一种快速换模装置的制作方法

本发明涉及换模装置技术领域，特别涉及一种快速更换压力机模架的装置。

背景技术：

压力机是用于对坯件进行压力加工的机床，通过对坯件施加压力使其产生变形和断裂从而得到所需零件，压力机具有高效性和实用性，在制造业中有着不可替代的作用，但冲压零部件时，模架很容易受到损坏，冲压一段时间后需要对上模架和下模架间的模芯进行更换。

现有技术中，公开了专利名称为“一种压力机换模装置”的中国发明专利，其专利申请日为2013.11.29，申请号为201310638731.4，授权公告日为2015.11.25，授权公告号为cn103737960b，该换模装置包括设置于压力机工作台内的升降导轨、用于驱动升降导轨上升或下降的驱动装置和换模小车，换模小车的车辆配合设置于小车导轨内，换模小车可沿小车导轨在第一位置和第二位置间移动，小车位于第一位置时，对压力机进行换模，小车位于第二位置时，向换模小车装卸模具，此设计，每个压力机上都需要安装升降导轨和驱动装置，导致压力机结构更加复杂，对不同的压力机进行换模时，需要独立的换模装置对各个压力机进行换模，造成资源的浪费，通过换模小车运动至不同位置实现换模和卸下模具2个动作，换模效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，解决无法通过一个装置实现不同压力机下换模的技术问题，提供一种快速换模装置，实现不同压力机工作台下模架的更换，自动化程度高，换模效率高。

本发明的目的是这样实现的：一种快速换模装置，包括换模小车和换模平台，所述换模小车包括用来放置模架的车架，所述车架底部设有滚轮，车架内设有驱动机构，所述驱动机构驱动换模小车在与滚轮配合的轨道上行走，所述换模平台包括呈矩形布置的4个立柱一、传输装置和用于提升上模架的提升装置，平行于小车移动方向的2个立柱一上均连接有传输装置，传输装置可在横纵方向上移动，所述传输装置可移动至不同的压力机工作台前传输模架，所述换模小车的两端均设有用于放置模架的模架库，模架库与换模小车的移动方向垂直，所述小车轨道延伸至压力机前侧。

本发明工作时，根据需要将传输装置运输至需要更换模架的压力机工作台前，传输装置将压力机工作台上的模架运输至换模小车上，当换模小车正对模架库时，旧的模架被拉至一个模架库上，新的模架从另一个模架库上被推送至换模小车上，换模小车移动至压力机工作台前侧，将新的模架更换到压力机内，换模小车反向移动，换模小车正对模架库，旧的模架被推送到换模小车上，传输装置向上移动，提升装置带动上模架上移，在传输装置上放置新的模芯，工作人员更换上下模架间的旧模芯，更换完模芯后，提升装置带动上模架下移，直至上模架与下模架完全配合时，将提升装置与上模架松开，换模结束；本发明通过传输装置的设置可根据实际需要完成不同压力机工作台中模架的传输，换模小车可自动移动运输模架，自动化程度高，提高换模效率，模架库的设置实现新模架的更换，节约模芯更换的时间，进一步提高换模效率；本发明可应用于压力机内模架的更换工作中。

为了实现传输装置的横纵向移动，所述传输装置包括横向设置在立柱一上的水平支撑座一端和若干可折弯的关节臂，所述水平支撑座另一端往立柱一朝外的方向延伸，水平支撑座前侧设有两排相互平行的上下方向的水平导轨一，所述水平导轨一可滑动地连接水平滑动座一一端，水平滑动座一的另一端设置在竖直支撑座后侧，所述竖直支撑座与水平支撑座垂直，竖直支撑座前侧设有两排相互平行的垂直方向的竖直导轨，所述竖直导轨上可滑动地连接竖直滑动座一端，竖直滑动座另一端设有臂支撑座，所述竖直支撑座固连升降液压缸的固定端，升降液压缸的升降杆与臂支撑座固连，所述臂支撑座上设有上下相互平行的上连接座和下连接座，所述上连接座和下连接座之间的首端的关节臂端部对应设有上支座和下支座，所述上支座和下支座之间固定有支撑管，所述下支座的下侧固连有下轴，所述下连接座与下轴之间通过圆锥滚子轴承一连接，下连接座的下侧固定设有下法兰，所述下法兰上侧设有用于抵靠圆锥滚子轴承一外圈的凸台一；所述上支座上侧固定有与下轴同轴心的上轴，上轴与上连接座之间通过圆锥滚子轴承二连接，上连接座上侧固定设有上法兰，上法兰下侧设有抵靠圆锥滚子轴承二外圈的凸台二，上轴向上贯穿上法兰，上法兰与上轴之间可转动地连接有推力球轴承，末端关节臂的上侧设有运输板；此设计中，实现传输装置的横纵向移动，使运输板可移动至不同的压力机工作台上传输模架，可将模架自动传输至换模小车上，换模小车置于模架库间时，松开上模架和下模架，折弯关节臂使上轴和下轴转动以实现各个关节臂的折叠，关节臂的折弯带动运输板的折弯，使得运输板上的新模芯至于上模架的下侧，，通过传输装置的设置完成模架的一次性传输，提高换模效率。

为了实现竖直支撑座的水平移动，所述传输装置还包括水平滑动座二，所述水平滑动座二包括水平部和竖直部，所述水平支撑座上开有容纳槽，所述水平支撑座的容纳槽内设有至少2个直线驱动器，相邻直线驱动器间，一个直线驱动器的驱动端通过水平滑动座的竖直部与另一个直线驱动器的固定端固连，所述水平支撑座的内壁上固连有两排相互平行的水平方向的水平导轨二，水平支撑座的水平部与水平导轨二可滑动地连接，首端的直线驱动器的固定端固连在水平支撑座上，首端的直线驱动器紧靠水平支撑座另一端，最末端的直线驱动器的驱动端与竖直支撑座固连；首端的直线驱动器的伸出端在前后方向上与压力机工作台对应；此设计实现竖直支撑座的水平移动，使运输板运动至不同压力机工作台前，实现不同压力机中模架的更换。

为了进一步提高竖直滑动座运动的可靠性，所述竖直支撑座的上部和下部分别设有上限位板和下限位板，竖直滑动座被限制在上限位板和下限位板间滑动。

为了进一步提高水平支撑座的结构强度，所述传输装置还包括至少一个用来支撑水平支撑座的立柱二，立柱二与水平支撑座固定连接；所述运输板上排布有若干用来吸住模架底侧的真空吸盘，所述真空吸盘通过气路产生真空实现对模架的吸附；真空吸盘的设置使得模架被吸附在运输板上，防止模架在运输板上的串动，提高运输板传输模架的稳定性。

为了实现换模小车的自动移动和刹车，所述车架上侧设有左右平行的模架导轨一，所述模架导轨一之间垂直设有两排平行的轴承滚轮，所述车架内还设有刹车机构、模架推拉机构、模架定位机构和模架升降机构；所述驱动机构包括减速机一，所述减速机一的输出端设有链轮一，所述小车底部的滚轮上同轴连接有链轮二，所述链轮一和链轮二通过链条一传动连接；所述刹车机构包括安装在滚轮轴上的摩擦辊，所述摩擦辊的外周固定设有刹车气缸，所述刹车气缸的活塞杆末端设有刹车时用于抱紧摩擦辊的刹车块；所述模架推拉机构用于将模架从压力机工作台沿模架导轨一拉入小车或从小车推送至压力机工作台，所述模架推拉机构包括通过减速机二驱动的链轮链条机构，所述链轮链条机构的链条二平行设置在模架导轨一之间，所述链条二上固定有移动架一，所述移动架一的下侧配合设有滑轨，所述移动架一上还设有便于牵引模架的钩子一；所述模架定位机构包括用于定位模架在换模小车上位置的可升降的限位柱，所述限位柱底部通过升降气缸控制升降，所述车架上还设有用于限制模架在模架导轨一上极限位置的挡板；所述模架升降机构沿两侧模架导轨一方向前后左右对应设有四组，所述模架导轨一与模架升降机构对应的位置设有断开段，所述模架升降机构包括与模架导轨一的断开段锲合的升降台，所述升降台底部设有升降液缸，所述升降台被升降液缸顶起时正好与模架导轨一平齐以便于模架沿模架导轨一移动，所述升降台下降时，模架随升降台下降使模架底平面正好与车架上的轴承滚轮接触以便于模架侧向移出换模小车；此设计中，驱动机构的设置实现换模小车的自动运动，刹车机构的设置便于换模小车的准确停车，模架推拉机构的设置便于将模架移入或移出换模小车，模架定位机构的设置可防止换模小车运动时，模架在换模小车上串动；模架升降机构的设置便于调节模架在换模小车上的高度，正常情况下，升降液缸将升降台顶起至与模架导轨一平齐，当模架正好处于升降台上时，通过升降液缸调节升降台的高度从而同步调节模架的高度，当降低升降台，使模架底部平面正好与轴承滚轮滚动接触，可以从侧向将模架移出换模小车。

为了提高换模小车沿着轨道移动的平稳性，所述轨道延伸至压力机工作台，轨道底侧设有支撑座，所述支撑座的外侧排布有若干与滚轮的外侧壁导向相配合的导向板；导向板的设置使换模小车平稳地沿着轨道移动，提高运输模架的可靠性。

为了实现上模架的提升，所述提升装置包括固定架和提升液压缸，所述固定架固定设置在4个立柱一上侧，所述提升液压缸的固定端固连在固定架上侧，所述提升液压缸的活塞杆伸出端连接用于固定上模架的升降架，所述固定架上还设有防下落气缸和呈矩形布置的4个导向套，所述导向套内可滑动地设有导向杆，导向杆底部与升降架连接；所述固定架的中心设置有防下落杆，所述防下落杆上开有防下落孔，所述防下落气缸的活塞杆伸出端可刚好卡入防下落孔内，防下落杆的底部与升降架固连；所述提升液压缸设置有2个，提升液压缸关于升降架在长度方向上的中心对称设置；此设计中，提升液压缸动作实现上模架的提升，防下落杆和放下落气缸的设置避免提升液压缸脱离升降架时带来的不安全问题，进一步提高提升装置的安全可靠性。

为了进一步提高换模效率，所述模架库包括底座，所述底座上侧设有两排前后方向相互平行的模架导轨二和两排前后方向相互平行的限位座，所述底座内设有电机，所述电机的输出端传动连接有链条三，所述链条三上侧固连有移动架二，移动架二上设有便于牵引模架的钩子二，所述限位座内侧排布有若干与模架外侧壁导向配合的导向轮，所述限位座设置在模架导轨二向外的底座上，所述模架导轨二的上侧与模架导轨一的上侧齐平；此设计中，换模小车一侧的模架库用来回收旧的下模架，换模小车另一侧的模架库用来放置新的下模架，移动架二上的钩子二钩住新的下模架，电机工作，电机带动链条三的运动，链条三带动移动架推动新的下模架向换模小车所在方向移动，使新的下模架自动置于换模小车上；换模小车一侧的模架库中的移动架二的钩子二钩住旧的下模架，将旧的下模架拉至模架导轨二上。

为了进一步提高换模小车运动的可靠性，远离压力机工作台的所述轨道一端设有限制换模小车继续移动的限位板，滚轮抵触在所述限位板上时，模架刚好在升降架的正下方；此设计便于上模架与升降架的配合。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的立体结构示意图二。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的立体结构示意图三。

图5为本发明中换模小车的俯视图。

图6为图5的a-a向视图。

图7为图5的b-b向视图。

图8为图5的c-c向视图。

图9为图5的d-d向视图。

图10为本发明中换模小车的立体结构示意图。

图11为本发明的传输装置中竖直支撑座与关节臂的连接结构立体图。

图12为本发明的传输装置中竖直支撑座与关节臂的连接结构俯视图。

图13为图12的h-h向视图。

图14为本发明的局部放大图e。

图15为本发明的局部放大图g。

图16为本发明的局部放大图f。

其中，1压力机工作台，2导向板，3支撑座，4轨道，5换模小车，501模架导轨一，502移动架一，503滑轨，504减速机一，505挡板，506车架，507链条二，508升降台，509链条一，510链轮二，511链轮一，512轴承滚轮，513滚轮，514升降液缸，515钩子一，516摩擦辊，517刹车块，518刹车气缸，519滚轮轴，520升降气缸，521限位柱，522减速机二，6立柱二，7传输装置，701竖直支撑座，702直线驱动器，703水平导轨二，704水平滑动座二，705竖直导轨，706上限位板，707水平导轨一，708水平支撑座，709真空吸盘，710关节臂，711下连接座，712臂支撑座，713上连接座，714运输板，715竖直滑动座，716上支座，717下限位板，718升降液压缸，719下支座，720圆锥滚子轴承一，721下轴，722上轴，723推力球轴承，724圆锥滚子轴承二，725支撑管，726下法兰，727上法兰，728水平部，729竖直部，730水平滑动座一，8提升装置，801提升液压缸，802防下落杆，803导向杆，804固定架，805导向套，806升降架，807防下落气缸，9模架，10立柱一，11模架库，1101限位座，1102移动架二，1103链条三，1104模架导轨二，1105底座，1106钩子二，1107电机，1108导向轮，12限位板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～图16所示的一种快速换模装置，包括换模小车5和换模平台，换模小车5包括用来放置模架9的车架506，车架506底部设有滚轮513，车架506内设有驱动机构，驱动机构驱动换模小车5在与滚轮513配合的轨道4上行走，换模平台包括呈矩形布置的4个立柱一10、传输装置7和用于提升上模架的提升装置8，平行于小车移动方向的2个立柱一10上均连接有传输装置7，传输装置7可在横纵方向上移动，传输装置7可移动至不同的压力机工作台1前传输模架9，换模小车5的两端均设有用于放置模架9的模架库11，模架库11与换模小车5的移动方向垂直，小车轨道4延伸至压力机前侧。

为了实现传输装置7的横纵向移动，传输装置7包括横向设置在立柱一10上的水平支撑座708一端和若干可折弯的关节臂710，水平支撑座708另一端往立柱一10朝外的方向延伸，水平支撑座708前侧设有两排相互平行的上下方向的水平导轨一707，水平导轨一707可滑动地连接水平滑动座一730一端，水平滑动座一730的另一端设置在竖直支撑座701后侧，竖直支撑座701与水平支撑座708垂直，竖直支撑座701前侧设有两排相互平行的垂直方向的竖直导轨705，竖直导轨705上可滑动地连接竖直滑动座715一端，竖直滑动座715另一端设有臂支撑座712，竖直支撑座701固连升降液压缸718的固定端，升降液压缸718的升降杆与臂支撑座712固连，臂支撑座712上设有上下相互平行的上连接座713和下连接座711，上连接座713和下连接座711之间的首端的关节臂710端部对应设有上支座716和下支座719，上支座716和下支座719之间固定有支撑管725，下支座719的下侧固连有下轴721，下连接座711与下轴721之间通过圆锥滚子轴承一720连接，下连接座711的下侧固定设有下法兰726，下法兰726上侧设有用于抵靠圆锥滚子轴承一720外圈的凸台一；上支座716上侧固定有与下轴721同轴心的上轴722，上轴722与上连接座713之间通过圆锥滚子轴承二724连接，上连接座713上侧固定设有上法兰727，上法兰727下侧设有抵靠圆锥滚子轴承二724外圈的凸台二，上轴722向上贯穿上法兰727，上法兰727与上轴722之间可转动地连接有推力球轴承723，末端关节臂710的上侧设有运输板714。

为了实现竖直支撑座701的水平移动，传输装置7还包括水平滑动座二704，水平滑动座二704包括水平部728和竖直部729，水平支撑座708上开有容纳槽，水平支撑座708的容纳槽内设有至少2个直线驱动器702，相邻直线驱动器702间，一个直线驱动器702的驱动端通过水平滑动座的竖直部729与另一个直线驱动器702的固定端固连，水平支撑座708的内壁上固连有两排相互平行的水平方向的水平导轨二703，水平支撑座708的水平部728与水平导轨二703可滑动地连接，首端的直线驱动器702的固定端固连在水平支撑座708上，首端的直线驱动器702紧靠水平支撑座708另一端，最末端的直线驱动器702的驱动端与竖直支撑座701固连；首端的直线驱动器702的伸出端在前后方向上与压力机工作台1对应。

为了进一步提高竖直滑动座715运动的可靠性，竖直支撑座701的上部和下部分别设有上限位板706和下限位板717，竖直滑动座715被限制在上限位板706和下限位板717间滑动。

为了进一步提高水平支撑座708的结构强度，传输装置7还包括至少一个用来支撑水平支撑座708的立柱二6，立柱二6与水平支撑座708固定连接；运输板714上排布有若干用来吸住模架9底侧的真空吸盘709，真空吸盘709通过气路产生真空实现对模架9的吸附。

为了实现换模小车5的自动移动和刹车，车架506上侧设有左右平行的模架导轨一501，模架导轨一501之间垂直设有两排平行的轴承滚轮512，车架506内还设有刹车机构、模架推拉机构、模架定位机构和模架升降机构；驱动机构包括减速机一504，减速机一504的输出端设有链轮一511，小车底部的滚轮513上同轴连接有链轮二510，链轮一511和链轮二510通过链条一509传动连接；刹车机构包括安装在滚轮轴519上的摩擦辊516，摩擦辊516的外周固定设有刹车气缸518，刹车气缸518的活塞杆末端设有刹车时用于抱紧摩擦辊516的刹车块517；模架推拉机构用于将模架9从压力机工作台1沿模架导轨一501拉入小车或从小车推送至压力机工作台1，模架推拉机构包括通过减速机二522驱动的链轮链条机构，链轮链条机构的链条二507平行设置在模架导轨一501之间，链条二507上固定有移动架一502，移动架一502的下侧配合设有滑轨503，移动架一502上还设有便于牵引模架的钩子一515；模架定位机构包括用于定位模架9在换模小车5上位置的可升降的限位柱521，限位柱521底部通过升降气缸520控制升降，车架506上还设有用于限制模架9在模架导轨一501上极限位置的挡板505；模架升降机构沿两侧模架导轨一501方向前后左右对应设有四组，模架导轨一501与模架升降机构对应的位置设有断开段，模架升降机构包括与模架导轨一501的断开段锲合的升降台508，升降台508底部设有升降液缸514，升降台508被升降液缸514顶起时正好与模架导轨一501平齐以便于模架9沿模架导轨一501移动，升降台508下降时，模架9随升降台508下降使模架9底平面正好与车架506上的轴承滚轮512接触以便于模架9侧向移出换模小车5。

为了提高换模小车5沿着轨道4移动的平稳性，轨道4延伸至压力机工作台1，轨道4底侧设有支撑座3，支撑座3的外侧排布有若干与滚轮513的外侧壁导向相配合的导向板2；导向板2的设置使换模小车5平稳地沿着轨道4移动，提高运输模架9的可靠性。

为了实现上模架的提升，提升装置8包括固定架804和提升液压缸801，固定架804固定设置在4个立柱一10上侧，提升液压缸801的固定端固连在固定架804上侧，提升液压缸801的活塞杆伸出端连接用于固定上模架的升降架806，固定架804上还设有防下落气缸807和呈矩形布置的4个导向套805，导向套805内可滑动地设有导向杆803，导向杆803底部与升降架806连接；固定架804的中心设置有防下落杆802，防下落杆802上开有防下落孔，防下落气缸807的活塞杆伸出端可刚好卡入防下落孔内，防下落杆802的底部与升降架806固连；提升液压缸801设置有2个，提升液压缸801关于升降架806在长度方向上的中心对称设置。

为了进一步提高换模效率，模架库11包括底座1105，底座1105上侧设有两排前后方向相互平行的模架导轨二1104和两排前后方向相互平行的限位座1101，底座1105内设有电机1107，电机1107的输出端传动连接有链条三1103，链条三1103上侧固连有移动架二1102，移动架二1102上设有便于牵引模架9的钩子二1106，限位座1101内侧排布有若干与模架9外侧壁导向配合的导向轮1108，限位座1101设置在模架导轨二1104向外的底座1105上，模架导轨二1104的上侧与模架导轨一501的上侧齐平。

为了进一步提高换模小车5运动的可靠性，远离压力机工作台1的轨道4一端设有限制换模小车5继续移动的限位板12，滚轮513抵触在限位板12上时，模架9刚好在升降架806的正下方。

需要说明的是，直线驱动器702在本实施例中优选为单杆液压缸；本实施例中排布有3个压力机工作台1。

本发明工作时，根据需要将传输装置7运输至需要更换模架9的压力机工作台1前，以更换左边压力机工作台1的模架9为例，具体的为，直线驱动器702的活塞杆不断缩回，直线驱动器702带动竖直支撑座701向左移动，竖直支撑座701带动运输板714向左水平移动，当运输板714水平移动至左边压力机工作台1前时，升降液压缸718动作，升降液压缸718上升或下降，使运输板714置于模架9下方，将模架9搬至运输板714上，气路使真空吸盘709产生真空将模架9吸附在运输板714上，控制直线驱动器702的伸缩杆不断伸出，竖直支撑座701水平移动至水平支撑座708一端时，直线驱动器702停止动作，减速机一504动作，减速机一504带动链轮一511的转动，链轮一511通过链条一509带动链轮二510的转动，链轮二510带动滚轮轴519的转动，换模小车5的滚轮513沿着轨道4向运输板714所在方向移动，此时折弯关节臂710，关节臂710带动上轴722和下轴721转动，关节臂710折叠转动，关节臂710折弯至运输板714在换模小车5的正上方，将模架9搬运到模架导轨一501上，模架9置于换模小车5上，升降液缸514的活塞杆伸出使升降台508与模架导轨一501平齐，使模架9放置的更加平稳，换模小车5抵触在挡板505上时，升降气缸520将限位柱521升起将模架9固定，防止换模小车5运动时模架9的串动，减速机一504反向动作，使换模小车5反向移动至升降架806正下方，一个模架库11上的电机1107动作，带动链条三1103推动移动架向换模小车5移动，钩子二1106钩住模架9，电机1107反向动作，移动架二1102拉着模架9至模架导轨二1104上，另一个模架库11上的电机1107动作，移动架二1102推动新的模架9向换模小车5在的方向移动，将新的模架9置于换模小车5上，减速机一504动作，使换模小车5移动至运输板714正下方为止，将新的模架9放置到运输板714上，直线驱动器702带动竖直支撑座701向左移动，当运输板714水平移动至左边压力机工作台1前时，将新的模架9更换到压力机内，压力机可以立即开展工作；在更换模架9的同时，提升液压缸801动作且带动升降架806下降，升降架806紧贴于上模架上时，将升降架806和上模架紧固在一起，提升液压缸801反向动作，带动升降架806上移，上移到合适位置时提升液压缸801停止动作，升降架806静止；另一个传输装置7动作，在运输板714上放置新的模芯，折弯关节臂710，使运输板714置于上模架正下方，升降液压缸718的升降杆不断伸出，升降液压缸718带动竖直滑动座715沿着竖直导轨705向上滑动，将新的模芯更换到上模架上，关节臂710折弯至升降机外侧即可，提升液压缸801带动升降架806下移，直至上模架和下模架再次配合，从而完成换模，更换后的模架9待下个压力机使用；本发明通过传输装置7的设置可根据实际需要完成不同压力机工作台1中模架9的传输，换模小车5可自动移动运输模架9，自动化程度高，提高换模效率，模架库11的设置实现新模架9的更换，在更换模芯的同时将新模架9运输至压力机内，进一步提高换模效率；本发明可应用于压力机内模架9的更换工作中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。