CN106111829A - 一种全自动冲床送料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动冲床送料机，包括送料平台，所述送料平台的上端两侧分别设有安装座，所述安装座上设有影像定位装置和多方向送料装置，所述送料平台的中部两端分别设有一螺杆固定座，两个所述螺杆固定座通过第一螺杆连接，所述第一螺杆的两侧分别设有第一导轨，两条第一导轨通过定位平台连接，所述定位平台的中部与所述第一螺杆螺接，所述定位平台上设有初始定位板。本发明通过相机镜头采集产品上的定位标记，电脑记录下定位标记的坐标位置以后，送进来的待冲压产品，通过定位平台调整待冲压产品上定位标记的坐标位置和电脑记录下定位标记的坐标位置相一致，这样就可以确保待冲压产品的两个定位孔准确挂到冲压模具的两定位针上。

Description

一种全自动冲床送料机

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种全自动冲床送料机。

背景技术

相关技术中,冲床送料机在输送片状待冲压产品是采用靠边定位的方式，通过固定边角来实现，这种靠边定位的方式有如下缺点：1、对片状半成品边角裁切非常严格，需要裁切的相当整齐，如果裁切不整齐或印刷图形印在片状材料上，每次位置都会出现偏移，就不能准确的送到冲床模具的定位针上，导致产品在冲压时冲压不准确；2、现有的冲床送料机只能单方向送料，适用性差，生产量低。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种全自动冲床送料机。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种全自动冲床送料机，包括送料平台，所述送料平台的上端两侧分别设有安装座，所述安装座上设有影像定位装置和多方向送料装置，所述送料平台的中部两端分别设有一螺杆固定座，两个所述螺杆固定座通过第一螺杆连接，所述第一螺杆的两侧分别设有第一导轨，两条第一导轨通过定位平台连接，所述定位平台的中部与所述第一螺杆螺接，所述定位平台上设有初始定位板。

本发明的有益效果为：采用影像定位装置和多方向送料装置，通过影像定位装置的相机镜头采集产品上的定位标记，电脑记录下定位标记的坐标位置以后，送进来的待冲压产品，通过定位平台调整待冲压产品上定位标记的坐标位置和电脑记录下定位标记的坐标位置相一致，这样就可以确保待冲压产品的两个定位孔准确挂到冲压模具的两定位针上,从而解决了上述的技术问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的应用场景不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明寿命评估装置的结构示意图。

具体实施方式

结合以下应用场景对本发明作进一步描述。

应用场景1

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的全自动冲床送料机，包括送料平台11，所述送料平台11的上端两侧分别设有安装座12，所述安装座12上设有影像定位装置5和多方向送料装置6，所述送料平台11的中部两端分别设有一螺杆固定座13，两个所述螺杆固定座13通过第一螺杆14连接，所述第一螺杆14的两侧分别设有第一导轨15，两条第一导轨15通过定位平台16连接，所述定位平台(16的中部与所述第一螺杆14螺接，所述定位平台16上设有初始定位板17。

优选的,所述影像定位装置5包括第一支撑架51，所述第一支撑架51的横杆上间隔设有至少一个相机定位座52，所述相机定位座52上设有相机灯架53，所述相机灯架53上设有相机镜头54。

本发明上述实施例采用影像定位装置5和多方向送料装置6，通过影像定位装置5的相机镜头(54)采集产品上的定位标记，电脑记录下定位标记的坐标位置以后，送进来的待冲压产品，通过定位平台调整待冲压产品上定位标记的坐标位置和电脑记录下定位标记的坐标位置相一致，这样就可以确保待冲压产品的两个定位孔准确挂到冲压模具的两定位针上,从而解决了上述的技术问题。

优选的,所述的所述多方向送料装置6包括第二支撑架61和第三支撑架62，所述第二支撑架61和所述第三支撑架62的两侧分别通过一钢槽63连接，两根所述钢槽63的底面分别设有第二导轨64，两条所述第二导轨64上分别设有多块滑块65，每块所述滑块65通过一滑块座连接板66连接，所述滑块座连接板66下端面设有横向导轨67，所述横向导轨67上设有吸盘68，所述吸盘68的两侧分别设有一吸盘垫片69，所述第三支撑架62的横架中部设有第一气缸60，所述第一气缸60的输出轴端设有第二螺杆601，所述第二支撑架61的中部设有螺杆定位套602，所述第二螺杆601端部与所述螺杆定位套602连接，所述第二螺杆601中部穿设有一螺母座603，所述螺母座603与所述滑块座连接板66连接。

本优选实施例设置多方向送料装置6的具体结构,实现了本发明多方向送料的功能。

优选的，所述全自动冲床送料机还包括寿命评估装置7，所述寿命评估装置7包括数据准备模块71和寿命分析预测模块72，所述数据准备模块71用于确定全自动冲床送料机机体的实测典型载荷谱、全自动冲床送料机机体上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；所述寿命分析预测模块72用于对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，进而对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，再根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值，最终确定全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命的估算值。

本优选实施例设置寿命评估装置，且构建了寿命评估装置7的结构框架，可以实时监测全自动冲床送料机的健康性能，增加全自动冲床送料机运作的安全性。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},全自动冲床送料机机体剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命与全自动冲床送料机机体的各实际裂纹的剩余疲劳寿命之间的关系，采用最小的实际裂纹的疲劳寿命作为全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，包括：

1)计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\ΔK}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\ΔK}}_{sc},& R\≤0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔK}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\π}}}{\∫}_A{r}^{-3/2}\[\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\π}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\α}\cos \mathrm{\α}+2\cos \frac{\mathrm{\α}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\α}}{2})\\ +3({\mathrm{\σ}}_{11}-{\mathrm{\σ}}_{22})\sin \mathrm{\α}\sin \frac{5\mathrm{\α}}{2}-6{\mathrm{\σ}}_{12}\sin \mathrm{\α}\cos \frac{5\mathrm{\α}}{2}-({\mathrm{\σ}}_{11}+{\mathrm{\σ}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\α}}{2}\]dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

2)构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为35℃，对全自动冲床送料机机体的疲劳寿命预测的精度相对提高了15％。

应用场景2

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的全自动冲床送料机，包括送料平台11，所述送料平台11的上端两侧分别设有安装座12，所述安装座12上设有影像定位装置5和多方向送料装置6，所述送料平台11的中部两端分别设有一螺杆固定座13，两个所述螺杆固定座13通过第一螺杆14连接，所述第一螺杆14的两侧分别设有第一导轨15，两条第一导轨15通过定位平台16连接，所述定位平台(16的中部与所述第一螺杆14螺接，所述定位平台16上设有初始定位板17。

优选的,所述影像定位装置5包括第一支撑架51，所述第一支撑架51的横杆上间隔设有至少一个相机定位座52，所述相机定位座52上设有相机灯架53，所述相机灯架53上设有相机镜头(54)。

本发明上述实施例采用影像定位装置5和多方向送料装置6，通过影像定位装置5的相机镜头(54)采集产品上的定位标记，电脑记录下定位标记的坐标位置以后，送进来的待冲压产品，通过定位平台调整待冲压产品上定位标记的坐标位置和电脑记录下定位标记的坐标位置相一致，这样就可以确保待冲压产品的两个定位孔准确挂到冲压模具的两定位针上,从而解决了上述的技术问题。

优选的,所述的所述多方向送料装置6包括第二支撑架61和第三支撑架62，所述第二支撑架61和所述第三支撑架62的两侧分别通过一钢槽63连接，两根所述钢槽63的底面分别设有第二导轨64，两条所述第二导轨64上分别设有多块滑块65，每块所述滑块65通过一滑块座连接板66连接，所述滑块座连接板66下端面设有横向导轨67，所述横向导轨67上设有吸盘68，所述吸盘68的两侧分别设有一吸盘垫片69，所述第三支撑架62的横架中部设有第一气缸60，所述第一气缸60的输出轴端设有第二螺杆601，所述第二支撑架61的中部设有螺杆定位套602，所述第二螺杆601端部与所述螺杆定位套602连接，所述第二螺杆601中部穿设有一螺母座603，所述螺母座603与所述滑块座连接板66连接。

本优选实施例设置多方向送料装置6的具体结构,实现了本发明多方向送料的功能。

优选的，所述全自动冲床送料机还包括寿命评估装置7，所述寿命评估装置7包括数据准备模块71和寿命分析预测模块72，所述数据准备模块71用于确定全自动冲床送料机机体的实测典型载荷谱、全自动冲床送料机机体上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；所述寿命分析预测模块72用于对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，进而对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，再根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值，最终确定全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命的估算值。

本优选实施例设置寿命评估装置，且构建了寿命评估装置7的结构框架，可以实时监测全自动冲床送料机的健康性能，增加全自动冲床送料机运作的安全性。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},全自动冲床送料机机体剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命与全自动冲床送料机机体的各实际裂纹的剩余疲劳寿命之间的关系，采用最小的实际裂纹的疲劳寿命作为全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，包括：

1)计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

2)构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为36℃，对全自动冲床送料机机体的疲劳寿命预测的精度相对提高了14％。

应用场景3

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的全自动冲床送料机，包括送料平台11，所述送料平台11的上端两侧分别设有安装座12，所述安装座12上设有影像定位装置5和多方向送料装置6，所述送料平台11的中部两端分别设有一螺杆固定座13，两个所述螺杆固定座13通过第一螺杆14连接，所述第一螺杆14的两侧分别设有第一导轨15，两条第一导轨15通过定位平台16连接，所述定位平台(16的中部与所述第一螺杆14螺接，所述定位平台16上设有初始定位板17。

优选的,所述影像定位装置5包括第一支撑架51，所述第一支撑架51的横杆上间隔设有至少一个相机定位座52，所述相机定位座52上设有相机灯架53，所述相机灯架53上设有相机镜头(54)。

本发明上述实施例采用影像定位装置5和多方向送料装置6，通过影像定位装置5的相机镜头(54)采集产品上的定位标记，电脑记录下定位标记的坐标位置以后，送进来的待冲压产品，通过定位平台调整待冲压产品上定位标记的坐标位置和电脑记录下定位标记的坐标位置相一致，这样就可以确保待冲压产品的两个定位孔准确挂到冲压模具的两定位针上,从而解决了上述的技术问题。

优选的,所述的所述多方向送料装置6包括第二支撑架61和第三支撑架62，所述第二支撑架61和所述第三支撑架62的两侧分别通过一钢槽63连接，两根所述钢槽63的底面分别设有第二导轨64，两条所述第二导轨64上分别设有多块滑块65，每块所述滑块65通过一滑块座连接板66连接，所述滑块座连接板66下端面设有横向导轨67，所述横向导轨67上设有吸盘68，所述吸盘68的两侧分别设有一吸盘垫片69，所述第三支撑架62的横架中部设有第一气缸60，所述第一气缸60的输出轴端设有第二螺杆601，所述第二支撑架61的中部设有螺杆定位套602，所述第二螺杆601端部与所述螺杆定位套602连接，所述第二螺杆601中部穿设有一螺母座603，所述螺母座603与所述滑块座连接板66连接。

本优选实施例设置多方向送料装置6的具体结构,实现了本发明多方向送料的功能。

优选的，所述全自动冲床送料机还包括寿命评估装置7，所述寿命评估装置7包括数据准备模块71和寿命分析预测模块72，所述数据准备模块71用于确定全自动冲床送料机机体的实测典型载荷谱、全自动冲床送料机机体上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；所述寿命分析预测模块72用于对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，进而对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，再根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值，最终确定全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命的估算值。

本优选实施例设置寿命评估装置，且构建了寿命评估装置7的结构框架，可以实时监测全自动冲床送料机的健康性能，增加全自动冲床送料机运作的安全性。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},全自动冲床送料机机体剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命与全自动冲床送料机机体的各实际裂纹的剩余疲劳寿命之间的关系，采用最小的实际裂纹的疲劳寿命作为全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，包括：

1)计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

2)构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为38℃，对全自动冲床送料机机体的疲劳寿命预测的精度相对提高了12％。

应用场景4

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的全自动冲床送料机，包括出风口基座1，两只对称安装的半圆形的密封盖2，控制所述密封盖2开启角度的限位结构，所述的密封盖2通过旋转轴3与所述的出风口基座1铰接，所述的密封盖2中部设有盛装滚条40的凹槽4和封闭凹槽4的凹槽盖5,所述凹槽4内设置有滚条40,所述密封盖2密封时，所述凹槽4底部倾斜，接近所述旋转轴3的该容器的底部处于最高位置。

优选的,所述倾斜的角度为3度至15度。

本发明上述实施例增加了盛装若干滚条40的凹槽4，同时凹槽4的底部从旋转轴3的方向由高向低设置的目的是，当密封盖2处于密封状态时，密封盖2内的滚珠由高滚到低远离旋转轴3的位置用以增加密封盖2密封边缘的重量，使得密封性能提高，根据排油烟机的风机功率，选择合适的重量可以确保排油烟机工作时使得能密封盖2打开,从而解决了上述的技术问题。

优选的,所述的凹槽4至少有一个，呈长方体，其垂直于所述密封盖2的旋转轴3设置。

本优选实施例该凹槽4可选1、2、3个或更多，选多个时可平行设置，使得密封盖2受力均匀，滚条40条的位置排列较为稳定，互相间的干扰少，同时可选用直径较小的滚条40以减少密封盖2的厚度。

优选的，所述全自动冲床送料机还包括寿命评估装置7，所述寿命评估装置7包括数据准备模块71和寿命分析预测模块72，所述数据准备模块71用于确定全自动冲床送料机机体的实测典型载荷谱、全自动冲床送料机机体上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；所述寿命分析预测模块72用于对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，进而对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，再根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值，最终确定全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命的估算值。

本优选实施例设置寿命评估装置，且构建了寿命评估装置7的结构框架，可以实时监测全自动冲床送料机的健康性能，增加全自动冲床送料机运作的安全性。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},全自动冲床送料机机体剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命与全自动冲床送料机机体的各实际裂纹的剩余疲劳寿命之间的关系，采用最小的实际裂纹的疲劳寿命作为全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，包括：

1计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

2构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，E为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为39℃，对全自动冲床送料机机体的疲劳寿命预测的精度相对提高了11％。

应用场景5

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的全自动冲床送料机，包括出风口基座1，两只对称安装的半圆形的密封盖2，控制所述密封盖2开启角度的限位结构，所述的密封盖2通过旋转轴3与所述的出风口基座1铰接，所述的密封盖2中部设有盛装滚条40的凹槽4和封闭凹槽4的凹槽盖5,所述凹槽4内设置有滚条40,所述密封盖2密封时，所述凹槽4底部倾斜，接近所述旋转轴3的该容器的底部处于最高位置。

优选的,所述倾斜的角度为3度至15度。

本发明上述实施例增加了盛装若干滚条40的凹槽4，同时凹槽4的底部从旋转轴3的方向由高向低设置的目的是，当密封盖2处于密封状态时，密封盖2内的滚珠由高滚到低远离旋转轴3的位置用以增加密封盖2密封边缘的重量，使得密封性能提高，根据排油烟机的风机功率，选择合适的重量可以确保排油烟机工作时使得能密封盖2打开,从而解决了上述的技术问题。

优选的,所述的凹槽4至少有一个，呈长方体，其垂直于所述密封盖2的旋转轴3设置。

本优选实施例该凹槽4可选1、2、3个或更多，选多个时可平行设置，使得密封盖2受力均匀，滚条40条的位置排列较为稳定，互相间的干扰少，同时可选用直径较小的滚条40以减少密封盖2的厚度。

优选的，所述全自动冲床送料机还包括寿命评估装置7，所述寿命评估装置7包括数据准备模块71和寿命分析预测模块72，所述数据准备模块71用于确定全自动冲床送料机机体的实测典型载荷谱、全自动冲床送料机机体上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；所述寿命分析预测模块72用于对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，进而对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，再根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值，最终确定全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命的估算值。

本优选实施例设置寿命评估装置，且构建了寿命评估装置7的结构框架，可以实时监测全自动冲床送料机的健康性能，增加全自动冲床送料机运作的安全性。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},全自动冲床送料机机体剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命与全自动冲床送料机机体的各实际裂纹的剩余疲劳寿命之间的关系，采用最小的实际裂纹的疲劳寿命作为全自动冲床送料机机体的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述对所述全自动冲床送料机机体的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，包括：

1计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

2构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为40℃，对全自动冲床送料机机体的疲劳寿命预测的精度相对提高了10％。

最后应当说明的是，以上应用场景仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳应用场景对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种全自动冲床送料机，其特征是，包括送料平台，所述送料平台的上端两侧分别设有安装座，所述安装座上设有影像定位装置和多方向送料装置，所述送料平台的中部两端分别设有一螺杆固定座，两个所述螺杆固定座通过第一螺杆连接，所述第一螺杆的两侧分别设有第一导轨，两条第一导轨通过定位平台连接，所述定位平台的中部与所述第一螺杆螺接，所述定位平台上设有初始定位板。

2.根据权利要求1所述的一种全自动冲床送料机，其特征是，所述影像定位装置包括第一支撑架，所述第一支撑架的横杆上间隔设有至少一个相机定位座，所述相机定位座上设有相机灯架，所述相机灯架上设有相机镜头。

3.根据权利要求2所述的一种全自动冲床送料机，其特征是，所述的所述多方向送料装置包括第二支撑架和第三支撑架，所述第二支撑架和所述第三支撑架的两侧分别通过一钢槽连接，两根所述钢槽的底面分别设有第二导轨，两条所述第二导轨上分别设有多块滑块，每块所述滑块通过一滑块座连接板连接，所述滑块座连接板下端面设有横向导轨，所述横向导轨上设有吸盘，所述吸盘的两侧分别设有一吸盘垫片，所述第三支撑架的横架中部设有第一气缸,所述第一气缸的输出轴端设有第二螺杆，所述第二支撑架的中部设有螺杆定位套，所述第二螺杆端部与所述螺杆定位套连接，所述第二螺杆中部穿设有一螺母座，所述螺母座与所述滑块座连接板连接。