用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機的製作方法

2023-05-02 05:49:41

專利名稱：用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋁錠連續鑄造生產線專用裝置。
背景技術：
現有技術中鋁錠翻轉裝置有兩種，一種是由對稱於輸送鏈的兩個結構相同的 機構組成，其中由夾緊氣缸推動夾緊機構夾緊鋁錠，由翻轉機構繞翻轉軸線將鋁錠在原 位進行180°的翻轉，然後由一牽引機構將被翻轉的鋁錠移動一段距離，與先前的鋁錠 搭接。其不足之處在於對稱於輸送帶的兩個機構的翻轉同步性較差，翻轉後進行牽引 降低了整個生產線的效率，翻轉與牽引容易產生相互幹涉的現象。另一種是專利號為 「ZL200920144126. 0」，名稱為「用於有色金屬連續鑄造機組的液壓馬達翻轉機」的實用新型 專利，它是由對稱於輸送鏈的兩個結構相同的機構組成，由汽缸帶動夾緊盤實現對鋁錠的 夾緊(或放鬆)。夾緊後液壓馬達帶動夾緊盤順時針轉動180°，實現鋁錠的翻轉。其不足 之處在於液壓馬達效率較低、啟動扭矩較小、低速穩定性較差，導致翻轉機的穩定性較差。

發明內容
本發明的目的是提高鋁錠翻轉機構的穩定性。本發明是用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機，由對稱布置在冷卻運輸機左右 兩側的翻轉機構組成，左支架2的一條支腿與冷卻運輸機機架1的左側底板固定連接，另外 一條支腿與冷卻運輸機機架1的左側板固定連接；左座板3固定連接在左支架2的頂部，左 箱體41固定連接在左座板3上，在右側，右支架83的一條支腿與冷卻運輸機機架1的右側 底板連接，另外一條支腿與冷卻運輸機機架1的右側板連接；右座板82固定在右支架83的 頂部；右箱體42固定在右座板82上面，在左翻轉機構中，第一氣缸14固定連接在在左箱體 41的左側面上，其活塞杆軸15連接，活塞杆軸15通過第一軸承組17與第一軸18連接，第 八軸承端蓋16固定在第一軸18的左端，第一軸18裝在第一滑套軸13內且能沿軸線00' 在第一滑套軸13內左右移動；第一齒輪20裝在第一滑套軸13上，其左端裝有第一圓螺母 19，右端為第一隔套22 ；在第一滑套軸13與左箱體41的座孔之間裝有第二軸承組23，第二 軸承組23的左端採用第一隔套22定位，軸承之間採用第二隔套24定位，第二軸承組23的 右端採用第二軸承端蓋26定位；第二軸承端蓋26固定在左箱體41上；第一滑套軸13從第 二軸承端蓋26的軸孔中伸出，兩者之間裝有第一油封27且右端面平齊；第一軸18的右端 面與左轉盤25的左端面連接；左轉盤25和左翻轉盒32的第一底板29之間通過子口定位 且通過螺栓組連接；左翻轉盒32固定在第一底板29上，由結構同為「U」型的兩部分組成， 一部分在轉盤中心上方，另一部分在轉盤中心下方，以左轉盤25的幾何中心為中心對稱布 置，開口向外；裝在第二軸12上的第二齒輪9與第一齒輪20嚙合，第二軸12的左端與左箱體41 的座孔之間裝有軸承10，通過軸肩和端蓋11定位；第二軸12的右端與左箱體41的座孔之 間裝有第三軸承組34，通過第三軸承端蓋33、第三隔套8、第二齒輪9的右端面、軸肩定位；裝在第三軸6上的第三齒輪5與第二齒輪9嚙合；第三軸6與左箱體41的座孔之間裝有第 四軸承組39，通過第四軸承端蓋36、第四隔套40、軸肩、第五隔套4和第二圓螺母7實現軸 向定位；第三軸6的右端與第一萬向節37的左半部分通過花鍵連接，第一萬向節37的右半 部分通過花鍵直接與同步軸38連接。在右翻轉機構中，第二氣缸70固定在右箱體42的右側面上，其活塞杆直接與第四 軸69通過螺紋連接；第四軸69通過第五軸承組67與第五軸66連接，第五軸承端蓋68固 定在第五軸66的右端，第五軸66裝在第二滑套軸71內且能沿軸線00'在第二滑套軸71 內左右移動；第四齒輪64裝在第二滑套軸71上，其右端裝有第三圓螺母65，左端為第六隔 套62 ；在第二滑套軸71與右箱體42的座孔之間裝有第六軸承組61，第六軸承組61的右端 採用第六隔套62定位，軸承之間採用第七隔套60定位，第六軸承組61的左端採用第六軸 承端蓋58定位；第六軸承端蓋58採用螺栓組固定在右箱體42上；第二滑套軸71從第六軸 承端蓋58的軸孔中伸出，兩者之間裝有第二油封57且左端面平齊；第五軸66的左端面與 右轉盤59的右端面通過螺栓組連接；右轉盤59和右翻轉盒52的第二底板55之間通過子 口定位再通過螺栓組連接；右翻轉盒52固定在第二底板55上，由結構同為「U」型的兩部分 組成，一部分在轉盤中心上方，另一部分在轉盤中心下方，以右轉盤59的幾何中心為中心 對稱布置，開口向外；裝在主動軸74上的第五齒輪76與第四齒輪64嚙合，主動軸74的左端與右箱體 42的座孔之間裝有第七軸承組50，通過第七軸承端蓋51、套筒77、第五齒輪76的左端面和 軸肩定位；主動軸74的右端與右箱體42的座孔之間裝有電機座73、軸承75 ；軸承75通過 軸肩和擋圈定位。主動軸74與伺服電機72的主軸直接連接；伺服電機72通過螺栓組直接 與電機座73連接，電機座73再通過螺栓組與右箱體42連接；裝在軸79上的第六齒輪80 與第五齒輪76嚙合，第六齒輪80與第六軸79通過鍵連接；第六軸79與右箱體42的座孔 之間裝有第七軸承組44 ；第八隔套43裝在軸承之間，第六軸79的左端與第二萬向節46的 右半部分通過花鍵連接，第二萬向節46的左半部分通過花鍵直接與同步軸38連接；發訊套 48固定在同步軸38上；發訊板45通過螺栓固定在右支架83與冷卻運輸機機架1的右側 板連接的支腿上面，距離發訊板45的右端面20mm，上面裝有光電開關。本發明相對現有技術，其有益效果是在既沒有增加機構複雜程度，又沒有增加成 本的條件下，方便地實現了鋁錠翻轉，保證了鋁錠生產時的關鍵環節之一翻轉的準確、可 靠，同時有效提高了鋁錠連續鑄造生產線的安全性能。


圖1是本發明的結構簡圖，本發明由對稱布置在冷卻運輸機左右兩側的翻轉機構 組成，圖2為左翻轉機構的結構圖，圖3為右翻轉機構的結構圖，圖4為左翻轉機構的左視 圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明是用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機，由對稱布置在冷 卻運輸機左右兩側的翻轉機構組成，左支架2的一條支腿與冷卻運輸機機架1的左側底板 固定連接，另外一條支腿與冷卻運輸機機架1的左側板固定連接；左座板3固定連接在左支架2的頂部，左箱體41固定連接在左座板3上，在右側，右支架83的一條支腿與冷卻運輸 機機架1的右側底板連接，另外一條支腿與冷卻運輸機機架1的右側板連接；右座板82固 定在右支架83的頂部；右箱體42固定在右座板82上面；如圖2所示，在左翻轉機構中，第一氣缸14固定連接在在左箱體41的左側面上， 其活塞杆軸15連接，活塞杆軸15通過第一軸承組17與第一軸18連接，第八軸承端蓋16固 定在第一軸18的左端，第一軸18裝在第一滑套軸13內且能沿軸線00'在第一滑套軸13 內左右移動；第一齒輪20裝在第一滑套軸13上，其左端裝有第一圓螺母19，右端為第一隔 套22 ；在第一滑套軸13與左箱體41的座孔之間裝有第二軸承組23，第二軸承組23的左端 採用第一隔套22定位，軸承之間採用第二隔套24定位，第二軸承組23的右端採用第二軸 承端蓋26定位；第二軸承端蓋26固定在左箱體41上；第一滑套軸13從第二軸承端蓋26 的軸孔中伸出，兩者之間裝有第一油封27且右端面平齊；第一軸18的右端面與左轉盤25 的左端面連接；左轉盤25和左翻轉盒32的第一底板29之間通過子口定位且通過螺栓組連 接；左翻轉盒32固定在第一底板29上，由結構同為「U」型的兩部分組成，一部分在轉盤中 心上方，另一部分在轉盤中心下方，以左轉盤25的幾何中心為中心對稱布置，開口向外。如圖2所示，裝在第二軸12上的第二齒輪9與第一齒輪20嚙合，第二軸12的左 端與左箱體41的座孔之間裝有軸承10，通過軸肩和端蓋11定位；第二軸12的右端與左箱 體41的座孔之間裝有第三軸承組34，通過第三軸承端蓋33、第三隔套8、第二齒輪9的右端 面、軸肩定位；裝在第三軸6上的第三齒輪5與第二齒輪9嚙合；第三軸6與左箱體41的座 孔之間裝有第四軸承組39，通過第四軸承端蓋36、第四隔套40、軸肩、第五隔套4和第二圓 螺母7實現軸向定位；第三軸6的右端與第一萬向節37的左半部分通過花鍵連接，第一萬 向節37的右半部分通過花鍵直接與同步軸38連接。如圖3所示，在右翻轉機構中，第二氣缸70固定在右箱體42的右側面上，其活塞 杆直接與第四軸69通過螺紋連接；第四軸69通過第五軸承組67與第五軸66連接，第五軸 承端蓋68固定在第五軸66的右端，第五軸66裝在第二滑套軸71內且能沿軸線00'在第 二滑套軸71內左右移動；第四齒輪64裝在第二滑套軸71上，其右端裝有第三圓螺母65， 左端為第六隔套62 ；在第二滑套軸71與右箱體42的座孔之間裝有第六軸承組61，第六軸 承組61的右端採用第六隔套62定位，軸承之間採用第七隔套60定位，第六軸承組61的左 端採用第六軸承端蓋58定位；第六軸承端蓋58採用螺栓組固定在右箱體42上；第二滑套 軸71從第六軸承端蓋58的軸孔中伸出，兩者之間裝有第二油封57且左端面平齊；第五軸 66的左端面與右轉盤59的右端面通過螺栓組連接；右轉盤59和右翻轉盒52的第二底板 55之間通過子口定位再通過螺栓組連接；右翻轉盒52固定在第二底板55上，由結構同為 「U」型的兩部分組成，一部分在轉盤中心上方，另一部分在轉盤中心下方，以右轉盤59的幾 何中心為中心對稱布置，開口向外；如圖3所示，裝在主動軸74上的第五齒輪76與第四齒輪64嚙合，主動軸74的左 端與右箱體42的座孔之間裝有第七軸承組50，通過第七軸承端蓋51、套筒77、第五齒輪76 的左端面和軸肩定位；主動軸74的右端與右箱體42的座孔之間裝有電機座73、軸承75 ；軸 承75通過軸肩和擋圈定位。主動軸74與伺服電機72的主軸直接連接；伺服電機72通過 螺栓組直接與電機座73連接，電機座73再通過螺栓組與右箱體42連接；裝在軸79上的第 六齒輪80與第五齒輪76嚙合，第六齒輪80與第六軸79通過鍵連接；第六軸79與右箱體42的座孔之間裝有第七軸承組44 ；第八隔套43裝在軸承之間，第六軸79的左端與第二萬 向節46的右半部分通過花鍵連接，第二萬向節46的左半部分通過花鍵直接與同步軸38連 接；發訊套48固定在同步軸38上；發訊板45通過螺栓固定在右支架83與冷卻運輸機機架 1的右側板連接的支腿上面，距離發訊板45的右端面20mm，上面裝有光電開關。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，冷卻運輸機1的輸送鏈條將待翻轉鋁錠84送到翻轉 工位後，固定在左箱體41上的第一氣缸14和固定在右箱體42上的第二氣缸70在系統PLC 的控制下同時開始動作，分別帶動左轉盤25和右轉盤59相對運動，通過焊接在對應轉盤上 的翻轉盒夾持待翻轉鋁錠84。然後伺服電機72動作將運動和動力傳遞到主動軸74上。裝 在主動軸74上的第五齒輪76同時和第四齒輪64、第六齒輪80嚙合，實現運動和動力的分 路傳遞一路是第四齒輪64帶動右轉盤59運動；另一路是第六齒輪80帶動第六軸79運 動，通過第二萬向節46、同步軸38和第一萬向軸37將運動和動力傳遞到第三軸6上。最 後通過裝在第三軸6上的第三齒輪5與裝在第二軸12上的第二齒輪9的嚙合，第二齒輪9 與第一齒輪20的嚙合，將運動和動力傳遞到左轉盤25。左轉盤25和右轉盤59同步順時 針轉動180°，實現鋁錠84的翻轉，如圖2所示。翻轉好的鋁錠仍然落在冷卻運輸機輸送 鏈條上，此時第一氣缸14帶動左轉盤25向左運動，第二氣缸70帶動右轉盤59向右運動， 放開鋁錠，牽引鉤85及時將翻轉好的鋁錠拉走。當下一塊待翻轉鋁錠到達翻轉工位時，分 布在左轉盤25和右轉盤59上的左翻轉盒32和右翻轉盒52的對應的另一半夾持鋁錠翻轉 180°。翻轉機轉盤轉動360°實現兩塊鋁錠的翻轉。發訊套48和裝在發訊板45上的光電 開關保證了翻轉機準確翻轉180°停機。伺服電機72的應用保證了翻轉機翻轉的節奏和準 確平穩的起步、停機。
權利要求
用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機，由對稱布置在冷卻運輸機左右兩側的翻轉機構組成，左支架(2)的一條支腿與冷卻運輸機機架(1)的左側底板固定連接，另外一條支腿與冷卻運輸機機架(1)的左側板固定連接；左座板(3)固定連接在左支架(2)的頂部，左箱體(41)固定連接在左座板(3)上，在右側，右支架(83)的一條支腿與冷卻運輸機機架(1)的右側底板連接，另外一條支腿與冷卻運輸機機架(1)的右側板連接；右座板(82)固定在右支架(83)的頂部；右箱體(42)固定在右座板(82)上面，其特徵在於在左翻轉機構中，第一氣缸(14)固定連接在在左箱體(41)的左側面上，其活塞杆軸(15)連接，活塞杆軸(15)通過第一軸承組(17)與第一軸(18)連接，第八軸承端蓋(16)固定在第一軸(18)的左端，第一軸(18)裝在第一滑套軸(13)內且能沿軸線(OO′)在第一滑套軸(13)內左右移動；第一齒輪(20)裝在第一滑套軸(13)上，其左端裝有第一圓螺母(19)，右端為第一隔套(22)；在第一滑套軸(13)與左箱體(41)的座孔之間裝有第二軸承組(23)，第二軸承組(23)的左端採用第一隔套(22)定位，軸承之間採用第二隔套(24)定位，第二軸承組(23)的右端採用第二軸承端蓋(26)定位；第二軸承端蓋(26)固定在左箱體(41)上；第一滑套軸(13)從第二軸承端蓋(26)的軸孔中伸出，兩者之間裝有第一油封(27)且右端面平齊；第一軸(18)的右端面與左轉盤(25)的左端面連接；左轉盤(25)和左翻轉盒(32)的第一底板(29)之間通過子口定位且通過螺栓組連接；左翻轉盒(32)固定在第一底板(29)上，由結構同為「U」型的兩部分組成，一部分在轉盤中心上方，另一部分在轉盤中心下方，以左轉盤(25)的幾何中心為中心對稱布置，開口向外；裝在第二軸(12)上的第二齒輪(9)與第一齒輪(20)嚙合，第二軸(12)的左端與左箱體(41)的座孔之間裝有軸承(10)，通過軸肩和端蓋(11)定位；第二軸(12)的右端與左箱體(41)的座孔之間裝有第三軸承組(34)，通過第三軸承端蓋(33)、第三隔套(8)、第二齒輪(9)的右端面、軸肩定位；裝在第三軸(6)上的第三齒輪(5)與第二齒輪(9)嚙合；第三軸(6)與左箱體(41)的座孔之間裝有第四軸承組(39)，通過第四軸承端蓋(36)、第四隔套(40)、軸肩、第五隔套(4)和第二圓螺母(7)實現軸向定位；第三軸(6)的右端與第一萬向節(37)的左半部分通過花鍵連接，第一萬向節(37)的右半部分通過花鍵直接與同步軸(38)連接。在右翻轉機構中，第二氣缸(70)固定在右箱體(42)的右側面上，其活塞杆直接與第四軸(69)通過螺紋連接；第四軸(69)通過第五軸承組(67)與第五軸(66)連接，第五軸承端蓋(68)固定在第五軸(66)的右端，第五軸(66)裝在第二滑套軸(71)內且能沿軸線OO′在第二滑套軸(71)內左右移動；第四齒輪(64)裝在第二滑套軸(71)上，其右端裝有第三圓螺母(65)，左端為第六隔套(62)；在第二滑套軸(71)與右箱體(42)的座孔之間裝有第六軸承組(61)，第六軸承組(61)的右端採用第六隔套(62)定位，軸承之間採用第七隔套(60)定位，第六軸承組(61)的左端採用第六軸承端蓋(58)定位；第六軸承端蓋(58)採用螺栓組固定在右箱體(42)上；第二滑套軸(71)從第六軸承端蓋(58)的軸孔中伸出，兩者之間裝有第二油封(57)且左端面平齊；第五軸(66)的左端面與右轉盤(59)的右端面通過螺栓組連接；右轉盤(59)和右翻轉盒(52)的第二底板(55)之間通過子口定位再通過螺栓組連接；右翻轉盒(52)固定在第二底板(55)上，由結構同為「U」型的兩部分組成，一部分在轉盤中心上方，另一部分在轉盤中心下方，以右轉盤(59)的幾何中心為中心對稱布置，開口向外；裝在主動軸(74)上的第五齒輪(76)與第四齒輪(64)嚙合，主動軸(74)的左端與右箱體(42)的座孔之間裝有第七軸承組(50)，通過第七軸承端蓋(51)、套筒(77)、第五齒輪(76)的左端面和軸肩定位；主動軸(74)的右端與右箱體(42)的座孔之間裝有電機座(73)、軸承(75)；軸承(75)通過軸肩和擋圈定位。主動軸(74)與伺服電機(72)的主軸直接連接；伺服電機(72)通過螺栓組直接與電機座(73)連接，電機座(73)再通過螺栓組與右箱體(42)連接；裝在第六軸(79)上的第六齒輪(80)與第五齒輪(76)嚙合，第六齒輪(80)與第六軸(79)通過鍵連接；第六軸(79)與右箱體(42)的座孔之間裝有第七軸承組(44)；第八隔套(43)裝在軸承之間，第六軸(79)的左端與第二萬向節(46)的右半部分通過花鍵連接，第二萬向節(46)的左半部分通過花鍵直接與同步軸(38)連接；發訊套(48)固定在同步軸(38)上；發訊板(45)通過螺栓固定在右支架(83)與冷卻運輸機機架(1)的右側板連接的支腿上面，距離發訊板(45)的右端面20mm，上面裝有光電開關。
2.根據權利要求1所述的用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機，其特徵在於冷卻運 輸機(1)的輸送鏈條將待翻轉鋁錠(84)送到翻轉工位後，固定在左箱體(41)上的第一氣 缸(14)和固定在右箱體(42)上的第二氣缸(70)在系統PLC的控制下同時開始動作，分別 帶動左轉盤(25)和右轉盤(59)相對運動，通過固定在對應轉盤上的翻轉盒夾持待翻轉鋁 錠(84)；然後伺服電機(72)動作將運動和動力傳遞到主動軸(74)上；裝在主動軸(74)上 的第五齒輪(76)同時和第四齒輪(64)、第六齒輪(80)嚙合進行分路傳遞一路是第四齒 輪(64)帶動右轉盤(59)運動；另一路是第六齒輪(80)帶動第六軸(79)運動，通過第二萬 向節(46)、同步軸(38)和萬向軸(37)將運動和動力傳遞到第三軸(6)上；最後通過裝在 第三軸(6)上的第三齒輪(5)與裝在第二軸(12)上的第二齒輪(9)的嚙合，第二齒輪(9) 與第一齒輪(20)的嚙合，將運動和動力傳遞到左轉盤(25)；左轉盤(25)和右轉盤(59)同 步順時針轉動180°，實現鋁錠(84)的翻轉，翻轉好的鋁錠仍然落在冷卻運輸機輸送鏈條 上，此時第一氣缸(14)帶動左轉盤(25)向左運動，第二氣缸(70)帶動右轉盤(59)向右運 動，放開鋁錠，牽引鉤及時將翻轉好的鋁錠拉走；當下一塊待翻轉鋁錠到達翻轉工位時，分 布在左轉盤(25)和右轉盤(59)上的左翻轉盒(32)和右翻轉盒(52)的對應的另一半夾持 鋁錠翻轉180° ；翻轉機轉盤轉動360°實現兩塊鋁錠的翻轉；發訊套(48)和裝在發訊板(45)上的光電開關保證了翻轉機準確翻轉180°停機。
全文摘要
用於鋁錠連續鑄造生產線的伺服翻轉機，其目的是提高鋁錠翻轉機構的穩定性，由對稱布置在冷卻運輸機左右兩側的翻轉機構組成，待翻轉鋁錠84到達翻轉工位後，固定在左箱體41上的第一氣缸14和固定在右箱體42上的第二氣缸70同時動作，分別帶動左轉盤25和右轉盤59相對運動夾緊鋁錠84；夾緊後伺服電機72動作將運動和動力傳遞到裝在主動軸74上的第五齒輪76上；第五齒輪76同時與第四齒輪64和第六齒輪80嚙合，實現運動和動力的分路傳遞，一路是第四齒輪64帶動右轉盤59間歇轉動，另一路是第六齒輪80帶動第六軸79轉動，通過第二萬向節46、同步軸38和第一萬向節37將運動和動力傳遞到第三軸6，最後通過裝在第三軸6上的第三齒輪5和裝在第二軸12上第二齒輪9將運動和動力傳遞到第一齒輪20，第一齒輪20帶動左轉盤25隨右轉盤59繞軸線OO′同步轉動180°，實現鋁錠84的翻轉。
文檔編號B22D11/12GK101879585SQ201010193269
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者任麗娜, 馮瑞成, 李鄂民, 王鵬, 羅德春, 芮執元, 趙偉平, 趙俊天, 雷春麗, 魏興春 申請人:蘭州理工大學;蘭州愛賽特機電科技有限公司