一种室内栓阀体自动化生产线的制作方法

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种室内栓阀体自动化生产线。

背景技术

室内消防栓是室内管网向火场供水的，带有阀门的接口、为工厂、仓库、高层建筑、公共建筑及船舶等室内固定消防设施，通常安装在消防栓箱内，与消防水带和水枪等器材配套使用。

室内消防栓，是消防水系统重要的一部分，它安装在室内消防箱内，一般公称通径（mm）：dn50，dn65两种，公称工作压力1.6mpa，强度测验压力2.4mpa，适用介质：清质水,泡沫混合液。

通常室内消防栓可分为普通型、减压稳压型、旋转型等，它的灭火方式为人工用水带连接至栓口灭火，此外消防栓箱内还有消防栓按钮，按此按钮可以远程启动消防泵给消防栓进行补水。

现有的室内消防栓在生产过程中需要进行铣削、攻牙、清洗、烘干、喷涂和装配等工序，工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大，为此，我们提出一种室内栓阀体自动化生产线。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种室内栓阀体自动化生产线，具有实现自动化生产，提高生产效率的特点，解决了现有消防栓阀体生产工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大的问题。

本发明提供如下技术方案：一种室内栓阀体自动化生产线，包括专用加工机床、第一输送带、桁架机器人和自动化喷涂单元，所述第一输送带的顶部放置有阀体半成品，所述专用加工机床位于第一输送带的首端，所述专用加工机床上设置有可实现阀体上料、搬运、翻转和下料的两台机器人，所述桁架机器人位于第一输送带的第二工位处，所述自动化喷涂单元位于第一输送带的第三工位，所述第一输送带的尾端设置有第二输送带，且第二输送带的尾端设置有scara机器人和加工平台，所述加工平台的一侧设置有第三输送带。

优选的，所述第一输送带、第二输送带和第三输送带均通过plc控制程序实现输送系统和自动化设备协调和联动，根据每个工位的生产特点配置不同的传感器和控制元件，控制生产设备检测生产过程中的异常，并及时诊断报警，以便及时处理，防止造成进一步严重后果。

优选的，所述专用加工机床通过控制两台机器人协调配合，实现阀体上料、搬运、翻转、下料等操作，将多台机器人共同组成一个多智能体系统，实现多个机器人的相互协调与合作，完成复杂并行作业任务。

优选的，所述专用加工机床上的机器人采用专用机床夹具夹持阀体，且专用机床夹具采用3d软件设计，包括气动控制设计、夹具机械结构设计和运动自由度设计。

优选的，所述桁架机器人采用三轴桁架机器人，三轴桁架机器人对加工后的阀体进行清洗，将阀体清洗干净，取出油污，保证防锈漆和胶水的涂覆，整个过程耗时15s左右。

优选的，所述桁架机器人快速运动，将阀体浸入在清洗液中来回移动，清洗掉油污和切屑，通过高速旋转将大部分水分甩干，保证下一步工序的顺利进行。

优选的，所述自动化喷涂单元是在阀体装配前，给阀体喷涂防锈漆和胶水的工序，包括：阀体内腔涂覆防锈漆、入水口胶水涂覆和阀座自动安装。

优选的，所述scara机器人拥有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向，另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动，手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移φ1、φ2和移动关节的位移z决定的，即p=f（φ1，φ2，z），且scara机器人采用专用的控制系统或pc机的运动控制构架，对阀体进行装配、密封、搬运和拿放。

优选的，所述自动化喷涂单元喷涂后的阀体需要保证防腐蚀和气密性，通过在阀体内外表面刷防水漆，保证阀体长时间接触不发生腐蚀生锈，保证气密性，不漏水，在入水口处安装阀座，涂覆胶水确保气密性。

优选的，所述阀体的生产工艺包括如下步骤：首先通过专用加工机床的两个机器人对阀体进行加工，加工完成后通过机器人自动搬运至第一输送带，第一输送带将阀体输送至桁架机器人，桁架机器人对阀体进行清洗和烘干，然后通过第一输送带输送至自动化喷涂单元涂覆防锈漆和喷涂胶水，并安装阀座，然后通过第二输送带将阀体输送至scara机器人，scara机器人对阀体进行装配和密封，然后搬运至第三输送带，通过第三输送带输出，得到成品。

本发明提供了一种室内栓阀体自动化生产线，采用专用输送系统，专用上料设备，专用控制软件，实现机器人自动化生产，采用桁架机器人组建清洗，可实现自动刷防锈漆，自动涂覆胶水，由scara机器人安装阀座等工艺，通过在专用加工机床上添加开关量信号，便于控制，更加灵活，实现机床与机器人的联动配合，机器人专用夹具可实现自动化搬运，运动过程流畅、夹持稳定，通过专用加工机床的两个机器人对阀体进行加工，加工完成后通过机器人自动搬运至第一输送带，第一输送带将阀体输送至桁架机器人，桁架机器人对阀体进行清洗和烘干，然后通过第一输送带输送至自动化喷涂单元涂覆防锈漆和喷涂胶水，并安装阀座，然后通过第二输送带将阀体输送至scara机器人，scara机器人对阀体进行装配和密封，然后搬运至第三输送带，通过第三输送带输出，得到成品，实现全自动化生产线，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，且年产量可达60万个，解决了现有消防栓阀体生产工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明专用加工机床结构示意图；

图3为本发明桁架机器人结构示意图；

图4为本发明自动化喷涂单元结构示意图；

图5为本发明scara机器人结构示意图；

图6为本发明第三输送带结构示意图。

图中：1专用加工机床、2第一输送带、3桁架机器人、4阀体半成品、5自动化喷涂单元、6第二输送带、7scara机器人、8加工平台、9第三输送带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种室内栓阀体自动化生产线，包括专用加工机床1、第一输送带2、桁架机器人3和自动化喷涂单元5，第一输送带2的顶部放置有阀体半成品4，专用加工机床1位于第一输送带2的首端，专用加工机床1上设置有可实现阀体上料、搬运、翻转和下料的两台机器人，桁架机器人3位于第一输送带2的第二工位处，自动化喷涂单元5位于第一输送带2的第三工位，第一输送带2的尾端设置有第二输送带6，且第二输送带6的尾端设置有scara机器人7和加工平台8，加工平台8的一侧设置有第三输送带9，第一输送带2、第二输送带6和第三输送带9均通过plc控制程序实现输送系统和自动化设备协调和联动，根据每个工位的生产特点配置不同的传感器和控制元件，控制生产设备检测生产过程中的异常，并及时诊断报警，以便及时处理，防止造成进一步严重后果，专用加工机床1通过控制两台机器人协调配合，实现阀体上料、搬运、翻转、下料等操作，将多台机器人共同组成一个多智能体系统，实现多个机器人的相互协调与合作，完成复杂并行作业任务，专用加工机床1上的机器人采用专用机床夹具夹持阀体，且专用机床夹具采用3d软件设计，包括气动控制设计、夹具机械结构设计和运动自由度设计，桁架机器人3采用三轴桁架机器人，三轴桁架机器人对加工后的阀体进行清洗，将阀体清洗干净，取出油污，保证防锈漆和胶水的涂覆，整个过程耗时15s左右，桁架机器人3快速运动，将阀体浸入在清洗液中来回移动，清洗掉油污和切屑，通过高速旋转将大部分水分甩干，保证下一步工序的顺利进行，自动化喷涂单元5是在阀体装配前，给阀体喷涂防锈漆和胶水的工序，包括：阀体内腔涂覆防锈漆、入水口胶水涂覆和阀座自动安装，scara机器人7拥有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向，另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动，手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移φ1、φ2和移动关节的位移z决定的，即p=f（φ1，φ2，z），且scara机器人7采用专用的控制系统或pc机的运动控制构架，对阀体进行装配、密封、搬运和拿放，自动化喷涂单元5喷涂后的阀体需要保证防腐蚀和气密性，通过在阀体内外表面刷防水漆，保证阀体长时间接触不发生腐蚀生锈，保证气密性，不漏水，在入水口处安装阀座，涂覆胶水确保气密性，采用专用输送系统，专用上料设备，专用控制软件，实现机器人自动化生产，采用桁架机器人3组建清洗，可实现自动刷防锈漆，自动涂覆胶水，由scara机器人7安装阀座等工艺，通过在专用加工机床1上添加开关量信号，便于控制，更加灵活，实现机床与机器人的联动配合，机器人专用夹具可实现自动化搬运，运动过程流畅、夹持稳定，通过专用加工机床1的两个机器人对阀体进行加工，加工完成后通过机器人自动搬运至第一输送带2，第一输送带2将阀体输送至桁架机器人3，桁架机器人3对阀体进行清洗和烘干，然后通过第一输送带2输送至自动化喷涂单元5涂覆防锈漆和喷涂胶水，并安装阀座，然后通过第二输送带6将阀体输送至scara机器人7，scara机器人7对阀体进行装配和密封，然后搬运至第三输送带9，通过第三输送带9输出，得到成品，实现全自动化生产线，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，且年产量可达60万个，解决了现有消防栓阀体生产工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大的问题。

生产工艺：首先通过专用加工机床1的两个机器人对阀体进行加工，加工完成后通过机器人自动搬运至第一输送带2，第一输送带2将阀体输送至桁架机器人3，桁架机器人3对阀体进行清洗和烘干，然后通过第一输送带2输送至自动化喷涂单元5涂覆防锈漆和喷涂胶水，并安装阀座，然后通过第二输送带6将阀体输送至scara机器人7，scara机器人7对阀体进行装配和密封，然后搬运至第三输送带9，通过第三输送带9输出，得到成品，实现全自动化生产线，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，且年产量可达60万个，解决了现有消防栓阀体生产工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大的问题。

本发明中，采用专用输送系统，专用上料设备，专用控制软件，实现机器人自动化生产，采用桁架机器人3组建清洗，可实现自动刷防锈漆，自动涂覆胶水，由scara机器人7安装阀座等工艺，通过在专用加工机床1上添加开关量信号，便于控制，更加灵活，实现机床与机器人的联动配合，机器人专用夹具可实现自动化搬运，运动过程流畅、夹持稳定，通过专用加工机床1的两个机器人对阀体进行加工，加工完成后通过机器人自动搬运至第一输送带2，第一输送带2将阀体输送至桁架机器人3，桁架机器人3对阀体进行清洗和烘干，然后通过第一输送带2输送至自动化喷涂单元5涂覆防锈漆和喷涂胶水，并安装阀座，然后通过第二输送带6将阀体输送至scara机器人7，scara机器人7对阀体进行装配和密封，然后搬运至第三输送带9，通过第三输送带9输出，得到成品，实现全自动化生产线，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，且年产量可达60万个，解决了现有消防栓阀体生产工艺复杂，现有技术无法实现自动化生产，导致生产效率低，工人劳动强度大的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。