CN108213251A - 一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种翻转装置，具体涉及一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置。该翻转装置，包括翻转机、托盘、枕木托架和锁紧上板，通过托盘与枕木托架将多块呈码垛状的拼焊金属板夹紧，防止多块呈码垛状的拼焊金属板在翻转过程中滑落；将托盘设置成由上至下的上板、中板和下板的结构，在中板和下板之间设置多组顶推装置，通过顶推装置将拼焊金属板上表面齐平；每组顶推装置的输出杆用一块活动板连接起来，保证每组顶推装置能够同步运动；在上板、中板和下板的纵向设置多块工字型支撑板，横向设置多块支撑板，使得托盘结构简单，且强度高。本发明的拼焊金属板翻转装置，结构合理，使用方便，配合翻转机使用能有效的实现拼焊金属板的自动化翻转，翻转平稳、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种翻转装置，具体涉及一种汽车冲压用拼焊金属板 翻转装置。
背景技术
汽车冲压用的金属板拼焊金属板技术是基于比较先进且成熟的 激光焊接技术发展起来的一种现代加工工艺，是通过高能量的激光将 两块或者多块不同材质、不同厚度、不同涂层的金属板材焊接成一块 整体的金属板再进行冲压成形，以满足汽车冲压零件不同部位对材料 不同性能的要求。拼焊金属板工艺解决了传统单一金属板材所不能满 足的超宽板及零件不同部位具有不同工艺性能要求的问题，可将厚金 属板或高强度金属板用于汽车上的关键部位，以提高汽车的安全性。 因此，拼焊金属板的广泛使用也可以使汽车车身结构在不降低强度的 情况下，减轻车身的重量，降低能耗，提高燃油经济性。目前，著名 汽车制造商都已在汽车车身冲压件中大量使用拼焊金属板，并且已经 出现了专业生产拼焊金属板的供应商。
两块不同厚度的金属板在拼焊的时候，下表面是对齐且平整，在 两块金属板上表面的焊缝的位置会存在一个台阶面，台阶的高度是两 块金属板的厚度差。焊接后的钢板下表面平整，上表面是不平整的台 阶面。这就要求冲压模具在制作时与拼焊金属板上表面接触的上模一 侧也相应的加工成台阶面。但由于上模安装在冲压设备的上滑块，开 模后被倒悬挂在半空中，调试时极不方便操作，故一般情况下在模具 制作时都将台阶面设计在下模一侧，需要将拼焊的金属板翻转过来， 使台阶面在金属板的下表面。拼焊后的金属板码垛在一起后，因台阶 面的存在，使得整个码垛金属板上表呈不平整的弧面，目前的翻转机还无法对这种不平整弧面的码垛金属板料实现整体自动翻转。目前都 是由人工对拼焊金属板逐块进行翻转，因为金属板的尺寸较大而且比 较疲软使得翻转非常费时费力，一般对于尺寸较大的钢板，需要3～4 人共同操作才能完成翻转，翻转效率较低，也存在较大的安全隐患。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种汽车冲压用拼焊金属板翻转 装置，该翻转装置能实现多块呈码垛状的拼焊金属板的批量自动翻转， 翻转安全平稳、效率高。
本发明采用的技术方案是：一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置， 包括用于翻转多块呈码垛状的拼焊金属板的翻转机、设置在多块呈码 垛状的拼焊金属板下方的托盘、设置在多块呈码垛状的拼焊金属板上 方的枕木托架和用于压紧枕木托架的锁紧上板，其特征在于：所述托 盘包括由上至下依次设置的上板、中板和下板，所述上板、中板和下 板的相对面之间纵向通过多块工字型支撑板连接，所述中板和下板的 相对面之间纵向设有多组顶推装置，至少两组所述顶推装置的输出杆 穿过上板顶靠在多块呈码垛状的拼焊金属板的下表面上。
作为优选，相邻两组所述顶推装置之间均设有一块工字型支撑板。
进一步的，所述中板和下板的相对面之间纵向设有四组平行设置 的顶推装置，每组所述顶推装置的输出杆上端均穿过上板固定连接在 一块活动板上，所述活动板的上端面顶靠在拼焊金属板的下表面上。
更进一步的，所述四组顶推装置依次分别为第一组顶推装置、第 二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，所述第一组顶推 装置和第四组顶推装置设置在外侧，所述第二组顶推装置和第三组顶 推装置设置在中间，所述第一组顶推装置、第二组顶推装置、第三组 顶推装置和第四组顶推装置的输出功率均不相等，所述第二组顶推装 置和第三组顶推装置的输出功率大于第一组顶推装置和第四组顶推 装置。
更进一步的，所述四组顶推装置依次分别为第一组顶推装置、第 二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，所述第一组顶推 装置和第四组顶推装置的输出功率相等，设置在外侧，所述第二组顶 推装置和第三组顶推装置的输出功率相等，设置在中间，所述第二组 顶推装置的输出功率大于第四组顶推装置。
进一步的，所述上板、中板、下板和活动板平行设置。
更进一步的，四组所述顶推装置均为液压缸，每组所述液压缸的 缸体底部均通过垫板固定在下板上，每组所述液压缸的缸体的上部均 通过法兰盘固定在中板上，每组所述液压缸的输出杆上端均穿过上板 固定连接一块活动板上。
更进一步的，所述中板上下两面横向均设有若干均匀设置的支撑 板安装槽，所述支撑板安装槽内均设有支撑板，在所述上板和中板之 间，所述支撑板的上端与上板固定，下端设置在支撑板安装槽内；在 所述中板和下板之间，所述支撑板的上端设置在支撑板安装槽内，下 端与下板固定。
更进一步的，所述活动板与拼焊金属板接触面上均设有橡胶板。
本发明取得的有益效果是：通过托盘与枕木托架将拼焊金属板夹 紧，防止多块呈码垛状的拼焊金属板在翻转过程中滑落；将托盘设置 成由上至下的上板、中板和下板的结构，在中板和下板之间设置多组 顶推装置，通过顶推装置将多块呈码垛状的拼焊金属板上表面齐平； 每组顶推装置的输出杆用一块活动板连接起来，保证每组顶推装置能 够同步运动；在上板、中板和下板的纵向设置多块工字型支撑板，横 向设置多块支撑板，使得托盘结构简单，且强度高。本发明的拼焊金 属板翻转装置，结构合理，使用方便，能有效的实现多块呈码垛状的 拼焊金属板的批量自动化翻转，翻转平稳、效率高。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图2为翻转完成后的状态图；
图3为拼焊金属板放置在托盘上的示意图；
图4为托盘的结构示意图；
图5为液压缸在中板上的安装示意图；
图6为工字型支撑板的安装示意图；
图7为工字型支撑板的结构示意图；
图8为支撑板的安装示意图；
图9为液压缸与中板、下板及活动板的安装示意图；
图10为图4的俯视图；
图11为图10的A-A剖视图；
图12为图10的B-B剖视图；
图13为液压缸将拼焊金属板上表面顶至齐平时的状态图；
图14为底架和锁紧上板将拼焊金属板压紧时的状态图；
图15为拼焊金属板完成翻转后的状态图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图3所示，多块呈码垛状的拼焊金属板2(即：拼焊后的金属 板)在码垛之前，下表面是对齐且平整，在焊缝的位置有一个台阶面， 冲压模具由于上模在调试时不方便操作，故一般的模具制作时都将台 阶面设计在下模一侧，因此需要将拼焊金属板翻转过来。为了实现批 量翻转，一般将码垛一定数量的拼焊金属板2进行整体翻转。但多块 呈码垛状的拼焊金属板2上表面呈不平整的弧面，现行的翻转机无法 实现夹紧和翻转。
如图1-2所示，本发明的一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置， 用于将多块呈码垛状的拼焊金属板2整体翻转过来，包括用于翻转多 块呈码垛状的拼焊金属板2的翻转机3、设置在拼焊金属板2下方的 托盘1、设置在拼焊金属板2上方的枕木托架31和用于压紧枕木托 架31的锁紧上板32，托盘1整体固定放置在翻转机的锁紧下板33 上，拼焊金属板2放置在托盘1上，托盘1内的顶推装置17(本实 施例采用液压缸)将拼焊金属板2的下表面向上推顶，使拼焊金属板 2上表面齐平，然后枕木托架31和锁紧上板32压住拼焊金属板2上 表面，在顶推装置17和枕木托架31的共同作用下将拼焊金属板2夹 紧，最后采用翻转机3将托盘1和多块呈码垛状的拼焊金属板2整体 翻转过来(翻转180°)。
如图3-12所示，托盘1包括由上至下依次设置的上板11、中板 12和下板13，结合图6-7所示，上板11、中板12和下板13的相对 面之间纵向通过多块工字型支撑板14连接,下板13固定放置在翻转 机3的下锁紧板33上，在上板11和中板12之间，工字型支撑板14 的上面板141与上板11的下端面通过螺栓固定连接，工字型支撑板 14的下面板142与中板12的上端面通过螺栓固定连接；在上板11 和中板12之间，工字型支撑板14的上面板141与中板12的下端面 通过螺栓固定连接，工字型支撑板14的下面板142与下板13的上端 面通过螺栓固定连接。结合图5所示，中板12和下板13的相对面之 间纵向设有多组顶推装置17，至少两组顶推装置17的输出杆穿过上 板11顶靠在多块呈码垛状的拼焊金属板2的下表面上。
在一实施例中，相邻两组顶推装置17之间均设有一块工字型支 撑板14，即每组顶推装置17通过一块工字型支撑板14隔开，且相 互平行设置。在本实施例中，中板12和下板13的相对面之间纵向设 有四组平行设置的顶推装置17，上板11、中板12和下板13之间共设有十块工字型支撑板14，四组顶推装置17之间通过工字型支撑板 14分割开。每组顶推装置17的输出杆上端均穿过上板11固定连接 在一块活动板16上，活动板16的上端面顶靠在多块呈码垛状的拼焊 金属板2的下表面上。本实施例中，上板11、中板12、下板13和活 动板16相互平行设置，结构更为简单，活动板16运动更为平稳。
在一实施例中，四组顶推装置17依次分别为第一组顶推装置、 第二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，第一组顶推装 置和第四组顶推装置设置在外侧，第二组顶推装置和第三组顶推装置 设置在中间，第一组顶推装置、第二组顶推装置、第三组顶推装置和 第四组顶推装置的输出功率均不相等，第二组顶推装置和第三组顶推 装置的输出功率大于第一组顶推装置和第四组顶推装置。
在一实施例中，四组顶推装置17依次分别为第一组顶推装置、 第二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，第一组顶推装 置和第四组顶推装置的输出功率相等，设置在外侧，第二组顶推装置 和第三组顶推装置的输出功率相等，设置在中间，第二组顶推装置的 输出功率大于第四组顶推装置。
在一实施例中，如图9所示，在活动板10的上表面粘结有橡胶 板6，防止翻转时在多块呈码垛状的拼焊金属板2表面产生压痕。
如图8、11和12，中板12横向设有若干均匀设置的支撑板安装 槽121，支撑板安装槽121内均设有支撑板15，在上板11和中板12 之间，支撑板15的上端与上板11通过螺钉固定，下端卡接在支撑板 安装槽121内；在中部12和下板13之间，支撑板15的上端卡接在 支撑板安装槽121内，下端与下板13通过螺钉固定。上板11和中板 12之间的支撑板15下端，与中部12和下板13之间的支撑板上端相 互抵靠在一起。本实施例中，在上板11、中板12和下板13共设有 四十块支撑板15，其中上下各设有二十块支撑板15，通过设置支撑 板15加强了整体结构，在中板12上开设支撑板安装槽121，使得上 板11、中板12和下板13的位置关系更为确定，安装更为方便。
在一实施例中，如图5和9所示，顶推装置17可以为气缸或液 压缸等，本实施例中顶推装置17均为液压缸，共设有十六个液压缸， 分为四组，每组四个液压缸，相邻液压缸之间纵向通过工字型支撑板14隔开，均起到支撑和连接固定的作用，横向通过支撑板15隔开，主要起到支撑的作用。液压缸的缸体底部通过垫板171固定在下板 13上，缸体的上部通过法兰盘172固定在中板12上，每组液压缸的 输出杆上端均穿过上板11上的活动孔111通过螺纹副的形式与一块 活动板16固定连接，保证每组液压缸能够同步运动，更好的保证活动板16将多块呈码垛状的拼焊金属板2上表面顶平。由于中间两组 液压缸的缸体尺寸相比外侧两组液压缸大，导致中间两组液压缸缸底 距离下板13的距离较小，因此中间两组液压缸安装时，需要在下板 13相应位置处开设下沉的矩形槽，将垫板171安装在相应的矩形槽，以增大液压缸的安装空间。
如图13-15所示，本发明的工作原理是：将需要翻转的多块呈码 垛状的拼焊金属板2放置在托盘1的上板11上，根据多块呈码垛状 的拼焊金属板2的大小和放置的相对位置，控制相应的液压缸运动， 液压缸运动通过活动板16将多块呈码垛状的拼焊金属板2顶起至多 块呈码垛状的拼焊金属板2上表面齐平，通过枕木托架31和锁紧上 板32压住多块呈码垛状的拼焊金属板2上表面，在顶推装置17和枕 木托架31的共同作用下将多块呈码垛状的拼焊金属板2夹紧，如图 1-2所示，最后采用翻转机3将整个装置翻转过来(翻转180°)，翻 转完成后液压缸退回，完成翻转工作。
在一实施例中，托盘1的长度尺寸是3500mm，宽度尺寸是2000mm， 能够翻转的最大拼焊金属板2的尺寸是3500mm×2000mm，每张拼焊 金属板的最大厚度是2mm，同一张拼焊金属板的最大厚度差为1mm， 二百张堆垛在一起总的最大厚度差是200mm，所以液压缸的最大行程 设定为200mm。上板11和中板12之间的工字型支撑结构14的总高 度是250mm，中板12和下板13之间的工字型支撑结构14的总高度 是205mm；中板12的上下两侧均设计有5mm深的支撑板安装槽121。 相邻液压缸的横向间隔为700mm，相邻液压缸的纵向间隔为400mm。本实施例中翻转机3采用济南奥图自动化股份有限公司生产的O型 翻转机。
液压缸顶起拼焊金属板2时工进速度不宜过快，此处取8mm/s保 证多块呈码垛状的拼焊金属板2被平稳顶起。多块呈码垛状的拼焊金 属板2上表面被顶至齐平后，为防止翻转过程中因多块呈码垛状的拼 焊金属板2自重而产生滑落，需要对多块呈码垛状的拼焊金属板2进 行预紧，依靠多块呈码垛状的拼焊金属板2之间的摩擦力克服重力达 到顺利翻转的目的。由于预紧时液压缸的工作行程不会太大，所以此 处预紧速度取1.5mm/s。液压缸所提供的预紧力的大小通过液压系统 的压力以公式F＝p×s的形式表现出来。完成多块呈码垛状的拼焊金 属板2的翻转后，液压缸需退回初始位置，这个过程属于空载过程速 度可以较快，此处取15mm/s。
下面是本发明的设计计算过程。
一、翻转托盘液压系统的设计计算
1、液压缸内径和活塞杆直径的确定
首先设定拼焊金属板的最大厚度r＝2mm，拼焊金属板密度 ρ＝7900kg/m3，重力加速度g＝9.8N/kg，拼焊金属板与拼焊金属板之 间的摩擦系数μ＝0.2，200张拼焊金属板堆垛在一起进行翻转。
第一种情况：当需要翻转的拼焊金属板需要占据四组液压缸时， 每张拼焊金属板的最大尺寸是长度L＝3500mm，宽度B＝2000mm。 这种情况下200张多块呈码垛状的拼焊金属板堆垛在一起的总重力 为公式(1)所示：
G＝200×LBrρg＝2.168×105N(1)
当多块呈码垛状的拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸 应该进行预紧，预紧力为公式(2)所示：
FN＝G/μ＝1.084×106N(2)
单个液压缸的最大外负载为公式(3)所示：
F＝(G+FN)÷16＝8.129×104N(3)
根据公式(4)可计算出液压缸的内径D
式中p1—液压缸工作压力，查阅资料，此处取p1＝13MPa；ηcm— 液压缸的机械效率，此处取ηcm＝0.95；p2—液压缸回油腔背压力，查 阅资料，此处取p2＝1MPa；a—活塞杆直径与液压缸内径之比，此处 取a＝0.7。
根据上式可算得液压缸的直径D＝93.397mm，则活塞杆直径 d＝a×D＝65.378mm。
根据液压缸内径尺寸系列和活塞杆直径系列(GB2348-80)，将液 压缸内径和活塞杆直径圆整为：D＝100mm，d＝70mm。
第二种情况：当需要翻转的多块呈码垛状的拼焊金属板需要占据 三组液压缸时，每张拼焊金属板的最大尺寸是长度L＝2800mm，宽度 B＝2000mm。这种情况下200张多块呈码垛状的拼焊金属板堆垛在一 起的总重力为公式(5)所示：
G＝200×LBrρg＝1.734×105N(5)
当多块呈码垛状的拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸 应该进行预紧，预紧力为公式(6)所示：
FN＝G/μ＝8.671×105N(6)
单个液压缸的最大外负载为公式(7)所示：
F＝(G+FN)÷12＝8.671×104N(7)
同理，根据公式(4)，且公式中各参数与第一种情况的取值相同 时，可算得液压缸的直径D＝96.46mm，则活塞杆直径d＝a×D＝67.522mm。
根据液压缸内径尺寸系列和活塞杆直径系列(GB2348-80)，将 液压缸内径和活塞杆直径圆整为：D＝100mm，d＝70mm。
第三种情况：当需要翻转的多块呈码垛状的拼焊金属板需要占据 二组液压缸时，每张拼焊金属板的最大尺寸是长度L＝2100mm，宽度 B＝2000mm。这种情况下200张多块呈码垛状的拼焊金属板堆垛在一 起的总重力为公式(8)所示：
G＝200×LBrρg＝1.301×105N(8)
当拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸应该进行预紧， 预紧力为公式(9)所示。
FN＝G/μ＝6.503×105N(9)
单个液压缸的最大外负载为公式(10)所示。
F＝(G+FN)÷8＝9.755×104N(10)
同理，根据公式(4)，且公式中各参数与第一、二种情况的取值 相同时，可算得液压缸的直径D＝102.31mm，则活塞杆直径 d＝a×D＝71.618mm。
根据液压缸内径尺寸系列和活塞杆直径系列(GB2348-80)，将 液压缸内径和活塞杆直径圆整为：D＝110mm，d＝80mm。
根据上述三种情况的计算分析，本发明设定液压缸布置成四排四 组，横向间隔700mm，纵向间隔400mm。其中第一组和第四组的液压 缸使用长江液压生产的HSGK01-100/70E5121型号液压缸，其主要参 数为液压缸内径D＝100mm，液压缸外径D1＝124mm，活塞杆直径 d＝70mm。第二组和第三组的液压缸使用长江液压生产的 HSGK01-110/80E5121型号液压缸，其主要参数为液压缸内径 D＝110mm，液压缸外径D1＝137mm，活塞杆直径d＝80mm。
2、液压系统原理图的设计和液压元件的选择
液压系统的原理图如图2所示，采用两个泵分别对第一、四组和 第二、三组的液压缸进行供油。第一、四组液压系统中各个元件的选 型和通过元件的最大流量如表1所示。
表1第一、四组液压系统中各个元件型号及参数
第二、三组液压系统中各个元件的选型和通过元件的最大流量如 表2所示。
表2第二、三组液压系统中各个元件型号及参数
上述所使用的液压阀均是广州机床研发的GE系列液压阀，额定 压力为16MPa，具有较大的通流能力，减小了液压阀的体积。
3、最小稳定速度验算
对选定后的液压缸内径D，必须进行最小稳定速度的验算。要保 证液压缸节流腔的有效工作面积A，必须大于保证最小稳定速度的最 小有效面积Amin，如公式(11)所示，即A＞Amin。
式中：qmin—流量阀的最小稳定流量，一般根据选定流量阀的产品样 本中获得；vmin—液压缸的最低速度。
根据流量阀技术参数，查得QF3-E10B型调速阀的最小稳定流量 qmin＝50mL/min，液压缸最低速度为预紧速度vmin＝1.5mm/s，则最小有 效面积Amin的计算结果如公式(12)所示。
本发明设计的液压控制系统中，调速阀安装在进油路上且四个液 压缸进行并联，所以液压缸节流腔的有效工作面积就是四个液压缸无 杆腔的面积之和。
其中第一、四组液压缸的有效工作面积为公式(13)所示。
A＝4π×502＝31415.93mm2(13)
其中第2、三组液压缸的有效工作面积为公式(14)所示。
A＝4π×552＝38013.27mm2(14)
经比较分析，液压缸的有效工作面积均符合条件。
4、计算各工作阶段液压缸所需要的流量
前面已经设定液压缸顶起拼焊金属板的工进速度v1＝8mm/s，液 压缸对拼焊金属板进行预紧的速度v2＝1.5mm/s，液压缸的退回速度 v3＝15mm/s。
第一、四组液压缸在顶起拼焊金属板的工进过程中每组液压缸所 需流量为公式(15)所示：
第一、四组液压缸在预紧拼焊金属板的过程中每组液压缸所需流 量为公式(16)所示：
第一、四组液压缸在回退的过程中所需流量为公式(17)所示：
第二、三组液压缸在顶起拼焊金属板的工进过程中每组液压缸所 需流量为公式(18)所示：
第二、三组液压缸在预紧拼焊金属板的过程中每组液压缸所需流 量为公式(19)所示：
第一、四组液压缸在回退的过程中所需流量为公式(20)所示：
5、确定液压泵的压力、流量和选择泵的规格
考虑到正常工作中进油管路中存在一定的压力损失，所以液压泵 的工作压力为公式(21)所示。
pp＝p1+ΣΔp(21)
式中：pp—液压泵的最大工作压力；p1—执行元件的最大工作压力； ΣΔp—进油管路中的压力损失，初算时简单系统可取0.2～0.5MPa，复 杂系统取0.5～1.5MPa，此处取0.5MPa。故液压泵的工作压力计算结 果图如公式(22)所示。
pp＝p1+ΣΔp＝(13+0.5)MPa＝13.5MPa(22)
上述所计算的pp是系统的静态压力，考虑系统在各种工况的过 渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力贮 备量，并确保液压泵的寿命，因此液压泵的额定压力pn应满足pn≥(1.25～1.6)pp，中低压系统取小值，高压系统取大值，此处取pn＝1.25pp＝16.875MPa。
(2)液压泵流量的确定
液压泵的最大流量应为为公式(23)所示。
qp≥KL(Σq)max(23)
式中：qp—液压泵的最大流量；KL—系统泄漏系数，一般取 KL＝1.1～1.3，现取KL＝1.2；(Σq)max—同时动作的各执行元件所需流 量之和的最大值。
在第一、四组的液压系统中(Σq)max＝2q14工进，其最大流量如公式(24) 所示。
qp＝1.2×2×q14工进＝30.16L/min(24)
在第二、三组的液压系统中(Σq)max＝2q23工进，其最大流量如公式 (25)所示。
qp＝1.2×2×q23工进＝43.79L/min(25)
根据以上算得的pp和qp查阅相关资料，第一、四组液压缸控制 系统的液压泵选用CBK1012F高压齿轮泵，该泵的基本参数为：每转 排量qw＝12.6mL/r，泵的额定压力pn＝20MPa，容积效率ηv＝0.9，总 效率η＝0.85。第二、三组液压缸控制系统的液压泵选用CBY2016F高 压齿轮泵，该泵的主要参数为：每转排量qw＝16.4mL/r，泵的额定压 力pn＝20MPa，容积效率ηv＝0.9，总效率η＝0.85。
6、电动机的选择
电动机所需功率为公式(26)所示：
式中：P—电动机功率；p—液压系统的压力；q—液压系统进油路 的流量；η—液压泵的总效率。
由于在翻转同一规格的拼焊金属板时，将拼焊金属板顶起至上表 面齐平所需要的电动机功率要小于将拼焊金属板预紧所需要的电动 机功率，所以此处只需要计算前面确定液压缸基本参数时的三种不同 规格拼焊金属板在预紧时电动机所需功率即可。
第一种情况：当需要翻转的拼焊金属板需要占据四组的液压缸时， 拼焊金属板的最大尺寸：长度L＝3500mm，宽度B＝2000mm。这种 情况下200张拼焊金属板堆垛在一起的总重力为公式(27)所示：
G＝200×LBrρg＝2.168×105N(27)
当拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸应该进行预紧， 预紧力为公式(28)所示：
FN＝G/μ＝1.084×106N(28)
单个液压缸的最大外负载为公式(29)所示：
F＝(G+FN)÷16＝8.129×104N(29)
这种情况下第1、四组的液压系统压力为公式(30)所示：
则所需电动机功率为公式(31)所示：
这种情况下第2、三组的液压系统压力为公式(32)所示：
所需电动机功率为公式(33)所示：
第二种情况：当需要翻转的拼焊金属板需要占据三组的液压缸时， 拼焊金属板的最大尺寸：长度L＝2800mm，宽度B＝2000mm。这种情 况下200张拼焊金属板堆垛在一起的总重力为公式(34)所示：
G＝200×LBrρg＝1.734×105N(34)
当拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸应该进行预紧， 预紧力为公式(35)所示：
FN＝G/μ＝8.671×105N(35)
单个液压缸的最大外负载为公式(36)所示：
F＝(G+FN)÷12＝8.671×104N(36)
这种情况下第1、四组的液压系统压力为公式(37)所示：
所需电动机功率为为公式(38)所示：
这种情况下第2、三组的液压系统压力为为公式(39)所示：
所需电动机功率为公式(40)所示：
第三种情况：当需要翻转的拼焊金属板需要占据二组的液压缸时， 拼焊金属板的最大尺寸：长度L＝2100mm，宽度B＝2000mm。这种情 况下200张拼焊金属板堆垛在一起的总重力为公式(41)所示：
G＝200×LBrρg＝1.301×105N(41)
当拼焊金属板进行翻转时为防止其滑落，液压缸应该进行预紧， 预紧力为公式(42)所示：
FN＝G/μ＝6.503×105N(42)
单个液压缸的最大外负载为公式(43)所示：
F＝(G+FN)÷8＝9.755×104N(43)
这种情况下第2、三组的液压系统压力为公式(44)所示：
所需电动机功率为为公式(45)所示：
根据上述计算，查阅电动机产品样本，本发明两个液压系统均选 用Y90S-2型电动机，其额定功率为1.5kW，额定转速为2840r/min。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。 本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实 施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神 和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落 入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求 书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，包括用于翻转多块呈码垛状的拼焊金属板(2)的翻转机(3)、设置在多块呈码垛状的拼焊金属板(2)下方的托盘(1)、设置在多块呈码垛状的拼焊金属板(2)上方的枕木托架(31)和用于压紧枕木托架(31)的锁紧上板(32)，其特征在于：所述托盘(1)包括由上至下依次设置的上板(11)、中板(12)和下板(13)，所述上板(11)、中板(12)和下板(13)的相对面之间纵向通过多块工字型支撑板(14)连接，所述中板(12)和下板(13)的相对面之间纵向设有多组顶推装置(17)，至少两组所述顶推装置(17)的输出杆穿过上板(11)顶靠在拼焊金属板(2)的下表面上。
2.根据权利要求1所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：相邻两组所述顶推装置(17)之间均设有一块工字型支撑板(14)。
3.根据权利要求2所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述中板(12)和下板(13)的相对面之间纵向设有四组平行设置的顶推装置(17)，每组所述顶推装置(17)的输出杆上端均穿过上板(11)固定连接在一块活动板(16)上，所述活动板(16)的上端面顶靠在拼焊金属板(2)的下表面上。
4.根据权利要求3所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述四组顶推装置(17)依次分别为第一组顶推装置、第二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，所述第一组顶推装置和第四组顶推装置设置在外侧，所述第二组顶推装置和第三组顶推装置设置在中间，所述第一组顶推装置、第二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置的输出功率均不相等，所述第二组顶推装置和第三组顶推装置的输出功率大于第一组顶推装置和第四组顶推装置。
5.根据权利要求3所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述四组顶推装置(17)依次分别为第一组顶推装置、第二组顶推装置、第三组顶推装置和第四组顶推装置，所述第一组顶推装置和第四组顶推装置的输出功率相等，设置在外侧，所述第二组顶推装置和第三组顶推装置的输出功率相等，设置在中间，所述第二组顶推装置的输出功率大于第四组顶推装置。
6.根据权利要求3-5任一项所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述上板(11)、中板(12)、下板(13)和活动板(16)平行设置。
7.根据权利要求6所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：四组所述顶推装置(17)均为液压缸，每组所述液压缸的缸体底部均通过垫板(171)固定在下板(13)上，每组所述液压缸的缸体的上部均通过法兰盘(172)固定在中板(12)上，每组所述液压缸的输出杆上端均穿过上板(11)固定连接一块活动板(16)上。
8.根据权利要求7所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述中板(12)上下两面横向均设有若干均匀设置的支撑板安装槽(121)，所述支撑板安装槽(121)内均设有支撑板(15)，在所述上板(11)和中板(12)之间，所述支撑板(15)的上端与上板(11)固定，下端设置在支撑板安装槽(121)内；在所述中板(12)和下板(13)之间，所述支撑板(15)的上端设置在支撑板安装槽(121)内，下端与下板(13)固定。
9.根据权利要求8所述的汽车冲压用拼焊金属板翻转装置，其特征在于：所述活动板(16)与拼焊金属板(2)接触面上均设有橡胶板(161)。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08252639A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Toyota Motor Corp | ワーク反転装置 |
| KR20030037636A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 현대자동차주식회사 | 블랭크 더미의 반전 시스템 |
| CN201333636Y (zh) * | 2009-01-09 | 2009-10-28 | 芜湖奥托自动化设备有限公司 | 一种新型的液压翻转机 |
| CN102642706A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-22 | 张家港市环宇制药设备有限公司 | 翻转式塑料瓶卸瓶装置 |
| CN203031756U (zh) * | 2012-12-27 | 2013-07-03 | 东陶机器（北京）有限公司 | 一种座便器生坯坯体翻转机 |
| CN103894872A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 燕山大学 | 大工件180度翻转变位机 |
| CN104891151A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 谭建忠 | 柴油机气缸盖翻转装置 |
| CN106005976A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 钟彩凤 | 一种工件放置翻转机构 |
| CN205771914U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-12-07 | 北京宇航高科新材料有限公司 | 一种短纤维软质复合材料翻转装置 |
| CN107352259A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-17 | 温岭市正大工业机器人有限公司 | 鼠笼式翻转机 |
| CN206666070U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-11-24 | 攀中伊红金属制品（重庆）有限责任公司 | 一种激光拼焊板整包翻转托架 |
| CN207806453U (zh) * | 2018-01-15 | 2018-09-04 | 武汉科技大学 | 一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置 |
-
2018
- 2018-01-15 CN CN201810034268.5A patent/CN108213251A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08252639A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Toyota Motor Corp | ワーク反転装置 |
| KR20030037636A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 현대자동차주식회사 | 블랭크 더미의 반전 시스템 |
| CN201333636Y (zh) * | 2009-01-09 | 2009-10-28 | 芜湖奥托自动化设备有限公司 | 一种新型的液压翻转机 |
| CN102642706A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-22 | 张家港市环宇制药设备有限公司 | 翻转式塑料瓶卸瓶装置 |
| CN203031756U (zh) * | 2012-12-27 | 2013-07-03 | 东陶机器（北京）有限公司 | 一种座便器生坯坯体翻转机 |
| CN103894872A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 燕山大学 | 大工件180度翻转变位机 |
| CN104891151A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 谭建忠 | 柴油机气缸盖翻转装置 |
| CN205771914U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-12-07 | 北京宇航高科新材料有限公司 | 一种短纤维软质复合材料翻转装置 |
| CN106005976A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 钟彩凤 | 一种工件放置翻转机构 |
| CN206666070U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-11-24 | 攀中伊红金属制品（重庆）有限责任公司 | 一种激光拼焊板整包翻转托架 |
| CN107352259A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-17 | 温岭市正大工业机器人有限公司 | 鼠笼式翻转机 |
| CN207806453U (zh) * | 2018-01-15 | 2018-09-04 | 武汉科技大学 | 一种汽车冲压用拼焊金属板翻转装置 |
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