件、光栅尺、拉伸杆、检测件和检测系统，下模组件位置固定，为零件成型提供稳定支撑点；上模组件设置在提供压制力或支撑力的支撑件上，与下模组件配合，并相对下模组件运动以压制零件成型。光栅尺包括相对下模组件静止的光栅尺主体以及随上模组件同步动作的光栅尺读头，当支撑件在持续压力作用下，由于相互作用力，会发生向上位移的情况，即发生一定的形变量，此时上模组件和光栅尺读头也会随之上移一定距离，而对于零件成型的必要条件是，上模组件需要达到指定位置处，因此在上模组件上移一定距离后，仍然需要配合光栅尺读头持续下压，直至光栅尺读头达到光栅尺主体的指定位置处，此时利用光栅尺特性计算出上模组件的运动位置和运动距离信息，从而确定光栅尺补偿数据。

29、拉伸杆一端相对下模组件固定设置，另一端与支撑件固定连接，在支撑件因反向作用力上移后，会对拉伸杆产生一定的拉伸形变，拉伸杆的形变量也就为支撑件的形变量，拉伸杆的弹性形变线性度较好，通过检测拉伸杆的形变数据，将支撑件形变量信号直接转化为压力信号。而检测件则用于检测支撑件的形变量，并且通过检测系统接收并对比光栅尺的补偿数据和检测件的测量数据，实现数据反馈，确保数据的准确性。再通过检测系统监控拉伸杆的形变数据，实时获得支撑件的在整个压制过程中的压力变化情况。

技术特征：

1.一种压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述支撑件包括为所述上模组件提供压制力或支撑力的顶板，与所述顶板配合设置有为所述下模组件提供稳定支撑的底板，所述底板上设置有位于所述底板和所述顶板之间的多个立柱；

3.根据权利要求2所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述检测件包括：

4.根据权利要求2所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述拉伸杆的数量为四个，并均匀分布在所述顶板的四个角，以使顶板在形变过程中，四个所述拉伸杆受到的压力相同。

5.根据权利要求2所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述上模组件包括：

6.根据权利要求5所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述立柱上设置有直线导轨，所述上冲板上设置有与所述直线导轨配合的滑块，以使所述上冲板仅沿面向所述下模组件方向运动。

7.根据权利要求5所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述光栅尺主体设置在所述立柱上，所述光栅尺读头设置在所述上冲板上。

8.根据权利要求5所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述下模组件包括：

9.根据权利要求1-8任一项所述的压力检测及位置闭环反馈机构，其特征在于，所述拉伸杆为预拉伸钢件。

技术总结
本申请公开了一种压力检测及位置闭环反馈机构，包括：下模组件，下模组件位置固定；上模组件，设置在提供压制力或支撑力的支撑件上，并相对下模组件运动以压制零件成型；光栅尺，包括相对下模组件静止的光栅尺主体以及随上模组件同步动作的光栅尺读头，光栅尺读头与光栅尺主体配合；拉伸杆，一端相对下模组件固定设置，另一端与支撑件固定连接，以将支撑件的形变量转换为拉伸杆的拉伸量；检测件，用于检测支撑件的形变量；检测系统，用于接收并对比光栅尺的补偿数据和检测件的测量数据，并用于监控拉伸杆的拉伸数据。本申请可以实时检测压力变化情况，同时将光栅尺的补偿数据和检测件的测量数据进行对比，确保光栅尺补偿量的准确性。

技术研发人员：姚依旦,马伟兴,黄沈华,潘海秋,朱利松,顾越,董欣雨,费冰鑫,胡晨奇
受保护的技术使用者：天通吉成机器技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6