专利名称：汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种机械技术领域的设备，尤其涉及一种汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构。
背景技术：
汽车尾气净化器是汽车的关键部件，也是中高档轿车的必备部件。随着城市机动车辆日益增多，汽车排气已严重污染了大气环境。目前国内每年尾气净化器配套总需求量达1300多万台，而国内生产能力总数在500万台以内，市场还处于严重供不应求状态。汽车尾气三元净化器的自动化生产线的国产化对我国汽车产业的自主发展具有很大的影响。在整条生产线中涉及多个环节，其中四辊卷筒系统完成对尾气净化器壳体的卷筒成型，该工序的加工效率及精确程度直接影响了净化器的生产效率和质量，是净化器生产中必不可少的环节。国内汽车尾气净化器生产线中，壳体的卷筒成型设备存在两种情况，一是从国外引进自动生产线，结构复杂，价格昂贵，增加了生产成本，使产品价格居高不下。国内开发尾气净化器生产线中，壳体的卷筒成型机构都采用手工或半自动化设备，手工操作多、进料送料采用人工操作，局限性很大，自动化程度不高，生产效率低。
经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利“自动控制直边长度的四辊卷板机”，申请号200420017483，该专利公开了一种四辊卷板机它采用变频调速电机驱动主轴，并且装有旋转光栅，实现速度的反馈测量及调控，使卷圆出直边自动控制，速度可调。有以下不足1)结构非常复杂，功耗大，成本高，适用于大型板料的卷板加工，如铁路运输新型车厢等，不适合小板料的加工；2)其卷板结果都是留有直边弓形或半圆形，不能加工出圆筒或椭圆筒；3)进料轨道无侧向挡板，小宽度板料弯卷时容易产生侧向滑移；4)通过两侧棍的交替升降及变频调速电机的正反转每次实现1/4圆的弯卷，工作效率低且不能连续作业。此外，该专利均没有配套的自动进料下料机构，无法满足自动化生产线的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，使其适用于汽车尾气三元净化器生产线，并能连续作业，自动进料、下料，自动卷筒，卷筒半径可调，可以满足不同型号、不同规格的产品自动化生产的需求。本发明结构简单可靠，提高生产效率，减轻劳动强度。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括机架、后辊集成、下辊集成、前辊集成、上辊、下料推板、减速箱、交流电机、下料气缸、送料机械手移动气缸、送料机械手、送料机械手移动导轨、送料导轨、送料挡板、上辊轴承。连接关系为送料导轨焊接在机架上，送料挡板位于送料导轨两侧，焊接在机架上，防止板料走偏。送料机械手移动导轨焊接在机架上，与送料导轨平行，送料机械手移动气缸焊接在机架上，位于送料机械手移动导轨的一端；送料机械手焊接在送料机械手移动气缸的推杆末端，同时支撑在送料机械手移动导轨上。交流电机与减速箱都安装在机架上，减速箱输入轴与交流电机输出轴相联，减速箱输出轴与上辊一端相联。上辊安装在上辊轴承内，上辊轴承安装在机架上。下料气缸焊接在机架上，下料推板焊接在下料气缸推杆末端，下料推板可以在下料气缸推动下往复运动。下辊集成、前辊集成、后辊集成都安装在机架上。下辊集成位于上辊正下方，前辊集成、后辊集成安装在下辊集成两侧，前辊集成、后辊集成与下辊集成成扇形分布。
所述下辊集成包括下辊、下辊座、下辊轴承、下辊液压缸、下辊支撑导向架，连接关系为下辊支撑导向架安装在机架上，下辊液压缸焊接在下辊支撑导向架上，下辊座安装在下辊支撑导向架的滑槽内，下辊轴承安装在下辊座内，下辊支撑在下辊轴承上。下辊座带着下辊可以在下辊液压缸推动下沿下辊支撑导向架的滑槽做升降运动。
所述前辊集成包括前辊、前辊座、前辊轴承、前辊液压缸、前辊支撑导向架，连接关系为前辊支撑导向架安装在机架上，前辊液压缸焊接在前辊支撑导向架上，前辊座安装在前辊支撑导向架的滑槽内，前辊轴承安装在前辊座内，前辊支撑在前辊轴承上。前辊座带着前辊可以在前辊液压缸推动下沿前辊支撑导向架的滑槽做斜向升降运动。
所述后辊集成与前辊集成结构相同。
所述的送料机械手包括机械手动作气缸、连杆、L型压料曲柄、防滑毛毡、机械手机座、倒F型气缸支架、销轴及铰链。连接关系为机械手机座焊接在前面所述送料机械手移动气缸的推杆上，并支撑在送料机械手移动导轨上；倒F型气缸支架焊接在机械手机座底部，机械手动作气缸焊接在倒F型气缸支架上，L型压料曲柄通过销轴装在机器手机座上，可绕销轴转动，连杆一端与机械手动作气缸推杆通过铰链联接，连杆另一端与L型压料曲柄一端通过铰链联接。防滑毛毡粘贴在L型压料曲柄另一端。机器手动作气缸、连杆以及L型压料曲柄通过销轴或铰链连接构成一个曲柄滑块机构。
所述的送料机器手移动导轨，为平行的双导轨，中间留有较宽的缝，送料机械手倒F型气缸支架从送料机器手移动导轨中缝穿过。
本发明控制简单，能自动的送料、下料，自动送料下料机构满足了与生产线相连工序间自动化生产的需要，提高生产效率，减轻劳动强度。后棍的预弯卷及前棍的可控调节，使卷筒半径可调，弯卷效果好，而且在卷板过程中按一定算法实时的控制调节前辊与上辊的中心距，可以获得圆形、椭圆等不同形状。本发明可以满足不同型号、不同规格的板料卷筒自动化生产的需求，尤其是满足了汽车尾气三元净化器自动化生产线板料自动卷筒的需要。
图1为本发明结构示意2为本发明的右视3为本发明的A-A剖视4为本发明的俯视5为下辊集成的等轴侧视6为前辊集成的等轴侧视7为送料机器手正视中各个图号代表的元件名称如下机架1、后辊集成2、下辊集成3、前辊集成4、上辊5、下料推板6、减速箱7、交流电机8、下料气缸9、送料机械手移动气缸10、送料机械手11、送料机械手移动导轨12、送料导轨13、送料挡板14、下辊15、下辊座16、下辊轴承17、下辊液压缸18、下辊支撑导向架19、前辊20、前辊座21、前辊轴承22、前辊液压缸23、前辊支撑导向架24、机器手动作气缸25、连杆26、L型压料曲柄27、防滑毛毡28、机器手机架29、倒F型气缸支架30、销轴31、铰链32、上辊轴承33。
具体实施例方式
如图1至图7所示，本发明包括机架1、后辊集成2、下辊集成3、前辊集成4、上辊5、下料推板6、减速箱7、交流电机8、下料气缸9、送料机械手移动气缸10、送料机械手11、送料机械手移动导轨12、送料导轨13、送料挡板14、上辊轴承33。连接关系为送料导轨13焊接在机架1上，送料挡板14位于送料导轨13两侧，焊接在机架1上。送料机械手移动导轨12焊接在机架1上，与送料导轨13平行，送料机械手移动气缸10焊接在机架1上，位于送料机械手移动导轨12的一端；送料机械手11焊接在送料机械手移动气缸10的推杆末端，同时支撑在送料机械手移动导轨12上。交流电机8与减速箱7都安装在机架1上，减速箱7输入轴与交流电机8输出轴相联，减速箱7输出轴与上辊5一端相联。上辊5安装在上辊轴承33内，上辊轴承33安装在机架1上。下料气缸9焊接在机架1上，下料推板6焊接在下料气缸9推杆末端，下料推6板可以在下料气缸9推动下往复运动。下辊集成3、前辊集成4、后辊集成2都安装在机架1上。下辊集成3位于上辊5正下方，前辊集成4、后辊集成2安装在下辊集成3两侧，前辊集成4、后辊集成2与下辊集成3成扇形分布。
所述下辊集成3包括下辊15、下辊座16、下辊轴承17、下辊液压缸18、下辊支撑导向架19。连接关系为下辊支撑导向架19安装在机架1上，下辊液压缸18焊接在下辊支撑导向架19上，下辊座16安装在下辊支撑导向架19的滑槽内，下辊轴承17安装在下辊座16内，下辊15支撑在下辊轴承17上。下辊座16带着下辊15可以在下辊液压缸18推动下沿下辊支撑导向架19的滑槽做升降运动。上辊5、下辊15靠近减速箱7一端均有直齿，下辊座16上升，使下辊15与上辊5啮合，上辊5为主动辊，下辊15为从动辊，两辊同时转动带动板料移动。
所述前辊集成4包括前辊20、前辊座21、前辊轴承22、前辊液压缸23、前辊支撑导向架24。连接关系为前辊支撑导向架24安装在机架1上，前辊液压缸23焊接在下辊支撑导向架24上，前辊座21安装在前辊支撑导向架24的滑槽内，前辊轴承22安装在前辊座21内，前辊20支撑在前辊轴承22上。前辊座21带着前辊20可以在前辊液压缸23的推动下沿前辊支撑导向架24的滑槽做斜向升降运动。
所述后辊集成2与前辊集成4结构相同。
所述送料机械手11包括机械手动作气缸25、连杆26、L型压料曲柄27、防滑毛毡28、机械手机座29、倒F型气缸支架30、销轴31及铰链32。连接关系为机械手机座29焊接在送料机械手移动气缸10的推杆上，并支撑在送料机械手移动导轨12上，由送料机械手移动气缸10驱动在送料机器手移动导轨12上往复移动，倒F型气缸支架30焊接在送料机器手机架29底部中间，机械手动作气缸25焊接在倒F型气缸支架30上，L型压料曲柄27通过销轴31装在机器手机座29上，可绕销轴31转动。连杆26一端与机械手动作气缸25推杆通过铰链32联接，连杆26另一端与L型压料曲柄27一端通过铰链32联接。防滑毛毡28粘贴在L型压料曲柄27另一端。机器手动作气缸25、连杆26及L型压料曲柄27通过销轴31和铰链32连接构成一个曲柄滑块机构。机器手动作气缸25的推杆往复运动带动L型压料曲柄27上下运动，实现对待加工板料的抓紧与松开，防滑毛毡28压住板料，通过摩擦力使板料随防滑毛毡28一起运动。
所述的送料机器手移动导轨12，为平行的双导轨，中间留有较宽的缝，送料机械手倒F型气缸支架30从送料机器手移动导轨12中缝穿过。
下面以实施例结合附图对本发明作进一步描述在未工作前，根据成型后卷筒半径，由前辊液压缸23推动前辊座21斜向移动，调整前辊20与上辊5的中心距为一定值，并在此固定前辊座21位置。
1)待卷板料由上一工序自动提供，按时的放在送料导轨13一端的待料工位上；2)送料机器手11初始位置时，送料机器手移动气缸10推杆完全伸出，机器手动作气缸25推杆向上伸出，根据曲柄滑块运动原理，L型压料曲柄27压料端下降，使防滑毛毡28压紧送料导轨13上的待卷板料；3)送料机器手移动气缸10推杆收缩至极限位，带动送料机器手11向前移动，同时，依靠防滑毛毡28与待卷板料间的摩擦力，送料机器手11带动待卷板料一起移动；4)机器手气缸25推杆收缩，拉起L型压料曲柄27，使送料机器手11放开板料；5)送料机器手移动气缸10推杆伸出，推动送料机器手11返回至初始位置；6)重复2)、3)，进一步移动板料，由于待卷板料较长，需要经过两次移动后，来完成送料过程，两次移动后，待卷钢板一端刚好进入上下辊之间；7)重复4)，送料机器手11返回，准备下一次送料；8)下辊座16由下辊液压缸18推动沿下辊支撑导向架19垂直上升将板料在上辊5间用大吨位力压紧，同时上下辊直齿啮合；9)后辊由后辊液压缸推动沿后辊导轨斜向顶出将板料进行头部预卷弯；10)交流电机8启动，并经过减速箱7驱动上辊5转动，由齿轮传动，下辊15相对上辊5反向转动，上下辊压紧板料并带动板料向前运动，后辊集成2退开；11)如果成型为圆筒，此步无；否则在卷板过程中按一定要求调整前辊20与上辊5的中心距；12)由上辊5与下辊15带动，将料件反复弯卷定型；13)卷板定型后，下辊座16下降至初始位置，松开料件，同时交流电机8停机；14)下料气缸9推杆伸出，推动下料推板6，将成型卷筒推出，实现下料；15)下料气缸9收缩，下料推板6放回初始位置；重复动作1)至15)，即可实现汽车尾气三元净化器生产线自动四辊卷板机组的连续自动化生产。
权利要求
1.一种汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，包括机架(1)、后辊集成(2)、下辊集成(3)、前辊集成(4)、上辊(5)、下料推板(6)、减速箱(7)、交流电机(8)、下料气缸(9)、送料机械手移动气缸(10)、送料机械手(11)、送料机械手移动导轨(12)、送料导轨(13)、送料挡板(14)、上辊轴承(33)，其特征在于，送料导轨(13)焊接在机架(1)上，送料挡板(14)位于送料导轨(13)两侧，焊接在机架(1)上；送料机械手移动导轨(12)焊接在机架(1)上，与送料导轨(13)平行，送料机械手移动气缸(10)焊接在机架(1)上，位于送料机械手移动导轨(12)的一端；送料机械手(11)焊接在送料机械手移动气缸(10)的推杆末端，同时支撑在送料机械手移动导轨(12)上；交流电机(8)与减速箱(7)都设置在机架(1)上，减速箱(7)输入轴与交流电机(8)输出轴相联，减速箱(7)输出轴与上辊(5)一端相联；上辊(5)设置在上辊轴承(33)内，上辊轴承(33)设置在机架(1)上；下料气缸(9)焊接在机架(1)上，下料推板(6)焊接在下料气缸(9)推杆末端，下辊集成(3)、前辊集成(4)、后辊集成(2)都设置在机架(1)上，下辊集成(3)位于上辊(5)正下方，前辊集成(4)、后辊集成(2)设置在下辊集成(3)两侧，前辊集成(4)、后辊集成(2)与下辊集成(3)成扇形分布。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，所述下辊集成(3)包括下辊(15)、下辊座(16)、下辊轴承(17)、下辊液压缸(18)、下辊支撑导向架(19)，下辊支撑导向架(19)设置在机架(1)上，下辊液压缸(18)焊接在下辊支撑导向架(19)上，下辊座(16)设置在下辊支撑导向架(19)的滑槽内，下辊轴承(17)设置在下辊座(16)内，下辊(15)支撑在下辊轴承(17)上。
3.根据权利要求2所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，下辊座(16)带着下辊(15)在下辊液压缸(18)推动下，沿下辊支撑导向架(19)的滑槽做升降运动。
4.根据权利要求1或者2所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，上辊(5)、下辊(15)靠近减速箱(7)一端均有直齿，下辊座(16)上升，使下辊(15)与上辊(5)啮合，上辊(5)为主动辊，下辊(15)为从动辊，两辊同时转动带动板料移动。
5.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，所述前辊集成(4)包括前辊(20)、前辊座(21)、前辊轴承(22)、前辊液压缸(23)、前辊支撑导向架(24)，前辊支撑导向架(24)设在机架(1)上，前辊液压缸(23)焊接在下辊支撑导向架(24)上，前辊座(21)设置在前辊支撑导向架(24)的滑槽内，前辊轴承(22)设置在前辊座(21)内，前辊(20)支撑在前辊轴承(22)上。
6.根据权利要求5所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，前辊座(21)带着前辊(20)在前辊液压缸(23)的推动下，沿前辊支撑导向架(24)的滑槽做斜向升降运动。
7.根据权利要求1或者5所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，所述后辊集成(2)与前辊集成(4)结构相同。
8.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，所述送料机械手(11)包括机械手动作气缸(25)、连杆(26)、L型压料曲柄(27)、防滑毛毡(28)、机械手机座(29)、倒F型气缸支架(30)、销轴(31)及铰链(32)，机械手机座(29)焊接在送料机械手移动气缸(10)的推杆上，并支撑在送料机械手移动导轨(12)上，倒F型气缸支架(30)焊接在送料机器手机架(29)底部中间，机械手动作气缸(25)焊接在倒F型气缸支架(30)上，防滑毛毡(28)粘贴在L型压料曲柄(27)上，机器手动作气缸(25)、连杆(26)及L型压料曲柄(27)通过销轴(31)和铰链(32)连接构成一个曲柄滑块机构。
9.根据权利要求8所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，L型压料曲柄(27)通过销轴(31)设在机器手机座(29)上，连杆(26)一端与机械手动作气缸(25)推杆通过铰链(32)联接，连杆(26)另一端与L型压料曲柄(27)一端通过铰链(32)联接，防滑毛毡(28)粘贴在L型压料曲柄(27)另一端。
10.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构，其特征是，所述的送料机器手移动导轨(12)，为平行的双导轨，中间留有较宽的缝，送料机械手倒F型气缸支架(30)从送料机器手移动导轨(12)中缝穿过。
全文摘要
一种机械技术领域的汽车尾气三元净化器生产线四辊自动卷筒机构。本发明中，送料导轨焊接在机架上，送料挡板位于送料导轨两侧，焊接在机架上，送料机械手移动导轨、送料机械手移动气缸、下料气缸焊接在机架上，送料机械手焊接在送料机械手移动气缸的推杆末端，同时支撑在送料机械手移动导轨上，下料推板焊接在下料气缸推杆末端，上辊、交流电机、减速箱、下辊集成、前辊集成、后辊集成都设置在机架上，下辊集成位于上辊正下方，前辊集成、后辊集成安装在下辊集成两侧，前辊集成、后辊集成与下辊集成成扇形分布。本发明能连续作业，自动进料、下料，自动卷筒，且结构简单可靠，能提高生产效率，减轻劳动强度，可满足产品自动化生产的需求。
文档编号B21D43/02GK1759949SQ200510110199
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者李彦明, 何创新, 刘成良 申请人:上海交通大学