自动化上料、装夹的管件内加强筋焊接设备及其实现方法_2

文档序号:9406911阅读:来源:国知局
固定组件包括气缸42与固定块43,所述固定块43安装在所述气缸42的伸缩杆上,固定块43远离气缸42 —端中间开有槽口,槽口内装有焊接电极38。焊接电极嵌在固定块内,可以在夹紧定位管件的同时,保证焊接电极38与管件充分接触,保证焊接效果。
[0039]如附图1与附图2所示,加强筋固定装置3包括加强筋固定柱31、套管32以及分割器33,加强筋固定柱31 —端连接分割器33,分割器33的等分数与需在管件内部焊接的加强筋数目相等;加强筋固定柱31另一端紧靠所述管件固定装置4,且加强筋固定柱31与固定在所述管件固定装置4上的管件同心。需要说明的是,分割器是一种常用的自动化驱动器,可以每次旋转固定的角度,定位精度很高,分割器的等分数是指将回转一圈360度分割成的份数,如等分数为3,则分割器每次回转的分割角为120度,回转3次完成一圈。
[0040]加强筋抓取装置2包括两轴机械手21以及安装在两轴机械手21末端的夹爪22,两轴机械手21的两轴的运动方向分别为垂直方向与水平面内加强筋固定柱31的径向。
[0041]如附图3与附图4所示,夹爪22包括二指夹爪气缸221、夹块222与笔形气缸223,二指夹爪气缸221带有夹爪手指的一侧朝下,夹块222有两个,分别固定在二指夹爪气缸221的两个夹爪手指上,每个夹块222上均有一个夹紧平面,安装到二指夹爪气缸221上后两个夹块222的夹紧平面相对且相互平行;二指夹爪气缸221在俯视方向上垂直于夹爪手指开合方向的方向两侧分别安装有笔形气缸223,笔形气缸223的伸缩方向为竖直方向,每个笔形气缸的伸缩杆上均安装有压块224,且压块224的中心正对夹爪22抓取到的加强筋的上侧平面。笔形气缸223的作用是在夹爪22将加强筋装入加强筋固定柱31时如发生卡住的情况可以辅助夹爪气缸221保证加强筋顺利进入加强筋容置槽中。
[0042]加强筋固定柱31上开有加强筋容置槽,加强筋容置槽为开在加强筋固定柱31外壁上的方形槽,加强筋容置槽的长度方向与加强筋固定柱31的轴向平行,加强筋容置槽的深度方向为加强筋固定柱31的径向;加强筋容置槽的数目与管件内部焊接的加强筋数目相等,且所有的加强筋容置槽均布在加强筋固定柱31的外圆上;套管32套在加强筋固定柱31外侧,与加强筋固定柱31同心安装,套管32上侧开口,即套管32的截面为C字形,且套管32相对于地面是固定的,加强筋固定装置3除套管32以外的部分均可相对于地面平移,即加强筋固定装置3除套管32以外的部分安装在滑台上,滑台下面有滑轨,滑台可在同步带或丝杆带动下相对于滑轨滑动。采用这样的设计的目的是可以使所述加强筋固定柱31伸入固定在所述管件固定装置4上的管件中进行下一步的焊接操作。
[0043]加强筋固定柱31的每个加强筋容置槽深度方向的底部均有一个顶块34,顶块34与加强筋固定柱31之间均为滑动连接,滑动方向为径向方向;加强筋固定柱31为空心结构,加强筋固定柱31的中心安装有一根转轴35,每个顶块34与转轴35之间均连有一根连杆36,连杆36的两端分别与顶块34以及转轴35之间为转动连接;转轴35的一端连接转动驱动器37,转动驱动器37为步进电机,转动驱动器37相对于加强筋固定柱31固定连接;顶块34上均安装有焊接电极38。
[0044]加强筋抓取装置2的抓取点设在所述加强筋来料装置I处抓取加强筋来料装置I输出的整齐排列的加强筋,所述加强筋抓取装置2的放置点设在加强筋固定装置3处将抓取的加强筋放置到加强筋固定装置3上进行固定。
[0045]上述自动化上料、装夹的管件内加强筋焊接设备的工作步骤为:
[0046]步骤1:加强筋抓取装置2从加强筋来料装置I处抓取加强筋来料装置I输出的整齐排列的加强筋,每次抓取一个,并将之从套管32上侧的开口处将加强筋放置到加强筋固定柱31上的加强筋容置槽中;
[0047]步骤2:加强筋固定柱31在分割器33的驱动下转过一个分割角,露出未装入加强筋的强筋容置槽,加强筋抓取装置2继续抓取加强筋将之填充;如此循环,直至加强筋固定柱31上的所有的强筋容置槽均装上加强筋;
[0048]步骤3:加强筋固定装置3中除套管32以外的部分全部朝管件固定装置4方向整体平移,使加强筋固定柱31上装有加强筋的部分伸入固定在管件固定装置4上的管件内;
[0049]步骤4:转动驱动器37驱动转轴35转动,转轴35通过连杆36推动顶块34沿着加强筋固定柱31的径向向外滑动,从而推动加强筋顶紧固定在管件固定装置4上的管件的内壁;
[0050]步骤5:安装在顶块34上的焊接电极38与安装在固定块43上的焊接电极38同时通电对加强筋与管件进行焊接;
[0051 ] 步骤6:转动驱动器37驱动转轴35回转,转轴35通过连杆36推动顶块34沿着加强筋固定柱31的径向向内滑动,使顶块34离开加强筋,同时所有的气缸42的伸缩杆回缩,从而取出焊接完成的成品。
[0052]作为上述实施例的补充,为了实现全自动化,该管状零件内部焊接加强筋装置还可以包括管件上料装置5,如附图6与附图7所示,管件上料装置5包括传送带51、管件夹爪52以及进给气缸53 ;传送带51上整齐排列有待焊接加强筋的管件,传送带51上的待焊接加强筋的管件的中心轴与传送带的传送方向垂直;且待焊接加强筋的管件的轴向与加强筋固定柱31的轴向平行;管件夹爪52包括涨紧气缸521、涨紧手指522、导轴523、导向块524以及复位弹簧525,涨紧气缸521为圆柱状,其中心轴与加强筋固定柱31同心,涨紧气缸521包含有至少三个按其轴心均匀圆周分布的平动单元,每个平动单元的平动方向为涨紧气缸521的径向,且每个平动单元上均安装有一个涨紧手指522,抓取圆管时,所有的涨紧手指522均匀撑住管件的内壁;涨紧气缸521后端固连有至少两根导轴523,导向块524与导轴523滑动配合,且每根导轴523上均串有复位弹簧525,导向块524固连在进给气缸53的伸缩杆上,导轴523相对于导向块524的滑动方向以及进给气缸53的伸缩杆的伸缩方向均为加强筋固定柱31的轴向。采用该管件上料装置5,管件夹爪52以管件内壁为基准对其进行涨紧定心,然后进给气缸53的伸缩杆伸出,将管件夹爪52连同管件一起送入管件固定装置4,由于排列在传送带51上的管件在轴向不是对齐的,为了保证每个管件都固定在管件固定装置4上的同一位置上,所述进给气缸53的伸缩杆需要比实际需进给的长度多进给一点,所述导轴523、导向块524以及复位弹簧525的作用就是保证在进给气缸53的伸缩杆多进给时,既能保证所述管件轴向的定位精度,又能保证所述管件到达位置时实现“软着陆”,避免对设备其他零部件造成伤害。
[0053]本发明的自动化上料、装夹的管件内加强筋焊接设备及实现方法可以自动实现加强筋的排料、上料、装夹以及焊接操作,方便快捷,大大的提高了生产效率。
[0054]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.自动化上料、装夹的管件内加强筋焊接设备,其特征在于:包括加强筋来料装置(1)、加强筋抓取装置(2)、加强筋固定装置(3)与管件固定装置(4); 所述加强筋抓取装置(2)的抓取点设在所述加强筋来料装置(I)处,加强筋抓取装置(2)在抓取点抓取加强筋来料装置(I)输出的整齐排列的加强筋;所述加强筋抓取装置(2)的放置点设在加强筋固定装置(3)处,加强筋抓取装置(2)在放置点将从抓取点抓取到的加强筋放置到加强筋固定装置(3)上进行固定;所述管件固定装置(4)用于
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