CN112404297A - 一种标牌挂钩制作装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种标牌挂钩制作装置及方法，将钢丝弯制成标牌挂钩，标牌设有挂钩孔，标牌通过所述挂钩孔挂在标牌挂钩上，装置包括设置在所述钢丝两侧的定心轴和滚压轮，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，将钢丝弯制成标牌挂钩，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴。本发明的有益效果是：采用自动化的机械操作，挂钩及标牌制作规整，效率高，降低了人工操作负担，可显著提高钢材最终产品的品质和形象。

Description

一种标牌挂钩制作装置及方法

技术领域

本发明涉及钢材标记处理技术，尤其涉及一种标牌挂钩制作装置及方法。

背景技术

目前国内钢铁厂挂标都采用人工挂标方式，由人采用预制挂钩或手工弯钩、穿牌、挂标。采用预制挂钩和手工弯钩都存在增加人工成本的问题，并要求工人频繁出现在高温危险区域，挂钩的质量和外观差，影响最终产品品质，若人工挂标时如出现误挂和漏挂，还会造成质量事故。

发明内容

本发明的目的在于提出一种标牌挂钩制作装置及方法，提高挂标工作的效率和质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种标牌挂钩制作装置，将钢丝弯制成标牌挂钩，包括设置在所述钢丝两侧的定心轴和滚压轮，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴。

更进一步，为了控制钢丝相对于滚压轮的轴向位置，所述滚压轮的外径设有钢丝导槽，所述钢丝嵌入所述钢丝导槽。

更进一步，为了降低定心轴与钢丝的摩擦力和磨损，所述定心轴设有定心滚轮，所述钢丝在所述定心滚轮和滚压轮之间穿过。

更进一步，为了实现对钢丝的滚压功能，所述滚压轮安装在滚压曲轴上，所述滚压曲轴通过轴承安装在机架上，所述滚压曲轴由伺服电机通过减速器驱动旋转；所述定心轴由伸缩气缸驱动沿轴向伸缩移动。

更进一步，为了保证钢丝的进料到位，所述标牌挂钩制作装置设有探测所述钢丝端头位置的传感器。

更进一步，为了阻止钢丝向定心轴的外侧弯曲变形，所述定心轴的上方设有阻止所述钢丝向定心轴外侧弯曲变形的钢丝支撑柱。

更进一步，为了使钢丝准确地进入到定心轴和滚压轮之间，所述标牌挂钩制作装置设有穿丝导向架，所述穿丝导向架设置设有两只导向爪，所述两只导向爪分别设有对应的半圆槽，所述两只导向爪在所述穿丝导向架上做开合运动，当所述两只导向爪闭合时，所述两只导向爪的半圆槽合并构成导向孔，所述钢丝穿过所述导向孔进入到所述定心轴和滚压轮之间。

更进一步，为了可保证生产稳定可靠地进行，所述标牌挂钩制作装置设有将标牌输送到穿丝位置的标牌输送架，所述标牌输送架设有穿丝限位槽，所述穿丝限位槽设置在所述标牌的下方，所述钢丝穿过所述穿丝限位槽进入到所述定心轴和滚压轮之间。

一种标牌挂钩制作方法，将钢丝弯制成标牌挂钩，标牌设有挂钩孔，标牌通过所述挂钩孔挂在标牌挂钩上，采用定心轴和滚压轮，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴，所述钢丝在所述定心轴和滚压轮之间，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，对钢丝进行滚压弯制，所述标牌挂钩是两端为半圆弧的环形挂钩，所述标牌挂钩包括第一半圆弧段、第二半圆弧段、直连段、重叠段和伸出段；所述方法的步骤包括：

a. 将所述标牌送至所述钢丝端头的下方，所述挂钩孔的位置对应于所述钢丝，所述定心轴伸出到与所述滚压轮对应的位置，所述定心轴与所述滚压轮的接触沿在垂直方向对应于所述钢丝；

b. 将所述钢丝向下伸出，所述钢丝穿过与所述定心轴和滚压轮的接触沿，所述钢丝穿出所述接触沿的长度为所述重叠段的长度和所述第一半圆弧段的长度之和；

c. 所述滚压轮围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第一半圆弧段，并形成与所述第一半圆弧段连接的重叠段；

d. 所述滚压轮反向围绕所述定心滚动，回到步骤a所述的位置；

e. 所述钢丝进一步向下伸出，本步骤中所述钢丝的伸出长度为第二半圆弧段的长度与直连段的长度之和；

f. 所述滚压轮再次围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第二半圆弧段，所述钢丝未被弯制的部分构成所述伸出段，所述第一半圆弧段和重叠段随之转动，所述重叠段转动到与所述伸出段重叠的位置；

g. 所述定心轴收缩到与所述滚压轮脱离的位置；

h. 在所述伸出段的端头处剪断所述钢丝。

更进一步，一种标牌挂钩的较佳结构是，所述第一半圆弧段与第二半圆弧段的弧形半径相等，所述直连段的长度大于所述第一半圆弧段的弧形半径的两倍，所述重叠段的长度小于所述直连段长度的0.5倍。

本发明的有益效果是：采用自动化的机械操作，挂钩及标牌制作规整，效率高，降低了人工操作负担，可显著提高钢材最终产品的品质和形象。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明结构图；

图2是本发明定心轴和滚压轮装置结构图；

图3是本发明制作的标牌挂钩结构图；

图4是本发明标牌挂钩与标牌组合结构图；

图5是本发明标牌挂钩制作的示意图，钢丝向下伸出长度为重叠段的长度和第一半圆弧段的长度之和；

图6是本发明标牌挂钩制作的示意图，滚压轮围绕定心轴滚动，弯制出第一半圆弧段14，并形成重叠段；

图7是本发明标牌挂钩制作的示意图，钢丝进一步向下伸出，钢丝的伸出长度为第二半圆弧段的长度与直连段的长度之和；

图8是本发明标牌挂钩制作的示意图，滚压轮再次围绕定心轴滚动，将钢丝环绕定心轴弯曲180°，弯制出半圆形的第二半圆弧段15；

图9是本发明标牌挂钩制作的示意图，定心轴收缩到与滚压轮脱离的位置；

图10是本发明设有钢丝支撑柱的结构图；

图11是本发明设有穿丝导向架和穿丝限位槽的结构图；

图12是本发明穿丝导向架的结构图；

图13是本发明穿丝限位槽的结构图。

具体实施方式

如图1至图4，一种标牌挂钩制作装置，将钢丝10弯制成标牌挂钩11，包括设置在所述钢丝10两侧的定心轴20和滚压轮30，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴。

所述滚压轮30的外径设有钢丝导槽31，所述钢丝嵌入所述钢丝导槽。

所述定心轴20设有定心滚轮21，所述钢丝在所述定心滚轮和滚压轮之间穿过。

所述滚压轮安装在滚压曲轴上32，所述滚压曲轴通过轴承33安装在机架34上，所述滚压曲轴由伺服电机35通过减速器36驱动旋转；所述定心轴由伸缩气缸22驱动沿轴向伸缩移动。

所述标牌挂钩制作装置设有探测所述钢丝端头位置的传感器40。

如图10，所述定心轴的上方设有阻止所述钢丝向定心轴外侧弯曲变形的钢丝支撑柱50。

如图11、图12，所述标牌挂钩制作装置设有穿丝导向架60，所述穿丝导向架设置设有两只导向爪61，所述两只导向爪分别设有对应的半圆槽62，所述两只导向爪在所述穿丝导向架上做开合运动，当所述两只导向爪闭合时，所述两只导向爪的半圆槽合并构成导向孔63，所述钢丝穿过所述导向孔进入到所述定心轴和滚压轮之间。

所述标牌挂钩制作装置设有将标牌输送到穿丝位置的标牌输送架70，所述标牌输送架设有穿丝限位槽71，所述穿丝限位槽设置在所述标牌的下方，所述钢丝穿过所述穿丝限位槽进入到所述定心轴和滚压轮之间。

如图3至图10，一种标牌挂钩制作方法，将钢丝10弯制成标牌挂钩11，标牌12设有挂钩孔13，标牌通过所述挂钩孔挂在标牌挂钩上，制作方法采用定心轴20和滚压轮30，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴，所述钢丝在所述定心轴和滚压轮之间，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，对钢丝进行滚压弯制，所述标牌挂钩是两端为半圆弧的环形挂钩，所述标牌挂钩包括第一半圆弧段14、第二半圆弧段15、直连段16、重叠段17和伸出段18；所述方法的步骤包括：

a. 将所述标牌12送至所述钢丝10端头的下方，所述挂钩孔13的位置对应于所述钢丝，所述定心轴伸出到与所述滚压轮对应的位置，所述定心轴与所述滚压轮的接触沿在垂直方向对应于所述钢丝；

b. 将所述钢丝向下伸出，所述钢丝穿过与所述定心轴和滚压轮的接触沿C，所述钢丝穿出所述接触沿的长度L1为所述重叠段的长度和所述第一半圆弧段的长度之和，如图5所示；

c. 所述滚压轮围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第一半圆弧段14，并形成与所述第一半圆弧段连接的重叠段17，如图6所示；

d. 所述滚压轮反向围绕所述定心滚动，回到步骤a所述的位置；

e. 所述钢丝进一步向下伸出，本步骤中所述钢丝的伸出长度L2为第二半圆弧段的长度与直连段的长度之和，如图7所示；

f. 所述滚压轮再次围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第二半圆弧段，所述钢丝未被弯制的部分构成所述伸出段，所述第一半圆弧段和重叠段随之转动，所述重叠段转动到与所述伸出段重叠的位置，如图8所示；

g. 所述定心轴收缩到与所述滚压轮脱离的位置，如图9所示；

h. 在所述伸出段的端头处剪断所述钢丝。

所述第一半圆弧段与第二半圆弧段的弧形半径相等（R1=R2），所述直连段的长度L3大于所述第一半圆弧段的弧形半径R的两倍，所述重叠段的长度L4小于所述直连段长度L3的0.5倍。

实施例一：

如图1至图4，一种标牌挂钩制作装置，将钢丝10穿入标牌弯制成标牌挂钩11，包括设置在所述钢丝两侧的定心轴20和滚压轮30。

为了降低定心轴与钢丝的摩擦力和磨损，定心轴20设有定心滚轮21，定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴，定心轴由伸缩气缸22驱动沿轴向伸缩移动。

滚压轮30的外径设有钢丝导槽31，钢丝导槽31是V型槽，滚压轮通过轴承37安装在滚压曲轴上32，滚压曲轴32通过轴承33安装在机架34上，滚压曲轴由伺服电机35通过减速器36驱动旋转，使滚压轮围绕定心轴往复回转（即滚压轮围绕定轮做行星运动），滚压曲轴的旋转轴线与定心轴的轴线同轴。

滚压轮30的外径与定心滚轮21的外径之间的间隙小于钢丝10的直径，使钢丝10被限制在定心滚轮21与钢丝导槽31之间的空间内。滚压轮30在复位位置时（如图2所示，滚压轮与定心轴的轴线保持在相同的水平位置），钢丝10在定心轴和滚压轮之间穿过，钢丝10嵌入钢丝导槽31。

标牌挂钩制作装置设有探测钢丝端头位置的传感器40。传感器40是光电传感器，通过两道光束确定钢丝的端头是否进入的设定的位置，以保证钢丝的进料到位。

实施例二：

如图1至图10，一种标牌挂钩制作方法，采用实施例一所述的标牌挂钩制作装置将钢丝10弯制成标牌挂钩11。

标牌12设有挂钩孔13，标牌通过挂钩孔挂在标牌挂钩上。制作方法采用实施例一所述的定心轴20和滚压轮30，定心轴沿轴向伸缩移动，钢丝10由送丝机构80送入到定心轴和滚压轮之间，滚压轮围绕定心轴往复回转，对钢丝进行滚压弯制。

如图3、图4所示，标牌挂钩11是两端为半圆弧的环形钢丝钩，标牌挂钩包括第一半圆弧段14、第二半圆弧段15、直连段16、重叠段17和伸出段18；直连段16在一侧连接第一半圆弧段14和第二半圆弧段15，伸出段18连接第二半圆弧段15，伸出段的端头从第二半圆弧段伸出，重叠段17连接第一半圆弧段14，重叠段的长度小于直连段的长度，重叠段与所述伸出段重叠。本实施例采用材质为65Mn的弹簧钢丝，钢丝直径的2mm。第一半圆弧段与第二半圆弧段的弧形半径相等（R1=R2），为13mm，直连段的长度L3=48mm，直连段的长度大于第一半圆弧段的弧形半径R的两倍，重叠段的长度L4=15mm，重叠段的长度小于直连段长度L3的0.5倍，伸出段的长度L5=72mm。

标牌挂钩制作方法的步骤包括：

a. 滚压轮30在复位位置，通过标牌输送架70将标牌12送至所述钢丝10端头的下方，标牌的挂钩孔13的位置对应于钢丝10，定心轴伸出到与滚压轮对应的位置，定心轴与述滚压轮的接触沿在垂直方向对应于钢丝（或滚压轮的钢丝导槽31对应于钢丝）。

b. 送丝机构将钢丝向下伸出，钢丝穿过与定心轴和滚压轮的接触沿C，钢丝穿出接触沿的长度L1=56mm，为重叠段的长度（L4=15mm）和第一半圆弧段的长度（R1×π=41mm）之和，如图5所示，传感器40可以探测钢丝端头的伸出位置，从而控制钢丝伸出的长度。

c. 滚压轮围绕定心轴下半圆滚动，滚压钢丝，将钢丝环绕定心轴弯曲180°，弯制出半圆形的第一半圆弧段14，并形成与第一半圆弧段连接的重叠段17，如图6所示；

d. 滚压轮反向围绕定心滚动，回到步骤a的位置（即复位位置）。

e. 钢丝进一步向下伸出，本步骤中钢丝的伸出长度L2=89mm，为第二半圆弧段的长度（R2×π=41mm）与直连段的长度（L3=48mm）之和，如图7所示。

f.滚压轮再次围绕定心轴滚动，滚压钢丝，将钢丝环绕定心轴弯曲180°，弯制出半圆形的第二半圆弧段15，钢丝未被弯制的部分构成伸出段18，第一半圆弧段和重叠段随之转动，重叠段转动到与伸出段重叠的位置，此时，标牌12被穿在第一半圆弧段与第二半圆弧段之间的伸出段及段重叠上，如图8所示。

g. 伸缩气缸22驱动定心轴收缩到与滚压轮脱离的位置，如图9所示。

h. 在伸出段的端头处剪断钢丝。

实施例三：

如图10，一种标牌挂钩制作装置，本实施例是实施例一的一种改进。

本实施例中，标牌挂钩制作装置设有钢丝支撑柱50。钢丝支撑柱50设置在定心轴20和滚压轮30的上方、位于定心轴对应于钢丝的对面侧。当钢丝10穿过定心轴和滚压轮之间时，钢丝在支撑柱50和定心轴20之间，支撑柱阻止钢丝向定心轴的外侧弯曲变形。

支撑柱50通过支撑柱架体51固定在定心轴上。

本实施例采用了支撑柱的结构，当钢丝被滚压轮弯曲时，钢丝的弹性使钢丝向定心轴的外侧弹性弯曲变形，支撑柱50可以阻止钢丝的变形，提高滚压轮对钢丝滚压弯曲的效果，使标牌挂钩获得良好和规整的结构形状。

实施例四：

如图11、图12，一种标牌挂钩制作装置，本实施例是实施例一的一种改进。

标牌挂钩制作装置设有送丝机构80，送丝机构的下方设有钢丝剪81。送丝机构送出的钢丝会带有一些弯折，影响钢丝10准确地进入到定心轴20和滚压轮30之间，需要对钢丝的行程进行导向控制。

本实施例中，钢丝剪的下方设有穿丝导向架60。

穿丝导向架60设置设有两只导向爪61，两只导向爪分别设有对应的半圆槽62，两只导向爪安装在穿丝导向架上，穿丝导向架设有旋转气缸，旋转气缸驱动两只导向爪做旋转的开合运动。当两只导向爪闭合时，两只导向爪的半圆槽合并构成一个导向孔63，钢丝10穿过导向孔63进入到定心轴和滚压轮之间。当两只导向爪开启时，钢丝10被显露，便于在钢丝被钢丝剪81剪断后取出标牌挂钩，尤其适合于采用机械手取出标牌挂钩的操作方式。

实施例五：

如图11、图13，一种标牌挂钩制作装置，本实施例是实施例一的一种改进。

本实施例中，标牌挂钩制作装置设有将标牌输送到穿丝位置的标牌输送架70，标牌输送架设有穿丝限位槽71，穿丝限位槽包括两块伸出标牌输送架的限位板72，两块限位板之间的空隙构成穿丝限位槽71，两块限位板72在穿丝限位槽的上沿设有坡口73。

标牌输送架70通过真空吸盘74吸附标牌，为了可靠地吸附不同尺寸的标牌，本实施例的标牌输送架设有四个真空吸盘，如图13所示。

穿丝限位槽71设置在标牌的下方，钢丝10在穿过标牌12的挂钩孔13后，穿过穿丝限位槽进入到定心轴和滚压轮之间，穿丝限位槽71限制了钢丝沿定心轴的轴向移动。

标牌挂钩制作装置需要钢丝准确地进入到定心轴20和滚压轮30之间，即使钢丝10穿过定心滚轮21和滚压轮的钢丝导槽31。根据实验，由于定心滚轮和滚压轮在径向是圆弧面，钢丝不易脱出，但钢丝在轴向脱出钢丝导槽31的情况仍有可能发生，采用穿丝限位槽71的结构后，限制了钢丝的轴向偏移，可保证生产稳定可靠的进行。

Claims (10)

1.一种标牌挂钩制作装置，将钢丝弯制成标牌挂钩，其特征在于，包括设置在所述钢丝两侧的定心轴和滚压轮，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴。

2.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述滚压轮的外径设有钢丝导槽，所述钢丝嵌入所述钢丝导槽。

3.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述定心轴设有定心滚轮，所述钢丝在所述定心滚轮和滚压轮之间穿过。

4.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述滚压轮安装在滚压曲轴上，所述滚压曲轴通过轴承安装在机架上，所述滚压曲轴由伺服电机通过减速器驱动旋转；所述定心轴由伸缩气缸驱动沿轴向伸缩移动。

5.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述标牌挂钩制作装置设有探测所述钢丝端头位置的传感器。

6.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述定心轴的上方设有阻止所述钢丝向定心轴外侧弯曲变形的钢丝支撑柱。

7.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述标牌挂钩制作装置设有穿丝导向架，所述穿丝导向架设置设有两只导向爪，所述两只导向爪分别设有对应的半圆槽，所述两只导向爪在所述穿丝导向架上做开合运动，当所述两只导向爪闭合时，所述两只导向爪的半圆槽合并构成导向孔，所述钢丝穿过所述导向孔进入到所述定心轴和滚压轮之间。

8.根据权利要求1所述的一种标牌挂钩制作装置，其特征在于，所述标牌挂钩制作装置设有将标牌输送到穿丝位置的标牌输送架，所述标牌输送架设有穿丝限位槽，所述穿丝限位槽设置在所述标牌的下方，所述钢丝穿过所述穿丝限位槽进入到所述定心轴和滚压轮之间。

9.一种标牌挂钩制作方法，将钢丝弯制成标牌挂钩，标牌设有挂钩孔，标牌通过所述挂钩孔挂在标牌挂钩上，其特征在于，采用定心轴和滚压轮，所述定心轴是沿轴向伸缩移动的定心轴，所述钢丝在所述定心轴和滚压轮之间，所述滚压轮围绕所述定心轴往复回转，对钢丝进行滚压弯制，所述标牌挂钩是两端为半圆弧的环形挂钩，所述标牌挂钩包括第一半圆弧段、第二半圆弧段、直连段、重叠段和伸出段；所述方法的步骤包括：

a. 将所述标牌送至所述钢丝端头的下方，所述挂钩孔的位置对应于所述钢丝，所述定心轴伸出到与所述滚压轮对应的位置，所述定心轴与所述滚压轮的接触沿在垂直方向对应于所述钢丝；

b. 将所述钢丝向下伸出，所述钢丝穿过与所述定心轴和滚压轮的接触沿，所述钢丝穿出所述接触沿的长度为所述重叠段的长度和所述第一半圆弧段的长度之和；

c. 所述滚压轮围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第一半圆弧段，并形成与所述第一半圆弧段连接的重叠段；

d. 所述滚压轮反向围绕所述定心滚动，回到步骤a所述的位置；

e. 所述钢丝进一步向下伸出，本步骤中所述钢丝的伸出长度为第二半圆弧段的长度与直连段的长度之和；

f. 所述滚压轮再次围绕所述定心轴滚动，滚压所述钢丝，将所述钢丝环绕所述定心轴弯制出半圆形的第二半圆弧段，所述钢丝未被弯制的部分构成所述伸出段，所述第一半圆弧段和重叠段随之转动，所述重叠段转动到与所述伸出段重叠的位置；

g. 所述定心轴收缩到与所述滚压轮脱离的位置；

h. 在所述伸出段的端头处剪断所述钢丝。

10.根据权利要求6所述的一种标牌挂钩制作方法，其特征在于，所述第一半圆弧段与第二半圆弧段的弧形半径相等，所述直连段的长度大于所述第一半圆弧段的弧形半径的两倍，所述重叠段的长度小于所述直连段长度的0.5倍。

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