专利名称：一种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法
技术领域：
本发明涉及轻合金挤压机，特别涉及铝合金挤压机的供锭方法。
背景技术：
实践证明，供锭方法对铝合金挤压机的整体结构和工艺有着很大的影响。为了不 浪费坯锭，在挤压出不同的制品时，对坯锭的长度有一定的要求，所以在铝挤压中要规定最 短坯锭到最长坯锭的尺寸范围。铝合金挤压机现有技术的供锭装置，通常采用固定臂供锭 夹钳结构，其供锭方法按供锭夹钳的长度可分为两种第一种供锭方法，它的供锭夹钳长度 是根据最长坯锭长度而设计的，第二种供锭方法，它的供锭夹钳长度是根据最短坯锭长度 而设计的。 对于第一种供锭方法(如图1所示，其中图la、图lb分别为最长坯锭、最短坯锭 的挤压工艺图)。当最长坯锭3挤压时(见图la)，先要用固定臂供锭夹钳4支承最长坯锭 3，并移送到挤压杆2和模具5之间，然后挤压杆2带挤压筒1向右前进顶最长坯锭3向模 具5左端面贴合，并给挤压杆2施加一定的力，保证最长坯锭3不会从挤压杆2和模具5之 间掉落，此时固定臂供锭夹钳4就可不用再支承最长坯锭3而退出挤压中心，挤压筒1即可 开始向右移动进行套料，套料动作完成后即可开始挤压。当最短坯锭6挤压时(见图lb)， 其工艺动作与最长坯锭3挤压时完全相同。固定臂供锭夹钳4为一整体式结构，由于不使 最长坯锭3的重心不落在固定臂供锭夹钳4的外边，固定臂供锭夹钳4的长度是根据最长 坯锭3的长度设计的，因此，在挤压杆2带挤压筒1向右前进顶最短坯锭6时，为了不使挤 压筒1和固定臂供锭夹钳4干涉，挤压杆2必须伸出挤压筒1很长，从而增大了挤压机的长 度，并且在每次挤压时，挤压杆2必须退到不干涉固定臂供锭夹钳4的位置，增加了非挤压 时间，降低了生产效率。在所有参数不变的情况下，采用这种供锭方法的挤压机，前后梁之 间的开档距离大，导致设备重量大，并且预应力框架刚性减弱，影响挤压制品的质量。
对于第二种供锭方法(如图2所示，其中图2a、图2b、图2c分别为最长坯锭3、中 间长度范围坯锭7、最短坯锭6的挤压工艺图)。其三种坯锭的挤压工艺动作与第一种供锭 方法完全相同，固定臂供锭夹钳4也为一整体式夹钳，只不过其夹钳的长度是根据最短坯 锭6设计的。这样的优点是挤压杆2带挤压筒1向右前进顶最短坯锭6时，挤压筒1和固 定臂供锭夹钳4不会干涉，所以挤压杆2不用伸出挤压筒很长，这样就减短了设备的长度， 并且每次挤压时挤压杆2可以根据坯锭的长度不用退到最后位，只要不和坯锭干涉即可， 因此也减少了非挤压时间。但这种方法的缺点是因固定臂供锭夹钳4是根据最短坯锭6 的长度而设计，从而在支承最长坯锭3或中间长度范围内坯锭7时，坯锭的重心落在了供锭 夹钳的外边，从而产生了偏载，导致在挤压筒1套料时蹭坯锭的底部，甚至会出现坯锭墩粗 而套不进去的现象，降低了生产效率和产品质量。
发明内容
本发明目的针对以上现有技术的不足加以改进，提供一种用于铝合金挤压机的自
3适应供锭方法，是在现有固定臂供锭夹钳的基础上增设活动臂供锭夹钳来共同支承坯锭， 不仅克服了根据最长坯锭长度设计供锭夹钳长度存在非挤压时间多、挤压机前后梁之间开 档距离大的缺点，而且解决了根据最短坯锭长度设计供锭夹钳长度存在坯锭重心偏载的问 题，同时，活动臂供锭夹钳还可根据坯锭的不同长度自动调整移动距离，实现了自适应供锭 机械手的功能。 本发明是通过以下技术方案来实现的 —种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法，其特征在于首先用固定臂供锭夹钳 和活动臂供锭夹钳共同支承坯锭，并移送到挤压杆和模具之间，然后，挤压杆带动挤压筒一 起向右前进顶住坯锭后，挤压筒开始套料，同时，活动臂供锭夹钳根据坯锭的不同长度按挤 压筒的套料速度自动调整向右移动，待活动臂供锭夹钳与固定臂供锭夹钳重合后一起退出 挤压中心，开始挤压。 本发明与现有技术相比，由于固定臂供锭夹钳和活动臂供锭夹钳共同支承坯锭， 这样保证了坯锭始终与挤压筒中心线保持一致，不会产生偏心，并且活动臂供锭夹钳可根 据坯锭的不同长度自行调整其向右移动的距离，实现了其自适应供锭机械手的功能，节约 了非挤压时间，从而使得生产效率、制品质量和经济效益大幅提升。
图1是现有技术的一种供锭方法(供锭夹钳的长度是根据最长坯锭长度设计)的 挤压工艺示意图； 图2是现有技术的另一种供锭方法(供锭夹钳的长度是根据最短坯锭长度设计) 的挤压工艺示意图； 图3是一种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法的挤压工艺示意图； 图4为一种自适应供锭机械手的结构图； 图5是图4的俯视图； 图6是图4的剖视图； 图7是图4的左视图； 图8是图4的右视图。 下面结合附图通过较佳实施例对本发明作详细说明。
具体实施例方式
如图3所示， 一种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法，首先用固定臂供锭夹钳4 和活动臂供锭夹钳8共同支承坯锭，并移送到挤压杆2和模具5之间，然后，挤压杆2带动 挤压筒1 一起向右前进顶住坯锭后，挤压筒1开始套料，同时，活动臂供锭夹钳8根据坯锭 的不同长度按挤压筒1的套料速度自动调整向右移动，待活动臂供锭夹钳8与固定臂供锭 夹钳4重合后一起退出挤压中心，开始挤压。 由于固定臂供锭夹钳4和活动臂供锭夹钳8共同支承坯锭，从而保证了坯锭不会 偏心，挤压筒l可以顺利套料。 图3a是最长坯锭3的挤压工艺图，图中是活动臂供锭夹钳8和固定臂供锭夹钳4 的展开状态，其长度是根据最长坯锭3而确定的。供锭时，活动臂供锭夹钳8和固定臂供锭
4夹钳4共同支承坯锭3，并移送到挤压杆2和模具5之间，挤压杆2带动挤压筒1 一起向右 前进顶顶住坯锭3后，挤压筒1开始套料，同时，活动臂供锭夹钳8向右移动，其移动速度需 匹配挤压筒1的套料速度，必须保证不与挤压筒1干涉，待活动臂供锭夹钳8向右移动与固 定臂供锭夹钳4重合后，两个夹钳可一起退出挤压中心，不用等到活动臂供锭夹钳8和固定 臂供锭夹钳4退出挤压中心后挤压筒才开始套料，减少了非挤压时间，提高了生产效率。
图3b是中间长度范围坯锭7的挤压工艺图，供锭时，活动臂供锭夹钳8和固定臂 供锭夹钳4共同支承坯锭7，并移送到挤压杆2和模具5之间，活动臂供锭夹钳8在主机之 外就向右移动，从而使得在挤压不同坯锭长度时挤压杆2可以根据不同坯锭长度来调整后 退的距离，不用每次都退到最后位，节省了非挤压时间，提高了生产效率。
图3c是最短坯锭6的挤压工艺图，其工艺动作与以上两个基本相同。由于最短坯 锭6的长度短，供锭时，活动臂供锭夹钳8和固定臂供锭夹钳4在主机外即重合。
实现本发明所使用的设备是一种自适应供锭机械手。 如图4、5、6、7、8所示， 一种自适应供锭机械手，由支承铝锭装置、滑座装置和底 座支承装置三部分组成，所述支承铝锭装置由供锭辊9、活动臂10、固定臂11、供锭辊支架 (1)12、供锭辊支架(2)13、供锭辊支架(3)14、供锭辊支架(4)15、连杆18、联结轴19、滚珠 导轨(1)20、联结轴支承21、摆动油缸22构成。供锭辊9共6件，其中两件与供锭辊支架 (1)12、两件与供锭辊支架(3)14联结为一个整体，组成两件活动夹头；再用一件与供锭辊 支架(2)13、一件与供锭辊支架(4)15联结为一整体，组成两件固定夹头。组成的两件固定 夹头分别固定于活动臂IO和固定臂11上。而组成的两件活动夹头与连杆18联结，连杆18、 联结轴19、滚珠导轨(1)20、联结轴支承21、摆动油缸22再通过螺栓和销联结，从而使得两 件活动夹头通过油缸的活塞杆移动而实现夹头的上下摆动，即供锭时支承；挤压杆顶住铝 锭时向下摆动而使机械手退出挤压中心。所组成的活动夹头与固定夹头宽度是由最长坯锭 3和最短坯锭6的长度来设计的，在最长坯锭3时，活动臂10上的夹头与固定臂上11的夹 头并列，保证最长坯锭的重心落在两夹头上，从而不会产生偏载。在最短坯锭6时，活动臂 lO上的夹头与固定臂上ll的夹头二者重合(在主机之外供锭时)，从而挤压杆在每次挤压 时，不用退到最后位。 所述滑座装置由滚珠导轨(2) 17、联接板16、滑动架23、轴承座24、带螺母滚珠丝 杠25、带轮(1)26、T形齿皮带27、带轮(2) 28、带绝对值编码器的伺服电机29等组成。活动 臂10的滑动是带绝对值编码器的伺服电机29带动带轮(2)28，通过T形齿皮带27，从而带 动带轮(1) 26，而带轮(1) 26又与带螺母滚珠丝杠25联结，螺母滚珠丝杠25支承于轴承座 24上，因此在当带绝对值编码器的伺服电机29转动时，可以带动带螺母滚珠丝杠25上的螺 母沿挤压方向串动，滚珠丝杠上的螺母与联接板16联结，同时联接板16又与活动臂10联 结，这样就实现了活动臂10沿挤压方向的串动。且在滑座装置上固定有滚珠导轨(2)17，而 滚珠导轨(2) 17的滑块与活动臂10联结，从而实现活动臂10在滑动过程中的导向作用，同 时滚珠导轨(2) 17还起到支承活动臂的弯矩。固定臂11是通过螺栓和键固定于滑动架座 上的。因伺服电机带有编码器29可以任意控制活动臂10根据坯锭长度移动的距离；因活 动臂3可以随意移动，而且还能控制其随意移动的距离，从而实现了此装置的自适应功能。
所述底座支承装置由滚珠导轨(3)30、齿条(1)31、油缸32、齿条(2)33、齿轮轴36、 底座支架34、辅助支承支架35等组成。油缸32固定于底座支架34上，其活塞杆与齿轮轴36螺纹连接，而齿条(1) 31固定于底座支架34上，齿条(2) 33固定于滑动架23的下平面，这 样在油缸32的活塞杆驱动下，可实现滑座装置的前后移动，从而实现机械手的供锭动作。 因是上下齿条，所以油缸32的行程仅是机械手移动行程的1/2，这样大大縮短了油缸的长 度，增加了缸杆的稳定性，同时也縮小了占地面积。并且在底座支架34上固定有滚珠导轨 (3) 30，而滚珠导轨(3) 30的滑块固定于滑动架23上，从而使得滑动架23前后移动平稳，并 且能承受其结构的偏载。
权利要求
一种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法，其特征在于首先用固定臂供锭夹钳(4)和活动臂供锭夹钳(8)共同支承坯锭，并移送到挤压杆(2)和模具(5)之间，然后，挤压杆(2)带动挤压筒(1)一起向右前进顶住坯锭后，挤压筒(1)开始套料，同时，活动臂供锭夹钳(8)根据坯锭的不同长度按挤压筒(1)的套料速度自动调整向右移动，待活动臂供锭夹钳(8)与固定臂供锭夹钳(4)重合后一起退出挤压中心，开始挤压。
全文摘要
一种用于铝合金挤压机的自适应供锭方法，涉及轻合金挤压机。本发明的特征在于首先用固定臂供锭夹钳和活动臂供锭夹钳共同支承坯锭，并移送到挤压杆和模具之间，然后，挤压杆带动挤压筒一起向右前进顶住坯锭，挤压筒开始套料，同时，活动臂供锭夹钳根据坯锭的不同长度按挤压筒的套料速度自动调整向右移动，待活动臂供锭夹钳与固定臂供锭夹钳重合后一起退出挤压中心，开始挤压。本发明由于两个夹钳共同支承坯锭，不仅克服了根据最长坯锭长度设计夹钳长度存在非挤压时间多的缺点，而且解决了根据最短坯锭长度设计夹钳长度存在坯锭重心偏载的问题，同时，活动臂供锭夹钳还可根据坯锭的不同长度自动调整移动距离，实现了自适应供锭机械手的功能。
文档编号B21C33/00GK101704033SQ20091017543
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者邢建斌 申请人:太原重工股份有限公司