CN107932033B - 全自动锚链压档机及压档方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动锚链压档机，包括机身，机身上设置有压档机构和锚链支撑结构，压档机构上设有横向胎具，锚链支撑结构上设有纵向胎具，压档机构包含压档箱、安装在压档箱上的压档盖、压档直线模组、液压缸、磁栅尺、第一接近开关和U型安装架，所述压档箱位于机身上，液压缸位于压档箱内，液压缸的活塞与压档盖连接，横向胎具安装在压档盖上，磁栅尺读头与U型安装架连接，磁栅尺的磁条安装在机身上。本发明通过磁栅尺与接近开关建立锚链压档位移坐标系，接近开关位置为零点，磁栅尺实时采集位移值进行有效监控，利用线性滑轨对其压档过程进行高精度的导向，采用液压缸与直线模组配合驱动有效的实现液压缸活塞的快进快退，工进工退。

Description

全自动锚链压档机及压档方法

技术领域

本发明涉及全自动锚链压档机及压档方法，属于压锚领域。

背景技术

锚链被广泛应用于各类船舶、军舰、起重、港口建设等领域。但是，长期以来对锚链性能的研究很少，同时对锚链生产过程的研究更少，使得锚链行业仍处于粗放型生产阶段，产品科技含量低，科技附加值低，利润率低，市场竞争力不足。锚链的制造工序大致如下：下料→弯环→闪光对焊→去刺→压横档→手焊横档→热处理→滚抛→拉力试验→终检→油漆入库。压档机是锚链生产链中的关键设备，是提高锚链拉伸强度的重要保障，高度自动化的锚链压档机，能够减少生产过程时间，大大提高锚链生产效率。

现阶段国内的锚链压档机还处于人工辅助阶段，绝大多数锚链压档机都需要人工手动操作或协助，如判断锚链放置位置，判断锚链预压位置，判断锚链压档位置等，未能实现自动化；而且现阶段锚链压档机的控制精度不高，大多依靠工人的经验来判断，未采用传感器等高精度自动化程度高的设备。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全自动锚链压档机及压档方法，通过磁栅尺与接近开关建立锚链压档位移坐标系，接近开关位置为零点，磁栅尺实时采集位移值进行有效监控，利用线性滑轨对其压档过程进行高精度的导向，采用液压缸与直线模组配合驱动有效的实现液压缸活塞的快进快退，慢进慢退。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的全自动锚链压档机，包括机身，所述机身上设置有压档机构和锚链支撑结构，所述压档机构上设有横向胎具，所述锚链支撑结构上设有纵向胎具，所述压档机构包含压档箱、安装在压档箱上的压档盖、压档直线模组、液压缸、磁栅尺、第一接近开关和U型安装架，所述压档箱位于机身上，压档直线模组位于压档箱的底部，压档直线模组与机身连接，液压缸位于压档箱内，液压缸的活塞与压档盖连接，液压缸固定在机身上，横向胎具安装在压档盖上，U型安装架为U型块，与压档箱底部连接，磁栅尺读头与U型安装架连接，磁栅尺的磁条安装在机身上，第一接近开关安装在机身上，其所在位置设置为压档位移零点；所述锚链支撑结构包含支撑箱、支撑导向组件、支撑直线模组和第二接近开关，所述锚链支撑结构支撑箱位于机身上，支撑导向组件、支撑直线模组均安装在锚链支撑结构支撑箱的侧面，第二接近开关安装在纵向胎具上，其所在位置为锚链下降位置零点。

作为优选，所述压档直线模组包含压档电机、压档丝杆和压档滑块，所述压档电机安装在机身上，压档丝杆为T型丝杆，压档滑块与压档丝杆配合，压档滑块固定在压档箱上，通过压档电机带动压档丝杆旋转，进而压档滑块移动，从而带动压档箱移动。

作为优选，所述压档箱的侧面设有若干组导向机构，所述导向机构包含导向滑轨和导向滑块，所述导向滑轨固定在压档箱上，导向滑块位于机身上。

作为优选，所述支撑导向组件包含支撑导轨和支撑滑块，所述支撑导轨固定在机身上，支撑滑块固定在锚链支撑结构支撑箱上。

作为优选，所述支撑直线模组包含支撑电机、支撑丝杠和支撑滑块，所述支撑电机与支撑丝杠连接，支撑电机位于机身上，支撑丝杠与支撑滑块配合，通过支撑电机带动支撑滑块移动，从而带动锚链支撑结构支撑箱上下移动。

一种上述的全自动锚链压档机的压档方法，包括以下步骤：

(1)根据锚链的尺寸，替换安装对应的横向胎具与纵向胎具，同时设置压档机工作参数：横向胎具等候位置，横向胎具预夹位置，横向胎具压档位置，纵向胎具等待位置，纵向胎具工作位置，锚链压档时间m秒钟，每个工位等待时间n秒钟，压档速度为V₁mm/s，快速进退速度为V₂mm/s；

(2)按下“运行”按钮，支撑直线模组的电机转动，纵向胎具向上移动，移动到纵向胎具等待位置时停止，然后锚链输送装置将锚链从压档机上方慢慢的往下放置，当锚链碰到纵向胎具时，即到达所需位置，纵向胎具中的第二接近开关发送信号，锚链输送机停止输送；

(3)收到第二接近开关信号n秒钟后，由液压缸前后腔油路上的电磁阀控制，使其前后腔通油箱，压档直线模组的电机转动，以V₂mm/s的速度将横向胎具由等候位置快速运行到所设定的预夹位置，到达预夹位置后发出信号；

(4)收到预夹位置信号n秒钟后，横档输送装置将横档输送到锚链中间位置并发送信号；

(5)收到横档输送装置信号n秒钟后，液压缸切换到伺服阀控制，伺服阀让液压缸活塞以V₁mm/s的速度向前运行，同时压档直线模组的电机切换到力矩保持驱动模式，让压档直线模组的电机始终保持一定的正压力，当横向胎具运行到压档位置时，停止驱动；

(6)到达压档位置m秒钟后，压档成型，发出信号，液压缸再切换为电磁阀控制，使液压缸前后腔通油箱，压档直线模组的电机转动，以V₂mm/s的速度将横向胎具由压档位置快速运行到等候位置，到达等候位后，一次锚链压档结束。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明使用直线模组与液压缸联合结构，直线模组适合小压力快速运行，液压缸适合大压力慢速进给，进而实现活塞杆的灵活运行——快进、快退、工进、工退。结合实际情况，等候位置到预夹位置采用快速进给，预夹位置到压档位置采用慢速进给，合理配速，节约时间，提高工作效率。

(2)本发明在压档箱两侧安装有压档滑轨，压档箱进给过程中滑轨提供高精度的导向，有效的防止了活塞杆的偏移，提高了压档机使用寿命，确保压档过程中锚链受力均匀，进而提高锚链压档精度。

(3)本发明在压档箱底部安装有磁栅尺，第一接近开关，第二接近开关。第一接近开关为锚链压档位移坐标系零点，磁栅尺可以实时读取压档箱的运行位置，即可以设定预夹位置与压档位置；同时，在纵向胎具中间安装有第二接近开关，当锚链与纵向胎具接触时，第二接近开关可以发出信号，确定锚链安放位置。以上磁栅尺，第一接近开关，第二接近开关等元件都能够有效提高锚链压档机的自动化运行程度。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明装置的机身示意图。

图3为本发明装置的压档机构示意图。

图4为本发明装置的压档机构示意图的局部放大图1-1。

图5为本发明装置的锚链支撑机构示意图。

图6为本发明装置的压档方法流程图。

其中：1—机身，2—机身上盖板，3—压档机构，31—压档箱，32—压档盖，33—压档导向组件，331—压档滑轨I，332—压档滑轨II，333—压档滑轨III，334—压档滑轨IV，34—压档直线模组，35—液压缸，36—磁栅尺，361—磁栅尺读头，362—磁条，37—第一接近开关，38—U型安装架，4—锚链支撑机构，41—支撑箱，42—支撑导向组件，421—支撑滑轨I，422—支撑滑轨II，43—支撑直线模组，44—第二接近开关，5—横向胎具，6—纵向胎具。

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5所示，本发明的一种全自动锚链压档机，包含机身1，机身上盖板2，压档机构3，锚链支撑机构4，横向胎具5和纵向胎具6。所述机身1整体呈凹形，其右端凸起部分内部掏空，留下前后右三个侧面，同时三侧面顶端均布地开有螺纹孔，与机身上盖板2连接。机身1右端底部中间位置开有矩形槽I，通过螺钉将压档直线模组34安装于该矩形槽I内，同时侧边位置开有矩形槽II用于安装磁栅尺36的磁条362，且旁边开有螺纹孔用于安装第一接近开关37；机身1右端右侧面开有圆形凹槽且槽内开有螺纹孔，用于安装液压缸35，且右侧面中间位置开有矩形通孔，方便液压缸35的进油管安装使用，并且右侧面顶端开有矩形凹槽，用于油管的走线，前后两个侧面分别沿中心线平行对称开有矩形槽III、矩形槽IV、矩形槽V、矩形槽VI且槽内开有螺纹孔，压档导向组件33的压档滑轨I 331、压档滑轨II 332、压档滑轨III 333和压档滑轨IV 334分别通过螺钉安装在矩形槽III、矩形槽IV、矩形槽V、矩形槽VI内。

在本发明中，所述机身1中间部分开有矩形通孔，矩形通孔前后两个侧面分别在中心线位置开有矩形槽VII和矩形槽VIII且槽内开有螺纹孔，矩形槽VII和矩形槽VIII内分别通过螺钉安装有支撑导向组件的支撑滑轨I和支撑滑轨II，同时右侧面中心线位置也开有矩形槽IX与螺纹孔，槽内通过螺钉安装有支撑直线模组43；所述机身1左端凸起部分向机身外侧掏空，留下前后右三个侧面，其前后两个面呈梯形越靠近右侧面宽越大，起到加强筋作用，同时其右侧面沿中心线对称开有螺纹孔用于安装横向胎具5；考虑到机身1整体重量，将机身1底座掏空，呈拱门型。所述机身上盖板2为矩形薄板，通过螺钉固定在机身1上。

在本发明中，所述压档机构3主要包括压档箱31，压档盖32，压档导向组件33，压档直线模组34，液压缸35，磁栅尺36，第一接近开关37和U型安装架38。压档箱31由四块矩形钢板焊接而成，左右两侧面沿中心线对称开有四组螺纹孔，通过螺钉分别与压档导向组件33的压档滑轨I 331、压档滑轨II 332、压档滑轨III 333和压档滑轨IV334的滑块连接，底部中心线上开有一组螺纹孔，通过螺钉与压档直线模组34的滑块连接；压档盖32为矩形钢板，一面开有圆形凸台且凸台中开有螺纹孔，另一面中间位置与外边缘位置也均布地开有螺纹孔，压档盖32通过螺钉安装在压档箱31前端；液压缸35为圆柱形，液压缸35的活塞与压档盖31通过螺钉连接；U型安装架38为U型块，中间部位开有螺纹孔，通过螺钉与压档箱31底部连接，其中一侧面靠下位置开有两螺纹孔；磁栅尺36的磁栅尺读头361通过螺钉与U型安装架38连接。

在本发明中，所述锚链支撑机构4主要包括支撑箱41，支撑导向组件42，支撑直线模组43和第二接近开关44。支撑箱41为矩形箱体，由两种不同尺寸矩形钢板焊接而成，支撑箱41端面开有圆形通孔和螺纹孔，支撑箱41前后右三侧面中心线上开有三组螺纹孔，通过螺钉分别与支撑导向组件42的支撑滑轨I 421和支撑滑轨II 422的滑块、支撑直线模组43的滑块连接固定；第二接近开关44为外螺纹型，安装于纵向胎具6内。

在本发明中，所述横向胎具5与纵向胎具6，形状均为台阶型，上方台阶中间挖有半圆通孔，不同圆半径对应不同规格锚链，下方台阶对称开有螺纹孔；两者不同的是，纵向胎具6中开有螺纹孔，用于安装第二接近开关44，且纵向胎具6长度较短；横向胎具5有两个，一个与压档盖32通过螺钉连接，另一个与机身1左端右侧面通过螺钉连接，纵向胎具6通过螺钉与支撑箱41连接。

以压档直径为100mm的锚链为例对本发明装置做进一步说明，如图6所示。

(1)根据锚链的尺寸，直径为100mm，安装对应的横向胎具5与纵向胎具6，同时设置压档机工作参数：横向胎具等候位置数值为0mm，横向胎具预夹位置位置为30mm，横向胎具压档位置为90mm，纵向胎具等候位置0mm，纵向胎具工作位置10mm，锚链压档时间为10秒钟，每个工位等待时间2秒钟，压档速度5mm/s，快速进退速度40mm/s。

(2)按下“运行”按钮，支撑直线模组43的电机转动，纵向胎具6由纵向胎具等待位置0mm移动到纵向胎具工作位置10mm处停止，然后锚链输送装置将锚链从压档机上方慢慢的往下放置，当锚链碰到纵向胎具6时，即到达所需位置，纵向胎具6中的第二接近开关44发送信号，锚链输送机停止输送。

(3)收到第二接近开关44的信号2秒钟后，由液压缸3前后腔油路上的电磁阀控制，使其前后腔通油箱，压档直线模组34的电机转动，以40mm/s的速度将横向胎具5由等候位置0mm处快速运行到所设定的预夹位置30mm处，到达预夹位置后发出信号。

(4)收到预夹位置信号2秒钟后，横档输送装置将横档输送到锚链中间位置并发送信号。

(5)收到横档输送装置信号2秒钟后，液压缸3切换到伺服阀控制，伺服阀让液压缸35的活塞以5mm/s的速度向前运行，同时压档直线模组34的电机切换到力矩保持驱动模式，让压档直线模组34的电机始终保持一定的正压力，当横向胎具5运行到压档位置90mm时，停止驱动。

(6)到达压档位置10秒钟后，压档成型，发出信号，液压缸3再切换为电磁阀控制，使液压缸3前后腔通油箱，压档直线模组34的电机转动，以40mm/s的速度将横向胎具5由压档位置90mm快速运行到等候位置0mm处。到达等候位后，一次锚链压档结束。

Claims (6)

1.一种全自动锚链压档机，其特征在于：包括机身，所述机身上设置有压档机构和锚链支撑结构，所述压档机构上设有横向胎具，所述锚链支撑结构上设有纵向胎具，所述压档机构包含压档箱、安装在压档箱上的压档盖、压档直线模组、液压缸、磁栅尺、第一接近开关和U型安装架，所述压档箱位于机身上，压档直线模组位于压档箱的底部，压档直线模组与机身连接，液压缸位于压档箱内，液压缸的活塞与压档盖连接，液压缸固定在机身上，横向胎具安装在压档盖上，U型安装架为U型块，与压档箱底部连接，磁栅尺读头与U型安装架连接，磁栅尺的磁条安装在机身上，第一接近开关安装在机身上，其所在位置设置为压档位移零点；所述锚链支撑结构包含支撑箱、支撑导向组件、支撑直线模组和第二接近开关，所述锚链支撑结构支撑箱位于机身上，支撑导向组件、支撑直线模组均安装在锚链支撑结构支撑箱的侧面，第二接近开关安装在纵向胎具上，其所在位置为锚链下降位置零点。

2.根据权利要求1所述的全自动锚链压档机，其特征在于：所述压档直线模组包含压档电机、压档丝杆和压档滑块，所述压档电机安装在机身上，压档丝杆为T型丝杠，压档滑块与压档丝杆配合，压档滑块固定在压档箱上，通过压档电机带动压档滑块移动，从而带动压档箱移动。

3.根据权利要求1所述的全自动锚链压档机，其特征在于：所述压档箱的侧面设有若干组导向机构，所述导向机构包含导向滑轨和导向滑块，所述导向滑轨固定在压档箱上，导向滑块位于机身上。

4.根据权利要求1所述的全自动锚链压档机，其特征在于：所述支撑导向组件包含支撑导轨和支撑滑块，所述支撑导轨固定在机身上，支撑滑块固定在锚链支撑结构支撑箱上。

5.根据权利要求1所述的全自动锚链压档机，其特征在于：所述支撑直线模组包含支撑电机、支撑丝杠和支撑滑块，所述支撑电机与支撑丝杠连接，支撑电机位于机身上，支撑丝杠与支撑滑块配合，通过支撑电机带动支撑滑块移动，从而带动锚链支撑结构支撑箱上下移动。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的全自动锚链压档机的压档方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据锚链的尺寸，替换安装对应的横向胎具与纵向胎具，同时设置压档机工作参数：横向胎具等候位置，横向胎具预夹位置，横向胎具压档位置，纵向胎具等待位置，纵向胎具工作位置，锚链压档时间m秒钟，每个工位等待时间n秒钟，压档速度为V₁mm/s，快速进退速度为V₂mm/s；

(2)按下“运行”按钮，支撑直线模组的电机转动，纵向胎具向上移动，移动到纵向胎具等待位置时停止，然后锚链输送装置将锚链从压档机上方慢慢的往下放置，当锚链碰到纵向胎具时，即到达所需位置，纵向胎具中的第二接近开关发送信号，锚链输送机停止输送；

(3)收到第二接近开关信号n秒钟后，由液压缸前后腔油路上的电磁阀控制，使其前后腔通油箱，压档直线模组的电机转动，以V₂mm/s的速度将横向胎具由等候位置快速运行到所设定的预夹位置，到达预夹位置后发出信号；

(4)收到预夹位置信号n秒钟后，横档输送装置将横档输送到锚链中间位置并发送信号；

(5)收到横档输送装置信号n秒钟后，液压缸切换到伺服阀控制，伺服阀让液压缸活塞以V₁mm/s的速度向前运行，同时压档直线模组的电机切换到力矩保持驱动模式，让压档直线模组的电机始终保持一定的正压力，当横向胎具运行到压档位置时，停止驱动；

(6)到达压档位置m秒钟后，压档成型，发出信号，液压缸再切换为电磁阀控制，使液压缸前后腔通油箱，压档直线模组的电机转动，以V₂mm/s的速度将横向胎具由压档位置快速运行到等候位置，到达等候位后，一次锚链压档结束。