CN113102520A - 一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法，包括依次设置的切断装置、输送线，提升上料机构、加热炉、到位滚落机构、轧机进料机构、楔横轧机和校直机构，通过切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热，加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上，通过设置的到位滚落机构，使工件从加热炉中完全出来后再滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直，本发明加工效率高，节省人工。

Description

一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法

技术领域

本发明涉及轴类零件加工领域，具体是指一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法。

背景技术

近年来，随着时代的发展大直径轴类零件的需求量与日俱增，作为一种非常适于阶梯轴和回转类零件生产的新工艺，楔横轧也随之日益发展，现有楔横轧进行轴类零件加工的效率低，需要人工搬运上料，每一步工序都需要人工进行操作控制，造成加工效率低、人员浪费等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法，可以实现回转体轴类零件自动切断、上料、加热、楔横轧和校直。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种回转体轴类零件全自动生产装备，包括依次设置的切断装置、输送线，提升上料机构、加热炉、到位滚落机构、轧机进料机构、楔横轧机和校直机构，所述到位滚落机构包括设置在加热炉出口的加热炉出料板，所述加热炉出料板的上端面设有使工件向一侧滚落的斜面，斜面较低的一侧装有滚落板，所述滚落板铰接在侧支撑板上实现上下两端的翻转，滚落板的上端顶在工件的滚落侧，所述到位滚落机构还包括到位定位机构以及将滚落板上端向下拉动的下拉弹簧，所述到位定位机构包括固接在滚落板上的套管、滑接在套管内的插轴以及将插轴向侧支撑板方向推动的插轴弹簧，所述侧支撑板上开有与插轴端部适配的插孔，所述到位定位机构还包括铰接在侧支撑板上的控制杆，所述控制杆的一端固接有将插轴从插孔内顶出的压头，所述控制杆的另一端与工件出料方向的端部适配。

本方案中切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热，加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上，工件推出到位后碰触控制杆的一端，通过控制杆另一端将插轴从插孔内顶出，通过下拉弹簧将滚落板上端向下拉动，从而使工件沿加热炉出料板的斜面滚落到滚落板上，并沿滚落板滚落到轧机进料机构上，工件经过滚落板下端时，通过工件的重力将滚落板下压，使滚落板上端向上复位，复位过程中插轴经过插孔，通过插轴弹簧将插轴***插孔中，实现滚落板的定位，同时将控制杆的压头从插孔中顶出，滚落板复位后顶在下一个工件的滚落侧，防止工件还未全部从加热炉中顶出时的滚动；工件从加热炉中完全出来后再滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直。

作为优化，还包括安装在输送线上的长度筛选机构，所述长度筛选机构包括设置在输送线一侧的推板以及将推板向另一侧推动的筛选推送缸，所述推板上固接有两个沿工件输送方向排布的检测开关，两个检测开关的间距与工件的长度适配。本方案中的长度筛选机构用来去除长度不足的尾料，两个检测开关的间距与工件的长度适配，当工件前端经过前端检测开关时，如果后端检测开关检测不到信号，则证明工件的长度小于设定的长度，则筛选推送缸带动推板将工件从输送线上推出。

作为优化，所述提升上料机构包括设置在输送线末端的堆叠斜板、设置在加热炉进口处的加热炉进料板以及设置在堆叠斜板和加热炉进料板之间的提升机，所述加热炉进料板远离加热炉的一侧装有加热炉推送缸，所述提升机包括与堆叠斜板对应的下链轮以及与加热炉进料板对应的上链轮，下链轮和上链轮上绕有提升链条，所述提升链条上固接有至少两个并排设置的勾爪，堆叠斜板和加热炉进料板上均开有容勾爪穿过的勾爪槽。本方案中的堆叠斜板用来盛放输送线提供的工件，工件依次并排放置在堆叠斜板上，链条带动勾爪将堆叠斜板端部的工件取走，行走至顶端时勾爪翻转将工件放置到加热炉进料板上，勾爪槽可以使勾爪可以穿过堆叠斜板和加热炉进料板实现取料和放料，从而当加热炉需要工件时，通过提升机将堆叠斜板上的工件依次按需求搬运到加热炉进料板上，并通过加热炉推送缸将工件依次推送到加热炉中，通过新放入的工件推动前端的工件一同移动，实现加热炉的进料和出料。

作为优化，所述堆叠斜板倾斜设置且下端向上弯折形成底部挡板。本方案中堆叠斜板倾斜设置且下端向上弯折形成底部挡板，使最下端的工件被提升机的勾爪取走后，所有工件沿倾斜面下移，底部挡板起到限位挡板的作用。

作为优化，所述提升链条设置有两条，两条提升链条之间固接有连杆，所述勾爪固接在连杆上。本方案中勾爪固接在连杆上，从而使勾爪稳定。

作为优化，所述轧机进料机构包括设置在楔横轧机进料口的轧机堆料板，轧机堆料板倾斜设置且上端与滚落板下端适配，轧机堆料板的下端向上弯折形成底部支撑，所述轧机堆料板远离楔横轧机的一侧装有轧机推送缸。本方案中滚落板滚下的工件依次并排放置在轧机堆料板上，通过轧机推送缸将最下端的工件推送至楔横轧机内，从而按照楔横轧机的需要将工件依次推送至楔横轧机内。

作为优化，所述校直机构包括机架、轴接机架上的两个下辊轴，以及竖向滑接在机架上的滑动板，所述滑动板上轴接有上辊轴，还包括驱动滑动板升降的下压油缸以及驱动下辊轴和上辊轴中至少一个进行旋转的旋转驱动。本方案中下压油缸带动上辊轴下压，从而将工件夹紧在上辊轴和两个下辊轴之间的三角区域内，下辊轴和上辊轴中至少一个进行旋转，从而通过一个旋转的辊轴带动工件和其余辊轴一同旋转，通过保持下压油缸的压紧力实现校直。

作为优化，所述旋转驱动包括校直电机、安装在校直电机上的主动齿轮以及固接在下辊轴端部的辊轴齿轮，所述主动齿轮与两个辊轴齿轮均啮合。本方案中主动齿轮与两个辊轴齿轮均啮合，从而带动两个下辊轴同步同向旋转。

作为优化，所述楔横轧机和校直机构之间装有若干条导轨，所述导轨的上端面与下辊轴的上端平齐。本方案中导轨的上端面与下辊轴的上端平齐，楔横轧机加工完成的工件通过导辊滚动至两个下辊轴之间。

一种回转体轴类零件全自动生产装备的使用方法，包括如下步骤：

a. 通过切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热；

b. 加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上；

c. 通过滚落板上端顶在工件的滚落侧，防止工件还未全部从加热炉中顶出时的滚动；

d. 工件推出到位后碰触控制杆的一端，通过控制杆另一端将插轴从插孔内顶出，通过下拉弹簧将滚落板上端向下拉动，从而使工件沿加热炉出料板的斜面滚落到滚落板上，并沿滚落板滚落到轧机进料机构上；

e. 工件经过滚落板下端时，通过工件的重力将滚落板下压，使滚落板上端向上复位，复位过程中插轴经过插孔，通过插轴弹簧将插轴***插孔中，实现滚落板的定位；同时将控制杆的压头从插孔中顶出；

f. 工件从滚落板滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直。

本发明的有益效果为：本发明的一种回转体轴类零件全自动生产装备及其使用方法，通过切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热，加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上，通过设置的到位滚落机构，使工件从加热炉中完全出来后再滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直，本发明可以实现回转体轴类零件自动切断、上料、加热、楔横轧和校直，加工效率高，节省人工。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明长度筛选机构结构示意图；

图3为本发明提升上料机构正视图；

图4为本发明提升上料机构右视图；

图5为本发明到位滚落机构正视图；

图6为本发明图5中A-A面剖视图；

图7为本发明图5中另一状态的A-A面剖视图；

图8为本发明图5中B部放大图；

图9为本发明图5中另一状态的B部放大图；

图10为本发明校直机构正视图；

图11为本发明校直机构左视图；

图12为本发明图10中C-C面剖视图；

图中所示：

1、切断装置，2、输送线，3、提升上料机构，4、加热炉，5、到位滚落机构，6、轧机进料机构，7、楔横轧机，8、校直机构， 9、长度筛选机构，10、工件，31、堆叠斜板，32、下链轮，33、上链轮，34、链条，35、勾爪，36、加热炉进料板，37、加热炉推送缸，38、提升电机，39、连杆，51、侧支撑板，52、滚落板，53、加热炉出料板，54、下拉弹簧，55、套管，56、插孔，57、插轴，58、控制杆，59、压头，61、轧机堆料板，62、轧机推送缸，81、机架，82、下辊轴，83、上辊轴，84、辊轴齿轮，85、主动齿轮，86、校直电机，87、下压油缸，88、滑动板，89、导轨，91、推板，92、长槽，93、检测开关，94、筛选推送缸。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1~12所示，本发明的一种回转体轴类零件全自动生产装备，包括依次设置的切断装置1、输送线2，提升上料机构3、加热炉4、到位滚落机构5、轧机进料机构6、楔横轧机7和校直机构8。

所述切断装置1为高速圆锯机，输送线2为滚筒式输送线，经过高速圆锯机切割后的原料纵向沿输送线2进行输送，输送线的两侧装有挡板，防止原料输送过程歪斜。

还包括安装在输送线2上的长度筛选机构9，所述长度筛选机构9包括设置在输送线2一侧的推板91以及将推板91向另一侧推动的筛选推送缸94，本实施例中的筛选推送缸94为气缸，筛选推送缸94通过支架进行固定，推板91处不设置挡板，便于推板将不合格的原料推出输送线2。

所述推板91上固接有两个沿工件10输送方向排布的检测开关93，两个检测开关93的间距与工件10的长度适配，两个检测开关93的间距略小于工件的长度，当工件前端经过前端检测开关时，如果后端检测开关检测不到信号，则证明工件的长度小于设定的长度，则筛选推送缸带动推板将工件从输送线上推出，推板91上开有长槽92，检测开关93安装在远离工件的一侧，本实施例中的检测开关为接近开关，接近开关透过长槽对工件进行检测。

所述提升上料机构3包括设置在输送线2末端的堆叠斜板31、设置在加热炉4进口处的加热炉进料板36以及设置在堆叠斜板31和加热炉进料板36之间的提升机。

堆叠斜板31倾斜设置且下端向上弯折形成底部挡板，堆叠斜板31设置在输送线2末端的侧面，输送线2末端的滚筒设置为锥形，工件输送至末端通过锥形的滚筒滚落到堆叠斜板31上，并随堆叠斜板31的斜面向下滚落至底部，从而使切割后的工件依次排列在堆叠斜板31上，当加热炉需要时，通过提升机将下端的工件提升至加热炉的进料口处。

加热炉进料板36高于堆叠斜板31，加热炉进料板36固定设置在炉口外侧，所述加热炉进料板36远离加热炉4的一侧装有加热炉推送缸37，加热炉推送缸37为液压缸，提升机将工件提升放置到加热炉进料板36上，通过液压缸将工件推送至加热炉中，通过加热炉推送缸37依次将工件推送进加热炉，实现加热炉中工件的前进。

所述提升机包括与堆叠斜板31对应的下链轮32以及与加热炉进料板36对应的上链轮33，下链轮32和上链轮33上绕有提升链条34，所述提升链条34设置有两条，两条提升链条34之间固接有连杆39，所述提升链条4上固接有至少两个并排设置的勾爪35，所述勾爪35固接在连杆39上，本实施例中的勾爪35为弧形杆，通过弧形杆将工件包裹进行提升。

上链轮33与提升电机38连接，通过链条34带动勾爪运动，堆叠斜板31和加热炉进料板36上均开有容勾爪35穿过的勾爪槽，勾爪自下而上穿过堆叠斜板31时将最下方的工件转移至勾爪35上，然后移动至上端，勾爪翻转将工件转移到加热炉进料板36上，然后勾爪向下穿过加热炉进料板36上的勾爪槽。

加热炉4为中频炉，加热温度为1150℃±50℃。

所述到位滚落机构5包括设置在加热炉4出口的加热炉出料板53，所述加热炉出料板53的上端面设有使工件10向一侧滚落的斜面，斜面较低的一侧装有滚落板52，所述滚落板52铰接在侧支撑板51上实现上下两端的翻转，侧支撑板51设置有两个，分别位于滚落板52两侧，滚落板52的下端面固接有铰接轴，通过铰接轴与侧支撑板51铰接。

滚落板52的上端顶在工件10的滚落侧，从而使工件10不会沿加热炉出料板53的斜面滚落，所述到位滚落机构5还包括到位定位机构以及将滚落板52上端向下拉动的下拉弹簧54，下拉弹簧54安装在滚落板52的下方，下拉弹簧54的下端与加热炉出料板53连接。

所述到位定位机构包括固接在滚落板52上的套管55、滑接在套管55内的插轴57以及将插轴57向侧支撑板51方向推动的插轴弹簧，所述套管55通过连接板与铰接轴固接，套管55设置在远离加热炉一端的侧支撑板51处，套管55的轴线与铰接轴平行。

所述侧支撑板51上开有与插轴57端部适配的插孔56，当滚落板52的上端顶在工件10的滚落侧时，插轴57端部***插孔56中，所述到位定位机构还包括铰接在侧支撑板51上的控制杆58，所述控制杆58的一端固接有将插轴57从插孔56内顶出的压头59，所述控制杆58的另一端与工件10出料方向的端部适配，压头59的端部为球形，通过工件10出料方向的端部顶控制杆58，使压头59压入插孔56中，将插轴57顶出，下拉弹簧54将滚落板52的上端向下拉动，直至压紧在加热炉出料板53上，从而使工件可以沿滚落板52向下滚动。

控制杆58的另一端固接有加长杆，加长杆的端部装有球形的顶块，工件10的端部顶在顶块上，实现控制杆58的摆动。

所述轧机进料机构6包括设置在楔横轧机7进料口的轧机堆料板61，轧机堆料板61倾斜设置且上端与滚落板52下端适配，滚落板52下端高于轧机堆料板61，轧机堆料板61的下端向上弯折形成底部支撑，所述轧机堆料板61远离楔横轧机7的一侧装有轧机推送缸62，轧机推送缸62为油缸，将排列在轧机堆料板61上的最下方的工件推送至楔横轧机7内。

楔横轧机7对加热后的工件进行辊压成型，成型后的工件进入校直机构8中进行校直。

所述校直机构8包括机架81、轴接机架81上的两个下辊轴82，以及竖向滑接在机架81上的滑动板88，所述滑动板88上轴接有上辊轴83，上辊轴83位于两个下辊轴82之间，从而形成三角形结构。

还包括驱动滑动板88升降的下压油缸87以及驱动下辊轴82和上辊轴83中至少一个进行旋转的旋转驱动。

所述旋转驱动包括校直电机86、安装在校直电机86上的主动齿轮85以及固接在下辊轴82端部的辊轴齿轮84，所述主动齿轮85与两个辊轴齿轮84均啮合。

所述楔横轧机7和校直机构8之间装有若干条导轨89，所述导轨89的上端面与下辊轴82的上端平齐。

一种回转体轴类零件全自动生产装备的使用方法，包括如下步骤：

a. 通过切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热；

b. 加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上；

c. 通过滚落板上端顶在工件的滚落侧，防止工件还未全部从加热炉中顶出时的滚动；

d. 工件推出到位后碰触控制杆的一端，通过控制杆另一端将插轴从插孔内顶出，通过下拉弹簧将滚落板上端向下拉动，从而使工件沿加热炉出料板的斜面滚落到滚落板上，并沿滚落板滚落到轧机进料机构上；

e. 工件经过滚落板下端时，通过工件的重力将滚落板下压，使滚落板上端向上复位，复位过程中插轴经过插孔，通过插轴弹簧将插轴***插孔中，实现滚落板的定位；同时将控制杆的压头从插孔中顶出；

f. 工件从滚落板滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：包括依次设置的切断装置（1）、输送线（2），提升上料机构（3）、加热炉（4）、到位滚落机构（5）、轧机进料机构（6）、楔横轧机（7）和校直机构（8），所述到位滚落机构（5）包括设置在加热炉（4）出口的加热炉出料板（53），所述加热炉出料板（53）的上端面设有使工件（10）向一侧滚落的斜面，斜面较低的一侧装有滚落板（52），所述滚落板（52）铰接在侧支撑板（51）上实现上下两端的翻转，滚落板（52）的上端顶在工件（10）的滚落侧，所述到位滚落机构（5）还包括到位定位机构以及将滚落板（52）上端向下拉动的下拉弹簧（54），所述到位定位机构包括固接在滚落板（52）上的套管（55）、滑接在套管（55）内的插轴（57）以及将插轴（57）向侧支撑板（51）方向推动的插轴弹簧，所述侧支撑板（51）上开有与插轴（57）端部适配的插孔（56），所述到位定位机构还包括铰接在侧支撑板（51）上的控制杆（58），所述控制杆（58）的一端固接有将插轴（57）从插孔（56）内顶出的压头（59），所述控制杆（58）的另一端与工件（10）出料方向的端部适配。

2.根据权利要求1所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：还包括安装在输送线（2）上的长度筛选机构（9），所述长度筛选机构（9）包括设置在输送线（2）一侧的推板（91）以及将推板（91）向另一侧推动的筛选推送缸（94），所述推板（91）上固接有两个沿工件（10）输送方向排布的检测开关（93），两个检测开关（93）的间距与工件（10）的长度适配。

3.根据权利要求1所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述提升上料机构（3）包括设置在输送线（2）末端的堆叠斜板（31）、设置在加热炉（4）进口处的加热炉进料板（36）以及设置在堆叠斜板（31）和加热炉进料板（36）之间的提升机，所述加热炉进料板（36）远离加热炉（4）的一侧装有加热炉推送缸（37），所述提升机包括与堆叠斜板（31）对应的下链轮（32）以及与加热炉进料板（36）对应的上链轮（33），下链轮（32）和上链轮（33）上绕有提升链条（34），所述提升链条（4）上固接有至少两个并排设置的勾爪（35），堆叠斜板（31）和加热炉进料板（36）上均开有容勾爪（35）穿过的勾爪槽。

4.根据权利要求3所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述堆叠斜板（31）倾斜设置且下端向上弯折形成底部挡板。

5.根据权利要求3所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述提升链条（34）设置有两条，两条提升链条（34）之间固接有连杆（39），所述勾爪（35）固接在连杆（39）上。

6.根据权利要求1所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述轧机进料机构（6）包括设置在楔横轧机（7）进料口的轧机堆料板（61），轧机堆料板（61）倾斜设置且上端与滚落板（52）下端适配，轧机堆料板（61）的下端向上弯折形成底部支撑，所述轧机堆料板（61）远离楔横轧机（7）的一侧装有轧机推送缸（62）。

7.根据权利要求1所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述校直机构（8）包括机架（81）、轴接机架（81）上的两个下辊轴（82），以及竖向滑接在机架（81）上的滑动板（88），所述滑动板（88）上轴接有上辊轴（83），还包括驱动滑动板（88）升降的下压油缸（87）以及驱动下辊轴（82）和上辊轴（83）中至少一个进行旋转的旋转驱动。

8.根据权利要求7所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述旋转驱动包括校直电机（86）、安装在校直电机（86）上的主动齿轮（85）以及固接在下辊轴（82）端部的辊轴齿轮（84），所述主动齿轮（85）与两个辊轴齿轮（84）均啮合。

9.根据权利要求7所述的一种回转体轴类零件全自动生产装备，其特征在于：所述楔横轧机（7）和校直机构（8）之间装有若干条导轨（89），所述导轨（89）的上端面与下辊轴（82）的上端平齐。

10.一种权利要求1~9任一项所述回转体轴类零件全自动生产装备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 通过切断装置将原料切断成所需的长度，切断后的工件通过输送线进行运输，通过提升上料机构依次提升后进入加热炉中进行加热；

b. 加热炉中加热后的物料经提升上料机构依次推动，将加热后的工件从加热炉出口推出到加热炉出料板上；

c. 通过滚落板上端顶在工件的滚落侧，防止工件还未全部从加热炉中顶出时的滚动；

d. 工件推出到位后碰触控制杆的一端，通过控制杆另一端将插轴从插孔内顶出，通过下拉弹簧将滚落板上端向下拉动，从而使工件沿加热炉出料板的斜面滚落到滚落板上，并沿滚落板滚落到轧机进料机构上；

e. 工件经过滚落板下端时，通过工件的重力将滚落板下压，使滚落板上端向上复位，复位过程中插轴经过插孔，通过插轴弹簧将插轴***插孔中，实现滚落板的定位；同时将控制杆的压头从插孔中顶出；

f. 工件从滚落板滚落至轧机进料机构中，通过轧机进料机构将工件推送至楔横轧机中，通过楔横轧机辊压成型后，通过校直机构进行校直。

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