CN110523839B - 一种异型钢夹紧翻转推冲机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及异型钢冲孔的技术领域，特别是涉及一种异型钢夹紧翻转推冲机构及方法，其操作简便、自动化程度高，解决了现有依赖人力对异性钢进行翻转推冲导致生产效率低、操作失误多等问题；包括承载架、送料机构、夹紧机构、翻转推冲机构和出料机构，送料机构和出料机构位于承载架上，夹紧机构用于将异型钢一端夹紧，翻转推冲机构用于将已夹紧的异型钢进行翻转推冲，夹紧机构和翻转推冲机构固定在支撑架上，支撑架分别与平移气缸和升降气缸连接。

Description

一种异型钢夹紧翻转推冲机构及方法

技术领域

本发明涉及异型钢冲孔的技术领域，特别是涉及一种异型钢夹紧翻转推冲机构及方法。

背景技术

型钢是钢材四大品种(型、线、板、管)之一，是一种广泛使用的钢材。根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂或异型断面型钢(异型钢)。前者的特点是过其横断面周边上任意点做切线一般不交于断面之中。如:方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢等；常见异型钢有热轧窗框钢，犁铧钢、汽车车轮挡圈用热轧型钢、履带板用热轧型钢、汽车车轮轮辋用热轧型钢、钢轨、造船用球扁钢、电缆盘钢、刮板钢等等。随着近几年来我国工业化水平的不断提高，我国生产轧制型钢的水平比上世纪已得到大幅度的提升。越来越多的关乎国计民生的型钢如大型H型钢、高铁重轨等逐步实现国产化，甚至有些还达到了国际先进水平。

现有的异型钢冲孔主要采用人工将异型钢进行翻转推冲，耗时耗力，冲孔效率低下，且人工翻转推冲存在操作误差，导致推冲动作的反复操作，影响整体冲孔效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种操作简便、自动化程度高的异型钢夹紧翻转推冲机构及方法，解决了现有依赖人力对异性钢进行翻转推冲导致生产效率低、操作失误多等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的异型钢夹紧翻转推冲机构，包括承载架、送料机构、夹紧机构、翻转推冲机构和出料机构，送料机构和出料机构位于承载架上，夹紧机构和翻转推冲机构固定连接并分别固定在支撑架上，支撑架分别与平移气缸和升降气缸连接，夹紧机构用于将异型钢一端夹紧，翻转推冲机构用于将已夹紧的异型钢进行翻转推冲。

一种可能的方案中，所述送料机构包括位于承载架上的感应开关、与异型钢垂直设置的托辊、位于托辊一侧的推动气缸，位于托辊另一侧的第一定位，第一定位偏离托辊一侧用于将异型钢正对夹紧机构和翻转推冲机构的第二定位。

一种可能的方案中，所述夹紧机构由夹紧气缸控制，夹紧机构左右两端分别对称连接有同步开合装置。

一种可能的方案中，所述翻转推冲机构包括主动翻转推冲机构和被动翻转机构，主动翻转推冲机构包括由电机带动的主动齿轮和由主动齿轮带动的从动齿轮机构，主动翻转推冲机构通过旋转轴与夹紧机构连接，被动翻转机构包括固定架，固定架上设置通孔，通孔内安装轴承，轴承内圈与送钢口固定连接，被动翻转机构底端连接有升降气缸。

一种可能的方案中，所述被动翻转机构的送钢口设置有水平托辊和竖直托辊，所述轴承外圈侧面均匀设置有4个缺口，所述固定架位于轴承径向中心线正下方设置径向弹簧，被动翻转机构静止时，径向弹簧与其中一个缺口径向相对。

本发明还提供了一种异型钢夹紧翻转推冲方法，是利用上述技术方案的异型钢夹紧翻转推冲机构实现的，包括以下步骤：

1)通过人工将异型钢料放置在送料机构，送料机构将异型钢料送到特定位置；

2)支撑架由平移气缸推动前进至夹紧机构接触异型钢料，夹紧机构将异型钢料夹紧；

3)支撑架由平移气缸推动继续前进至异型钢料另一端进入被动翻转机构，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动升起一定距离；

4)翻转推冲机构翻转推冲90°；

5)主动翻转推冲机构由平移气缸推动前进至异型钢料进入冲床，冲床对异型钢料进行冲孔；

6)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲-180°；

7)重复步骤5)；

8)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲90°，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动降落一定距离；

9)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出被动翻转机构，夹紧机构松开，并后退至初始位置；

10)出料机构将已完成冲孔的异型钢料送出至特定出料位置。

上述技术方案中，所述步骤2)至步骤10)有PLC系统自动控制。

上述技术方案中，所述主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动升起100mm。

与现有技术相比本发明的有益效果为：异型钢夹紧翻转推冲机构设计送料机构、夹紧机构、翻转推冲机构和出料机构，将异型钢进行夹紧并翻转推冲，夹紧翻转推冲过程只需要电动控制，不需要人工翻转推冲，节约了人力成本，提高异型钢冲孔效率；异型钢翻转推冲操作简单，步骤合理，自动化程度高，可大规模应用于异型钢冲孔加工生产线。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是送料机构结构示意图；

图3是夹紧和翻转推冲机构结构装配示意图；

图4是夹紧机构结构示意图；

图5是主动翻转推冲机构结构示意图；

图6是被动翻转机构结构示意图；

图7是实施例夹紧翻转推冲方法工艺流程图。

附图标记：1-承载架；2-夹紧机构；3-支撑架；4-托辊；5-第一推动气缸；6-第一定位；7-第二定位；8-夹紧气缸；9-同步开合装置；10-电机；11-主动齿轮；12-从动齿轮机构；13-固定架；14-轴承；15-送钢口；16-缺口；17-弹簧；18-第二推动气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例的异型钢夹紧翻转推冲机构，包括承载架1、送料机构、夹紧机构2、翻转推冲机构和出料机构，送料机构和出料机构位于承载架1上，夹紧机构2用于将H型钢一端夹紧，翻转推冲机构用于将已夹紧的H型钢进行翻转推冲，夹紧机构2和翻转推冲机构固定在支撑架3上，支撑架3分别与平移气缸和升降气缸连接；承载架1用于放置待冲孔的H型钢、送料机构和出料机构，由承载架1至送料机构之间设置有坡形连接段，便于钢料输送，夹紧翻转推冲过程只需要电动控制，不需要人工翻转推冲，节约了人力成本，不但提高异型钢冲孔效率，而且冲孔精度得以提升；异型钢冲孔方法操作简单，步骤合理，自动化程度高，可大规模应用于异型钢冲孔加工生产线。

本实施例中，如图2所示，送料机构包括位于承载架1上的感应开关、与H型钢垂直设置的托辊4、位于托辊4一侧的第一推动气缸5，位于托辊4另一侧的第一定位6和第二推动气缸18，第一定位6偏离托辊4一侧用于将H型钢正对夹紧机构2和翻转推冲机构的第二定位7；当钢料到达送料机构时，感应开关感应到钢料，由第一推动气缸5推动钢料至第一定位6处等待，第二推动气缸18推动钢料至第二定位7处完成送料过程。

本实施例中，如图3所示，夹紧机构2由夹紧气缸8控制夹紧板，夹紧机构2左右两端分别对称连接有同步开合装置9；夹紧机构2在气缸作用下夹紧H型钢一端两侧，连接同步开合装置9使H型钢一端两侧同步被夹紧，保证钢料的位置平衡。

本实施例中，如图4-图5所示，翻转推冲机构包括主动翻转推冲机构和被动翻转机构，主动翻转推冲机构包括由电机10带动的主动齿轮11和由主动齿轮11带动的从动齿轮机构12，从动齿轮机构12通过旋转轴与夹紧机构2连接，被动翻转机构包括固定架13，固定架13上设置通孔，通孔内安装轴承14，轴承内圈与送钢口15固定连接，被动翻转机构底端连接有升降气缸；被送料到位并夹紧的H型钢需要旋转为“工”字型才能被送入冲床冲孔，即旋转90°成为“工”字型，完成一侧冲孔后，另一侧冲孔则需要将“工”字型钢料旋转-180°，由于钢料送料到第二定位7处是放置在承载架1上，直接旋转会有障碍，在主动翻转推冲机构和被动翻转机构底端设计升降气缸，当钢料一端被夹紧，另一端被送入送钢口15后，升降气缸带动主动翻转推冲机构、被动翻转机构连同钢料整体升高一定距离，使旋转顺利完成。

本实施例中，被动翻转机构的送钢口15侧壁设置有水平托辊和竖直托辊，轴承14外圈侧面均匀设置有4个缺口16，所述固定架13位于轴承14径向中心线正下方设置径向弹簧17，被动翻转机构静止时，径向弹簧17与其中一个缺口16径向相对；钢料完成旋转到位后，需要经过送钢口15进一步前进送入冲床，为了减小钢料进入冲床时的摩擦力，在送钢口15侧壁设置有水平托辊和竖直托辊；被动翻转机构通过轴承14完成与主动翻转推冲机构的同步旋转，完成旋转后为确保轴承14位置不发生偏移，在轴承14外圈侧面均匀设置有4个缺口16，完成旋转后，位于轴承14下端的缺口16受到径向弹簧17的挤压力作用而实现位置固定。

本实施例中的H型钢夹紧翻转推冲方法，是利用本实施例的夹紧翻转推冲机构实现的，包括以下步骤：

1)通过人工将H型钢料放置在送料机构，感应开关感应到钢料，由第一推动气缸5推动钢料至第一定位6处等待，第二推动气缸18推动钢料至第二定位7处完成送料过程，之后启动PLC控制系统自动控制后续步骤；

2)支撑架3由平移气缸推动前进500mm,夹紧机构2将H型钢料夹紧；

3)支撑架3由平移气缸推动继续前进500mm,至H型钢料另一端进入被动翻转机构，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动升起100mm；

4)翻转推冲机构翻转推冲90°；

5)主动翻转推冲机构由平移气缸推动前进900mm,至H型钢料进入冲床，冲床对H型钢料进行冲孔；

6)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退900mm,至H型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲-180°；

7)重复步骤5)；

8)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退900mm,至H型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲90°，钢料由“工”字型旋转回“H”型，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动降落100mm；

9)主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退500mm，至H型钢料退出被动翻转机构，夹紧机构松开，并后退500mm至初始位置；

10)出料机构将已完成冲孔的H型钢料送出至特定出料位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种异型钢夹紧翻转推冲方法，其特征在于，是利用异型钢夹紧翻转推冲机构实现的，所述异型钢夹紧翻转推冲机构包括承载架（1）、送料机构、夹紧机构（2）、翻转推冲机构和出料机构，送料机构和出料机构位于承载架（1）上，夹紧机构（2）和翻转推冲机构固定连接并分别固定在支撑架（3）上，支撑架（3）分别与平移气缸和升降气缸连接，夹紧机构（2）用于将异型钢一端夹紧，翻转推冲机构用于将已夹紧的异型钢进行翻转推冲；所述送料机构包括位于承载架上的感应开关、与异型钢垂直设置的托辊（4）、位于托辊一侧的第一推动气缸（5），位于托辊（4）另一侧的第一定位（6）和第二推动气缸（18），第一定位（6）偏离托辊（4）一侧用于将异型钢正对夹紧机构（2）和翻转推冲机构的第二定位（7）；所述夹紧机构（2）由夹紧气缸（8）控制夹紧板，夹紧机构（2）左右两端分别对称连接有同步开合装置（9）；所述翻转推冲机构包括主动翻转推冲机构和被动翻转机构，主动翻转推冲机构包括由电机（10）带动的主动齿轮（11）和由主动齿轮（11）带动的从动齿轮机构（12），主动翻转推冲机构通过旋转轴与夹紧机构（2）连接，被动翻转机构包括固定架（13），固定架上设置通孔，通孔内安装轴承（14），轴承内圈与送钢口（15）固定连接，被动翻转机构底端连接有升降气缸；所述被动翻转机构的送钢口（15）侧壁设置有水平托辊和竖直托辊，所述轴承（14）外圈侧面均匀设置有4个缺口（16），所述固定架（13）位于轴承（14）径向中心线正下方设置径向弹簧（17），被动翻转机构静止时，径向弹簧（17）与其中一个缺口（16）径向相对；

所述方法包括以下步骤：

1）通过人工将异型钢料放置在送料机构，送料机构将异型钢料送到特定位置；

2）支撑架（3）由平移气缸推动前进至夹紧机构2接触异型钢料，夹紧机构（2）将异型钢料夹紧；

3）支撑架（3）由平移气缸推动继续前进至异型钢料另一端进入被动翻转机构，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动升起一定距离；

4）翻转推冲机构翻转推冲90°；

5）主动翻转推冲机构由平移气缸推动前进至异型钢料进入冲床，冲床对异型钢料进行冲孔；

6）主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲-180°；

7）重复步骤5）；

8）主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出冲床，翻转推冲机构翻转推冲90°，主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动降落一定距离；

9）主动翻转推冲机构由平移气缸带动后退至异型钢料退出被动翻转机构，夹紧机构松开，并后退至初始位置；

10）出料机构将已完成冲孔的异型钢料送出至特定出料位置。

2.如权利要求1所述的异型钢夹紧翻转推冲方法，其特征在于，所述步骤2）至步骤10）有PLC系统自动控制。

3.如权利要求2所述的异型钢夹紧翻转推冲方法，其特征在于，所述主动翻转推冲机构和被动翻转机构同时被升降气缸带动升起100mm。