一種沖床教學儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沖床教學儀器，包括沖壓機構、送料機構及清掃機構。本發(fā)明教學儀器主要是演示沖床的沖壓運動和料帶的直線運動。各主要機構的結構簡單明了、原理清晰、易于理解，學生可以直觀的接觸到?jīng)_床加工的整個過程以及自動化檢測的相關內(nèi)容；該裝置的使用可以最大程度的減小沖床教學的危險性，即使沒有任何操作經(jīng)驗的人，也能上手學習。本教學儀器可以采用單片機控制，使儀器具有智能化和信息化的特點。
【專利說明】一種沖床教學儀器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沖床教學儀器，屬于教學設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]高等院校的工科專業(yè)均開設有《金工實習》、《工程訓練》等實踐課程，這些課程的教學形式往往較為單一；與此同時，由于機床加工在此類課程中占有較大比重，非機械類專業(yè)的學生在實習過程中普遍表現(xiàn)出的基礎薄弱、入門慢、潛在危險大的問題。
[0003]從成本投入、教學效果以及操作安全性的角度出發(fā)，高等學校一般不配備大型沖壓設備，但作為機床加工領域的重要分支，如果對沖壓成型技術不加以介紹或者僅僅作為理論講解而沒有相關實踐，又有悖于教學的目的和要求。這就造成了一個很尷尬的局面，一方面是教學的需要，一方面是出于經(jīng)濟的考慮，引進相關設備，則投入和產(chǎn)出不成正比，很有可能入不敷出。就目前來看，很多高校都沒有相關的設備，這就會造成學生能力的短板。
[0004]一些高校在機床教學過程中，采用演示模型來輔助教學，起到了一定的效果，但市面上現(xiàn)有的沖床教學模型仿真度不高，并且無法自動運行，與真正的機床相差甚遠，也無法體現(xiàn)現(xiàn)代制造技術的發(fā)展方向。經(jīng)檢索也未發(fā)現(xiàn)有關沖床的教學儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提出一種沖床教學儀器。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提出的沖床教學儀器，包括沖壓機構、送料機構及清掃機構；
所述沖壓機構組成包括:機架、第一驅(qū)動裝置、由第一驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的曲柄、與曲柄中部轉(zhuǎn)動連接的連桿、鉸接在連桿下端且安裝有上模的滑桿，機架上固定有與該上模相配合的下模，機架還具有開設豎向滑孔的橫梁，所述滑桿與該豎向滑孔滑動配合；
所述送料機構組成包括:底座、第二驅(qū)動裝置、由第二驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的主動輪、位于主動輪上方的從動輪、以及設置于上游側的一對限位導輪和設置于下游側的一對糾錯導輪，所述限位導輪和糾錯導輪的外緣開設有V型凹槽，所述兩個分別糾錯導輪鉸接固定在第一導輪支架、第二導輪支架的內(nèi)側，所述第一、第二導輪支架的外側分別固定有第一圓盤、第二圓盤，所述第一導輪支架與第一圓盤通過第一轉(zhuǎn)動軸鉸接在第一固定座上，所述第二導輪支架與第二圓盤通過第二轉(zhuǎn)動軸鉸接在第二固定座之上，所述第一圓盤與第二圓盤之間設置有兩端分別與其鉸接的連接桿，當兩個糾錯導輪對中時，所述連接桿與糾錯導輪輪軸的連線呈現(xiàn)20-30°的夾角；
所述清掃機構組成包括:第三驅(qū)動裝置、由第三驅(qū)動裝置驅(qū)使而移動的舵機，所述舵機的輸出頭連接有可伸入上下模之間的清掃桿。
[0007]本發(fā)明進一步的改進在于:
1、機架上部固定有與曲柄連接的轉(zhuǎn)軸，所述第一驅(qū)動裝置輸出頭固定有第一齒輪，轉(zhuǎn)軸上固定有第二齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合。[0008]2、所述下模周圍設置有導向桿，所述上模開設有與該導向桿配合的導向孔，所述導向桿與導向孔滑動配合。
[0009]3、限位導輪鉸接在第三固定座上。
[0010]4、所述第三驅(qū)動裝置與舵機固定連接，所述機架上固定有齒條，第三驅(qū)動裝置的輸出端連接有與該齒條嚙合的第三齒輪，所述齒條兩端固定有滑塊，所述滑塊與機架底部的邊梁滑動配合。
[0011]5、本發(fā)明沖床教學儀器，還包括有單片機，所述單片機與第一、第二、第三驅(qū)動裝置以及舵機連接。
[0012]6、本發(fā)明沖床教學儀器，還包括有與單片機連接的紅外計數(shù)傳感器、料帶卷曲檢測開關、及狀態(tài)顯示器，所述紅外計數(shù)傳感器設置于下模的上方。
[0013]本發(fā)明教學儀器主要是演示沖床的沖壓運動和料帶的直線運動。各主要機構的結構簡單明了、原理清晰、易于理解，學生可以直觀的接觸到?jīng)_床加工的整個過程以及自動化檢測的相關內(nèi)容；該裝置的使用可以最大程度的減小沖床教學的危險性，即使沒有任何操作經(jīng)驗的人，也能上手學習。本教學儀器可以采用單片機控制，使儀器具有智能化和信息化的特點。
[0014]上游側的限位導輪可以防止進料跑偏，如果下游側料帶跑偏，則可以通過手動撥動連接桿，帶動第一、第二圓盤旋轉(zhuǎn)，或者通過電機帶動第一圓盤轉(zhuǎn)動，通過連接桿帶動第二圓盤轉(zhuǎn)動，使糾錯導輪慢慢地歸中，從而能夠糾正跑偏的物料，確保沖壓的正常進行。如果下游側料帶發(fā)生卷曲變形時，則可以停止沖床的沖壓運動和送料運動，并啟動清掃機構對模具內(nèi)的殘余物料進行清理，提高了產(chǎn)品的合格率和原材料的利用率。當增設控制機構后，上述動作均可自動執(zhí)行。
[0015]本發(fā)明沖床教學儀器的沖壓成型原理與現(xiàn)實沖床相同，但制造成本較低，符合工程訓練實際情況且適用于課堂實踐的沖床教學用具。教師可以結合不同學生的專業(yè)背景，在該演示系統(tǒng)上開展有針對性的教學實踐。有條件的高校還可以在此基礎上帶領學生到真正的機床上實際操作，既可以提高教學質(zhì)量，又能在最大限度上減少危險發(fā)生的可能性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例沖床教學儀器主視圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例沖床教學儀器立體圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例沖床教學儀器的送料機構立體圖。
[0020]圖中標號示意如下:
1-第一電機，2-第二齒輪,3-轉(zhuǎn)軸,4-曲柄,5-橫梁,6-連桿,7-滑桿,8-機架,9-上模，10-導向桿，11-齒條，12-第三電機，13-第三齒輪，14-舵機，15-清掃桿，16-下模，17-滑塊，18-導向孔，19-第一齒輪，20-主動輪，21-從動輪，22-限位導輪，23-第一糾錯導輪，24-第二糾錯導輪，25-第一導輪支架，26-第一圓盤，27-第一固定座，28-第二導輪支架，29-第二圓盤，30-第二固定座，31-連接桿，32-第三固定座，33-底座。
【具體實施方式】[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0022]本發(fā)明實施例沖床教學儀器，包括沖壓機構、送料機構及清掃機構。
[0023]如圖1、圖2所示，沖壓機構組成包括:機架8、第一電機I (第一驅(qū)動裝置)，機架8上部固定有轉(zhuǎn)軸3，轉(zhuǎn)軸3與曲柄4連接，曲柄4中部轉(zhuǎn)動連接有連桿6，連桿6下端鉸接有滑桿7，滑桿7下方安裝有上模9，機架8上還固定有與上模9配合的下模16。為了確保上模9在豎直方向上移動，如圖1、圖2所示的本實施例中，機架上設置有開設豎向滑孔的橫梁5，滑桿7與該豎向滑孔滑動配合。此外，下模16周圍設置有導向桿10，上模9開設有與該導向桿10配合的導向孔18，導向桿10與導向孔18滑動配合。
[0024]第一電機I (第一驅(qū)動裝置)的輸出頭通過哨合的第一齒輪19和第二齒輪2,驅(qū)動轉(zhuǎn)軸3帶動曲柄4旋轉(zhuǎn)，從而通過連桿帶動滑桿上下運動，完成沖壓動作。由于滑桿7與豎向滑孔之間的配合，以及導向孔18與導向桿10之間的配合，保證上模能夠豎直的下壓并且每次下壓位置都精準無誤。
[0025]如圖3所示，送料機構組成包括:底座33、第二電機(第二驅(qū)動裝置)、由第二電機(第二驅(qū)動裝置)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的主動輪20、位于主動輪20上方的從動輪21、以及設置于上游側的一對限位導輪22和設置于下游側的一對糾錯導輪(第一糾錯導輪23、第二糾錯導輪24)，限位導輪22和糾錯導輪的外緣開設有V型凹槽，限位導輪22鉸接在第三固定座32上，第一糾錯導輪23、第二糾錯導輪24分別鉸接固定在第一導輪支架25、第二導輪支架28的內(nèi)偵牝第一導輪支架25、第二導輪支架28的外側分別固定有第一圓盤26、第二圓盤29，第一導輪支架25與第一圓盤26通過第一轉(zhuǎn)動軸鉸接在第一固定座27上，第二導輪支架28與第二圓盤29通過第二轉(zhuǎn)動軸鉸接在第二固定座30之上，第一圓盤26與第二圓盤29之間設置有兩端分別與其鉸接的連接桿31，當兩個第一糾錯導輪23、第二糾錯導輪24對中時，連接桿31與糾錯導輪輪軸的連線呈現(xiàn)25°的夾角。經(jīng)實驗該夾角位于20-30°比較合適。
[0026]料帶從主動輪20和從動輪21之間穿過，主動輪在第二電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，帶動料帶前進，從動輪受到料帶的摩擦力而跟轉(zhuǎn)。上游側的限位導輪能夠保證料帶以正確的位置進入送料機構。下游側的糾錯導輪則是在料帶跑偏的情況下能夠手動或自動進行糾正。第一第二圓盤通過連接桿實現(xiàn)聯(lián)動，從而保證兩個限位導輪能夠同步歸中，實現(xiàn)料帶的糾偏。
[0027]如圖1、圖2所示，本實施例的清掃機構組成包括:第三電機12 (第三驅(qū)動裝置)、與第三電機12固定的舵機14、安裝在機架8上的齒條11，第三電機12輸出端連接有與該齒條11嚙合的第三齒輪13，電機通過驅(qū)動第三齒輪旋轉(zhuǎn)帶動舵機14沿齒條方向移動，舵機14的輸出頭連接有可伸入上模9與下模16之間的清掃桿15。為了使舵機14能夠?qū)崿F(xiàn)二維方向的位置調(diào)整，本例中，齒條11兩端固定有滑塊17，滑塊17與機架8底部的邊梁滑動配合。
[0028]為了讓本實施例沖床教學儀器實現(xiàn)自動化，可以增設控制電路，控制電路建議選用單片機(型號推薦STC89C52)，單片機與第一、第二、第三電機以及舵機連接，實現(xiàn)對四者的控制。為了實現(xiàn)自動控制，下模16的上方可增設與單片機連接的紅外計數(shù)傳感器。此夕卜，增設與單片機連接料帶卷曲檢測開關、及狀態(tài)顯示器，能夠?qū)崿F(xiàn)對料帶卷曲的檢測和狀態(tài)的顯示。
[0029]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種沖床教學儀器，包括沖壓機構、送料機構及清掃機構； 所述沖壓機構組成包括:機架、第一驅(qū)動裝置、由第一驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的曲柄、與曲柄中部轉(zhuǎn)動連接的連桿、鉸接在連桿下端且安裝有上模的滑桿，機架上固定有與該上模相配合的下模，機架還具有開設豎向滑孔的橫梁，所述滑桿與該豎向滑孔滑動配合； 所述送料機構組成包括:底座、第二驅(qū)動裝置、由第二驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的主動輪、位于主動輪上方的從動輪、以及設置于上游側的一對限位導輪和設置于下游側的一對糾錯導輪，所述限位導輪和糾錯導輪的外緣開設有V型凹槽，所述兩個分別糾錯導輪鉸接固定在第一導輪支架、第二導輪支架的內(nèi)側，所述第一、第二導輪支架的外側分別固定有第一圓盤、第二圓盤，所述第一導輪支架與第一圓盤通過第一轉(zhuǎn)動軸鉸接在第一固定座上，所述第二導輪支架與第二圓盤通過第 二轉(zhuǎn)動軸鉸接在第二固定座之上，所述第一圓盤與第二圓盤之間設置有兩端分別與其鉸接的連接桿，當兩個糾錯導輪對中時，所述連接桿與糾錯導輪輪軸的連線呈現(xiàn)20-30°的夾角； 所述清掃機構組成包括:第三驅(qū)動裝置、由第三驅(qū)動裝置驅(qū)使而移動的舵機，所述舵機的輸出頭連接有可伸入上下模之間的清掃桿。
2.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:機架上部固定有與曲柄連接的轉(zhuǎn)軸，所述第一驅(qū)動裝置輸出頭固定有第一齒輪，轉(zhuǎn)軸上固定有第二齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合。
3.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:所述下模周圍設置有導向桿，所述上模開設有與該導向桿配合的導向孔，所述導向桿與導向孔滑動配合。
4.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:限位導輪鉸接在第三固定座上。
5.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:所述第三驅(qū)動裝置與舵機固定連接，所述機架上固定有齒條，第三驅(qū)動裝置的輸出端連接有與該齒條嚙合的第三齒輪，所述齒條兩端固定有滑塊，所述滑塊與機架底部的邊梁滑動配合。
6.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:還包括有單片機，所述單片機與第一、第二、第三驅(qū)動裝置以及舵機連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的沖床教學儀器，其特征在于:還包括有與單片機連接的紅外計數(shù)傳感器、料帶卷曲檢測開關、及狀態(tài)顯示器。
【文檔編號】G09B25/02GK103903506SQ201410159277
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】于瑋, 江崇遠, 顧秦冬, 陳文毅, 管圖華, 趙南生, 王璐璐 申請人:南通大學