CN108480737A - 一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置 - Google Patents

Abstract

一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置属于废钢剪切生产技术领域，主要包括了；四连杆升降机构、自对中夹送平台、步进式传送驱动装置和机架。在传送辊道将剪切下的废钢传送到夹送工位前，四连杆升降机构将自对中夹送平台提起，使废钢板通过，当钢板尾部达到夹送工位后，自对中夹送平台落下，夹紧钢板后，由步进式传送驱动装置将钢板有节奏输送给后续的剪切机构。本发明具有结构简单，占地空间小、连续生产稳定性高的特点。极大的提高了生产效率，降低了工人劳动强度，有利于废弃的钢料的剪切回收利用。

Description

一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置

技术领域

本发明涉及钢板剪切生产技术领域，具体涉及一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置。

技术背景

我国作为世界钢铁产业巨头，粗钢产量更在全球首屈一指，巨大产能产出的背后，势必造成一定量的废钢产生，且以板材为主，为实现绿色生产制造，资源高效利用，开辟出了废钢再利用的新途径。研究发现，炼钢过程中经常由于热量富余，而需要添加冷却剂来调节炉内温度，常用的冷却剂包括：废钢、生铁块、铁矿原石等。其中，废钢板因组织成分稳定，杂质少，成本低廉，成为冷却剂的首选，但因剪切下的板材形状规格不一，给投放运输和控制投放量的准确性带来不便，需进行剪切回收再利用。

由于，剪切下的板材形状尺寸不一，对板材的剪切搬运极为不利。现有的设备只能依靠人工吊运的方式，将废钢板材运送给剪切设备，工人劳动强度大，且生产效率低小，造成回收成本太高，严重影响了废钢的回收和利用，致使资源的严重浪费。

本发明提供一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，可用于不同厚度以及形状尺寸不规则的板条的夹送，且夹送装置自带对中功能，设备柔性极大。可满足各种类型的钢板的对中夹送功能。在废钢板材的夹送方面优势尤为突出。

发明内容

针对上述技术情况，本发明的目的在于提供一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，有效解决上述问题，提高废钢板材的回收与利用效率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其结构包括：四连杆升降机构、自对中夹送单元、步进式传送驱动装置和机架；其中，四连杆升降机构用于自动对中平台的起落，确保自动中夹送平台准确的夹紧板材的尾部，步进式传送驱动装置通过齿轮齿条传动，将钢板有节奏输送给后续的剪切机构。

所述四连杆升降机构由升降液压缸、液压缸固定块、连杆、等臂连杆、等臂连杆架、升降平台和位移检测装置Ⅰ组成；其中升降液压缸通过液压缸固定块固定在步进式传送驱动装置上，升降液压缸经连杆过渡，与等臂连杆相连的升降平台相连；等臂连杆一端与连杆铰接，另一端与固定在步进式传送驱动装置上的等臂连杆架铰接，通过升降液压缸的伸缩带动升降平台上下平动。工作中，由位移检测装置Ⅰ将检测信号传送给控制系统，进而通过控制系统的反馈信号调节液压缸的伸缩量，实现对升降平台位置的精确控制。

所述自对中夹送单元，其结构包括：固定轴、夹紧臂、夹紧油缸、滑块、滑动块、滑动轨槽、铰接轴和交叉连杆；其中，固定轴固定在升降平台的中心，滑动轨槽对称固定在固定轴左右两侧，夹紧油缸缸体固定在固定轴正下方，夹紧油缸伸缩端与上侧夹紧臂铰接；且滑动轨槽内置有滑动块，滑动块通过螺栓与夹紧臂固定；所述固定轴与交叉连杆的中心铰接，在交叉连杆的两端分别经铰接轴与安置在夹紧臂滑槽内的滑块铰接；所述夹紧油缸拉动单侧的夹紧臂水平左右平动，通过连杆滑块机构，使交叉连杆绕轴心转动的同时，拉动另一侧的夹紧臂平动，使两条夹紧臂间的中线线位置不动，从而实现板材夹紧时的自动对中功能。

所述步进式传送驱动装置，其结构包括：齿轮、齿条、双输出轴步进式电机、位移检测装置Ⅱ、挡块、联轴器、传动轴、滚珠轴承，轴承座、小车以及轨槽；其中，双输出轴步进式电机通过联轴器将驱动力矩传递给传动轴，传动轴带动齿轮转动，通过齿轮、齿条配合传动；由于齿条固定钉在轨槽的上表面，故齿轮可带动升降平台整体沿齿条分度线方向平动。通过滚珠轴承和轴承座，将传动轴和小车相连，在小车两端装有滚动轴承，使小车可在轨槽内自由滑动。

位移检测装置Ⅱ通过控制系统和步进电机配合，提高了对位移精度的控制。为防止传动轴弯矩负载较重，故将四连杆升降机构和自对中夹送单元固定在小车上，致使传动轴只承受扭转力矩。

本发明的有益效果是：所给出四连杆升降机构，在解决了钢板传送时，翻转夹头对空间位置浪费；所述的自对中夹送单元，在确保板材夹紧牢靠的基础上，充分结合剪切废钢一边整齐另一边为毛边的工况，同时保证板材始终在中心位置，利于后续的剪切；步进式传送驱动装置，充分考虑了传动轴承受弯矩的能力，采用步进电机驱动，可动态控制板材的进给量，使后续的剪切装置能够剪裁出不同长度的板块。

附图说明

图1是钢板自动对中的提升与夹送装置主视示意图；

图2是钢板自动对中的提升与夹送装置俯视局部示意图；

图3是钢板自动对中的提升与夹送装置左视示局部意图；

图4是Ⅰ处的局部放大示意图；

图中：1、步进式电机；2、位置检测装置Ⅰ；3、液压缸固定块；4、升降液压缸；5、连杆；6、升降平台；7、夹紧油缸；8、滑动块；9、位移检测装置Ⅱ；10、轨槽；11、等臂连杆；12、滑块；13、交叉连杆；14、滑动轨槽；15、夹紧臂；16、齿条；17、齿轮；18、传动轴；19、联轴器；20、轴承座；21、小车；22、滚动轴承；23、等臂连杆架；24、铰接轴；25、固定轴；26、滚珠轴承；27、机架。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本发明中的方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它方案，都属于本发明保护的范围。

下面将结合附图对本发明进行说明，如图1～4所示，本发明提供一种具有步进式进给功能的自动对中的钢板提升夹送装置，它主要包括，四连杆升降机构、自对中夹送单元、步进式传送驱动装置和机架27；其中，四连杆升降机构用于自动对中平台的起落，确保自动中夹送平台准确的夹紧板材的尾部，步进式传送驱动装置通过齿轮齿条传动，将钢板有节奏输送给后续的剪切机构。

四连杆升降机构由位移检测装置Ⅰ2、液压缸固定块3、升降液压缸4、连杆5、升降平台6、等臂连杆11和等臂连杆架23组成。其中，升降液压缸4被步进式传送驱动装置上的液压缸固定块3铰接固定，连杆5的一端同后升降液压缸4的伸缩端铰接，另一端与同左侧的等臂连杆11以及的升降平台6三者铰接与同一个铰接点，构成复合铰链。此外，双侧的等臂连杆11一端与升降平台6铰接的同时，另一端与固定在进式传送驱动装置上的等臂连杆架23铰接，构成四边形连杆机构，由升降液压缸4的伸缩带动升降平台6上下平动，并可通过位移检测装置Ⅰ2，将检测的等臂连杆11位置信号传送给控制系统，经控制系统对输入信号进行处理，通过反馈信号调节升降液压缸4的伸缩量，实现对升降平台位置的精确控制。

如图1～4所示，自对中夹送单元，结构包括：夹紧油缸7、滑动块8、滑块12、交叉连杆13、滑动轨槽14、夹紧臂15、铰接轴24和固定轴25；其中，安装在升降平台上的滑动轨槽14，内置有滑动块8，滑动块8通过螺栓与夹紧臂15固定，保证夹紧臂16只能在上下方向上平动。固定在升降平台6上的固定轴26，与交叉连杆13的中心铰接，在交叉连杆13的两端分别通过铰接轴24，与安置在夹紧臂15滑槽内的滑块12铰接；固定在升降平台6上的夹紧油缸7，可拉动单侧的夹紧臂15上下平动，通过连杆滑块机构，使交叉连杆13绕固定轴26轴心转动的同时，将交叉连杆13端部的弧形位移转换为滑块12的左右滑动，和对侧夹紧臂15的上下平动，保证两条夹紧臂15间的中线位置不动，从而实现板材夹紧时的自动对中功能。

如图1、3、4所示，步进式传送驱动装置，包括双输出轴步进式电机1、位移检测装置Ⅱ9、轨槽11、齿条16、齿轮17、传动轴18、联轴器19、轴承座20、小车21、滚动轴承22、滚珠轴承26。其中，小车21上固定有双输出轴步进式电机1，双输出轴步进式电机1通过联轴器20将驱动力矩传递给传动轴18，传动轴通过固定在小车21上的滚珠轴承26和轴承座20约束，并带动齿轮17转动；由于齿条16固定在轨槽10的上表面，且轨槽固定在机架27上，致使齿轮只能带动升降平台6整体沿齿条分度线方向平动。值得强调的是，在小车21两端装有滚动轴承22，使小车21可在轨槽10内自由滑动，由于四连杆升降机构和自对中夹送单元的总重较大，故将四连杆升降机构和自对中夹送单元固定在小车21上，分担传动轴的负载负担，使传动轴只承受扭转力矩。同时，位移检测装置Ⅱ9通过控制系统和双输出轴步进式电机1配合，提高了步进式传送驱动装置对位移行程的精度控制。

具体工作过程如下：在提升夹送装置的机架间装有传送轨道，当废弃钢板传送来之前，控制系统向升降液压缸4发送指令，升降液压缸4收缩，拉动连杆5带动升降平台6向上平动，通过位置检测装置Ⅰ2检测升降平台6的位置，当夹紧臂15离开传送轨道一段距离后停止，钢板整体通过后，通过检测装置检测相应信号后，传送轨道停止，控制系统给升降液压缸4发出卸荷指令，升降平台6下落到夹紧工位。由控制系统给夹紧油缸7发送夹紧指令，夹紧油缸7拉动单侧的夹紧臂15沿滑动轨槽14滑动，通过滑块连杆机构，使单侧夹紧臂16驱动交叉连杆13转动的同时，交叉连杆13另一端部的弧线位移，被转化成滑块12的向右滑动和夹紧臂15的向上滑动，以此实现对钢板的夹紧。值得强调的是，钢板多为从剪切线剪切下的废钢，具有一边整齐，一边为毛边的特征，特将夹紧臂的夹紧处设置成一边为整齐平边，另一边为锯齿状。

钢板夹紧后，控制系统给步进电机1发出行程指令，由传动轴18带动齿轮17转动，通过和固定在轨槽的齿条16配合，带动小车21在轨槽10内滑动，从而带动固定在升降平台6上的夹送单元平动，实现钢板的输送功能，通过位移检测装置Ⅱ9可准确检测出升降平台6的位置，并将位置信号传送给控制系统，控制系统对信号处理后，将反馈信号传送给步进电机1，从而对钢板的传输速度和传输位置精确控制。

对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本发明中的方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它方案，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其结构包括：四连杆升降机构、自对中夹送单元、步进式传送驱动装置和机架；

所述四连杆升降机构由升降液压缸、液压缸固定块、连杆、等臂连杆、等臂连杆架、升降平台和位移检测装置Ⅰ组成；其中升降液压缸通过液压缸固定块固定在步进式传送驱动装置上；升降液压缸经连杆过渡，与等臂连杆相连的升降平台相连；等臂连杆一端与升降平台铰接的同时，另一端与固定在步进式传送驱动装置上的等臂连杆架铰接，通过升降液压缸的伸缩带动升降平台上下平动，同时由固定在等臂连杆架上的位移检测装置Ⅰ对升降平台的位置进行控制；

所述自对中夹送单元，其结构包括：固定轴、夹紧臂、夹紧油缸、滑块、滑动块、滑动轨槽、铰接轴和交叉连杆；其中，固定轴固定在升降平台的中心，滑动轨槽对称固定在固定轴左右两侧，夹紧油缸缸体固定在固定轴正下方，夹紧油缸伸缩端与上侧夹紧臂铰接；且滑动轨槽内置有滑动块，滑动块通过螺栓与夹紧臂固定；所述固定轴与交叉连杆的中心铰接，在交叉连杆的两端分别经铰接轴与安置在夹紧臂滑槽内的滑块铰接；所述夹紧油缸拉动单侧的夹紧臂水平左右平动，通过连杆滑块机构，使交叉连杆绕轴心转动的同时，拉动另一侧的夹紧臂平动，使两条夹紧臂间的中线线位置不动，调整板材夹紧时的自动对中；

所述的步进式传送驱动装置，其结构包括齿轮、齿条、双输出轴步进式电机、位移检测装置Ⅱ、挡块、联轴器、传动轴、滚珠轴承，轴承座、小车、滚动轴承以及轨槽；其中，双输出轴步进式电机通过联轴器将驱动力矩传递给传动轴，传动轴带动齿轮转动；由于齿条固定在轨槽的上表面，故齿轮可带动升降平台整体沿齿条分度线方向平动，四连杆升降机构和自对中夹送单元固定在小车上，使传动轴只承受扭转力矩；通过滚珠轴承和轴承座，将传动轴和小车相连，在小车两端装有滚动轴承，使小车可在轨槽内自由滑动。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其特征在于：所述四连杆升降机构，通过位移检测装置Ⅱ将检测信号传送给控制系统，进而通过控制系统的反馈信号调节液压缸的伸缩量。

3.根据权利要求1所述的一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其特征在于：所述自对中夹送单元，通过夹紧油缸拉动单侧夹紧臂上下运动；通过连杆滑块机构驱动，另一侧夹紧臂同步运动，使得其自对中夹紧。

4.根据权利要求1所述的一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其特征在于：所述步进式传送驱动装置，将四连杆升降机构和自对中夹送单元固定在小车上，传动轴只承受扭转力矩。

5.根据权利要求1所述的一种用于钢板自动对中的新型提升与夹送装置，其特征在于：所述步进式传送驱动装置，以控制系统为基础，由步进式电机驱动配合位移检测装置，完成精确定位。