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1、(10)申请公布号 CN 104175064 A (43)申请公布日 2014.12.03 C N 1 0 4 1 7 5 0 6 4 A (21)申请号 201410294695.9 (22)申请日 2012.09.25 201210358161.9 2012.09.25 B23P 15/00(2006.01) B23P 23/00(2006.01) B23Q 7/00(2006.01) (71)申请人安徽马钢工程技术集团有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市太白大道 1889号 (72)发明人李伏武 蔡长生 高建芳 (74)专利代理机构南京知识律师事务所 32207 代理人蒋海军 (。
2、54) 发明名称 一种环件加工系统 (57) 摘要 本发明公开了一种环件加工系统，属于环件 热加工及环件运输领域。本发明包括压力机、辗环 机、热打印机、悬臂吊、热处理炉，还包括环件搬出 装置和输送辊道，所述的环件加工系统各环节的 排列顺序依次为压力机、辗环机、输送辊道、悬臂 吊和热处理炉；所述辗环机与输送辊道的连接处 有环件搬出装置，输送辊道的高度低于辗环机出 口的高度；所述的热打印机位于输送辊道上。它 可以实现环件生产的自动化，提高生产效率，使用 安全，节约人力成本。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104175064 A CN 104175064 A 1/1页 2 1.一种环件加工系统，包括压力机、辗环机(1)、热打印机(3)、悬臂吊(5)，热处理炉， 其特征在于，还包括环件搬出装置(2)和输送辊道(4)，所述的环件加工系统各环节的排列 顺序依次为压力机、辗环机(1)、输送辊道(4)、悬臂吊(5)和热处理炉；所述辗环机(1)与 输送辊道(4)的连接处有环件搬出装置(2)，输送辊道(4)的高度低于辗环机(1)出口的高 度；所述的热打印机(3)位于输送辊道(4)上；所述的环件搬出装置(2)包括框架(207)。
4、， 所述的框架(207)由横梁和支撑柱组成，环件搬出装置(2)还包括电机(201)、悬挂装置 (202)和控制装置，所述的电机(201)位于框架(207)横梁的上方；所述的悬挂装置(202) 的两端分别与控制装置和框架(207)的横梁连接；所述悬挂装置(202)的上端有导轮，框架 (207)横梁上有导轨，悬挂装置(202)与框架(207)的横梁的连接通过悬挂装置(202)的 导轮挂在框架(207)横梁的导轨上；所述的控制装置由伸缩杆(203)、套筒(204)、下连杆 (205)、滚柱(206)和液压缸(208)组成；伸缩杆(203)的底端和下连杆(205)连接，套筒 (204)套在伸缩杆(20。
5、3)上，伸缩杆(203)的顶端通过上连杆连接；所述的液压缸(208)的 缸体固定在套筒(204)之间，液压缸(208)的一端与伸缩杆(203)顶端上的上连杆或者是 伸缩杆(203)底端的下连杆(205)连接；所述的滚柱(206)固定在下连杆(205)上；所述的 伸缩杆(203)有四个，下连杆(205)之间互相交叉与伸缩杆(203)的下端互相连接起来，上 连杆之间互相交叉与伸缩杆(203)的上端互相连接起来；所述的滚柱(206)由内轴和外轴 组成，内轴与下连杆(205)固定，外轴套在内轴上；所述的悬挂装置(202)与控制装置的连 接是通过悬挂装置(202)的下端与控制装置的套筒(204)连接。 。
6、2.根据权利要求2所述的一种环件加工系统，其特征在于，所述的压力机由压力机PLC 控制，辗环机(1)由辗环机PLC控制，热打印机(3)由热打印机PLC控制，环件搬出装置(2) 和输送辊道(4)由环件搬出装置和输送辊道PLC控制；所述的压力机PLC的信号传输给辗 环机PLC；辗环机PLC的信号传输给环件搬出装置和输送辊道PLC；环件搬出装置和输送辊 道PLC的信号一方面传输给热打印机PLC，另一方面反馈给辗环机PLC；热打印机PLC的信 号反馈给环件搬出装置和输送辊道PLC。 权 利 要 求 书CN 104175064 A 1/6页 3 一种环件加工系统 0001 本发明是申请号：2012103。
7、581619，发明名称为：一种环件加工系统及其方法及环 件搬出装置，申请日为2012年09月25日申请的专利的分案申请。 技术领域 0002 本发明属于环件热加工及环件运输领域，更具体地说，涉及一种环件加工系统。 背景技术 0003 环件产品在国民经济的各个领域有广泛的应用，如：法兰、齿圈、轮箍等。目前，环 件生产的工艺流程为：加热好的钢坯经过压力机镦粗、冲孔后，使用机械手将坯料送入辗环 机中进行轧制。坯料在辗环机上被轧制成环件。此时环件的直径可达到甚至 更大，目前最大可达由于环件的直径较大、现在没有专门的运送设备，又加上辗 环机加工后工件的温度较高(一般900以上)，所以一般采用行车将环件吊。
8、运出辗环机， 而且还不能使用电磁式挂钩，必须人工将挂钩挂在工件上，送到下一个工序进行热打印、堆 垛、热处理等操作。吊运时工人需要站在辗环机上进行挂钩操作，存在很大的安全隐患、工 人的工作环境差；其次，采用行车吊运自动化程度低、生产节奏时间长、需要的人力多。目 前，虽然有些厂家在吊具上做了些改进，使挂钩吊运方便些，但还是采用人工操作的方法， 自动化程度低。 0004 中国专利申请号：201010562997.1，公开日：2012年05月30日，公开了一份名称 为一种机械控制的环件吊具的专利文件，该发明涉及大型锻造环件吊装工具，具体地说是 一种机械控制的环件吊具，包括3个或3个以上的吊具横梁、支撑。
9、杆、支撑臂、吊钩和托板； 横梁通过拉链和/或拉簧悬挂在承载盘下方，横梁一端部悬挂有支撑臂，支撑臂的底部铰 接有吊钩；横梁的另一端与滑杆的外壁相固接、滑杆为空心管状结构，滑杆与横梁相垂直， 滑杆的中心到各个横梁的悬挂支撑臂端的距离相等；在滑杆的内部空心穿套有贯通滑杆的 拉杆，拉杆下端固接在托板上；在滑杆外壁上穿套有滑套，滑套下端固接在托板上，滑套与 支撑臂之间通过支撑杆铰接。该发明环件吊具使用起来十分方便，可远离环件操作。但是该 专利只能适用于小型的环件运送，而对于大型的环件，则容易固定不牢，而且在运送时万一 环件与吊具分离，会造成安全事故。 0005 中国专利号200920098864.6，公。
10、开日：2009年11年04日，公开了一份名称为环形 输送链工件牵引装置的专利文件，该环形输送链工件牵引装置，包括小车体、导向轮、夹紧 螺栓、凸轮锁紧块。凸轮锁紧块将环形输送链与小车固定为一体；小车体探进工件，利用夹 紧螺栓将工件与小车固定为一体。环形输送链移动，即带动工件移动。该实用新型具有小 巧、灵活、轻便的特点，可以在环形输送链任意位置实现牵引，提高了生产效率并降低了成 本。但是该专利采用的技术方案是小车式结构，小车的前端面与工件固定，小车的侧面与环 形输送链固定在一起，小车的前端面探进工件里，工件的下表面与小车台面的上表面贴合， 然后用夹紧螺栓将工件的上表面顶住并夹紧，固定复杂，使用麻烦。
11、，而且在搬运大型环形件 时还是存在固定不牢的问题，容易出现安全事故。 说 明 书CN 104175064 A 2/6页 4 发明内容 0006 1、本发明要解决的问题 0007 针对现有技术存在的安全隐患以及生产效率低、工人劳动条件差、搬运大型环形 件时还是存在固定不牢的问题，本发明提供了一种环件加工系统,它可以实现环件生产的 自动化，提高生产效率，使用安全，节约人力成本。 0008 2、技术方案 0009 为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案： 0010 一种环件加工系统，包括压力机、辗环机、热打印机、悬臂吊、热处理炉，还包括环 件搬出装置和输送辊道，所述的环件加工系统各环节的排列顺序依。
12、次为压力机、辗环机、输 送辊道、悬臂吊和热处理炉；所述辗环机与输送辊道的连接处有环件搬出装置，输送辊道的 高度低于辗环机出口的高度；所述的热打印机位于输送辊道上。 0011 所述的环件搬出装置，包括框架，所述的框架由横梁和支撑柱组成，还包括电机、 悬挂装置、控制装置，所述的电机位于框架横梁的上方；所述的悬挂装置的两端分别与控制 装置和框架的横梁连接；所述悬挂装置的上端有导轮，框架横梁上有导轨，悬挂装置与框架 的横梁的连接通过悬挂装置的导轮挂在框架横梁的导轨上；所述的控制装置由伸缩杆、套 筒、下连杆、滚柱和液压缸组成；伸缩杆的底端和下连杆连接，套筒套在伸缩杆上，伸缩杆的 顶端通过上连杆连接；所述。
13、的液压缸的缸体固定在套筒之间，液压缸的一端与伸缩杆顶端 上的上连杆或者是伸缩杆底端的下连杆连接；所述的滚柱固定在下连杆上。电机用于带动 控制装置在水平方向上的运动。如果液压缸的一端与伸缩杆顶端上的上连杆连接，液压缸 的伸缩带动上连杆的上下运动，同时因为上连杆的上下运动，也带动了伸缩杆、下连杆和滚 柱的上下运动；如果液压缸的一端与伸缩杆底端的下连杆连接，那么同样能带动伸缩杆、上 连杆和滚柱的上下运动。 0012 进一步地，所述的电机通过皮带传动或者链传动带动控制装置的运动。 0013 进一步地，所述的伸缩杆有四个，下连杆之间互相交叉与伸缩杆的下端互相连接 起来，上连杆之间互相交叉与伸缩杆的上端互。
14、相连接起来。即伸缩杆、下连杆和上连杆的位 置关系是固定的，伸缩杆、下连杆和上连杆之间构成一个立体的框架，形成一个整体，能同 时移动。 0014 进一步地，所述的滚柱由内轴和外轴组成，内轴与下连杆固定，外轴套在内轴上。 外轴可以绕内轴的轴心旋转。 0015 进一步地，所述的悬挂装置与控制装置的连接是通过悬挂装置的下端与控制装置 的套筒连接。 0016 进一步地，所述的滚柱有2-5个。2-5个滚柱的直径不相等，主要是为了适合搬运 环件的直径不同。 0017 所述的压力机由压力机PLC控制，辗环机由辗环机PLC控制，热打印机由热打印 机PLC控制，环件搬出装置和输送辊道由环件搬出装置和输送辊道PLC。
15、控制；所述的压力机 PLC的信号传输给辗环机PLC，辗环机PLC的信号传输给环件搬出装置和输送辊道PLC，环件 搬出装置和输送辊道PLC的信号一方面传输给热打印机PLC，另一方面反馈给辗环机PLC， 热打印机PLC的信号反馈给环件搬出装置和输送辊道PLC。压力机将钢坯镦粗、冲孔，变成 说 明 书CN 104175064 A 3/6页 5 环件之后，压力机PLC向辗环机PLC发出指令，辗环机开始工作，辗环机工作完毕后，辗环机 PLC向环件搬出装置和输送辊道PLC发出指令，环件搬出装置将环件搬到输送辊道上，输送 辊道开始工作，将环件输送到热打印机处，同时环件搬出装置和输送辊道PLC分别向热打 印机。
16、PLC和辗环机PLC发出指令，此时由热打印机PLC控制热打印机进行打印工作，辗环机 开始加工下一个环件，热打印机完成打印工作之后，热打印机PLC向环件搬出装置和输送 辊道PLC发出指令，输送辊道送来下一个零件。 0018 3、有益效果 0019 本发明与现有环件加工工艺和环件搬运装置相比具有如下有益效果： 0020 (1)本发明应用于大型环件加工方法时，能增加了在辗环机进行辗环处理后，根据 事先设定的辗环控制程序将坯料轧制到需要的环件尺寸，轧制完成后向环件搬出装置发出 取料信号，环件搬出装置根据PLC程序控制将环件送到输送辊道上，然后向输送辊道发出 运行信号，环件由输送辊道输送到热打印机进行打。
17、印操作，免去了原来需要人工将工件挂 在行车的挂钩上吊运到热打印机处打印的操作，操作方便，运送过程实现了自动化； 0021 (2)本发明除了包括常规的压力机、辗环机、热打印机、悬臂吊、热处理炉，还包括 环件搬出装置和输送辊道，环件搬出装置位于辗环机与输送辊道的连接处，输送辊道的高 度低于辗环机出口的高度，热打印机位于输送辊道上，这样辗环机加工后到热打印机打印 的过程实现了自动化，可以一步完成，无需工人在温度较高的工件上进行挂钩操作，降低了 人力成本，生产效率高； 0022 (3)本发明的压力机、辗环机、热打印机、悬臂吊、热处理炉、环件搬出装置和输送 辊道都由相应的PLC控制，并且这些PLC实现了。
18、信号的互相传输，自动化程度高，提高了生 产效率，降低了生产成本； 0023 (4)本发明采用的环件搬出装置，电机用于带动控制装置在水平方向上的运动，液 压缸的伸缩通过控制伸缩杆的运动，进而带动滚柱的运动，从而通过滚柱带动环件从辗环 机上移动到输送辊道上，方便快捷，控制方便； 0024 (5)本发明采用的环件搬出装置上的伸缩杆有四个，下连杆之间互相交叉与伸缩 杆的下端互相连接起来，上连杆之间互相交叉与伸缩杆的上端互相连接起来，即伸缩杆、下 连杆和上连杆的位置关系是固定的，构成一个整体，能同时移动，稳定性好，不易变形，能用 于搬运质量较重或者体积较大的大型环件； 0025 (6)本发明环件搬出装置。
19、上滚柱由内轴和外轴组成，内轴与下连杆固定，外轴套在 内轴上，外轴可以绕内轴的轴心旋转，这样的设置，使得滚柱插入环件内部之后搬运时滚柱 本身不会对环件造成损伤； 0026 (7)本发明环件搬出装置上滚柱有2-5个，滚柱的直径不相等，适合搬运不同直径 的环件，滚柱具体的直径和数量根据生产线的实际加工的环件尺寸确定，可应用的范围广。 附图说明 0027 图1为本发明的结构示意图； 0028 图2为本发明中PLC信号传输流程图； 0029 图3为本发明的环件搬出装置的结构示意图； 0030 图4为图3中环件搬出装置中控制装置的仰视图； 说 明 书CN 104175064 A 4/6页 6 0031 图。
20、5为环件搬出装置在实施例2中的结构示意图。 0032 图中：1、辗环机；2、环件搬出装置；3、热打印机；4、输送辊道；5、悬臂吊；201、电 机；202、悬挂装置；203、伸缩杆；204、套筒；205、下连杆；206、滚柱；207、框架；208、液压 缸。 具体实施方式 0033 下面结合具体的附图和实施例进一步介绍本发明。 0034 实施例1 0035 一种环件加工系统来实现，该环件加工系统如图1所示，包括压力机、辗环机1、热 打印机3、悬臂吊5，热处理炉，还包括环件搬出装置2和输送辊道4，环件加工系统各环节的 排列顺序依次为压力机、辗环机1、输送辊道4、悬臂吊5和热处理炉；辗环机1与输送辊。
21、道 4的连接处有环件搬出装置2，输送辊道4的高度低于辗环机1出口的高度；热打印机3位 于输送辊道4上。 0036 压力机由压力机PLC控制，辗环机1由辗环机PLC控制，热打印机3由热打印机 PLC控制，环件搬出装置2和输送辊道4由环件搬出装置和输送辊道PLC控制；压力机PLC 的信号传输给辗环机PLC，辗环机PLC的信号传输给环件搬出装置和输送辊道PLC，环件搬 出装置和输送辊道PLC的信号一方面传输给热打印机PLC，另一方面反馈给辗环机PLC，热 打印机PLC的信号反馈给环件搬出装置和输送辊道PLC。 0037 其应用时：加工大型环件加工方法，其步骤为： 0038 A)：加热好的钢坯在压力机。
22、上镦粗、冲孔； 0039 B)：将坯料送入辗环机1中进行辗环处理，根据事先设定的辗环控制程序将坯料 轧制到需要的环件尺寸，轧制完成后向环件搬出装置2发出取料信号； 0040 C)：环件搬出装置2根据PLC程序控制将环件送到输送辊道4上，然后向输送辊道 4发出运行信号； 0041 D)：输送辊道4尾部设置热打印机3，环件由输送辊道4输送到热打印机3前，热 打印机3根据PLC控制程序自动完成一个打印周期； 0042 E)：打印完成后的环件由悬臂吊5进行堆垛； 0043 F)：堆垛好的环件由行车吊运到热处理炉进行热处理。 0044 上面的大型环件加工方法可以通过 0045 使用时，各个PLC的信号传。
23、输如图2所示，压力机将钢坯镦粗、冲孔，变成环件之 后，压力机PLC向辗环机PLC发出指令，辗环机1开始工作，辗环机1工作完毕后，辗环机 PLC向环件搬出装置和输送辊道PLC发出指令，环件搬出装置2将环件搬到输送辊道4上， 输送辊道4开始工作，将环件输送到热打印机3处，同时环件搬出装置和输送辊道PLC分别 向热打印机PLC和辗环机PLC发出指令，此时由热打印机PLC控制热打印机3进行打印工 作，辗环机1开始加工下一个环件，热打印机3完成打印工作之后，热打印机PLC向环件搬 出装置和输送辊道PLC发出指令，输送辊道4送来下一个零件，进行下一轮加工。 0046 该环件加工系统中所用到的环件搬出装置如。
24、图3、图4所示，包括框架207，框架 207由横梁和支撑柱组成，还包括电机201、悬挂装置202、控制装置，电机201位于框架207 横梁的上方；悬挂装置202的两端分别与控制装置和框架207的横梁连接；悬挂装置202与 说 明 书CN 104175064 A 5/6页 7 控制装置的连接是通过悬挂装置202的下端与控制装置的套筒204连接；悬挂装置202的 上端有导轮，框架207横梁上有导轨，悬挂装置202与框架207的横梁的连接通过悬挂装置 202的导轮挂在框架207横梁的导轨上；控制装置由伸缩杆203、套筒204、下连杆205、滚 柱206和液压缸208组成；伸缩杆203的底端和下连杆2。
25、05连接，套筒204套在伸缩杆203 上，伸缩杆203的顶端通过上连杆连接；液压缸208的缸体固定在套筒204之间，液压缸208 的一端与伸缩杆203顶端上的上连杆连接；滚柱206固定在下连杆205上。滚柱206由内 轴和外轴组成，内轴与下连杆205固定，外轴套在内轴上。外轴可以绕内轴的轴心旋转。滚 柱206的数量可以有2-5个，这些设置都可以。滚柱206的直径不相等，主要是为了适合搬 运不同直径的环件，滚柱206具体的数量和直径根据所用到的生产线来确定，本实施例中 滚柱206的数量优选的选择4个，直径分别为500mm、1000mm、1500mm、2000mm。可以用来搬 运内圆直径大于500。
26、mm的大部分环件，这四个直径的设置，可以使用500mm的滚柱搬运内圆 直径为500mm-1000mm的环件，可以使用1000mm的滚柱搬运内圆直径为1000mm-1500mm的 环件，可以使用1500mm的滚柱搬运内圆直径为1500mm-2000mm的环件，可以使用2000mm的 滚柱搬运内圆直径为2000mm以上的环件。当然，也可以使用500mm的滚柱搬运内圆直径为 1000mm以上的环件，例如1200mm的环件，但是容易晃动，效果不如采用1000mm的滚柱的效 果好。 0047 电机201用于带动控制装置在水平方向上的运动。电机201通过皮带传动带动控 制装置的运动。液压缸208的一端与伸。
27、缩杆203顶端上的上连杆连接，液压缸208的伸缩 带动上连杆的上下运动，同时因为上连杆的上下运动，也带动了伸缩杆203、下连杆205和 滚柱206的上下运动。伸缩杆203有四个，下连杆205之间互相交叉与伸缩杆203的下端 互相连接起来，上连杆之间互相交叉与伸缩杆203的上端互相连接起来。即伸缩杆203、下 连杆205和上连杆的位置关系是固定的，构成一个整体，能同时移动。使用时，当滚柱206 到达环件的中心时，液压缸208缩短，伸缩杆203、上连杆、下连杆205和滚柱206都向下运 动，滚柱206插入环件中，此时启动电机201，电机201带动控制装置的移动，进而达到将环 件从辗环机1搬到输送辊。
28、道的效果。搬运完成后，液压缸208伸长，伸缩杆203、上连杆、下 连杆205和滚柱206都向上运动，滚柱206从环件中拔出，电机201带动控制装置的移动到 搬运前的位置，进行下一个环件的搬运操作。 0048 实施例2 0049 同实施例1，所不同的是液压缸208的一端与伸缩杆203底端的下连杆205连接； 如图5所示，滚柱206的数量有2个。电机201通过链传动带动控制装置的运动。那么同 实施例1一样，由液压缸208带动伸缩杆203、上连杆和滚柱206的上下运动。液压缸208 的伸缩，带动滚柱206的上下运动，当滚柱206到达环件的中心时，液压缸208伸长，伸缩杆 203、上连杆、下连杆205。
29、和滚柱206都向下运动，滚柱206插入环件中，此时启动电机201， 电机201带动控制装置的移动，进而达到将环件从辗环机1搬到输送辊道的效果。搬运完 成后，液压缸208缩短，伸缩杆203、上连杆、下连杆205和滚柱206都向上运动，滚柱206从 环件中拔出，电机201带动控制装置的移动到搬运前的位置，进行下一个环件的搬运操作。 0050 实施例3 0051 同实施例1，所不同的是，滚柱206的数量可以有5个。 0052 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所 说 明 书CN 104175064 A 6/6页 8 示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技 术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案 相似的结构方式及实施例，例如仅仅改变伸缩杆203、套筒204、下连杆205、滚柱206的数量 和直径、简单的改变控制装置中的结构框架，均应属于本发明的保护范围。 说 明 书CN 104175064 A 1/3页 9 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104175064 A 2/3页 10 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104175064 A 10 3/3页 11 图5 说 明 书 附 图CN 104175064 A 11 。