附图说明
图1是集成电路引脚结构示意图,其中图1a是成型前示意图,图1b是成型后示意图;
图2是本发明的成型机的结构示意图;
图3是本发明的成型机构的结构示意图,其中图3a是左半模成型机构示意图,图3b是右半模成型机构示意图;
图4是本发明成型机构中下模的俯视图;其中图4a是左半模成型机构的下模俯视图,图4b是右半模成型机构的下模俯视图;
图5是本发明的双向移动平台的结构示意图,其中图5a是双向移动平台的主视图,图5b是双向移动平台的俯视图;
图6是本发明双向移动平台中双向螺纹丝杠的结构图;
图7是图3中A部分的详细结构示意图;
图8是图3中B部分的详细结构示意图;
图9是本发明导向机构的结构示意图,其中,图9a是导向机构的正视图,图9b是导向机构的俯视图;
图10是本发明框架的正视图和侧视图,其中,图10a是框架的正视图,图10b是框架的俯视图;
图11为本发明成型机构中的上模固定板的结构示意图,其中图11a是上模固定板的左视图,图11b是上模固定板的主视图的剖视图,图11c是图11b中A-A剖视图;
图12是本发明成型机构中压板结构示意图,其中图12a为压板结构主视图,图12b为压板结构右视图;
图13是本发明成型机构中上成型模结构示意图;
图14是本发明成型机构中剪切模结构示意图,其中图14a是剪切模主视图,图14b是剪切模右视图,图14c是剪切模俯视图;
图15是本发明成型机构中支撑导块结构示意图,其中图15a是支撑导块仰视图,图15b是支撑导块主视图,图15c是支撑导块右视图;
图16是本发明成型机构中下成型模结构示意图,其中图16a是下成型模主视图,图16b是下成型模右视图,图16c是下成型模俯视图;
图17是本发明成型机构中下模压块结构示意图,其中图17a是下模压块主视图,图17b是下模压块右视图,图17c是下模压块俯视图;
图18是本发明成型机构中支撑板结构示意图,其中图18a是支撑板主视图,图18b是支撑板压块右视图;
图19是本发明成型机构中第一支撑板压块结构示意图,其中图19a是第一支撑板压块主视图,图19b是第一支撑板压块右视图;
图20是本发明第二支撑板压块结构示意图,其中图20a是第二支撑板压块主视图,图20b是第二支撑板压块右视图;
图21是本发明控制***采用的控制方法流程图。
其中,1.框架,2.双向移动平台,3.嵌套结构的通用双边复合模,4.导向机构,5.气动装置,6.面板,7.触摸屏,8.控制***,9.手轮,10.复合模底座,11.导柱,12.上托,13.上模导轨,14.滑块,15.双向螺纹丝杠,16.伺服电机,17.底座,18.顶出电机,19.顶杆,20.剪切模,21.螺钉,22.弹簧,23.上模固定板,24.压板,25.上成型模,26.支撑板,27.下成型模,28.支撑板压块,29.支撑导块,30.下模压块,31梯形导轨,32.支撑电机,33.支架,34.联轴器,35.球面垫片,36.上模导块,37.U形夹具,38.上平台,39.中间平台,40.下平台,41、连接螺钉,71.通槽,72.圆通孔,73.通孔,74.螺纹孔,75.通孔,121.第一支撑板压块,122.第二支撑板压块。
具体实施方式
下面结合附图详细阐明本发明的具体实施方式:
如图2所示,为本发明成型机的结构示意图,它具有框架1、控制***8、气动装置5、导向机构4、双向移动平台2和嵌套结构的双边复合模成型机构3。框架被三个平台分为三层,控制***8放置在框架1的下层,控制***8的顶端通过螺钉固定在中间平台的底面上;双向移动平台2和嵌套结构的双边复合模成型机构3放置在框架的第二层上,双向移动平台2的底座17和框架1的中间平台固联,嵌套结构的双边复合模成型机构1的左、右半模对应固定在双向移动平台的左、右滑块14上,控制***8的触摸屏7通过螺钉固定在第二层框架的右上角;气动装置5放在框架上平台的面板6的里面,其气动活塞杆的顶部穿过框架1的上平台和导向机构4相连,导向机构4和嵌套结构的双边复合模成型机构3的上模连接。
气动装置5中气动活塞杆和嵌套结构的双边复合模成型机构3的上模联动,完成分模、合模运动,而且气动装置压力大小可以控制,可减少合模压力对集成电路引脚的损坏。面板6上的气压表显示当前气缸压力值。本发明所用的气动装置为数控机床通用的气动装置,可在市场上购买。
控制***8包括可编程逻辑控制器PLC、触摸屏和电子器件,PLC为现在普遍使用技术,本发明的一种实施例选用的是西门子S7200系列的CPU 226,触摸屏用的是TP170A,市场上可购。通过触发触摸屏上的相应按键,控制***运行PLC内部程序控制整个设备的操作运行,完成设备的预期功能。PLC内部采用的控制方法如图21所示(图中框图中出现的芯片即为集成电路引脚),程序启动,显示欢迎界面后可以登录进入主菜单,选择查看报警信息或进入参数设置界面或自动操作界面或手动操作界面或回零操作界面:
当选择参数设置界面时,设置***参数和机床参数后即宣告结束;
当选择自动操作界面时,步骤包括(1)用户输入集成电路引脚尺寸和成形参数;(2)判断命令目标是否等于当前状态,是则直接转入步骤(5),不是则进入下一步;(3)将目标值与当前值作比较运算,并将结果转换成相应的PLC指令;(4)控制伺服电机和支撑电机运行到目标位置;(5)放置待成型的集成电路引脚,并控制气动装置运行,将集成电路引脚成型;(6)判断是否出现异常操作,当出现异常操作时,出现报警提示,否则进入下一步;(7)顶出杆升高顶出集成电路引脚,使集成电路引脚脱离成型机构,并取出成型好的集成电路引脚后结束;
当选择手动操作界面时,步骤包括(1)将设定的命令值转换成相应的PLC指令;(2)控制伺服电机和支撑电机运行到目标位置;(3)放置待成型的集成电路引脚,并控制气动装置运行,将集成电路引脚成型;(4)判断是否出现异常操作,当出现异常操作时,出现报警提示,否则进入下一步;(5)顶出杆升高顶出集成电路引脚,使集成电路引脚脱离成型机构,并取出成型好的集成电路引脚后结束;
当选择回零操作界面时,步骤包括(1)将被控对象的当前值转换成相应的PLC指令;(2)控制外部电机运行;(3)判断回零或复位操作是否正确,正常时结束程序,否则出现报警信息。
如图5和6所示,双向移动平台2主要包括双向移动平台底座17、梯形导轨31、滑块14、双向螺纹丝杠15、支架33、联轴器34、伺服电机16、支撑电机32、顶出电机18和顶杆19。双向移动平台底座17通过螺钉固定在框架1中间平台的上表面,梯形导轨31通过螺钉固定在双向移动平台底座17上,双向螺纹丝杠15的左右部分分别具有不同方向的螺纹,通过两个滑块上贯通的螺纹孔与滑块14连接(两个滑块14分别连接在双向螺纹丝杠15上不同的螺纹部分),能够同时带动两个滑块14向相反方向运动,其两端架在两个支架33上的丝杠副内,通过梯形槽的滑块14被限制在沿导轨方向上单自由度运动;伺服电机16的轴端与双向螺纹丝杠15一端通过联轴器34连接,电机转动带动双向螺纹丝杠转动完成复合成型机构3的左右半模的成型宽度调整;支撑电机32装在滑块14上的通孔内,其轴上螺套通过螺钉固定在支撑导块29的底部,带动支撑导块运动用以调整支撑板26的高度;顶出电机18通过螺钉固定在双向移动平台底座17中间,其轴端与顶杆19连接,可带动顶杆19顶出复合成型机构中成型完毕的集成电路。
如图9所示,为导向机构4的机构示意图,它包括上模导轨13、球面垫片35、上模导块36和U形夹具37,导向机构共有四个上模导块36,每个上模导块36的一端通过螺钉和上托12连接,另一端挂在上模导轨13上,使上模可以在上模导轨13方向上运动,导向机构4和气动装置5的气缸活塞杆轴端通过导向机构4上的U形夹具37装夹且联动,在气缸活塞杆下降的时候,连接在气缸活塞杆顶端的球面垫片起到使气缸对模具的作用力垂直向下的导向作用。
如图10所示,为框架1的结构示意图,它包括面板6、上平台38、中间平台39、下平台40,成型机的各零部件等位于框架内。
如图3、4、7、8所示,本发明的成型机构主体结构为左右对称式,包括左半模和右半模,每个半模成型机构包括复合模底座10、导柱11、上托12、上模和下模,下模和导柱11固定在复合模底座10上,上模固定在上托12上,所述的上模主要由剪切模20、螺钉21、弹簧22、上模固定板23、压板24和上成型模25构成,上成型模25和压板24贴合在一起嵌套在上模固定板23内,并通过安装在上模固定板23内的螺钉21和弹簧22将上成型模25和压板24向外顶出,上成型模25在压板24和剪切模20之间,上模固定板23与剪切模20固联,剪切模20通过螺钉和定位销固定在上托12的下表面;所述的下模主要由支撑板26、下成型模27、支撑板压块28、支撑导块29和下模压块30构成,支撑板压块28和下成型模27通过螺钉固定装配,支撑板26嵌套在支撑板压块28和下成型模27之间并与支撑导块29的上端配合连接,支撑导块29嵌套在下模压块30内,支撑板26和支撑导块29联动,下模压块30固定在复合模底座10上。
图11为上模固定板23的结构示意图,上模固定板23为长方体型结构,下端两侧有45度倒角,在其中间位置对称加工了一个长方形通槽71,并在该通槽71上加工了五处直径略大于长方形宽度的圆通孔72,在每个圆通孔72的顶端都加工有一定长度的螺纹,在长方体侧面对称加工了两个通孔73,穿过长方形通孔后在对面加工了两个螺纹孔74。压板24和上成型模25的两个面积最大的表面紧贴在一起,放入上模固定板23的长方形通槽中,连接螺钉41通过上模固定板23侧面的两个通孔73以及压板8和上成型模9上的孔固定在两个螺纹孔74上,使压板24和上成型模25只能在上模固定板23内的固定范围里活动而不能脱离上模固定板23;五个弹簧放入上模固定板23的五个圆通孔中,一端压在压板24和上成型模25上,另一端被拧在圆通孔的顶端螺纹上的螺钉顶住,压板24和上成型模25被弹簧22最大范围的顶出上模固定板23。上模固定板23上还设有与剪切模20固联时用的通孔75。
图12、图13所示分别为压板24和上成型模25的结构示意图,穿过上模固定板23的螺钉通过压板24和上成型模25上的孔,将压板24和上成型模25限定在上模固定板23内,使其只能在一定范围内活动。压板24和上成型模25上还设有槽,压板24上的槽为3个,上成型模25上的槽为2个,分别给相应位置的弹簧22留有余量,同时,由于五个弹簧22的结构和强度相同,因此上成型模25受到的弹簧力大于压板24,为了使上成型模25的受力大于压板24,也可以采取不同强度的弹簧,这样可以简化压板24和上成型模25的结构。
图14为剪切模20的结构示意图,上剪切模上表面加工有两个螺纹孔和两个圆通孔,通过螺钉和定位销使其固定在上托上;在其侧面加工有四个螺纹孔,通过螺钉和上模固定板23配合。
图15为支撑导块29的结构示意图,它为倒L型结构,还可以在径向设有通孔,底部设有螺纹孔。
图16为下成型模27的结构示意图,下成型模27的的中间开一个方形通孔,限制导块在方形通孔的高度范围内活动。图示为左半模的下成型模27结构示意图,左侧有两个螺纹孔,用于与第一支撑板压块121固联,右侧有三个螺纹孔,用于与第二支撑板压块122固联,由于支撑板压块为配合使用的零件,所以右半模的下成型模左侧有三个螺纹孔,用于与第二支撑板压块122固联,右侧有两个螺纹孔,用于与第一支撑板压块121固联,
图17为下模压块30的示意图,端部与下成型模27贴合,并通过螺钉固联,下模压块30上设有L形槽,限制支撑导块29的上升位置。下模压块30通过定位销固定在复合模底座上。
如图18所示,为本发明支撑板26结构示意图,支撑板26上开有左右对称的通孔,其与导块的顶端过盈配合,实现支撑板26和支撑导块29的联动。
如图19、20所示,为第一支撑板压块121和第二支撑板压块122结构示意图,左半模和右半模上都分别设有第一支撑板压块121和第二支撑板压块122,第一支撑板压块121的中心对称位置上设有两个凸台,第二支撑板压块122的中心对称位置上设有两个凹槽,第一支撑板压块121的凸台与第二支撑板压块122的凹槽的尺寸相对应,第一支撑板压块121和第二支撑板压块122分别通过两个螺钉和三个螺钉与下成型模27配合在一起,并且左半模和右半模上的支撑板压块凹凸形状相互对应,使得在合模时左、右下模两边的支撑板压块能够对应配合,成型机构能够合拢。因此,与左半模上第一支撑板压块121相对的右半模的位置上为第二支撑板压块122,与左半模上第二支撑板压块122相对的右半模的位置上为第一支撑板压块121。
集成电路引脚数控成型机上电运行时先进入复合模成型机构的双边合拢至最小间距、气缸活塞杆缩进气缸内部将上、下模分开的初始状态,然后进行集成电路引脚成型操作,其成型过程是这样的:
1.在触摸屏上输入待成型集成电路的加工参数,开始运行***。
2.根据待成型集成电路的加工参数,PLC发出控制信号控制伺服电机16通过双向螺纹丝杠15传动带动两个滑块14分别向两边运动,固定在滑块14上的复合模底座10通过导柱11带动上托12和上模一起向两边运动(上托12沿上模导轨13滑动),横向调整双边复合模左右间距达到待成型集成电路宽度的工位。
3.宽度的工位完成后,PLC发出控制信号控制支撑电机32带动支撑导块29向上运动,支撑板26和支撑导块29联动向上运动,纵向调整支撑板26与下成形模27的相对位置,使支撑板26上表面与下成形模27上表面的相对距离达到待成型集成电路引脚成型高度的工位。
4.成型高度的工位完成后,将待加工集成电路放在复合模具中,集成电路的双边引脚根部正好架在左右两个支撑板26上,顶杆19在集成电路的正下方。
5.集成电路放好后,PLC发出指令,气缸活塞杆下降,带动上模向下运动与下模合模,图5和图6中的零件在合模时运动如下:压板24下降压在架在支撑板26上的集成电路引脚的上表面,与支撑板26的上表面一起固定集成电路引脚,此时上成型模25继续下降,在支撑板26的顶端外侧与支撑板26一起开始对集成电路引脚进行第一道折弯工序,当上成型模25下降到下成型模27顶部时与下成型模27一起对集成电路引脚进行第二道折弯工序,在折弯工序全部完成后,剪切模20继续下降并在下成型模27的外侧根部将集成电路引脚的剩余部分切断,完成剪切工序。
6.气缸保压一定时间后,PLC发出气缸活塞杆向上运动指令将上下模具分模。
7.分模完成后,PLC发出顶出指令,顶出电机18传动顶杆19向上运动,顶杆19运行到高于支撑板26的位置将集成电路引脚从下模剥离,然后顶杆19下降到原点。
8.集成电路引脚成型完成,取出集成电路即完成一次成型操作。
本发明可快速更换成型模具,适用于成型集成电路宽度M=8~72mm,成型高度A=1~6mm,肩宽B=0.65~3mm,脚宽X=0.9~3mm,脚部折弯半径H=0.25~1mm,肩部折弯半径G=0.2~1mm范围内的所有集成电路。