一種環件加工系統及其方法及環件搬出裝置的製作方法
2023-06-14 15:30:31
專利名稱：一種環件加工系統及其方法及環件搬出裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於環件熱加工及環件運輸領域，更具體地說，涉及一種環件加工系統及其方法及環件搬出裝置。
背景技術：
環件產品在國民經濟的各個領域有廣泛的應用，如法蘭、齒圈、輪箍等。目前，環件生產的工藝流程為加熱好的鋼坯經過壓力機鐓粗、衝孔後，使用機械手將坯料送入輾環機中進行軋制。坯料在輾環機上被軋製成環件。此時環件的直徑可達到0 800-2500mm，甚至更大，目前最大可達0 7000mm。由於環件的直徑較大、現在沒有專門的運送設備，又加上輾環機加工後工件的溫度較高(一般900°C以上)，所以一般採用行車將環件吊運出輾環機，而且還不能使用電磁式掛鈎，必須人工將掛鈎掛在工件上，送到下一個工序進行熱列印、堆垛、熱處理等操作。吊運時工人需要站在輾環機上進行掛鈎操作，存在 很大的安全隱患、工人的工作環境差；其次，採用行車吊運自動化程度低、生產節奏時間長、需要的人力多。目前，雖然有些廠家在吊具上做了些改進，使掛鈎吊運方便些，但還是採用人工操作的方法，自動化程度低。中國專利申請號201010562997. 1，
公開日2012年05月30日，公開了一份名稱
為一種機械控制的環件吊具的專利文件，該發明涉及大型鍛造環件吊裝工具，具體地說是一種機械控制的環件吊具，包括3個或3個以上的吊具橫梁、支撐杆、支撐臂、吊鉤和託板；橫梁通過拉鏈和/或拉簧懸掛在承載盤下方，橫梁一端部懸掛有支撐臂，支撐臂的底部鉸接有吊鉤；橫梁的另一端與滑杆的外壁相固接、滑杆為空心管狀結構，滑杆與橫梁相垂直，滑杆的中心到各個橫梁的懸掛支撐臂端的距離相等；在滑杆的內部空心穿套有貫通滑杆的拉杆，拉杆下端固接在託板上；在滑杆外壁上穿套有滑套，滑套下端固接在託板上，滑套與支撐臂之間通過支撐杆鉸接。該發明環件吊具使用起來十分方便，可遠離環件操作。但是該專利只能適用於小型的環件運送，而對於大型的環件，則容易固定不牢，而且在運送時萬一環件與吊具分離，會造成安全事故。中國專利號200920098864. 6，
公開日2009年11年04日，公開了一份名稱為環形
輸送鏈工件牽引裝置的專利文件，該環形輸送鏈工件牽引裝置，包括小車體、導向輪、夾緊螺栓、凸輪鎖緊塊。凸輪鎖緊塊將環形輸送鏈與小車固定為一體；小車體探進工件，利用夾緊螺栓將工件與小車固定為一體。環形輸送鏈移動，即帶動工件移動。該實用新型具有小巧、靈活、輕便的特點，可以在環形輸送鏈任意位置實現牽引，提高了生產效率並降低了成本。但是該專利採用的技術方案是小車式結構，小車的前端面與工件固定，小車的側面與環形輸送鏈固定在一起，小車的前端面探進工件裡，工件的下表面與小車臺面的上表面貼合，然後用夾緊螺栓將工件的上表面頂住並夾緊，固定複雜，使用麻煩，而且在搬運大型環形件時還是存在固定不牢的問題，容易出現安全事故
發明內容
本發明要解決的問題
針對現有技術存在的安全隱患以及生產效率低、工人勞動條件差、搬運大型環形件時還是存在固定不牢的問題，本發明提供了一種環件加工系統及其方法及環件搬出裝置，它可以實現環件生產的自動化，提高生產效率，使用安全，節約人力成本。技術方案
為了解決上述問題，本發明採用如下技術方案
一種大型環件加工方法，其步驟為
A):加熱好的鋼坯在壓力機上鐓粗、衝孔；
B):將坯料送入輾環機中進行輾環處理，根據事先設定的輾環控制程序將坯料軋制到需要的環件尺寸，軋制完成後向環件搬出裝置發出取料信號；·
C):環件搬出裝置根據PLC程序控制將環件送到輸送輥道上，然後向輸送輥道發出運行信號；
D):輸送輥道尾部設置熱印表機，環件由輸送輥道輸送到熱印表機前，熱印表機根據PLC控制程序自動完成一個列印周期；
E):列印完成後的環件由懸臂吊進行堆垛；
F):堆垛好的環件由行車吊運到熱處理爐進行熱處理。上述的加工方法採用的系統如下
一種環件加工系統，包括壓力機、輾環機、熱印表機、懸臂吊、熱處理爐，還包括環件搬出裝置和輸送輥道，所述的環件加工系統各環節的排列順序依次為壓力機、輾環機、輸送輥道、懸臂吊和熱處理爐；所述輾環機與輸送輥道的連接處有環件搬出裝置，輸送輥道的高度低於輾環機出口的高度；所述的熱印表機位於輸送輥道上。所述的壓力機由壓力機PLC控制，輾環機由輾環機PLC控制，熱印表機由熱印表機PLC控制，環件搬出裝置和輸送輥道由環件搬出裝置和輸送輥道PLC控制；所述的壓力機PLC的信號傳輸給輾環機PLC,輾環機PLC的信號傳輸給環件搬出裝置和輸送棍道PLC,環件搬出裝置和輸送棍道PLC的信號一方面傳輸給熱印表機PLC,另一方面反饋給輾環機PLC,熱印表機PLC的信號反饋給環件搬出裝置和輸送輥道PLC。壓力機將鋼坯鐓粗、衝孔，變成環件之後，壓力機PLC向輾環機PLC發出指令，輾環機開始工作，輾環機工作完畢後，輾環機PLC向環件搬出裝置和輸送輥道PLC發出指令，環件搬出裝置將環件搬到輸送輥道上，輸送輥道開始工作，將環件輸送到熱印表機處，同時環件搬出裝置和輸送輥道PLC分別向熱印表機PLC和輾環機PLC發出指令，此時由熱印表機PLC控制熱印表機進行列印工作，輾環機開始加工下一個環件，熱印表機完成列印工作之後，熱印表機PLC向環件搬出裝置和輸送輥道PLC發出指令，輸送輥道送來下一個零件。上述系統中所採用的環件搬出裝置的結構如下。環件搬出裝置，包括框架，所述的框架由橫梁和支撐柱組成，還包括電機、懸掛裝置、控制裝置，所述的電機位於框架橫梁的上方；所述的懸掛裝置的兩端分別與控制裝置和框架的橫梁連接；所述懸掛裝置的上端有導輪，框架橫梁上有導軌，懸掛裝置與框架的橫梁的連接通過懸掛裝置的導輪掛在框架橫梁的導軌上；所述的控制裝置由伸縮杆、套筒、下連杆、滾柱和液壓缸組成；伸縮杆的底端和下連杆連接，套筒套在伸縮杆上，伸縮杆的頂端通過上連杆連接；所述的液壓缸的缸體固定在套筒之間，液壓缸的一端與伸縮杆頂端上的上連杆或者是伸縮杆底端的下連杆連接；所述的滾柱固定在下連杆上。電機用於帶動控制裝置在水平方向上的運動。如果液壓缸的一端與伸縮杆頂端上的上連杆連接，液壓缸的伸縮帶動上連杆的上下運動，同時因為上連杆的上下運動，也帶動了伸縮杆、下連杆和滾柱的上下運動；如果液壓缸的一端與伸縮杆底端的下連杆連接，那麼同樣能帶動伸縮杆、上連杆和滾柱的上下運動。進一步地，所述的電機通過皮帶傳動或者鏈傳動帶動控制裝置的運動。進一步地，所述的伸縮杆有四個，下連杆之間互相交叉與伸縮杆的下端互相連接起來，上連杆之間互相交叉與伸縮杆的上端互相連接起來。即伸縮杆、下連杆和上連杆的位置關係是固定的，伸縮杆、下連杆和上連杆之間構成一個立體的框架，形成一個整體，能同時移動。進一步地，所述的滾柱由內軸和外軸組成，內軸與下連杆固定,外軸套在內軸上。外軸可以繞內軸的軸心旋轉。進一步地，所述的懸掛裝置與控制裝置的連接是通過懸掛裝置的下端與控制裝置 的套筒連接。進一步地，所述的滾柱有2-5個。2-5個滾柱的直徑不相等，主要是為了適合搬運環件的直徑不同。有益效果
本發明與現有環件加工工藝和環件搬運裝置相比具有如下有益效果
(1)在本發明大型環件加工方法中，增加了在輾環機進行輾環處理後，根據事先設定的輾環控制程序將坯料軋制到需要的環件尺寸，軋制完成後向環件搬出裝置發出取料信號，環件搬出裝置根據PLC程序控制將環件送到輸送輥道上，然後向輸送輥道發出運行信號，環件由輸送輥道輸送到熱印表機進行列印操作，免去了原來需要人工將工件掛在行車的掛鈎上吊運到熱印表機處列印的操作，操作方便，運送過程實現了自動化；
(2)本發明環件加工系統除了包括常規的壓力機、輾環機、熱印表機、懸臂吊、熱處理爐，還包括環件搬出裝置和輸送輥道，環件搬出裝置位於輾環機與輸送輥道的連接處，輸送輥道的高度低於輾環機出口的高度，熱印表機位於輸送輥道上，這樣輾環機加工後到熱印表機列印的過程實現了自動化，可以一步完成，無需工人在溫度較高的工件上進行掛鈎操作，降低了人力成本，生產效率高；
(3)本發明環件加工系統的壓力機、輾環機、熱印表機、懸臂吊、熱處理爐、環件搬出裝置和輸送輥道都由相應的PLC控制，並且這些PLC實現了信號的互相傳輸，自動化程度高，提高了生產效率，降低了生產成本；
(4)本發明採用的環件搬出裝置，電機用於帶動控制裝置在水平方向上的運動，液壓缸的伸縮通過控制伸縮杆的運動，進而帶動滾柱的運動，從而通過滾柱帶動環件從輾環機上移動到輸送輥道上，方便快捷，控制方便；
(5)本發明採用的環件搬出裝置上的伸縮杆有四個，下連杆之間互相交叉與伸縮杆的下端互相連接起來，上連杆之間互相交叉與伸縮杆的上端互相連接起來，即伸縮杆、下連杆和上連杆的位置關係是固定的，構成一個整體，能同時移動，穩定性好，不易變形，能用於搬運質量較重或者體積較大的大型環件；
(6)本發明環件搬出裝置上滾柱由內軸和外軸組成，內軸與下連杆固定，外軸套在內軸上，外軸可以繞內軸的軸心旋轉，這樣的設置，使得滾柱插入環件內部之後搬運時滾柱本身不會對環件造成損傷；
(7)本發明環件搬出裝置上滾柱有2-5個，滾柱的直徑不相等，適合搬運不同直徑的環件，滾柱具體的直徑和數量根據生產線的實際加工的環件尺寸確定，可應用的範圍廣。
圖I為環件加工系統結構不意 圖2為環件加工系統中PLC信號傳輸流程 圖3為環件搬出裝置的結構示意 圖4為圖3中環件搬出裝置中控制裝置的仰視圖；
圖5為環件搬出裝置在實施例2中的結構示意圖。圖中1、輾環機；2、環件搬出裝置；3、熱印表機；4、輸送輥道；5、懸臂吊；201、電機;202、懸掛裝置;203、伸縮杆;204、套筒;205、下連杆;206、滾柱;207、框架;208、液壓缸。
具體實施例方式 下面結合具體的附圖和實施例進一步介紹本發明。實施例I
一種大型環件加工方法，其步驟為
A):加熱好的鋼坯在壓力機上鐓粗、衝孔；
B):將坯料送入輾環機I中進行輾環處理，根據事先設定的輾環控制程序將坯料軋制到需要的環件尺寸，軋制完成後向環件搬出裝置2發出取料信號；
C):環件搬出裝置2根據PLC程序控制將環件送到輸送輥道4上，然後向輸送輥道4發出運行信號；
D):輸送輥道4尾部設置熱印表機3，環件由輸送輥道4輸送到熱印表機3前，熱印表機3根據PLC控制程序自動完成一個列印周期；
E):列印完成後的環件由懸臂吊5進行堆垛；
F):堆垛好的環件由行車吊運到熱處理爐進行熱處理。上面的大型環件加工方法可以通過一種環件加工系統來實現，該環件加工系統如圖I所示，包括壓力機、輾環機I、熱印表機3、懸臂吊5，熱處理爐，還包括環件搬出裝置2和輸送輥道4，環件加工系統各環節的排列順序依次為壓力機、輾環機I、輸送輥道4、懸臂吊5和熱處理爐；輾環機I與輸送輥道4的連接處有環件搬出裝置2，輸送輥道4的高度低於輾環機I出口的高度；熱印表機3位於輸送輥道4上。壓力機由壓力機PLC控制，輾環機I由輾環機PLC控制，熱印表機3由熱印表機PLC控制，環件搬出裝置2和輸送輥道4由環件搬出裝置和輸送輥道PLC控制；壓力機PLC的信號傳輸給輾環機PLC，輾環機PLC的信號傳輸給環件搬出裝置和輸送輥道PLC，環件搬出裝置和輸送棍道PLC的信號一方面傳輸給熱印表機PLC,另一方面反饋給輾環機PLC,熱印表機PLC的信號反饋給環件搬出裝置和輸送輥道PLC。使用時，各個PLC的信號傳輸如圖2所示，壓力機將鋼坯鐓粗、衝孔，變成環件之後，壓力機PLC向輾環機PLC發出指令，輾環機I開始工作，輾環機I工作完畢後，輾環機PLC向環件搬出裝置和輸送輥道PLC發出指令，環件搬出裝置2將環件搬到輸送輥道4上，輸送輥道4開始工作，將環件輸送到熱印表機3處，同時環件搬出裝置和輸送輥道PLC分別向熱印表機PLC和輾環機PLC發出指令，此時由熱印表機PLC控制熱印表機3進行列印工作，輾環機I開始加工下一個環件，熱印表機3完成列印工作之後，熱印表機PLC向環件搬出裝置和輸送輥道PLC發出指令，輸送輥道4送來下一個零件，進行下一輪加工。該環件加工系統中所用到的環件搬出裝置如圖3、圖4所示，包括框架207，框架207由橫梁和支撐柱組成，還包括電機201、懸掛裝置202、控制裝置，電機201位於框架207橫梁的上方；懸掛裝置202的兩端分別與控制裝置和框架207的橫梁連接；懸掛裝置202與控制裝置的連接是通過懸掛裝置202的下端與控制裝置的套筒204連接；懸掛裝置202的上端有導輪，框架207橫梁上有導軌，懸掛裝置202與框架207的橫梁的連接通過懸掛裝置202的導輪掛在框架207橫梁的導軌上；控制裝置由伸縮杆203、套筒204、下連杆205、滾柱206和液壓缸208組成；伸縮杆203的底端和下連杆205連接，套筒204套在伸縮杆203上，伸縮杆203的頂端通過上連杆連接；液壓缸208的缸體固定在套筒204之間，液壓缸208的一端與伸縮杆203頂端上的上連杆連接；滾柱206固定在下連杆205上。滾柱206由內 軸和外軸組成，內軸與下連杆205固定，外軸套在內軸上。外軸可以繞內軸的軸心旋轉。滾 柱206的數量可以有2-5個，這些設置都可以。滾柱206的直徑不相等，主要是為了適合搬運不同直徑的環件，滾柱206具體的數量和直徑根據所用到的生產線來確定，本實施例中滾柱206的數量優選的選擇4個，直徑分別為500mm、1000mm、1500mm、2000mm。可以用來搬運內圓直徑大於500mm的大部分環件,這四個直徑的設置,可以使用500mm的滾柱搬運內圓直徑為500mm-1000mm的環件，可以使用IOOOmm的滾柱搬運內圓直徑為1000mm-1500mm的環件，可以使用1500mm的滾柱搬運內圓直徑為1500mm-2000mm的環件,可以使用2000mm的滾柱搬運內圓直徑為2000mm以上的環件。當然，也可以使用500mm的滾柱搬運內圓直徑為IOOOmm以上的環件，例如1200mm的環件，但是容易晃動，效果不如採用IOOOmm的滾柱的效果好。電機201用於帶動控制裝置在水平方向上的運動。電機201通過皮帶傳動帶動控制裝置的運動。液壓缸208的一端與伸縮杆203頂端上的上連杆連接，液壓缸208的伸縮帶動上連杆的上下運動，同時因為上連杆的上下運動，也帶動了伸縮杆203、下連杆205和滾柱206的上下運動。伸縮杆203有四個，下連杆205之間互相交叉與伸縮杆203的下端互相連接起來，上連杆之間互相交叉與伸縮杆203的上端互相連接起來。即伸縮杆203、下連杆205和上連杆的位置關係是固定的，構成一個整體，能同時移動。使用時，當滾柱206到達環件的中心時，液壓缸208縮短，伸縮杆203、上連杆、下連杆205和滾柱206都向下運動，滾柱206插入環件中，此時啟動電機201，電機201帶動控制裝置的移動，進而達到將環件從輾環機I搬到輸送輥道的效果。搬運完成後，液壓缸208伸長，伸縮杆203、上連杆、下連杆205和滾柱206都向上運動，滾柱206從環件中拔出，電機201帶動控制裝置的移動到搬運前的位置，進行下一個環件的搬運操作。實施例2
同實施例1，所不同的是液壓缸208的一端與伸縮杆203底端的下連杆205連接；如圖5所示，滾柱206的數量可以有2個。電機201通過鏈傳動帶動控制裝置的運動。那麼同實施例I 一樣，由液壓缸208帶動伸縮杆203、上連杆和滾柱206的上下運動。液壓缸208的伸縮，帶動滾柱206的上下運動，當滾柱206到達環件的中心時，液壓缸208伸長，伸縮杆203、上連杆、下連杆205和滾柱206都向下運動，滾柱206插入環件中，此時啟動電機201，電機201帶動控制裝置的移動，進而達到將環件從輾環機I搬到輸送輥道的效果。搬運完成後，液壓缸208縮短，伸縮杆203、上連杆、下連杆205和滾柱206都向上運動，滾柱206從環件中拔出，電機201帶動控制裝置的移動到搬運前的位置，進行下一個環件的搬運操作。實施例3
同實施例1，所不同的是，滾柱206的數量可以有5個。以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，例如僅僅改變伸縮杆203、套筒204、下連杆205、滾柱206的數量 和直徑、簡單的改變控制裝置中的結構框架，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種大型環件加工方法，其步驟為 A):加熱好的鋼坯在壓力機上鐓粗、衝孔； B):將坯料送入輾環機(I)中進行輾環處理，根據事先設定的輾環控制程序將坯料軋制到需要的環件尺寸，軋制完成後向環件搬出裝置(2)發出取料信號； C):環件搬出裝置(2)根據PLC程序控制將環件送到輸送輥道(4 )上，然後向輸送輥道(4)發出運行信號； D):輸送輥道(4)尾部設置熱印表機(3)，環件由輸送輥道(4)輸送到熱印表機(3)前，熱印表機(3)根據PLC控制程序自動完成一個列印周期； E):列印完成後的環件由懸臂吊(5)進行堆垛； F):堆垛好的環件由行車吊運到熱處理爐進行熱處理。
2.—種環件加工系統，包括壓力機、輾環機(I)、熱印表機(3)、懸臂吊(5)，熱處理爐，其特徵在於，還包括環件搬出裝置(2)和輸送輥道(4)，所述的環件加工系統各環節的排列順序依次為壓力機、輾環機(I)、輸送輥道(4)、懸臂吊(5)和熱處理爐；所述輾環機(I)與輸送輥道(4 )的連接處有環件搬出裝置(2 )，輸送輥道(4 )的高度低於輾環機(I)出口的高度；所述的熱印表機(3)位於輸送輥道(4)上。
3.根據權利要求2所述的一種環件加工系統，其特徵在於，所述的壓力機由壓力機PLC控制，輾環機(I)由輾環機PLC控制，熱印表機(3)由熱印表機PLC控制，環件搬出裝置(2)和輸送輥道(4)由環件搬出裝置和輸送輥道PLC控制；所述的壓力機PLC的信號傳輸給輾環機PLC ;輾環機PLC的信號傳輸給環件搬出裝置和輸送輥道PLC ;環件搬出裝置和輸送輥道PLC的信號一方面傳輸給熱印表機PLC，另一方面反饋給輾環機PLC ;熱印表機PLC的信號反饋給環件搬出裝置和輸送輥道PLC。
4.權利要求I或權利要求2所採用的環件搬出裝置，包括框架(207)，所述的框架(207)由橫梁和支撐柱組成，其特徵在於，還包括電機(201)、懸掛裝置(202)和控制裝置，所述的電機(201)位於框架(207)橫梁的上方；所述的懸掛裝置(202)的兩端分別與控制裝置和框架(207)的橫梁連接；所述懸掛裝置(202)的上端有導輪，框架(207)橫梁上有導軌，懸掛裝置(202)與框架(207)的橫梁的連接通過懸掛裝置(202)的導輪掛在框架(207)橫梁的導軌上；所述的控制裝置由伸縮杆(203)、套筒(204)、下連杆(205)、滾柱(206)和液壓缸(208)組成；伸縮杆(203)的底端和下連杆(205)連接，套筒(204)套在伸縮杆(203)上，伸縮杆(203)的頂端通過上連杆連接；所述的液壓缸(208)的缸體固定在套筒(204)之間，液壓缸(208)的一端與伸縮杆(203)頂端上的上連杆或者是伸縮杆(203)底端的下連杆(205)連接；所述的滾柱(206)固定在下連杆(205)上。
5.根據權利要求4所述的環件搬出裝置，其特徵在於，所述的電機(201)通過皮帶傳動或者鏈傳動帶動控制裝置的運動。
6.根據權利要求4所述的環件搬出裝置，其特徵在於，所述的伸縮杆(203)有四個，下連杆(205)之間互相交叉與伸縮杆(203)的下端互相連接起來，上連杆之間互相交叉與伸縮杆(203)的上端互相連接起來。
7.根據權利要求4或6所述的環件搬出裝置，其特徵在於，所述的滾柱(206)由內軸和外軸組成，內軸與下連杆(205)固定，外軸套在內軸上。
8.根據權利要求4所述的環件搬出裝置，其特徵在於，所述的懸掛裝置(202)與控制裝置的連接是通過懸掛裝置(202)的下端與控制裝置的套筒(204)連接。
9.根據權利要求7所述的環件搬出裝置，其特徵在於，所述的滾柱(206)有2-5個。
全文摘要
本發明公開了一種環件加工系統及其方法及環件搬出裝置，屬於環件熱加工及環件運輸領域。本發明包括一種大型環件加工方法、一種環件加工系統和系統中所要用到的環件搬出裝置，其主要在於環件搬出裝置，環件搬出裝置包括框架，所述的框架由橫梁和支撐柱組成，還包括電機、懸掛裝置、控制裝置，液壓缸的伸縮帶動上連杆的上下運動，同時因為上連杆的上下運動，也帶動了伸縮杆、下連杆和滾柱的上下運動；如果液壓缸的一端與伸縮杆底端的下連杆連接，那麼同樣能帶動伸縮杆、上連杆和滾柱的上下運動。它可以實現環件生產的自動化，提高生產效率，使用安全，節約人力成本。
文檔編號B23Q7/00GK102825435SQ20121035816
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者李伏武, 蔡長生, 高建芳 申請人:安徽馬鋼工程技術有限公司