全文摘要
本实用新型公开了一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，包括成型机和光栅尺本体，所述成型机包括机床床身，所述机床床身顶部设有第一工位、第二工位和第三工位，所述第一工位、第二工位和第三工位上活动设置一个往复工作台，所述往复工作台前后两侧设有驱动机构，所述光栅尺本体包括标尺光栅和光栅读数头。本实用新型通过在现有机台设备精度的基准上辅以光栅尺的技术嫁接，配合程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机，带动丝杆补偿偏移值，实现工作台的定位设定精度值，使设备本身获得更高的精度值，从而使配合设备上的模治具达到一个良好的使用寿命周期。
主设计要求
1.一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，包括成型机(1)和光栅尺本体(2)，其特征在于：所述成型机(1)包括机床床身(11)，所述机床床身(11)顶部设有第一工位(12)、第二工位(13)和第三工位(14)，所述第一工位(12)、第二工位(13)和第三工位(14)上活动设置一个往复工作台(15)，所述往复工作台(15)前后两侧设有驱动机构(3)，所述光栅尺本体(2)包括标尺光栅(21)和光栅读数头(22)，所述标尺光栅(21)设置于机床床身(11)顶部一侧，所述光栅读数头(22)设置于往复工作台(15)顶部一侧。
设计方案
1.一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，包括成型机(1)和光栅尺本体(2)，其特征在于：所述成型机(1)包括机床床身(11)，所述机床床身(11)顶部设有第一工位(12)、第二工位(13)和第三工位(14)，所述第一工位(12)、第二工位(13)和第三工位(14)上活动设置一个往复工作台(15)，所述往复工作台(15)前后两侧设有驱动机构(3)，所述光栅尺本体(2)包括标尺光栅(21)和光栅读数头(22)，所述标尺光栅(21)设置于机床床身(11)顶部一侧，所述光栅读数头(22)设置于往复工作台(15)顶部一侧。
2.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述第一工位(12)、第二工位(13)和第三工位(14)从右到左依次设置，所述第一工位(12)上设有用于吸取纸浆的吸浆机构，所述第二工位(13)上设有用于热压成型的热压机构，所述第三工位(14)上设有用于转移成品的转移机构。
3.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括丝杆(31)和伺服电机(32)，所述丝杆(31)与伺服电机(32)传动连接，所述丝杆(31)两端通过轴承与机床床身(11)固定连接，所述丝杆(31)外部套设有滑块，所述滑块内壁设有与丝杆(31)外壁相配合的内螺纹，所述往复工作台(15)与滑块固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述驱动机构(3)连接外部PLC控制器，光电原件(223)输出端设有驱动电路(225)，所述驱动电路(225)与外部PLC控制器电性连接，伺服电机(32)与外部PLC控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述机床床身(11)顶部一侧固定设有第一安装板(4)，所述标尺光栅(21)通过第一安装板(4)与机床床身(11)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述光栅读数头(22)包括光源(221)、透镜(222)、光电原件(223)和指示光栅(224)，所述标尺光栅(21)与机床床身(11)长度相同，所述指示光栅(224)与标尺光栅(21)平行设置。
7.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述光栅读数头(22)前侧固定设有第二安装板(5)，所述光栅读数头(22)通过第二安装板(5)与往复工作台(15)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，其特征在于：所述往复工作台(15)和光栅读数头(22)底部均设有滑脚(6)，所述滑脚(6)对应的机床床身(11)上设有滑轨(7)，所述滑轨(7)内壁设有密封条(8)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及纸浆模塑成型技术领域，特别涉及一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置。
背景技术
现有纸浆模塑成型设备运动分三个工站，及第一工位，第二工位，第三工位，分别对应吸浆机构、热压机构和转移机构，运动轨迹先后用数值表示为：0(零位)＝>1230＝>2110＝>0(重新归零)，分别由丝杆驱动往复工作台在三个工位上往复运行，制成成品。
而往复工作台的运动精度完全取决于伺服电机，机床丝杆，滑轨以及相关连接件的精度，在以上零件达到一定磨损值后，运动走位精度随机开始下降，即精度值从最初的+\/-0.02到磨损后的+\/-0.10，因此工作台的运动偏差对设备上的模具导向部位和本体产生侧向一个压力，加速模具导向零件的磨损，从而影响和缩短了模具的使用寿命。
原始设备制造分三个阶段：导入阶段，改进阶段，成熟阶段，就模塑设备制造行业来说，起步较晚，目前尚处在改进阶段，且国内真正有能力制造的厂商也是为数不多。
和同期加工制造领域机床相比，模塑设备本身精度保持度，稳定性，部件维护，使用寿命上还有很长一段差距。
设备本身还处在磨合期，如设备控制系统，动力源部件，动力传动部件与设备本体，运动部件及润滑还存在较多设计上的缺陷。
因此，实用新型一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，通过在现有机台设备精度的基准上辅以光栅尺的技术嫁接，配合程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机，带动丝杆补偿偏移值，实现工作台的定位设定精度值，使设备本身获得更高的精度值，从而使配合设备上的模治具达到一个良好的使用寿命周期，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，包括成型机和光栅尺本体，所述成型机包括机床床身，所述机床床身顶部设有第一工位、第二工位和第三工位，所述第一工位、第二工位和第三工位上活动设置一个往复工作台，所述往复工作台前后两侧设有驱动机构，所述光栅尺本体包括标尺光栅和光栅读数头，所述光栅读数头包括光源、透镜、光电原件和指示光栅，所述标尺光栅设置于机床床身顶部一侧，所述光栅读数头设置于往复工作台顶部一侧。
优选的，所述第一工位、第二工位和第三工位从右到左依次设置，所述第一工位上设有用于吸取纸浆的吸浆机构，所述第二工位上设有用于热压成型的热压机构，所述第三工位上设有用于转移成品的转移机构。
优选的，所述驱动机构包括丝杆和伺服电机，所述丝杆与伺服电机传动连接，所述丝杆两端通过轴承与机床床身固定连接，所述丝杆外部套设有滑块，所述滑块内壁设有与丝杆外壁相配合的内螺纹，所述往复工作台与滑块固定连接。
优选的，所述驱动机构连接外部PLC控制器，所述光电原件输出端设有驱动电路，所述驱动电路与外部PLC控制器电性连接，所述伺服电机与外部PLC控制器电性连接。
优选的，所述机床床身顶部一侧固定设有第一安装板，所述标尺光栅通过第一安装板与机床床身固定连接，所述标尺光栅与机床床身长度相同，所述指示光栅与标尺光栅平行设置。
优选的，所述光栅读数头前侧固定设有第二安装板，所述光栅读数头通过第二安装板与往复工作台固定连接。
优选的，所述往复工作台和光栅读数头底部均设有滑脚，所述滑脚对应的机床床身上设有滑轨，所述滑轨内壁设有密封条。
本实用新型还提供了一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置的使用方法，具体操作步骤如下：
步骤一、先将标尺光栅固定安装在机床床身顶部一侧，将光栅读数头固定安装在往复工作台顶部一侧，并且保持标尺光栅和光栅读数头平行设置；
步骤二、开始使用，在使用过程中，光栅尺本体进行实时监测，检测往复工作台的直线位移和移动速度，并将检测信号经驱动电路发送给外部PLC控制器，外部PLC控制器控制伺服电机，从而精准定位往复工作台的位置，实现精准加工；
步骤三、当使用一段时间后，伺服电机、丝杆、滑轨以及相关连接件达到一定磨损值后，运动走位精度随机开始下降，即精度值从最初的+\/-0.02到磨损后的+\/-0.10，此时工作台的运动偏差对设备上的模具导向部位和本体产生侧向一个压力，加速模具导向零件的磨损，从而影响和缩短了模具的使用寿命，此时配合外部PLC控制器进行程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机，从而带动丝杆补偿偏移值，实现工作台的定位设定精度值，即第一工位：+\/-0.015，第二工位：+\/-0.025，第三工位：+\/0.035。
本实用新型的技术效果和优点：
1、本实用新型利用在现有机台设备精度的基准上辅以光栅尺的技术嫁接，配合程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机，带动丝杆补偿偏移值，实现工作台的定位设定精度值，使设备本身获得更高的精度值，从而使配合设备上的模治具达到一个良好的使用寿命周期；
2、通过光栅尺与外部PLC控制器连接，控制丝杆带动往复工作台运动，进行偏移值补偿，无需人工调整以及经常维护检修，智能化程度高，使用方便，解决了现有模塑设备精度保持度差，稳定性差，部件需要经常维护，使用寿命短的问题。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的光栅尺本体结构示意图。
图3为本实用新型的成型机结构示意图。
图4为本实用新型的莫尔条纹结构示意图。
图5为本实用新型的莫尔条纹节距W与光栅节距ω和倾角θ之间的关系图。
图中：1成型机、11机床床身、12第一工位、13第二工位、14第三工位、15往复工作台、2光栅尺本体、21标尺光栅、22光栅读数头、221光源、222透镜、223光电原件、224指示光栅、225驱动电路、3驱动机构、31丝杆、32伺服电机、4第一安装板、5第二安装板、6滑脚、7滑轨、8密封条。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
根据图1-3所示的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，包括成型机1和光栅尺本体2，所述成型机1包括机床床身11，所述机床床身11顶部设有第一工位12、第二工位13和第三工位14，所述第一工位12、第二工位13和第三工位14从右到左依次设置，所述第一工位12上设有用于吸取纸浆的吸浆机构，所述第二工位13上设有用于热压成型的热压机构，所述第三工位14上设有用于转移成品的转移机构，所述第一工位12、第二工位13和第三工位14上活动设置一个往复工作台15，所述往复工作台15前后两侧设有驱动机构3，所述光栅尺本体2包括标尺光栅21和光栅读数头22，所述光栅读数头22包括光源221、透镜222、光电原件223和指示光栅224，所述标尺光栅21设置于机床床身11顶部一侧，所述光栅读数头22设置于往复工作台15顶部一侧。
通过在现有机台设备精度的基准上辅以光栅尺的技术嫁接，配合程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机32，带动丝杆31补偿偏移值，实现往复工作台15的定位设定精度值，使设备本身获得更高的精度值，从而使配合设备上的模治具达到一个良好的使用寿命周期。
实施例2：
根据图1所示的一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置，所述驱动机构3包括丝杆31和伺服电机32，所述丝杆31与伺服电机32传动连接，所述丝杆31两端通过轴承与机床床身11固定连接，所述丝杆31外部套设有滑块，所述滑块内壁设有与丝杆31外壁相配合的内螺纹，所述往复工作台15与滑块固定连接；
所述机床床身11顶部一侧固定设有第一安装板4，所述标尺光栅21通过第一安装板4与机床床身11固定连接，所述标尺光栅21与机床床身11长度相同，所述指示光栅224与标尺光栅21平行设置，所述光栅读数头22前侧固定设有第二安装板5，所述光栅读数头22通过第二安装板5与往复工作台15固定连接，所述往复工作台15和光栅读数头22底部均设有滑脚6，所述滑脚6对应的机床床身11上设有滑轨7，所述滑轨7内壁设有密封条8，便于减小滑脚6与滑轨7的磨损；
所述驱动机构3连接外部PLC控制器，所述光电原件223输出端设有驱动电路225，所述驱动电路225与外部PLC控制器电性连接，所述伺服电机32与外部PLC控制器电性连接，通过光栅尺本体2与外部PLC控制器连接，控制丝杆31带动往复工作台15运动，进行偏移值补偿，无需人工调整以及经常维护检修，智能化程度高，使用方便。
实施例3：
本实用新型还提供了一种纸浆模塑产品的成型设备自动复位校准装置的使用方法，具体操作步骤如下：
步骤一、先将标尺光栅21固定安装在机床床身11顶部一侧，将光栅读数头22固定安装在往复工作台15顶部一侧，并且保持标尺光栅21和光栅读数头22平行设置；
步骤二、开始使用，在使用过程中，光栅尺本体2进行实时监测，检测往复工作台15的直线位移和移动速度，并将检测信号经驱动电路225发送给外部PLC控制器，外部PLC控制器控制伺服电机32，从而精准定位往复工作台15的位置，实现精准加工；
步骤三、当使用一段时间后，伺服电机32、丝杆31、滑轨7以及相关连接件达到一定磨损值后，运动走位精度随机开始下降，即精度值从最初的+\/-0.02到磨损后的+\/-0.10，此时工作台的运动偏差对设备上的模具导向部位和本体产生侧向一个压力，加速模具导向零件的磨损，从而影响和缩短了模具的使用寿命，此时配合外部PLC控制器进行程序控制，完成装置从信号感应，反馈控制系统，程序计算补偿，传达指令至伺服电机32，从而带动丝杆31补偿偏移值，实现工作台的定位设定精度值，即第一工位12：+\/-0.015，第二工位13：+\/-0.025，第三工位14：+\/0.035。
实施例4：
在实施例3的具体操作步骤中，光栅尺的测量原理为：
在测量时，标尺光栅21和指示光栅224的长短两光纤尺面相互平行重叠在一起，并保持0.01到0.1的间隙，指示光栅224相对标尺光栅21在自身平面内旋转一个微小的角度θ，当光线平行照射光栅时，由于光的透射和衍射效应，在与两光栅线纹夹角θ的平分线相垂直的方向上，会出现明暗交替的间隔相等的条纹，即莫尔条纹，如图4；
由于光的干涉效应，在交点a线附近，两块光栅的刻线相互重叠，光栅上的透光狭缝互不遮挡，透光最强，形成亮带；在b线附近，一块光栅不透光部分正好遮盖住另一光栅的透光隙缝，透光最差，形成暗带；相邻两条亮带或暗带之间的距离W称为莫尔条纹的节距，图5所示为莫尔条纹节距W与光栅节距ω和倾角θ之间的关系，设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920013629.8
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209816564U
授权时间:20191220
主分类号:D21J5/00
专利分类号:D21J5/00;G05B19/05
范畴分类:24J;
申请人:永发（江苏）模塑包装科技有限公司
第一申请人:永发（江苏）模塑包装科技有限公司
申请人地址:225500 江苏省泰州市姜堰区大伦镇桥东村
发明人:费国忠;艾永忠;车大利;张国策;宋小平;孟飞;高秋荣;张利丽
第一发明人:费国忠
当前权利人:永发（江苏）模塑包装科技有限公司
代理人:李建华
代理机构:11399
代理机构编号:北京冠和权律师事务所 11399
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类型名称:外观设计