大型设备更换模具用双工位全自动换模小车的制作方法

[0001]
本发明涉及机械制造技术领域，具体是一种用于大型冲压设备的全自动更换模具小车。


背景技术：

[0002]
随着汽车等现代工业的快速发展，冲压机和精冲机等大型设备的应用越来越广泛，吨位也越来越大，此类设备价格昂贵，缩短设备更换模具的时间等已成为提高设备利用率的有效途径之一。而生产线场的天车数量有限，况且现在大型模具的重量有的达数吨或数十吨，且天车的吊装能力不足，严重影响更换设备模具的速度。因此，解决生产现场的生产规模与吊装能力的不匹配，实现大吨位设备的快速换模，研究一种全自动更换模具的小车，已显得越来越重要。


技术实现要素：

[0003]
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种大型设备更换模具用双工位全自动换模小车，以实现大规格模具现场的全自动快速换模。
[0004]
为实现上述发明目的，本发明全自动换模小车的第一工位组件、第二工位组件分别装在车结构传动组件的左、右两侧，车结构传动组件与钢轨滚动连接，钢轨铺设在设备前；在电控系统的电气控制作用下，车结构传动组件可沿钢轨的左右方向自由移动，电控系统控制待更换模具从设备内自动拉出，装在第一工位组件上，并将第二工位组件上的待装模具自动推入设备内，完成设备模具的全自动更换。
[0005]
所述车结构传动组件由车体结构、驱动轮部件组成、被动轮部件组成一和被动轮部件组成二、传动机构组成；驱动轮部件组成安装在车体结构的中部，被动轮部件组成一和被动轮部件组成二分别置于车体结构的前后，车体结构的两侧设有缓冲器一和缓冲器二；传动机构的减速电机、主动链轮、链条与被动链轮形成链传动，通过电控系统控制，将车结构传动组件移动到指定位置；驱动轮部件组成、被动轮部件组成一和被动轮部件组成二由两个l型车轮、车轮轴、轴承、端盖组成。
[0006]
所述第一工位组件的调节导轨组件一和调节导轨组件二分别安装在第一工位组件的左、右两侧，调节导轨组件一和调节导轨组件二的延伸方向分别设有过渡导轨组件一与过渡导轨组件二，柔性推拉装置一装在调节导轨组件一和调节导轨组件二之间，柔性推拉装置一的前部挂钩一与设备里的待更换模具前部的拉手一连接；沿所述调节导轨组件一长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具滚动的滚轮一，模具挡板一装在调节导轨组件一的外侧，用于调整多个滚轮一母线高度的多个双头螺柱副一、双头螺柱副二沿调节导轨组件一长度方向均匀排列在滚轮一下部的左右两排，调节导轨组件一的前端设有用于给电控系统反馈双作用气缸一活塞杆位置信号的接近开关一；过渡导轨组件一的过渡导轨体一后端与铰座一通过转销一铰接，铰座一固定在调节导轨组件一与过渡导轨组件一的首尾过渡处，双作用气缸一的缸筒端固定在车体结构上，活塞杆端
与过渡导轨体一的前端铰接，过渡导轨体一在双作用气缸一的作用下绕转销一旋转，沿所述过渡导轨体一长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具滚动的滚轮三，模具挡板二装在过渡导轨体一的外侧，过渡导轨体一的前端设有用于与设备搭接的搭接板；沿所述调节导轨组件二长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具滚动的滚轮二，模具挡板一装在调节导轨组件二的外侧，用于调整多个滚轮二母线高度的多个双头螺柱副一、双头螺柱副二沿调节导轨组件二长度方向均匀排列在滚轮二下部的左右两排，调节导轨组件二的前端设有用于给电控系统反馈双作用气缸二活塞杆位置信号的接近开关二；过渡导轨组件二的过渡导轨体二后端与铰座二通过转销二铰接，铰座二固定在调节导轨组件二与过渡导轨组件二的首尾过渡处，双作用气缸二的缸筒端固定在车体结构上，活塞杆端与过渡导轨体二的前端铰接，过渡导轨体二在双作用气缸二的作用下绕转销二旋转，沿所述过渡导轨体二长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具滚动的滚轮三，模具挡板二装在过渡导轨体二的外侧，过渡导轨体二的前端设有用于与设备搭接的搭接板。
[0007]
所述第二工位组件的调节导轨组件三和调节导轨组件四分别安装在第二工位组件的左、右两侧，调节导轨组件三和调节导轨组件四的延伸方向分别设有过渡导轨组件三与过渡导轨组件四，柔性推拉装置二装在调节导轨组件三和调节导轨组件四之间，柔性推拉装置二的前部挂钩二与设备里的待装模具前部的拉手二连接；沿所述调节导轨组件三长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具滚动的滚轮一，模具挡板一装在调节导轨组件三的外侧，用于调整多个滚轮一母线高度的多个双头螺柱副一、双头螺柱副二沿调节导轨组件三长度方向均匀排列在滚轮一下部的左右两排，调节导轨组件三的前端设有用于给电控系统反馈双作用气缸三活塞杆位置信号的接近开关三；过渡导轨组件三的过渡导轨体三后端与铰座一通过转销一铰接，铰座一固定在调节导轨组件三与过渡导轨组件三的首尾过渡处，双作用气缸三的缸筒端固定在车体结构上，活塞杆端与过渡导轨体三的前端铰接，过渡导轨体三在双作用气缸三的作用下绕转销一旋转，沿所述过渡导轨体三长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具滚动的滚轮三，模具挡板二装在过渡导轨体三的外侧，过渡导轨体三的前端设有用于与设备搭接的搭接板；沿所述调节导轨组件四长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具滚动的滚轮二，模具挡板一装在调节导轨组件四的外侧，用于调整多个滚轮二母线高度的多个双头螺柱副一、双头螺柱副二沿调节导轨组件四长度方向均匀排列在滚轮二下部的左右两排，调节导轨组件四的前端设有用于给电控系统反馈双作用气缸四活塞杆位置信号的接近开关四；过渡导轨组件四的过渡导轨体四后端与铰座二通过转销二铰接，铰座二固定在调节导轨组件四与过渡导轨组件四的首尾过渡处，双作用气缸四的缸筒端固定在车体结构上，活塞杆端与过渡导轨体四的前端铰接，过渡导轨体四在双作用气缸四的作用下绕转销二旋转，沿所述过渡导轨体四长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具滚动的滚轮三，模具挡板二装在过渡导轨体四的外侧，过渡导轨体四的前端设有用于与设备搭接的搭接板。
[0008]
所述钢轨左右两侧设有挡块。
[0009]
本发明首先把需要更换的新的或修理后的模具提前吊装到全自动换模小车第二工位组件上备用；电控系统再将全自动换模小车移动到设备的换模位置，第一工位组件的过渡导轨组件与设备自动连接好后，电控系统将设备里的整副模具，通过过渡导轨组件，控制柔性推拉装置一拉到换模小车第一工位组件上，自动脱开松开过渡导轨组件与设备连接
后，然后移动全自动换模小车，使第二工位组件的过渡导轨组件与设备自动定位连接后，电控系统自动将新的或修理后的模具推进设备内部，自动脱开松开第二工位组件的过渡导轨组件与设备的连接后，控制全自动换模小车移动到设备的左侧或右侧，不影响设备的操作位置，即完成辅助换模工作。
[0010]
本发明与现有技术相比，可以实现生产现场没有天车等起重设备，也可以实现大规格模具现场的快速换模，解决了没有大吨位天车更换模具的困扰，以及现场吊装能力不足的矛盾，换模小车可以与设备协同工作，自动化程度非常高，使更换模具更加安全方便，节约了更换模具的时间，减轻了操作人员的劳动强度，提高了设备的有效利用率，还可减少天车数量，降低生产成本。
附图说明
[0011]
图1为本发明的安装总主图。
[0012]
图2 为图1的左视图侧。
[0013]
图3 为图1的俯视图。
[0014]
图4 为图1的第一工位组件和第二工位组件的结构图。
具体实施方式
[0015]
如图1、图2、图3和图4所示，本发明全自动换模小车的第一工位组件2、第二工位组件2a分别装在车结构传动组件3的左、右两侧，车结构传动组件3与钢轨1滚动连接，钢轨1铺设在设备36前；在电控系统41的电气控制作用下，车结构传动组件3可沿钢轨1的左右方向自由移动，电控系统41可控制待更换模具4从设备36内自动拉出，装在第一工位组件2上，并将第二工位组件2a上的待装模具4a自动推入设备36内，完成设备36模具的全自动更换。电控系统41带有控制面板，同时还设有通讯和硬件接口，可以实现与设备36的协同工作，使更换模具更加高效，并能实现整个换模动作循环的全自动化，无需要人工操作。
[0016]
车结构传动组件3由车体结构5、驱动轮部件组成27、被动轮部件组成一6和被动轮部件组成二25、传动机构组成；驱动轮部件组成27安装在车体结构5的中部，被动轮部件组成一6和被动轮部件组成二25分别置于车体结构5的前后，车体结构5的两侧设有缓冲器一37和缓冲器二37a；传动机构的减速电机28、主动链轮34、链条35与被动链轮33形成链传动，通过电控系统41控制，将车结构传动组件3移动到指定位置；驱动轮部件组成27、被动轮部件组成一6和被动轮部件组成二25由两个l型车轮、车轮轴、轴承、端盖组成（附图上没有表达出来）。传动机构设计有一定的传动比，通过操作电控系统41电控箱上的按钮，能够将全自动换模小车移动到指定的位置，并且满足一定的速度要求，减速电机28的电源通过钢轨1的低压电，可给随车带的充电电池供电或直接通过电缆供电。
[0017]
第一工位组件2的调节导轨组件一11和调节导轨组件二9分别安装在第一工位组件2的左、右两侧，调节导轨组件一11和调节导轨组件二9的结构和规格一样，调节导轨组件一11和调节导轨组件二9的延伸方向分别设有过渡导轨组件一16与过渡导轨组件二30，过渡导轨组件一16与过渡导轨组件二30的结构和规格一样，柔性推拉装置一31装在调节导轨组件一11和调节导轨组件二9之间，柔性推拉装置一31的前部挂钩一32与设备36里的待更换模具4前部的拉手一40连接。沿所述调节导轨组件一11长度方向的上面均匀排列有多个
供待更换模具4滚动的滚轮一12，模具挡板一13装在调节导轨组件一11的外侧，多个双头螺柱副一22、双头螺柱副二23沿调节导轨组件一11长度方向均匀排列在滚轮一12下部的左右两排，双头螺柱副一22、双头螺柱副二23可将滚轮一12和滚轮二10（与滚轮一12的结构及规格一致）的母线高度调节水平且一致，调节导轨组件一11的前端设有用于给电控系统41反馈双作用气缸一24活塞杆位置信号的接近开关一21；过渡导轨组件一16的过渡导轨体一20后端与铰座一14通过转销一15铰接，铰座一14固定在调节导轨组件一11与过渡导轨组件一16的首尾过渡处，双作用气缸一24的缸筒端固定在车体结构5上，活塞杆端与过渡导轨体一20的前端铰接，过渡导轨体一20在双作用气缸一24的作用下绕转销一15旋转，沿所述过渡导轨体一20长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具4滚动的滚轮三17，模具挡板二19装在过渡导轨体一20的外侧，过渡导轨体一20的前端设有用于与设备36搭接的搭接板26。沿所述调节导轨组件二9长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具4滚动的滚轮二10，模具挡板一13装在调节导轨组件二9的外侧，多个双头螺柱副一22、双头螺柱副二23沿调节导轨组件二9长度方向均匀排列在滚轮二10下部的左右两排，调节导轨组件二9的前端设有用于给电控系统41反馈双作用气缸二24a活塞杆位置信号的接近开关二21a；过渡导轨组件二30的过渡导轨体二38后端与铰座二14a通过转销二15a铰接，铰座二14a固定在调节导轨组件二9与过渡导轨组件二30的首尾过渡处，双作用气缸二24a的缸筒端固定在车体结构5上，活塞杆端与过渡导轨体二38的前端铰接，过渡导轨体二38在双作用气缸二24a的作用下绕转销二15a旋转，沿所述过渡导轨体二38长度方向的上面均匀排列有多个供待更换模具4滚动的滚轮三17，模具挡板二19装在过渡导轨体二38的外侧，过渡导轨体二38的前端设有用于与设备36搭接的搭接板26。双作用气缸一24和双作用气缸二24a的活塞杆运行至最大行程位置时气缸停止动作，但缸体内的气压还保持，气压可以防止由于过渡导轨组件一16与过渡导轨组件二30的自重反转；同时当过渡导轨体一20与过渡导轨组件二30在水平位置时，接近开关一21和接近开关二21a可用于给电控系统41反馈双作用气缸一24和双作用气缸二24a的活塞杆位置信号。
[0018]
第二工位组件2a的调节导轨组件三8和调节导轨组件四7分别安装在第二工位组件2a的左、右两侧，调节导轨组件三8和调节导轨组件四7的延伸方向分别设有过渡导轨组件三16a与过渡导轨组件四30a，柔性推拉装置二31a装在调节导轨组件三8和调节导轨组件四7之间，柔性推拉装置二31a的前部挂钩二32a与设备36里的待装模具4a前部的拉手二40a连接。沿所述调节导轨组件三8长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具4a滚动的滚轮一12，模具挡板一13装在调节导轨组件三8的外侧，多个双头螺柱副一22、双头螺柱副二23沿调节导轨组件三8长度方向均匀排列在滚轮一12下部的左右两排，双头螺柱副一22、双头螺柱副二23可将滚轮一12和滚轮二10的母线高度调节水平且一致，调节导轨组件三8的前端设有用于给电控系统41反馈双作用气缸三29活塞杆位置信号的接近开关三21b；过渡导轨组件三16a的过渡导轨体三20a后端与铰座一14通过转销一15铰接，铰座一14固定在调节导轨组件三8与过渡导轨组件三16a的首尾过渡处，双作用气缸三29的缸筒端固定在车体结构5上，活塞杆端与过渡导轨体三20a的前端铰接，过渡导轨体三20a在双作用气缸三29的作用下绕转销一15旋转，沿所述过渡导轨体三20a长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具4a滚动的滚轮三17，模具挡板二19装在过渡导轨体三20a的外侧，过渡导轨体三20a的前端设有用于与设备36搭接的搭接板26。沿所述调节导轨组件四7长度方向的上面均匀排列
有多个供待装模具4a滚动的滚轮二10，模具挡板一13装在调节导轨组件四7的外侧，多个双头螺柱副一22、双头螺柱副二23沿调节导轨组件四7长度方向均匀排列在滚轮二10下部的左右两排，调节导轨组件四7的前端设有用于给电控系统41反馈双作用气缸四29a活塞杆位置信号的接近开关四21c；过渡导轨组件四30a的过渡导轨体四38a后端与铰座二14a通过转销二15a铰接，铰座二14a固定在调节导轨组件四7与过渡导轨组件四30a的首尾过渡处，双作用气缸四29a的缸筒端固定在车体结构5上，活塞杆端与过渡导轨体四38a的前端铰接，过渡导轨体四38a在双作用气缸四29a的作用下绕转销二15a旋转，沿所述过渡导轨体四38a长度方向的上面均匀排列有多个供待装模具4a滚动的滚轮三17，模具挡板二19装在过渡导轨体四38a的外侧，过渡导轨体四38a的前端设有用于与设备36搭接的搭接板26。双作用气缸三29和双作用气缸四29a的活塞杆运行至最大行程位置时气缸停止动作，但缸体内的气压还保持，气压可以防止由于过渡导轨组件三16a与过渡导轨组件四30a的自重反转；同时当过渡导轨体三20a与过渡导轨体四38a在水平位置时，接近开关三21b和接近开关四21c可用于给电控系统41反馈双作用气缸三29和双作用气缸四29a的活塞杆位置信号。
[0019]
钢轨1的左右两侧设有挡块39，用于限制车结构传动组件3的位置。
[0020]
本发明的动作顺序如下：1、把需要装入设备36内的待装模具4a提前吊装到全自动换模小车的第二工位组件2a上备用；2、操作电控系统41，将全自动换模小车移动到图1所示的换模位置，第一工位组件2的过渡导轨体一20和过渡导轨体二38分别在双作用气缸一24和双作用气缸二24a活塞杆的推动下，绕转销一15和转销二15a旋转一定角度，当双作用气缸一24和双作用气缸二24a活塞杆运行至最大行程位置时，气缸停止运动，此时，双作用气缸一24和双作用气缸二24a的无杆腔气压缓慢释放，过渡导轨体一20和过渡导轨体二38因自重慢慢旋转，当过渡导轨体一20和过渡导轨体二38位于水平位置时，过渡导轨体一20和过渡导轨体二38前端的搭接板26与设备搭接板42接触，实现第一工位组件2与设备36的顺利搭接，同时接近开关一21和接近开关二21a将双作用气缸一24和双作用气缸二24a活塞杆的位置信号反馈给电控系统41； 3、电控系统41控制柔性推拉装置一31向设备36内部的待更换模具4移动，控制柔性推拉装置一31的前部挂钩一32与设备36内的待更换模具4前部的拉手一40连接，把待更换模具4从设备36里拉出来，通过过渡导轨组件一16和过渡导轨组件二30移动到调节导轨组件一11和调节导轨组件二9上后停止，双作用气缸一24和双作用气缸二24a的无杆腔缓慢通入气压，推动过渡导轨体一20和过渡导轨体二38慢慢绕转销一15和转销二15a旋转一定角度，当双作用气缸一24和双作用气缸二24a活塞杆运行至最大行程位置时，气缸停止运动，但此时气压并没有断开，气压可以防止由于过渡导轨组件一16与过渡导轨组件二30的自重反转，同时，接近开关一21和接近开关二21a同时被触发，将双作用气缸一24和双作用气缸二24a活塞杆的位置信号反馈给电控系统41；4、电控系统41控制车结构传动组件3运行，整个全自动换模小车沿着钢轨1移动，使第二工位组件2a至设备36的换模位置；5、重复以上第2步的动作，在双作用气缸三29和双作用气缸四29a的作用下，第二工位组件2a上的过渡导轨体三20a和过渡导轨体四38a缓慢放至水平，与设备搭接板42接触，实现第二工位组件2a与设备36的顺利搭接，接近开关三21b和接近开关四21c将双作用气缸三
29和双作用气缸四29a活塞杆的位置信号反馈给电控系统41；6、电控系统41根据接近开关三21b和接近开关四21c的开关信号，控制柔性推拉装置二31a将第二工位组件2a上的待装模具4a，沿着过渡导轨体三20a和过渡导轨体四38a，推到设备36内部的安装区域；7、重复以上第3步的动作；8、电控系统41根据以上步骤判断整个换模过程完成后，再将全自动换模小车移动到设备36的左侧或右侧，以不影响设备的操作位置为准；9、如果需重新换模，开始以上换模动作的循环。