CN1325774A - 双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明是双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法,它由取件车、取件机构调节器、铸型、同步控制回路装置连接构成;取件机构调节器装于取件车上,同步控制回路装置通过控制信号管线与取件机构调节器连接;取件机构调节器由钳臂、固紧螺母、调节螺钉、转轴、托架、油缸、螺栓、轴耳、销轴、拉杆、合金片、上、下钳爪、链片共同连接构成。本发明通过本调节器的调节方法能使双钳取件机同步自动校中,使双钳取件一次成功率达95%以上。

Description

双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法

本发明是双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法，属离心铸造设备。

目前国内外单工位或多工位离心铸造机的取件机构一般采用一把两爪钳、三爪钳或多爪钳，对于小口径(Φ50mm～Φ200mm)的离心铸铁件，常采用一把两爪钳或三爪钳，并且，通常在设备安装时就已经将取件钳与铸型调整到同一个中心，生产同一种规格的产品时，这一中心始终不用再作调整，只有在变换不同规格的产品时才会将两者中心重新校中一次。与上述机型不同的是，双铸型离心铸造机拥有两根铸型，取件机构必须配两副取件钳，并且，在正常生产时两副取件钳必须同时动作。如果采用上述取件机构，每次取件均要求两副取件钳同时分别对准两根铸型的中心就比较困难，在实际生产中常有下列几种情况出现：①两钳中心分别与各自对应的铸型中心重合时，通常取件顺利，一次取件成功的效率可达100％；②两钳中心均比对应的铸型中心偏高或偏低时，取件不顺利，这种情况的一次取件成功率几乎为零；③当其中一副钳的中心比对应的铸型中心偏高或偏低，另一副钳的中心比对应的铸型中心偏低或偏高或重合时，这五种状态的一次取件成功率约为50％；以上几种情况的一次取件成功率的平均值约为30～35％，可见，一次取件成功的效率较低。

本发明的目的就是为了克服和解决现有离心铸造机的取件机构一般采用二爪或三爪钳，而要求两钳同时分别对准两根铸型中心较困难，在实际生产中使一次取件成功率的平均值仅有30～35％，成功率较低等的缺点和问题，研究设计一种双铸型卧式离心铸造机用双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法，使两副取件钳能同步动作且能自动调整其中心来实现对两根铸型的校中，使一次取件成功率的平均值能提高到95％以上。

本发明是通过下述技术方案来实现的：双钳取件机构的同步自动校中调节器的结构示意图如图1所示；其取件机构调节器结构示意图如图2～4所示；其自动校中原理示意图如图5～7所示，其双钳取件机构同步控制回路装置结构示意图如图8所示。双钳取件机构的同步自动校中调节器由取件车1、取件机构调节器2、3、铸型4、5以及同步控制回路装置共同连接构成，其相互连接关系为：取件机构调节器2、3分别安装于取件车1上面，同步控制回路装置通过控制信号管线24、25与取件机构调节器2、3相连接；其中：取件机构调节器2或3由钳臂6、固紧螺母7、调节螺钉8、转轴9、托架10、油缸11或35、螺栓组件12、轴耳13、销轴组件14、16、19、20、拉杆15、硬质合金片17、上钳爪板18、链片21、下钳爪板22共同连接构成，其相互连接关系为：钳臂6的一端通过转轴9与取件车1相连接并支撑在托架10上面；钳臂6的另一端通过销轴组件20与链片21相连接；链片21与上、下钳爪板18、22相连接构成抓爪，抓爪通过销轴组件16与拉杆15的一端相连接，拉杆15的另一端通过轴耳13与油缸11相连接；油缸11通过螺栓组件12固定在钳臂6上；调节螺钉8安装于托架10上面；取件机构同步控制回路装置由泵站31、起压阀32、溢流阀33、换向阀30、34，单向节流阀26、27、28、29和管线24、25共同连接构成，其相互连接关系为：泵站31分别与溢流阀33和换向阀30、34相连接；溢流阀33与起压阀32相连接；换向阀30、34与单向节流阀26、27、28、29相连接；单向节流阀26与27并联连接；单向节流阀28与29并联连接后再通过管线24、25分别与油缸11、35的两端相连接。

本双钳取件机构的同步自动校中调节器的调节方法如下：同步自动校中的调节过程是，取件前抓爪处于松开状态，而抓爪的中心均位于铸型中心的下方(见图5)；取件时油缸驱动拉杆使抓爪张开，在抓爪张开过程中下钳爪首先接触到铸件的内下壁并逐渐压紧铸件(见图6)；接着迫使抓爪中心往上移动，同时通过销轴16与拉杆之间和销轴与销轴孔之间的间隙实现水平方向的左右微动调节，达到水平方向的校中，直到上钳爪接触并压紧铸件上内壁时，两抓爪的中心自然与铸型的中心重合(见图7)；将两把取件钳的驱动油缸并联连接并在油路系统中设置4个单向节流阀，使它们的张钳速度相同，两钳的动作就能同步；本调节器的钳臂可以在一定范围内上下活动；在张钳过程中，一旦下钳爪压至铸件内下壁，在铸件的反作用力下，钳臂就能绕着旋转轴向上偏移并使抓爪中心逐渐向铸型中心靠拢，直到两中心重合为止；通过活动式钳臂的作用，抓爪与铸型能自动完成相互间的校中过程；在置换不同规格的铸型时，只需更换上爪钳板和链片即可；本调节器还可用螺钉微调，在张钳前当抓爪中心位于铸型中心的上方时，张钳过程中上钳爪会比下钳爪先触及到铸型内铸件的内上壁，可能使铸型抬起，甚至脱离支撑滚轮造成事故；或者下钳爪根本不能与铸件内壁接触，致使抓爪中心与铸型中心无法重合，上下爪不能同时咬紧铸件，铸件也无法取出。而当抓爪中心位于铸型下方时，可以实现如前所述的自动校中过程，所以，张钳前抓爪中心应在铸型中心的下方；调节螺钉安装在托架上，可以通过它来调节抓爪中心与铸型中心在取件前的相对位置并使它们的垂直距离保持在较合适的3～5毫米之间；两钳间水平准距离是固定的，两钳水平方向的间距是依据两根铸型中心的水平距离在取件车上预先调整好并加于固定的；每副取件钳水平方向的校中调节是通过上爪钳板与拉杆之间的间隙以及销轴与销轴孔之间的间隙在张钳过程中的左右微动而实现的；本调节器的驱动缸是并联连接的，为了使两根铸型内的铸件能同时取出，驱动两副取件调节器的油缸采用并联连接的方法，并且在油路系统中设置4个单向节流阀用于调节它们的张钳速度，从而能较好地实现两钳同步动作(见图8)；两取件机构的两拉力方向一致，本钳张紧的驱动力方向与取件拉力方向是一致的，这有助于钳爪充分咬紧铸件内壁，减少打滑现象，将铸件顺利取出。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：(1)本调节器与那种不能自动调节中心的固定式钳臂相比，在性能和使用上，前者都要优良和实用得多；两爪钳板是镶嵌硬质合金的，硬质合金T8的硬度比灰铸铁的硬度高得多，有利于抓爪咬紧铸件，使它能顺利地从铸型中取出。而两爪钳板与三爪钳和多爪钳板比较，显然，在结构上两爪更为简单、更方便于日常的维修和装卸；(2)带本调节器的取件机构，在置换不同规格的铸型时，只需更换上爪钳板和链片即可，对于调整两钳口与铸型间的相对位置也较为容易和快捷。这种两爪钳更适应于生产小口径的(Φ50mm～Φ200mm)铸件，尤其适合于生产重量较轻、长度较短的铸铁排水管及其它套筒类合金铸件；(3)取件钳采用不同的校中方式，它的取件效果大不一样。例如，当两把取件钳的中心固定时，由于难于保证在每次取件过程中两钳中心均能分别对准各自的铸型中心位置，因而一次取件成功的效率较低；当两取件钳采用本校中装置时，由于可以排除前者不对中的情况，取件成功率就大为提高，抓爪中心固定与抓爪自动校中对比情况请参见下表1：表1

钳口中心固定时，钳口中心与铸型中心的相对位置		取件成功率(％)	平均效率(％)	钳口自动校中时，钳口中心与铸型中心的相对位置		取件成功率(％)	备注
								钳1	钳2	钳1	钳2
上方	上方			0～10	30～35							上方	上方		可排除
		上方	对中			～50	上方	对中		可排除
上方	下方			几乎零							上方	下方		可排除
		对中	上方			～50	对中	上方		可排除
对中	对中			100							对中	对中	100
		对中	下方			＜50	对中	下方		可排除
下方	上方			几乎零							下方	上方		可排除
		下方	对中			＜50	下方	对中		可排除
下方	下方			零							下方	下方		可排除

下面对说明书附图进一步说明如下：图1是双钳取件机构的同步自动校中调节器及其调节方法的结构示意图，图2～4是双钳取件机构调节器示意图，其中图3是图2的A-A向视图，图4是图2的B-B向视图；图5～图7是本调节器同步自动校中情况示意图，其中：图5是两抓爪中心均位于铸型中心下方情况示意图；图6是下钳爪首先接触到铸件内下壁并逐渐压紧情况示意图；图7是两抓爪中心与铸型中心重合情况示意图；图8是取件机构同步控制回路图。

本发明的实施方式可为如下：(1)按图1～图4所示，设计、加工、制造或订购、选购各部件，例如，这些部件均可用机加工方法加工制造，钳臂6可A3钢，转轴9可选用35#钢制造，取件车1可A3钢焊接而成；托架10可用A3钢制造，销轴14、16、19、20可用35#钢制造，链片21可用45#钢制造，上、下抓钳18、22可用A3钢制造、拉杆15可用A3钢制造，轴耳13、螺栓组件12、调节螺钉8均可用A3钢制造，油缸11可按所需规格定购，固紧螺母7可在市场按所需规格选购；加工和选购好各部件后，可按图1～4所示，并按上面说明书所述的相互连接关系进行连接安装，便能实施取件机构调节器；(2)按图8所示，管线24、25可选Φ18×3规格的无缝钢管；单向节流阀26、27、28、29可选LI-63B型；换向阀30、34可选22D₂-63B型；泵站31可选BZ100/y型；起压阀32可选22D₂-10B型；溢流阀33可选ECG-06B型；油缸11、35可选Φ63×50规格。选购好各零部件后，并按上面说明书所述的连接关系进行安装连接，便可制成取件机构同步控制回路装置，再按上面说明书所述、把同步控制回路装置与取件机构调节器进行连接，再经简单调试，便能较好地实施本调节器。发明人经过几年的研究、设计、试验，已在华南理工大学校办工厂内制造出本调节器样机，经在离心铸管机上按上面说明书上所述的调节方法进行应用性试验，效果良好，达到了本发明的目的。

Claims (3)

1、一种双钳取件机构的同步自动校中调节器，其特征在于：它由取件车(1)、取件机构调节器(2)、(3)、铸型(4)、(5)以及同步控制回路装置共同连接构成，其相互连接关系为：取件机构调节器(2)、(3)分别安装于取件车(1)上面，同步控制回路装置通过控制信号管线(24)、(25)与取件机构调节器(2)、(3)相连接；其中：取件机构调节器(2)或(3)由钳臂(6)、固紧螺母(7)、调节螺钉(8)、转轴(9)、托架(10)、油缸(11)或(35)、螺栓组件(12)、轴耳(13)、销轴组件(14)、(16)、(19)、(20)、拉杆(15)、硬质合金片(17)、上钳爪板(18)、链片(21)、下钳爪板(22)共同连接构成，其相互连接关系为：钳臂(6)的一端通过转轴(9)与取件车(1)相连接并支撑在托架(10)上面；钳臂(6)的另一端通过销轴组件(20)与链片(21)相连接；链片(21)与上、下钳爪板(18)、(22)相连接构成抓爪，抓爪通过销轴组件(16)与拉杆(15)的一端相连接，拉杆(15)的另一端通过轴耳(13)与油缸(11)相连接；油缸(11)通过螺栓组件(12)固定在钳臂(6)上；调节螺钉(8)安装于托架(10)上面。

2、按权利要求1所述的一种双钳取件机构的同步自动校中调节器，其特征在于所述的取件机构同步控制回路装置由泵站(31)、起压阀(32)、溢流阀(33)、换向阀(30)、(34)，单向节流阀(26)、(27)、(28)、(29)和管线(24)、(25)共同连接构成，其相互连接关系为：泵站(31)分别与溢流阀(33)和换向阀(30)、(34)相连接；溢流阀(33)与起压阀(32)相连接；换向阀(30)、(34)与单向节流阀(26)、(27)、(28)、(29)相连接；单向节流阀(26)与(27)并联连接；单向节流阀(28)与(29)并联连接后再通过管线(24)、(25)分别与油缸(11)、(35)的两端相连接。

3、一种双钳取件机构的同步自动校中调节器的调节方法，其特征是：同步自动校中的调节过程是，取件前抓爪处于松开状态，而抓爪的中心均位于铸型中心的下方；取件时油缸驱动拉杆使抓爪张开，在抓爪张开过程中下钳爪首先接触到铸件的内下壁并逐渐压紧铸件；接着迫使抓爪中心往上移动，同时通过销轴(16)与拉杆之间和销轴与销轴孔之间的间隙实现水平方向的左右微动调节，达到水平方向的校中，直到上钳爪接触并压紧铸件上内壁时，两抓爪的中心自然与铸型的中心重合；将两把取件钳的驱动油缸并联连接并在油路系统中设置4个单向节流阀，使它们的张钳速度相同，两钳的动作就能同步；本调节器的钳臂可以在一定范围内上下活动；在张钳过程中，一旦下钳爪压至铸件内下壁，在铸件的反作用力下，钳臂就能绕着旋转轴向上偏移并使抓爪中心逐渐向铸型中心靠拢，直到两中心重合为止；通过活动式钳臂的作用，抓爪与铸型能自动完成相互间的校中过程；在置换不同规格的铸型时，只需更换上爪钳板和链片即可；本调节器还可用螺钉微调，在张钳前当抓爪中心位于铸型中心的上方时，张钳过程中上钳爪会比下钳爪先触及到铸型内铸件的内上壁，可能使铸型抬起，甚至脱离支撑滚轮造成事故；或者下钳爪根本不能与铸件内壁接触，致使抓爪中心与铸型中心无法重合，上下爪不能同时咬紧铸件，铸件也无法取出；而当抓爪中心位于铸型下方时，可以实现如前所述的自动校中过程，所以，张钳前抓爪中心应在铸型中心的下方；调节螺钉安装在托架上，可以通过它来调节抓爪中心与铸型中心在取件前的相对位置并使它们的垂直距离保持在较合适的3～5毫米之间；两钳间水平准距离是固定的，两钳水平方向的间距，是依据两根铸型中心的水平距离，在取件车上预先调整好并加于固定的；每副取件钳水平方向的校中调节是通过上爪钳板与拉杆之间的间隙以及销轴与销轴孔之间的间隙在张钳过程中的左右微动而实现调节的；本调节器的驱动缸是并联连接的，为了使两根铸型内的铸件能同时取出，驱动两副取件调节器的油缸采用了并联连接的方法，并且在油路系统中设置了4个单向节流阀用于调节它们的张钳速度，从而能较好地实现两钳同步动作；两取件机构的两拉力方向一致，本钳张紧的驱动力方向与取件拉力方向是一致的，这有助于钳爪充分咬紧铸件内壁，减少打滑现象，将铸件顺利取出。

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