CN1083741A - 一种用于球团机的快速模具更换系统 - Google Patents

Abstract

一种利用定位装置支架构成球团机的快速模具 更换系统，该定位装置支架可以固定在加工团丸的模 具和滚筒上，形成组合的滚筒/模具卡盘。利用快速 固定模具夹具和推拉式升降，简化了球团机中模具/ 滚轮卡盘的装卸手续。定位装置支架可沿三个轴向 调整，这增加了校正对直的方便性。

Description

本发明涉及一般是涉及将粒状材料形成团丸的球团机，具体地说是涉及一种设备，该设备使得由于供给材料或团丸的尺寸要求发生变化而需要更换模具时，而可以快速地进行模具更换。

球团机的工作性能在很大程度上由形成团丸模具中的孔的几何结构决定。对于一定类型的供给材料，孔的数目、直径和长度是模具工作性能的重要因素。很多球团机不考虑所加工团丸的材料，仅用一个单一的模具。这样作可以节约大笔的模具费用以及节省更换模具的时间。

但是这样作就导致球团机生产的团丸需兼顾例如用于动物饲料团丸的质量和数量两方面因素，如果对于给定的进料模具孔太长，则可能显著减小球团机的容量。另外，过量的孔长还可能需要降低进料调节温度，这种温度降低依次又减弱了应当在调节和形成团丸过程中产生的消毒和胶凝作用。如果孔太短，由于压缩和胶凝作用不充分，则使团丸的延性小。在生产高质量的饲料团丸时两种情况都是不能接受的。其结果是使如此生产的团丸等级降低。

为了避免这种质量损失，球团机操作者采用了快速模具更换球团机。一种称作快速模具夹紧机的这种机器减少了在更换模具期间松开和重新夹紧模具的时间。在这种类型的系统中，使用了常规的物料装卸设备，例如天车、液力起重器和轮车。虽然这些辅助设备减少了操作者的体力劳动，但这些设备无助于解决模具的校正对直问题，也不能防止模具在精确配合的啮合表面上的翘起和成楔形状。这种系统还装有多种多样精密的部件，这些部件长期地固定在球团机上，承受着过度的磨损和腐蚀损坏。最后，使得这些系统不能改进更换滚筒的方便性和节省时间。这就存在一个缺点，因为在操作期间在模具和滚筒之间出现相匹配的磨损状态，所以经常需要随同模具一起更换滚筒。混合的滚筒/模具组件的操作导致滚筒/模具过早地磨损和失效。结果，快速模具夹紧机经常不能充分节省时间和改进工作性能，从而说明采用这种机器增加的附加费用是不合理的。

另外的系统设置有主轴/套筒轴滚筒/模具卡盘，该卡盘可以作为一个单元整体拆卸和更换。这具有快速转换的优点，同时作为配套组件保持模具和滚筒。尽管有这些重要的优点，但是对于主轴/套筒轴卡盘系统还有很多实际的缺点，包括费用、质量、尺寸、事故的危险性和卡盘与机壳和驱动单元校正对直的问题。

在这个系统中的每个模具需要一个包括模具、滚筒、模具夹具、主轴、套筒轴、滚筒前部支承件、锥轮和偏转板的卡盘。对于需要若干模具规格的球团机，若干卡盘的费用成为这个系统主要的缺点。整个卡盘的质量，特别是装有现在使用的大模具时，变得很大。在模具更换期间，这种大质量的卡盘要求能承重载材料的大型装卸设备来输送、安装和拆卸卡盘。在大多数饲料工厂中球团机周围的有限工作空间不能容纳这种大型的工作设备，因此导致使用组合式的小型装卸设备，这种小型装卸设备可能会构成偶然损坏球团机和损伤操作人员的原因之一。对通常在饲料工厂中输送模具最合用的车子。当其装载有主轴/套筒轴滚筒/模具卡盘时会变得不稳定。这种不稳定是因为很长的主轴伸在外边，以及车子/卡盘组合体的重心必然移到临界稳定点，不难看到，这种重心的移动具有危险性。

除了上述缺点外，主轴/套筒轴卡盘不能满意地保证使卡盘的精密配合表面与球团机机壳和驱动单元的啮合面方便地校正对直。这些啮合面是在球团机里面，因此一旦卡盘在安装期间被设置到机器的前面，这些啮合面就看不见了。这就导致用“推动试合（Push        and        hope）”法来解决卡盘插入的问题。这种方法可能会导致精密配合表面的损坏和啮合部件沿校正对直不当的方向被卡塞。校正对直的严格要求需要进行精确的多轴调整以及使车子具有升高和横向移动的能力。对于现有的模具更换系统的所有调整参数均以球团机前面的地板作参考，这种参考会由于地板的磨损和其它损坏也许是不可靠的。

为了避免由于校正对直不当和卡塞而造成损坏和停工，操作人员还必须熟悉安装卡盘的校正对直方法。这就引入了操作者对系统的工作性能是否敏感地掌握的附加因素，而造成难以接受的不稳定变化。

最后，长时间运转而又不更换模具而时常会耗尽卡盘和球团机啮合面之间的润滑剂。这就可能造成无润滑运转，在振动负载的状况下使啮合面粘接在一起。产生这样结果是极难将卡盘与球团机分离开。设计成带锥形体的用以防止粘附作用的啮合面就要求很大的轴向夹紧力，以便保持表面之间可靠的接触。在操作期间，夹紧力的任何松弛都将会引起锥形表面和键及键槽很快的磨损。

因此，虽然希望应用精确地适合于加工团丸所用原料的模具，但是伴随着这种实践过程中所带来的花费、危险性和困难程序使得其吸引力变得很小。结果，有些球团机被迫以低于最佳效率工作，并生产质量低劣的团丸。

上面举例说明了存在于现有球团机模具更换系统中已知的局限性。因而，很明显，提供一种替代的装置和方法来克服上述一个或多个局限性是有利的。本发明就是提供了一种合适的替代装置和方法，本发明的内容即包括在下面充分公开的特征之中。

本发明的一个方面是利用一种定位装置来实现其所述目的，该定位装置用于牢固地夹紧球团机的模具，以便将上述模具从球团机中拆卸和装入其中，该定位装置包括定位装置支架和一种机构，该定位装置支架具有许多刚性安装的臂，臂向外凸出一段足够距离，以便达到与上述模具的圆形表面上的许多固定位置对正;该机构配置在上述臂的远端，位于上述对正点处，用于将上述定位装置支架牢固地固定在上述模具表面上的固定位置上。

下面结合附图详细描述本发明的内容，根据说明可以清楚地理解本发明上述的和其它的方面。

图1是示意的局部侧视图，示出本发明模具更换系统最佳实施例中各种构件和滚筒/模具卡盘之间的相互关系，图中的有些部分是截面图;

图2是顶视图，示出图1所示系统的另外的部件;

图3是固定在定位装置框架的支架上的模具/滚筒组件的前视图;

图4和4a分别示出在松开状态和夹在辊的伸出部中的辊夹具组件;

图5和5a示出用于本发明系统的模具夹具，该夹具用于将模具固定到球团机的套筒轴上;和

图6是局部示意图，其示出具有常规滚筒装置的球团机中模具的拆卸。

图1示出本发明的快速模具更换系统的总图。球团机40的截面图示出套筒轴60、套筒法兰101和主轴102。模具110装在套筒法兰101上并用模具夹具130夹住，而滚筒120安装在主轴102的伸出悬臂的扩展部上。进给锥轮50也安装在模具110上。

由支架75结合滚筒夹具80提供的紧固作用而构成组合的滚筒/模具卡盘组件100。转动夹具螺母84，夹具臂77可相对于夹具框架85前进或后退。这使夹臂77的凸缘表面76响应凸缘滚轮82作用的力，而使臂77关闭或放开，以夹紧或松开滚筒120，滚筒120由在滚筒夹具槽103中的夹钳81在夹具80离开夹紧臂轴销83的相对端夹紧。

滚筒/模具卡盘组件100当固定到定位装置支架上时便可作为一个组合的组件装卸，在这个组件中滚筒120和模具110的相对位置保持固定。定位装置支架75安装在一个工作台上，该工作台具有用起重设备330连接起来的第一层325和第二层335。这些起重设备可以相对于第一层325升高或降低工作台的第二层335。适合于在托架起重器等装置上进行传送的传送车底座330具有两根或多根放置滚动部件310的轨道。滚动部件310和轨道305最好具有相啮合的槽和凸出部或其它保持啮合的装置。滚动部件310装在车轴315上。减少与车轴315啮合摩擦的支承320在车轴315和工作台的第一层325之间。这种安装支承配置提供了定位装置支架75沿三个正交轴的位置可调性。

图2是图1中所示系统的顶视图，其提供了本发明的附加细节。图中所示组合的滚筒/模具卡盘组件100被固定在定位装置支架75上。在此图中，还可见到将滚筒120装在主轴102上、将模具110装在套筒法兰101上和由滚筒夹具80支持夹紧装置的其它细节。夹钳81用轴销83铰接在夹具框架85上。凸缘滚轮82由于夹具螺栓84的作用而施力在夹钳81上，从而闭合或张开夹具的夹钳81。

图3示出了本发明系统的前视图，进一步提供本发明的其它细节。扇形模具夹具135环绕模具110排列。进给锥轮50从模具110的表面向外凸出。滚筒夹具80示于左侧，但在右侧被省去了以显示更多的细节。可以看到，滚筒夹具80安装在滚筒夹具座79上。在此图中夹钳81用虚线表示。另外还示出了在枢轴83上的夹具端部和夹具螺母84。

此图也是本发明位置调节装置的另一个视图。传送车底座300支承着轨道305，滚动部件310可以在其上运动。滚动部件310装在车轴315的两端部，且抗摩擦部件320将车轴315与工作台的第一层325连接。起重器330将工作台的第一层325和第二层335结合起来。定位装置支架75安装在工作台的第一层335上。此图还示出推拉螺纹起重吊耳155。在模具110上有一组与每个固定点对准的吊耳155。这就使得在三个位置的起重传动能够将模具与套筒法兰分开，或者将其牢固地套在套筒法兰上。

图4和4a示出了具有主体85、夹具臂87、夹钳81、夹具臂枢轴83和夹具螺母84的滚筒夹具80。当转动夹具螺母84时，它便向左侧或右侧移动枢轴83上的夹具以及夹具臂87和夹钳81。当它移向右侧时，臂87后部上的凸缘表面便倚靠在凸缘滚轮82上。这就使夹钳81闭合，如图4a所示。当夹具臂枢轴83向左移动时，由于凸缘滚轮82作用在臂87的凸缘表面上的凸缘力移向使夹具臂伸长的位置而使夹钳81张开。如图4a和图4分别示出夹紧和松开操作很容易利用电力扳手来完成。

图5和5a示出模具夹具130的细节。参考两个图可以看到，模具夹具130由夹具主体135构成，用柱头螺栓131将主体135固定在套筒法兰101上，螺栓131具有一螺母134，该螺母134通过盘簧133和制动垫圈132被安装在夹具主体135内。可以看到，压靠在团丸模具110法兰上的支柱136短于压靠在套筒法兰101上的支柱137。这就是说，在卸下模具时不需要完全卸下模具夹具130。另外，当取下模具时，压靠在套筒法兰101上的支柱137还保持与夹具130的校正对直。

图6示出了本发明的在拆卸过程中的常规装配的模具和滚筒组件。在此主轴102具有接受滚筒轴908后端部的插口910。在这种情况下，滚筒120由滚筒前部支承件900结合在一起，支承件900具有夹具槽903，夹钳81可以通过该槽903夹紧滚筒组件。

在最佳实施例中，本发明保证在球团机中快速更换滚筒和模具，而同时要运入和运出的部件的大小达到最小。选择合适的模具和滚筒安装机构，就可以夹紧模具和滚筒，从而形成组合的模具滚筒卡盘。

上面说明了在球团机中提供快速模具更换的新系统，并参照最佳实施例进行了说明和描述。很清楚，选择的特殊实施例将依赖于影响模具更换操作的各种因素。

Claims (16)

1、一种用于牢固夹紧球团机模具用于拆卸和安装球团机中上述模具的定位装置，其特征在于，该装置包括：定位装置支架和一种机构，该定位装置支架具有许多刚性安装的臂，臂向外凸出一段足够的距离，以便达到与上述模具圆形表面上的许多固定位置对正；该机构配置在所述臂的远端，位于所述对正点处，用于将所述定位装置支架牢固地固定在所述模具表面上的固定装置上。

2、如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，该装置还包括向所述定位装置支架提供可沿三个正交轴线随意调整位置的装置。

3、如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，其中提供自由位置调整的装置安装在用于移动定位装置支架/模具组件的传送车底座装置上。

4、如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，该装置还包括用于将滚筒或滚筒支承件牢固夹紧在所述模具内的装置，所述夹紧装置固定在所述定位装置支架上。

5、如权利要求4所述的定位装置，其特征在于，该装置还包括向所述定位装置支架提供可沿三个正交轴线随意调整位置的装置。

6、如权利要求5所述的定位装置，其特征在于，提供随意调整位置的装置安装在用于移动定位装置支架/模具组件的传送车底座装置上。

7、如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，用于将所述定位装置支架牢固固定在所述模具表面上固定位置的装置包括安装螺栓，该螺栓从定位装置支架的臂上的对正点延伸到固定位置，用所述安装螺栓穿过所述固定位置进行联结。

8、如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，许多刚性安装的臂包括三个臂，臂的端部之间的距离彼此相等。

9、如权利要求4所述的定位装置，其特征在于，用于将滚筒牢固卡在所述模具中的装置具有许多滚筒夹具，每个夹具有两个相对配合的用枢轴连接的并由凸缘表面与所述滚筒夹具的刚体相互作用的夹钳，用夹钳上的凸缘表面固定滚筒的夹紧作用由夹具螺母控制。

10、如权利要求5所述的定位装置，其特征在于，提供随意位置调整的装置包括一个工作台、传送车底座和多个轮子部件，该工作台具有由许多起重装置连接起来的第一层和第二层，该起重装置用于使第二层相对于第一层升高或降低;该传送车底座适合于利用托架起重器之类装置移动，所述传送车底座具有两根或多根平行的轨道，安装在所述工作台第一层上的许多轮子部件被支承在这些轨道上;所述多个轮子部件安装在所述工作台的第一层上，装在框架部件底部上的两根或多根轨道被支承在这些轮子部件上，上述定位装置支架被安装在该框架部件上，上述轨道相对于传送车底座的方向垂直取向。

11、一种球团机的快速模具更换系统，其特征在于，该系统包括：一种将加工团丸的模具卡紧的套筒轴上而又能快速松开的装置;一种将滚筒安装在轴上的装置，该轴伸出悬臂，以便在安装和拆卸时容易接触;一种构成组合滚筒/模具卡盘的装置，在拆卸、安装、运输和储存期间在进行处理时，在卡盘中滚筒和模具的位置保持固定;一种传送上述组合滚筒/模具卡盘和提供沿三个正交轴线进行位置调整以便在安装期间准确定位上述组合卡盘的装置。

12、一种如权利要求11所述的系统，其特征在于，夹紧装置包括许多扇形板，每个扇形板张开的弧度为5°至45°，角度根据大小和质量决定;每个扇形板具有锥形槽，槽的宽度相当于套筒轴和模具法兰总的厚度;每个扇形板具有径向安装螺栓，以便将上述扇形板固定到上述套筒法兰上;每个扇形块具有一个短支柱和一个长支柱，上述短支柱卡压在模具法兰上，而上述长支柱卡压在套筒法兰上，使得夹具保持准直并且可以不用完全取下夹具而卸下模具。

13、如权利要求11所述的系统，其特征在于，将滚筒安装在伸出悬臂的轴上的装置包括在每个滚筒上的锥孔，以便在上述伸出悬臂的轴上滑动;包括将滚筒在前方系结在一起的滚筒前方支承件;包括在每个滚筒前表面上环绕锥孔的突出法兰，该法兰适合于仅用前方来的夹具夹紧;最后包括将所述滚筒前方支承件固定在所述伸出悬臂轴上的制动螺栓。

14、如权利要求11所述的系统，其特征在于，形成组合滚筒/模具卡盘的装置包括定位装置支架和一种机构，该定位装置支架具有许多刚性安装的臂，臂向外突出一段足够的距离，以便达到与上述模具圆形表面上的许多固定位置对正;该机构配置在所述臂的远端位于所述对正点处，用于将所述定位装置支架牢固地固定在所述模具表面上的所述固定位置上;形成组合滚筒/模具卡盘的装置还包括将滚筒牢固地夹紧在所述模具内的机构，该夹紧机构固定在所述定位装置支架上。

15、如权利要求11所述的系统，其特征在于，传送所述组合滚筒/模具卡盘并提供沿三轴调整位置的装置包括一个工作台、一个传送车底座和多个轮子部件，该工作台具有由许多起重装置连接的第一层和第二层，该起重装置用于使第二层相对于第一层升高和降低;该传送车底座适合于利用托架起重起器类装置移动，所述传送车底座具有两根或多根平行的轨道，安装在所述工作台第一层上的许多轮子部件被支承在这些轨道上;所述多个轮子部件安装在所述工作台的第一层上，装在框架部件底部上的两根或多根轨道被支承在这些轮子部件上，所述定位装置支架被安装在该框架部件上，所述轨道相对于传送车底座的方向垂直取向。

16、一种将加工团丸的模具装在球团机套筒轴上的夹具系统，其特征在于，该系统包括许多扇形板、锥形槽、径向安装螺栓和短支柱与长支柱，该扇形板张开的弧度在5°～45°之间，该角度由其大小和质量决定;该锥形槽加工在每个所述扇形板的径向内表面上，该锥形槽的宽度相当于套筒法兰和模具法兰总的厚度;在每个所述扇形板内的径向安装螺栓用于将所述扇形板固定在所述套筒法兰上;该短支柱和长支柱加工在每个所述扇形板上，所述短支柱卡压在所述模具法兰上，而所述长支柱则卡压在套筒法兰上，从而使得夹具总是保持准直，并且不用完全取下夹具便可卸下模具。

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