專利名稱：礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬鏈環(huán)的生產(chǎn)技術，具體是涉及一種礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置及方法。
背景技術：
近年來，我國煤炭行業(yè)經(jīng)過企業(yè)整合，小型煤炭企業(yè)已關停淘汰，各地大型煤炭企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率快速發(fā)展。煤炭生產(chǎn)量多年居世界第一。礦用高強度大型圓環(huán)鏈因其形狀結構緊湊(也稱緊湊環(huán))、強度大、可靠性好、精度高，已被大型采礦設備所應用。國內市場對該產(chǎn)品的需求量逐步增加。由于礦用高強度大型圓環(huán)鏈都是大規(guī)格鏈條(鏈環(huán)直徑Φ48 πιπΓΦ72 mm)，立環(huán)為緊湊環(huán)，臥環(huán)為圓環(huán)，立環(huán)臥環(huán)相互交替。普通生產(chǎn)工藝和設備進行自動連續(xù)生產(chǎn)相當困難。因此，目前國內礦用高強度大型圓環(huán)鏈生產(chǎn)是還是空白，國內目前尚無此產(chǎn)品的自動生產(chǎn)制備方法和設備。國內市場所需的礦用高強度大型圓環(huán)鏈產(chǎn)品均從國外進口。而目前該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和設備國外限制向中國出口，且設備昂貴，維修更換零配件困難，是一般生產(chǎn)廠家所不能承受的。因此，研制一種適用于礦用高強度大型圓環(huán)鏈的連續(xù)自動生產(chǎn)制備方法和裝置來填補國內空白勢在必行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置及方法，其能夠實現(xiàn)礦用高強度大型圓環(huán)鏈的連續(xù)自動串接編結，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質量，減輕工人勞動強度，填補了國內空白。按照本發(fā)明提供的技術方案礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，包括芯模機構、機械手、彎鏈機構和輸送鏈進出料槽機構；所述芯模機構是用于形成鏈環(huán)的模具； 所述機械手位于芯模機構的前面，機械手用于夾持工件離開或靠近芯模機構；所述彎鏈機構位于芯模機構的后面，彎鏈機構與機械手相對，彎鏈機構與芯模機構配合，將圓鋼棒料先彎成U形環(huán)，再彎成鏈環(huán)；所述輸送鏈進出料槽機構包括分別位于芯模機構左右兩側的進料槽與出料槽，進料槽與出料槽分別用于輸送單環(huán)與已編鏈環(huán)；其特征在于所述彎鏈機構包括橫梁、彎鏈滑座、左彎鏈油缸、右彎鏈油缸、左彎鏈杠桿、左彎鏈滾輪、右彎鏈杠桿和右彎鏈滾輪；橫梁安裝在機架上，彎鏈滑座懸掛在橫梁上，由固定于機架上的彎鏈主油缸帶動沿著橫梁滑動，左彎鏈油缸、右彎鏈油缸分別設置在彎鏈滑座的左右側；所述左彎鏈油缸的活塞桿端與左彎鏈杠桿的中部鉸連，左彎鏈杠桿一端鉸接于彎鏈滑座上，另一端安裝左彎鏈滾輪；所述右彎鏈油缸的活塞桿端與右彎鏈杠桿的中部鉸接，右彎鏈杠桿一端鉸接于彎鏈滑座上，另一端安裝右彎鏈滾輪；左彎鏈油缸與右彎鏈油缸分別驅動左彎鏈滾輪與右彎鏈滾輪壓迫圓鋼棒料的兩端，以在芯模機構上形成U形環(huán)，再壓迫U形環(huán)的兩端在芯模機構上成鏈環(huán)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述彎鏈滑座包括固定為一體的滑動座和底板，滑動座的橫斷面為倒T形，滑動座上部設有與橫梁形成滑動配合的通孔，所述左彎鏈油缸、右彎鏈油缸分別設置在滑動座下部兩側；所述左彎鏈杠桿一端利用一個銷軸鉸接于底板上的A 處，所述右彎鏈杠桿一端利用另一個銷軸鉸接于底板上的B處。作為本發(fā)明的進一步改進，所述芯模機構包括上油缸、上芯模、下芯模和下油缸， 上芯模與下芯模上下相對，上芯模通過上油缸帶動上下運動，下芯模通過下油缸帶動上下運動；所述下芯模上開有用于形成U形環(huán)的第一模槽，所述上芯模與下芯模的閉合接合部位對稱開有1/4圓弧槽，上芯模與下芯模閉合后在它們的閉合接合部位形成用于形成鏈環(huán)的第二模槽，所述第一模槽和第二模槽與圓鋼棒料相吻合。作為本發(fā)明的進一步改進，所述上芯模與下芯模的閉合接合部位的兩側分別設有 1/4圓環(huán)槽，上芯模與下芯模閉合后在它們的閉合接合部位形成半環(huán)槽，兩側的半環(huán)槽分別與單環(huán)和已編鏈環(huán)一端的形狀相吻合，分別用于容置單環(huán)和已編鏈環(huán)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述機械手包括串連油缸、擺動油缸和機械夾爪，串連油缸的中部設有橫向布置的回轉軸，擺動油缸設置在串連油缸下方，擺動油缸的活塞桿向上鉸連在串連油缸上，擺動油缸用于使機械夾爪繞回轉軸上下擺動；機械夾爪安裝在串連油缸的活塞桿端，用于夾緊取放工件；機械手完成工件的夾緊松開、上下擺動和前進后退動作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述輸送鏈進出料槽機構包括進料槽與出料槽，在進料槽與出料槽的下面設置用于驅使進料槽與出料槽升降移動的升降油缸；所述進料槽上配設有用于輸送單環(huán)的進料油缸，所述出料槽上配設有橫向布置的撥鏈油缸，撥鏈油缸固定在其安裝架上，在撥鏈油缸的活塞桿上設置撥鏈叉，撥鏈叉由撥鏈油缸帶動伸縮，執(zhí)行撥鏈操作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述左彎鏈滾輪、右彎鏈滾輪的滾輪圓周面均設有一個與圓鋼棒料直徑相吻合的弧形槽，在彎制過程中，圓鋼棒料沿芯模機構上的第一模槽、第二模槽在左彎鏈滾輪與右彎鏈滾輪的弧形槽內變形。作為本發(fā)明的進一步改進，所述彎鏈機構周圍設置有用于感應其動作及位置的傳感器，傳感器與PLC控制器相連，傳感器發(fā)出信號至PLC控制器，由PLC控制器控制彎鏈機構。礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結方法，其特征在于，包括如下步驟
(1)、上芯模和下芯模閉合接合并一起上升至彎U形環(huán)位，圓鋼棒料在機械手夾持下靠近下芯模，彎鏈機構中的左彎鏈滾輪和右彎鏈滾輪分別位于芯模的兩側，并靠在圓鋼棒料的兩端；
(2)、機械夾爪前進夾緊并頂緊圓鋼棒料，彎鏈主油缸動作，帶動彎鏈滑座沿著橫梁向后滑動，彎鏈滑座帶動左彎鏈滾輪與右彎鏈滾輪分別壓迫圓鋼棒料的兩端，使圓鋼棒料的兩端分別繞下芯模上的第一模槽彎曲成U形環(huán)；
(3)、機械夾爪拉動U形環(huán)，使U形環(huán)脫離下芯模與左彎鏈滾輪及右彎鏈滾輪到要求位
置；
(4)、上芯模和下芯模閉合接合并一起下降至彎圓環(huán)位，輸送鏈進出料槽機構動作，分別將單環(huán)和已編鏈環(huán)移動至便于U形環(huán)的兩個端部插入單環(huán)與已編鏈環(huán)內的位置；機械夾爪帶動U形環(huán)的兩端分別插入單環(huán)與已編鏈環(huán)內，并使U形環(huán)重新靠近芯模機構，彎鏈機構中的左彎鏈滾輪和右彎鏈滾輪分別位于芯模的兩側，并靠在U形環(huán)的兩端；(5)、左彎鏈油缸啟動，其活塞桿伸出，使左彎鏈滾輪進一步壓迫U形環(huán)左端，迫使U形環(huán)左端繞芯模機構上的第二模槽彎曲至該端完全貼合上芯模和下芯模，將U形環(huán)左端彎曲成半環(huán)形。(6)、右彎鏈油缸啟動，其活塞桿伸出，使右彎鏈滾輪進一步壓迫U形環(huán)右端，迫使 U形環(huán)右端繞芯模機構上的第二模槽彎曲至該端完全貼合上芯模和下芯模，將U形環(huán)右端彎曲成半環(huán)形，形成鏈環(huán)，完成一次串接編結。作為所述自動串接編結方法的進一步改進，在步驟(2)、步驟(5)及步驟(6)的彎鏈過程中，機械夾爪由串連油缸驅動，對對被其夾住的工件的直線段給一個頂緊力；此頂緊力對直線段在彎曲過程中的拱起變形進行控制，并由此頂緊力形成鏈環(huán)工藝上要求的背弧。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于本發(fā)明能夠實現(xiàn)礦用高強度大型圓環(huán)鏈的連續(xù)自動串接編結，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質量，減輕工人勞動強度。本發(fā)明中的彎鏈機構懸掛在機架的橫梁上，具有剛度高，變形力大的特性。本發(fā)明填補了國內空白，替代進口設備，生產(chǎn)過程安全可靠，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，表面質量改善，形狀尺寸精度有保證，材料機械性能不受破壞。


圖1是礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置的結構示意總圖。圖2是圖1的圓環(huán)鏈自動串接編結裝置位于第一工步時的示意圖。圖3是圖1的圓環(huán)鏈自動串接編結裝置位于第二工步時的示意圖。圖4是圓環(huán)鏈自動串接編結裝置的連續(xù)自動彎鏈編鏈過程圖。圖如是圓鋼棒料就位狀態(tài)，此時芯模機構處于彎U形環(huán)位，圓鋼棒料對應下芯模上的第一模槽。圖4b是第一次彎曲，將圓鋼棒料彎曲成U形環(huán)的狀態(tài)，芯模機構處于彎U形環(huán)位， 機械手夾住U形環(huán)退出。圖如是芯模機構變換工位至彎圓環(huán)位，輸送鏈進出料槽機構上升到位，單環(huán)和已編鏈環(huán)輸送到位。圖4d是機械手夾住U形環(huán)前進穿入單環(huán)和已編鏈環(huán)，并前進至芯模機構，此時芯模機構處于彎圓環(huán)位。圖如是第二次彎曲，將U形環(huán)左端彎曲成半環(huán)形。圖4f是將U形環(huán)的另一端彎曲成半環(huán)形，完成圓環(huán)成型。圖5是連續(xù)自動彎鏈編鏈過程中的芯模機構位置圖。圖fe是圓鋼棒料送入，上芯模與下芯模閉合接合，芯模機構處彎U形環(huán)位。圖fe 是圓鋼棒料32送入成型工位時的芯模機構位置圖。圖恥是圓鋼棒料被彎成U形環(huán)時的芯模機構位置圖。圖5c是U形環(huán)退出，芯模機構下降至彎圓環(huán)位，U形環(huán)再前進穿入單環(huán)和已編鏈環(huán)至芯模機構時的芯模機構位置圖。圖5d是U形環(huán)一端被彎曲成半環(huán)形時的芯模機構位置圖。圖 是U形環(huán)另一端被彎曲成半環(huán)形時的芯模機構位置圖。
圖5f是已編好的鏈環(huán)脫離下芯模四時的芯模機構位置圖。圖5g是鏈環(huán)擺動抬起退出時的芯模機構位置圖。圖證是準備下一個循環(huán)的串接編結時的芯模機構位置圖。圖6是左彎鏈滾輪、右彎鏈滾輪在連續(xù)自動彎鏈編鏈過程中的工位圖。圖7是鏈環(huán)成品零件圖。附圖標記說明1-串連油缸、2-回轉軸、3-擺動油缸、4-U形環(huán)、5-進料油缸、6-進料槽、7-單環(huán)、8-出料槽、9-撥鏈叉、10-撥鏈油缸、11-升降油缸、12-鏈環(huán)、13-安裝架、 14-銷軸、15-彎鏈滑座、15. 1-滑動座、15. 2-底板、16-右彎鏈油缸、17-彎鏈主油缸、18-上油缸、19-橫梁、20-銷軸、21-左彎鏈油缸、22-左彎鏈杠桿、23-右彎鏈杠桿、24-右彎鏈滾輪、25-上芯模、26-左彎鏈滾輪、27-機械夾爪、28-圓鋼棒料、29-傳感器、30-下芯模、 31-下油缸、32-第一模槽、33-第二模槽。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示實施例中的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置主要由機械手、 芯模機構、彎鏈機構和輸送鏈進出料槽機構四部分組成。所述機械手用于夾持工件(圓鋼棒料28、U形環(huán)4或鏈環(huán)12)離開或靠近芯模機構；機械手的結構如圖廣圖3所示，其主要由串連油缸1、擺動油缸3和機械夾爪27組成， 串連油缸1的中部設有橫向布置的回轉軸2，擺動油缸3設置在串連油缸1下方，擺動油缸 3的活塞桿向上鉸連在串連油缸1上，擺動油缸3用于使機械夾爪27繞回轉軸2上下擺動； 機械夾爪27安裝在串連油缸1的活塞桿端，用于夾緊取放工件(即圓鋼棒料^、U形環(huán)4或鏈環(huán)12);機械手完成圓鋼棒料^、U形環(huán)4或鏈環(huán)12的夾緊松開、上下擺動和前進后退動作，其中的前進后退、夾緊松開動作依靠串連油缸1實現(xiàn)，上下擺動動作依靠擺動油缸3實現(xiàn)。如圖2、圖3所示，機械手可前進和后退，其動作由串連油缸1完成。機械手前進是去夾住或送進工件(圓鋼棒料觀或U形環(huán)4)；后退是將U形環(huán)4取回等待穿料，或取出已編好的鏈環(huán)12。如圖3所示，機械夾爪27可夾緊和松開，其動作由串連油缸1完成。機械手前進伸出時，機械夾爪27張開，到位后再閉合，夾住圓鋼棒料觀，一方面可以使圓鋼棒料觀與U 形環(huán)4在編結過程中不出現(xiàn)位移或前后運動，另一方面可以穿鏈或取出已編好的鏈環(huán)12。 機械夾爪27松開是將已編好的鏈環(huán)12送到需要位置，便于輸出或為下一步夾緊用。機械手可上下擺動，其動作由與串連油缸1鉸接的擺動油缸3完成。鏈環(huán)12彎制成后，上芯模25向上升起，芯模機構打開，機械手在擺動油缸3帶動下向上擺動，將被機械夾爪27夾住的已編好的鏈環(huán)12從下芯模30上取回，退到要求位置后再向下擺動，機械夾爪27松開已編好的鏈環(huán)12，機械手再次退回到最后位置，鏈環(huán)12待輸出。所述芯模機構是用于形成鏈環(huán)12的模具；芯模機構的結構如圖廣3、圖5所示，其主要由上油缸18、上芯模25、下芯模30和下油缸31組成，上芯模25與下芯模30上下相對， 上芯模25通過上油缸18帶動上下運動，下芯模30通過下油缸31帶動上下運動；所述下芯模30上開有用于形成U形環(huán)4的第一模槽32，所述上芯模25與下芯模30的閉合接合部位對稱開有1/4圓弧槽，上芯模25與下芯模30閉合后在它們的閉合接合部位形成用于形成鏈環(huán)12的第二模槽33，所述第一模槽32和第二模槽33與圓鋼棒料觀相吻合。在將圓鋼棒料28彎成U形環(huán)4的第一次彎曲過程中，上芯模25與下芯模30閉合接合，并同時處在彎U形環(huán)4位。在機械手夾持U形環(huán)4退出后，上芯模25與下芯模30同時下降至彎圓環(huán)位，仍然處于閉合接合狀態(tài)，U形環(huán)4兩端穿上單環(huán)7及已編鏈環(huán)12后再進入芯模，實行第二次彎曲成型。取鏈時，上芯模25向上打開，下芯模30不動。另外，所述上芯模25與下芯模30的閉合接合部位的兩側分別設有1/4圓環(huán)槽，上芯模25與下芯模30閉合后在它們的閉合接合部位形成半環(huán)槽，兩側的半環(huán)槽分別與單環(huán) 7和已編鏈環(huán)12—端的形狀相吻合，分別用于容置單環(huán)7和已編鏈環(huán)12。本發(fā)明中，所述的芯模機構可以按產(chǎn)品規(guī)格靈活設計。所述輸送鏈進出料槽機構的結構如圖廣3所示，其主要由進料油缸5、進料槽6、出料槽8、撥鏈叉9、撥鏈油缸10、升降油缸11和安裝架13組成，在進料槽6與出料槽8的下面設置用于驅使進料槽6與出料槽8升降移動的升降油缸11 ；所述進料槽6上用于輸送單環(huán)7，進料槽6配設有用于輸送單環(huán)7的進料油缸5 ；所述出料槽8用于輸送已編鏈環(huán)12， 出料槽8上配設有橫向布置的撥鏈油缸10，撥鏈油缸10固定在其安裝架13上，在撥鏈油缸 10的活塞桿上設置撥鏈叉9，撥鏈叉9由撥鏈油缸10帶動伸縮，執(zhí)行撥鏈操作。進料槽6與出料槽8在每一個串接編結循環(huán)中上下升降一次，升降動作由升降油缸11完成。當芯模機構中的下芯模30處于彎U形環(huán)4位置時(對應第一模槽32)，進料槽 6與出料槽8處在下降位置；當上芯模25、下芯模30處于彎圓環(huán)位置時(對應第二模槽33)， 進料槽6與出料槽8處在上升位置。進料槽6與出料槽8處在下降位置時，進料油缸5送進一個單環(huán)7到要求位置，等待串接編結；進料槽6與出料槽8處在上升位置時，當編完一環(huán)后，在機械手取出鏈環(huán)12松開后繼續(xù)后退的同時，輸送鏈進出料槽機構開始下降，在下降的同時撥鏈叉9插入鏈條的鏈環(huán)12中，撥鏈油缸10拉動撥鏈叉9，將已編鏈環(huán)12輸送到要求位置，然后撥鏈叉9退回，撥鏈油缸10返回。在彎鏈過程中，串連油缸1對被其夾住的工件(圓鋼棒料觀或U形環(huán)4)的直線段施加一個頂緊力，此頂緊力能夠對工件的直線段在彎曲過程中的拱起變形進行控制，并由此頂緊力形成鏈環(huán)12在工藝上必須要的背弧。如圖廣圖3所示，所述彎鏈機構位于芯模機構的后面，彎鏈機構與機械手相對，彎鏈機構與芯模機構配合，將圓鋼棒料觀先彎成U形環(huán)4，再彎成鏈環(huán)12。所述彎鏈機構主要由橫梁19、彎鏈滑座15、左彎鏈油缸21、右彎鏈油缸16、左彎鏈杠桿22、左彎鏈滾輪沈、 右彎鏈杠桿23和右彎鏈滾輪M組成。如圖廣圖3所示，橫梁19安裝在機架上，彎鏈滑座15懸掛在橫梁19上，由固定于機架上的彎鏈主油缸17帶動沿著橫梁19滑動，左彎鏈油缸21、右彎鏈油缸16分別設置在彎鏈滑座15的左右側；所述左彎鏈油缸21的活塞桿端與左彎鏈杠桿22的中部鉸連，左彎鏈杠桿22 —端鉸接于彎鏈滑座15上，另一端安裝左彎鏈滾輪沈；所述右彎鏈油缸16的活塞桿端與右彎鏈杠桿23的中部鉸接，右彎鏈杠桿23 —端鉸接于彎鏈滑座15上，另一端安裝右彎鏈滾輪對。所述彎鏈滑座15主要由固定為一體的滑動座15. 1和底板15. 2組成，滑動座15. 1 的橫斷面為倒T形，滑動座15. 1上部設有與橫梁19形成滑動配合的通孔，所述左彎鏈油缸21、右彎鏈油缸16分別設置在滑動座15. 1下部兩側；所述左彎鏈杠桿22 —端利用一個銷軸20鉸接于底板15. 2上的A處，所述右彎鏈杠桿23 —端利用另一個銷軸14鉸接于底板 15. 2上的B處。開始時，左彎鏈油缸21與右彎鏈油缸16保持不動，彎鏈滑座15在彎鏈主油缸17 帶動下沿著橫梁19向后運動，在彎鏈滑座15運動中，左彎鏈滾輪沈與右彎鏈滾輪M壓迫圓鋼棒料觀的兩端，將圓鋼棒料觀依芯模機構上的第一模槽32彎曲成U形環(huán)4。當左彎鏈油缸21運動時，其活塞桿推動左彎鏈杠桿22，使左彎鏈杠桿22繞A處的銷軸20轉動，左彎鏈滾輪沈在左彎鏈杠桿22轉動中將U形環(huán)4的左端依芯模機構上的第二模槽33彎成半環(huán)形。當右彎鏈油缸16運動時，其活塞桿推動右彎鏈杠桿23，使右彎鏈杠桿23繞B處的另一個銷軸14轉動，右彎鏈滾輪M在右彎鏈杠桿23轉動中將U形環(huán)4右端依芯模機構上的第二模槽33完成半環(huán)形，從而完成一個鏈環(huán)12的制作。所述左彎鏈滾輪沈、右彎鏈滾輪M的滾輪圓周面均設有一個與圓鋼棒料觀直徑相吻合的弧形槽，在彎制過程中，圓鋼棒料觀沿芯模機構上的第一模槽32、第二模槽33在左彎鏈滾輪26與右彎鏈滾輪M的弧形槽內變形。礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結方法如圖4、5所示
熱態(tài)的鏈環(huán)12毛坯圓鋼棒料觀自動送入成型工位(見圖如)，機械手伸出，機械夾爪 27張開，夾住圓鋼棒料觀的中部后閉合。彎鏈主油缸17動作(見圖4b)，帶動彎鏈滑座15 在橫梁19上移動，彎鏈滑座15帶動左彎鏈滾輪沈、右彎鏈滾輪M向離開芯模機構的方向運動，左彎鏈滾輪沈、右彎鏈滾輪M迫使圓鋼棒料28的兩端在芯模機構上折彎，將圓鋼棒料觀依芯模機構上的第一模槽32彎曲成U形環(huán)4。然后，機械手的機械夾爪27夾住U形環(huán)4退出，上芯模25、下芯模30下降至彎圓環(huán)位，進料油缸5送入單環(huán)7，輸送鏈進出料槽機構中的進料槽6與出料槽8在升降油缸11 帶動下上升(見圖4c )，機械手夾住U形環(huán)4前進，使U形環(huán)4的兩端分別穿入單環(huán)7與已編鏈環(huán)12內，并貼緊芯模機構與左彎鏈滾輪沈及右彎鏈滾輪M (見圖4d)。左彎鏈油缸21動作，其活塞桿伸出(見圖如)，帶動左彎鏈杠桿22轉動，使左彎鏈滾輪沈隨左彎鏈杠桿22的轉動向內滾軋U形環(huán)4的一端；將U形環(huán)4的一端沿芯模機構上的第二模槽33彎曲形成一個半環(huán)形，完成鏈環(huán)12的一半。然后，左彎鏈油缸21的活塞桿回縮帶動左彎鏈滾輪沈退回。右彎鏈油缸16動作，其活塞桿伸出并帶動右彎鏈杠桿23轉動(見圖4f)，右彎鏈滾輪M隨右彎鏈杠桿23的轉動向內滾軋U形環(huán)4的另一端，將U形環(huán)4的另一端沿芯模的模腔彎曲，形成一個完整的鏈環(huán)12 (圖7所示)。這時上芯模25打開，機械手夾住彎成的鏈環(huán)12向上擺動(見圖5f)，將鏈環(huán)12從下芯模30上取出(見圖5g)，再向后退回到要求位置，然后機械手向下擺動，機械夾爪27松開，機械手再次退回到最后位置的同時，輸送鏈進出料槽機構開始下降，在下降的同時撥鏈叉9插入鏈條的鏈環(huán)12孔內，撥鏈油缸10拉動撥鏈叉9，將鏈條拖動到要求的位置后，撥鏈叉9退回，撥鏈油缸10也返回。輸送鏈進出料槽機構下降時，上芯模25與下芯模30同時上升并閉合接合，完成一個工作循環(huán)。所述彎鏈機構周圍設置有用于感應其動作及位置的傳感器四，傳感器四與PLC控制器相連，在將圓鋼棒料觀彎制成鏈環(huán)12的彎制過程中，彎鏈機構的動作由傳感器四檢測感應，傳感器四發(fā)出信號至PLC控制器，由PLC控制器控制彎鏈機構。在連續(xù)自動彎鏈編鏈過程中，芯模機構的工作位置如圖5所示
圖fe中，上芯模25與下芯模30閉合接合，機械手夾住圓鋼棒料觀送入成型工位，等待編結，芯模機構處彎U形環(huán)4位。圖恥中，上芯模25與下芯模30閉合接合，芯模機構處彎U形環(huán)4位，機械手夾持圓鋼棒料觀，左彎鏈滾輪沈、右彎鏈滾輪M后退進行第一次彎曲，圓鋼棒料觀被彎成U形環(huán)4。圖5c中，機械手夾持U形環(huán)4退出，芯模機構下降至彎圓環(huán)位，U形環(huán)4再前進穿入單環(huán)7和已編鏈環(huán)12至芯模機構，此時上芯模25與下芯模30閉合接合，構成第二模槽 33。圖5d中，上芯模25與下芯模30閉合接合，芯模機構處彎圓環(huán)位，左彎鏈滾輪26 進行第二次彎曲，將U形環(huán)4 一端彎曲成半環(huán)形。圖k中，上芯模25與下芯模30閉合接合，芯模機構處彎圓環(huán)位，右彎鏈滾輪M 進行第二次彎曲，將U形環(huán)4另一端彎曲成半環(huán)形，完成圓環(huán)成型。圖5f中，下芯模30不動，上芯模25向上移動，芯模機構打開，機械手抬起已編好的鏈環(huán)12脫離下芯模30。圖5g中，機械手夾住鏈環(huán)12擺動抬起退出，芯模機構保持打開。圖證中，鏈環(huán)12取出后，上芯模25與下芯模30同時上升并重新閉合接合，上芯模25、下芯模30同時上升至彎U形環(huán)4的彎U形環(huán)4位，輸送鏈進出料槽機構下降，左彎鏈滾輪沈和右彎鏈滾輪M前進到位，等待圓鋼棒料觀送入，準備下一個循環(huán)的串接編結。左彎鏈滾輪、右彎鏈滾輪在連續(xù)自動彎鏈編鏈過程中的工位如圖6所示。工位一是待彎圓鋼棒料28進入工位時，左彎鏈滾輪沈與右彎鏈滾輪M所在位置。工位二是圓鋼棒料觀沿上芯模25、下芯模30被彎曲成U形環(huán)4時左彎鏈滾輪沈與右彎鏈滾輪M的所在位置。工位三是U形環(huán)4的左端彎曲成型時，左彎鏈滾輪沈所在的位置。工位四是U形環(huán)4的右端彎曲成形后，右彎鏈滾輪M的所在位置。圖中箭頭所指是左彎鏈滾輪沈與右彎鏈滾輪M的運動方向。
權利要求
1.礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，包括芯模機構、機械手、彎鏈機構和輸送鏈進出料槽機構；所述芯模機構是用于形成鏈環(huán)(12)的模具；所述機械手位于芯模機構的前面，機械手用于夾持工件離開或靠近芯模機構；所述彎鏈機構位于芯模機構的后面，彎鏈機構與機械手相對，彎鏈機構與芯模機構配合，將圓鋼棒料(28)先彎成U形環(huán)(4)，再彎成鏈環(huán)(12)；所述輸送鏈進出料槽機構包括分別位于芯模機構左右兩側的進料槽(6)與出料槽(8)，進料槽(6)與出料槽(8)分別用于輸送單環(huán)(7)與已編鏈環(huán)(12)；其特征在于所述彎鏈機構包括橫梁(19)、彎鏈滑座(15)、左彎鏈油缸(21)、右彎鏈油缸(16)、左彎鏈杠桿 (22)、左彎鏈滾輪(26)、右彎鏈杠桿(23)和右彎鏈滾輪(24)；橫梁(19)安裝在機架上，彎鏈滑座(15)懸掛在橫梁(19)上，由固定于機架上的彎鏈主油缸(17)帶動沿著橫梁(19)滑動，左彎鏈油缸(21)、右彎鏈油缸(16)分別設置在彎鏈滑座(15)的左右側；所述左彎鏈油缸(21)的活塞桿端與左彎鏈杠桿(22)的中部鉸連，左彎鏈杠桿(22) —端鉸接于彎鏈滑座 (15)上，另一端安裝左彎鏈滾輪(26);所述右彎鏈油缸(16)的活塞桿端與右彎鏈杠桿(23) 的中部鉸接，右彎鏈杠桿(23)—端鉸接于彎鏈滑座(15)上，另一端安裝右彎鏈滾輪(24)； 左彎鏈油缸(21)與右彎鏈油缸(16)分別驅動左彎鏈滾輪(26)與右彎鏈滾輪(24)壓迫圓鋼棒料(28)的兩端，以在芯模機構上形成U形環(huán)(4)，再壓迫U形環(huán)(4)的兩端在芯模機構上成鏈環(huán)(12)。
2.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述彎鏈滑座(15)包括固定為一體的滑動座(15. 1)和底板(15. 2)，滑動座(15. 1)的橫斷面為倒T形，滑動座(15. 1)上部設有與橫梁(19)形成滑動配合的通孔，所述左彎鏈油缸(21)、 右彎鏈油缸(16)分別設置在滑動座(15. 1)下部兩側；所述左彎鏈杠桿(22) —端利用一個銷軸(20)鉸接于底板(15. 2)上的A處，所述右彎鏈杠桿(23) —端利用另一個銷軸(14)鉸接于底板(15. 2)上的B處。
3.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述芯模機構包括上油缸(18)、上芯模(25)、下芯模(30)和下油缸(31)，上芯模(25)與下芯模 (30)上下相對，上芯模(25)通過上油缸(18)帶動上下運動，下芯模(30)通過下油缸(31) 帶動上下運動；所述下芯模(30)上開有用于形成U形環(huán)(4)的第一模槽(32)，所述上芯模 (25)與下芯模(30)的閉合接合部位對稱開有1/4圓弧槽，上芯模(25)與下芯模(30)閉合后在它們的閉合接合部位形成用于形成鏈環(huán)(12)的第二模槽(33)，所述第一模槽(32)和第二模槽(33)與圓鋼棒料(28)相吻合。
4.如權利要求3所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述上芯模(25)與下芯模(30)的閉合接合部位的兩側分別設有1/4圓環(huán)槽，上芯模(25)與下芯模(30)閉合后在它們的閉合接合部位形成半環(huán)槽，兩側的半環(huán)槽分別與單環(huán)(7)和已編鏈環(huán)(12)—端的形狀相吻合，分別用于容置單環(huán)(7)和已編鏈環(huán)(12)。
5.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述機械手包括串連油缸(1)、擺動油缸(3)和機械夾爪(27)，串連油缸(1)的中部設有橫向布置的回轉軸(2)，擺動油缸(3)設置在串連油缸(1)下方，擺動油缸(3)的活塞桿向上鉸連在串連油缸(1)上，擺動油缸(3)用于使機械夾爪(27)繞回轉軸(2)上下擺動；機械夾爪(27) 安裝在串連油缸(1)的活塞桿端，用于夾緊取放工件；機械手完成工件的夾緊松開、上下擺動和前進后退動作。
6.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述輸送鏈進出料槽機構包括進料槽(6)與出料槽(8)，在進料槽(6)與出料槽(8)的下面設置用于驅使進料槽(6)與出料槽(8)升降移動的升降油缸(11);所述進料槽(6)上配設有用于輸送單環(huán)(7)的進料油缸(5)，所述出料槽(8)上配設有橫向布置的撥鏈油缸(10)，撥鏈油缸(10)固定在其安裝架(13)上，在撥鏈油缸(10)的活塞桿上設置撥鏈叉(9)，撥鏈叉(9) 由撥鏈油缸(10)帶動伸縮，執(zhí)行撥鏈操作。
7.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述左彎鏈滾輪(26)、右彎鏈滾輪(24)的滾輪圓周面均設有一個與圓鋼棒料(28)直徑相吻合的弧形槽，在彎制過程中，圓鋼棒料(28)沿芯模機構上的第一模槽(32)、第二模槽(33)在左彎鏈滾輪(26)與右彎鏈滾輪(24)的弧形槽內變形。
8.如權利要求1所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置，其特征在于所述彎鏈機構周圍設置有用于感應其動作及位置的傳感器(29)，傳感器(29)與PLC控制器相連，傳感器(29)發(fā)出信號至PLC控制器，由PLC控制器控制彎鏈機構。
9.礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結方法，其特征在于，包括如下步驟(1)、上芯模(25)和下芯模(30)閉合接合并一起上升至彎U形環(huán)(4)位，圓鋼棒料(28) 在機械手夾持下靠近下芯模(30)，彎鏈機構中的左彎鏈滾輪(26)和右彎鏈滾輪(24)分別位于芯模的兩側，并靠在圓鋼棒料(28)的兩端；(2)、機械夾爪(27)前進夾緊并頂緊圓鋼棒料(28)，彎鏈主油缸(17)動作，帶動彎鏈滑座(15)沿著橫梁(19)向后滑動，彎鏈滑座(15)帶動左彎鏈滾輪(26)與右彎鏈滾輪(24) 分別壓迫圓鋼棒料(28)的兩端，使圓鋼棒料(28)的兩端分別繞下芯模(30)上的第一模槽 (32)彎曲成U形環(huán)(4);(3)、機械夾爪(27)拉動U形環(huán)(4)，使U形環(huán)(4)脫離下芯模(30)與左彎鏈滾輪(26) 及右彎鏈滾輪(24)到要求位置；(4)、上芯模(25)和下芯模(30)閉合接合并一起下降至彎圓環(huán)位，輸送鏈進出料槽機構動作，分別將單環(huán)(7)和已編鏈環(huán)(12)移動至便于U形環(huán)(4)的兩個端部插入單環(huán)(7) 與已編鏈環(huán)(12)內的位置；機械夾爪(27)帶動U形環(huán)(4)的兩端分別插入單環(huán)(7)與已編鏈環(huán)(12)內，并使U形環(huán)(4)重新靠近芯模機構，彎鏈機構中的左彎鏈滾輪(26)和右彎鏈滾輪(24)分別位于芯模的兩側，并靠在U形環(huán)(4)的兩端；(5)、左彎鏈油缸(21)啟動，其活塞桿伸出，使左彎鏈滾輪(26)進一步壓迫U形環(huán)(4) 左端，迫使U形環(huán)(4)左端繞芯模機構上的第二模槽(33)彎曲至該端完全貼合上芯模(25) 和下芯模(30 )，將U形環(huán)(4 )左端彎曲成半環(huán)形；(6)、右彎鏈油缸(16)啟動，其活塞桿伸出，使右彎鏈滾輪(24)進一步壓迫U形環(huán)(4) 右端，迫使U形環(huán)(4)右端繞芯模機構上的第二模槽(33)彎曲至該端完全貼合上芯模(25) 和下芯模(30)，將U形環(huán)(4)右端彎曲成半環(huán)形，形成鏈環(huán)(12)，完成一次串接編結。
10.如權利要求9所述的礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結方法，其特征在于在步驟(2)、步驟(5)及步驟(6)的彎鏈過程中，機械夾爪(27)由串連油缸(1)驅動，對對被其夾住的工件的直線段給一個頂緊力；此頂緊力對直線段在彎曲過程中的拱起變形進行控制， 并由此頂緊力形成鏈環(huán)(12)工藝上要求的背弧。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦用高強度大型圓環(huán)鏈自動串接編結裝置及方法。所述裝置包括芯模機構、機械手、彎鏈機構和輸送鏈進出料槽機構；其特征在于所述彎鏈機構包括橫梁、彎鏈滑座、左彎鏈油缸、右彎鏈油缸、左彎鏈杠桿、左彎鏈滾輪、右彎鏈杠桿和右彎鏈滾輪。所述方法是用機械手夾持圓鋼棒料自動送入彎鏈機構，由左彎鏈滾輪、右彎鏈滾輪作用，將圓鋼棒料先彎成U形環(huán)；通過機械手、輸送鏈進出料槽機構及芯模機構的作用，再將U形環(huán)穿入單環(huán)和已編鏈環(huán)并送至芯模機構；U形環(huán)再被左彎鏈滾輪、右彎鏈滾輪彎成鏈環(huán)，完成鏈環(huán)的串接編結。本發(fā)明能夠實現(xiàn)礦用高強度大型圓環(huán)鏈的連續(xù)自動串接編結，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質量，減輕工人勞動強度。
文檔編號B21L1/02GK102489662SQ20111043676
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者孫拱, 王洪軍 申請人:王洪軍