CN111482547B - 杆类锻件自动锻造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杆类锻件自动锻造装置，包括机架、固定托架和移动托架，所述固定托架水平安装在机架上，所述移动托架通过能够驱动移动托架作椭圆循环运动的驱动机构水平安装于机架，且移动托架在一个运动周期内，前1/4个周期和后1/4个周期时移动托架的上表面低于固定托架的上表面，中间1/2个周期时移动托架的上表面高于固定托架的上表面，所述固定托架和移动托架和上表面均设置有多个杆件定位槽，固定托架和移动托架上的杆件定位槽的间距相等。本发明能够实现杆件的自动移动，降低人工操作量，提高锻造效率。此外，每次锻造时，可将多根杆件分别放在固定托架上的多个杆件定位槽中，一次性锻造多根杆件，同时可一次性移动多根杆件。

Description

杆类锻件自动锻造装置

技术领域

本发明涉及锻造装置，尤其是一种杆类锻件自动锻造装置。

背景技术

目前，国内杆类锻件尤其是细长棒料的局部锻造多采用平锻机进行，锻造过程中的移动棒料、旋转棒料等动作多采用人工方式进行，劳动强度大、效率低、锻件质量受工人的技术水平影响大，且工作环境恶劣，对工人健康有一定危害。还有一种采用工业机器人代替人工的自动锻造装置，可以实现锻造过程中的移料、转料等动作，但该装置同时只能锻造一件棒料，动作较慢，工作效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种杆类锻件自动锻造装置，能够自动移动杆件，降低人工劳动量，且一次性可锻造多根锻件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：杆类锻件自动锻造装置，包括机架、固定托架和移动托架，所述固定托架水平安装在机架上，所述移动托架通过能够驱动移动托架作椭圆循环运动的驱动机构水平安装于机架，且移动托架在一个运动周期内，前1/4个周期和后1/4个周期时移动托架的上表面低于固定托架的上表面，中间1/2个周期时移动托架的上表面高于固定托架的上表面，所述固定托架和移动托架和上表面均设置有多个杆件定位槽，固定托架和移动托架上的杆件定位槽的间距相等。

进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、传动齿轮、偏心齿轮、摆杆和固定销，所述传动齿轮安装于伺服电机的主轴上；所述偏心齿轮为两个，位于传动齿轮的两侧并与传动齿轮啮合，所述固定销为两个且固定在机架上，所述摆杆为两个，每个摆杆的下端与一偏心齿轮铰接，摆杆的上端与移动托架铰接，摆杆的中部设置有条形孔，所述条形孔的长度方向与摆杆的长度方向一致，所述固定销位于条形孔中。

进一步地，所述固定销上设置有滑块，所述滑块与条形孔滑动配合。

进一步地，所述移动托架的上方设置有压下横梁，所述压下横梁上方的机架上设置有压下气缸和复位气缸，所述压下气缸竖直设置，且压下气缸的下端与压下横梁滑动配合，复位气缸的上端与机架铰接，下端与压下横梁铰接；所述压下横梁的底部设置有定位卡板，定位卡板上设置有卡槽，所述卡槽下方的移动托架上设置有能够与卡槽配合的定位键。

进一步地，所述移动托架包括一体的上托板和下托板，上托板的长度大于下托板的长度，所述下托板两端的机架上设置有竖直的侧滑板，下托板位于两侧滑板之间；所述下托板的两端设置有安装槽，所述安装槽内设置有滑动连接块，滑动连接块与安装槽滑动配合，下托板的中部设置有弹簧座安装槽，弹簧座安装槽的两端设置有挡板并与安装槽连通，弹簧座安装槽内设置有卡板，所述卡板固定在下托板上，卡板与挡板之间设置有弹簧座，两弹簧座分别与一滑动连接块接触，且两弹簧座通过调整弹簧相连，所述滑动连接块与摆杆铰接。

进一步地，移动托架的多个杆件定位槽作为旋转工位，每个旋转工位处设置有一对滚轮，每对滚轮上方的压下横梁上设置有一压紧轮，所有的滚轮通过一连接板相连，所述连接板连接有伺服电动缸。

进一步地，所述压下气缸通过竖直的连接杆安装在机架上，所述连接杆为丝杆，且连接杆上设置有一对限位螺母。

进一步地，所述杆件定位槽为V型槽。

进一步地，所述固定托架的下方设置有定位块，所述固定托架、定位块以及机架通过螺栓连接。

本发明的有益效果是：锻造时，固定托架的上表面高于移动托架的上表面，将杆件放在固定托架的杆件定位槽中，然后对杆件进行锻造，锻造一次后，利用驱动机构带动移动托架作椭圆周运动，移动托架向上移动至与固定托架齐平时，移动托架的杆件定位槽托住杆件，然后杆件随着移动托架继续向上运动，同时，移动托架带动杆件水平移动，然后移动托架再带动杆件向下移动，当移动托架向下移动至与固定托架齐平时，杆件落入固定托架的另一个杆件定位槽中，实现杆件的自动移动，降低人工操作量，提高锻造效率。此外，每次锻造时，可将多根杆件分别放在固定托架上的多个杆件定位槽中，一次性锻造多根杆件，同时可一次性移动多根杆件。

附图说明

图1为本发明杆类锻件自动锻造装置的外部主视图；

图2为图1的外部左视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为下托板的示意图；

图中标记为：机架1、固定托架2、移动托架3、压下横梁4、压下气缸5、定位块6、主传动齿轮7、偏心齿轮8、摆杆9、固定销10、滑块11、连接杆12、限位螺母13、定位键14、定位卡板15、复位气缸16、压紧轮17、滚轮18、连接板19、伺服电动缸20、侧滑板21、调整弹簧22、伺服电机23、滑杆24、滑动连接块25、卡板26、安装槽27、弹簧座28。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2和图3所示，杆类锻件自动锻造装置，包括机架1、固定托架2和移动托架3，所述固定托架2水平安装在机架1上，所述移动托架3通过能够驱动移动托架3作椭圆循环运动的驱动机构水平安装于机架1，且移动托架3在一个运动周期内，前1/4个周期和后1/4个周期时移动托架3的上表面低于固定托架2的上表面，中间1/2个周期时移动托架3的上表面高于固定托架2的上表面，所述固定托架2和移动托架3和上表面均设置有多个杆件定位槽，固定托架2和移动托架3上的杆件定位槽的间距相等。

机架1包括机座和C形的支撑臂，固定托架2和移动托架3安装在机座上。具体地，固定托架2可焊接在机架1上，工作时保持固定，起到支撑被锻造杆件的作用。作为更加优选的实施方式：固定托架2的下方设置有定位块6，所述固定托架2、定位块6以及机架1通过螺栓连接。固定托架2和定位块6可以拆卸，以便于更换不同厚度的定位块6，从而调整固定托架2的安装高度。

为了便于对杆件进行定位，使杆件在锻造和移动时保持稳定，固定托架2和移动托架3和上表面均设置有多个杆件定位槽，杆件定位槽可采用V形槽、半圆形槽等，将杆件放在杆件定位槽中即可保持稳定。

移动托架3用于对杆件进行移动，在初始状态下，移动托架3的上表面低于固定托架2的上表面，避免影响杆件的锻造。当驱动机构驱动移动托架3作椭圆运动时，移动托架3的竖直位置和水平位置均会发生改变，竖直位置的改变可以使移动托架3托起杆件或者将杆件放在固定托架2上，水平位置的改变可带动杆件水平移动，实现对杆件地移动。

移动托架3的一个运动周期即移动托架3完成一次椭圆周运动。移动托架3的初始位置为运动轨迹的最低点，因此，前1/4个运动周期即为移动托架3从最低点运动至与固定托架2齐平的过程，中间1/2个周期即移动托架3从与固定托架2齐平的位置移动到另一个与固定托架2齐平的位置，后1/4个周期即移动托架3从与固定托架2齐平移动至最低点。

工作时，将杆件放在固定托架2的杆件定位槽中，然后利用平锻机对杆件进行锻造，锻造一次后，利用驱动机构带动移动托架3作椭圆周运动，移动托架3向上移动至与固定托架2齐平时，移动托架3的杆件定位槽托住杆件，然后杆件随着移动托架3继续向上运动，同时，移动托架3带动杆件水平移动，然后移动托架3再带动杆件向下移动，当移动托架3向下移动至与固定托架2齐平时，杆件落入固定托架2的另一个杆件定位槽中，实现杆件的自动移动，降低人工操作量，提高锻造效率。此外，每次锻造时，可将多根杆件分别放在固定托架2上的多个杆件定位槽中，一次性锻造多根杆件，同时可一次性移动多根杆件。

所述驱动机构包括伺服电机23、传动齿轮7、偏心齿轮8、摆杆9和固定销10，所述传动齿轮7安装于伺服电机23的主轴上；所述偏心齿轮8为两个，位于传动齿轮7的两侧并与传动齿轮7啮合，所述固定销10为两个且固定在机架1上，所述摆杆9为两个，每个摆杆9的下端与一偏心齿轮8铰接，摆杆9的上端与移动托架3铰接，摆杆9的中部设置有条形孔，所述条形孔的长度方向与摆杆9的长度方向一致，所述固定销10位于条形孔中。伺服电机23转动时带动传动齿轮7转动，传动齿轮7进而带动两个偏心齿轮8转动，偏心齿轮8再带动摆杆9的下端转动，在固定销10的限位作用下，摆杆9的运动即可转化为移动托架3的椭圆运动。两根摆杆9共同支撑移动托架3，确保移动托架3运动的稳定性。

所述固定销10上设置有滑块11，滑块11可相对于固定销10转动，所述滑块11与条形孔滑动配合，滑块11和固定销10用于支撑摆杆9，同时起到导向的作用。

所述移动托架3的上方设置有压下横梁4，所述压下横梁4上方的机架1上设置有压下气缸5和复位气缸16。当移动杆件时，压下横梁4可压紧杆件，保证杆件的稳定。压下气缸5用于为压下横梁4提供足够的压力。所述压下气缸5竖直设置，且压下气缸5的下端与压下横梁4滑动配合，具体地，可在横梁4上设置水平的滑槽，滑槽内设置活动块，活动块与压下气缸5的下端相连，且活动块的高度小于滑槽的高度，确保活动块能够在滑槽内上下移动，同时活动块能够沿着滑槽的长度方向移动，这样可避免影响压下横梁4随着移动托架3同步移动。

复位气缸16的上端与机架1铰接，下端与压下横梁4铰接，用于拉动压下横梁4复位。所述压下横梁4的底部设置有定位卡板15，定位卡板15上设置有卡槽，所述卡槽下方的移动托架3上设置有能够与卡槽配合的定位键14。

需要移动杆件时，移动托架3向上移动并托住杆件，压下横梁4压紧杆件，且移动托架3上的定位键14插入定位卡板15的卡槽内，移动托架3继续运动时，即可带动压下横梁4同步移动，直到定位键14脱离卡槽，此过程中复位气缸16伸长，压下横梁4停止移动后复位气缸16拉动压下横梁4复位。

当移动托架3整体作椭圆周运动时，其上升和下降的运动轨迹不是竖直的，不利于移动托架3上的杆件定位槽准确地托住杆件，也不利于定位键14准确插入卡槽，因此，如图4所示，所述移动托架3包括一体的上托板和下托板，上托板的长度大于下托板的长度，所述下托板两端的机架1上设置有竖直的侧滑板21，下托板位于两侧滑板21之间，且下托板具有一定的水平移动空间；所述下托板的两端设置有安装槽27，所述安装槽27内设置有滑动连接块25，滑动连接块25与安装槽27滑动配合，能够在安装槽27中滑动。下托板的中部设置有弹簧座安装槽，弹簧座安装槽的两端设置有挡板并与安装槽27连通，弹簧座安装槽内设置有卡板26，所述卡板26固定在下托板上，卡板26与挡板之间的弹簧座安装槽内设置有弹簧座28，两弹簧座28能够在弹簧座安装槽内来回滑动，两弹簧座28分别与一滑动连接块25接触，且两弹簧座28通过调整弹簧22相连，调整弹簧22处于压缩状态，其弹力使弹簧座28压紧滑动连接块25。所述滑动连接块25与摆杆9铰接，摆杆9可带动滑动连接块25作椭圆周运动。启动驱动机构后，由于滑动连接块25能够沿着安装槽27滑动，又能够上下运动，因此摆杆9带动滑动连接块25作椭圆周运动，以下托板接触到卡槽下方的侧滑板21作为运动周期的起点，由于侧滑板21的阻挡，前1/4个运动周期上托板和下托板不会水平移动，只能够竖直移动，因此，可保证移动托架3竖直向上移动，移动托架3上的杆件定位槽可以准确地托住杆件，同时定位键14能够从下至上准确插入卡槽。

为了实现在改变杆件水平位置的同时转动杆件，移动托架3的多个杆件定位槽作为旋转工位，每个旋转工位处置有一对滚轮18，每对滚轮18上方的压下横梁4上设置有一压紧轮17，所有的滚轮18通过一连接板19相连，所述连接板19连接有伺服电动缸20。当移动托架3托住杆件后，压紧轮17和两个滚轮18会将杆件压紧，同时利用伺服电动缸20驱动连接板19运动，即可带动滚轮18转动一定的角度，滚轮18进而带动杆件转动，实现杆件角度的调整。此外，也可以将所有的滚轮18分为两组，伺服电动缸20也为两组，每一组通过连接板19与一伺服电动缸20相连，两组伺服电动缸20可以分别带动两组滚轮18转动不同的角度。

所述压下气缸5通过竖直的连接杆12安装在机架1上，所述连接杆12为丝杆，且连接杆12上设置有一对限位螺母13。通过旋转两个限位螺母13，可改变压下气缸5和压下横梁4的高度。

Claims (6)

1.杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：包括机架(1)、固定托架(2)和移动托架(3)，所述固定托架(2)水平安装在机架(1)上，所述移动托架(3)通过能够驱动移动托架(3)作椭圆循环运动的驱动机构水平安装于机架(1)，且移动托架(3)在一个运动周期内，前1/4个周期和后1/4个周期时移动托架(3)的上表面低于固定托架(2)的上表面，中间1/2个周期时移动托架(3)的上表面高于固定托架(2)的上表面，所述固定托架(2)和移动托架(3)的上表面均设置有多个杆件定位槽，固定托架(2)和移动托架(3)上的杆件定位槽的间距相等；

所述驱动机构包括伺服电机(23)、传动齿轮(7)、偏心齿轮(8)、摆杆(9)和固定销(10)，所述传动齿轮(7)安装于伺服电机(23)的主轴上；所述偏心齿轮(8)为两个，位于传动齿轮(7)的两侧并与传动齿轮(7)啮合，所述固定销(10)为两个且固定在机架(1)上，所述摆杆(9)为两个，每个摆杆(9)的下端与一偏心齿轮(8)铰接，摆杆(9)的上端与移动托架(3)铰接，摆杆(9)的中部设置有条形孔，所述条形孔的长度方向与摆杆(9)的长度方向一致，所述固定销(10)位于条形孔中；

所述移动托架(3)的上方设置有压下横梁(4)，所述压下横梁(4)上方的机架(1)上设置有压下气缸(5)和复位气缸(16)，所述压下气缸(5)竖直设置，且压下气缸(5)的下端与压下横梁(4)滑动配合，复位气缸(16)的上端与机架(1)铰接，下端与压下横梁(4)铰接；所述压下横梁(4)的底部设置有定位卡板(15)，定位卡板(15)上设置有卡槽，所述卡槽下方的移动托架(3)上设置有能够与卡槽配合的定位键(14)；

所述移动托架(3)包括一体的上托板和下托板，上托板的长度大于下托板的长度，所述下托板两端的机架(1)上设置有竖直的侧滑板(21)，下托板位于两侧滑板(21)之间；所述下托板的两端设置有安装槽(27)，所述安装槽(27)内设置有滑动连接块(25)，滑动连接块(25)与安装槽(27)滑动配合，下托板的中部设置有弹簧座安装槽，弹簧座安装槽的两端设置有挡板并与安装槽(27)连通，弹簧座安装槽内设置有卡板(26)，所述卡板(26)固定在下托板上，卡板(26)与挡板之间设置有弹簧座(28)，两弹簧座(28)分别与一滑动连接块(25)接触，且两弹簧座(28)通过调整弹簧(22)相连，所述滑动连接块(25)与摆杆(9)铰接。

2.如权利要求1所述的杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：所述固定销(10)上设置有滑块(11)，所述滑块(11)与条形孔滑动配合。

3.如权利要求1所述的杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：移动托架(3)的多个杆件定位槽作为旋转工位，每个旋转工位处设置有一对滚轮(18)，每对滚轮(18)上方的压下横梁(4)上设置有一压紧轮(17)，所有的滚轮(18)通过一连接板(19)相连，所述连接板(19)连接有伺服电动缸(20)。

4.如权利要求1所述的杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：所述压下气缸(5)通过竖直的连接杆(12)安装在机架(1)上，所述连接杆(12)为丝杆，且连接杆(12)上设置有一对限位螺母(13)。

5.如权利要求1所述的杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：所述杆件定位槽为V型槽。

6.如权利要求1所述的杆类锻件自动锻造装置，其特征在于：所述固定托架(2)的下方设置有定位块(6)，所述固定托架(2)、定位块(6)以及机架(1)通过螺栓连接。

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