專利名稱：汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種機械技術領域的設備，尤其涉及一種汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構。
背景技術：
汽車尾氣凈化器是汽車的關鍵部件，也是中高檔轎車的必備部件。隨著城市機動車輛日益增多，汽車排氣已嚴重污染了大氣環(huán)境。目前國內每年尾氣凈化器配套總需求量達1300多萬臺，而國內生產能力總數在500萬臺以內，市場還處于嚴重供不應求狀態(tài)。汽車尾氣三元凈化器的自動化生產線的國產化對我國汽車產業(yè)的自主發(fā)展具有很大的影響。在整條生產線中涉及多個環(huán)節(jié)，其中四輥卷筒系統(tǒng)完成對尾氣凈化器殼體的卷筒成型，該工序的加工效率及精確程度直接影響了凈化器的生產效率和質量，是凈化器生產中必不可少的環(huán)節(jié)。國內汽車尾氣凈化器生產線中，殼體的卷筒成型設備存在兩種情況，一是從國外引進自動生產線，結構復雜，價格昂貴，增加了生產成本，使產品價格居高不下。國內開發(fā)尾氣凈化器生產線中，殼體的卷筒成型機構都采用手工或半自動化設備，手工操作多、進料送料采用人工操作，局限性很大，自動化程度不高，生產效率低。
經對現有技術的文獻檢索發(fā)現，中國實用新型專利“自動控制直邊長度的四輥卷板機”，申請?zhí)?00420017483，該專利公開了一種四輥卷板機它采用變頻調速電機驅動主軸，并且裝有旋轉光柵，實現速度的反饋測量及調控，使卷圓出直邊自動控制，速度可調。有以下不足1)結構非常復雜，功耗大，成本高，適用于大型板料的卷板加工，如鐵路運輸新型車廂等，不適合小板料的加工；2)其卷板結果都是留有直邊弓形或半圓形，不能加工出圓筒或橢圓筒；3)進料軌道無側向擋板，小寬度板料彎卷時容易產生側向滑移；4)通過兩側棍的交替升降及變頻調速電機的正反轉每次實現1/4圓的彎卷，工作效率低且不能連續(xù)作業(yè)。此外，該專利均沒有配套的自動進料下料機構，無法滿足自動化生產線的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，使其適用于汽車尾氣三元凈化器生產線，并能連續(xù)作業(yè)，自動進料、下料，自動卷筒，卷筒半徑可調，可以滿足不同型號、不同規(guī)格的產品自動化生產的需求。本發(fā)明結構簡單可靠，提高生產效率，減輕勞動強度。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，本發(fā)明包括機架、后輥集成、下輥集成、前輥集成、上輥、下料推板、減速箱、交流電機、下料氣缸、送料機械手移動氣缸、送料機械手、送料機械手移動導軌、送料導軌、送料擋板、上輥軸承。連接關系為送料導軌焊接在機架上，送料擋板位于送料導軌兩側，焊接在機架上，防止板料走偏。送料機械手移動導軌焊接在機架上，與送料導軌平行，送料機械手移動氣缸焊接在機架上，位于送料機械手移動導軌的一端；送料機械手焊接在送料機械手移動氣缸的推桿末端，同時支撐在送料機械手移動導軌上。交流電機與減速箱都安裝在機架上，減速箱輸入軸與交流電機輸出軸相聯(lián)，減速箱輸出軸與上輥一端相聯(lián)。上輥安裝在上輥軸承內，上輥軸承安裝在機架上。下料氣缸焊接在機架上，下料推板焊接在下料氣缸推桿末端，下料推板可以在下料氣缸推動下往復運動。下輥集成、前輥集成、后輥集成都安裝在機架上。下輥集成位于上輥正下方，前輥集成、后輥集成安裝在下輥集成兩側，前輥集成、后輥集成與下輥集成成扇形分布。
所述下輥集成包括下輥、下輥座、下輥軸承、下輥液壓缸、下輥支撐導向架，連接關系為下輥支撐導向架安裝在機架上，下輥液壓缸焊接在下輥支撐導向架上，下輥座安裝在下輥支撐導向架的滑槽內，下輥軸承安裝在下輥座內，下輥支撐在下輥軸承上。下輥座帶著下輥可以在下輥液壓缸推動下沿下輥支撐導向架的滑槽做升降運動。
所述前輥集成包括前輥、前輥座、前輥軸承、前輥液壓缸、前輥支撐導向架，連接關系為前輥支撐導向架安裝在機架上，前輥液壓缸焊接在前輥支撐導向架上，前輥座安裝在前輥支撐導向架的滑槽內，前輥軸承安裝在前輥座內，前輥支撐在前輥軸承上。前輥座帶著前輥可以在前輥液壓缸推動下沿前輥支撐導向架的滑槽做斜向升降運動。
所述后輥集成與前輥集成結構相同。
所述的送料機械手包括機械手動作氣缸、連桿、L型壓料曲柄、防滑毛氈、機械手機座、倒F型氣缸支架、銷軸及鉸鏈。連接關系為機械手機座焊接在前面所述送料機械手移動氣缸的推桿上，并支撐在送料機械手移動導軌上；倒F型氣缸支架焊接在機械手機座底部，機械手動作氣缸焊接在倒F型氣缸支架上，L型壓料曲柄通過銷軸裝在機器手機座上，可繞銷軸轉動，連桿一端與機械手動作氣缸推桿通過鉸鏈聯(lián)接，連桿另一端與L型壓料曲柄一端通過鉸鏈聯(lián)接。防滑毛氈粘貼在L型壓料曲柄另一端。機器手動作氣缸、連桿以及L型壓料曲柄通過銷軸或鉸鏈連接構成一個曲柄滑塊機構。
所述的送料機器手移動導軌，為平行的雙導軌，中間留有較寬的縫，送料機械手倒F型氣缸支架從送料機器手移動導軌中縫穿過。
本發(fā)明控制簡單，能自動的送料、下料，自動送料下料機構滿足了與生產線相連工序間自動化生產的需要，提高生產效率，減輕勞動強度。后棍的預彎卷及前棍的可控調節(jié)，使卷筒半徑可調，彎卷效果好，而且在卷板過程中按一定算法實時的控制調節(jié)前輥與上輥的中心距，可以獲得圓形、橢圓等不同形狀。本發(fā)明可以滿足不同型號、不同規(guī)格的板料卷筒自動化生產的需求，尤其是滿足了汽車尾氣三元凈化器自動化生產線板料自動卷筒的需要。


圖1為本發(fā)明結構示意2為本發(fā)明的右視3為本發(fā)明的A-A剖視4為本發(fā)明的俯視5為下輥集成的等軸側視6為前輥集成的等軸側視7為送料機器手正視中各個圖號代表的元件名稱如下機架1、后輥集成2、下輥集成3、前輥集成4、上輥5、下料推板6、減速箱7、交流電機8、下料氣缸9、送料機械手移動氣缸10、送料機械手11、送料機械手移動導軌12、送料導軌13、送料擋板14、下輥15、下輥座16、下輥軸承17、下輥液壓缸18、下輥支撐導向架19、前輥20、前輥座21、前輥軸承22、前輥液壓缸23、前輥支撐導向架24、機器手動作氣缸25、連桿26、L型壓料曲柄27、防滑毛氈28、機器手機架29、倒F型氣缸支架30、銷軸31、鉸鏈32、上輥軸承33。
具體實施例方式
如圖1至圖7所示，本發(fā)明包括機架1、后輥集成2、下輥集成3、前輥集成4、上輥5、下料推板6、減速箱7、交流電機8、下料氣缸9、送料機械手移動氣缸10、送料機械手11、送料機械手移動導軌12、送料導軌13、送料擋板14、上輥軸承33。連接關系為送料導軌13焊接在機架1上，送料擋板14位于送料導軌13兩側，焊接在機架1上。送料機械手移動導軌12焊接在機架1上，與送料導軌13平行，送料機械手移動氣缸10焊接在機架1上，位于送料機械手移動導軌12的一端；送料機械手11焊接在送料機械手移動氣缸10的推桿末端，同時支撐在送料機械手移動導軌12上。交流電機8與減速箱7都安裝在機架1上，減速箱7輸入軸與交流電機8輸出軸相聯(lián)，減速箱7輸出軸與上輥5一端相聯(lián)。上輥5安裝在上輥軸承33內，上輥軸承33安裝在機架1上。下料氣缸9焊接在機架1上，下料推板6焊接在下料氣缸9推桿末端，下料推6板可以在下料氣缸9推動下往復運動。下輥集成3、前輥集成4、后輥集成2都安裝在機架1上。下輥集成3位于上輥5正下方，前輥集成4、后輥集成2安裝在下輥集成3兩側，前輥集成4、后輥集成2與下輥集成3成扇形分布。
所述下輥集成3包括下輥15、下輥座16、下輥軸承17、下輥液壓缸18、下輥支撐導向架19。連接關系為下輥支撐導向架19安裝在機架1上，下輥液壓缸18焊接在下輥支撐導向架19上，下輥座16安裝在下輥支撐導向架19的滑槽內，下輥軸承17安裝在下輥座16內，下輥15支撐在下輥軸承17上。下輥座16帶著下輥15可以在下輥液壓缸18推動下沿下輥支撐導向架19的滑槽做升降運動。上輥5、下輥15靠近減速箱7一端均有直齒，下輥座16上升，使下輥15與上輥5嚙合，上輥5為主動輥，下輥15為從動輥，兩輥同時轉動帶動板料移動。
所述前輥集成4包括前輥20、前輥座21、前輥軸承22、前輥液壓缸23、前輥支撐導向架24。連接關系為前輥支撐導向架24安裝在機架1上，前輥液壓缸23焊接在下輥支撐導向架24上，前輥座21安裝在前輥支撐導向架24的滑槽內，前輥軸承22安裝在前輥座21內，前輥20支撐在前輥軸承22上。前輥座21帶著前輥20可以在前輥液壓缸23的推動下沿前輥支撐導向架24的滑槽做斜向升降運動。
所述后輥集成2與前輥集成4結構相同。
所述送料機械手11包括機械手動作氣缸25、連桿26、L型壓料曲柄27、防滑毛氈28、機械手機座29、倒F型氣缸支架30、銷軸31及鉸鏈32。連接關系為機械手機座29焊接在送料機械手移動氣缸10的推桿上，并支撐在送料機械手移動導軌12上，由送料機械手移動氣缸10驅動在送料機器手移動導軌12上往復移動，倒F型氣缸支架30焊接在送料機器手機架29底部中間，機械手動作氣缸25焊接在倒F型氣缸支架30上，L型壓料曲柄27通過銷軸31裝在機器手機座29上，可繞銷軸31轉動。連桿26一端與機械手動作氣缸25推桿通過鉸鏈32聯(lián)接，連桿26另一端與L型壓料曲柄27一端通過鉸鏈32聯(lián)接。防滑毛氈28粘貼在L型壓料曲柄27另一端。機器手動作氣缸25、連桿26及L型壓料曲柄27通過銷軸31和鉸鏈32連接構成一個曲柄滑塊機構。機器手動作氣缸25的推桿往復運動帶動L型壓料曲柄27上下運動，實現對待加工板料的抓緊與松開，防滑毛氈28壓住板料，通過摩擦力使板料隨防滑毛氈28一起運動。
所述的送料機器手移動導軌12，為平行的雙導軌，中間留有較寬的縫，送料機械手倒F型氣缸支架30從送料機器手移動導軌12中縫穿過。
下面以實施例結合附圖對本發(fā)明作進一步描述在未工作前，根據成型后卷筒半徑，由前輥液壓缸23推動前輥座21斜向移動，調整前輥20與上輥5的中心距為一定值，并在此固定前輥座21位置。
1)待卷板料由上一工序自動提供，按時的放在送料導軌13一端的待料工位上；2)送料機器手11初始位置時，送料機器手移動氣缸10推桿完全伸出，機器手動作氣缸25推桿向上伸出，根據曲柄滑塊運動原理，L型壓料曲柄27壓料端下降，使防滑毛氈28壓緊送料導軌13上的待卷板料；3)送料機器手移動氣缸10推桿收縮至極限位，帶動送料機器手11向前移動，同時，依靠防滑毛氈28與待卷板料間的摩擦力，送料機器手11帶動待卷板料一起移動；4)機器手氣缸25推桿收縮，拉起L型壓料曲柄27，使送料機器手11放開板料；5)送料機器手移動氣缸10推桿伸出，推動送料機器手11返回至初始位置；6)重復2)、3)，進一步移動板料，由于待卷板料較長，需要經過兩次移動后，來完成送料過程，兩次移動后，待卷鋼板一端剛好進入上下輥之間；7)重復4)，送料機器手11返回，準備下一次送料；8)下輥座16由下輥液壓缸18推動沿下輥支撐導向架19垂直上升將板料在上輥5間用大噸位力壓緊，同時上下輥直齒嚙合；9)后輥由后輥液壓缸推動沿后輥導軌斜向頂出將板料進行頭部預卷彎；10)交流電機8啟動，并經過減速箱7驅動上輥5轉動，由齒輪傳動，下輥15相對上輥5反向轉動，上下輥壓緊板料并帶動板料向前運動，后輥集成2退開；11)如果成型為圓筒，此步無；否則在卷板過程中按一定要求調整前輥20與上輥5的中心距；12)由上輥5與下輥15帶動，將料件反復彎卷定型；13)卷板定型后，下輥座16下降至初始位置，松開料件，同時交流電機8停機；14)下料氣缸9推桿伸出，推動下料推板6，將成型卷筒推出，實現下料；15)下料氣缸9收縮，下料推板6放回初始位置；重復動作1)至15)，即可實現汽車尾氣三元凈化器生產線自動四輥卷板機組的連續(xù)自動化生產。
權利要求
1.一種汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，包括機架(1)、后輥集成(2)、下輥集成(3)、前輥集成(4)、上輥(5)、下料推板(6)、減速箱(7)、交流電機(8)、下料氣缸(9)、送料機械手移動氣缸(10)、送料機械手(11)、送料機械手移動導軌(12)、送料導軌(13)、送料擋板(14)、上輥軸承(33)，其特征在于，送料導軌(13)焊接在機架(1)上，送料擋板(14)位于送料導軌(13)兩側，焊接在機架(1)上；送料機械手移動導軌(12)焊接在機架(1)上，與送料導軌(13)平行，送料機械手移動氣缸(10)焊接在機架(1)上，位于送料機械手移動導軌(12)的一端；送料機械手(11)焊接在送料機械手移動氣缸(10)的推桿末端，同時支撐在送料機械手移動導軌(12)上；交流電機(8)與減速箱(7)都設置在機架(1)上，減速箱(7)輸入軸與交流電機(8)輸出軸相聯(lián)，減速箱(7)輸出軸與上輥(5)一端相聯(lián)；上輥(5)設置在上輥軸承(33)內，上輥軸承(33)設置在機架(1)上；下料氣缸(9)焊接在機架(1)上，下料推板(6)焊接在下料氣缸(9)推桿末端，下輥集成(3)、前輥集成(4)、后輥集成(2)都設置在機架(1)上，下輥集成(3)位于上輥(5)正下方，前輥集成(4)、后輥集成(2)設置在下輥集成(3)兩側，前輥集成(4)、后輥集成(2)與下輥集成(3)成扇形分布。
2.根據權利要求1所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，所述下輥集成(3)包括下輥(15)、下輥座(16)、下輥軸承(17)、下輥液壓缸(18)、下輥支撐導向架(19)，下輥支撐導向架(19)設置在機架(1)上，下輥液壓缸(18)焊接在下輥支撐導向架(19)上，下輥座(16)設置在下輥支撐導向架(19)的滑槽內，下輥軸承(17)設置在下輥座(16)內，下輥(15)支撐在下輥軸承(17)上。
3.根據權利要求2所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，下輥座(16)帶著下輥(15)在下輥液壓缸(18)推動下，沿下輥支撐導向架(19)的滑槽做升降運動。
4.根據權利要求1或者2所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，上輥(5)、下輥(15)靠近減速箱(7)一端均有直齒，下輥座(16)上升，使下輥(15)與上輥(5)嚙合，上輥(5)為主動輥，下輥(15)為從動輥，兩輥同時轉動帶動板料移動。
5.根據權利要求1所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，所述前輥集成(4)包括前輥(20)、前輥座(21)、前輥軸承(22)、前輥液壓缸(23)、前輥支撐導向架(24)，前輥支撐導向架(24)設在機架(1)上，前輥液壓缸(23)焊接在下輥支撐導向架(24)上，前輥座(21)設置在前輥支撐導向架(24)的滑槽內，前輥軸承(22)設置在前輥座(21)內，前輥(20)支撐在前輥軸承(22)上。
6.根據權利要求5所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，前輥座(21)帶著前輥(20)在前輥液壓缸(23)的推動下，沿前輥支撐導向架(24)的滑槽做斜向升降運動。
7.根據權利要求1或者5所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，所述后輥集成(2)與前輥集成(4)結構相同。
8.根據權利要求1所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，所述送料機械手(11)包括機械手動作氣缸(25)、連桿(26)、L型壓料曲柄(27)、防滑毛氈(28)、機械手機座(29)、倒F型氣缸支架(30)、銷軸(31)及鉸鏈(32)，機械手機座(29)焊接在送料機械手移動氣缸(10)的推桿上，并支撐在送料機械手移動導軌(12)上，倒F型氣缸支架(30)焊接在送料機器手機架(29)底部中間，機械手動作氣缸(25)焊接在倒F型氣缸支架(30)上，防滑毛氈(28)粘貼在L型壓料曲柄(27)上，機器手動作氣缸(25)、連桿(26)及L型壓料曲柄(27)通過銷軸(31)和鉸鏈(32)連接構成一個曲柄滑塊機構。
9.根據權利要求8所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，L型壓料曲柄(27)通過銷軸(31)設在機器手機座(29)上，連桿(26)一端與機械手動作氣缸(25)推桿通過鉸鏈(32)聯(lián)接，連桿(26)另一端與L型壓料曲柄(27)一端通過鉸鏈(32)聯(lián)接，防滑毛氈(28)粘貼在L型壓料曲柄(27)另一端。
10.根據權利要求1所述的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構，其特征是，所述的送料機器手移動導軌(12)，為平行的雙導軌，中間留有較寬的縫，送料機械手倒F型氣缸支架(30)從送料機器手移動導軌(12)中縫穿過。
全文摘要
一種機械技術領域的汽車尾氣三元凈化器生產線四輥自動卷筒機構。本發(fā)明中，送料導軌焊接在機架上，送料擋板位于送料導軌兩側，焊接在機架上，送料機械手移動導軌、送料機械手移動氣缸、下料氣缸焊接在機架上，送料機械手焊接在送料機械手移動氣缸的推桿末端，同時支撐在送料機械手移動導軌上，下料推板焊接在下料氣缸推桿末端，上輥、交流電機、減速箱、下輥集成、前輥集成、后輥集成都設置在機架上，下輥集成位于上輥正下方，前輥集成、后輥集成安裝在下輥集成兩側，前輥集成、后輥集成與下輥集成成扇形分布。本發(fā)明能連續(xù)作業(yè)，自動進料、下料，自動卷筒，且結構簡單可靠，能提高生產效率，減輕勞動強度，可滿足產品自動化生產的需求。
文檔編號B21D43/02GK1759949SQ200510110199
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權日2005年11月10日
發(fā)明者李彥明, 何創(chuàng)新, 劉成良 申請人:上海交通大學