CN103192289B - 一种大型船用铣边机的夹紧输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，包括推动小车、上夹钳和下夹钳，上夹钳和下夹钳的铰接端固定在推动小车上；下夹钳由支撑杆支撑在所需的工作高度，下夹钳中部的液压缸通过限制行程装置与上夹钳的支座连接，液压缸提供动力使上夹钳与下夹钳的钳口张开或闭合。本发明可以根据被加工工件的厚度，调整钳口张开的大小并通过液压缸提供动力夹紧被加工件；通过在支撑杆中设有滑动副，满足下夹钳高度调整的要求；通过将推动小车的齿轮链条进行正三角形布置，保证工作过程中链条不掉链，被传输工件的传送平稳；总之，本发明既能满足被加工件所需输送条件，又能节省成本，提高工作稳定性和工作效率以及工作灵活性。

Description

一种大型船用铣边机的夹紧输送装置

技术领域

本发明涉及一种大型船用铣边机辅助装置，具体涉及一种大型船用铣边机的夹紧输送装置。

背景技术

随着大型、特大型舰船以及锅炉、储油罐等大型产品需求增加，上述产品行业所用钢板尺寸越来越大，由原来的8m*4m逐步增加到12m*6m，特殊用途钢板的尺寸甚至达到18m*8m，并且随着技术的进步和生产效率的需求，钢板的尺寸将朝着更大方向发展。在实际加工生产中，工作台及被加工钢板的厚度有所变化，传统输送小车机构远远不能满足实际要求，需要专门的大型船用铣边机夹紧输送机构才能满足被加工件所需输送条件。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，通过液压缸带动上夹钳和下夹钳夹紧工件，齿轮链条结构带动推动小车运动，达到快速、稳定的输送工件。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，包括推动小车、上夹钳和下夹钳，所述上夹钳和下夹钳的铰接端固定在推动小车上；所述下夹钳由连接在推动小车上的支撑杆支撑在所需的工作高度，下夹钳中部设有液压缸，液压缸通过限制行程装置与上夹钳的支座连接，液压缸提供动力使上夹钳与下夹钳的钳口张开或闭合。

作为优选，所述下夹钳下表面设有凹槽，凹槽内设有滑动副基体，滑动副基体上设有螺杆，螺杆通过锁定螺母锁定在滑动副基体上，螺杆一端设有圆柱孔，圆柱孔套在与支撑杆顶端连接的固定销上。

其中，所述推动小车上设有三个呈正三角形分布的齿轮，其中两个齿轮位于推动小车底部作为车轮，另一个齿轮位于顶部，各齿轮之间通过链条传动，当底部齿轮水平正方向运动时，顶部齿轮逆时针转动。

所述上夹钳与可调支撑连接板连接，可调支撑连接板通过固定螺栓与可调支撑机构连接，保证可调支撑机构底部平面始终与被加工工件接触；所述可调支撑机构上部开有U型槽。

所述下夹钳上设有挡板，可以防止被加工工件的水平正方向窜动；下夹钳底部前端设有一倾斜面，可以防止被加工工件与下夹钳的碰撞摩擦。所述上夹钳上设有加强筋。

所述上夹钳和下夹钳通过夹钳连接销固定在推动小车上，支撑杆底端通过支撑杆连接销固定在小车上，夹钳连接销和支撑杆连接销之间的距离为支撑杆长度的一半，这样可以保证支撑的稳定性。

本发明中，在支撑杆、齿轮链条的布局设计中考虑到三角形的稳定机构、力学稳定性以及整体条件的设置等因素，将齿轮链条以正三角形的形式布置，底部水平放置两个齿轮相当于推动小车的车轮，当输送钢板时，顶部齿轮做相反方向转动，此正三角形的中心与外接圆的圆心重合，保证机构稳定性。依据力学稳定性、偏导数原理以及螺母机构确定并锁住支撑杆滑动副位置，支撑杆与下夹钳底面夹角在30°附近波动，保证支撑杆的支撑稳定性。

在本发明中，支撑杆主要支撑下夹钳及下夹钳上部分重量。一方面：根据力矩原理，支撑杆与下夹钳连接位置应偏前侧；另一方面：支撑杆另一端通过支撑杆连接销固定在推动小车上，根据力学原理，连接位置越偏前，支撑杆连接销所受力增大，会影响其工作性能。根据力学及几何学原理，支撑杆前端位置设计如图5所示（忽略滑动副基体）：

被加工件重量G一定，支撑杆所受力为F₂=G*cosθ（θ为支撑杆与下夹钳水平面的夹角），图5中：

(1)F2=F2′，F4=F2′*sinq=G*cosθ*sinθ=G*sin(2θ)/2

(2)根据偏导数原理得出θ=45°时取最优解，但限于实际结构布置，参照几何学原理，以支撑杆长L1为直径做一个外接圆，夹钳连接销与支撑杆连接销的距离为L2，使夹钳连接销也落在此外接圆上，故此设计中，使L₂=L₁/2，这样支撑杆能稳定固定在所需位置。

在本发明中，齿轮固定销将齿轮固定在推动小车上，水平布置的两个齿轮作为推动小车的车轮，根据正三角型的中心与外接圆圆心重合理论，三个齿轮固定销构成正三角形的三个顶点位于推动小车内，保证推动小车的平稳前进，将被加工件稳定输送到所需位置。

有益效果：与现有技术相比，本发明的一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，可以根据被加工工件的厚度，调整钳口张开的大小并通过液压缸提供动力夹紧被加工件；通过在支撑杆中设有滑动副，满足下夹钳高度调整的要求；通过将推动小车的齿轮链条进行正三角形布置，保证工作过程中链条不掉链，被传输工件的传送平稳；总之，本发明既能满足被加工件所需输送条件，又能节省成本，提高工作稳定性和工作效率以及工作灵活性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中齿轮链条布局示意图；

图3为图1中上夹钳底部左视中心剖面放大图；

图4为限制行程装置结构示意图；

图5为支撑杆受力分析示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图4所示，本发明的一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，包括推动小车1、上夹钳3和下夹钳16，上夹钳3和下夹钳16的铰接端固定在推动小车1上；下夹钳16由连接在推动小车1上的支撑杆23支撑在所需的工作高度，下夹钳16中部设有液压缸17，液压缸17通过限制行程装置5与上夹钳3的支座7连接，液压缸17提供动力使上夹钳3与下夹钳16的钳口张开或闭合。

本实施例中，推动小车1上设有三个呈正三角形分布的齿轮25，其中两个齿轮25位于推动小车1底部作为车轮，另一个齿轮25位于顶部，各齿轮25之间通过链条26传动，当底部齿轮25水平正方向运动时，顶部齿轮25逆时针转动。下夹钳16下表面设有凹槽，凹槽内设有滑动副基体21，滑动副基体21上设有螺杆19，螺杆19通过锁定螺母18锁定在滑动副基体21上，螺杆19一端设有圆柱孔，圆柱孔套在与支撑杆23顶端连接的固定销20上；上夹钳3与可调支撑连接板10连接，可调支撑连接板10通过固定螺栓11与可调支撑机构12连接，可调支撑机构12上部开有U型槽。

在本实施例中，为防止被加工件与下夹钳16的碰撞摩擦，在下夹钳16底部前端开有一倾斜面，为防止被加工件的水平正方向窜动，设有一挡板13，挡板13通过圆柱销14、挡板连接销15固定在下夹钳16上；液压缸17具有三级伸缩机构，设有限定行程装置5，可以减少液压缸17工作量，调整到所需高度时，通过固定螺母4将液压缸17的活塞杆锁定；可调支撑机构12通过固定螺栓11与可调支撑连接板10连接，该机构不仅保证被夹持工件厚度变化时可调支撑机构12与被加工件接触，夹紧机构紧凑并且上夹钳3与下夹钳16开度行程小。上夹钳3和下夹钳16采用销链接，为铰链连接，旋转方便。

在本实施例中，液压缸17提供上夹钳3开合所需动力，液压缸17通过支座连接销6与支座7连接，支座7通过连接螺栓8分别连接于上夹钳3、下夹钳16上，这样可以节省工作空间。在加工过程中，不同批次被加工钢板的厚度存在差值，限制行程装置5的初始行程定为20mm，当被加工钢板厚度在0～20mm时，液压缸17可以调节活塞杆在限定行程装置的相对长度，上夹钳3与下夹钳16能够直接夹紧工件；当被加工钢板厚度在20～40mm时，液压缸活塞杆行程控制长度需在原基础上增加20mm；当被加工钢板厚度在40～60mm时，同样液压缸活塞杆行程控制在最小40mm；当被加工钢板厚度在60～80mm时，液压缸活塞杆行程控制在最小60mm；当钢板厚度在80～100mm时，液压缸活塞杆行程控制在最小80mm；利用限定行程装置5调整上夹钳3与下夹钳16开合的分级起始距离，满足不同厚度钢板夹紧要求，固定螺母4将调整后活塞杆轴向位置锁定。

在本实施例中，实际生产中下夹钳16高度有所不同，支撑杆23底端通过支撑杆连接销22固定于推动小车1上，支撑杆23顶端通过固定销20固定于下夹钳16凹槽内，螺杆19通过螺杆锁定螺母18连接于滑动副基体21上，螺杆19与固定销20连接的一端开有圆柱孔，通过圆柱孔螺杆19连接在固定销20上，调整螺杆19在滑动副基体21的相对位置，使支撑杆23达到所需位置，然后锁定螺母18将螺杆19位置锁定，下夹钳16相对于推动小车1的高度就确定了。

在本实施例中，上夹钳3和下夹钳16通过夹钳连接销2固定在推动小车1平台上，下夹钳16被支撑杆23固定在所需高度，由于被加工钢板的厚度不同，上夹钳3应向上或向下移动，可调支撑机构12上部开有U型槽，U型槽底与可调支撑连接板10中间底部留有间隙，调整可调支撑机构12，通过固定螺栓11将可调支撑机构12与可调支撑连接板10连接固定，保证可调支撑机构12底部平面始终与被加工件接触。

本发明的大型船用铣边机的夹紧输送装置在使用时，首先通过调整螺杆19在滑动副基体21的相对位置，确定下夹钳16的高度，液压缸17提供动力使上夹钳3与下夹钳16张开，根据被加工件的厚度，调整液压缸活塞杆在限制行程装置5中的相对位置，调整可调支撑机构12和可调支撑连接板10相对位置，使得可调支撑机构12与被加工件接触，夹紧机构紧凑并且上夹钳3与下夹钳16开度行程小，然后液压缸17运动，上夹钳3和下夹钳16紧紧夹紧被加工件，齿轮25转动带动推动小车1运动，把被加工件输送到指定位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种大型船用铣边机的夹紧输送装置，其特征在于：包括推动小车(1)、上夹钳(3)和下夹钳(16)，所述上夹钳(3)和下夹钳(16)的铰接端固定在推动小车(1)上；所述下夹钳(16)由连接在推动小车(1)上的支撑杆(23)支撑在所需的工作高度，下夹钳(16)中部设有液压缸(17)，液压缸(17)通过限制行程装置(5)与上夹钳(3)的支座(7)连接，液压缸(17)提供动力使上夹钳(3)与下夹钳(16)的钳口张开或闭合；

所述推动小车(1)上设有三个呈正三角形分布的齿轮(25)；

所述上夹钳(3)与可调支撑连接板(10)连接，可调支撑连接板(10)通过固定螺栓(11)与可调支撑机构(12)连接；

所述下夹钳(16)上设有用于防止被加工工件水平正方向窜动的挡板(13)，下夹钳(16)底部前端设有一倾斜面；所述液压缸(17)具有三级伸缩机构，通过限定行程装置(5)减少液压缸(17)工作量，调整到所需高度时，通过固定螺母(4)将液压缸(17)的活塞杆锁定；可调支撑机构(12)通过固定螺栓(11)与可调支撑连接板(10)连接，保证被夹持工件厚度变化时可调支撑机构(12)与被加工件接触，并且上夹钳(3)与下夹钳(16)开度行程小；

所述上夹钳(3)和下夹钳(16)通过夹钳连接销(2)固定在推动小车(1)上，支撑杆(23)底端通过支撑杆连接销(22)固定在小车上，夹钳连接销(2)和支撑杆连接销(22)之间的距离为支撑杆(23)长度的一半；

所述下夹钳(16)下表面设有凹槽，凹槽内设有滑动副基体(21)，滑动副基体(21)上设有螺杆(19)，螺杆(19)通过锁定螺母(18)锁定在滑动副基体(21)上，螺杆(19)一端设有圆柱孔，圆柱孔套在与支撑杆(23)顶端连接的固定销(20)上。

2.根据权利要求1所述的大型船用铣边机的夹紧输送装置，其特征在于：所述三个呈正三角形分布的齿轮(25)，其中两个齿轮(25)位于推动小车(1)底部作为车轮，另一个齿轮(25)位于顶部，各齿轮(25)之间通过链条(26)传动，当底部齿轮(25)水平正方向运动时，顶部齿轮(25)逆时针转动。

3.根据权利要求1所述的大型船用铣边机的夹紧输送装置，其特征在于：所述可调支撑机构(12)上部开有U型槽。

4.根据权利要求1至3任一项所述的大型船用铣边机的夹紧输送装置，其特征在于：所述上夹钳(3)上设有加强筋(9)。