CN220196249U - 一种自动线锻造用循环上料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锻造用上下料技术领域，并具体公开了一种自动线锻造用循环上料机构。包括：主体框架，该主体框架上平行设有两个转动方向相反、用于运输料盘模块的轧辊运输模块；分别设于所述主体框架纵向两端、用于将料盘模块沿横向从一个轧辊运输模块运输至另一个轧辊运输模块上的两个横向传输模块，所述料盘模块包括多个料盘；用于识别转运至指定位置的料盘、并对相应料盘进行上料的上料模块；用于识别转运至指定位置的料盘、并对相应料盘进行下料的下料模块。本实用新型采用循环旋转机构设计，节省空间布局，减少人员搬运和流动，提高生产效率，整个系统定位精度高，储料量大，解决自动线频繁添加料问题。

Description

一种自动线锻造用循环上料机构

技术领域

本实用新型属于锻造用上下料技术领域，更具体地，涉及一种自动线锻造用循环上料机构。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

然而，现有技术中，大多数通过人工进行上下料，不仅劳动强度大，且工作效率低。此外，现有技术，通过转动齿轮循环转动的方式来实现铸造件的自动循环上下料，有效地提高抛丸工作效率，该方法只能将棒料下料至指定位置，无法根据加工需要实现智能化卸料。

基于上述缺陷和不足，本领域亟需提出自动线锻造用循环上料机构，采用伺服定位控制技术和传感器定位技术相结合解决料盘定位位置不准以及频繁添加棒料的问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种自动线锻造用循环上料机构，其中结合锻造用棒料上下料的特征及智能化控制工艺特点，相应设计了一种自动线锻造用循环上料机构，并对其关键组件如主体框架、轧辊运输模块、横向传输模块、上料模块和下料模块的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的采用伺服定位控制技术和传感器定位技术相结合解决料盘定位位置不准问题，采用循环旋转机构设计，节省空间布局，减少人员搬运和流动，提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种自动线锻造用循环上料机构，包括：

主体框架，该主体框架上平行设有两个转动方向相反、用于运输料盘模块的轧辊运输模块；

分别设于所述主体框架纵向两端、用于将料盘模块沿横向从一个轧辊运输模块运输至另一个轧辊运输模块上的两个横向传输模块，所述料盘模块包括多个料盘；

用于对转运至指定位置的料盘进行上料的上料模块；

用于对转运至指定位置的料盘进行下料的下料模块。

作为进一步优选的，每个所述轧辊运输模块包括沿所述主体框架横向平行布置的轧辊，相邻之间的轧辊通过皮带传动连接，其中一个轧辊与转动电机组件连接，并在所述转动电机组件的驱动下转动。

作为进一步优选的，所述横向传输模块包括固定支撑组件、链条传输组件以及转料顶升组件，所述固定支撑组件与所述主体框架固定连接，所述链条传输组件固定设于所述固定支撑组件上，所述转料顶升组件动力输出端与所述固定支撑组件连接，另一端与所述主体框架固定连接，用于驱动所述链条传输组件沿竖直方向运动。

作为进一步优选的，所述链条传输组件包括多个从动轮、第一链条、第二链条、第三链条、驱动轮以及驱动电机，多个从动轮关于所述主体框架的纵向中轴线对称布置，每侧的多个从动轮不共线布置，且第一链条缠绕其中一侧的多个从动轮设置，第二链条缠绕另一侧的多个从动轮设置，所述第三链条缠绕驱动轮以及对称布置的、不与驱动轮共线的两个从动轮设置，所述驱动电机的转动输出轴与所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮转动，从而带动第一链条、第二链条、第三链条转动。

作为进一步优选的，所述链条传输组件还包括涨紧轮，设于驱动轮旁侧，用于涨紧第三链条。

作为进一步优选的，所述转料顶升组件包括第一顶升气缸、导向滑道以及导向轴，所述第一顶升气缸固定设于所述主体框架上，且该第一顶升气缸动力输出轴与固定支撑组件固定连接，所述导向滑道固定设于所述固定支撑组件上，所述导向轴一端与主体框架固定连接，另一端滑动设于所述导向滑道上。

作为进一步优选的，所述横向传输模块还包括过度传输组件，所述过度传输组件设于所述主体框架的纵向中轴线上，该过度传输组件包括过度轮以及过度轮支座，所述过度轮与过度轮支座转动连接，所述过度轮支座固定设于所述主体框架上。

作为进一步优选的，所述主体框架上还设有多个识别所述料盘的料盘传感器。

作为进一步优选的，所述下料模块包括：用于限制待卸料的料盘停在指定卸料位置的料盘定位装置，用于将待卸料的料盘顶升至指定高度的料盘上顶气缸，以及，用于将待卸料的料盘推至料盘定位装置的料盘定位气缸组件。

作为进一步优选的，所述料盘定位装置固定设于所述主体框架上，包括定位固定座、设于所述定位固定座上的横向定位件和纵向定位件以及设于所述主体框架与定位固定座之间、用于驱动所述定位固定座竖直运动的定位驱动件；

所述料盘定位气缸组件包括固定设于所述主体框架上的横向料盘定位气缸和纵向料盘定位气缸。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本实用新型主体框架上平行设有两个转动方向相反、用于运输料盘模块的轧辊运输模块；分别设于主体框架纵向两端、用于将料盘模块沿横向从一个轧辊运输模块运输至另一个轧辊运输模块上的两个横向传输模块，用于识别转运至指定位置的料盘、并对相应料盘进行上料的上料模块；用于识别转运至指定位置的料盘、并对相应料盘进行下料的下料模块，通过上述结构有机配合，实现伺服定位控制技术和传感器定位技术相结合，从而解决料盘定位位置不准问题，同时采用循环旋转机构设计，节省空间布局，减少人员搬运和流动，提高生产效率。

2.本实用新型横向传输模块包括固定支撑组件、链条传输组件以及转料顶升组件，通过链条传动结构，实现料盘的循环运输，同时满足了上料和下料要求，节省空间布局，减少人员搬运和流动，提高生产效率。

3.本实用新型收到机器人系统发过来的抓取完毕信号后，料盘定位定位装置退回，同时料盘定位气缸组件退回，然后料盘上顶气缸也退回，料盘下落到横向轧辊上，此时自动锻造生产线用循环上料机构开始逆时针旋转，当料盘旋转到第八料盘传感器位置后，整个系统又开始之前重复动作，如此整个系统周而复始的工作，操作员只需要在此循环上料机构一侧把棒料摆放在料盘上的定位工装上即可。

附图说明

图1是本实用新型实施例涉及的一种自动线锻造用循环上料机构的整体结构示意图；

图2是图1中涉及的横向传输模块的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-纵向移动滑轨，2-主体框架，3-横向轧辊，4-第一料盘传感器，5-第二料盘传感器，6-第三料盘传感器，7-第四料盘传感器，8-第五料盘传感器，9-第六料盘传感器，10-第七料盘传感器，11-第八料盘传感器，12-料盘定位装置，13-料盘上顶气缸，14-操作员，15-料盘定位气缸组件，16-按钮开关，20-第一从动轮，21-第二从动轮，22-第三从动轮，23-过度轮，24-涨紧轮，25-主动轮，26-链条，27-导套，28-举升气缸，A-料盘A，B-料盘B，C-料盘C，D-料盘D，E-料盘E，F-料盘F。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种自动线锻造用循环上料机构，包括：主体框架2，该主体框架2上平行设有两个转动方向相反、用于运输料盘模块的轧辊运输模块；分别设于所述主体框架2纵向两端、用于将料盘模块沿横向从一个轧辊运输模块运输至另一个轧辊运输模块上的两个横向传输模块，所述料盘模块包括多个料盘；用于对转运至指定位置的料盘进行上料的上料模块；用于对转运至指定位置的料盘进行下料的下料模块。

更具体的，本实用新型中，主体框架2为一个方形框架结构，图1中从上至下的方向为本实施例中的横向，从左至右为本实施例中的纵向。主体框架2为基本支撑结构，保证机构动作过程中的稳定性，同时还用于承载和装载其他模块构件。

在本实用新型的一个实施例中，每个所述轧辊运输模块包括沿所述主体框架2横向平行布置的轧辊，相邻之间的轧辊通过皮带传动连接，其中一个轧辊与转动电机组件连接，并在所述转动电机组件的驱动下转动。具体的，轧辊运输模块设于主体框架2的顶面处，从而构成料盘的运输面，方便料盘的上料与下料。同时，为了实现循环作业，即上料和下料作业互不干涉，又能同时进行，轧辊运输模块沿运动平面平行布置，以形成一个循环运动的回路。更具体的，即在本实用新型的一个实施例中，位于图1下侧中的轧辊运输模块的转动方向为顺时针转动，位于图1上侧中的轧辊运输模块的转动方向为逆时针转动，以此方式，使得放置在轧辊运输模块上的料盘在主体框架2上平面上做逆时针传动。一般的，在本实用新型的一个实施例中，上料模块设于下侧的轧辊运输模块上，下料模块设于上侧的轧辊运输模块上，以此方式，使得上料下料错开，避免作业干涉。

在本实用新型的一个实施例中，每个所述轧辊运输模块包括沿所述主体框架2横向平行布置的轧辊，相邻之间的轧辊通过皮带传动连接，其中一个轧辊与转动电机组件连接，并在所述转动电机组件的驱动下转动。当然了，上述仅为一个具体的实施例，其他实现轧辊传动运输的驱动形式也适用于本实用新型，如轧辊之间通过转动齿轮连接，从而通过主动转动的轧辊带动从动的轧辊也适用于本方案。

更具体的，本实用新型中，料盘上设有多个位置一定的定位工装，用于放置工料，以此方式，当料盘运动至指定的下料位置时，机器人能根据机器人末端位姿与料盘位置信息规划料棒抓取路径。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，所述横向传输模块包括固定支撑组件、链条传输组件以及转料顶升组件，所述固定支撑组件与所述主体框架2固定连接，所述链条传输组件固定设于所述固定支撑组件上，所述转料顶升组件动力输出端与所述固定支撑组件连接，另一端与所述主体框架2固定连接，用于驱动所述链条传输组件沿竖直方向运动。在本实用新型的一个实施例中，所述链条传输组件包括多个从动轮(20,21,22)、第一链条、第二链条、第三链条、驱动轮25以及驱动电机，多个从动轮(20,21,22)关于所述主体框架2的纵向中轴线对称布置，每侧的多个从动轮(20,21,22)不共线布置，且第一链条缠绕其中一侧的多个从动轮设置，第二链条缠绕另一侧的多个从动轮设置，所述第三链条缠绕驱动轮以及对称布置的、不与驱动轮共线的两个从动轮设置，所述驱动电机的转动输出轴与所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮转动，从而带动第一链条、第二链条、第三链条转动。在本实用新型的一个实施例中，所述链条传输组件还包括涨紧轮24，设于驱动轮旁侧，用于涨紧第三链条。

更具体的，驱动轮25、涨紧轮24、左侧的从动轮22和右侧的从动轮22被第三链条缠绕，构成一个主动转动驱动链，以驱动左右两侧的第一链条、第二链条转动，从而实现料盘的横向运输。

更具体的，当识别料盘运动至横向传输模块时，轧辊运输模块停止转动，同时，转料顶升组件将料盘顶升至指定高度，链条传输组件动作，沿横向运输料盘至另一侧的轧辊运输模块上，然后，链条传输组件停止动作，转料顶升组件回位，轧辊运输模块继续工作。优选的，为了保证料盘横向运输过程中的稳定性，在两个轧辊运输模之间还设有无动力的涨紧轮24，涨紧轮24的转动方向与料盘运动方向一致，以此方式，一方面能在料盘的摩擦力作用下转动进一步减小料盘运动的阻力，另一方面，能提供料盘运动过程中的支撑，使得料盘平稳运动。

在本实用新型的一个实施例中，所述转料顶升组件包括第一顶升气缸28、导向滑道以及导向轴，所述第一顶升气缸固定设于所述主体框架2上，且该第一顶升气缸动力输出轴与固定支撑组件固定连接，所述导向滑道固定设于所述固定支撑组件上，所述导向轴一端与主体框架2固定连接，另一端滑动设于所述导向滑道上。更具体的，主体框架2上设有导向套27，导向轴一端固定设于所述导向套27内，以此方式，当固定支撑组件竖直运动过程中，导向滑道沿所述导向轴滑动，以使得固定支撑组件沿指定方向平稳运动。

在本实用新型的一个实施例中，所述横向传输模块还包括过度传输组件，所述过度传输组件设于所述主体框架2的纵向中轴线上，该过度传输组件包括过度轮以及过度轮支座，所述过度轮与过度轮支座转动连接，所述过度轮支座固定设于所述主体框架2上。

在本实用新型的一个实施例中，所述主体框架2上还设有多个识别所述料盘的料盘传感器。如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，主体框架2上至少设有第一料盘传感器4、第二料盘传感器5、第三料盘传感器6、第四料盘传感器7、第五料盘传感器8、第六料盘传感器9、第七料盘传感器10、第八料盘传感器11，以此方式，通过多个料盘传感器的配合，精确识别定位料盘的位置。更具体的，如图1所示，第三料盘传感器6、第四料盘传感器7用于识别上料区料盘的位置，当第三料盘传感器6、第四料盘传感器7识别到料盘运动到指定的上料点时，轧辊停止转动，人工进行上料，当第一料盘传感器4、第五料盘传感器8识别到料盘需要进行横向转运时，轧辊停止转动，同时，转料顶升组件将料盘顶升至指定高度，链条传输组件动作，沿横向运输料盘至另一侧的轧辊运输模块上，然后，链条传输组件停止动作，转料顶升组件回位，轧辊运输模块继续工作。当第七料盘传感器10、第八料盘传感器11识别到料盘运动至指定的下料区时，轧辊停止转动，料盘定位装置12将料盘推至指定的下料位置，下料机器人运动，按照规划的下料路径进行下料。

在本实用新型的一个实施例中，所述下料模块包括：用于限制待卸料的料盘停在指定卸料位置的料盘定位装置12，用于将待卸料的料盘顶升至指定高度的料盘上顶气缸13，以及，用于将待卸料的料盘推至料盘定位装置12的料盘定位气缸组件15。所述料盘定位装置12固定设于所述主体框架2上，包括定位固定座、设于所述定位固定座上的横向定位件和纵向定位件以及设于所述主体框架2与定位固定座之间、用于驱动所述定位固定座竖直运动的定位驱动件；所述料盘定位气缸组件包括固定设于所述主体框架2上的横向料盘定位气缸和纵向料盘定位气缸。

更具体的，横向定位件和纵向定位件垂直布置，其中，横向定位件沿所述主体框架2的横向布置，纵向定位件沿所述主体框架2的纵向布置。

在本实用新型的一个具体实施例中，操作员14将棒料摆放在料盘C上的定位工装G上；每个料盘C上共有30隔定位工装G；摆放完毕后；操作员按下按钮开关16，以启动轧辊运输模块，料盘A-F会逆时针开始旋转；当料盘F旋转到第八料盘传感器11位置，第八料盘传感器11检查到料盘就位后，旋转停止。料盘定位装置12上升，然后料盘上顶气缸13顶升一定高度，最后料盘定位气缸组件15推出，把料盘F推至料盘定位装置12处。使得料盘F的位置和姿态保持一致，这样料盘F上的定位工装G的位置和姿态也就一致了，从而方便机器人取件。

当机器人把料盘F上的件取完后；机器人系统发出抓取完毕信号；自动锻造生产线用循环上料机构控制系统收到机器人系统发过来的抓取完毕信号后，料盘定位定位装置12退回，同时料盘定位气缸组件15退回，然后料盘上顶气缸13也退回，料盘F下落到横向轧辊上，此时自动锻造生产线用循环上料机构开始逆时针旋转，当料盘E旋转到第八料盘传感器11位置后，整个系统又开始之前重复动作，如此整个系统周而复始的工作，操作员14只需要在此循环上料机构一侧把棒料摆放在料盘A-F上的定位工装上即可。

当料盘F需要从左往右移时，举升气缸28举升，从动轮20和从动轮21在举升气缸的作用下同步举升，此时链条26(第一链条、第二链条)也被举升，高出横向轧辊3的水平面，料盘F就落在了链条26上面，然后主动轮25开始旋转，涨紧轮24以及从动轮20和从动轮21在链条26的带动下也开始旋转；料盘F开始由左往右移动，在料盘F移动过程种；过度轮23起到局部支撑左右，以免料盘托底造成卡顿。当料盘移动到右边时，右侧传感器5感应到料盘F，此时主动轮停止运转，举升气缸28下降，料盘又落在横向轧辊3上面，这样料盘F就可以横向移动了。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，包括：

主体框架(2)，该主体框架(2)上平行设有两个转动方向相反、用于运输料盘模块的轧辊运输模块；

分别设于所述主体框架(2)纵向两端、用于将料盘模块沿横向从一个轧辊运输模块运输至另一个轧辊运输模块上的两个横向传输模块，所述料盘模块包括多个料盘；

用于对转运至指定位置的料盘进行上料的上料模块；

用于对转运至指定位置的料盘进行下料的下料模块。

2.根据权利要求1所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，每个所述轧辊运输模块包括沿所述主体框架(2)横向平行布置的轧辊，相邻之间的轧辊通过皮带传动连接，其中一个轧辊与转动电机组件连接，并在所述转动电机组件的驱动下转动。

3.根据权利要求1所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述横向传输模块包括固定支撑组件、链条传输组件以及转料顶升组件，所述固定支撑组件与所述主体框架(2)固定连接，所述链条传输组件固定设于所述固定支撑组件上，所述转料顶升组件动力输出端与所述固定支撑组件连接，另一端与所述主体框架(2)固定连接，用于驱动所述链条传输组件沿竖直方向运动。

4.根据权利要求3所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述链条传输组件包括多个从动轮、第一链条、第二链条、第三链条、驱动轮以及驱动电机，多个从动轮关于所述主体框架(2)的纵向中轴线对称布置，每侧的多个从动轮不共线布置，且第一链条缠绕其中一侧的多个从动轮设置，第二链条缠绕另一侧的多个从动轮设置，所述第三链条缠绕驱动轮以及对称布置的、不与驱动轮共线的两个从动轮设置，所述驱动电机的转动输出轴与所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮转动，从而带动第一链条、第二链条、第三链条转动。

5.根据权利要求4所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述链条传输组件还包括涨紧轮，设于驱动轮旁侧，用于涨紧第三链条。

6.根据权利要求3所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述转料顶升组件包括第一顶升气缸、导向滑道以及导向轴，所述第一顶升气缸固定设于所述主体框架(2)上，且该第一顶升气缸动力输出轴与固定支撑组件固定连接，所述导向滑道固定设于所述固定支撑组件上，所述导向轴一端与主体框架(2)固定连接，另一端滑动设于所述导向滑道上。

7.根据权利要求3所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述横向传输模块还包括过度传输组件，所述过度传输组件设于所述主体框架(2)的纵向中轴线上，该过度传输组件包括过度轮以及过度轮支座，所述过度轮与过度轮支座转动连接，所述过度轮支座固定设于所述主体框架(2)上。

8.根据权利要求1所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述主体框架(2)上还设有多个识别所述料盘位置的料盘传感器。

9.根据权利要求8所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述下料模块包括：用于限制待卸料的料盘停在指定卸料位置的料盘定位装置(12)，用于将待卸料的料盘顶升至指定高度的料盘上顶气缸(13)，以及，用于将待卸料的料盘推至料盘定位装置(12)的料盘定位气缸组件。

10.根据权利要求9所述的一种自动线锻造用循环上料机构，其特征在于，所述料盘定位装置(12)固定设于所述主体框架(2)上，包括定位固定座、设于所述定位固定座上的横向定位件和纵向定位件以及设于所述主体框架(2)与定位固定座之间、用于驱动所述定位固定座竖直运动的定位驱动件；

所述料盘定位气缸组件包括固定设于所述主体框架(2)上的横向料盘定位气缸和纵向料盘定位气缸。