CN107932935A - 一种钢管脱模机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管脱模机，包括芯模夹紧机构、前支撑架、抱夹脱模机构、移动支架、芯模尾架、脱模机框架、齿条、丝杆、直线滑轨、尾支撑架、控制器；所述脱模机框架前端设有夹紧架、夹紧座、前支撑架，所述夹紧座两侧设有芯模夹紧机构；所述脱模机框架侧边上设有直线滑轨、内侧面设有齿条；所述直线滑轨上依次设有抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架和芯模尾架；所述抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架、芯模尾架下方分别设有齿轮、伺服电机和位移传感器；所述抱紧脱模机构上设有控制器，所述控制器内设有控制程序；本发明自动化脱模，脱模效率高速度快，适合批量脱模，脱模质量好；适用范围宽。

Description

一种钢管脱模机

技术领域

本发明属于脱模领域，具体涉及一种钢管脱模机。

背景技术

随着玻璃钢管材的广泛应用，其生产与制造技术也在不断完善，对玻璃钢管材的脱模方法，已有多种，通常采用的脱模方法有：手动脱模法、机械脱模法、气压法。其中的机械脱模通常用丝杆装置、卷扬机或吊车等机械设备的牵引力来拉动模具，使之完成脱模工序。如采用芯模缠绕而成的复合材料管材，可将其芯模一端设法与脱模专用设备尾座相连接，并对复合材料管材制品定位，用尾座丝杆的牵引力将芯模匀速拉出与复合材料管材制品相分离，完成脱模工作；又如在复合材料成型模具上设置有可装卸丝杆顶升装置，一般由丝杆、顶块、连接片、支架和手柄杆组成。脱模时转动手柄杆，使丝杆向上升起，带动顶块对复合材料制品施加顶力，随着顶块部位升高，使复合材料制品脱开模具部位逐渐扩大，再设法施以适当的辅助撬力，即可将复合材料制品顺利地脱离成型模具，虽然脱模方法和设备很多，但真正高效、自动化、节约成本的却不多，不能满足大型管材大批量生产要求。这样就使得每次脱模成本高、耗时长，野蛮脱模操作，会导致产品或者芯模损坏，也会给操作人员带来安全隐患，给产品造成质量隐患。

发明内容

本发明目的是提供一种钢管脱模机，解决了现有技术中的缺陷。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种钢管脱模机，针对现有技术中的不足，设计自动化的缠绕脱模机，使用伺服电机、芯模夹紧架与抱夹脱模机构，沿齿条平衡移动式脱模，脱模效率和速度大幅提高，适合批量脱模，保证操作人员和周围工作人员的安全，脱模质量好。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种钢管脱模机，包括芯模夹紧机构、前支撑架、抱夹脱模机构、移动支架、芯模尾架、脱模机框架、伺服电机、气缸、油压缸、齿条、气缸弹簧、丝杆、直线滑轨、直线轴承、齿轮、尾支撑架、左抱爪、右抱爪、玻璃钢管、芯模、尾中心轴、夹紧座、夹紧架、控制器、支撑脚、固定脚，其特征在于：所述脱模机框架为金属型材焊接而成的矩形框体，所述脱模机框架前端设置有夹紧架，所述夹紧架上装配有夹紧座，所述脱模机框架与夹紧架之间垂直焊接固定有机头板，所述机头板内侧装配有前支撑架，所述夹紧座两侧设置有芯模夹紧机构，所述芯模夹紧机构一侧固定设置有气缸，所述气缸通过横轴和活塞驱动油压缸，所述芯模夹紧机构另一侧设置有联动的夹紧盖板，所述夹紧座上设置有半圆形凹槽，所述夹紧盖板下方也设置有半圆形凹槽，通过夹紧座上和夹紧盖板下的二组半圆形凹槽夹紧芯模；所述脱模机框架上方两侧边上螺接固定设置有直线滑轨，所述脱模机框架内侧面左侧固定设置有齿条，右侧设置有活动线槽；所述脱模机框架上的直线滑轨上从机头板至尾端依次滑动卡接设置有抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架和芯模尾架；所述抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架、芯模尾架的下方分别固定设置有齿轮、伺服电机和位移传感器，所述齿轮与齿条啮合连接，所述伺服电机驱动齿轮沿所述齿条滚动，并分别带动抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架和芯模尾架在所述直线滑轨上前后移动；所述前支撑架、移动支架上装配有芯模，所述芯模外部缠绕有玻璃钢管；所述抱紧脱模机构上设置有控制器，所述控制器与伺服电机、位移传感器、气缸、油压缸、电源电气信号连接；所述控制器内设置有控制程序，通过控制器中的控制程序对缠绕玻璃钢管脱模机自动脱模运行。

可选的，所述抱紧脱模机构包括抱紧座、左抱爪、右抱爪、丝杆、气缸弹簧、驱动电机；所述抱紧座下方设置有伺服电机、齿轮和滑动组件，所述滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接；所述抱紧座上方左右对称滑动设置有左抱爪和右抱爪，所述左抱爪和右抱爪通过驱动电机和丝杆驱动分开或合拢，所述左抱爪和右抱爪上设置有气缸弹簧，所述气缸弹簧用于缓解左抱爪与右抱爪合拢时的夹紧力。

可选的，所述移动支架包括二组升降架、滑动组件、伺服电机、齿轮和底座；二组升降架前后固定连接在移动支架的底座上，并通过滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接，所述伺服电机驱动齿轮与齿条啮合连接；所述升降架通过气缸、直线轴承和导柱带动二个V形架同步上升或者下降，二组升降架可分别升降支撑芯模或玻璃钢管。

可选的，所述尾支撑架包括底板、伺服电机、齿轮、升降架、固定座和气缸；所述伺服电机和齿轮位于底板下方，所述齿轮与齿条啮合连接，所述底板下方设置有滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接；所述升降架通过气缸、直线轴承和导柱驱动V形架上升或者下降，所述固定座上沿轴向设置有气缸和导柱，所述气缸通过活塞与芯模尾架固定连接，并通过气缸移动尾支撑架和芯模尾架之间的距离，从而控制尾中心轴与芯模的固定与分离。

本发明的工作原理为：所述伺服电机与加减速机配合作为动力源，保证各部件正常运转，油压缸起脱膜时补充动力，由于玻璃钢管与芯模结合的比较紧，要将产品脱下来比较困难；左右抱爪的执行动作是由丝杆机构完成的，利用左右旋转丝杆和丝杆组件，同时控制左右抱爪张开和合拢；因为芯模夹紧后中心有上下左右的偏离，用左右的弹簧气缸和上下的弹簧气缸来弥补偏离中心，以免在对位、夹紧时对芯模造成损坏；每次只要将芯模的规格输入到控制器系统中，各部件在控制器高控下就位于初始位置，通过行吊将芯模和玻璃钢管吊装到位后，启动脱模程序，整个脱模运行自动开始作业，自动化完成整体脱膜操作。

通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：设计自动化的缠绕脱模机，使用伺服电机、芯模夹紧架与抱夹脱模机构，沿齿条平衡移动式脱模，脱模效率和速度大幅提高，适合批量脱模，保证操作人员和周围工作人员的安全，脱模质量好；适用范围宽，一机多用，对于企业产品换型加工，产品多元化具有很大的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例所公开的一种钢管脱模机轴侧示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种钢管脱模机俯视图示意图；

图3为本发明实施例所公开的一种钢管脱模机AA向剖视图示意图；

图4为本发明实施例所公开的一种钢管脱模机B处放大示意图。

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。

根据图1、图2、图3和图4，本发明提供了一种钢管脱模机，包括芯模夹紧机构1、前支撑架2、抱夹脱模机构3、移动支架4、芯模尾架5、脱模机框架6、伺服电机7、气缸8、油压缸9、齿条10、气缸弹簧11、丝杆12、直线滑轨13、直线轴承14、齿轮15、尾支撑架16、左抱爪17、右抱爪18、玻璃钢管19、芯模20、尾中心轴21、夹紧座22、夹紧架23、控制器24、支撑脚25、固定脚26。

所述脱模机框架6为金属型材焊接而成的矩形框体，所述脱模机框架6前端设置有夹紧架23，所述夹紧架23上装配有夹紧座22，所述脱模机框架6与夹紧架23之间垂直焊接固定有机头板，所述机头板内侧装配有前支撑架2，所述夹紧座22两侧设置有芯模夹紧机构1，所述芯模夹紧机构1一侧固定设置有气缸8，所述气缸8通过横轴和活塞驱动油压缸9，所述芯模夹紧机构1另一侧设置有联动的夹紧盖板，所述夹紧座22上设置有半圆形凹槽，所述夹紧盖板下方也设置有半圆形凹槽，通过夹紧座22上和夹紧盖板下的二组半圆形凹槽夹紧芯模20；所述脱模机框架6上方两侧边上螺接固定设置有直线滑轨13，所述脱模机框架6内侧面左侧固定设置有齿条10，右侧设置有活动线槽；所述脱模机框架6上的直线滑轨13上从机头板至尾端依次滑动卡接设置有抱紧脱模机构1、移动支架4、尾支撑架16和芯模尾架5；所述抱紧脱模机构3、移动支架4、尾支撑架16、芯模尾架5的下方分别固定设置有齿轮15、伺服电机7和位移传感器，所述齿轮15与齿条10啮合连接，所述伺服电机7驱动齿轮15沿所述齿条10滚动，并分别带动抱紧脱模机构3、移动支架4、尾支撑架16和芯模尾架5在所述直线滑轨13上前后移动；所述前支撑架2、移动支架4上装配有芯模20，所述芯模20外部缠绕有玻璃钢管19；所述抱紧脱模机构3上设置有控制器24，所述控制器24与伺服电机7、位移传感器、气缸8、油压缸9、电源电气信号连接；所述控制器24内设置有控制程序，通过控制器24中的控制程序对缠绕玻璃钢管脱模机自动脱模运行。

所述抱紧脱模机构3包括抱紧座22、左抱爪17、右抱爪18、丝杆12、气缸弹簧11、驱动电机；所述抱紧座22下方设置有伺服电机7、齿轮15和滑动组件，所述滑动组件与直线滑轨13定位滑动卡接；所述抱紧座22上方左右对称滑动设置有左抱爪17和右抱爪18，所述左抱爪17和右抱爪18通过驱动电机和丝杆12驱动分开或合拢，所述左抱爪17和右抱爪18上设置有气缸弹簧11，所述气缸弹簧11用于缓解左抱爪17与右抱爪18合拢时的夹紧力。

所述移动支架4包括二组升降架、滑动组件、伺服电机7、齿轮15和底座；二组升降架前后固定连接在移动支架4的底座上，并通过滑动组件与直线滑轨13定位滑动卡接，所述伺服电机7驱动齿轮15与齿条10啮合连接；所述升降架通过气缸8、直线轴承和导柱带动二个V形架同步上升或者下降，二组升降架可分别升降支撑芯模20或玻璃钢管19。

所述尾支撑架16包括底板、伺服电机7、齿轮15、升降架、固定座和气缸8；所述伺服电机7和齿轮15位于底板下方，所述齿轮15与齿条10啮合连接，所述底板下方设置有滑动组件与直线滑轨13定位滑动卡接；所述升降架通过气缸8、直线轴承和导柱驱动V形架上升或者下降，所述固定座上沿轴向设置有气缸8和导柱，所述气缸8通过活塞与芯模尾架5固定连接，并通过气缸8移动尾支撑架16和芯模尾架5之间的距离，从而控制尾中心轴21与芯模20的固定与分离。

所述芯模尾架5通过导柱和活塞与尾支撑架16固定连接，所述芯模尾架16下方设置有滑动组件，所述滑动组件与直线滑轨13定位滑动卡接，所述芯模尾架5前部固定设置有尾中心轴21，所述尾中心轴21与芯模20同轴设置。

所述夹紧架23为方形金属型材框架，所述夹紧架23下方螺接固定设置有底板，所述底板上设置有多个螺孔，所述底板与地基和脱模机框架6之间通过螺接固定连接。

所述脱模机框架6底部设置有多个支撑脚25，所述脱模机框架6底部侧面螺接设置有多个固定脚26，所述固定脚26通过螺栓与地基固定。

所述控制器24内设置有PLC芯片和控制程序，针对不同规格的芯模20和玻璃钢管19产品脱膜，由控制器24自动调控芯模夹紧机构1、前支撑架2、抱夹脱模机构2、移动支架3、芯模尾架4、尾支撑架16、左抱爪17、右抱爪18和尾中心轴21所处的初始位置和状态。

本发明具体操作步骤为：

1、上料：利用行吊将缠绕有玻璃钢管19的芯模20吊装到脱模机旁，依据产品规格，将相关参数输入到控制器24中，此时芯模夹紧机构1的夹紧盖板打开，控制器24中的PLC芯片和控制程序将各个部分移动到初始位置，气缸8顶起移动支架4，将芯模20一端轴放入夹紧座22的半圆凹槽里，另一端放在移动支架4上；

2、芯模夹紧机构1夹紧芯模轴：芯模20定好位后，按下启动控制按钮，将一侧气缸8将夹紧盖板合上，然后另一侧气缸动作，压紧夹紧盖板，保证夹紧盖板不会因为芯模20太重而打开，发生危险；

3、尾架支撑：尾支撑架16上的气缸8动作，将芯模尾架5上的尾中心轴21插入芯模20的轴孔里，移动支架4由气缸8控制落下；

4、抱夹：抱夹的执行动作是由丝杆12机构完成的，利用左右旋转丝杆12和丝杆12组件，同时控制左、右抱爪张开和合拢；因为芯模20夹紧后中心有上下左右的偏离，用左右的弹簧结构和上下的气缸结构来弥补，以免对芯模20造成损坏；

5、油压缸9伸出脱膜：左右抱爪抱紧玻璃钢管19后，驱动电机保持扭矩，然后左右抱爪上的行走电机和芯模夹紧机构1上的油压缸9同时动作，将玻璃钢管19和芯模20分离；分离时要求的拉力很大，一旦分离滑动拉力就小多了；

6、前支撑架：前支撑架2具有二个设定位置，由气缸8控制，原始位置是气缸伸出，这样就不会和抱夹脱模机构3发生干涉；待气缸8伸出抱爪前移，前支撑架2气缸8缩回，前支撑架2的丝杆12机构垂直升起，支撑住芯模20；

7、芯模尾架5脱离：有通过前支撑架2的支撑，控制器24控制尾支撑架16移走；

8、产品支撑：至此，玻璃钢管19与芯模20已经分离，控制移动支架4支撑起玻璃钢管19，不至于抱夹后移时，玻璃钢管19掉落；

9、下料：抱夹脱模机构3与移动支架4同步后移，通过行吊车吊离产品。

所述芯模20最大重量700kg(含产品)；设备运行一个周期时间小于4min(吊运时间除外)；设备整个动作周期都自动运行，除开机输入编号和吊运工件，无需人员操作；芯模抱夹紧机构1与芯模20接触面必须淬火处理。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种钢管脱模机，其特征在于，包括芯模夹紧机构、前支撑架、抱夹脱模机构、移动支架、芯模尾架、脱模机框架、伺服电机、气缸、油压缸、齿条、气缸弹簧、丝杆、直线滑轨、直线轴承、齿轮、尾支撑架、左抱爪、右抱爪、玻璃钢管、芯模、尾中心轴、夹紧座、夹紧架、控制器、支撑脚、固定脚；所述脱模机框架为金属型材焊接而成的矩形框体，所述脱模机框架前端设置有夹紧架，所述夹紧架上装配有夹紧座，所述脱模机框架与夹紧架之间垂直焊接固定有机头板，所述机头板内侧装配有前支撑架，所述夹紧座两侧设置有芯模夹紧机构，所述芯模夹紧机构一侧固定设置有气缸，所述气缸通过横轴和活塞驱动油压缸，所述芯模夹紧机构另一侧设置有联动的夹紧盖板，所述夹紧座上设置有半圆形凹槽，所述夹紧盖板下方也设置有半圆形凹槽，通过夹紧座上和夹紧盖板下的二组半圆形凹槽夹紧芯模；所述脱模机框架上方两侧边上螺接固定设置有直线滑轨，所述脱模机框架内侧面左侧固定设置有齿条，右侧设置有活动线槽；所述脱模机框架上的直线滑轨上从机头板至尾端依次滑动卡接设置有抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架和芯模尾架；所述抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架、芯模尾架的下方分别固定设置有齿轮、伺服电机和位移传感器，所述齿轮与齿条啮合连接，所述伺服电机驱动齿轮沿所述齿条滚动，并分别带动抱紧脱模机构、移动支架、尾支撑架和芯模尾架在所述直线滑轨上前后移动；所述前支撑架、移动支架上装配有芯模，所述芯模外部缠绕有玻璃钢管；所述抱紧脱模机构上设置有控制器，所述控制器与伺服电机、位移传感器、气缸、油压缸、电源电气信号连接；所述控制器内设置有控制程序，通过控制器中的控制程序对缠绕玻璃钢管脱模机自动脱模运行。

2.根据权利要求1所述的一种钢管脱模机，其特征在于，所述抱紧脱模机构包括抱紧座、左抱爪、右抱爪、丝杆、气缸弹簧、驱动电机；所述抱紧座下方设置有伺服电机、齿轮和滑动组件，所述滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接；所述抱紧座上方左右对称滑动设置有左抱爪和右抱爪，所述左抱爪和右抱爪通过驱动电机和丝杆驱动分开或合拢，所述左抱爪和右抱爪上设置有气缸弹簧，所述气缸弹簧用于缓解左抱爪与右抱爪合拢时的夹紧力。

3.根据权利要求1所述的一种钢管脱模机，其特征在于，所述移动支架包括二组升降架、滑动组件、伺服电机、齿轮和底座；二组升降架前后固定连接在移动支架的底座上，并通过滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接，所述伺服电机驱动齿轮与齿条啮合连接；所述升降架通过气缸、直线轴承和导柱带动二个V形架同步上升或者下降，二组升降架可分别升降支撑芯模或玻璃钢管。

4.根据权利要求1所述的一种钢管脱模机，其特征在于，所述尾支撑架包括底板、伺服电机、齿轮、升降架、固定座和气缸；所述伺服电机和齿轮位于底板下方，所述齿轮与齿条啮合连接，所述底板下方设置有滑动组件与直线滑轨定位滑动卡接；所述升降架通过气缸、直线轴承和导柱驱动V形架上升或者下降，所述固定座上沿轴向设置有气缸和导柱，所述气缸通过活塞与芯模尾架固定连接，并通过气缸移动尾支撑架和芯模尾架之间的距离，从而控制尾中心轴与芯模的固定与分离。