快换装置（精选5篇）
快换装置 篇1
0前言
凸模、凹模都属于冲压模具中的易损零件,尤其是对于形状复杂、局部薄弱的小型凸、凹模,生产中经常需要维修、更换[1]。传统冲压生产中,凸模多采用压入式带肩结构,当凸模发生磨损或断裂需更换时,往往需要将模具从压力机上卸下并拆开,费时费力,增加了工人的劳动强度,降低了生产效率,甚至造成停产等严重后果。
因此,如何在保证模具零件连接可靠、模具正常工作的前提下,从结构上实现方便、快捷拆装,对于提高冲压生产效率、保证正常生产具有非常重要的意义。快换凸模指用简单工具即可实现快速拆装和更换的凸模。对于批量生产的冲压成形而言,若能采用快换结构,其实际意义和产生的效益是非常显著的。
1常用冲压凸模结构形式及拆卸方法
目前冲压生产中常用的凸模结构形式及连接方式主要有阶梯式(压入式带肩凸模)的台肩固定和直筒式的铆接固定[2],如图1所示,尤其以压入式带肩凸模应用最多。当凸模磨损或断裂时,需把模具从压力机上卸下并拆开上模各装配部件, 费时费力。虽然目前也有一些快换式结构,如球锁式快换凸模、螺栓紧固式快换凸模[3]等,但都存在一些缺陷,如球锁式快换凸模结构太复杂;螺栓紧固式快换凸模对于尺寸较小凸模(一般在25mm以上)不太适用,等。
1.模柄 2.防转销 3.压入式带肩凸模 4.直通式凸模 5.导正销 6.挡料销
2实现快速换修的凸模装置
2.1结构设计及实施方式
本文设计了一种快换冲头冲压模具装置。具体创新点在于凸模的结构及固定方式不同于传统的通过台肩固定的阶梯式凸模或采用铆接固定的直通式凸模,而是在凸模的侧面上开设矩形挂槽[4],凸模的固定端为直筒形不需加工台肩,凸模结构如图2所示。凸模在固定板上装配后,其矩形槽正好处于凸模固定板底面,通过垫圈和螺钉即可将凸模固定在固定板上。
为使该快换凸模装置具有通用性,即不仅适用于刚性卸料方式的单工序模和连续模(开模后凸模固定板下无其他接触的模具零件,如图1所示),也适用于当开模后凸模固定板下有其他相关零件,如图3所示的倒装复合模结构中,凸模固定板下安装有凹模,导致凸模拆装时螺钉的操作空间受到限制。
1.快换冲头 2.垫圈 3.紧固螺钉 4.挂钩 5.凹模6. 卸料板 7. 凸模固定板 8. 上垫板 9. 上模座10.直通凸模 11.阶梯凸模
为解决此问题,设计时上模有关模具零件的连接固定方式不同于常规的螺钉连接,而是借助于挂钩将拆装时需分开的模具零件(如凹模或卸料板、止挡板等,具体依模具结构不同而异) 与其他零件进行连接。在图3的复合模结构中,上模座板、上垫板和凸模固定板通过螺钉连接,凹模和上述三者通过挂钩进行连接。挂钩结构如图4所示。
挂钩的数量视模具大小而定,一般可横向、纵向各设置2~4个。当凸模需要修配更换时,只需在模具合模状态下将挂钩块侧边的螺钉松开,上模回程后凹模或卸料板、止挡板等零件留在下模部分,将凸模侧边的螺钉拧开后取出垫圈,即可将凸模从固定板中拉出,从而实现冲头的快速更换与修配。
若上模部分凸模固定板下没有安装别的模具零件则可省掉挂钩块,采用传统的螺销钉实现上模有关模具零件的连接与定位。
此装置可实现模具不下机台情况下凸模的快速修配、更换作业,从而解决因易损凸模的经常更换而造成的工作强度增加、生产效率降低甚至临时停产而造成经济损失。
2.2有关设计参数
快换凸模装置设计中,应注意垫圈高度和凸模上所开槽口高度要适应,装配后达到0.1mm左右的间隙即可,槽的宽度视凸模大小而定,一般2mm~5mm左右。若凸模直径较大,为保证装配的可靠性,可在凸模两侧对称开槽。挂钩中间所开槽的高度和宽度尺寸要和相应凸模固定板及凹模上的槽尺寸相对应,装配后达到0.1mm左右的间隙即可,挂钩数量视模具大小一般可横向纵向各设置2~4个。
3结语
本文所设计的快换凸模装置,在维修及更换凸模时,不必拆卸固定板及模座等零件,模具制造简单,安装和更换方便,模具工作可靠。采用该结构的凸模既可保证冲压制品质量,又降低劳动强度和模具生产成本,提高生产效率。尤其适用于凸模形状复杂、局部薄弱、需要经常维修、更换的冲压场合,具有很好的应用前景。
滑移装载机工作属具的快换装置 篇2
1.工作属具快换接口
美国SAE J2513标准对滑移装载机工作属具快换接口尺寸进行了规定,从而使各个厂家生产的工作属具可以互换。该标准已被世界各国生产滑移装载机的厂家所认可,在生产滑移装载机和工作属具时,都使用该标准,图1所示为滑移装载机所用工作属具应配置快换装置接口的标准尺寸。
从标准中可以看出,铲斗或其他工作属具上应设置矩形槽。该矩形槽的下面开有2个缺口,用于工作属具与快换装置的定位锁紧销配合。图2为应用该标准生产的快换铲斗实例。
2.快换装置基本要求
为使快换装置能够顺利更换,工作属具的接口要按统一标准制作。快换装置应与工作属具贴合紧密,以避免作业时产生松旷现象。锁紧机构要锁紧牢固,并设有位置保持装置,以确保在各种载荷(特别是振动载荷)下工作属具不会脱落。锁紧机构扳手的作用力不能过大,且扳手的空间和位置要合适,不能被工作属具或动臂所阻碍,以使操作者能够轻松扳动。当操纵滑移装载机动臂将快换装置与工作属具接合或脱离时,操作者的手臂要能接近锁紧机构扳手,以便顺利完成锁紧或解锁动作。
3.快换装置工作原理
柳工设计人员为某款滑移装载机设计的快换装置,主要由承力装置、锁紧装置、保持装置和辅助装置等组成。
(1)承力装置
承力装置主要由铲斗1、上挡板2、下挡板3、快换架4等组成,如图3所示。在铲斗1的背面焊接有上挡板2和下挡板3,从而构成槽形结构。快换架体4安装在滑移装载机动臂上,快换架体4的上、下面可与槽形结构的上挡板2和下挡板3配合。上挡板2和下挡板3与铲斗1的底面成一定角度,可使快换架体4像契块一样紧密地契合在上挡板2和下挡板3中,使滑移装载机动臂输出的动力,通过快换架体4、上挡板2和下挡板3传递至铲斗1上。
(2)锁紧装置
锁紧装置主要由锁紧销1、导向筒2、扳手3和锁紧弹簧4等组成,如图4所示。图4所示位置为锁紧装置处于锁紧状态。焊接在铲斗上的下挡板处开有锁止缺口,该锁止缺口可使锁紧装置的锁紧销1锁定。快换架体上焊有导向筒2,锁紧销1可以在导向筒2滑动,锁紧销1与扳手3连接,操纵扳手3,可实现锁紧销1上、下运动。
向下扳动扳手3时,锁紧销1从导向筒2中伸到下档板的锁止缺口内,锁紧弹簧5可使锁紧销1保持在锁紧状态。
向上扳动扳手3时,锁紧销1缩回到导向筒2内,锁紧销1从下档板的锁止缺口内脱离。此时滑移装载机司机操纵动臂和转斗手柄,就可使快换架体从槽形结构的上、下挡板中脱离,将铲斗拆下。
扳手3可采用人力操纵、电驱动或液压驱动方式实现上、下移动。基于成本和可靠性的考虑,目前通常采用人力操纵。
(3)保持装置
保持装置由蝶形弹簧5、扳手座6和限位板7组成,蝶形弹簧5安装在扳手座6上,蝶形弹簧5的作用是在扳手3上施加摩擦力。上扳扳手3,使锁紧机构处于收回状态时,扳手3在摩擦力的作用下保持不动,以免锁紧销1在重力作用下伸出,导致快换机构无法与铲斗脱离。
1.铲斗2.上挡板3.下挡板4.快换架体5.锁紧销
限位板7的作用是当锁紧机构处于锁紧状态时,防止在外界载荷下锁紧销1缩回。当给滑移装载机换上工况恶劣的工作属具(如将铲斗更换成破碎锤进行破碎作业)时,限位板7尤为重要。
1.锁紧销2.导向筒3.扳手4.锁紧弹簧5.蝶形弹簧6.扳手座7.限位板8.黄油嘴9.橡胶板10.盖板
(4)辅助装置
工业机器人快换装置的安装与调试 篇3
工业机器人将人类从繁重单一的劳动中解放出来,能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动,实现生产的自动化,避免工伤事故和提高生产效率。常用于焊接、喷漆、上下料和搬运,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,代替人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中的工作。
目前工业机器人主要应用于制造业,特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、金属加工以及金属制品业等。随着生产的发展,机器人功能和性能不断改善和提高,机器人的应用领域日益扩大,其应用范围已不限于制造业,还用于农业、林业、交通运输业、原子能工业、医疗、福利事业、海洋和太空的开发事业中。
2 末端操作器
工业机器人的手部也叫末端操作器,它是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。
机器人的作业能力和作业效率依赖于机器人操作器作业能力大小,提高机器人操作器的作业能力和作业效率方法有:设计新型操作器,提高其适应能力、通用性和灵活程度;为机器人配置工具库,工具库中存放机器人作业需要的操作器,设计相关的操作器自动更换系统。在操作器自动换接系统的支持下,根据工作需自动更换、使用工具库中各种操作器来完成各种作业任务。
3 操作器自动换接系统和工业机器人快换装置
操作器的自动换接系统,能够将不同的末端操作器连接在工业机器人上,保证其工作的稳定性。操作器的换接过程相当于机器人的装配作业,是个复杂的几何和力学过程。
根据工业机器人常用作业分析,目前工业机器人的末端操作器能进行的操作有抓取、焊接、打磨。而此类操作器所需的位姿可以由工业机器人完成,剩余动作可由机器人提供触发的信号。在快换装置上提供必要的气路和电路,完成不同末端操作器的使用。
选用的快换装置,由主盘和工具盘组成,如图1。主盘安装在工业机器人手腕上,工具盘与末端操作器连接。通过气动形式形成连接,内部结构较为复杂,分别有弹簧、钢球,保证连接精度以及密封性。主盘上有不同的气口,分别为释放口,夹紧口,排气口和检测口,给不同气口通气,可发生相应的动作。主盘和工具盘上还有为末端操作器提供气压的气路口以及电路连接的端口。
连接前处于释放状态,释放口供气,产生的推力使活塞杆处于下压状态。钢球收于内侧。需夹紧时,向夹紧口供气,主盘内活塞拉力和内部弹簧使活塞杆回拉,并由钢球将工具侧定位夹紧套按压在着座面上。如图2所示。排气口在必要时,可进行气体的排放,冲刷结合面。而检测口,则与压力开关相接,检测快换装置的连接情况。
4 快换装置的安装设计
设计工具盘的支架时,考虑两方面:一是工具盘与末端操作器的连接;二是工具盘在支架上的定位,考虑其定位稳定性和可靠性,有足够的承载和夹持力。选择常用的气爪和电机作为末端操作器。需要对两种末端操作器与工具盘组装并设计相应的支架。装配如图3所示。在装配中,做好定位,分别在支架和工具盘连接件上设计相应的凹槽与凸台。
除了相应的工装设计外,还需对其气路、电路进行设计和连接。
根据气路动作的触发信号,选用电磁阀。电磁阀的信号来自于工业机器人的控制器,将此类I/O信号写入示教器中,进行后续程序编辑的变量。其中输入信号有:压力开关、气爪上的磁性开关。输出信号有:4个电磁阀位置信号,电机触发信号,如图4。
连接后,气路和电路运行良好,如图5,可进行相应的机器人程序调试运行。
5 结论
工具盘支架具有较好的定位,能正确对接主盘,经过线路连接和工业机器人运动程序的编辑,快速更换装置能快速有效更换末端操作器,提高工业机器人作业的柔性,为工业机器人在不同作业的应用提供了有利条件。
参考文献
[1]谭定忠,王启明等.机器人末端操作器自动更换技术研究[J].机械与电子,2004(03).
德国BILZ快换系统 篇4
快换系统的优点
●可快速更换而无需辅助工具, 通过接杆很短的接入和取出移动就能在几秒内迅速换刀
●提供各类接柄, 适合所有类型机床的需要
●能确保扭矩传递
●可广泛应用于钻孔、攻丝、铰孔等
●可带安全扭矩过载保护和长度补偿, 内冷却或外冷却
BILZ产品的性能及应用范围
●用于钻孔、铰孔、沉孔和攻丝的快换转钻夹头和接杆
该双钢珠夹紧系统保证了确切的扭矩传递和夹头中接杆无间隙的配合。使用该快换系统在钻床和摇臂钻以及数控钻床上, 装夹一次工件能够执行相同的工步。该接杆可以快速更换而无需辅助工具, 并且在撞入夹头时会自动联锁。通过轴向移动换挡套筒将接杆松开。
通过接杆的装入和取出移动就能在几秒内迅速换刀。该快换系统不仅能应用于立式或卧式机床, 也能应用于右转和左转场合。能根据需要提供内通冷却液的SBK夹头和接杆。在特殊型式中快换系统也能与专机联接达到全自动换刀。
●用在摇臂钻床和攻丝机床上的攻丝夹头
使用双重夹紧技术能确保丝锥圆柱柄和方头同时牢固和可靠地夹紧。大的夹紧范围是该项用正方形扳手操作的夹紧技术的另一优点。可调节的安全离合器进一步防止了可能的刀具折断。由于脱开后剩余的扭矩微乎其微, 离合器几乎不会产生磨损。在回刀时丝锥被强制带出。
机床主轴和工件轴之间的可能的轴向偏差将通过一滚珠轴承支承的浮动装置进行补偿。压力和拉力的长度补偿防止了在螺纹走螺距不精确地进给时, 例如手动进给时的丝锥扭断。它是在零位定位的, 所以该攻丝夹头能够同样地应用于手动或者自动进给的机床。
●攻较大螺纹的丝锥夹头和接杆
该攻丝夹头应用于发动机生产、蜗轮机生产和反应堆建造中的机械或者数控机床上。该快换接杆能通过插入夹头中的快换装置而自动锁定。压缩和拉伸长度补偿以及可调式安全离合器在最差的使用条件下也能保证严密的螺纹公差。
通过可换式刀柄能使攻丝夹头满足配合各类机床要求。除了用单根丝锥攻丝外, 使用该系统也能用成套丝锥攻丝。在使用成套丝锥时不能在粗切螺纹中出现精加工丝锥。在用WFSL夹头工作时, 在粗加工螺纹中用手旋入带接杆的精加工丝锥, 通过推上接杆上的夹头在带转速下自动离合并且随后攻精加工螺纹。也能够提供带内冷型式的攻丝夹头和接杆。
●夹持切削丝锥和挤压丝锥的快换接杆
通过与BILZ快换夹头联接使用快换接杆能缩短刀具更换时间, 并且能降低专用机床和自动线上代价很高的停机时间。对于不同的使用场合能提供不同功能的接杆。在使用标准接杆时, 由快夹装置夹持的丝锥其扭矩传递是通过方柄进行的。不同柄尺寸的丝锥要求不同的接杆。
需机外预调可使用带长度调节的快换杆。使用带可调式安全离合器的接杆可避免丝锥的扭断。在加工有干涉工件时可以使用加长的接杆。其他接杆如带弹簧夹头的、扩展 (尽) 夹紧范围的、用于外螺纹的板牙夹头或者小直径接杆补充了该BILZ系列。
●WFLC与WFLK系列快换夹头
BILZ带有的伸缩攻丝系统WFLC和WFLK为普通机床和数控机床使用所设计。
新的设计观念使滚珠不对称排列, 结果使其具有最优化的承受压力, 因此使得长度补偿优于早先的系统, 当结合最初的高强度切削压力和最困难的切削条件下, 也能保证其精确度和有效性。
长度补偿是不受冷却液压力影响的, WFLC K的设计使其能承受的内冷却压力可达到5 MPa。此丝锥快换夹头简单有效且不影响夹持系统。
一种钻床快换夹具的设计 篇5
在钻床的刀具装夹方式中, 一般都采用钻床主轴内锥孔与刀柄 (或过渡套) 的外锥面相配合的结构。在更换刀具时, 需要先将楔铁插入钻床主轴上的拆卸孔里, 再用榔头敲击楔铁方可拆下刀具。当加工一个具有多种规格孔的零件时, 频繁地更换刀具将会伴随整个加工过程。而且使用榔头敲击楔铁更换刀具的方式既费时费力又产生噪音。为了提高工作效率, 降低劳动强度, 我们对传统的钻床刀具装夹方式进行了改进, 设计了一种钻床快换夹具。
2 快换夹具的结构分析
快换夹具的结构如图1所示。
(1) 快换夹具的组装:将加工好的零件进行串装, 先将两个钢珠5装入快换主体2上的两个球窝里, 再把锁紧套4从快换主体2的锥柄处向下套入到位, 最后把弹簧挡圈3装入到快换主体2上的弹簧挡圈槽内。将串装好的快换主体装入到钻床的主轴锥孔内。最后再将串装好的快换杆装入快换主体上。当快换夹具中的零部件装到位后, 就可以开启钻床上的主轴进行零件加工。
1.钻床主轴2.快换主体3.弹簧挡圈4.锁紧套5.钢珠6.快换杆7.钻夹头8.刀具
(2) 快换杆的种类:根据所用刀具的刀柄结构和刀具的规格大小, 我们设计出了三种结构的快换杆。图1中的快换杆6是装钻夹头时所用, 快换杆的下端为圆锥形, 锥面与钻夹头上的内锥孔相紧密配合, 钻夹头夹持刀具。图2中的快换杆用于装夹直柄刀具。先在砂轮机上将刀具的刀柄处磨一个小平面, 再将刀具柄部插入快换杆的装夹孔中 (刀具装入时刀柄上的小平面正对快换杆上的顶丝孔) , 紧固顶丝, 防止刀具在使用过程中旋转。图3中的快换杆用于装锥柄刀具时所用。刀具的锥柄与快换杆上的内锥孔紧密配合。
3 使用方法
如图1, 先将装在钻床主轴中的快换主体2串装件中的锁紧套4向上推至弹簧挡圈3限位处, 这时两个钢珠5就会从快换主体2上的两个球窝里向外滚出一定距离, 但不会从快换主体2中掉下。再将串装好刀具的快换杆6上端插入快换主体2的内孔中, 转动快换杆的同时将锁紧套4向下轻压, 使两个钢珠5压入两个球窝里, 同时也与快换杆6上的锁紧槽紧密配合。这时, 锁紧套4靠自重就会使两个钢珠5固定住快换杆6。当更换快换杆时, 一手扶住快换杆, 一手将锁紧套4向上推至弹簧挡圈3限位处, 这时钢珠就会松开快换杆, 快换杆靠自重就会从快换主体2的内孔中自动掉下, 然后再将另一个快换杆组件装入快换主体中。
我们可以多加工一些快换杆, 使操作工提前把常用的刀具与快换杆串装好, 在使用过程中只需更换快换杆组件即可。
4 结语