CN114309338A - 一种具有刹车安全装置的万能油压机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有刹车安全装置的万能油压机，包括万能油压机主体、刹车装置和伺服液压控制系统，刹车装置包括磁性机构、刹车条、导向机构和复位机构，活动板和上梁板中的一个设有刹车条，另一个设有对应配合的磁性机构，磁性机构通过导向机构可活动地设置在上梁板或活动板上，复位机构的两端分别连接磁性机构和上梁板或活动板；电磁阀分别与导向机构和微机控制器连接，电磁阀闭合时，导向机构向一侧推动磁性机构，刹车条与磁性机构相互啮合，电磁阀断开时，磁性机构在复位机构的作用下，可以在断电或万能油压机出现失控的情况下进行紧急刹车制动，使活动板处于静止状态，活动板和凹模停留在任意位置，以保障产品的完整和工作人员的人身安全。

Description

一种具有刹车安全装置的万能油压机

技术领域

本发明属于拉伸设备技术领域，具体涉及一种具有刹车安全装置的万能油压机。

背景技术

液压拉伸具有加工方便、易于成型特殊形状的零件等特点。很多薄板材成型的产品多采用液压拉伸来完成其加工，由于材料拉伸过程中弹性变形是在一定的拉伸范围内的，所以万能油压机的稳定性能和拉伸力度是需要具备一定的要求。现如今，大多数的锅具制造厂商使用万能油压机，而大多数的万能油压机未配备有刹车装置。当万能油压机出现失控或者突然停电的状况下，可能会损坏锅具产品，甚至危害到工作人员的生命安全。

因此，现有万能油压机不能够在紧急状况下停止运作是亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有万能油压机不能随时刹车、停止运作等问题，本申请提供一种具有刹车安全装置的万能油压机，以解决现有健身设备在使用过程中存在的技术缺陷问题。

本发明提出了一种具有刹车安全装置的万能油压机，包括万能油压机主体、刹车装置和伺服液压控制系统，其中，万能油压机主体包括第一油缸、第二油缸、凹模、凸模芯、上梁板、下梁板、纵向支撑杆和活动板，纵向支撑杆穿过活动板垂直设立于上梁板和下梁板之间，活动板固定安装在凹模上与凹模同步运动，凹模、凸模芯安装分别安装在第一油缸、第二油缸的活塞上，第一油缸、第二油缸分别安装在上梁板、下梁板上且能带动凹模、凸模上下运动；

刹车装置包括磁性机构、刹车条、导向机构以及复位机构，活动板和上梁板中的一个设置有刹车条，另一个设置有对应配合的磁性机构，磁性机构通过导向机构可活动地设置在上梁板或活动板上，磁性机构和所述上梁板或活动板；

伺服液压控制系统包括微机控制器、电磁阀、第一伺服驱动控制模块、第一压力传感器、第一交流伺服电动机、第二伺服驱动控制模块、第二压力传感器和第二交流伺服电动机，微机控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器的信号并通过第一伺服驱动控制模块、第二伺服驱动控制模块分别控制第一交流伺服电动机、第二交流伺服电动机驱动第一油缸、第二油缸的动作，电磁阀分别与导向机构和微机控制器电性连接，电磁阀闭合时，导向机构向一侧推动磁性机构，刹车条与磁性机构相互啮合，电磁阀断开时，磁性机构在复位机构的作用下做往复运动，回至原始位置。

本申请提供的具有刹车安全装置的万能油压机，可以在断电或者万能油压机主体出现失控的情况下进行紧急刹车制动，使活动板和凹模停留在任意位置，以保障产品的完整和工作人员的人身安全。

优选的，导向机构包括至少两个气缸和连接杆，气缸与电磁阀电性连接，连接杆的一端与气缸相连接，另一端通过紧固件与磁性机构连接。通过气缸与连接杆的配合，以实现磁性机构的横向移动。

优选的，刹车条安装在活动板的相对两侧，并且刹车条与活动板相互垂直。将刹车条安装于两侧，以保障刹车装置的刹车效果。

优选的，刹车条为锯齿状，磁性机构上设有与刹车条相配合的啮合件。将刹车条设置为锯齿状，以利于更加紧固可靠地实现刹车功能。

优选的，复位机构包括至少两个弹簧，弹簧一端与上梁板连接，另一端与磁性机构连接。设置复位机构，使得磁性机构可以自动复位，便于下一次刹车制动工作。

优选的，万能油压机主体还包括压边圈，压边圈固定设置在下梁板上。设置压边圈以方便实现不同型号锅具的生产。

优选的，纵向支撑杆的上下两端安装有触碰开关，触碰开关与电磁阀电性连接。设置触碰开关以进一步保障刹车装置的有效运行。

优选的，万能油压机主体还包括显示屏，显示屏与微机控制器电性连接。设置显示屏，以方便工作人员进行操作。

进一步优选的，万能油压机主体包括液压拉伸机主体，磁性机构包括永磁机构、电磁机构以及电动机构。

优选的，磁性机构与上梁板之间活动连接有阻尼器。设置阻尼器使磁性机构上的啮合件与刹车条相互配合时，导向机构推出的速度不会太快，使反应更加平稳。

与现有技术相比，本发明的有益成果在于：

(1)可以在断电或者万能油压机主体出现失控的情况下进行紧急刹车制动，使活动板和凹模停留在任意位置，以保障产品的完整和工作人员的人身安全。

(2)采用反向拉伸模式，拉伸力由第二油缸提供，第一油缸只需提供压边力，且伺服液压闭环控制系统能根据生产需要对拉伸力、压边力进行调节。压边圈由于是固定不动的，不产生过大的背压力和背压损耗功，能够显著节约能量，并且能避免液压油升温而出现的问题。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本发明的一个具体实施例的具有刹车安全装置的万能油压机的结构示意图；

图2是根据本发明的一个具体实施例的刹车装置的结构示意图；

图3是根据本发明的一个具体实施例的伺服液压控制系统的示意图。

图中各编号的含义：1-万能油压机主体、11-第一油缸、12-第二油缸、13-凹模、14-凸模芯、15-上梁板、16-下梁板、17-纵向支撑杆、18-活动板、19-压边圈、2-刹车装置、21-永磁机构、22-刹车条、23-导向机构、231-气缸、232-连接杆、233-紧固件、24-复位机构、25-阻尼器、26-触碰开关、27-滑轨、28-套筒、3-伺服液压控制系统、30-微机控制器、31-第一伺服驱动控制模块、32-第二伺服驱动控制模块、33-第一交流伺服电动机、34-第二交流伺服电动机、35-第一压力传感器、36-第二压力传感器、37-电磁阀。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本发明的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本发明的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本发明的范围由所附权利要求来限定。

本发明提出了一种具有刹车安全装置的万能油压机，图1示出了根据本发明的一个具体实施例的具有刹车安全装置的万能油压机的结构示意图，如图1所示，该万能油压机包括万能油压机主体1、刹车装置2和伺服液压控制系统3，其中，万能油压机主体1包括第一油缸11、第二油缸12、凹模13、凸模芯14、上梁板15、下梁板16、纵向支撑杆17、活动板18和压边圈19。其中，万能油压机主体1为液压拉伸机主体，磁性机构包括永磁机构21、电磁机构以及电动机构，本实施例以永磁机构21为例进行解释说明。

在具体的实施例中，四根纵向支撑杆17分别穿过活动板18的四个端角，并且垂直设立于上梁板15和下梁板16之间。活动板18固定安装在凹模13上，进而能够随着凹模13同步运动。凹模13、凸模芯14安装分别安装在第一油缸11、第二油缸12的活塞上，第一油缸11、第二油缸12分别安装在上梁板15、下梁板16上且能带动凹模13、凸模14上下运动。压边圈19固定设置在下梁板16上。设置压边圈19以方便实现不同型号锅具的生产。由于压边圈19固定设置，所以其移动距离为零，可以减少背压损耗功。

在本实施例中，刹车装置2的永磁机构21安装在上梁板15上，刹车条22则安装在活动板18的相对两侧，并且刹车条22与活动板18相互垂直。当然，也可以在活动板18的四侧均安装上刹车条22，以进一步确保刹车效果。

当然，本领域技术人员可以容易联想到，也可以将刹车条22安装在上梁板15，而永磁机构21安装在活动板18的相对两侧。

优选的，上梁板15上设置有滑轨27，刹车条22的末端固定有套筒28，套筒28可活动地套接在滑轨27上。使得刹车条22可以随着活动板18相对稳定地在竖直方向上进行移动。

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的刹车装置的结构示意图，如图2所示，刹车装置2包括永磁机构21、与永磁机构21相配合的刹车条22、导向机构23以及复位机构24，刹车条22固定在活动板上，永磁机构21通过导向机构23可活动地设置在上梁板15上，复位机构24的两端分别连接上梁板15和永磁机构21。其中，刹车条22为锯齿状，永磁机构21上设有与刹车条22相配合的啮合件。将刹车条22设置为锯齿状，以利于更加紧固可靠地实现刹车功能。

导向机构23包括至少两个气缸231和连接杆232，连接杆232的一端与气缸231相连接，另一端通过紧固件233与永磁机构21连接。通过气缸231与连接杆232的配合，以实现永磁机构21的横向移动。复位机构24包括至少两个弹簧，弹簧一端与上梁板15连接，另一端与永磁机构21连接。设置复位机构24，使得永磁机构21可以自动复位，便于下一次刹车制动工作。优选的，纵向支撑杆17(图1中示出)的上下两端安装有触碰开关26，触碰开关26与电磁阀37(图3中示出)电性连接。当活动板18上下移动超过规定行程时，会触发触碰开关26使得电磁阀37闭合实现紧急刹车制动。设置触碰开关37以进一步保障刹车装置的有效运行。

优选的，永磁机构21与上梁板15之间活动连接有阻尼器25。设置阻尼器25使永磁机构21上的啮合件与刹车条22相互配合时，导向机构21推出的速度不会太快，使反应更加平稳。

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的伺服液压控制系统的示意图，如图3所示，伺服液压控制系统3包括微机控制器30、第一伺服驱动控制模块31、第二伺服驱动控制模块32、第一交流伺服电动机33、第二交流伺服电动机34、第一压力传感器35、第二压力传感器36和电磁阀37，微机控制器30接收第一压力传感器35、第二压力传感器36的信号并通过第一伺服驱动控制模块31、第二伺服驱动控制模块32分别控制第一交流伺服电动机33、第二交流伺服电动机34驱动第一油缸11、第二油缸12的动作。其中，第一油缸11提供压边力，第二油缸12提供拉伸力。在产品成型过程中，不需变压时，伺服液压控制系统3控制输出恒定的压边力和拉伸力；需要变压时，由微机控制器30通过第一伺服驱动控制模块31、第二伺服驱动控制模块32控制第一交流伺服电动机33、第二交流伺服电动机34的动作，提供所需压边力和拉伸力，实现对压边力和拉伸力的线性调节。

电磁阀37分别与导向机构23和微机控制器30电性连接。当电磁阀37闭合时，导向机构23向一侧推动永磁机构21，刹车条22与永磁机构21上的啮合件相互配合，电磁阀37断开时，永磁机构21在复位机构22的作用下做往复运动，回至原始位置。

在具体的实施例中，万能油压机主体1还包括显示屏，显示屏与微机控制器30电性连接。工作人员可以通过显示屏控制第一油缸11的压边力和第二油缸12的拉伸力。

结合参考图1-图3，在具体的实施例中，当万能油压机主体出现失控的情况下，可以通过微机控制器30控制电磁阀37闭合，进而通过导向机构23的气缸231将永磁机构21推向一侧，使得永磁机构21的啮合件与刹车条22相配合，以达到紧急刹车的效果，使活动板18和凹模13停留在任意位置，以保障产品的完整和工作人员的人身安全。同样，在断电状况下，电磁阀37自动闭合，同样能够达到紧急刹车制动的目的。而完成紧急刹车后，同样可以通过微机控制器30控制电磁阀37断开，永磁机构21则在复位机构24的作用下回复至原始位置。

在实际生产中，生产产品实际所需的能量需包括拉伸功和压边功两部分，生产产品实际所需的能量需由产品形状、材料材质、材料厚度等因素决定，对于给定产品，在给定材料相同的情况下，生产产品实际所需的能量需固定不变，该部分能量为用给定材料生产给定产品实际需要消耗的能量。

现有的液压拉伸机械采用正向拉伸模式，使用溢流阀实现了对拉伸力、压边力的开环实时控制，用过大的背压力换取产品拉伸过程中总压力不可调节而拉伸力、压边力需要实时调节这一矛盾的解决，但是过大的背压力产生了背压损耗功。而本申请采用反向拉伸模式，下压边圈移动距离为零，并且通过伺服液压控制系统3能够实现对拉伸力、压边力的实时线性调节，以避免过大的背压力和背压损耗功的产生，从而降低能耗实现节能生产。

下面以一个本发明的具体应用实例进行说明：产品为厚度是0.52mm、材质是201不锈钢的薄板。

1、耗能对比：使用传统正拉伸液压拉伸机进行拉伸成产品，每生产1个产品需要耗费0.455千瓦时电能；而应用本发明提出的拉伸力、压边力线性可控的拉伸方法，每生产1个产品只需要耗费0.125千瓦时电能。即采用本发明提出的技术后，每生产一个该种产品平均节约0.330千瓦时电能，节能率为：0.330/0.455*100％＝72.53％。

2、生产效率对比：与传统工艺相比，完成整个拉伸过程，凹模的运动行程可以减少一个拉伸深度的距离。而且，出料时，凸模芯和凹模是同时动作，分离后产品直接裸露放置在压边圈上，不需顶杆顶出，拉伸及取料快，生产效率大大提高。

显然，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以作出对本发明的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本发明的权利要求及其等同形式的范围内，则本发明还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (10)

1.一种具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，包括万能油压机主体、刹车装置和伺服液压控制系统，其中，所述万能油压机主体包括第一油缸、第二油缸、凹模、凸模芯、上梁板、下梁板、纵向支撑杆和活动板，所述纵向支撑杆穿过所述活动板垂直设立于所述上梁板和所述下梁板之间，所述活动板固定安装在所述凹模上与所述凹模同步运动，所述凹模、凸模芯安装分别安装在所述第一油缸、第二油缸的活塞上，所述第一油缸、第二油缸分别安装在所述上梁板、下梁板且能带动所述凹模、凸模上下运动；

所述刹车装置包括磁性机构、刹车条、导向机构以及复位机构，所述活动板和所述上梁板中的一个设置有所述刹车条，另一个设置有对应配合的磁性机构，所述磁性机构通过所述导向机构可活动地设置在所述上梁板或所述活动板上，所述复位机构的两端分别连接所述磁性机构和所述上梁板或活动板；

所述伺服液压控制系统包括微机控制器、电磁阀、第一伺服驱动控制模块、第一压力传感器、第一交流伺服电动机、第二伺服驱动控制模块、第二压力传感器和第二交流伺服电动机，所述微机控制器接收所述第一压力传感器、第二压力传感器的信号并通过第一伺服驱动控制模块、第二伺服驱动控制模块分别控制第一交流伺服电动机、第二交流伺服电动机驱动所述第一油缸、第二油缸的动作，所述电磁阀分别与所述导向机构和所述微机控制器电性连接，所述电磁阀闭合时，所述导向机构向一侧推动所述磁性机构，所述刹车条与所述磁性机构相互啮合，所述电磁阀断开时，所述磁性机构在复位机构的作用下做往复运动，回至原始位置。

2.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述导向机构包括至少两个气缸和连接杆，所述气缸与所述电磁阀电性连接，所述连接杆的一端与所述气缸相连接，另一端通过紧固件与所述磁性机构连接。

3.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述刹车条安装在所述活动板的相对两侧，并且所述刹车条与所述活动板相互垂直。

4.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述刹车条为锯齿状，所述磁性机构上设有与所述刹车条相配合的啮合件。

5.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述复位机构包括至少两个弹簧，所述弹簧一端与所述上梁板连接，另一端与所述磁性机构连接。

6.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述万能油压机主体还包括压边圈，所述压边圈固定设置在所述下梁板上。

7.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述纵向支撑杆的上下两端安装有触碰开关，所述触碰开关与所述电磁阀电性连接。

8.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述万能油压机主体还包括显示屏，所述显示屏与所述微机控制器电性连接。

9.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述万能油压机主体包括液压拉伸机主体，所述磁性机构包括永磁机构、电磁机构以及电动机构。

10.根据权利要求1所述具有刹车安全装置的万能油压机，其特征在于，所述磁性机构与所述上梁板之间活动连接有阻尼器。

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