CN209918810U - 钢球粗、精锻一体机 - Google Patents

Abstract

钢球粗、精锻一体机，包括钢球粗、精锻一体模具、上下料装置和控制装置组成，在钢坯输送道上设有钢坯检测装置，钢坯检测装置与控制装置信号连接，钢球粗、精锻一体模具由上模具和下模具组成，在上模具上加工有与锻机机头匹配的模具安装孔Ⅰ和下模具上加工有与锻机模座匹配的模具安装孔Ⅱ，在上模具和下模具上加工有对应的粗锻模具孔Ⅰ和精锻模具孔Ⅱ；上下料装置粗锻机械手和精锻机械手构成，粗锻机械手和精锻机械手通过伺服电机Ⅰ完成横向移位和换位，粗锻机械手和精锻机械手是具有抓取、释放、翻转和伸缩功能的机械手。

Description

钢球粗、精锻一体机

技术领域

本实用新型涉及一种锻机，尤其是一种钢球粗、精锻一体机落。

背景技术

目前，在传统钢球锻打生产领域每条生产线主要靠4台空气锤进行钢球的锻打生产，其操作步骤为先对每台空气锤进行上下模具的匹配制作安装，再由棒料分拣机将加热剪断好的棒料平均分配到两台粗锻空气锤前，由两名操作工人手持钢钳夹持钢棒在两台大吨位空气锤进行钢棒的粗锻，粗锻完成后再有两名操作工人手持钢钳夹持粗锻完成后的钢棒在两台小吨位的空气锤上进行钢球的二次精锻，依次循环。造成：

（1）需要公司投入大量的资金去购置空气锤及棒料分拣机等固定资产，且需要大面积的土地空间来安装这些固定设备，耗资巨大。

（2）每条生产线需要配备6名夹料工人进行换班作业在空气锤上进行钢球的锻打，人力生产成本增高，造成吨生产成本居高不下。

（3）空气锤工作主要靠活塞压缩空气进行钢球的锻打，由于长时间不停机进行钢球锻打作业，造成机体温度较高，设备维修及备件更换频繁，使生产线不能正产生产，造成天然气、电费以及人力资源、空气锤备件及维修费用的浪费，且生产产量低下，生产成本居高不下。

（4）由于钢球在锻打过程中钢棒温度在1000度左右，锻打氧化皮随空气锤拍击钢棒进行飞溅，工人容易烧伤、烫伤，存在严重安全隐患，自动化程度较低。

（5）因每换一种钢球规格需要对四台空气锤上的模具进行全部更换，造成模具毛坯购买、制作加工量较大，且安装时间较长，造成资金的无形浪费，使生产成本增高。

因此，设计一种钢球粗、精锻一体机，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢球粗、精锻一体机。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

钢球粗、精锻一体机，包括钢球粗、精锻一体模具、上下料装置和控制装置组成，在钢坯输送道上设有钢坯检测装置，钢坯检测装置与控制装置信号连接，钢球粗、精锻一体模具由上模具和下模具组成，在上模具上加工有与锻机机头匹配的模具安装孔Ⅰ和下模具上加工有与锻机模座匹配的模具安装孔Ⅱ，在上模具和下模具上加工有对应的粗锻模具孔Ⅰ和精锻模具孔Ⅱ；上下料装置粗锻机械手和精锻机械手构成，粗锻机械手和精锻机械手之间的距离与粗锻模具孔Ⅰ和精锻模具孔Ⅱ之间的距离相同，粗锻机械手和精锻机械手安装在滑块Ⅰ上，滑块Ⅰ设在滑轨上，滑轨固定在支架上，在滑块Ⅰ上设有从动同步轮轴，在从动同步轮轴上安装有从动同步轮Ⅰ，在支架上还固定有伺服电机Ⅰ，在伺服电机Ⅰ的轴端固定有主动同步轮Ⅰ，从动同步轮Ⅰ与主动同步轮Ⅰ通过同步带Ⅰ连接，粗锻机械手和精锻机械手通过伺服电机Ⅰ完成横向移位和换位，粗锻机械手和精锻机械手是具有抓取、释放、翻转和伸缩功能的机械手，控制装置的电力线和信号线通过坦克链与控制粗锻机械手和精锻机械手有序连接，在滑块Ⅰ上设有轴架，在轴架上设有铰接轴，在粗锻机械手和精锻机械手的中部下表面上设有铰座，粗锻机械手和精锻机械手通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ铰接，在支架上固定有升降气缸，升降气缸的活塞杆与粗锻机械手和精锻机械手的下部铰接，升降气缸活塞杆与粗锻机械手和精锻机械手的交接点在上述铰接轴的后部。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的粗锻机械手由机械夹爪Ⅰ、夹紧气缸Ⅰ和回转气缸Ⅰ构成，粗锻机械手设置在滑轨Ⅱ上，滑轨Ⅱ固定在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ设在连接板Ⅰ上，连接板Ⅰ固定在框架Ⅰ上，在框架Ⅰ的前部设有从动同步轮Ⅱ，在框架Ⅰ的后部固定有伺服电机Ⅱ，在伺服电机Ⅱ的轴端设有主动同步轮Ⅱ，从动同步轮Ⅱ与主动同步轮Ⅱ通过同步带连接，滑块Ⅱ与同步带固定连接；精锻机械手由机械夹爪Ⅱ、夹紧气缸Ⅱ和回转气缸Ⅱ构成，精锻机械手设置在滑轨Ⅲ上，滑轨Ⅲ固定在滑块Ⅲ上，滑块Ⅲ设在连接板Ⅱ上，连接板Ⅱ固定在框架Ⅱ上，在框架Ⅱ的前部设有从动同步轮Ⅲ，在框架Ⅱ的后部固定有伺服电机Ⅲ，在伺服电机Ⅲ的轴端设有主动同步轮Ⅲ，主动同步轮Ⅲ与从动同步轮Ⅲ通过同步带连接，滑块Ⅲ与同步带固定连接；所述的铰座设在框架Ⅰ和框架Ⅱ的中部下表面上，框架Ⅰ和框架Ⅱ通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ（15）铰接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的控制装置由主电路、控制电路和气动回路构成，主电路包括火线L1、L2、L3、零线N和地线PE，在火线L1、L2、L3上首先设有电路总控制开关SA，伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ和气泵分别通过接触器KM0、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3并联在主电路的火线L1、L2、L3上；控制电路包括直流电源、可编程控制器XC3-42R（PLC）、触摸屏、三档开关、中间继电器KA0、中间继电器KA1、中间继电器KA2、中间继电器KA3、中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04构成，直流电源的两个进线端子通过熔断器接220V电源，直流电源的24V+极接触摸屏的24V+极，直流电源的24V-极接触摸屏的24V-极，同时直流电源的24V+极与可编程控制器XC3-42R的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4的并联点即自动24V+连接；中间继电器KA0和接触器KM0的线圈构成的支路、中间继电器KA1和接触器KM1的线圈构成的支路、中间继电器KA2和接触器KM2的线圈构成的支路、中间继电器KA3和接触器KM3的线圈构成的支路并联在可编程控制器XC3-42R的L、N上，而中间继电器KA0的线圈、中间继电器KA1的线圈、中间继电器KA2的线圈和中间继电器KA的线圈分别并联在可编程控制器的Y0、Y1、Y2、Y3与24V-之间；中间继电器KA00的常开触点与升降气缸电磁气阀的线圈构成的支路、中间继电器KA01的常开触点与夹紧气缸Ⅱ电磁气阀的线圈构成的支路、中间继电器KA02的常开触点与夹紧气缸Ⅰ电磁气阀的线圈构成的支路、中间继电器KA03的常开触点与回转气缸Ⅱ电磁气阀的线圈构成的支路和中间继电器KA04的常开触点与回转气缸Ⅰ电磁气阀的线圈构成的支路并联在24V+和24V-之间；中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的一端分别接可编程控制器XC3-42R的X0、X1、X2、X3和X4，中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的另一端并联后接可编程控制器XC3-42R的COM。

本实用新型的工作过程：

当剪切机完的棒料进入到钢棒导向扶正区域时，通过PLC及检测点的信号检测，程序命令伺服电机Ⅰ16带动滑块15上安装的机械部件进行定位移动，同时在伺服电机Ⅱ6的驱动下，滑块及连接板24上安装的气缸21带动机械夹爪20将钢棒进行夹起，在PLC程序的控制下，机械夹爪20沿提前预留的槽口4将钢棒放入到粗锻模具1中进行钢棒的粗锻，同时PLC程序命令滑块及连接板15上安装的设备机件进行定位移动，当钢棒粗锻完成时，机械夹爪7得到命令在夹紧气缸8的作用下，将粗锻完成的钢球进行夹起退出粗锻模具1，向精锻模具2中进行钢球的二次精锻，通过PLC程序上设定的固定翻转次数，旋转气缸9进行动作，带动机械夹爪7进行钢球的翻转锻打，设定的锻打次数完成后，夹紧气缸8带动机械夹爪7进行动作，将钢球进行夹起，同时拉伸气缸13进行动作，在转轴14的作用下，机械夹爪进行翘起，同时进行回退离开精锻模具2中，机械夹爪7在气缸8的作用下将钢球进行放到模具旁的球道中，钢球掉落的同时PLC程序命令伺服电机Ⅰ16进行定位移动进行下一钢球的锻打循环。

与现有技术相比，本实用新型实现了一台锻机即可满足每班生产产量需求，且实现了钢球的自动化锻打，降低企业的人力、设备维修运行成本，大幅度提高了工作效率，增加了产能，节省了固定资产的投入，并大幅度提升了操作工人安全工作系数。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中件A、B的结构示意图；

图3是图1中件24和件24-1及件11和件11-1的配合关系示意图；

图4是电路原理图；

图5是气动原理图。

具体实施方式

钢球粗、精锻一体机，包括钢球粗、精锻一体模具、上下料装置和控制装置组成，在钢坯输送道上设有钢坯检测装置，钢坯检测装置与控制装置信号连接，其特征在于，钢球粗、精锻一体模具由上模具A和下模具B组成，在上模具A上加工有与锻机机头匹配的模具安装孔Ⅰ3-1和下模具B上加工有与锻机模座匹配的模具安装孔Ⅱ3-2，在上模具A和下模具B上加工有对应的粗锻模具孔Ⅰ1和精锻模具孔Ⅱ2；上下料装置粗锻机械手C和精锻机械手D构成，粗锻机械手C和精锻机械手D之间的距离与粗锻模具孔Ⅰ1和精锻模具孔Ⅱ2之间的距离相同，粗锻机械手C和精锻机械手D安装在滑块Ⅰ15上，滑块Ⅰ15设在滑轨17上，滑轨17固定在支架18上，在滑块Ⅰ15上设有从动同步轮轴，在从动同步轮轴上安装有从动同步轮Ⅰ，在支架18上还固定有伺服电机Ⅰ16，在伺服电机Ⅰ16的轴端固定有主动同步轮Ⅰ，从动同步轮Ⅰ与主动同步轮Ⅰ通过同步带Ⅰ16-1连接，粗锻机械手C和精锻机械手D通过伺服电机Ⅰ16完成横向移位和换位，粗锻机械手C和精锻机械手D是具有抓取、释放、翻转和伸缩功能的机械手，控制装置的电力线和信号线通过坦克链19与控制粗锻机械手C和精锻机械手D有序连接，在滑块Ⅰ15上设有轴架14，在轴架14上设有铰接轴，在粗锻机械手C和精锻机械手D的中部下表面上设有铰座，粗锻机械手C和精锻机械手D通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ15铰接，在支架18上固定有升降气缸13，升降气缸13的活塞杆与粗锻机械手C和精锻机械手D的下部铰接，升降气缸13活塞杆与粗锻机械手C和精锻机械手D的交接点在上述铰接轴的后部。

所述的粗锻机械手C由机械夹爪Ⅰ20、夹紧气缸Ⅰ21和回转气缸Ⅰ30构成，粗锻机械手C设置在滑轨Ⅱ31上，滑轨Ⅱ31固定在滑块Ⅱ24上，滑块Ⅱ24设在连接板Ⅰ24-1上，连接板Ⅰ24-1固定在框架Ⅰ32上，在框架Ⅰ32的前部设有从动同步轮Ⅱ33，在框架Ⅰ32的后部固定有伺服电机Ⅱ6，在伺服电机Ⅱ6的轴端设有主动同步轮Ⅱ，从动同步轮Ⅱ33与主动同步轮Ⅱ通过同步带连接，滑块Ⅱ24与同步带固定连接；精锻机械手D由机械夹爪Ⅱ7、夹紧气缸Ⅱ8和回转气缸Ⅱ9构成，精锻机械手D设置在滑轨Ⅲ34上，滑轨Ⅲ34固定在滑块Ⅲ11上，滑块Ⅲ11设在连接板Ⅱ11-1上，连接板Ⅱ11-1固定在框架Ⅱ35上，在框架Ⅱ35的前部设有从动同步轮Ⅲ36，在框架Ⅱ35的后部固定有伺服电机Ⅲ12，在伺服电机Ⅲ12的轴端设有主动同步轮Ⅲ，主动同步轮Ⅲ与从动同步轮Ⅲ36通过同步带连接，滑块Ⅲ11与同步带固定连接；所述的铰座设在框架Ⅰ32和框架Ⅱ35的中部下表面上，框架Ⅰ32和框架Ⅱ35通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ15铰接。

所述的控制装置由主电路、控制电路和气动回路构成，主电路包括火线L1、L2、L3、零线N和地线PE，在火线L1、L2、L3上首先设有电路总控制开关SA，伺服电机Ⅰ16、伺服电机Ⅱ6、伺服电机Ⅲ12和气泵46分别通过接触器KM0、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3并联在主电路的火线L1、L2、L3上；控制电路包括直流电源、可编程控制器XC3-42R、触摸屏、三档开关、中间继电器KA0、中间继电器KA1、中间继电器KA2、中间继电器KA3、中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04构成，直流电源的两个进线端子通过熔断器接220V电源，直流电源的24V+极接触摸屏的24V+极，直流电源的24V-极接触摸屏的24V-极，同时直流电源的24V+极与可编程控制器XC3-42R的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4的并联点即自动24V+连接；中间继电器KA0和接触器KM0的线圈构成的支路、中间继电器KA1和接触器KM1的线圈构成的支路、中间继电器KA2和接触器KM2的线圈构成的支路、中间继电器KA3和接触器KM3的线圈构成的支路并联在可编程控制器XC3-42R的L、N上，而中间继电器KA0的线圈、中间继电器KA1的线圈、中间继电器KA2的线圈和中间继电器KA的线圈分别并联在可编程控制器的Y0、Y1、Y2、Y3与24V-之间；中间继电器KA00的常开触点与升降气缸电磁气阀13-1的线圈构成的支路、中间继电器KA01的常开触点与夹紧气缸Ⅱ电磁气阀8-0的线圈构成的支路、中间继电器KA02的常开触点与夹紧气缸Ⅰ电磁气阀21-0的线圈构成的支路、中间继电器KA03的常开触点与回转气缸Ⅱ电磁气阀9-0的线圈构成的支路和中间继电器KA04的常开触点与回转气缸Ⅰ电磁气阀30-0的线圈构成的支路并联在24V+和24V-之间；中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的一端分别接可编程控制器XC3-42R的X0、X1、X2、X3和X4，中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的另一端并联后接可编程控制器XC3-42R的COM。

Claims (3)

1.钢球粗、精锻一体机，包括钢球粗、精锻一体模具、上下料装置和控制装置组成，在钢坯输送道上设有钢坯检测装置，钢坯检测装置与控制装置信号连接，其特征在于，钢球粗、精锻一体模具由上模具（A）和下模具（B）组成，在上模具（A）上加工有与锻机机头匹配的模具安装孔Ⅰ（3-1）和下模具（B）上加工有与锻机模座匹配的模具安装孔Ⅱ（3-2），在上模具（A）和下模具（B）上加工有对应的粗锻模具孔Ⅰ（1）和精锻模具孔Ⅱ（2）；上下料装置粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）构成，粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）之间的距离与粗锻模具孔Ⅰ（1）和精锻模具孔Ⅱ（2）之间的距离相同，粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）安装在滑块Ⅰ（15）上，滑块Ⅰ（15）设在滑轨（17）上，滑轨（17）固定在支架（18）上，在滑块Ⅰ（15）上设有从动同步轮轴，在从动同步轮轴上安装有从动同步轮Ⅰ，在支架（18）上还固定有伺服电机Ⅰ（16），在伺服电机Ⅰ（16）的轴端固定有主动同步轮Ⅰ，从动同步轮Ⅰ与主动同步轮Ⅰ通过同步带Ⅰ（16-1）连接，粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）通过伺服电机Ⅰ（16）完成横向移位和换位，控制装置的电力线和信号线通过坦克链（19）与控制粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）有序连接，在滑块Ⅰ（15）上设有轴架（14），在轴架（14）上设有铰接轴，在粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）的中部下表面上设有铰座，粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ（15）铰接，在支架（18）上固定有升降气缸（13），升降气缸（13）的活塞杆与粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）的下部铰接，升降气缸（13）活塞杆与粗锻机械手（C）和精锻机械手（D）的交接点在上述铰接轴的后部。

2.根据权利要求1所述的钢球粗、精锻一体机，其特征在于，所述的粗锻机械手（C）由机械夹爪Ⅰ（20）、夹紧气缸Ⅰ（21）和回转气缸Ⅰ（30）构成，粗锻机械手（C）设置在滑轨Ⅱ（31）上，滑轨Ⅱ（31）固定在滑块Ⅱ（24）上，滑块Ⅱ（24）设在连接板Ⅰ（24-1）上，连接板Ⅰ（24-1）固定在框架Ⅰ（32）上，在框架Ⅰ（32）的前部设有从动同步轮Ⅱ（33），在框架Ⅰ（32）的后部固定有伺服电机Ⅱ（6），在伺服电机Ⅱ（6）的轴端设有主动同步轮Ⅱ，从动同步轮Ⅱ（33）与主动同步轮Ⅱ通过同步带连接，滑块Ⅱ（24）与同步带固定连接；精锻机械手（D）由机械夹爪Ⅱ（7）、夹紧气缸Ⅱ（8）和回转气缸Ⅱ（9）构成，精锻机械手（D）设置在滑轨Ⅲ（34）上，滑轨Ⅲ（34）固定在滑块Ⅲ（11）上，滑块Ⅲ（11）设在连接板Ⅱ（11-1）上，连接板Ⅱ（11-1）固定在框架Ⅱ（35）上，在框架Ⅱ（35）的前部设有从动同步轮Ⅲ（36），在框架Ⅱ（35）的后部固定有伺服电机Ⅲ（12），在伺服电机Ⅲ（12）的轴端设有主动同步轮Ⅲ，主动同步轮Ⅲ与从动同步轮Ⅲ（36）通过同步带连接，滑块Ⅲ（11）与同步带固定连接；所述的铰座设在框架Ⅰ（32）和框架Ⅱ（35）的中部下表面上，框架Ⅰ（32）和框架Ⅱ（35）通过铰座和铰接轴与滑块Ⅰ（15）铰接。

3.根据权利要求2所述的钢球粗、精锻一体机，其特征在于，所述的控制装置由主电路、控制电路和气动回路构成，主电路包括火线L1、L2、L3、零线N和地线PE，在火线L1、L2、L3上首先设有电路总控制开关SA，伺服电机Ⅰ（16）、伺服电机Ⅱ（6）、伺服电机Ⅲ（12）和气泵（46）分别通过接触器KM0、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3并联在主电路的火线L1、L2、L3上；控制电路包括直流电源、可编程控制器XC3-42R、触摸屏、三档开关、中间继电器KA0、中间继电器KA1、中间继电器KA2、中间继电器KA3、中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04构成，直流电源的两个进线端子通过熔断器接220V电源，直流电源的24V+极接触摸屏的24V+极，直流电源的24V-极接触摸屏的24V-极，同时直流电源的24V+极与可编程控制器XC3-42R的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4的并联点即自动24V+连接；中间继电器KA0和接触器KM0的线圈构成的支路、中间继电器KA1和接触器KM1的线圈构成的支路、中间继电器KA2和接触器KM2的线圈构成的支路、中间继电器KA3和接触器KM3的线圈构成的支路并联在可编程控制器XC3-42R的L、N上，而中间继电器KA0的线圈、中间继电器KA1的线圈、中间继电器KA2的线圈和中间继电器KA的线圈分别并联在可编程控制器的Y0、Y1、Y2、Y3与24V-之间；中间继电器KA00的常开触点与升降气缸电磁气阀（13-1）的线圈构成的支路、中间继电器KA01的常开触点与夹紧气缸Ⅱ电磁气阀（8-0）的线圈构成的支路、中间继电器KA02的常开触点与夹紧气缸Ⅰ电磁气阀（21-0）的线圈构成的支路、中间继电器KA03的常开触点与回转气缸Ⅱ电磁气阀（9-0）的线圈构成的支路和中间继电器KA04的常开触点与回转气缸Ⅰ电磁气阀（30-0）的线圈构成的支路并联在24V+和24V-之间；中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的一端分别接可编程控制器XC3-42R的X0、X1、X2、X3和X4，中间继电器KA00、中间继电器KA01、中间继电器KA02、中间继电器KA03和中间继电器KA04的线圈的另一端并联后接可编程控制器XC3-42R的COM。

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