金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法及編結(jié)裝置

1.一種金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法，其特征在于，a、定位：機械手(1)伸出，其手指(4)將已經(jīng)進入工位的毛坯棒料(8)夾?。籦、第一次成型：主彎鏈機構(gòu)拉動毛坯棒料(8)的兩端，使毛坯棒料(8)的兩端繞芯模彎曲成U形棒料(18)；c、第二次成型：左側(cè)彎鏈機構(gòu)推動U形棒料(18)的左端，使左端進一步繞芯模彎曲至與U形棒料(18)的底部(19)平行；d、第三次成型：右側(cè)彎鏈機構(gòu)推動U形棒料(18)的右端，同時使左側(cè)彎鏈機構(gòu)復(fù)位，使右端進一步繞芯模彎曲至與U形棒料(18)的底部(19)平行，并使U形棒料(18)的左右兩端相對，形成鏈環(huán)(20)，然后右側(cè)彎鏈機構(gòu)復(fù)位；e、取鏈環(huán)：芯模中的上芯模(6)與下芯模(7)相互上下分離，機械手(1)的手指(4)帶動鏈環(huán)(20)向上擺動，再向后退回，將鏈環(huán)(20)從芯模中取出；f、翻轉(zhuǎn)鏈環(huán)：上芯模(6)與下芯模(7)閉合，機械手(1)向下擺動，同時繞其軸線旋轉(zhuǎn)90°，使鏈環(huán)(20)成垂直狀，并使該鏈環(huán)(20)的開口方向與隔開一個的鏈環(huán)的開口方向相同，再向前送進，將鏈環(huán)(20)垂直送入閉合的芯模凹槽中，等待下一個毛坯棒料(8)送入；然后，g、回轉(zhuǎn)復(fù)位：機械手(1)的手指(4)松開，并退回，再反方向旋轉(zhuǎn)90°復(fù)位；完成一個工作循環(huán)。
2.一種金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，可以沿其軸線前進與后退的、還可以繞其軸線轉(zhuǎn)動的機械手(1)，在機械手(1)的端部有可以張開與閉合的手指(4)；可以上下分離與閉合的上芯模(6)與下芯模(7)；主彎鏈機構(gòu)，包括一滑塊(12)，在滑塊(12)上連接彎鏈主油缸(10)的活塞桿，及左彎鏈機構(gòu)中的左彎鏈油缸(14)與右彎鏈機構(gòu)中的右彎鏈油缸(11)，左彎鏈油缸(14)的活塞桿與L形左彎鏈杠桿(15)的中部連接，L形左彎鏈杠桿(15)的一端與設(shè)置于滑塊(12)上的銷軸(A)鉸接，另一端安裝左彎鏈滾輪(5)，右彎鏈油缸(11)的活塞桿與L形右彎鏈杠桿(9)的中部連接，L形右彎鏈杠桿(9)的一端同樣與銷軸(A)鉸接，另一端安裝右彎鏈滾輪(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，在滑塊(12)上分別設(shè)置用于限制左、右彎鏈油缸(14)、(11)的活塞桿的移動距離的傳感器(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，在機械手(1)上安裝可以帶動機械手(1)繞其軸線轉(zhuǎn)動的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)，在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)內(nèi)有翻轉(zhuǎn)油缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，在機械手(1)上有垂直于機械手(1)的軸線、并呈水平向的銷軸(17)，及可以驅(qū)動機械手(1)繞銷軸(17)轉(zhuǎn)動的擺動機構(gòu)(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，在機械手(1)上設(shè)置用于驅(qū)動機械手(1)前進與后退的油缸，及用于夾緊和松開其手指(4)的油缸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，用于驅(qū)動機械手(1)前進與后退的油缸與用于夾緊和松開其手指(4)的油缸為穿接油缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，左、右彎鏈滾輪(5)、(16)的圓周面上設(shè)置與鏈環(huán)毛坯棒料(8)的橫斷面形狀相吻合的弧形槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置，其特征在于，在上下芯模(6)、(7)上，沿閉合接合面對稱開有1/4圓弧槽，閉合后在芯模周圈形成一個半環(huán)槽，此1/4圓弧槽與毛坯棒料(8)的直徑相吻合。

金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法及編結(jié)裝置\n技術(shù)領(lǐng)域\n本發(fā)明涉及金屬加工技術(shù)，具體地說是一種圓環(huán)鏈的自動編結(jié)方法及編結(jié)裝置。\n背景技術(shù)\n目前，圓環(huán)鏈的生產(chǎn)主要采用手工操作、沖床沖壓成形編結(jié)。生產(chǎn)時，手工將毛坯棒料放入模腔，經(jīng)壓彎、掛環(huán)、再壓彎進行編結(jié)。這種方法的缺陷是：1.手工操作勞動強度大，工傷事故頻繁。2.毛坯棒料尺寸在彎曲變形部位徑向尺寸減小，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)有撕裂缺陷和趨勢，影響鏈環(huán)抗拉強度。3.接口縫隙不均勻，影響焊接質(zhì)量。4.接口端頭易產(chǎn)生錯位。5.受壓表面產(chǎn)生擠壓傷，影響表面質(zhì)量。\n發(fā)明內(nèi)容\n本發(fā)明的目的在于尋求一種金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法及編結(jié)裝置，將現(xiàn)有手工生產(chǎn)方式提升為自動化生產(chǎn)方式，有效解決了當今生產(chǎn)中工人勞動強度大，傷手事故頻繁的問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，并可使鏈條無限長地編結(jié)。\n按照本發(fā)明所提供的方案，金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法包括：a、定位：機械手伸出，其手指將已經(jīng)進入工位的毛坯棒料夾?。籦、第一次成型：主彎鏈機構(gòu)拉動毛坯棒料的兩端，使毛坯棒料的兩端繞芯模彎曲成U形棒料；c、第二次成型：左側(cè)彎鏈機構(gòu)推動U形棒料的左端，使左端進一步繞芯模彎曲至與U形棒料的底部平行；d、第三次成型：右側(cè)彎鏈機構(gòu)推動U形棒料的右端，同時使左側(cè)彎鏈機構(gòu)復(fù)位，使右端進一步繞芯模彎曲至與U形棒料的底部平行，并使U形棒料的左右兩端相對，形成鏈環(huán)，然后右側(cè)彎鏈機構(gòu)復(fù)位；e、取鏈環(huán)：芯模中的上芯模與下芯模相互上下分離，機械手的手指帶動鏈環(huán)向上擺動，再向后退回，將鏈環(huán)從芯模中取出；f、翻轉(zhuǎn)鏈環(huán)：上芯模與下芯模閉合，機械手向下擺動，同時繞其軸線旋轉(zhuǎn)90°，使鏈環(huán)成垂直狀，并使該鏈環(huán)的開口方向與隔開一個的鏈環(huán)的開口方向相同，再向前送進，將鏈環(huán)垂直送入閉合的芯模凹槽中，等待下一個毛坯棒料送入；然后，g、回轉(zhuǎn)復(fù)位：機械手的手指松開，并退回，再反方向旋轉(zhuǎn)90°復(fù)位；完成一個工作循環(huán)。\n這種金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)方法所用的編結(jié)裝置包括：可以沿其軸線前進與后退的、還可以繞其軸線轉(zhuǎn)動的機械手，在機械手的端部有可以張開與閉合的手指；可以上下分離與閉合的上芯模與下芯模；主彎鏈機構(gòu)，包括一滑塊，在滑塊上連接彎鏈主油缸的活塞桿，及左彎鏈機構(gòu)中的左彎鏈油缸與右彎鏈機構(gòu)中的右彎鏈油缸，左彎鏈油缸的活塞桿與L形左彎鏈杠桿的中部連接，L形左彎鏈杠桿的一端與設(shè)置于滑塊上的銷軸鉸接，另一端安裝左彎鏈滾輪，右彎鏈油缸的活塞桿與L形右彎鏈杠桿的中部連接，L形右彎鏈杠桿的一端同樣與銷軸鉸接，另一端安裝右彎鏈滾輪。\n在滑塊上分別設(shè)置用于限制左、右彎鏈油缸的活塞桿的移動距離的傳感器。在機械手上安裝可以帶動機械手繞其軸線轉(zhuǎn)動的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)有翻轉(zhuǎn)油缸。\n在機械手上有垂直于機械手的軸線、并呈水平向的銷軸，及可以驅(qū)動機械手繞銷軸轉(zhuǎn)動的擺動機構(gòu)。在機械手上設(shè)置用于驅(qū)動機械手前進與后退的油缸，及用于夾緊和松開其手指的油缸。用于驅(qū)動機械手前進與后退的油缸與用于夾緊和松開其手指的油缸為穿接油缸。\n左、右彎鏈滾輪的圓周面上設(shè)置與鏈環(huán)毛坯棒料的橫斷面形狀相吻合的弧形槽。在上下芯模上，沿閉合接合面對稱開有1/4圓弧槽，閉合后在芯模周圈形成一個半環(huán)槽，此1/4圓弧槽與毛坯棒料的直徑相吻合。\n本發(fā)明將現(xiàn)有手工生產(chǎn)方式提升為自動化生產(chǎn)方式，有效解決了當今生產(chǎn)中工人勞動強度大，傷手事故頻繁的問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，并可使鏈條無限長地編結(jié)。采用機、電、液一體化的方法將彎鏈機構(gòu)、機械手、芯模機構(gòu)有機結(jié)合，使彎鏈過程自動化實現(xiàn)。其工作原理是利用液壓傳遞動力，使彎鏈機構(gòu)、機械手、芯模機構(gòu)得到動作，各動作控制由位置開關(guān)傳遞信號給相關(guān)控制機構(gòu)。\n編結(jié)裝置主要由三部分組成，1.彎鏈機構(gòu)，包括主彎鏈機構(gòu)、左彎鏈機構(gòu)及右彎鏈機構(gòu)，彎鏈機構(gòu)由滑塊、彎鏈主油缸、左右彎鏈油缸及左右彎鏈滾輪、彎鏈杠桿等組成。彎鏈主油缸固定于機架，帶動一滑塊。左、右彎鏈油缸固定于滑塊，左、右彎鏈油缸的兩個活塞桿端各連接一彎鏈杠桿，彎鏈杠桿有呈三角形分布的三個鉸軸孔。其中一個孔共用銷軸A連接于滑塊。左、右彎鏈滾輪分別裝在兩個彎鏈杠桿上。左、右彎鏈滾輪的圓周面上設(shè)置與鏈環(huán)毛坯棒料的橫斷面形狀相吻合的弧形槽。2.機械手機構(gòu)，機械手裝有兩個手指，用于夾緊取放毛坯棒料。機械手主要由前進后退油缸、夾緊松開油缸、左右翻轉(zhuǎn)油缸、上下擺動油缸構(gòu)成。前進后退、夾緊松開油缸為穿接油缸，翻轉(zhuǎn)油缸與前進后退油缸呈十字布置，擺動油缸在前進后退油缸下部與之鉸接式相連。3.芯模機構(gòu)，芯模由活動和固定的上下芯模組成，有開閉功能，下芯模與機架連接。芯模按不同產(chǎn)品規(guī)格制作。上下芯模閉合后其模腔尺寸與鏈環(huán)內(nèi)部弧形尺寸吻合。開閉功能以實現(xiàn)取放毛坯棒料。所謂穿接油缸是指夾緊松開油缸的活塞桿穿過本發(fā)明可實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，生產(chǎn)效率高，減輕工人勞動強度，生產(chǎn)過程安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，表面質(zhì)量改善，形狀尺寸精度有保證，材料機械性能不受破壞。\n附圖說明\n圖1是本發(fā)明自動彎鏈裝置機構(gòu)簡圖。\n圖2彎鏈過程示意圖。\n圖2a是鏈環(huán)毛坯棒料就位待彎狀態(tài)。\n圖2b是第一步彎曲，將毛坯棒料彎曲成U形棒料。\n圖2c是第二步彎曲，將U形棒料的一端彎曲成半環(huán)形。\n圖2d是將U形棒料的另一端彎曲成半環(huán)形。使U形棒料彎成一個鏈環(huán)。\n圖3是彎鏈過程芯模位置圖。\n圖中a示圖是待彎鏈狀態(tài)，上下芯模閉合。b示圖是第一步彎曲，上下芯模閉合。c示圖是第二步彎曲，上下芯模閉合。d示圖是第三步彎曲，(已彎成鏈環(huán))上下芯模閉合。e示圖是在取出鏈環(huán)，上下芯模打開位置。f示圖是已取出鏈環(huán)，上下芯模閉合位置。g示圖是鏈環(huán)依x軸翻轉(zhuǎn)90°后進入下道連接工位，上下芯模閉合位置。\n圖4是彎鏈輪各工位示意圖。\n圖中I為工位一，是毛坯棒料8待彎狀態(tài)時，彎鏈滾輪的位置；II為工位二，是毛坯棒料8彎成U形棒料18時，彎鏈滾輪位置；III為工位三，是U形棒料18的一端彎成半圓環(huán)時，彎鏈滾輪的位置；IV為工位四，是U形棒料18的另一端彎成半圓環(huán)，形成鏈環(huán)20時，彎鏈滾輪的位置。\n具體實施方式\n金屬圓環(huán)鏈自動編結(jié)裝置如圖1所示：由三部分組成，1.機械手機構(gòu)，2.彎鏈機構(gòu)，3.芯模機構(gòu)。機械手機構(gòu)中，機械手可前進和后退。其動作由用于驅(qū)動機械手1前進與后退的油缸完成。機械手1前進是去夾住或送進毛坯棒料8，后退是將鏈環(huán)20取回待翻轉(zhuǎn)。機械手1的手指4可張開和閉合。其動作由油缸完成。機械手1伸出到位，其手指4張開再閉合，夾住毛坯棒料8，使毛坯棒料8在彎曲過程中穩(wěn)定在其位置。\n機械手1可左右翻轉(zhuǎn)90°。其動作由翻轉(zhuǎn)機構(gòu)2中的翻轉(zhuǎn)油缸完成。在鏈環(huán)彎成后，機械手1將夾住的鏈環(huán)20從芯模上取回，左或右翻轉(zhuǎn)90°。\n機械手1可上下擺動。其動作由與串聯(lián)油缸鉸接的擺動油缸3完成。鏈環(huán)20彎成后，上芯模6打開，機械手1繞其銷軸17向上擺動，將夾住的鏈環(huán)20從芯模上取回，向下擺動，翻轉(zhuǎn)90°后再送至下一工位。\n在彎鏈過程中，用于驅(qū)動機械手1前進與后退的油缸對夾住的U形棒料18的底部19給一個頂緊力。此力對U形棒料18的底部19在彎曲過程中的拱起變形進行控制。\n機械手機構(gòu)與機架鉸接式連接。\n在自動彎鏈裝置中，彎鏈機構(gòu)由左、右彎鏈滾輪5、16，左右彎鏈杠桿15、9，彎鏈主油缸10、左右彎鏈油缸14、11，滑塊12、傳感器13等組成。\n在彎鏈機構(gòu)中，彎鏈主油缸10與機架固定連接，彎鏈主油缸10的活塞桿與滑塊12固定連接?；瑝K12可直線運動。左右彎鏈滾輪5、16在滑塊12運動中先將毛坯棒料8依芯模彎曲成U形棒料18。\n有左、右彎鏈油缸14、11與滑塊12固定連接，其活塞桿分別連接L形左右彎鏈杠桿15、9，左右彎鏈滾輪5、16分別安裝于L形左右彎鏈杠桿15、9的一端。左、右彎鏈油缸14、11分先、后運動，分別帶動左右彎鏈滾輪5、16，將已經(jīng)彎曲的U形棒料18的兩端頭分別彎成環(huán)形的鏈環(huán)20。\n左、右彎鏈杠桿15、9上分別有呈三角形分布的三個鉸軸孔，其內(nèi)側(cè)軸孔共用銷軸A鉸接于滑塊12上。當左彎鏈油缸14或右彎鏈油缸11運動時，其活塞桿分別推動左彎鏈杠桿15或右彎鏈杠桿9，左彎鏈杠桿15或右彎鏈杠桿9繞銷軸A擺動，使左彎鏈滾輪5或右彎鏈滾輪16在左彎鏈杠桿15或右彎鏈杠桿9擺動中，將毛坯棒料8進一步彎成環(huán)形的鏈環(huán)。左彎鏈油缸14與左彎鏈杠桿15及右彎鏈油缸11與右彎鏈杠桿9之間為活動連接。\n在左、右彎鏈杠桿15、9上分別安裝有一個彎鏈滾輪5、16，彎鏈滾輪5、16的圓周面開有一個與毛坯棒料8的直徑吻合的弧形槽。在彎環(huán)過程中，毛坯棒料8沿芯模在彎鏈滾輪的弧形槽內(nèi)變形。\n在自動彎鏈裝置中，有一種按產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計的芯模，芯模由上芯模6與下芯模7組成。上芯模6由一個油缸控制，可上下運動。彎鏈時，上下芯模6、7閉合，取鏈時上下芯模6、7打開。上下芯模6、7上，沿閉合接合面對稱開有1/4圓弧槽，閉合后在芯模周圈形成一個半環(huán)槽，此弧槽與U形棒料18的直徑相吻合。\n金屬圓環(huán)鏈的自動編結(jié)方法如圖2、3、4所示。\n第一步，冷態(tài)或熱態(tài)的圓環(huán)鏈毛坯棒料8自動送入工位(圖2a)，機械手1伸出，其手指4張開夾住毛坯棒料8的中部。彎鏈主油缸10動作(圖2b)，使滑塊12運動，再帶動兩個彎鏈滾輪5、16移動，拉動毛坯棒料8的兩端，迫使毛坯棒料8在芯模上彎成U形棒料18。\n第二步，左彎鏈油缸14動作，其活塞桿推出(圖2c)，使左彎鏈杠桿15擺動，左彎鏈滾輪5隨之擺動，向內(nèi)滾軋U形棒料18的端部，將U形棒料18的一端沿芯模模腔進一步彎曲至與U形棒料18的直線狀底部19平行到位后。\n第三步，右彎鏈油缸11動作，帶動右彎鏈杠桿9擺動(圖2d)，同時左彎鏈油缸14復(fù)位，通過左彎鏈杠桿15帶動左彎鏈滾輪5退回右彎鏈滾輪16隨之擺動向內(nèi)滾軋U形棒料18的另一端。將U形棒料18的另一端沿芯模模腔彎曲至與U形棒料18的底部19平行，并使該端與第二步中已經(jīng)彎彎曲到位的那一端相對接觸，形成鏈環(huán)20。\n第四步，上芯模6在其油缸的帶動下向上移動，使上下芯模相互分離，機械手1的手指4夾住已經(jīng)彎成的鏈環(huán)20先向上擺動(圖3e)，再向后退回，將鏈環(huán)20從芯模中取出(圖3f)。\n第五步，上芯模6向下移動，與下芯模7閉合。機械手1向下擺動，并翻轉(zhuǎn)90°，再向前送進，將鏈環(huán)20垂直送入閉合的芯模凹槽中，等待下一個毛坯棒料8的送入，完成一個工作循環(huán)。\n在彎鏈過程中，其芯模工作位置如圖3所示。\n圖3a為上下芯模6、7閉合狀態(tài)，毛坯棒料8進入工位，送進上一次彎好的鏈環(huán)20。圖3b為上下芯模閉合，將毛坯棒料8彎成U形棒料18。圖3c為上下芯模6、7閉合，將U形棒料18的一端彎成半圓環(huán)。圖3d為上下芯模6、7閉合，將U形棒料18的另一端彎成半圓環(huán)，合成一完整的鏈環(huán)20。圖3e為上下芯模6、7打開，將彎好的鏈環(huán)20從下芯模7上取出。圖3f為鏈環(huán)20取出，上下芯模6、7閉合。圖3g為上下芯模6、7閉合，彎好的鏈環(huán)20送入再編結(jié)工位，等待下一節(jié)鏈環(huán)20的編結(jié)。\n在自動編結(jié)鏈環(huán)方法實施例中，各工作過程彎鏈滾輪工位見圖4。圖4中，工位一是待彎毛坯棒料8進入工位時，左、右彎鏈滾輪5、16所在的位置。工位二是毛坯棒料8沿芯模被彎曲成U形棒料18時，左、右彎鏈滾輪5、16所在的位置。工位三是U形棒料18的左端彎曲成形時，左彎鏈滾輪5所在的位置。工位四是U形棒料18的右端彎曲成形后，右彎鏈滾輪16所在的位置。圖中箭頭所指的是彎鏈滾輪的運動方向。