环件胀形用上下料装置及方法

文档序号:1959714 发布日期:2021-12-14 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 环件胀形用上下料装置及方法 (Feeding and discharging device and method for ring expansion ) 是由 秦伟超 谷瑞杰 杜学斌 任明杰 马辉 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供了环件胀形用上下料装置及方法,包括基座,基座上安装有旋转升降构件,在旋转升降构件上设有用于夹放目标环件的对中夹具,其中旋转升降构件沿基座上下升降并带动对中夹具升起或下降,且旋转升降构件可带动对中夹具旋转。导向架与底座分离设计,便于拆装维护;钳爪的V形部分只起对中作用,靠钳爪底部的承重板承重,减小对热环件表面的破坏和尺寸的影响;对不同规格的环件,无需更换夹钳,只更换钳爪下相应的承重板即可;钳爪可以自动升降和旋转,并可实现同步对中,定位精度高,提高环件胀形的生产效率。(The invention provides a feeding and discharging device and method for ring bulging, which comprises a base, wherein a rotary lifting member is arranged on the base, a centering clamp for clamping a target ring is arranged on the rotary lifting member, the rotary lifting member is lifted up and down along the base and drives the centering clamp to lift or lower, and the rotary lifting member can drive the centering clamp to rotate. The guide frame and the base are designed separately, so that the disassembly, assembly and maintenance are convenient; the V-shaped part of the clamp claw only plays a centering role and bears the load by the bearing plate at the bottom of the clamp claw, so that the damage to the surface of the hot ring part and the influence on the size are reduced; for ring pieces with different specifications, the clamp does not need to be replaced, and only the corresponding bearing plate below the clamp claw needs to be replaced; the clamp jaws can automatically lift and rotate, synchronous centering can be realized, the positioning precision is high, and the production efficiency of ring bulging is improved.)

环件胀形用上下料装置及方法

技术领域

本发明属于环件热加工领域,具体涉及环件胀形用上下料装置及方法。

背景技术

目前,在环件胀形的生产中,环件的上下料过程一般采用人工操作的方式。

传统的上下料方式有如下技术缺陷:

1.人工操作,不仅费时且易磕碰划伤环件表面,而环件温度高、直径大,影响操作工的人身安全,极易发生质量事故和安全事故;或需要机械手叉车,但夹持力无法控制,夹持力易过大造成环件变形和表面擦伤;

2.现有的吊装定位精度差。

发明内容

本发明的目的在于提供环件胀形用上下料装置及方法,以克服上述技术缺陷。

为解决上述技术问题,本发明提供了环件胀形用上下料装置,包括基座,基座上安装有旋转升降构件,在旋转升降构件上设有用于夹放目标环件的对中夹具,其中旋转升降构件沿基座上下升降并带动对中夹具升起或下降,且旋转升降构件可带动对中夹具旋转。

进一步地,对中夹具包括钳爪座,钳爪座的中段固接于旋转升降构件,钳爪座的两端部悬空并保持水平平衡,其中一端部安装有配重,另一端部延伸形成支架,支架内设有相互平行的对中油缸和对中导向轴,其中对中油缸内置有位移传感器,对中导向轴上滑动套装有两个夹持件,其中一个夹持件固接于对中油缸的活塞杆端;

支架上还安装有位于两个夹持件之间的对中传动部,在对中油缸的驱动下,对中传动部带动两个夹持件沿对中导向轴同步相向而行或同步相背而行,且两个夹持件始终关于对中传动部对称而设。

进一步地,两个夹持件分别是左夹持件和右夹持件,左夹持件包括滑动套装在对中导向轴上且固接于对中油缸的活塞杆端的左滑块,还包括固接于左滑块的左钳爪,右夹持件包括滑动套装在对中导向轴上的右滑块,还包括固接于右滑块的右钳爪,两个钳爪相对而设且在每个钳爪的底部可拆卸地安装有用于托举目标环件的承重板。

进一步地,对中传动部包括安装于支架的对中齿轮,还包括两根相互平行且均啮合于对中齿轮的对中齿条,其中一根对中齿条的端部固接于左滑块,另外一根对中齿条的端部固接于右滑块;

两根对中齿条均平行于对中油缸或对中导向轴;

两个夹持件始终关于对中齿轮对称而设。

优选地,左钳爪和右钳爪的结构相同,均包括背板,背板的上下两个侧边均设有结构相同的V型板,同一背板的两块V型板的开口朝向相同,其中背板与两块V型板构成的空腔用于夹持目标环件;

每块背板下侧边的V型板的底板面可拆卸地安装了若干重量不同的承重板。

进一步地,基座包括底座,底座上安装有导向架,导向架上是旋转升降构件,旋转升降构件包括围绕导向架均匀布设的内置有位移传感器的升降油缸,升降油缸的缸筒连接于导向架,升降油缸的活塞杆端固接有升降架,其中升降架位于导向架的顶部;

升降架上安装有回转支承,回转支承通过连接盘固接于钳爪座;

升降架上还安装有减速电机,减速电机的输出轴套装有回转齿轮,回转齿轮啮合于回转支承。

进一步地,升降架的架体向下延伸形成滑臂,滑臂的表面安装有导向垫板,在导向架内安装有供滑臂嵌入并上下滑移的升降导轨,升降导轨内设有导向垫板。

本发明还保护了环件胀形用上下料方法,至少包括环件胀形用上下料装置,方法如下:

加热后的目标环件放置于取料平台上;

对中夹具夹取目标环件;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件垂直脱离取料平台;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件转动至胀形机的中心工位上方;

旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件垂直降至胀形机的中心工位;

对中夹具松开目标环件;

目标环件开始胀形;

胀形结束后,对中夹具夹取目标环件;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件垂直脱离胀形机;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件被转动至卸料平台上方;

旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件垂直降至卸料平台;

对中夹具松开目标环件;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件垂直脱离卸料平台;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件转动至取料平台;

夹取下一个目标环件;

至此完成一个上下料循环。

本发明的有益效果如下:

(1)对中夹具可以自动升降和自动旋转,同时还可以实现同步对中,定位精度高,提高了环件胀形上下料的生产效率;对于不同规格的环件,无需更换钳爪,只需更换钳爪下相应的承重板即可,适应性强且减少人工操作。

(2)升降油缸与对中油缸均内置位移传感器,实现环件的精准定位。

(3)依靠钳爪底部的承重板托起环件,减小对热环件表面的破坏和尺寸的影响。

为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并结合附图,作详细说明如下。

附图说明

图1是环件胀形用上下料装置的轴测图。

图2是环件胀形用上下料装置的仰视图。

图3是环件胀形用上下料装置的俯视图。

图4是环件胀形用上下料装置的应用图。

图5是环件胀形用上下料装置的流程图。

附图标记说明:

1.底座;2.导向架;3.升降油缸;4.升降架;5.回转支承;6.减速电机;7.回转齿轮;8.连接盘;9.钳爪座;10.配重;11.对中油缸;12.左钳爪;13.对中导向轴;14.对中齿条;15.对中齿轮;16.承重板一;17.承重板二;18.右钳爪;19.升降导轨;20.导向垫板;21.环件;22.胀形机;23.左滑块;24.右滑块;25.支架。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是,在本发明中,图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的环件胀形用上下料装置的上、下、左、右。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

第一实施方式:

本实施方式涉及环件胀形用上下料装置,包括基座,基座上安装有旋转升降构件,在旋转升降构件上设有用于夹放目标环件21的对中夹具,其中旋转升降构件沿基座上下升降并带动对中夹具升起或下降,且旋转升降构件可带动对中夹具旋转。

对中夹具的作用是夹取或松开目标环件21,同时确保夹紧时目标环件21的对中。

旋转升降构件的作用是驱动对中夹具上升或下降,以及驱动对中夹具旋转,对中夹具可以同时升降、旋转,也可以只升降或只旋转,其最终目的是运送目标环件21至目的地,参照图5,目标环件21的上下料流程如下:

加热后的目标环件21放置于取料平台上;

对中夹具夹取目标环件21;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离取料平台;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21转动至胀形机22的中心工位上方;

旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件21垂直降至胀形机22的中心工位;

对中夹具松开目标环件21;

目标环件21开始胀形;

胀形结束后,对中夹具夹取目标环件21;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离胀形机22;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21被转动至卸料平台上方;

旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件21垂直降至卸料平台;

对中夹具松开目标环件21;

旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离卸料平台;

旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21转动至取料平台;

夹取下一个目标环件21;

至此完成一个上下料循环。

上述上下料流程可以说明,对中夹具主要是按照取料平台、胀形机22、卸料平台的顺序不断循环直至完成所有环件胀形,而对中夹具的升降、旋转可以是自动实现,其中旋转是指在某一高度的水平面内旋转。

参照图1,对中夹具包括钳爪座9,钳爪座9的中段固接于旋转升降构件,钳爪座9的两端部悬空并保持水平平衡,其中一端部安装有配重10,另一端部延伸形成支架25,支架25内设有相互平行的对中油缸11和对中导向轴13,其中对中油缸11内置有位移传感器,对中导向轴13上滑动套装有两个夹持件,其中一个夹持件固接于对中油缸11的活塞杆端。

由于夹取的环件具有一定重量,因此需要配备配重10以确保夹取、移动过程的平衡。

对中油缸11内置位移传感器,其目的是保证活塞杆的精确位移,进而实现环件的精准定位,此处的对中油缸11可以是普通油缸,因其在本实施方式中所起的作用是对中,因此以此命名为对中油缸。

对中导向轴13的数量可以是1根,也可以是图1所示的2根,优选2根对中导向轴13可以提高滑动过程中的稳定性,同时也可以提高刚性,具体数量不作限制,可以根据实际需要设定。

支架25上还安装有位于两个夹持件之间的对中传动部,在对中油缸11的驱动下,对中传动部带动两个夹持件沿对中导向轴13同步相向而行或同步相背而行,且两个夹持件始终关于对中传动部对称而设。

具体地说,两个夹持件分别是左夹持件和右夹持件,左夹持件包括滑动套装在对中导向轴13上且固接于对中油缸11的活塞杆端的左滑块23,如图1所示,还包括固接于左滑块23的左钳爪12,右夹持件包括滑动套装在对中导向轴13上的右滑块24,还包括固接于右滑块24的右钳爪18,两个钳爪相对而设且在每个钳爪的底部可拆卸地安装有用于托举目标环件21的承重板。

需要说明的是,无论是左滑块23和左钳爪12,还是右滑块24和右钳爪18,都可以是一体成型或者分体固接,例如,左滑块23和左钳爪12可以是一体成型或者分体固接而成。

参照图1,对中传动部包括安装于支架25的对中齿轮15,还包括两根相互平行且均啮合于对中齿轮15的对中齿条14,其中一根对中齿条14的端部固接于左滑块23,另外一根对中齿条14的端部固接于右滑块24。

两根对中齿条14均平行于对中油缸11或对中导向轴13。

两个夹持件始终关于对中齿轮15对称而设。

对中夹具的工作原理如下:

对中油缸11的活塞杆伸缩,带动左滑块23在对中导向轴13上滑移,带动与左滑块23(或左钳爪12)相连的对中齿条14沿着对中齿轮15啮合前行或后退,同时对中齿轮15带动与右滑块24(或右钳爪18)相连的对中齿条14沿着对中齿轮15啮合前行或后退,带动右滑块24在对中导向轴13上滑移,也就是说,以对中齿轮15为中点,左滑块23和右滑块24同步相向而行或同步相背而行,即左钳爪12和右钳爪18同步相向而行或同步相背而行,对中齿轮15始终在两个滑块或两个钳爪的中间位置,以此实现同步对中。

当相向而行时,两个钳爪夹紧目标环件21。

当相背而行时,两个钳爪松开目标环件21。

参照图1,左钳爪12和右钳爪18的结构相同,均包括背板,背板的上下两个侧边均设有结构相同的V型板,同一背板的两块V型板的开口朝向相同,其中背板与两块V型板构成的空腔用于夹持目标环件21。

具体地说,两块背板相互平行且相对,左钳爪12的两块V型板的开口均朝向右钳爪18的背板,右钳爪18的两块V型板的开口均朝向左钳爪12的背板,在每个下V型板的底面可拆卸地设置了几块承重板,即每块背板下侧边的V型板的底板面可拆卸地安装了若干重量不同的承重板,如图1、图2和图3所示。

对中夹具并不依靠钳爪的V形爪摩擦力夹取环件,V形爪只起对中作用,而是靠钳爪底部的承重板托起环件,减小对热环件表面的破坏和尺寸的影响。

承重板、背板、V型板构成的空腔用于放置目标环件21,其中承重板主要是用于托举目标环件21,目标环件21的规格不作限制,针对不同规格的目标环件21,无需更换钳爪,只更换钳爪下相应的承重板即可。

钳爪下的承重板可以有多个,多个承重板的重量可以相同,也可以不同,优选不同重量,例如图1、图2和图3中所示的承重板一16和承重板二17,这两类承重板的重量不同,可以根据要托举的目标环件21的规格调整两类承重板的数量、位置,以确保平衡。

基座包括底座1,底座1上安装有导向架2,导向架2上是旋转升降构件,旋转升降构件包括围绕导向架2均匀布设的内置有位移传感器的升降油缸3,升降油缸3的缸筒连接于导向架2,升降油缸3的活塞杆端固接有升降架4,其中升降架4位于导向架2的顶部。

优选地,底座1上可拆卸地安装有导向架2,即二者为分离设计,便于拆装维护。

升降油缸3均匀布设,以确保升降的稳定性以及避免钳爪座9发生倾斜,如图1所示,导向架2呈长方体形,那么升降油缸3呈对角布置。

升降架4上安装有回转支承5,回转支承5通过连接盘8固接于钳爪座9;升降架4上还安装有减速电机6,减速电机6的输出轴套装有回转齿轮7,回转齿轮7啮合于回转支承5。

对中夹具的升降原理如下:

升降油缸3的活塞杆带动升降架4上升或下降,升降架4上的钳爪座9随之同步运动。

对中夹具的旋转原理如下:

开启减速电机6,减速电机6的输出轴带动回转齿轮7同步旋转,回转齿轮7啮合驱动回转支承5旋转,回转支承5通过连接盘8带动钳爪座9同步旋转。

为了提高稳定性以及为升降提供引导,升降架4的架体向下延伸形成滑臂,滑臂的表面安装有导向垫板20(导向垫板20通过螺栓安装在滑臂上),如图4所示,在导向架2内安装有供滑臂嵌入并上下滑移的升降导轨19(见图2),具体过程如下:

升降油缸3带动升降架4上升或下降时,升降架4下方的滑臂带着导向垫板20沿着升降导轨19同步升降滑移,升降导轨19和导向垫板20起到导引、限位、稳定的作用,滑臂在上下滑移时,导向垫板20贴合于升降导轨19。

环件胀形用上下料装置的工作过程如下:

钳爪从取料平台上托起热环件(目标环件21),对中后升降油缸3推动升降架4升起,减速电机6驱动回转支承5带动钳爪座9旋转至胀形机正上方,升降架4下降将热环件(目标环件21)放至胀形工位,钳爪松开,完成上料,环件进行胀形;

待环件胀形结束后,钳爪托起环件(目标环件21),升降油缸3驱动升降架4上升,上升至环件高度高于胀形机顶部,钳爪旋转至下料区,升降架4下降将环件运送至下料位,完成下料。

第二实施方式

本实施方式提供了环件胀形用上下料方法,参照图5,具体方法如下:

加热后的目标环件21放置于取料平台上;对中夹具夹取目标环件21;旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离取料平台;旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21转动至胀形机22的中心工位上方;旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件21垂直降至胀形机22的中心工位;对中夹具松开目标环件21;目标环件21开始胀形;胀形结束后,对中夹具夹取目标环件21;旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离胀形机22;旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21被转动至卸料平台上方;旋转升降构件驱动对中夹具下降,目标环件21垂直降至卸料平台;对中夹具松开目标环件21;旋转升降构件驱动对中夹具上升,目标环件21垂直脱离卸料平台;旋转升降构件驱动对中夹具旋转,目标环件21转动至取料平台;夹取下一个目标环件21;至此完成一个上下料循环。

具体地说,如图5所示,环件胀形用上下料方法如下:

首先,加热后的目标环件21置于待料平台上,此时,钳爪底面承重板的底面略高于热环件(目标环件21)的顶面,钳爪张开直至比热环件(目标环件21)的直径略大,钳爪下降,直至承重板顶面略低于热环件(目标环件21)的底面;

然后,对中油缸11的活塞杆退回带动左右钳爪同步夹紧对中,待左右钳爪均接触热环件(目标环件21)后,对中油缸11活塞杆停止并锁紧,完成热环件对中,接着升降油缸3驱动钳爪上升,钳爪底部的承重板将对中后的热环件(目标环件21)托起,待热环件(目标环件21)的底部略高于胀形机最高处,升降油缸3停止并锁紧,钳爪停止上升;

接着,减速电机6驱动回转齿轮7和回转支承5组成的齿轮副,带动钳爪座9旋转,将热环件(目标环件21)旋转至胀形机中心工位,然后升降油缸3驱动钳爪托着热环件下降直至环件处于胀形工位,钳爪张开,热环件开始胀形,胀形完成后,钳爪夹紧环件(目标环件21),然后托起环件(目标环件21)上升,待环件(目标环件21)的底面超过胀形机顶部20mm后,钳爪旋转至卸料位后再下降,直至环件(目标环件21)落到卸料平台上,钳爪张开,然后钳爪上升,待承重板的底面高于环件(目标环件21)顶面20mm后,再旋转至取料平台取料位,夹取下一个轧制后的热环件,至此完成一个循环。

上述环件胀形用上下料方法主要是利用环件胀形用上下料装置完成。

环件胀形用上下料装置,包括基座,基座上安装有旋转升降构件,在旋转升降构件上设有用于夹放目标环件21的对中夹具,其中旋转升降构件沿基座上下升降并带动对中夹具升起或下降,且旋转升降构件可带动对中夹具旋转。

对中夹具包括钳爪座9,钳爪座9的中段固接于旋转升降构件,钳爪座9的两端部悬空并保持水平平衡,其中一端部安装有配重10,另一端部延伸形成支架25,支架25内设有相互平行的对中油缸11和对中导向轴13,其中对中油缸11内置有位移传感器,对中导向轴13上滑动套装有两个夹持件,其中一个夹持件固接于对中油缸11的活塞杆端;

支架25上还安装有位于两个夹持件之间的对中传动部,在对中油缸11的驱动下,对中传动部带动两个夹持件沿对中导向轴13同步相向而行或同步相背而行,且两个夹持件始终关于对中传动部对称而设。

两个夹持件分别是左夹持件和右夹持件,左夹持件包括滑动套装在对中导向轴13上且固接于对中油缸11的活塞杆端的左滑块23,还包括固接于左滑块23的左钳爪12,右夹持件包括滑动套装在对中导向轴13上的右滑块24,还包括固接于右滑块24的右钳爪18,两个钳爪相对而设且在每个钳爪的底部可拆卸地安装有用于托举目标环件21的承重板。

对中传动部包括安装于支架25的对中齿轮15,还包括两根相互平行且均啮合于对中齿轮15的对中齿条14,其中一根对中齿条14的端部固接于左滑块23,另外一根对中齿条14的端部固接于右滑块24;

两根对中齿条14均平行于对中油缸11或对中导向轴13;

两个夹持件始终关于对中齿轮15对称而设。

左钳爪12和右钳爪18的结构相同,均包括背板,背板的上下两个侧边均设有结构相同的V型板,同一背板的两块V型板的开口朝向相同,其中背板与两块V型板构成的空腔用于夹持目标环件21;

每块背板下侧边的V型板的底板面可拆卸地安装了若干重量不同的承重板。

基座包括底座1,底座1上安装有导向架2,导向架2上是旋转升降构件,旋转升降构件包括围绕导向架2均匀布设的内置有位移传感器的升降油缸3,升降油缸3的缸筒连接于导向架2,升降油缸3的活塞杆端固接有升降架4,其中升降架4位于导向架2的顶部;

升降架4上安装有回转支承5,回转支承5通过连接盘8固接于钳爪座9;

升降架4上还安装有减速电机6,减速电机6的输出轴套装有回转齿轮7,回转齿轮7啮合于回转支承5。

升降架4的架体向下延伸形成滑臂,滑臂的表面安装有导向垫板20,在导向架2内安装有供滑臂嵌入并上下滑移的升降导轨19。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。

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