用于快速切换模具的换模系统的制作方法

本实用新型涉及换模工装技术领域，具体而言，涉及一种用于快速切换模具的换模系统。

背景技术：

冲压模具，泛指能在冲压平台上冷冲压成型加工零件的所有模具。在冲压生产中，模具与冲床是必须的设备，根据需求零件的不同，在冲床上经常需要切换不同模具进行生产。

针对空调行业零件生产，现有的切换模具的方式主要包括“人工+叉车”的传统模式和移模臂辅助的半自动方式。其中，“人工+叉车”的传统模式依靠人工和叉车配合方式对模具叉出再叉进，从而实现模具切换，其切换过程需要先下后上(先将冲床台面的模具切换下来，待台面空置后再换上新模具)，停机时间长、更换效率低、安全隐患大。而移模臂换模是利用移模臂这个载体进行换模。具体地，停机将冲床上已有模具手动推动至移模臂上并取下，再将新模具沿着移模臂推动到冲床台面进行更换。上述方式相较于“人工+叉车”的传统模式效率有所提高，但是整个切换过程仍需要先下后上，人工等待浪费时间多，切换效率低下，设备停机时间长，生产效率难以提升。

技术实现要素：

本实用新型实施例中提供一种用于快速切换模具的换模系统，以解决现有技术中的换模方式停机时间长，更换效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于快速切换模具的换模系统，用于冲床的换模，包括两个换模装置，两个换模装置分别位于冲床的工作台的两侧，各换模装置包括支架以及设置在支架上的移动导轨，移动导轨用于放置模具并能够朝向或背离工作台移动，移动导轨靠近工作台的一端与工作台对接。

进一步地，换模装置还包括驱动电机，驱动电机与移动导轨驱动连接。

进一步地，换模装置还包括减速结构，减速结构连接在驱动电机与移动导轨之间。

进一步地，移动导轨为链条移动导轨，链条移动导轨包括：多个第一链条，多个第一链条相互平行且间隔设置；第一链轮及第二链轮，设置在支架上，各第一链条均对应一个第一链轮和一个第二链轮，该第一链条的两端分别套设在第一链轮和第二链轮上。

进一步地，换模装置还包括驱动电机和减速结构，减速结构包括第一转轴、第二转轴、第三链轮、第四链轮、第五链轮、第六链轮、第二链条及第三链条，第一链轮和第三链轮套设在第一转轴上并与第一转轴同步转动，第四链轮和第五链轮套设在第二转轴上并与第二转轴同步转动，第六链轮套设在驱动电机的输出轴上并与输出轴同步转动，第三链轮的直径大于第四链轮的直径，第五链轮的直径大于第六链轮的直径，第四链轮的直径小于第五链轮的直径，第二链条的两端分别套设在第三链轮和第四链轮上，第三链条的两端分别套设在第五链轮和第六链轮上。

进一步地，换模装置还包括第一转轴及第一安装板，第一链轮套设在第一转轴上并与第一转轴同步转动，第一安装板固定在支架上，第一安装板上具有用于穿设第一转轴的第一避让槽，第一避让槽具有开口。

进一步地，换模装置还包括固定轴及第二安装板，第二链轮套设在固定轴上并绕着固定轴转动，第二安装板固定在支架上，第二安装板上具有用于穿设固定轴的第二避让槽。

进一步地，第二安装板沿第一链条延伸方向的端部具有弯折部，换模装置还包括可调节地连接在弯折部和固定轴上的调节紧固件。

进一步地，第一链轮与第一转轴之间和/或第三链轮与第一转轴之间和/或第四链轮与第二转轴之间和/或第五链轮与第二转轴之间和/或第六链轮与输出轴之间通过键连接。

进一步地，换模装置还包括驱动电机和减速结构，减速结构包括第三转轴、第七链轮、第八链轮及第四链条，第一链轮和第七链轮套设在第三转轴上并与第三转轴同步转动，第八链轮套设在驱动电机的输出轴上并与输出轴同步转动，第四链条的两端分别套设在第七链轮和第八链轮上，第七链轮的直径大于第八链轮的直径。

应用本实用新型的技术方案，在冲床的工作台的前后两侧各设置一个换模装置。当需要进行模具切换时，将冲床上原有模具推向一侧的换模装置，并随着其移动导轨逐渐远离工作台，将新模具放置在另一侧的换模装置上，并随着其移动导轨逐渐靠近工作台，最终被推入冲床工作台的模腔，完成换模。上述换模系统可实现原有模具推出冲床工作台后快速切换新模具(可以先传送原有模具再传送新模具，也可以两个操作同时进行)，减少中间模具转运及设备停机的等待时间，更换效率高，采用简易工装实现全自动换模台车的功能，相比于全自动换模台车成本更低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于快速切换模具的换模系统的结构示意图；

图2是图1的换模系统的a处放大示意图；

图3是图1的换模系统的b处放大示意图；

图4是图1的换模系统的主视示意图；

图5是图1的换模系统的俯视示意图；

图6是图1的换模系统的侧视示意图；

图7是图1的换模系统的固定轴的结构示意图；

图8是图1的换模系统的第二转轴的结构示意图；以及

图9是图1的换模系统的第五链轮的结构示意图。

附图标记说明：

10、支架；20、驱动电机；21、输出轴；31、第一链条；32、第一链轮；33、第二链轮；41、第一转轴；42、第二转轴；421、第一键槽；43、第三链轮；44、第四链轮；45、第五链轮；451、第二键槽；46、第六链轮；47、第二链条；48、第三链条；50、第一安装板；51、第一避让槽；52、螺纹连接孔；60、固定轴；61、螺纹通孔；70、第二安装板；71、第二避让槽；72、弯折部；80、调节紧固件；90、轴承座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实施例的用于快速切换模具的换模系统应用于冲床的换模，该换模系统包括两个换模装置，两个换模装置分别位于冲床的工作台的两侧。各换模装置包括支架10以及设置在支架10上的移动导轨。移动导轨用于放置模具并能够朝向或背离工作台移动，移动导轨靠近工作台的一端与工作台对接。

应用本实施例的换模系统，在冲床的工作台的前后两侧各设置一个换模装置。当需要进行模具切换时，将冲床上原有模具推向一侧的换模装置，并随着其移动导轨逐渐远离工作台，将新模具放置在另一侧的换模装置上，并随着其移动导轨逐渐靠近工作台，最终被推入冲床工作台的模腔，完成换模。上述换模系统可实现原有模具推出冲床工作台后快速切换新模具(可以先传送原有模具再传送新模具，也可以两个操作同时进行)，减少中间模具转运及设备停机的等待时间，更换效率高，采用简易工装实现全自动换模台车的功能，相比于全自动换模台车成本更低。

需要说明的是，在本实施例中，各换模装置的移动导轨可以朝向工作台移动，也可以背离工作台移动，具体移动方向根据传送的是原有模具还是新模具来进行选择。当然，在其他实施方式中，也可以将用于传送原有模具的换模装置的移动导轨设定为背离工作台移动，将用于传送新模具的换模装置的移动导轨设定为朝向工作台移动。

如图1、图4至图6所示，在本实施例的换模系统中，换模装置还包括驱动电机20，驱动电机20与移动导轨驱动连接。上述驱动电机20能够驱动移动导轨移动，切换模具过程中可以通过按键操作控制驱动电机20的转动方向来操控模具的进出，无需人工推动模具，减少工人劳动强度，避免安全隐患，并且换模效率提高。此外，在本实施例中，换模装置还包括减速结构，减速结构连接在驱动电机20与移动导轨之间。上述减速结构能够将驱动电机20的输出轴21的转速减速到移动导轨需要的移动速度并得到较大转矩，实现小功率的驱动电机20平稳驱动重载模具的作用。

如图1至图6所示，在本实施例的换模系统中，移动导轨为链条移动导轨。链条移动导轨包括多个第一链条31、第一链轮32及第二链轮33。其中，多个第一链条31相互平行且间隔设置，第一链轮32和第二链轮33设置在支架10上，各第一链条31均对应一个第一链轮32和一个第二链轮33，该第一链条31的两端分别套设在第一链轮32和第二链轮33上。支架10与冲床的工作台是相互独立的，在安装换模系统时，支架10靠近工作台的一端与冲床的工作台只需靠近即可。模具(原有模具或新模具)直接放置在多个第一链条31上，多个第一链条31移动便可进行平缓推动模具，并且结构简单。用于传送新模具的第一链条31与冲床的举模机构相配合使用，能够利用第一链条31传动的惯性将新模具平稳地推入模腔。当然，移动导轨的形式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，移动导轨还可以为皮带传送方式、万向轮滚动方式等，其中，万向轮滚动方式受用力大小、角度影响较大，存在掉模安全隐患。此外，在本实施例中，第一链条31为两个，当然，在图中未示出的其他实施方式中，第一链条的数量可以根据需要进行选择。

如图1、图2、图4至图6所示，在本实施例的换模系统中，减速结构包括第一转轴41、第二转轴42、第三链轮43、第四链轮44、第五链轮45、第六链轮46、第二链条47及第三链条48。其中，第一链轮32和第三链轮43套设在第一转轴41上并与第一转轴41同步转动，第四链轮44和第五链轮45套设在第二转轴42上并与第二转轴42同步转动，第六链轮46套设在驱动电机20的输出轴21上并与输出轴21同步转动。第三链轮43的直径大于第四链轮44的直径，第五链轮45的直径大于第六链轮46的直径，第四链轮44的直径小于第五链轮45的直径(链轮的直径指的是其分度圆直径)。第二链条47的两端分别套设在第三链轮43和第四链轮44上，第三链条48的两端分别套设在第五链轮45和第六链轮46上。上述减速结构能够将驱动电机20的输出轴21的转速减速到移动导轨的第一链轮32需要的转速并得到较大转矩，实现小功率的驱动电机20平稳驱动重载模具的作用。

需要说明的是，为了便于布置，驱动电机20应靠近移动导轨的第一链轮32的一端，并且位于两个第一链条31之间。同时，移动导轨的哪端与冲床的工作台对接，需要根据现场环境进行布置。此外，上述第一链条31、第二链条47及第三链条48均呈封闭环形。当然，减速结构的具体结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，减速结构可以为任何其他形式的减速结构。例如，减速结构包括第三转轴、第七链轮、第八链轮及第四链条，第一链轮和第七链轮套设在第三转轴上并与第三转轴同步转动，第八链轮套设在驱动电机的输出轴上并与输出轴同步转动，第四链条的两端分别套设在第七链轮和第八链轮上，第七链轮的直径大于第八链轮的直径。

如图1和图2所示，在本实施例的换模系统中，换模装置还包括两个第一安装板50，两个第一安装板50分别固定在支架10的两侧上，两个第一安装板50之间形成第一容纳槽，第一链轮32位于第一容纳槽内。第一安装板50上具有用于穿设第一转轴41的第一避让槽51。第一避让槽51具有朝上的开口，该第一避让槽51呈u形。第一转轴41和第一链轮32安装时只需要从上向下装入第一避让槽51内即可，装入后第一避让槽51的侧壁(主本实施例中主要是内侧第一安装板50的第一避让槽51侧壁)还能够对第一转轴41起到在第一链条31延伸方向上限位的作用。此外，第一安装板50上还具有螺纹连接孔52。第一转轴41的端部还套设有轴承座90，第一转轴41与轴承座90内的轴承相配合。紧固螺栓通过上述螺纹连接孔52能够连接固定轴承座90。需要说明的是，第一避让槽51的开口方向不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，第一避让槽的开口方向可以朝向其他方向。

如图1、图3以及图7所示，在本实施例的换模系统中，换模装置还包括固定轴60及两个第二安装板70，两个第二安装板70分别固定在支架10的两侧上，两个第二安装板70之间形成第二容纳槽，第二链轮33位于第二容纳槽内。第二链轮33套设在固定轴60上并绕着固定轴60转动。第二安装板70上具有用于穿设固定轴60的第二避让槽71。第二避让槽71沿第一链条31的延伸方向延伸，第二安装板70沿第一链条31延伸方向的外侧端部具有弯折部72。换模装置还包括可调节地连接在弯折部72和固定轴60上的调节紧固件80。在本实施例中，调节紧固件80为调节螺栓，固定轴60上具有螺纹通孔61，上述调节螺栓穿过螺纹通孔61能够将固定轴60固定连接在弯折部72上，同时，在安装时通过调节螺栓还能够调节固定轴60的位置，更加便于调试第一链条31的松紧。

在本实施例的换模系统中，第一链轮32与第一转轴41之间、第三链轮43与第一转轴41之间、第四链轮44与第二转轴42之间、第五链轮45与第二转轴42之间、第六链轮46与输出轴21之间均通过键连接。如图8和图9所示，以第二转轴42和第五链轮45为例，第二转轴42上具有第一键槽421，第五链轮45上具有第二键槽451，当第五链轮45套设在第二转轴42上后，将连接键插入至第一键槽421和第二键槽451内，从而使第五链轮45能够与第二转轴42同步转动。当然，链轮与转轴同步转动的连接方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，可以使用其他能够实现此功能的连接方式，例如过盈连接等。

钣金冷冲压行业由冲床、机器人配合组成的生产线成为钣金机器人连线，其一般由3台以上冲床、机器人成套设备组成。在设计时，根据冲床的工作台台盘高度确定换模系统的对接高度；通过对线体生产的所有生产零件模具外形尺寸、重量进行统计分析，确定设计的换模系统的换模装置的兼容跨距、最大承载及驱动载荷；分析机器人抓取料的运行轨迹、现场的场地空间及备模干涉性因素(护栏、叉车、冲床、机器人等有阻拦的干涉因素)，确定换模系统的换模装置的长度尺寸；结合设备环安标准及使用习惯，设计安全到位感应、硬限位、传动部件安全防护、安全色等额外防护装置。

利用本实施例的换模系统进行冲床换模的过程如下：

1、前期准备时：按照制定的快速切换标准，在接到切换指令前60min，由调模工提前将新模具通过行车调运放置到冲床工作台前侧的换模装置的最外侧的备模工位，此过程员工不需进入到机器人自动线运转范围，无需停机；

2、停机切换时：采用标准卸模规范操作后，一键启动冲床工作台后侧的换模装置的驱动电机，将冲床工作台内原有模具以0.1m/s速度平稳传动出来，当原有模具距接触后退感应开关10mm时，驱动电机停止运转，原有模具到位。同时，启动冲床工作台前侧的换模装置的驱动电机，新模具以0.1m/s速度平稳传动进入模腔，直到新模具定位槽靠到定位柱，驱动电机停止运转，新模具自动切换完成(为避免感应失效，前后都增加硬限位阻挡机构进行二重防护)。

3、切换完成后：由调模工根据工作安排，利用空余时间，将后侧的换模装置上的原有模具通过行车调运放置模具集中放置区，进行保养维护，以备下次生产使用，此过程员工不需进入到机器人自动线运转范围，无需停机。

由于采用了前后自动换模系统，相对于传统移模臂换模方式，换模速度速率提升75％，双班折合减员2人，实现自动化快速切换。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。