CN108098366B - 一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台 - Google Patents

Abstract

一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，包括基座，基座上设有钢轨，所述钢轨上设有一个或两个交换工作台本体，交换工作台本体四角处分别设有滚轮顶起装置，交换工作台本体中部与基座之间设有驱动装置，交换工作台本体两侧分别与基座之间设有导向装置，交换工作台本体两侧中部与基座之间分别设有锥形定位装置，交换工作台本体与基座之间设有夹紧装置，交换工作台本体上前后分别设有位置检测装置，交换工作台本体前后外壁上设有清理钢轨的钢轨清理装置，基座中部间隔设有四套用于限制交换工作台本体的撞块自动升降装置，基座四角处分别设有边部撞块装置，基座内设有液压泵站装置，它具有导向精确、定位精准和移动距离准确等优点。

Description

一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台

技术领域：

本发明涉及锻压机床技术领域，具体涉及一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台。

背景技术：

交换工作台因能够便捷的更换模具或待加工零件，因此在闭式机械压力机中有着广泛的应用。但现有的交换工作台在实际使用时，特别是长时间使用后经常会出现影响机床正常使用、锻压零件质量和生产效率的一系列问题。

如图1-6所示，是机械压力机普遍采用的交换工作台，现有交换工作台主要存在以下问题：(1)现有交换工作台在移动时，滚轮同步性差的问题。特别是在负载较大和/或工作环境较差时尤为明显，例如当滚轮运行轨道上有油污时，电机带动主动轮旋转时会出现打滑现象，进而影响同步性。(2)现有交换工作台存在导向精度低、稳定性差的问题，由此导致滚轮更容易跑偏或损坏。现有交换工作台的移除和回程采用单侧驱动，靠电机带动轮毂移动，通过齿轮和传动轴带动侧齿轮转动，由于齿轮接触存在间隙，容易造成误差，长时间使用造成累积误差，最终导致偏载和不同步问题。而且滚轮沿凹型导轨导向，当两侧主动轮不同步、跑偏时，只能靠轮毂与凹型导轨硬摩擦找正，长时间使用造成轮毂和凹型导轨快速磨损，导向精度降低。凹型导轨容易积存杂物，且不易清理，钢导轨表面螺钉有沉孔，长时间眼压易损坏凹型导轨平面度和轮毂粗糙度。(3)现有交换工作台停止位置不准确，影响定位精度。传统的交换工作台移出或回程接近终点时依靠接近开关发生信号使驱动电机减速停止，然后交换工作台靠滑行撞击限位块来停止定位，但限位块在使用一段时间后容易变形，最终导致停止位置不准确。(4)采用固定式撞块决定只能安装一部交换工作台，无法交换使用交换工作台，影响自动换膜和生产效率。(5)交换工作台移出后无法准确定位以及相应的夹紧机构，导致交换工作台处于活动状态，更换模具时容易产生移动，造成模具定位不准确。(6)现有交换工作台采用圆柱销进行定位，长时间使用容易造成磨损，回程定位不准确，每次换完模具需要重新定位，圆柱销长时间使用磨损严重，需更换和重新定位。(7)现有的交换工作台没有相应的过载保护装置，一旦过载使用，容易压坏导轨，破坏机床精度。(8)传统交换工作台大都为人工更换模具，需要更换模具时，交换工作台移出后，人工吊走模具，然后更换新的模具，更换过程中要人工定位、夹紧并校对模具位置，而且移动工作归位后又要重新校对模具和滑块的中心位置，当交换工作台定位销磨损后往往定位精度不准，要重复校对，整个过程费事费力，自动化程度低，不能满足机械压力机对自动化、智能化生产线自动交换工作台的需求。

而如今随着制造业快速发展和市场激烈竞争需要，提高锻造和冲压零件精度、质量和生产效率成为制造企业采购设备优先选择。而机械压力机实现高效、精密、稳定可靠、智能自动化线是关键技术发展趋势，这样对机械压力机交换工作台提出更高要求---解决高效、精度、稳定性、智能、自动化生产线的问题

发明内容：

本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，它具有导向精确、定位精准，移动距离准确，同时拥有超重检测报警功能，移出后具备定位、夹紧及互锁功能，能够实现自动更换工作台的功能。提高了交换工作台更换模具的速度、重复定位精度、稳定性、可靠性，可实现单机或生产线的智能化、自动化控制，延长交换工作台使用寿命和提高锻压产品质量等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，包括基座，所述基座上设有钢轨，所述钢轨上设有一个或两个交换工作台本体，所述交换工作台本体四角处分别设有滚轮顶起装置，所述交换工作台本体通过滚轮顶起装置设置在钢轨上，所述交换工作台本体中部与基座之间设有驱动装置，所述驱动装置包括在交换工作台本体中部设置的由伺服电机驱动的双齿轮消隙减速箱，双齿轮消隙减速箱下端设有双齿轮，基座上竖向设有与双齿轮啮合的齿条，所述交换工作台本体两侧分别与基座之间设有导向装置，所述交换工作台本体两侧中部与基座之间分别设有锥形定位装置，所述交换工作台本体与基座之间还设有夹紧装置，所述交换工作台本体沿其移动方向前后分别设有位置检测装置，所述交换工作台本体前后外壁上设有清理钢轨的钢轨清理装置，所述基座中部间隔设有四套用于限制交换工作台本体的撞块自动升降装置，所述基座四角处分别设有限制交换工作台本体位置的边部撞块装置，所述基座内设有液压泵站装置，所述液压泵站装置分别为滚轮顶起装置、夹紧装置和撞块自动升降装置提供液压动力，所述液压泵站装置、滚轮顶起装置、伺服电机、夹紧装置、位置检测装置和撞块自动升降装置分别通过导线与PLC控制器连接。

所述基座包括基础，所述基础上设有底座，底座两侧分别设有钢轨支撑工字钢，钢轨支撑工字钢通过调节螺钉、外六角螺栓和弹性垫圈安装在基础上，钢轨支撑工字钢和底座上间隔设有两条钢轨，将若干第一螺栓和弹性垫圈穿过钢轨支撑工字钢或底座固定在钢轨背侧，基础上设有基础支架，齿条通过第二螺栓和弹性垫圈竖向设置在基础支架上。

所述滚轮顶起装置包括顶起缸，顶起缸通过第三螺栓和弹性垫圈固定设置在交换工作台本体内，顶起缸下端通过第四螺栓和弹性垫圈连接有导向板，导向板通过带孔外六角螺栓与滚轮支架连接，导向板中部下端与滚轮支架之间设有碟形弹簧，滚轮支架上设有滚轮轴，并通过第五螺栓和弹性垫圈将滚轮轴固定，滚轮轴上设有轴承，轴承上设有滚轮，滚轮与滚轮支架之间设有轴套，轴承与滚轮之间设有压盘，通过第一螺钉将压盘固定在滚轮上，所述交换工作台本体上还设有超重传感器，顶起缸上端设有顶起位置传感器，所述顶起缸与液压泵站装置连接，所述超重传感器和顶起位置传感器通过导线分别与PLC控制器连接。

所述导向装置包括设置在基座两侧的导轨，所述交换工作台本体两侧分别设有安装板，自润滑铜导轨板通过螺栓固定在安装板上，自润滑铜导轨板与导轨配合对交换工作台本体移动进行精确导向。

所述锥形定位装置包括设置在底座上的两个锥形定位销和设置在基础两侧的四个锥形定位销，所述锥形定位销通过第六螺栓和弹性垫圈固定在底座或基础上，交换工作台本体上设有法兰套，法兰套通过第七螺栓和弹性垫圈固定在交换工作台本体上，法兰套内设有与锥形定位销配合定位的锥形定位套，所述锥形定位套与法兰套之间设有自润滑导向套，所述锥形定位套中部外壁与法兰套之间设有弹簧。

所述夹紧装置包括分别设置在交换工作台本体四角处的夹紧缸，所述夹紧缸下端设有夹紧头，所述底座上设有与夹紧头配合的四个夹紧块，基础两端分别设有与夹紧头配合的四个夹紧块，夹紧块通过第八螺栓和弹性垫圈固定在底座或基础上，所述夹紧块上设有与夹紧头配合的凸型凹槽，所述夹紧缸与液压泵站装置连接。

所述位置检测装置包括尼龙盖，尼龙盖通过第九螺栓和弹性垫圈设置在交换工作台本体上，尼龙盖上安装有位置检测传感器，位置检测传感器通过导线与PLC控制器连接。

所述钢轨清理装置包括垫板，垫板内部设有长条孔，长条孔内设有普通圆柱螺旋压缩弹簧，普通圆柱螺旋压缩弹簧上设有压板，第二螺钉穿过压板和垫板上的长条孔固定在交换工作台本体上。

所述撞块自动升降装置包括撞块顶起缸，撞块顶起缸通过第十螺栓和弹性垫圈固定在底座上，撞块顶起缸上端设有L型撞块，L型撞块通过第十一螺栓和弹性垫圈固定在撞块顶起缸上，所述撞块顶起缸上设有顶起传感器和落下传感器，所述交换工作台本体上设有与撞块配合的碰块，碰块通过第十二螺栓和弹性垫圈固定在交换工作台本体上，撞块顶起缸与液压泵站装置连接，顶起传感器和落下传感器分别通过导线与PLC控制器连接。

所述边部撞块装置包括边部L型撞块，所述边部L型撞块通过第十三螺栓和弹性垫圈固定在基础支架上。

所述液压泵站装置包括液压泵站，所述液压泵站通过管路分别与四个顶起缸、四个夹紧缸和四个撞块顶起缸连接，所述管路上设有分别控制给顶起缸、夹紧缸和撞块顶起缸正向和反向供油的电磁阀和控制系统工作压力的压力传感器和压力开关，所述电磁阀、压力传感器和压力开关分别通过导线与PLC控制器连接。

所述液压泵站通过管路分别连接有三个主固定式分流集流阀，一个主固定式分流集流阀为滚轮顶起装置中的四个顶起缸供油，一个主固定式分流集流阀为夹紧装置中的四个夹紧缸供油，一个主固定式分流集流阀为撞块自动升降装置中的四个撞块顶起缸供油，每个主固定式分流集流阀分别连接有两个固定式分流集流阀，每个固定式分流集流阀分出两条油路。

所述PLC控制器为闭式机械压力机自带控制器。

优选的，所述钢轨上设有两个交换工作台本体，两个交换工作台本体对侧移动，其中一个交换工作台本体工作时，另一个交换工作台本体进行模具换装工作。

所述液压泵站装置包括两台液压泵站，其中一台液压泵站为其中一套交换工作台本体中的滚轮顶起装置中的四个顶起缸和夹紧装置中的四个夹紧缸供油，另一台液压泵站为另一套交换工作台本体中的四个顶起缸、四个夹紧缸和底座上的四个撞块顶起缸供油。

本申请的交换工作台设置在机械压力机前后部或左右部，本申请的交换工作台上可以设置一个交换工作台本体，也可设置两个交换工作台本体。

本发明采用上述方案，针对现有压力机交换工作台存在的技术问题，设计了一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，通过设计导向装置，实现对交换工作台本体在移动过程中进行精确导向和精准定位；通过设计双齿轮消隙减速箱和齿条的驱动方式，不仅能够消除累积误差，而且传动精度高，移动距离准确；通过设计夹紧装置，不仅实现交换工作台本体在加工时精确定位夹紧，而移出后模具更换过程中也进行精确定位夹紧，提高换模具精确和效率，避免重复的定位；通过设计滚轮顶起装置，满足滚轮运动要求的同时，避免过载；通过设计锥形定位装置定位更加准确，移出后也具备精准定位；通过设计液压泵站装置实现各个装置中的液压缸同步运作，整体同步性更好，运行更稳定，提高了交换工作台更换模具的速度、重复定位精度、稳定性、可靠性，可实现单机或生产线的智能化、自动化控制，延长交换工作台使用寿命和提高锻压产品质量等优点。

附图说明：

图1为现有交换工作台的主视图；

图2为现有交换工作台的俯视图；

图3是图1中Y部局部放大图；

图4是图2中A-A向剖视图；

图5是图2中B-B向剖视图；

图6是现有交换工作台移出状态示意图；

图7是本发明交换工作台主视图；

图8是本发明交换工作台俯视图；

图9是本发明交换工作台本体主视图；

图10是本发明交换工作台本体侧视图；

图11是本发明滚轮顶起装置主视图；

图12是本发明滚轮顶起装置侧视图；

图13是本发明锥形定位装置结构示意图；

图14是本发明夹紧装置结构示意图；

图15是本发明位置检测装置结构示意图；

图16是本发明钢轨清理装置主视图；

图17是本发明钢轨清理装置侧视图；

图18是本发明撞块自动升降装置结构示意图；

图19是本发明边部撞块装置结构示意图；

图中，1、基座，101、基础，102、底座，103、钢轨支撑工字钢，104、调节螺钉，105、外六角螺栓和弹性垫圈，106、第一螺栓和弹性垫圈，107、基础支架，2、钢轨，3、交换工作台本体，4、滚轮顶起装置，401、顶起缸，402、第三螺栓和弹性垫圈，403、第四螺栓和弹性垫圈，404、导向板，405、带孔外六角螺栓和弹性垫圈，406、滚轮支架，407、碟形弹簧，408、滚轮轴，409、第五螺栓和弹性垫圈，410、轴承，411、滚轮，412、轴套，413、压盘，414、第一螺钉，415、超重传感器，416、顶起位置传感器，5、驱动装置，501、伺服电机，502、双齿轮消隙减速箱，503、双齿轮，504、齿条，505、第二螺栓和弹性垫圈，6、导向装置，601、导轨，602、安装板，603、自润滑铜导轨板，604、螺栓，7、锥形定位装置，701、锥形定位销，702、第六螺栓和弹性垫圈，703、法兰套，704、第七螺栓和弹性垫圈，705、锥形定位套，706、自润滑导向套，707、弹簧，8、夹紧装置，801、夹紧缸，802、夹紧头，803、夹紧块，804、第八螺栓和弹性垫圈，805、凸型凹槽，9、位置检测装置，901、尼龙盖，902、第九螺栓和弹性垫圈，903、位置检测传感器，10、钢轨清理装置，1001、垫板，1002、长条孔，1003、普通圆柱螺旋压缩弹簧，1004、压板，1005、第二螺钉，11、撞块自动升降装置，1101、撞块顶起缸，1102、第十螺栓和弹性垫圈，1103、L型撞块，1104、第十一螺栓和弹性垫圈，1105、顶起传感器，1106、落下传感器，1107、碰块，1108、第十二螺栓和弹性垫圈，12、撞块装置，1201、边部L型撞块，1202、第十三螺栓和弹性垫圈，13、液压泵站装置，1301、液压泵站，1302、主固定式分流集流阀，1303、固定式分流集流阀，1304、压力传感器，14、传统工作台，15、传统驱动机构，16、驱动轴，17、连轴套，18、带齿轮滚轮，19、驱动齿轮，20、传统顶起机构，21、传统夹紧机构，22、主动滚轮轮，23、从动滚轮，24、传统定位机构，25、传统撞块机构，26、导轨支撑工字钢。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图7-10所示，一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，包括基座1，基座1上设有钢轨2，钢轨2上设有一个或两个交换工作台本体3，交换工作台本体3四角处分别设有滚轮顶起装置4，交换工作台本体3通过滚轮顶起装置4设置在钢轨2上，交换工作台本体3中部与基座1之间设有驱动装置5，驱动装置5包括在交换工作台本体3中部设置的由伺服电机501驱动的双齿轮消隙减速箱502，双齿轮消隙减速箱502下端设有双齿轮503，基座1上竖向设有与双齿轮503啮合的齿条504，交换工作台本体3两侧分别与基座1之间设有导向装置6，交换工作台本体3两侧中部与基座1之间分别设有锥形定位装置7，交换工作台本体3与基座1之间还设有夹紧装置8，交换工作台本体3沿其移动方向前后分别设有位置检测装置9，交换工作台本体3前后外壁上设有清理钢轨2的钢轨清理装置10，基座1中部间隔设有四套用于限制交换工作台本体3的撞块自动升降装置11，基座1四角处分别设有限制交换工作台本体3位置的边部撞块装置12，基座1内设有液压泵站装置13，液压泵站装置13分别为滚轮顶起装置4、夹紧装置8和撞块自动升降装置11提供液压动力，液压泵站装置13、滚轮顶起装置4、伺服电机501、夹紧装置8、位置检测装置9和撞块自动升降装置11分别通过导线与PLC控制器连接。通过设计导向装置6，实现对交换工作台本体3在移动过程中进行精确导向和精准定位；通过设计双齿轮消隙减速箱502和齿条503的驱动方式，不仅能够消除累积误差，而且传动精度高，移动距离准确；通过设计夹紧装置8，不仅实现交换工作台本体3在加工时精确定位夹紧，而移出后模具更换过程中也进行精确定位夹紧，提高换模具精确和效率，避免重复的定位；通过设计滚轮顶起装置4，满足滚轮运动要求的同时，避免过载；通过设计锥形定位装置7定位更加准确，移出后也具备精准定位；通过设计液压泵站装置13实现各个装置中的液压缸同步运作，整体同步性更好，运行更稳定，提高了交换工作台更换模具的速度、重复定位精度、稳定性、可靠性，可实现单机或生产线的智能化、自动化控制，延长交换工作台使用寿命和提高锻压产品质量等优点。

基座1包括基础101，基础101上设有底座102，底座102两侧分别设有钢轨支撑工字钢103，钢轨支撑工字钢103通过调节螺钉104和外六角螺栓和弹性垫圈105安装在基础101上，钢轨支撑工字钢103和底座102上间隔设有两条钢轨2，将若干第一螺栓和弹性垫圈106穿过钢轨支撑工字钢103或底座102固定在钢轨2背侧，基础101上设有基础支架107，齿条504通过第二螺栓和弹性垫圈505竖向设置在基础支架107上。通过设计基础101、底座102和钢轨支撑工字钢103，使整体基座1结构牢靠，确保基座1水平，便于安装和调节交换工作台本体3，通过在钢轨2背侧安装第一螺栓和弹性垫圈106，既起到将钢轨2固定在基座1上的目的，又确保钢轨2上表面为完整的平面，便于提高运行精度。

如图11和12所示，滚轮顶起装置4包括顶起缸401，顶起缸401通过第三螺栓和弹性垫圈402固定设置在交换工作台本体3内，顶起缸401下端通过第四螺栓和弹性垫圈403连接有导向板404，导向板404通过带孔外六角螺栓405与滚轮支架406连接，导向板404中部下端与滚轮支架406之间设有碟形弹簧407，滚轮支架406上设有滚轮轴408，并通过第五螺栓和弹性垫圈409将滚轮轴408固定，滚轮轴408上设有轴承410，轴承410上设有滚轮411，滚轮411与滚轮支架406之间设有轴套412，轴承410与滚轮411之间设有压盘413，通过第一螺钉414将压盘413固定在滚轮411上，交换工作台本体3上还设有超重传感器415，顶起缸401上端设有顶起位置传感器416，顶起缸401与液压泵站装置13连接，超重传感器415和顶起位置传感器416通过导线分别与PLC控制器连接。通过设计滚轮顶起装置4不仅能够实现对交换工作台本体3的准确顶起和下落，而且有效避免过载对机床或钢轨2造成损坏。

导向装置6包括设置在基座1两侧的导轨601，交换工作台本体3两侧分别设有安装板602，自润滑铜导轨板603通过螺栓604固定在安装板602上，自润滑铜导轨板603与导轨601配合对交换工作台本体3移动进行精确导向。自润滑铜导轨板603与导轨601配合形成移动副，为交换工作台本体3的移动提供精确导向作用，解决现有交换工作台导向精度低、稳定性差引起的跑偏问题。

如图13所示，锥形定位装置7包括设置在底座102上的两个锥形定位销701和设置在基础101两侧的四个锥形定位销701，锥形定位销701通过第六螺栓和弹性垫圈702固定在底座102或基础102上，交换工作台本体3上设有法兰套703，法兰套703通过第七螺栓和弹性垫圈704固定在交换工作台本体3上，法兰套703内设有与锥形定位销701配合定位的锥形定位套705，锥形定位套705与法兰套703之间设有自润滑导向套706，锥形定位套705中部外壁与法兰套703之间设有弹簧707。弹簧707进行预紧力的设置，为放置过定位，锥形定位套705可压缩弹簧707，小行程的向上移动，实现精确定位功能，本申请的锥形定位装置定位精度更好，能自动找正，且抗磨损能力相对于现有的圆柱定位销方式更加耐用。

如图14所示，夹紧装置8包括分别设置在交换工作台本体3四角处的夹紧缸801，夹紧缸801下端设有夹紧头802，底座102上设有与夹紧头802配合的四个夹紧块803，基础101两端分别设有与夹紧头802配合的四个夹紧块803，夹紧块803通过第八螺栓和弹性垫圈804固定在底座102或基础101上，夹紧块803上设有与夹紧头802配合的凸型凹槽805，夹紧缸801与液压泵站装置13连接。本申请的夹紧装置8，不仅能够确保交换工作台本体3在工作过程中夹紧，而移出后更换模具时也可以夹紧，确保模具更换的可靠性和定位的准确性。

如图15所示，位置检测装置9包括尼龙盖901，尼龙盖901通过第九螺栓和弹性垫圈902设置在交换工作台本体3上，尼龙盖901上安装有位置检测传感器903，位置检测传感器903通过导线与PLC控制器连接。准确检测交换工作台本体3移出和移进停止落下是否到位，确保运行准确。

如图16和17所示，钢轨清理装置10包括垫板1001，垫板1001内部设有长条孔1002，长条孔1002内设有普通圆柱螺旋压缩弹簧1003，普通圆柱螺旋压缩弹簧1003上设有压板1004，第二螺钉1005穿过压板1004和垫板1001上的长条孔1002固定在交换工作台本体3上。本申请的第二螺钉1005克服普通圆柱螺旋压缩弹簧1003弹簧力处于压紧状态，且垫板1001刚好可以自由上下活动，当交换工作台本体3升起时，垫板1001靠自身重力落下，且垫板1001最下部与钢轨2之间留有间隙，间隙范围为0.2-0.5mm，保证交换工作台本体3在移动中不会划伤钢轨2，交换工作台本体3下落时垫板1001被钢轨2压回。

如图18所示，撞块自动升降装置11包括撞块顶起缸1101，撞块顶起缸1101通过第十螺栓和弹性垫圈1102固定在底座102上，撞块顶起缸1101上端设有L型撞块1103，L型撞块1103通过第十一螺栓和弹性垫圈1104固定在撞块顶起缸1101上，撞块顶起缸1101上设有顶起传感器1105和落下传感器1106，交换工作台本体3上设有与L型撞块1103配合的碰块1107，碰块1107通过第十二螺栓和弹性垫圈1108固定在交换工作台本体3上，撞块顶起缸1101与液压泵站装置13连接，顶起传感器1105和落下传感器1106分别通过导线与PLC控制器连接。实现顶起传感器1105和落下传感器1106分别检测交换工作台本体3顶起和落下是否到位，主要作用是防止交换工作台本体3归位减速停止超过预定位置，实现间接定位功能，两侧的撞块自动升降装置11配合，可以实现交换工作台本体3的移进和移出，两个交换工作台本体都具有撞块辅助停止功能且不会发生干涉。

如图19所示，边部撞块装置12包括边部L型撞块1201，边部L型撞块1201通过第十三螺栓和弹性垫圈1202固定在基础支架107上。确保交换工作台本体3移出后停止位置准确。

液压泵站装置13包括液压泵站1301，液压泵站1301通过管路分别与四个顶起缸401、四个夹紧缸801和四个撞块顶起缸1101连接，管路上设有分别控制给顶起缸、夹紧缸和撞块顶起缸正向和反向供油的电磁阀和控制系统工作压力的压力传感器1304和压力开关，电磁阀、压力传感器1304和压力开关分别通过导线与PLC控制器连接。为本申请中的各个顶起缸401、夹紧缸801和撞块顶起缸1101提供液压动力，进而实现各种动作要求，电磁阀通过PLC控制器控制能够分别控制各个顶起缸401、夹紧缸801和撞块顶起缸1101的正向和反向供油，实现随时伸出与收回互锁，压力开关OK7521，能够控制系统工作压力，当夹紧端压力小于10Mpa时，可能出现交换工作台本体3夹紧不牢固情况，冲压过程中会出现交换工作台本体3移位而损坏模具与冲压零件的情况，此时，应等待压力开关发出信号，系统自动补压，达到压力要求后，压力机启动；当顶起缸401压力小于12Mpa时，可能出现交换工作台本体3开动时掉缸的问题，此时交换工作台本体3不能开动，应等压力开关发出信号，系统自动补压，达到压力要求后，才可开动交换工作台本体3。

液压泵站1301通过管路分别连接有三个主固定式分流集流阀1302，一个主固定式分流集流阀1302为滚轮顶起装置4中的四个顶起缸供油401，一个主固定式分流集流阀1302为夹紧装置8中的四个夹紧缸801供油，一个主固定式分流集流阀1302为撞块自动升降装置11中的四个撞块顶起缸1101供油，每个主固定式分流集流阀1302分别连接有两个固定式分流集流阀1303，每个固定式分流集流阀分出两条油路。确保各个夹紧缸801、顶起缸401和撞块顶起缸1101升起和落下的同步性。

PLC控制器为闭式机械压力机自带控制器。

优选的，钢轨2上设有两个交换工作台本体3，两个交换工作台本体3对侧移动，其中一个交换工作台本体3工作时，另一个交换工作台本体3进行模具换装工作。

液压泵站装置13包括两台液压泵站1301，其中一台液压泵站1301为其中一个交换工作台本体3中的滚轮顶起装置4中的四个顶起缸401和夹紧装置8中的四个夹紧缸801供油，另一台液压泵站1301为另一套交换工作台本体3中的四个顶起缸401、四个夹紧缸801和底座102上的四个撞块顶起缸1101供油。

本发明的交换工作台操作过程：

操作过程是针对钢轨上设有两个交换工作台本体而设计的。

使用时将本申请的自动交换工作台安装在闭式机械压力机上，并通过线路接入闭式机械压力机上的PLC控制器，两个交换工作台对侧移动，当一个工作台工作时，另一个进行模具换装工作，当压力机进入换模程序时，压力机内的工作台移出，另一部工作台进入，实现模具的快速更换工作，提高了生产效率。

更换模具时，在触摸屏(PLC控制器连接的触摸屏)上选择模具更换模式，此时正常情况其中一个交换工作台本体3在压力机中进行工作，另一个交换工作台本体3在压力机外部停止更换好模具，因此首先系统通过位置检测传感器903检测确认外部的交换工作台本体3在压力机外部的准确停止位置并且处于停机状态，然后通过落下传感器1106和顶起传感器1105检测要移出侧的撞块自动升降装置11所处状态，如果处于落下状态，则可进入模具脱离模式，如果处于升起状态，则发信号给液压泵站1301上的电磁换向阀工作，撞块自动升降装置11内撞块顶起缸1101反向通油，顶起缸1101落下，且落下到位后，撞块自动升降装置11下部的落下传感器1106发信号，系统进入工作台模具脱离模式。

进入模具脱离模式后，系统控制滑块(压力机上的滑块)缓慢落下，模具上的传感器检测模具闭合到位后，模具自动夹紧装置松开，松开后传感器发信号，系统控制滑块上升，同时系统进入交换工作台移出模式。

进入移出模式后，PLC控制器给液压泵站电磁阀发送信号，电磁阀动作先给夹紧缸801管路供油，夹紧缸801受油顶出，夹紧头802与夹紧块803分开，然后PLC控制液压泵站1301上的电磁阀动作给滚轮顶起缸401供油，滚轮顶起缸401通油顶出，顶起缸401上部的的顶起位置传感器416确认顶起到位后，发信号给PLC控制器由伺服电机501驱动的双齿轮消隙减速箱502启动，通过双齿轮503与齿条504啮合，带动交换工作台本体3移出。系统根据设定好的移出距离通过位置检测传感器903时时检测，当接近停止位置时，PLC控制器控制伺服电机501减速直至停止在准确位置，位置检测传感器903确认位置停止准确后，PLC控制器控制电磁阀动作改变供油方向，顶起缸401反向通油收起，交换工作台本体3落下，交换工作台本体3下平面的传感器检测落下到位后，发信号给PLC控制器控制液压泵站1301电磁阀动作，夹紧缸801反向通油上拉，夹紧头802拉紧夹紧块803。夹紧到位时夹紧缸801上的传感器发信号，系统进入模具吊运和安装模式实现模具自动安装夹紧，同时系统控制另一部交换工作台本体3进入工作台移进模式。

另一部交换工作台本体3进入移进模式后，系统首先通过位置检测传感器903检测确认另一部交换工作台本体3在压力机外部的准确停止位置和是否处于停机状态，然后通过位置检测传感器903检测要移进侧的撞块自动升降装置11所处状态，如果处于落下状态，则可进入移进模式，如果处于升起状态，则发信号给液压降泵站1301上的电磁换向阀工作，撞块自动升降装置11内撞块顶起缸1101反向通油，撞块顶起缸1101落下，当落下到位后，撞块自动升降装置11下部的落下传感器1106发信号，系统进入移进模式。PLC控制器控制液压泵站1301电磁阀动作先给夹紧缸801管路供油，夹紧缸801受油，夹紧头802松开，然后PLC控制器控制液压泵站1301上的电磁阀动作给滚轮顶起缸401供油，滚轮顶起缸401通油顶起，顶起缸401上部的的顶起位置传感器416确认顶起到位后，发信号给PLC控制器控制由伺服电机501驱动的双齿轮消隙减速箱502启动，带动该交换工作台本体3移进。系统根据设定好的移出距离时时检测，当接近停止位置时，伺服电机501减速直至停止在准确位置，位置检测传感器903确认位置停止准确后，PLC控制器控制电磁阀动作改变供油方向，顶起缸401方向通油收起，该交换工作台本体3落下，该交换工作台本体3上的锥形定位套705与底座上的锥形定位销701接触完成定位，交换工作台本体3下平面的传感器检测到落下到位后，发信号给PLC控制器控制液压泵站1301电磁阀动作，夹紧缸801反向通油上拉，夹紧头802拉紧夹紧块803。夹紧缸801上的传感器检测夹紧到位后，发信号给PLC控制器控制机械压力机上的滑块下移至上模具位置并自动夹紧，滑块上的传感器检测模具安装到位后，滑块归位，压力机程序恢复到冲压模式，完成整个模具更换工作，实现了压力机交换工作台自动化更换模具技术的应用。本申请的闭式机械压力机齿条式自动交换工作台具有导向精确、定位精准，移动距离准确，同时拥有超重检测报警功能，移出后具备定位、夹紧及互锁功能，能够实现自动更换工作台的功能(相对于传统驱动机构15通过驱动齿轮19、驱动轴16、连轴套17、带齿轮滚轮18实现主动滚轮带22动从动滚轮23一起驱动传统工作台14移动，通过传统顶起机构20实现工作台的顶起，通过传统定位机构24进行定位，通过传统夹紧机构21对传统工作台14进行夹紧，通过传统撞块机构25进行限位而言效果更佳明显)。提高了交换工作台更换模具的速度、重复定位精度、稳定性、可靠性，可实现单机或生产线的智能化、自动化控制，延长交换工作台使用寿命和提高锻压产品质量等优点。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：包括基座，所述基座上设有钢轨，所述钢轨上设有一个或两个交换工作台本体，所述交换工作台本体四角处分别设有滚轮顶起装置，所述交换工作台本体通过滚轮顶起装置设置在钢轨上，所述交换工作台本体中部与基座之间设有驱动装置，所述驱动装置包括在交换工作台本体中部设置的由伺服电机驱动的双齿轮消隙减速箱，双齿轮消隙减速箱下端设有双齿轮，基座上竖向设有与双齿轮啮合的齿条，所述交换工作台本体两侧分别与基座之间设有导向装置，所述交换工作台本体两侧中部与基座之间分别设有锥形定位装置，所述交换工作台本体与基座之间还设有夹紧装置，所述交换工作台本体沿其移动方向前后分别设有位置检测装置，所述交换工作台本体前后外壁上设有清理钢轨的钢轨清理装置，所述基座中部间隔设有四套用于限制交换工作台本体的撞块自动升降装置，所述基座四角处分别设有限制交换工作台本体位置的边部撞块装置，所述基座内设有液压泵站装置，所述液压泵站装置分别为滚轮顶起装置、夹紧装置和撞块自动升降装置提供液压动力，所述液压泵站装置、滚轮顶起装置、伺服电机、夹紧装置、位置检测装置和撞块自动升降装置分别通过导线与PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述基座包括基础，所述基础上设有底座，底座两侧分别设有钢轨支撑工字钢，钢轨支撑工字钢通过调节螺钉、外六角螺栓和弹性垫圈安装在基础上，钢轨支撑工字钢和底座上间隔设有两条钢轨，将若干第一螺栓和弹性垫圈穿过钢轨支撑工字钢或底座固定在钢轨背侧，基础上设有基础支架，齿条通过第二螺栓和弹性垫圈竖向设置在基础支架上。

3.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述滚轮顶起装置包括顶起缸，顶起缸通过第三螺栓和弹性垫圈固定设置在交换工作台本体内，顶起缸下端通过第四螺栓和弹性垫圈连接有导向板，导向板通过带孔外六角螺栓与滚轮支架连接，导向板中部下端与滚轮支架之间设有碟形弹簧，滚轮支架上设有滚轮轴，并通过第五螺栓和弹性垫圈将滚轮轴固定，滚轮轴上设有轴承，轴承上设有滚轮，滚轮与滚轮支架之间设有轴套，轴承与滚轮之间设有压盘，通过第一螺钉将压盘固定在滚轮上，所述交换工作台本体上还设有超重传感器，顶起缸上端设有顶起位置传感器，所述顶起缸与液压泵站装置连接，所述超重传感器和顶起位置传感器通过导线分别与PLC控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述导向装置包括设置在基座两侧的导轨，所述交换工作台本体两侧分别设有安装板，自润滑铜导轨板通过螺栓固定在安装板上，自润滑铜导轨板与导轨配合对交换工作台本体移动进行精确导向。

5.根据权利要求2所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述锥形定位装置包括设置在底座上的两个锥形定位销和设置在基础两侧的四个锥形定位销，所述锥形定位销通过第六螺栓和弹性垫圈固定在底座或基础上，交换工作台本体上设有法兰套，法兰套通过第七螺栓和弹性垫圈固定在交换工作台本体上，法兰套内设有与锥形定位销配合定位的锥形定位套，所述锥形定位套与法兰套之间设有自润滑导向套，所述锥形定位套中部外壁与法兰套之间设有弹簧。

6.根据权利要求2所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述夹紧装置包括分别设置在交换工作台本体四角处的夹紧缸，所述夹紧缸下端设有夹紧头，所述底座上设有与夹紧头配合的四个夹紧块，基础两端分别设有与夹紧头配合的四个夹紧块，夹紧块通过第八螺栓和弹性垫圈固定在底座或基础上，所述夹紧块上设有与夹紧头配合的凸型凹槽，所述夹紧缸与液压泵站装置连接。

7.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述位置检测装置包括尼龙盖，尼龙盖通过第九螺栓和弹性垫圈设置在交换工作台本体上，尼龙盖上安装有位置检测传感器，位置检测传感器通过导线与PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述钢轨清理装置包括垫板，垫板内部设有长条孔，长条孔内设有普通圆柱螺旋压缩弹簧，普通圆柱螺旋压缩弹簧上设有压板，第二螺钉穿过压板和垫板上的长条孔固定在交换工作台本体上。

9.根据权利要求2所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述撞块自动升降装置包括撞块顶起缸，撞块顶起缸通过第十螺栓和弹性垫圈固定在底座上，撞块顶起缸上端设有L型撞块，L型撞块通过第十一螺栓和弹性垫圈固定在撞块顶起缸上，所述撞块顶起缸上设有顶起传感器和落下传感器，所述交换工作台本体上设有与撞块配合的碰块，碰块通过第十二螺栓和弹性垫圈固定在交换工作台本体上，撞块顶起缸与液压泵站装置连接，顶起传感器和落下传感器分别通过导线与PLC控制器连接，所述边部撞块装置包括边部L型撞块，所述边部L型撞块通过第十三螺栓和弹性垫圈固定在基础支架上。

10.根据权利要求1所述的一种闭式机械压力机齿条式自动交换工作台，其特征在于：所述液压泵站装置包括液压泵站，所述液压泵站通过管路分别与四个顶起缸、四个夹紧缸和四个撞块顶起缸连接，所述管路上设有分别控制给顶起缸、夹紧缸和撞块顶起缸正向和反向供油的电磁阀和控制系统工作压力的压力传感器和压力开关，所述电磁阀、压力传感器和压力开关分别通过导线与PLC控制器连接，所述液压泵站通过管路分别连接有三个主固定式分流集流阀，一个主固定式分流集流阀为滚轮顶起装置中的四个顶起缸供油，一个主固定式分流集流阀为夹紧装置中的四个夹紧缸供油，一个主固定式分流集流阀为撞块自动升降装置中的四个撞块顶起缸供油，每个主固定式分流集流阀分别连接有两个固定式分流集流阀，每个固定式分流集流阀分出两条油路。