与机器人换辊系统一起使用的机械高速换辊系统技术方案

本发明专利技术涉及一种辊安装系统，其包括联接到一个或多个辊（201）的辊组件（200）。该辊组件（200）被构造成使用锥形组件（204）来定位所述一个或多个辊（201）以用于安装或拆卸所述一个或多个辊（201）。而且，辊安装系统包括联接到辊组件（200）的扭矩组件（208）。扭矩组件（208）被构造成将扭矩提供给辊组件（200）以用于安装或拆卸所述一个或多个辊（201）。拆卸所述一个或多个辊（201）。拆卸所述一个或多个辊（201）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与机器人换辊系统一起使用的机械高速换辊系统

技术介绍

[0001]本专利技术涉及利用悬臂式轧机机架进行线材轧制的领域。辊目前由操作员手动更换，这要么出于质量相关问题，要么当轧机由于辊磨损所致而需要换辊或需要生产另一种产品尺寸时。每机架的手动平均更换时间在20分钟左右；最有经验的操作员可以在12分钟内更换机架。带套筒的辊可以重达大约31 kg，并且在一些情况下用于安装和拆卸辊的高压液压工具更大。重物会超过允许的起重限制，并且必须从起重机和/或机械手安装，这进一步使换辊的过程复杂化。当然，在更换机器上的辊时，存在因卷入危险而受伤以及因热设备而灼伤的风险。

技术实现思路

[0002]根据本专利技术的一个方面，提供了一种辊安装系统。该辊安装系统包括联接到一个或多个辊的辊组件，其中该辊组件被构造成使用锥形组件来定位所述一个或多个辊以用于安装或拆卸所述一个或多个辊。而且，该辊安装系统包括联接到辊组件的扭矩组件，其中该扭矩组件被构造成将扭矩提供给辊组件以用于安装或拆卸所述一个或多个辊。
[0003]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种执行辊安装系统的操作的方法。该方法包括将所述一个或多个辊定位到辊组件中。该辊组件被构造成使用锥形组件来定位所述一个或多个辊以用于安装或拆卸所述一个或多个辊。扭矩组件被构造成将扭矩提供给辊组件以用于安装或拆卸所述一个或多个辊。
附图说明
[0004]图1A
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1B是图示根据一些实施例的没有辊组件的辊壳体的不同视图的示意图；图2A
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2B是根据一些实施例的待用于辊安装系统中的辊组件的示意图；图3A
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3B是根据一些实施例的具有所安装的待用于辊安装系统中的辊组件的辊壳体的示意图；图4A
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4B是根据一些实施例的具有待安装的一个辊组件的辊壳体以及具有由辊安装系统安装的两个辊组件的辊壳体的示意图；图5A
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5B是根据一些实施例的待用于在辊安装系统中安装或移除辊组件的辊组合工具的示意图；图6A
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6B是根据一些实施例的辊安装系统中的辊组合工具连同辊组件的示意图；图7是根据一些实施例的辊壳体的示意图，该辊壳体具有所安装的一个辊组件以及辊安装系统中的辊组合工具连同辊组件；图8A
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8B是根据一些实施例的辊壳体的示意图，该辊壳体具有所安装的一个辊组件以及辊安装系统中的辊组合工具连同辊组件；图9是根据一些实施例的具有辊安装系统的辊壳体在机器人上的一种可能的总体布置的示意图；以及图10是根据一些实施例的具有辊安装系统的辊壳体在机器人上的一种可能的总
体布置的示意图。
具体实施方式
[0005]本公开描述了一种与机器人或以其他方式辅助的换辊系统一起使用的机械换辊系统。本公开解决了与在悬臂式轧机机架上的机械换辊相关联的问题。消除了高压液压装置的使用，从而降低了工具系统的重量和复杂性。此外，在一些实施例中不需要多个工具（即，辊搬运工具、辊安装工具和辊移除工具）。在新的辊安装和拆卸系统能够作为末端执行器集成到商用机械手或6轴机器人的情况下，因此不再需要手动移除和安装辊。现在可以自动实现换辊。在一些实施例中，新颖的辊安装布置消除了零件故障的问题并增加了轧机机架的承载负荷的能力。
[0006]辊安装系统包括辊、弹簧、锥形套筒、锥形套筒移除和扭矩隔离环、以及锁紧/解锁螺母。为了用该系统来安装辊，由具有所附接的辊安装系统的机械手或机器人将如下文所描述的辊组件呈现给小齿轮。一旦正确定位，辊安装系统就经由扭矩驱动器沿正确的方向驱动锁紧和解锁螺母以推动辊和小齿轮之间的锥形套筒，因此使锥形套筒胀紧以产生正确的量的力来保持辊到位。所施加的扭矩由作为辊组件的一体式部分的锥形套筒移除和扭矩隔离环隔离，并且与辊安装系统对接以防止任何扭矩负荷在操作期间经由辊安装系统传递到机械臂。
[0007]图1A是辊壳体100的示意性图解透视图，该辊壳体具有辊壳体结构110和辊小齿轮120的主要部件。壳体结构包括前板101和护圈102。
[0008]图1B是辊壳体100的示意性图解截面图，其示出了辊小齿轮120在辊壳体中的内部布置。辊小齿轮的重要特征是锥形区域121和螺纹区域122。
[0009]图2A是辊组件200的示意性图解透视图，该辊组件具有如下主要部件：用于使热金属工件成形的带槽辊201、弹簧202、锥形套筒204、锥形套筒移除和扭矩隔离环206、以及锁紧/解锁螺母208。锥形套筒移除和扭矩隔离环206包括用于与组合工具接合的花键区域。锁紧/解锁螺母208包括凹陷的空腔，该空腔用于与组合工具接合以用于将扭矩供应给螺母208。
[0010]图2B是辊组件200的示意性图解截面图，其示出了组件的内部布置。该布置的重要特征包括：在锥形套筒204和辊201之间的弹簧202，该弹簧的作用是在锥形套筒204与辊小齿轮完全接合之前将辊201抵靠辊壳体上的护圈；锥形套筒204上的锥形部，该锥形部与辊小齿轮的锥角匹配；锥形套筒204上的花键，这些花键与辊小齿轮上的匹配花键接合；锥形套筒移除和扭矩隔离环206上的花键，这些花键与专用工具中的匹配花键接合；锁紧/解锁螺母208上的内螺纹，这些内螺纹与辊小齿轮的端部上的匹配螺纹接合。
[0011]在一些实施例中，锥形套筒包括在6
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12度的范围内的锥角，以允许在辊移除期间使用较低的力。该锥形套筒是更大系统的集成部件而不是独立部分。
[0012]另一个方面是对锥形套筒设计的显著改进。新套筒在与辊小齿轮配合的表面上具有更陡的角度。更陡的角度导致套筒和小齿轮上的滑动磨损更小。更陡的角度主要是因为新系统在套筒上保持由锁紧螺母强加的恒定轴向力。具有浅角度的本系统依靠由辊安装工具将套筒用力推到小齿轮上，从而使套筒胀紧并因此径向推动辊，依靠所得摩擦力将扭矩承载能力提供给机架。需要限制用于安装的力，因为在换辊期间必须将相同的套筒从小齿
轮上拉离。
[0013]在移除期间，存在因使用大的移除力而使锥形套筒的“耳部”断裂的高风险。当前的套筒设计是卡口式，使得与移除工具接合的耳部不到套筒圆周的180
°
。具有更陡的角度的新套筒可以用更大的力（由锁紧螺母强加）安装，接着在安装之后不断施加更大的力，因为锁紧螺母保持在适当位置。在移除时，锥形套筒的其上施加有移除力的部分是围绕套筒的外围的连续环，因此得以分布力，从而大大降低了断裂的风险。而且，因为可以将更大的力施加到锥形套筒，所以机架的扭矩能力由于套筒相对于辊的胀紧度增加所致而增加。
[0014]图3A是具有附接到辊小齿轮120中的每一个的辊组件302的辊壳体300的示意性图解透视图，该图示出了辊中的凹槽如何对齐使得当金属工件在辊之间通过时它形成为凹槽的形状。
[0015]图3B是具有安装到辊小齿轮120中的每一个的辊组件302的辊壳体300的示意性图解截面图，其示出了辊壳体和辊组件的内部布置。图3B中明显的重要特征是：辊与壳体300上的护圈的接触，它们已通过弹簧202被强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种辊安装系统，包括：联接到一个或多个辊的辊组件，其中所述辊组件被构造成使用锥形组件来定位所述一个或多个辊以用于安装或拆卸所述一个或多个辊；以及联接到所述辊组件的扭矩组件，其中所述扭矩组件被构造成将扭矩提供给所述辊组件以用于安装或拆卸所述一个或多个辊。2.根据权利要求1所述的辊安装系统，其中，所述锥形组件包括多个锥形套筒。3.根据权利要求2所述的辊安装系统，其中，所述锥形套筒包括介于6度和12度之间的锥角。4.根据权利要求2所述的辊安装系统，其中，锥形组件包括一体地联接到所述锥形套筒的多个花键。5.根据权利要求4所述的辊安装系统，其中，所述花键与被引入到所述辊组件的小齿轮配合。6.根据权利要求1所述的辊安装系统，其中，所述轧制组件包括联接到所述锥形套筒组件的扭矩螺母。7.根据权利要求6所述的辊安装系统，其中，所述扭矩螺母将所述锥形套筒组件的锥形套筒中的一个推动到小齿轮上。8.根据权利要求1所述的辊安装系统，其中，所述锥形套筒组件包括扭矩隔离环。9.根据权利要求8所述的辊安装系统，其中，扭矩隔离环联接到所述扭矩组件。10.根据权利要求9所述的辊安装系统，其中，所述扭矩隔离环使用由所述扭矩组件接收的扭矩来产生用于安装或拆卸所述一个或多个辊的扭矩。11.根据权利要求8所述的辊安装系统，其中，所述扭矩隔离环抵制由扭矩螺母产生的扭矩以防止任何扭矩负荷经由所述辊安装系统传递到机械臂。12.根据权利要求1所述的辊安装系统，其中，所述一个或多个辊定位在锥形套筒布置的锥形套筒上。13.一种执行辊安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：首要金属科技美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：