CN111889794A - 一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置及剪刃更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置及剪刃更换方法。装置包括：上剪刃刀盒装配、联接体、推头体、锁紧销装配以及液压缸；其中，所述上剪刃刀盒装配端部设置有具有U型钩的连接架，并通过连接架的U型钩与联接体的一侧挂接，所述联接体的另一侧与推头体铰接，所述推头体在液压缸的驱动下在水平方向上伸缩从而通过联接体拉动上剪刃刀盒装配；所述锁紧销装配设置于推头体上方，且在锁紧状态下通过与所述推头体上设置的凹槽结构配合，产生阻止推头体旋转的作用力。本发明结构安全、稳定性高，操作简单方便，且与电控系统建立联锁保护设置。降低了人员的操作强度、有效降低了生产安全事故。

Description

一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置及剪刃更换方法

技术领域

本发明涉及冷剪机剪刃更换装置，具体而言，尤其涉及一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置及剪刃更换方法。

背景技术

冷剪机是棒材生产工艺的核心设备之一，剪刃更换装置作为冷剪机的辅助机构，其机构的安全、稳定性直接影响冷剪机的有效工作时间和使用效率。

传统剪刃更换装置存在以下问题：

1、剪刃更换液压缸与剪刃刀盒间的联接构件可自由旋转，由于冷剪机工作过程中设备振动较大，该联接构件会出现旋转现象，并与剪刃盒端部的U型钩发生干涉现象，导致液压缸头部损坏。

2、由于冷剪机工作过程中振动大，容易出现剪刃更换液压缸的介质联接管路、控制阀块或液压缸内泄等现象，导致液压缸头部伸出，与剪刃刀盒端部的U型钩干涉，导致液压缸头部损坏。

3、由于剪刃更换液压缸与剪刃刀盒间的联接构件可自由旋转，当冷剪工作时，该联接构件会大概率与剪刃刀盒端部的U型钩分离。当待剪棒料换规格而更换剪刃时，就需要人工操来完成连接构件和剪刃刀盒端部U型钩的联接。由于冷剪机结构紧凑，空间有限，人工操作难度非常大，影响了剪刃更换的时间。

发明内容

本发明提供一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置及剪刃更换方法。采用联接件防旋转支撑机构和人工操控的机械安全锁紧，并利用电气检测元件检测信号，实现与冷剪机电气控制系统的联锁保护。解决了传统剪刃更换装置频率出现的液压缸头损坏、工作效率低、操作难度大等问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，包括：上剪刃刀盒装配、联接体、推头体、锁紧销装配以及液压缸；

其中，所述上剪刃刀盒装配端部设置有具有U型钩的连接架，并通过连接架的U型钩与联接体的一侧挂接，所述联接体的另一侧与推头体铰接，所述推头体在液压缸的驱动下在水平方向上伸缩从而通过联接体拉动上剪刃刀盒装配；

所述锁紧销装配设置于推头体上方，且在锁紧状态下通过与所述推头体上设置的凹槽结构配合，产生阻止推头体旋转的作用力。

进一步地，装置还包括支撑板，所述支撑板设置于联接体下方，产生阻止所述联接体旋转的作用力。

进一步地，所述锁紧销装配包括轴承座、安全销、开口销以及控制杆；

其中，轴承座设置在推头体两侧用以放置安全销，所述安全销被设置于推头体上方并与所述推头体在水平方向上垂直放置，所述控制杆通过开口销连接在所述安全销的一侧，使得安全销随着控制杆的摆动在轴承座上转动；

所述安全销为具有槽口结构的圆柱体。

进一步地，所述锁紧销装配还包括设置于所述控制杆上的感应器，以及设置在机架上的第一感应接收器和第二感应接收器；所述第一感应接收器的设置位置正对装置锁紧状态下感应器的放置位置，所述第二感应接收器的设置位置正对装置打开状态下感应器的放置位置。

进一步地，所述锁紧销装配还包括套接于所述安全销外侧的轴套，所述轴套的设置位置与所述轴承座相对应。

一种冷剪机上剪刃更换方法，基于上述任意一项所述的装置实现，包括：

操作控制杆，使安全销槽口位置旋转至与推头体的接合处，此时锁紧销处于打开状态；

控制液压缸拉伸，从而推动推头体及相铰接的联接体向剪刃刀盒装配方向移动，使联接体到达剪刃刀盒装配位置，此时液压缸停止运动等待指令；

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置泄压，上、下剪刃刀盒装配处于松开状态，此时控制液压缸继续拉伸，推动上、下两侧的剪刃刀盒装配相对运动，直至剪刃刀盒装配全部推出至剪刃更换小车上，将联接体自连接架101的U型钩上取出，剪刃刀盒装配经天车吊走；

新规格剪刃刀盒装配经天车吊至剪刃更换小车上，将联接体挂在连接架的U型钩上，此时液压缸回缩，拉动上、下两侧的剪刃刀盒装配运动至相应位置，此时液压缸停止运动等待指令；

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置打压，压紧固定上、下两侧的剪刃刀盒装配，微调使上剪刃刀盒装配向下运动，连接架的U型钩脱开联接体，此时液压缸继续回缩，远离工作时与上剪刃刀盒装配的干涉位置；

操作控制杆使安全销槽口位置旋离与推头体的接合处，此时安全销与推头体的接合处压紧，推头体不能运动，锁紧销处于安全锁紧状态，此时允许冷剪机进行正常工作，完成新剪刃的更换工作。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明能够防止联接构件出现旋转现象，避免与剪刃盒发生干涉，避免液压缸头部损坏。

2、本发明实现了剪刃更换液压缸与剪刃刀盒间的联接构件自动对正，并通过人工操控锁紧机构完成该联接构件的锁紧定位。

3、本发明结构安全、稳定性高，操作简单方便，且与电控系统建立联锁保护。解决了传统剪刃更换装置频率出现的液压缸损坏、工作效率低、操作难受大等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明剪刃更换机构安全锁紧装置结构图。

图2为本发明锁紧销装配俯视图。

图3为本发明装置安全锁紧状态示意图。

图4为本发明装置打开状态示意图。

图中：1、上剪刃刀盒装配；2、联接体；3、推头体；4、锁紧销装配；5、液压缸；6、支撑板；101、连接架；401、轴承座；402、轴套；403、螺栓；404、安全销；405、开口销；406、控制杆；407、感应块；408、第一感应接收器；409、第二感应接收器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，主要包括：上剪刃刀盒装配1、联接体2、推头体3、锁紧销装配4、液压缸5以及支撑板6。其中，上剪刃刀盒装配1和液压缸5之间由推头体3和联接体2相连，连接架101为螺纹结构，固定在上剪刃刀盒装配1的端部，连接架101的U型钩挂在联接体2内，推头体3和联接体2之间是铰接结构。推头体3在竖直向上方向与安全销404接合处为一个弧形的凹槽结构，半径尺寸与安全销404配作，可实现推头体3沿液压缸伸缩方向的结构定位。

支撑板6焊接在机架上，起到支撑联接体2的作用，支撑板6的存在使得冷剪机处于工作状态时，即便上剪刃刀盒装配1下降或液压缸5泄压后头部伸出，联接体2不会沿其与推头体3的铰接点产生旋转，从而避免与剪刃盒发生干涉现象，实现了剪刃更换时液压缸5与剪刃刀盒端部的联接架101的自动对正，结构见附图1剪刃更换机构安全锁紧装置结构图。优选地，实际应用中，可以设置多个支撑板以实现更好的定位作用。

进一步地，锁紧销装配4主要包括轴承座401、轴套402、螺栓403、安全销404、开口销405、控制杆406、感应块407、第一感应接收器408以及第二感应接收器409。安全销404由轴承座401及轴套402支撑，数量为两组，轴承座401固定在机架上，安全销404与推头体3接合处有一个槽口结构，可实现推头体3的结构定位。安全销404穿过控制杆406的螺纹孔并由开口销405实现轴向定位。结构见附图2锁紧销装配俯视图。优选地，在实际应用中，可以根据工作需求，通过设置多个锁紧销装配4并行或者协同工作，进一步保证装置对推头体3的锁紧效果。优选地，设置在机架上的第一感应接收器408的设置位置正对装置锁紧状态下感应器407的放置位置，第二感应接收器409的设置位置正对装置打开状态下感应器407的放置位置。本实施例中，将第一感应接收器408设置于控制杆0°工作位置时，与感应器407的相对位置，将第一感应接收器408设置于控制杆180°工作位置时，与感应器407的相对位置。进一步地，感应器407、第一感应接收器408以及第二感应接收器409可以采用电容式、霍尔式、光电式传感器，或者能够实现相同检测功能的其他编码器(绝对值和增量型)、传感器(电阻式、压阻式、温度式、激光式、射线辐射式)等。

进一步地，作为本发明较佳的实施方式，装置的工作过程包括：

冷剪机工作过程中，锁紧销装配4与推头体3在安全销404的卡死作用下处于安全锁紧状态，实现该联接构件的锁紧定位，此时控制杆406处于0°。感应块407焊接固定在控制杆406上，当第一感应接收器408通过感应块407检测到控制杆406到达0°工作位置时，通过电气联锁系统控制，允许冷剪机进行正常工作，见图3安全锁紧状态。剪刃更换时，通过人工操控控制杆406使其转动180°，此时安全销404槽口位置旋转至与推头体3的接合处，因为槽口的存在，安全销404上的凹槽处对准推头体3，推头体3可自由通过安全销404。液压缸可拉动上剪刃刀盒装配1进行更换剪刃工作，此时控制杆406处于180°。当第二感应接收器409通过检测至感应块407的信号时，控制杆406处于180°工作位置，通过电气联锁系统控制液压缸5可以正常工作。结构见附图4打开状态。

如此反复可实现快安全的剪刃更换操作。本设计中控制杆406设置在箱体外部，人工操控控制杆406时，不必将手通过视孔盖伸入箱体内部，进一步保证了人员的安全性和操作的简易性。

具体工作步骤包括：

1、设置锁紧销装配装置，通过控制控制杆406达到0°和180°两个极限位置，使得推头体3与安全销404的接合处于锁紧和打开状态。锁紧状态时可防止因设备振动导致的液压缸头部损坏，打开状态时可执行更换剪刃工作，由此实现对液压缸头部的保护功能。

2、设置电控系统，通过第一感应接收器408、第二感应接收器409对控制杆406上感应块407位置的检测信号，通过电气系统的联锁保护系统，实现电控系统联锁保护功能。

3、设置支撑板6，防止在冷剪机工作状态下，联接体2沿其与推头体3的铰接点产生旋转而导致与上剪刃刀盒装配1中连接架101发生干涉现象。

当因生产需要而更换待剪棒料规格或出现剪刃崩刀故障时，就要相应地进行更换剪刃刀盒装配，实现剪刃的更换，本发明还公开了一种基于上述装置的剪刃更换方法，具体包括：：

1、拆卸现有剪刃：人工操控控制杆406使其处于180°工作位置，此时安全销404槽口位置旋转至与推头体3的接合处，因为槽口间隙的存在，推头体3可自由通过安全销404，锁紧销处于打开状态。

当第二感应接收器409通过检测至感应块407的信号时，通过电气联锁系统控制液压缸5拉伸，从而推动其推头体3及相铰接的联接体2向剪刃刀盒装配方向移动，联接体2到达剪刃刀盒装配位置时，此时液压缸5停止运动等待指令。

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置泄压，上、下剪刃刀盒装配处于松开状态，此时液压缸5继续拉伸，推动上、下两侧的剪刃刀盒装配运动，直至剪刃刀盒装配全部推出至剪刃更换小车上，将联接体2自连接架101的U型钩上取出，剪刃刀盒装配经天车吊走。

2、安装新的剪刃：新规格剪刃刀盒装配经天车吊至剪刃更换小车上，将联接体2挂在连接架101的U型钩上，此时液压缸5回缩，拉动上、下两侧的剪刃刀盒装配运动至合适位置，此时液压缸5停止运动等待指令。

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置打压，压紧固定上、下两侧的剪刃刀盒装配，电动微调使上剪刃刀盒装配向下运动，连接架101的U型钩脱开联接体2。此时液压缸5继续回缩，远离工作时与上剪刃刀盒装配的干涉位置。

人工操控控制杆406使其处于0°工作位置，此时安全销404与推头体3的接合处压紧，推头体3不能运动，锁紧销处于安全锁紧状态。

当第一感应接收器408通过感应块407检测到控制杆406到达0°工作位置时，通过电气联锁系统控制，允许冷剪机进行正常工作，至此完成新剪刃的更换工作。

冷剪机剪刃更换机构在更换剪刃时，使用更换机构安全锁紧装置，可实现剪刃更换液压缸与剪刃刀盒间的联接构件自动对正，并通过人工操控锁紧机构完成该联接构件的锁紧定位。该机构安全、稳定性高，操作简单方便，且与电控系统建立联锁保护设置。降低了人员的操作强度、有效降低了生产安全事故。通过更换机构安全锁紧装置的开发使我公司在该类产品竞争力大大提升。引领行业技术发展，拉大与竞争对手的差距，增强企业冷剪机设备的市场竞争力，经济效益与市场效益显著。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，其特征在于，包括：上剪刃刀盒装配(1)、联接体(2)、推头体(3)、锁紧销装配(4)以及液压缸(5)；

其中，所述上剪刃刀盒装配(1)端部设置有具有U型钩的连接架(101)，并通过连接架(101)的U型钩与联接体(2)的一侧挂接，所述联接体(2)的另一侧与推头体(3)铰接，所述推头体(3)在液压缸(5)的驱动下在水平方向上伸缩从而通过联接体(2)拉动上剪刃刀盒装配(1)；

所述锁紧销装配(4)设置于推头体(3)上方，且在锁紧状态下通过与所述推头体(3)上设置的凹槽结构配合，产生阻止推头体(3)旋转的作用力。

2.根据权利要求1所述的冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，其特征在于，装置还包括支撑板(6)，所述支撑板(6)设置于联接体(2)下方，产生阻止所述联接体(2)旋转的作用力。

3.根据权利要求1或2所述的冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，其特征在于，所述锁紧销装配(4)包括轴承座(401)、安全销(404)、开口销(405)以及控制杆(406)；

其中，轴承座(401)设置在推头体(3)两侧用以放置安全销(404)，所述安全销(404)被设置于推头体(3)上方并与所述推头体(3)在水平方向上垂直放置，所述控制杆(406)通过开口销(405)连接在所述安全销(404)的一侧，使得安全销(404)随着控制杆(406)的摆动在轴承座(401)上转动；

所述安全销(404)为具有槽口结构的圆柱体。

4.根据权利要求3所述的冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，其特征在于，所述锁紧销装配(4)还包括设置于所述控制杆(406)上的感应器(407)，以及设置在机架上的第一感应接收器(408)和第二感应接收器(409)；所述第一感应接收器(408)的设置位置正对装置锁紧状态下感应器(407)的放置位置，所述第二感应接收器(409)的设置位置正对装置打开状态下感应器(407)的放置位置。

5.根据权利要求3所述的冷剪机上剪刃更换机构安全锁紧装置，其特征在于，所述锁紧销装配(4)还包括套接于所述安全销(404)外侧的轴套(402)，所述轴套(402)的设置位置与所述轴承座(401)相对应。

6.一种冷剪机上剪刃更换方法，基于权利要求1-5中任意一项所述的装置实现，其特征在于，包括：

操作控制杆(406)，使安全销(404)槽口位置旋转至与推头体(3)的接合处，此时锁紧销处于打开状态；

控制液压缸(5)拉伸，从而推动推头体(3)及相铰接的联接体(2)向剪刃刀盒装配方向移动，使联接体(2)到达剪刃刀盒装配位置，此时液压缸(5)停止运动等待指令；

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置泄压，上、下剪刃刀盒装配处于松开状态，此时控制液压缸(5)继续拉伸，推动上、下两侧的剪刃刀盒装配相对运动，直至剪刃刀盒装配全部推出至剪刃更换小车上，将联接体(2)自连接架101的U型钩上取出，剪刃刀盒装配经天车吊走；

新规格剪刃刀盒装配经天车吊至剪刃更换小车上，将联接体(2)挂在连接架(101)的U型钩上，此时液压缸(5)回缩，拉动上、下两侧的剪刃刀盒装配运动至相应位置，此时液压缸(5)停止运动等待指令；

剪刃刀盒装配的锁紧缸装置打压，压紧固定上、下两侧的剪刃刀盒装配，微调使上剪刃刀盒装配向下运动，连接架(101)的U型钩脱开联接体(2)，此时液压缸(5)继续回缩，远离工作时与上剪刃刀盒装配的干涉位置；

操作控制杆(406)使安全销(404)槽口位置旋离与推头体(3)的接合处，此时安全销(404)与推头体(3)的接合处压紧，推头体(3)不能运动，锁紧销处于安全锁紧状态，此时允许冷剪机进行正常工作，完成新剪刃的更换工作。

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