一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备

技术领域

本发明涉及绝缘子成型技术领域，更具体地说，涉及一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备。

背景技术

近年来，我国盘形悬式瓷绝缘子行业发生了巨大的变化，不难发现，悬式瓷绝缘子行业是输变电及自动化技术的发展需要。从某种意义上将，悬式瓷绝缘子行业的发展为输变电及电气自动化技术的发展起到很重要的基础支撑作用。人类通过不断努力，悬式瓷绝缘子行业得到了一定程度上的发展。

悬式瓷绝缘子，简称为电瓷，其产品广泛应用于高铁电线绝缘，高压电线绝缘等各方面。由于悬式瓷绝缘子产品对机械性能、多种环境耐用性能都有很高的要求。我国如今大力发展高铁，远距离电力输送，对悬式瓷绝缘子产品的需求量也是大大上升。但是传统的半手工半机械化的生产方式所生产出来的悬式瓷绝缘子产品不管是在产量上还是在质量上往往达不到使用要求。因此急需改变传统的半手工半机械化的悬式瓷绝缘子成型方式，即将传统的旋切成型方式改变，以提高悬式瓷绝缘子生产的质量和数量。

在专利号为961228571的中国发明专利中，公开了一种悬式绝缘子成形用旋转镘刀，其加工出悬式绝缘子下端部。其在成形面上具有在悬式绝缘子下端部形成褶皱的实质上同一圆圈上的多个凸缘，且在响铃凸缘碱的圆周状凹部设有规定数量的胚料排出孔，在用垂直于旋转镘刀的旋转中心的平面剖切时，能够防止所得成形体干燥是产生凸缘缺口。传统的旋切成型工艺中，坯料成型的主要作用力为环形剪切力，旋切出的凸缘部分致密性不够，才会容易产生凸缘缺口。

针对以上问题，本发明提供一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备，其采用全自动加工的方式，减少生产成本，提供劳动效率，并摒弃了传统的旋切成型工艺，创造性地采用旋压成型的加工方式，使坯料成型的主要作用力为对坯料的压力，保证了悬式瓷绝缘子凸缘部分的致密性，减少凸缘缺口的产生。

发明内容

本发明所采取的技术方案是：提供一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备，包括：步进装置，用于将放置有坯料的模具依序输送至不同工位；六工位翻转装置，用于将模具输送至第一旋压装置，将经第一旋压装置加工的坯料输送至下一工位；第一旋压装置，将六工位翻转装置上待加工状态的坯料旋压出外部轮廓；脱模装置，脱除承接六工位翻转装置上经第一旋压装置处理的模具上的坯料；第一修坯装置，承接来自脱模装置的坯料，修建其外部的余坯；第二旋压装置和第三旋压装置，依次对来自第一修坯装置的坯料进行旋压处理；其中，所述第一旋压装置包括第二液压缸、第三电机、第三机架和第一刀具，第三电机安装在第三机架的上端，第二液压缸安装在第三机架的下端，第三电机的输出端连接第一刀具，并驱动刀口向下的第一刀具旋转，第二液压缸的输出端活动连接模具，且第二液压缸的输出端朝向第一刀具的刀口方向。

采用以上结构后，能够实现悬式瓷绝缘子的自动化生产，其对坯料进行分步旋压成形，分别加工出悬式绝缘子上端部轮廓和下端部轮廓，由于悬式绝缘子下端部形成的褶皱，实质上同一圆圈上的多个凸缘，针对该凸缘部分做二次旋压成形处理。

作为优选，所述步进装置包括第一液压缸、第一机架和第一电机，若干个第一液压缸沿第一机架中轴线均匀排列，第一机架上端两侧均设有用于放置所述模具的齿条，第一电机的输出轴连接有用于驱动齿条移动的齿轮；齿轮齿条通过往复运动，来回输送载有坯料的模具。

作为优选，单个所述第一液压缸的两侧竖直设有第一导柱导套；第一导柱导套的设置能够保证第一液压缸工作平稳。

作为优选，所述六工位翻转装置包括第二电机、凸轮分割器、翻转装置和第二机架，第二机架上端设有用于放置翻转装置的平台，第二电机安装在第二机架的下端，用于驱动凸轮分割器旋转，凸轮分割器用于驱动第二机架上端平台的旋转，所述翻转装置用于夹取模具和翻转模具。

作为优选，所述脱模装置包括有第四机架和气缸，气缸安装在第四机架的上端，气缸的输出端用于将模具内的坯料脱离。

作为优选，所述第一修坯装置包括第二刀具、第五机架、第四电机和第三液压缸，第二刀具安装在第五机架的上方，第四电机用于驱动第三液压缸整体做周身旋转，第三液压缸的输出端连接所述模具，并将模具向第二刀具刀口方向输送。

作为优选，所述第三机架上竖直设有第一直线导轨，所述第二液压缸的输出端与第一直线导轨滑动连接。

作为优选，所述第二旋压装置包括第五液压缸、第六机架、第五电机和第三刀具，所述第五电机安装在第六机架的上端，第五电机驱动刀口朝下的第三刀具做周身旋转，第五液压缸的输出端驱动载有坯料的模具向第三刀具的刀口方向移动。

作为优选，所述第六机架上竖直设有第二直线导轨，所述第五液压缸的输出端与第二直线导轨滑动连接。

作为优选，所述第二刀具用于加工所述悬式瓷绝缘子下端部的轮廓。

作为优选，还包括第二修坯装置，承接来自所述第三旋压装置的坯料，修建其外部的余坯。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、传统的旋切工艺中，悬式绝缘子下端部轮廓一次性旋切完成，多余的余料由胚料排出孔排出，同心圆状的凸缘之间的坯料无法进行相互补充，旋切出的凸缘部分致密性不够。本发明采用旋压工艺，加工出悬式绝缘子下端部轮廓之前，先除去部分的坯料余料，减少坯料的体积，方便后续旋压的进行。对坯料进行旋压处理时，坯料承受的压力远大于旋切工艺中坯料承受的压力，导致坯料能够在各个凸缘之间相互补充，且进旋压处理后的凸缘部分的致密性大于旋切出的坯料凸缘部分的致密性。

2、根据本发明提出的一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备，能够将上一道工序，即练泥机出来为未成形泥段通过工业机器人送至六工位翻转装置处，六工位翻转装置将泥段送至第一旋压装置处，对泥段进行初次旋压成型，得到电瓷产品大致形状，再通过六工位翻转装置将此时的电瓷产品坯件送至脱模装置处，通过气缸将此时的坯件与泥盘分离，泥坯掉入步进装置上的模具中，通过步进装置将坯件送至第一修坯装置处，第一修坯装置对坯件底部多余的泥料切除，通过步进装置将坯件送至第二旋压装置处，第二旋压装置对坯件底部初次成型，通过步进装置将坯件送至第二修坯装置，第二修坯装置在此对坯件底部多余泥料切除，通过步进装置将坯件送至第三旋压装置，第三旋压装置和第四旋压装置分别是对坯件内部进行处成型和最终成型，最后通过步进装置将坯件送至第三修坯装置进行最后的修坯工序。该电瓷旋压成型设备能够很好的实现将泥段成型为电瓷产品，自动化程度高，减少了人力，降低人力成本，与传统的人力旋切成型相比，改变了电瓷产品的成型方式，产品质量可以更好地得到保证，生产出的产品标准化程度更高。

附图说明

图1为本发明一实施例的悬式瓷绝缘子旋压成型设备在第一种视角下的结构示意图；

图2为本发明一实施例的悬式瓷绝缘子旋压成型设备在第二种视角下的结构示意图；

图3为本发明中步进装置的结构示意图；

图4为本发明中六工位翻转装置的结构示意图；

图5为本发明中第一旋压装置示意图；

图6为本发明中脱模装置的结构示意图；

图7为本发明中修坯装置的结构示意图；

图8为本发明中第二旋压装置的结构示意图；

图9为本发明中悬式瓷绝缘子的结构示意图；

图10为本发明中第二、第三旋压装置的结构示意图。

图中标号说明：

其中10、步进装置；101、第一液压缸；102、第一导柱导套；103、第一机架；104、第一托盘；105、第一电机；106、齿轮齿条；

15、第二修坯装置；

20、六工位翻转装置、；201、第二电机；202、凸轮分割器；203、翻转装置；204、第一泥盘；205、第二机架；

30、第一旋压装置；301、第二液压缸；302、第一直线导轨；303、第三电机；304、第三机架；305、第一刀具；306、第一皮带轮；307、第一皮带；308、第一输出轴；309、第二泥盘；

40、脱模装置；401、气缸；402、第四机架；403、气管；404、第二导柱导套；

50、第一修坯装置；501、第二刀具；502、第五机架；503、第四电机；504、第三液压缸；505、第三导柱导套；506、第二托盘；

60、第二旋压装置；601、第五液压缸；602、第六机架；603、第五电机；604、第二皮带；605、第二皮带轮；606、第二输出轴；607、第三刀具；608、第二直线导轨；609、第三托盘；

70、第三旋压装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图9所示，盘形悬式瓷绝缘子的上端为圆柱形向上凸起的头部，盘形悬式瓷绝缘子的下端部设有同心圆状的多个凸缘，下端部中心设有坯件内孔，坯件内孔向上延伸至凸起的头部内，且坯件内孔的壁厚均匀。

实施例1

如图1-2所示，一种盘形悬式瓷绝缘子旋压成型设备，包括：

步进装置10，用于将放置有坯料的模具依序输送至不同工位；

六工位翻转装置20，用于将模具输送至第一旋压装置30，将经第一旋压装置30加工的坯料输送至下一工位；

第一旋压装置30，将六工位翻转装置20上待加工状态的坯料旋压出外部轮廓；

脱模装置40，脱除承接六工位翻转装置20上经第一旋压装置30处理的模具上的坯料；

第一修坯装置50，承接来自脱模装置40的坯料，修建其外部的余坯；

第二旋压装置60和第三旋压装置70，依次对来自第一修坯装置50的坯料进行旋压处理；

其中，步进装置10分为两个部分，一个是步进装置10的初始端至脱模装置40，从图1中可以看出，该部分较短，可供同时放置七个模具，故称为短部；另一个部分是起始于第一修坯装置50至第二修坯装置15，该部分较长，可供同时放置九个模具，故称为长部。为方便理解，故将长部阶段的步进装置10上的模具称为第一泥盘204，放置在短部阶段的步进装置10上的模具称为第二泥盘309。

如图3所示，短部阶段的步进装置10在高度上低于长部阶段的步进装置10，步进装置10包括第一液压缸101、第一机架103和第一电机105，若干个第一液压缸101沿第一机架103中轴线均匀排列，第一机架103上设有齿轮齿条106，其中第一机架103上端两侧均设有用于放置所述模具的齿条，第一电机105的输出轴连接有用于驱动齿条移动的齿轮。第一液压缸101的输出端朝上，且该输出端上安装有第一托盘104。由于模具的形状与悬式瓷绝缘子的形状相对应，模具上设有悬式瓷绝缘子中圆柱形向上凸起的头部相对应的凸块，第一托盘104与模具上的凸块活动卡接。在一些示例中，在第一液压缸101的两侧设有第一导柱导套102，保证第一液压缸101工作平稳。

在一些示例中，短部阶段的步进装置10上设有六个第一液压缸101，由起始端开始依次设置，即除去脱模装置40正下方设有第一液压缸101。在一些示例中，短部阶段的齿条上设有供第一泥盘204嵌套的凹槽。

在一些示例中，长部阶段的步进装置10上设有八个第一液压缸101，由起始端开始依次设置。

如图4所示，六工位翻转装置20包括第二电机201、凸轮分割器202、翻转装置203和第二机架205，第二机架205上端设有用于放置翻转装置203的平台，第二电机201安装在第二机架205的下端，用于驱动凸轮分割器202旋转，凸轮分割器202用于驱动第二机架205上端平台的旋转，翻转装置203用于夹取模具和翻转模具。

在一些示例中，平台上均匀放置有六个翻转装置203，以第一旋压装置30上对应的翻转装置203为起始端，即第一旋压装置30上对应的翻转装置203为第一翻转装置203，顺时针依次称为第二翻转装置203、第三翻转装置203、第四翻转装置203、第五翻转装置203和第六翻转装置203。在一些示例中，翻转装置203的夹取功能采用气动方式夹持，其翻转功能采用电机驱动，此为现有技术，过不多加赘述。

如图5所示，第一旋压装置30包括第二液压缸301、第三电机303、第三机架304和第一刀具305，第三电机303安装在第三机架304的上端，第二液压缸301安装在第三机架304的下端，第三电机303的输出端连接第一刀具305，并驱动刀口向下的第一刀具305旋转，第二液压缸301的输出端活动连接第二泥盘309，且第二液压缸301的输出端朝向第一刀具305的刀口方向。

在一些示例中，第一刀具305是用来加工出悬式瓷绝缘子上端轮廓；在一些示例中，第一刀具305上端通过第一输出轴308连接有第一皮带轮306，第三电机303通过第一皮带307驱动第一皮带轮306转动，进而驱动第一刀具305做周身旋转。

在一些示例中，第三机架304上竖直设有第一直线导轨302，第二液压缸301的输出端与第一直线导轨302滑动连接，用于保证第二液压缸301的输出端向上移动平稳。

如图6所示，脱模装置40包括有第四机架402和气缸401，气缸401安装在第四机架402的上端，气缸401的输出端方向朝下，用于将翻转的第二泥盘309内的坯料脱离。在一些示例中，第二泥盘309的外表面上包覆有一层隔离膜，隔离膜的外表面设有网格纹，用于增加坯件与隔离膜之间粘附性，在第二泥盘309的底部设有隔离膜的充气口，抽空隔离膜与第二泥盘309之间的空气时，隔离膜紧紧贴附在第二泥盘309上；气缸401的输出端连接有气管403，气管403的底端与第二泥盘309的充气口活动卡接，用于向隔离膜内充气，隔离膜膨胀，使坯料逐渐脱离第二泥盘309。

在一些示例中，气缸401的两侧设有第二导柱导套404，用于保证气缸401运行稳定。

如图7所示，第一修坯装置50包括第二刀具501、第五机架502、第四电机503和第三液压缸504，第二刀具501安装在第五机架502的上方，第四电机503用于驱动第三液压缸504整体做周身旋转，第三液压缸504的输出端连接所述模具，并将模具向第二刀具501刀口方向输送。

在一些示例中，第三液压缸504的两侧设有第三导柱导套505，第三导柱导套505与第三液压缸504作为作为一个整体，均受第四电机503驱动。

在一些示例中，第三液压缸504的输出端方向朝上，且该输出端上安装有第二托盘506，通过第二托盘506与第一泥盘204活动连接。

如图8所示，第二旋压装置60包括第五液压缸601、第六机架602、第五电机603和第三刀具607，第五电机603安装在第六机架602的上端，第五电机603驱动刀口朝下的第三刀具607做周身旋转，第五液压缸601的输出端驱动载有坯料的模具向第三刀具607的刀口方向移动。第三刀具607的刀头部分对用于悬式瓷绝缘子的下端部。

在一些示例中，第三刀具607上端通过第二输出轴606连接有第二皮带轮605，第五电机603通过第二皮带604驱动第二皮带轮605转动，进而驱动第三刀具607做周身旋转。

在一些示例中，第六机架602上竖直设有第二直线导轨608，第五液压缸601的输出端与第二直线导轨608滑动连接，用于保证第五液压缸601的输出端向上移动平稳。在一些示例中，第五液压缸601的输出端的上端安装有第三托盘609，第三托盘609与第一泥盘204活动连接。

如图10所示，第三旋压装置70除去刀具与旋压装置不同之外，其他部件及结构均相同。

在一些示例中，第三旋压装置70刀具旋转方向与第二旋压装置60刀具旋转方向相反。

其工作原理是：

一、各个第一液压缸101顶起第二泥盘309，齿轮带动齿条向第一机架103远离六工位翻转装置20移动固定距离之后；第一液压缸101放下第二泥盘309，第二泥盘309落位在齿条上，齿轮带动第二泥盘309向前移动固定距离，达到输送第二泥盘309的目的；

二、第三翻转装置203位于短部阶段的步进装置10最末端工位的正上方，第三翻转装置203夹口张开，承接第二泥盘309之后夹紧，凸轮分割器202旋转带动平台切换工位；

三、第一旋压装置30将第一翻转装置203上的坯体旋压出上部轮廓；

四、第二旋压装置60翻转180°，使得旋压出上部轮廓的第二泥盘309下端部朝上；

五、脱模装置40将坯件脱送至第一泥盘204上，通过外接的机械手将第一泥盘204输送至长部阶段的步进装置10；

六、第一修坯装置50去除第一泥盘204上经第一旋压装置30旋压出的余坯；

七、第二旋压装置60和第三旋压装置70依次对第一泥盘204上的坯件进行旋压处理；

八、第二修坯装置15去除第一泥盘204上经第二旋压装置60和第三旋压装置70旋压出的余坯。

实施例2

本实施例不同于实施例1之处在于，实施例1中步进装置10的两个部分的一端接近，本实施例中，短部阶段的步进装置10将第二泥盘309输送至第五翻转装置203上。

在一些示例中，短部阶段的步进装置10将第二泥盘309输送至第四翻转装置203上。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。