一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置及方法 |
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| 申请号 | CN202211483538.3 | 申请日 | 2022-11-24 | 公开(公告)号 | CN117921086A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 新江科技(江苏)有限公司; | 发明人 | 张弘; 徐信锋; 褚杰; 邹文兵; 崔恩强; 费维卿; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了应用于铸件装夹领域的一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置及方法，该夹持装置通过PLC控制系统、铸件夹持系统、转动传送系统等的联合设置，能够有效将铸件 送达 预定切割 位置 ，并满足于不同大小、不同类型的镁 合金 铸件装夹，提高自动化程度，与后道吹砂、打磨等工序较好衔接，且该夹持装置操作便捷、精确度及工作效率较高，可夹持多种类型铸件，有效解决传统夹持装置与夹持方法自动化程度低、无法与作业线配合使用的问题，提高了产品流转效率，且该夹持装置操作简便、设计合理、原理清晰易懂、功能多样化，能有效减少工装制造及使用成本、降低劳动强度、节约占地面积。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置，包括PLC控制系统、铸件夹持系统、转动传送系统、外部连接管路以及电机(20)，所述电机(20)的外部设置有消音器(21)，其特征在于，所述PLC控制系统包括PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)的底部设置有双开门(2)，所述双开门(2)的内侧设置有液压油箱(3)，所述PLC控制器(1)的中部设置有操控按钮(4)和参数控制界面(5)，所述PLC控制器(1)的顶部设置有夹具速度调速按钮(6)、压力表一(7)、压力表二(8)； |
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| 说明书全文 | 一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置及方法技术领域[0001] 本申请涉及铸件装夹领域，更具体地说，涉及一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置及方法。 背景技术[0002] 浇注系统切割作为镁合金铸件后处理的前道工序，一直是整套铸造工艺流程的关注焦点，其所能切割镁合金产品的覆盖面及自动化程度直接影响交付周期及生产率。为此，若一种夹具(工装)能用于多个产品的装夹则可有效减轻劳动强度、提高生产效率、保证加工质量、降低操作风险及技术要求，是不可或缺的重要工艺装备之一。 [0003] 然而，目前国内针对于各类镁合金铸件的夹持及控制等大都采用手动方式，自动化及智能化程度低、灵活稳定性差，对相关操作人员技能水平依赖严重，且仅能作为单一设备使用，难以进入竞争激烈的高端市场。这不仅增加了公司的劳动投入、生产成本及操作风险，还对产品流转效率有较大影响。此外，现阶段大都只能针对形状规则(上下两端框直径一致)的镁合金筒型件进行装夹与切割，对于很多有锥度的镁合金铸件无配套夹具，则切割只能靠人工完成，从而造成工作效率低、铸件表面质量差、安全风险大等问题，无法满足铸造工艺精确稳定的控制要求。同时，目前一套夹具仅能对应于一类铸件，当切割不同类型铸件时需频繁更换夹具，增加生产成本的同时还造成了劳动资源的浪费。因此，我们提出一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置及方法。发明内容 [0004] 本申请的目的在于提高生产效率、减轻劳动强度、降低操作风险，实现镁合金铸件切割环节的便利性、多样性、精确性及稳定性，相比较现有技术提供一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置，包括PLC控制系统、铸件夹持系统、转动传送系统、外部连接管路以及电机，电机的外部设置有消音器，PLC控制系统包括PLC控制器，PLC控制器的底部设置有双开门，双开门的内侧设置有液压油箱，PLC控制器的中部设置有操控按钮和参数控制界面，PLC控制器的顶部设置有夹具速度调速按钮、压力表一、压力表二，铸件夹持系统包括两个臂架，两个臂架分别为移动臂架以及固定臂架，移动臂架的顶部设置有压力传感器，移动臂架、固定臂架的底部均设置有单开门，移动臂架和固定臂架之间设置有一对夹具主体，夹具主体和对应的臂架之间连接有移动垫板以及旋转垫板，夹具主体的顶部设置有旋转扳手，夹具主体上设置有一对具有张紧功能的活动夹块以及一对与活动夹块相匹配的滑槽，转动传送系统包括圆形转盘，圆形转盘的顶部设置有底板，底板的顶部设置有纵向移动履带，纵向移动履带的上方设置有横向移动履带，横向移动履带的顶部设置有滑轨，横向移动履带上设置有与滑轨相匹配的滑轨卡槽，移动臂架设置于滑轨的顶部，固定臂架设置于纵向移动履带的顶部，能够有效将铸件送达预定切割位置，并满足于不同大小、不同类型的镁合金铸件装夹，提高自动化程度，与后道吹砂、打磨等工序较好衔接，且本申请中的夹持装置操作便捷、精确度及工作效率较高，可夹持多种类型铸件，有效解决传统夹持装置与夹持方法自动化程度低、无法与作业线配合使用的问题。 [0005] 可选的，外部连接管路包括压力传感线路、液压油流出线路、液压油回流线路、电机控制线路以及转盘传动线路，用以完成设备各项功能的运行。 [0006] 可选的，液压油箱的材质为不锈钢，且液压油箱的内表面做过防腐处理，液压油箱的吸油管末端装有100μm网式过滤器，可防止大型异物吸入系统中，且安装位置有利于过滤器的清洗与拆除，液压油箱的油箱盖设置为凹状，避免上方组件泄露污染，液压油箱内设有隔板，用于分隔吸油区及回油区，具有使回油杂质沉淀、气泡分离等优点。 [0008] 可选的，活动夹块采用低碳钢材料制成，韧性高、耐腐蚀、焊接性好，活动夹块设置为台阶型结构，可提高夹持铸件时的稳定性，有效防止产品脱落，此外，当需要夹持形状较小的铸件时，可利用活动夹块最内部凸台的完成，即夹块作用于铸件外壁(大型铸件利用最外部大凸台完成，夹块作用于铸件内壁)。 [0010] 可选的，横向移动履带由传送片、链条以及导向轮组成，履带的一端固定，另一端通过不断向里收缩使传送片折叠堆放到一起，进而使移动臂架向里靠拢。 [0011] 可选的，圆形转盘包括底盘、盘内齿圈、驱动装置，驱动装置包括电机和电源，圆形转盘主要通过PLC控制器进行运移，并可通过改变电源的正负极来调节电机的转向与停止，可实现顺时针旋转－停止－逆时针旋转之间的随意切换，具备结构简单、性能稳定、产品实现难度小等优点，底板采用基体钢制成，具备高强度、高硬度及高韧性等特点，可对臂架及夹具等部件进行有效支撑。 [0012] 一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置的夹持方法，包括以下步骤： [0013] S1、开启PLC控制系统并在装夹前检查各部分配件有无松动情况，线路连接是否完好，有无密封问题及破损情况出现，检查完毕后，设定好夹具的相应程序及参数，准备开始试验； [0014] S2、根据铸件大小调整活动夹块之间的距离，然后利用行车将铸件吊至固定臂架一侧的夹具旁，并将其套在活动夹块的外部； [0015] S3、开启固定臂架上的活动夹块的张紧功能，直至压力表二显示出读数； [0017] S5、两边均紧固后，开启纵向移动履带将铸件运移至准备切割的位置； [0018] S6、转动圆形转盘，使铸件立筒处于与切割面重合的位置； [0019] S7、通过切割机床对铸件进行切割，每当切掉一根立筒后，带锯条会自动退刀，铸件会侧向旋转一定角度，并准备下一个立筒的切割； [0021] 相比于现有技术，本申请的优点在于： [0022] (1)本申请中的夹持装置能够有效将铸件送达预定切割位置，并满足于不同大小、不同类型的镁合金铸件装夹，提高自动化程度，与后道吹砂、打磨等工序较好衔接，且该夹持装置操作便捷、精确度及工作效率较高，可夹持多种类型铸件，有效解决传统夹持装置与夹持方法自动化程度低、无法与作业线配合使用的问题。 [0023] (2)操作简便、设计合理、原理清晰易懂。 [0024] (3)功能多样化，通过夹块在滑槽内的运移可使一套夹具夹持多种铸件，减少了工装制造及使用成本、降低劳动强度、节约占地面积。 [0025] (4)降低工作强度及操作风险，有效避免因人为原因造成铸件位置放置不准而影响切割精度的问题。 [0027] 图1为本申请的整体结构示意图； [0028] 图2为本申请的夹持方法的方法流程图。 [0029] 图中标号说明： [0030] 1、PLC控制器；2、双开门；3、液压油箱；4、操控按钮；5、参数控制界面；6、调速按钮；7、压力表一；8、压力表二；9、压力传感器；10、移动臂架；11、单开门；12、滑轨；13、移动垫板； 14、旋转垫板；15、旋转扳手；16、活动夹块；17、滑槽；18、夹具主体；19、固定臂架；20、电机； 21、消音器；22、横向移动履带；23、滑轨卡槽；24、纵向移动履带；25、底板；26、圆形转盘；27、压力传感线路；28、液压油流出线路；29、液压油回流线路；30、电机控制线路；31、转盘传动线路。 具体实施方式[0031] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0032] 实施例1： [0033] 本申请公开了一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置，请参阅图1，包括PLC控制系统、铸件夹持系统、转动传送系统、外部连接管路以及电机20，电机20主要用于产生驱动转矩，是装置的主要动力来源，电机20的外部设置有消音器21，可将设备运行时的噪音控制在85Db以下，满足环保部门的规定要求，PLC控制系统包括PLC控制器1，所用PLC控制器1是一种较为新颖的元件，与传统的继电器－接触器控制相比，可靠性高、机械性能好，运行磨损小，抗干扰能力强，其主要原理是通过输出采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段完成一个扫描周期，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，从而达到操作人员预期的处理效果，PLC控制器1的底部设置有双开门2，便于设备的清理与维修，双开门2的内侧设置有液压油箱3，PLC控制器1的中部设置有操控按钮4和参数控制界面5，可利用操控按钮4使液压油箱3向液压控制线路中输送液体，在液压的推动下使夹具整体以一定速度移动至指定位置，PLC控制器1的顶部设置有夹具速度调速按钮6、压力表一7、压力表二8，压力表一7、压力表二8均为测量精度为0.1级、量程为0‑6MPa的低压表。 [0034] 液压油箱3的材质为不锈钢，且液压油箱3的内表面做过防腐处理，液压油箱3的吸油管末端装有100μm网式过滤器，可防止大型异物吸入系统中，且安装位置有利于过滤器的清洗与拆除，液压油箱3的油箱盖设置为凹状，避免上方组件泄露污染，液压油箱3内设有隔板，用于分隔吸油区及回油区，具有使回油杂质沉淀、气泡分离等优点。 [0035] 铸件夹持系统包括两个臂架，两个臂架分别为移动臂架10以及固定臂架19，移动臂架10的顶部设置有压力传感器9，压力传感器9的类型为扩散硅压力变送器，移动臂架10、固定臂架19的底部均设置有单开门11，移动臂架10和固定臂架19之间设置有一对夹具主体18，夹具主体18和对应的臂架之间连接有移动垫板13以及旋转垫板14，移动垫板13可使夹具主体18垂向移动，旋转垫板14可使夹具主体18在轴向运动，以确保夹持装置的灵活性，扩大夹持范围，夹具主体18上设置有一对具有张紧功能的活动夹块16以及一对与活动夹块16相匹配的滑槽17，夹具与铸件间的压力可通过压力传感器9在压力表上显示出来，压力表一 7、压力表二8两个压力表，分别控制固定臂架19及移动臂架10，当活动夹块16向四周张紧并接触到铸件时，压力表上会显示相关压力，此时，活动夹块16将停止移动，从而避免夹持过紧而使铸件产生变形。 [0036] 移动垫板13和臂架的连接处设置有碳素玻璃纤维滑轮，便于运移。 [0037] 夹具主体18的顶部设置有旋转扳手15，当铸件与活动夹块16整体贴合时，夹块停止移动，此时，可利用旋转扳手15对铸件进行最终紧固。 [0038] 活动夹块16采用低碳钢材料制成，韧性高、耐腐蚀、焊接性好，活动夹块16设置为台阶型结构，可提高夹持铸件时的稳定性，有效防止产品脱落，此外，当需要夹持形状较小的铸件时，可利用活动夹块16最内部凸台的完成，即夹块作用于铸件外壁(大型铸件利用最外部大凸台完成，夹块作用于铸件内壁)。 [0039] 转动传送系统包括圆形转盘26，圆形转盘26的顶部设置有底板25，底板25的顶部设置有纵向移动履带24，纵向移动履带24的上方设置有横向移动履带22，横向移动履带22的顶部设置有滑轨12，横向移动履带22上设置有与滑轨12相匹配的滑轨卡槽23，移动臂架10设置于滑轨12的顶部，固定臂架19设置于纵向移动履带24的顶部，利用圆形转盘26可使夹具整体以一定角度进行旋转，确保镁合金铸件侧面立筒始终与切割面处于重合状态，从而便于切割不同尺寸及类型的镁合金铸件，移动履带可使移动臂架10整体到达预定位置，以便于后续切割作业的开展。 [0040] 横向移动履带22由传送片、链条以及导向轮组成，履带的一端固定，另一端通过不断向里收缩使传送片折叠堆放到一起，进而使移动臂架10向里靠拢。 [0041] 圆形转盘26包括底盘、盘内齿圈、驱动装置，驱动装置包括电机和电源，圆形转盘26主要通过PLC控制器1进行运移，并可通过改变电源的正负极来调节电机的转向与停止，可实现顺时针旋转－停止－逆时针旋转之间的随意切换，具备结构简单、性能稳定、产品实现难度小等优点，底板25采用基体钢制成，具备高强度、高硬度及高韧性等特点，可对臂架及夹具等部件进行有效支撑。 [0042] 外部连接管路包括压力传感线路27、液压油流出线路28、液压油回流线路29、电机控制线路30以及转盘传动线路31，用以完成设备各项功能的运行。 [0043] 请参阅图2，一种用于装夹不同尺寸及类型铸件的夹持装置的夹持方法，包括以下步骤： [0044] S1、开启PLC控制系统并在装夹前检查各部分配件有无松动情况，线路连接是否完好，有无密封问题及破损情况出现，检查完毕后，设定好夹具的相应程序及参数，准备开始试验； [0045] S2、根据铸件大小调整活动夹块16之间的距离，然后利用行车将铸件吊至固定臂架19一侧的夹具旁，并将其套在活动夹块16的外部； [0046] S3、开启固定臂架19上的活动夹块16的张紧功能，直至压力表二8显示出读数； [0047] S4、控制移动臂架10至指定位置，开启移动臂架10上的活动夹块16的张紧功能，直至压力表1显示出读数，然后通过旋转扳手15对铸件进行进一步的夹紧； [0048] S5、两边均紧固后，开启纵向移动履带24将铸件运移至准备切割的位置； [0049] S6、转动圆形转盘26，使铸件立筒处于与切割面重合的位置(若铸件上下部分直径一致，则此步骤省略)； [0050] S7、通过切割机床对铸件进行切割，每当切掉一根立筒后，带锯条会自动退刀，铸件会侧向旋转一定角度，并准备下一个立筒的切割； [0051] S8、待所有立筒切割完毕后，控制移动臂架10退回至原始位置，将活动夹块16松动并卸下铸件后，依次关闭各个操作系统，并按时做到定期保养与维护。 [0052] 本申请中的夹持装置能够有效将铸件送达预定切割位置，并满足于不同大小、不同类型的镁合金铸件装夹，提高自动化程度，与后道吹砂、打磨等工序较好衔接，且该夹持装置操作便捷、精确度及工作效率较高，可夹持多种类型铸件，有效解决传统夹持装置与夹持方法自动化程度低、无法与作业线配合使用的问题。 [0053] 以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式；但本申请的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。 |
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