CN103317044B - 用于大型立式旋压机的卸料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大型立式旋压机的卸料装置及方法，该卸料装置包括：纵向滑板，其上端连接有竖直传动机构，所述纵向滑板通过所述竖直传动机构可轴向移动地设置在所述大型立式旋压机的一侧；卸料方筒，其一端连接有卸料块，其另一端连接有水平传动机构，所述卸料方筒通过所述水平传动机构可水平移动地连接在所述纵向滑板的下方。本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置及方法，其能够将旋压机上的工件安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度。

Description

用于大型立式旋压机的卸料装置及方法

技术领域

本发明有关于一种卸料装置及卸料方法，尤其有关于一种用于大型立式旋压机的卸料装置及方法。

背景技术

大型立式旋压机是为满足我国航空航天等重大领域的加工需要而研制开发的关键装备，该装备可实现航天发动机壳体、大型航空发动机机匣类零件以及大型压力容器等的旋压成形加工，填补了我国在大型数控强力旋压机的战略空白，达到了国际先进水平，为我国军工行业提供了强而有力的技术支持。

该大型立式旋压机为立式整体框架结构，其整体重量大约500吨左右，可加工件最大直径为2600mm，旋压推力可达1000kN。该设备本身的几何精度和位置精度要求较高，并且要求能够在旋压工序完成后将工件从芯模上安全、平稳地取下来，并且不影响设备精度。

到目前为止，旋压机无论采用卧式结构或者立式结构，其卸料功能通常是借助旋轮实现的，也即，将旋轮运动到卸料环的下面，由旋轮的一个面的一小部分和卸料环接触，然后推动卸料环沿芯模轴向移动，将工件沿芯模的轴向推出或托出。这种方式的优点是简单易行，其缺点主要有以下几点：

1)由于旋轮尺寸的限制，旋轮卸料面与卸料环的接触面积很小，由于旋轮卸料面凸缘有一个大的圆角，形状大小存在个体化差异，卸料接触面积差别较大，导致卸料力的大小与受力位置难以控制；并且，现有的旋轮没有限力保护措施或装置，当卸料负荷超出额定值时，易导致卸料失败，导致工件损伤。

2)对于大型旋压机来说，其工件的直径和长度都很大，因此与旋压芯模的接触面积大，所需的卸料力也显著增大，并且所需卸料力大小的变化范围也较大。在这种情况下，原有的旋轮卸料方式缺点的存在，致使对工件或设备造成损害的概率大大增加。

因此，有必要提供一种新的卸料装置及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型立式旋压机的卸料装置，其能够将旋压机上的工件安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度。

本发明的另一目的是提供一种用于大型立式旋压机的卸料方法，通过该卸料方法可将旋压机上的工件安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种用于大型立式旋压机的卸料装置，所述用于大型立式旋压机的卸料装置包括：

纵向滑板，其上端连接有竖直传动机构，所述纵向滑板通过所述竖直传动机构可轴向移动地设置在所述大型立式旋压机的一侧；

卸料方筒，其一端通过连接轴可转动地连接有卸料块，其另一端连接有水平传动机构，所述卸料方筒通过所述水平传动机构可水平移动地连接在所述纵向滑板的下方，其中，所述卸料块通过销轴连接在所述卸料方筒的一端。

在优选的实施方式中，所述纵向滑板的下端连接有底板，所述底板的下端连接有压板，所述压板与所述底板之间形成有滑槽，所述卸料方筒的上端两侧凸设有卡棱，所述卸料方筒通过其卡棱可水平移动地连接在所述滑槽内。

在优选的实施方式中，所述水平传动机构包括滚珠丝杠和连接在所述滚珠丝杠一端的伺服电机，所述滚珠丝杠与所述卸料方筒相连，所述纵向滑板的下端连接有电机支座，所述伺服电机连接在所述电机支座上。

在优选的实施方式中，所述竖直传动机构为伺服油缸，所述伺服油缸上设有压力传感器。

在优选的实施方式中，所述用于大型立式旋压机的卸料装置还包括控制系统，所述控制系统分别电连接所述竖直传动机构和所述水平传动机构。

在优选的实施方式中，所述纵向滑板的一侧设有光栅尺，所述光栅尺电连接所述控制系统。

在优选的实施方式中，所述卸料方筒的一侧设有限位开关，所述限位开关电连接所述控制系统。

本发明还提供一种用于大型立式旋压机的卸料方法，所述用于大型立式旋压机的卸料方法采用上述的用于大型立式旋压机的卸料装置，所述用于大型立式旋压机的卸料方法包括如下步骤：

a)提供多个用于大型立式旋压机的卸料装置，将多个所述用于大型立式旋压机的卸料装置沿大型立式旋压机的圆周方向均匀设置；

b)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置的水平传动机构，所述用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料方筒在所述水平传动机构的带动下向所述大型立式旋压机的方向水平移动；

c)在连接于所述卸料方筒一端的卸料块移动至所述大型立式旋压机的工件下端的状态下，停止所述水平传动机构；

d)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置的竖直传动机构，所述用于大型立式旋压机的卸料装置的纵向滑板在所述竖直传动机构的驱动下带动所述卸料方筒轴向向上移动。

在优选的实施方式中，所述用于大型立式旋压机的卸料装置为三个，三个所述用于大型立式旋压机的卸料装置沿所述大型立式旋压机的圆周方向均匀分布。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置及方法的特点及优点是：该用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料方筒的水平移动以及纵向滑板的轴向移动均通过控制系统进行控制，并且纵向滑板的轴向位移和卸料方筒的水平位移可分别通过光栅尺和限位开关进行位置反馈，从而可准确控制该卸料装置的卸料块和纵向滑板移动的位置，以精准控制卸料位置。

另外，卸料块与卸料方筒之间是通过一连接轴相连的，连接在卸料块和卸料方筒之间的销轴可对用于大型立式旋压机的卸料装置在卸料过程中起到过载保护功能，以对工件起到很好的安全保护作用，当卸料块的卸料力大小超出设定值时，销轴会被剪断，卸料块将以连接轴为轴转动至卸料方筒的下方，其脱离与卸料环的接触，从而有效保护了工件不受损坏。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置及方法，能够将大型立式旋压机上的工件安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度，其卸料功能更加合理、可靠和安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置的主视图。

图2为本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料方筒的主视图。

图3为本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料方筒的侧视图。

图4为本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料块的过载保护动作示意图。

图5为本发明采用用于大型立式旋压机的卸料装置进行卸料的俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式1

如图1所示，本发明提供一种用于大型立式旋压机的卸料装置1，其包括纵向滑板11和卸料方筒12。其中：纵向滑板11的上端连接有竖直传动机构2，所述纵向滑板11通过所述竖直传动机构2可轴向移动地设置在所述大型立式旋压机10的一侧；卸料方筒12的一端连接有卸料块13，其另一端连接有水平传动机构3，所述卸料方筒12通过所述水平传动机构3可水平移动地连接在所述纵向滑板11的下方。

具体是，在大型立式旋压机10的一侧放置有基座4，竖直传动机构2连接在基座4上，纵向滑板11连接在竖直传动机构2的下方，在竖直传动机构2的带动下，纵向滑板11可相对基座4轴向上下位移。在本发明中，该竖直传动机构2为伺服油缸，当然，在其它的实施方式中，竖直传动机构2也可以为其它直线执行机构如齿轮齿条机构、丝杠机构等，只要能带动纵向滑板11轴向位移即可，在此不作限制。伺服油缸上连接有压力传感器，该压力传感器用于感测纵向滑板11提升工件101所需的卸料力的数值。

卸料方筒12连接在纵向滑板11的下端，其一端通过销轴121连接有卸料块13，其另一端连接水平传动机构3。在本发明中，请参阅图2、3所示，纵向滑板11的下端连接有底板14，所述底板14的下端连接有压板15，所述压板15与所述底板14之间形成有滑槽16，所述卸料方筒12的上端两侧凸设有卡棱21，所述卸料方筒12通过其卡棱21可水平移动地连接在所述滑槽16内。该卸料方筒12在水平传动机构3的带动下，沿滑槽16水平移动，从而带动其一端的卸料块13水平移动，以使卸料块13移动至大型立式旋压机10的工件101下方的卸料环102下端面。在本实施例中，该水平传动机构3包括滚珠丝杠31和连接在所述滚珠丝杠31一端的伺服电机32，所述滚珠丝杠31与所述卸料方筒12相连，所述纵向滑板11的下端连接有电机支座17，所述伺服电机32连接在所述电机支座17上。

进一步的，所述用于大型立式旋压机的卸料装置1还包括控制系统，所述控制系统分别电连接所述竖直传动机构2和所述水平传动机构3，也即，伺服油缸和水平传动机构3的伺服电机32通过控制系统控制其开启或关闭。

另外，本发明在纵向滑板11的一侧设有光栅尺5，所述光栅尺5电连接所述控制系统，光栅尺5用于将纵向滑板11轴向移动的高度位置反馈给控制系统；在卸料方筒12的一侧设有限位开关6，所述限位开关6电连接所述控制系统，限位开关6用于将卸料方筒12水平移动的位置反馈给控制系统。

本发明卸载大型立式旋压机10上的工件101的过程如下：首先，开启水平传动机构3的伺服电机32，伺服电机32驱动滚珠丝杠31旋转，卸料方筒12在滚珠丝杠31的带动下，相对纵向滑板11水平移动，并慢慢靠近大型立式旋压机10的工件101，当卸料方筒12的卸料块13移动至大型立式旋压机10的工件101下方的卸料环102下端面时，限位开关6发出信号，停止伺服电机32；此时，开启竖直传动机构2，伺服油缸将带动纵向滑板11轴向向上移动，从而带动卸料方筒12轴向向上移动，卡设在卸料环102下端面的卸料块13上移，从而带动工件101从大型立式旋压机10的下部移至上部，当工件101到达指定位置后，光栅尺5反馈信号，停止竖直传动机构2，此时用天车将工件101吊走。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置1，卸料方筒12的水平移动以及纵向滑板11的轴向移动均采用控制系统进行控制，并且纵向滑板11的轴向位移和卸料方筒12的水平位移可分别通过光栅尺5和限位开关6进行位置反馈，从而可准确控制该卸料装置的卸料块13和纵向滑板11移动的位置，以精准控制卸料位置。

另外，如图4所示，在本发明中，卸料块13与卸料方筒12之间是通过一连接轴122相连的，连接在卸料块13和卸料方筒12之间的销轴121可对本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置1在卸料过程中起到过载保护功能，以对工件101起到很好的安全保护作用，当卸料块13的卸料力大小超出设定值时，销轴121会被剪断，卸料块13以连接轴122为轴转动至卸料方筒12的下方，其脱离与卸料环102的接触，从而有效保护了工件101不受损坏。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料装置，能够将大型立式旋压机10上的工件101安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度，其卸料功能更加合理、可靠和安全。

实施方式2

本发明还提供一种用于大型立式旋压机的卸料方法，所述用于大型立式旋压机的卸料方法采用实施方式1的用于大型立式旋压机的卸料装置1，所述用于大型立式旋压机的卸料方法包括如下步骤：

a)提供多个用于大型立式旋压机的卸料装置1，将多个所述用于大型立式旋压机的卸料装置1沿大型立式旋压机10的圆周方向均匀设置；

b)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置1的水平传动机构3，所述用于大型立式旋压机的卸料装置1的卸料方筒12在所述水平传动机构3的带动下向所述大型立式旋压机10的方向水平移动；

c)在连接于所述卸料方筒12一端的卸料块13移动至所述大型立式旋压机10的工件101下端的状态下，停止所述水平传动机构3；

d)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置1的竖直传动机构2，所述用于大型立式旋压机的卸料装置1的纵向滑板11在所述竖直传动机构2的驱动下带动所述卸料方筒12轴向向上移动。

具体是，本实施方式2的用于大型立式旋压机的卸料装置1的结构、工作原理和有益效果与实施方式1的用于大型立式旋压机的卸料装置1相同，在此不再赘述。

如图5所示，本发明的所述用于大型立式旋压机的卸料装置1为三个，三个所述用于大型立式旋压机的卸料装置1沿所述大型立式旋压机10的圆周方向均匀分布。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料方法的卸料具体过程如下：首先，将三个用于大型立式旋压机的卸料装置1沿大型立式旋压机10的圆周方向均匀分布，此时，通过控制系统开启每个用于大型立式旋压机的卸料装置1水平传动机构3的伺服电机32，伺服电机32驱动滚珠丝杠31旋转，卸料方筒12在滚珠丝杠31的带动下，相对纵向滑板11水平移动，并慢慢靠近大型立式旋压机10的工件101，当卸料方筒12的卸料块13移动至大型立式旋压机10的工件101下方的卸料环102下端面时，限位开关6发出信号，控制系统驱动伺服电机32停止工作；当三个用于大型立式旋压机的卸料装置1中的卸料块13全部到位后，开启竖直传动机构2，伺服油缸将带动纵向滑板11轴向向上移动，从而带动卸料方筒12轴向向上移动，卡设在卸料环102下端面的卸料块13上移，从而带动工件101从大型立式旋压机10的下部移至上部，当工件101到达指定位置后，光栅尺5反馈信号，控制系统驱动竖直传动机构2停止工作，此时用天车将工件101吊走。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料方法，其所采用的用于大型立式旋压机的卸料装置1的卸料方筒12的水平移动以及纵向滑板11的轴向移动均通过控制系统进行控制，并且纵向滑板11的轴向位移和卸料方筒12的水平位移可分别通过光栅尺5和限位开关6进行位置反馈，从而可准确控制该卸料装置的卸料块13和纵向滑板11移动的位置，以精准控制卸料位置。

另外，如图4所示，在本发明中，卸料块13与卸料方筒12之间是通过一连接轴122相连的，连接在卸料块13和卸料方筒12之间的销轴121可对用于大型立式旋压机的卸料装置1在卸料过程中起到过载保护功能，以对工件101起到很好的安全保护作用，当卸料块13的卸料力大小超出设定值时，销轴121会被剪断，卸料块13以连接轴122为轴转动至卸料方筒12的下方，其脱离与卸料环102的接触，从而有效保护了工件101不受损坏。

本发明的用于大型立式旋压机的卸料方法，能够将大型立式旋压机10上的工件101安全、平稳地取下，并且不影响旋压机设备的精度，其卸料功能更加合理、可靠和安全。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述用于大型立式旋压机的卸料装置包括：

纵向滑板，其上端连接有竖直传动机构，所述纵向滑板通过所述竖直传动机构可轴向移动地设置在所述大型立式旋压机的一侧；

卸料方筒，其一端通过连接轴可转动地连接有卸料块，其另一端连接有水平传动机构，所述卸料方筒通过所述水平传动机构可水平移动地连接在所述纵向滑板的下方，其中，所述卸料块通过销轴连接在所述卸料方筒的一端。

2.如权利要求1所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述纵向滑板的下端连接有底板，所述底板的下端连接有压板，所述压板与所述底板之间形成有滑槽，所述卸料方筒的上端两侧凸设有卡棱，所述卸料方筒通过其卡棱可水平移动地连接在所述滑槽内。

3.如权利要求1所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述水平传动机构包括滚珠丝杠和连接在所述滚珠丝杠一端的伺服电机，所述滚珠丝杠与所述卸料方筒相连，所述纵向滑板的下端连接有电机支座，所述伺服电机连接在所述电机支座上。

4.如权利要求1所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述竖直传动机构为伺服油缸，所述伺服油缸上设有压力传感器。

5.如权利要求1所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述用于大型立式旋压机的卸料装置还包括控制系统，所述控制系统分别电连接所述竖直传动机构和所述水平传动机构。

6.如权利要求5所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述纵向滑板的一侧设有光栅尺，所述光栅尺电连接所述控制系统。

7.如权利要求5所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，其特征在于，所述卸料方筒的一侧设有限位开关，所述限位开关电连接所述控制系统。

8.一种用于大型立式旋压机的卸料方法，其特征在于，所述用于大型立式旋压机的卸料方法采用如权利要求1～7中任一项所述的用于大型立式旋压机的卸料装置，所述用于大型立式旋压机的卸料方法包括如下步骤：

a)提供多个用于大型立式旋压机的卸料装置，将多个所述用于大型立式旋压机的卸料装置沿大型立式旋压机的圆周方向均匀设置；

b)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置的水平传动机构，所述用于大型立式旋压机的卸料装置的卸料方筒在所述水平传动机构的带动下向所述大型立式旋压机的方向水平移动；

c)在连接于所述卸料方筒一端的卸料块移动至所述大型立式旋压机的工件下端的状态下，停止所述水平传动机构；

d)开启所述用于大型立式旋压机的卸料装置的竖直传动机构，所述用于大型立式旋压机的卸料装置的纵向滑板在所述竖直传动机构的驱动下带动所述卸料方筒轴向向上移动。

9.如权利要求8所述的用于大型立式旋压机的卸料方法，其特征在于，所述用于大型立式旋压机的卸料装置为三个，三个所述用于大型立式旋压机的卸料装置沿所述大型立式旋压机的圆周方向均匀分布。