桶身焊线自动定位与自动涨锥系统的制作方法

本发明涉及桶制作设备技术领域，尤其是涉及一种桶身焊线自动定位与自动涨锥系统。

背景技术：

桶，作为一种应用于人们生活、生产各个领域中的产品，一般经过裁剪、印刷、焊接成圆、涨锥、涨筋、焊耳、补涂等主要生产工艺流程。

在现有技术中，设备改造依托设备现有技术上进行，针对性的改造更适合生产需要。前提，原有设备是连续生产、环环紧扣地，无此项改造前，会有很高频率的产品损坏，资源浪费，后续工作无法正常使用，突出的重点问题是，桶身在后续加工中会出现涨裂，形状不规则等问题，在设计之初改变涨身模具的角度，效果不理想。最终改造方案是，将固定位置的两瓣模涨块改变角度，满足产品质量要求。重点，为了满足后续工位固定位置的要求，需要对输送线改造，截断固定，加装自动找点定位装置。

而现有技术存在的问题是在现有技术中，桶身在后续加工中极高频率的出现涨裂，形状不规则，大面积划伤等问题，造成产品的损坏，导致资源浪费，后续工作无法正常进行。

因而，为了满足后续工位固定位置的要求，需要对输送线改造，截断固定，需要一种能够解决上述问题的桶身焊线自动定位与自动涨锥系统。

技术实现要素：

本发明提出一种桶身焊线自动定位与自动涨锥系统，具有满足后续工位固定位置要求，提高产品良品率，定位准确，控制操作简单的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

桶身焊线自动定位与自动涨锥系统，包括冲床机身，所述冲床机身上设置有：

用于输送桶体的第一传送装置，所述第一传送装置包括两条水平并排设置的输送带，所述输送带的外侧设置有一用于感应桶体位置的对射感应器，所述对射感应器固定于所述冲床机身上；

用于继续输送桶体并调整桶身位置的第二传送装置，所述第二传送装置设置于所述第一传送装置的上方，所述第二传送装置包括两根水平设置于所述输送带上方的夹紧杆，每一所述夹紧杆均连接有一驱动所述夹紧杆往复运动的夹紧杆驱动装置，每一所述夹紧杆均与所述输送带平行，两根所述夹紧杆上沿输送方向分别依次设置有若干个夹紧块，每两个相对设置的所述夹紧块形成桶体夹爪，其中一位于中间位置的所述桶体夹爪的下方设置有一由第一伺服电机驱动旋转的电充磁转盘，所述电充磁转盘设置于两条所述输送带之间，所述电充磁转盘的一侧设置有一用于识别桶身上特定色号来检测桶身位置的色标传感器，所述色标传感器设置于所述输送带的外侧；

用于第一次扩张桶身的预涨锥装置，所述预涨锥装置设置于所述电充磁转盘的下游；

用于第二次扩张桶身的涨锥装置，所述涨锥装置设置于所述预涨锥装置的下游。

作为一种优选的技术方案，每一所述夹紧杆驱动装置均包括滑动安装于所述冲床机身上的滑动安装板，两个所述滑动安装板之间水平设置有一双向油缸，所述双向油缸的缸体固定于所述冲床机身上，所述双向油缸的两个活塞缸分别连接于对应的所述滑动安装板上，每一所述滑动安装板的顶部均固定有一水平设置的方形管体，每一所述方形管体均与所述夹紧杆平行，每一所述方形管体内均滑动安装有对应所述夹紧杆，每一所述方形管体的一侧均设有一用于通过所述夹紧块的第一滑动通道，每一所述第一滑动通道均与所述夹紧杆平行，每一所述方形管体的另一侧设有一平行于所述第一滑动通道的第二滑动通道，每一所述夹紧杆的后端均铰接有一连杆，每一所述连杆与所述夹紧杆的铰接轴均穿过所述第二滑动通道，每一所述连杆的另一端均铰接有一曲柄，每一所述曲柄的另一端均转动安装于一第二伺服电机的电机轴上，每一所述第二伺服电机的壳体均固定于所述滑动安装板。

作为一种优选的技术方案，所述预涨锥装置包括竖向设置于所述冲床机身上的液压油缸，所述液压油缸的缸体固定于所述冲床机身上，所述液压油缸的活塞杆的端部连接有固定块，所述固定块的底部设有第一挡板，所述第一挡板的底部可拆卸连接有第二挡板，所述第二挡板的底部设有一用于对桶体进行第一次扩张的倒锥形的预涨锥模块，所述预涨锥模块设置于其中一所述桶体夹爪的上方。

作为一种优选的技术方案，所述涨锥装置包括设置于两条所述输送带之间的托盘，所述托盘的底部设置有一竖向设置的气缸，所述气缸的缸体固定于所述冲床机身上，所述气缸的活塞杆固定于所述托盘的底部，托盘的上方竖向设置有一固定于所述冲床机身上的拉杆，所述拉杆的下端可拆卸连接有一用于对桶体进行第二次扩张的倒锥形的涨锥模块。

作为一种优选的技术方案，所述色标感应器的高度高于所述夹紧杆的高度，所述色标感应器的高度低于需要进行倒锥的桶身的高度。

作为一种优选的技术方案，所述涨锥模块的高度与需要涨锥的桶身的高度相同。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

由于桶身焊线自动定位与自动涨锥系统包括冲床机身，冲床机身上设置有：

用于输送桶体的第一传送装置，第一传送装置包括两条输送带，输送带的外侧设置有一对射感应器，可以检测在固定位置是否有桶体经过，且对射感应器与plc控制器连接，在输送过程中，当对射感应器检测到有桶体经过这一固定位置，会向plc控制器发送信号，plc控制器会发送指令进行下一动作，从而保证了本系统定位的准确性和可靠性，进而满足了后续工位的固定位置要求；

第二传送装置包括两根输送带平行的夹紧杆，每一夹紧杆均连接有一驱动所述夹紧杆往复运动的夹紧杆驱动装置，两根夹紧杆上分别依次设置有若干个夹紧块，其中一位于中间位置的桶体夹爪的下方设置有一由第一伺服电机驱动旋转的电充磁转盘，本实施例中的电充磁转盘包括一个电磁铁，通电后具有磁力，断电后磁力消失，电充磁转盘的一侧设置有色标传感器，在对射感应器检测到有桶体经过这一固定位置，plc控制器发送指令，双向油缸接受指令收回活塞杆，从而带动两个滑动安装板同时向内移动，并使桶体夹爪夹紧桶身，第二伺服电机启动，带动曲柄和连杆绕着各自的铰接轴进行转动，使夹紧杆在方形管体内向后移动进而带动桶体向后移动一个工位，之后双向油缸的活塞杆向外伸出，两个滑动安装板同时向外移动，使桶体夹爪松开桶身，将桶体放置在电充磁转盘内，电充磁转盘在感应到桶体的存在后，向plc控制器发送信号，plc控制器发出三个指令，第一是电充磁转盘充磁将桶吸住桶身，第二是启动伺服驱动电机带动电充磁转盘转动，第三是色标传感器开始工作识别桶身上的特定色号，在转动桶的过程中，当色标传感器识别到桶身上的这一特定色号后，向plc控制器发送信号，plc控制器中设置接收信号0.01秒停止伺服驱动电机工作，找点完成，进入下一个循环周期，从而使本系统在匹配当先设备的生产速率的前提下，大大提高了产品的良品率，实现产品良品率95％提高到99.5％；

用于第一次扩张桶身的预涨锥装置设置于电充磁转盘的下游，在完成桶身的定点定位之后，桶体在夹紧杆的夹紧作用下，向后移动一个工位，plc控制器发送指令，液压油缸活塞杆伸出，带动预涨锥模块向下移动，从而插入到桶身内，预涨锥模块对桶身做第一次扩张，之后，夹紧杆再次夹紧桶体向后移动一个工位，预涨锥模块对桶身做第一次扩张，避免桶身在进行涨锥时发生涨裂、形状不规则、大面积划伤等问题，也保证了桶身的直径大于涨锥模块的面积，避免出现涨锥时桶身被压扁的情况，从而提高了桶体涨锥的良品率；

用于第二次扩张桶身的涨锥装置设置于预涨锥装置的下游，在完成预涨锥之后，桶体被放置在托盘内，plc控制器发出指令，气缸的活塞杆向上伸出，托着桶向上运动，涨锥模块插入到桶身内对桶进行涨锥，从而完成涨锥作业，涨锥作业时，采用气缸托举桶身进行涨锥，可以及时的将桶从输送带带离，避免桶位置偏移出现桶被损坏的情况，从而提高了桶身涨锥的合格率，进而保证将产品良品率95％提高到99.5％。

由于涨锥装置中的拉杆与涨锥模块之间，预涨锥装置中的液压油缸与预涨锥模块之间均为可拆卸连接，在本实施例中，可拆卸连接方式为螺栓连接，根据我们所要进行涨锥的桶的直径不同，我们可以更换不同直径大小的预涨锥模块和涨锥模块，操作非常的方便简单，从而节约了成本和时间。

由于色标感应器的高度高于夹紧杆的高度，色标感应器的高度低于需要进行涨锥的桶体的高度，保证桶身上的特定色号在任意位置处都可以被色标传感器识别到，不会被夹紧杆或是其他机械辅助件所遮挡，从而保证了本系统自动定位的可靠性，满足后续工位的固定位置要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中夹紧装置的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为本发明中各个电器元件的连接图。

其中：1、冲床机身；2、输送带；3、对射感应器；4、夹紧杆；5、夹紧块；6、第一伺服电机；7、电充磁转盘；8、色标传感器；9、滑动安装板；10、双向油缸；11、方形管体；12、第一滑动通道；13、第二滑动通道；14、连杆；15、曲柄；16、第二伺服电机；17、plc控制器；18、液压油缸；19、固定块；20、第一挡板；21、第二挡板；22、预涨锥模块；23、托盘；24、气缸；25、拉杆；26、涨锥模块；27、电磁阀；28、桶体。

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作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。

如图1所示，桶身焊线自动定位与自动涨锥系统，包括冲床机身1，冲床机身1上设置有：

用于输送桶体28的第一传送装置，第一传送装置包括两条水平并排设置的输送带2，输送带2的外侧设置有一用于感应桶体28位置的对射感应器3，对射感应器3固定于冲床机身1上，在本实施例中，所采用的对射感应器3的型号为sym18d-t20n/l，可以检测在固定位置是否有桶体28经过，且对射感应器3与plc控制器连接，在输送过程中，当对射感应器3检测到有桶体28经过这一固定位置，会向plc控制器发送信号，plc控制器会发送指令进行下一动作，从而保证了本系统定位的准确性和可靠性，进而满足了后续工位的固定位置要求；

用于继续输送桶体28并调整桶身位置的第二传送装置，第二传送装置设置于第一传送装置的上方，第二传送装置包括两根水平设置于输送带2上方的夹紧杆4，每一夹紧杆4均连接有一驱动夹紧杆4往复运动的夹紧杆驱动装置，每一夹紧杆4均与输送带2平行，两根夹紧杆4上沿输送方向分别依次设置有若干个夹紧块5，每两个相对设置的夹紧块5形成桶体28夹爪，其中一位于中间位置的桶体28夹爪的下方设置有一由第一伺服电机6驱动旋转的电充磁转盘7，本实施例中的电充磁转盘7包括一个电磁铁，通电后具有磁力，断电后磁力消失，电充磁转盘7设置于两条输送带2之间，电充磁转盘7的一侧设置有一用于识别桶身上特定色号来检测桶身位置的色标传感器8，色标传感器8设置于输送带2的外侧，在本实施例中，色标传感器8采用美国邦纳彩色色标传感器8qs18vp6d；

用于第一次扩张桶身的预涨锥装置，预涨锥装置设置于电充磁转盘7的下游；

用于第二次扩张桶身的涨锥装置，涨锥装置设置于预涨锥装置的下游。

如图2和图3所示，每一夹紧杆驱动装置均包括滑动安装于冲床机身1上的滑动安装板9，两个滑动安装板9之间水平设置有一双向油缸10，双向油缸10的缸体固定于冲床机身1上，双向油缸10的两个活塞缸分别连接于对应的滑动安装板9上，每一滑动安装板9的顶部均固定有一水平设置的方形管体11，每一方形管体11均与夹紧杆4平行，每一方形管体11内均滑动安装有对应夹紧杆4，每一方形管体11的一侧均设有一用于通过夹紧块5的第一滑动通道12，每一第一滑动通道12均与夹紧杆4平行，每一方形管体11的另一侧设有一平行于第一滑动通道12的第二滑动通道13，每一夹紧杆4的后端均铰接有一连杆14，每一连杆14与夹紧杆4的铰接轴均穿过第二滑动通道13，每一连杆14的另一端均铰接有一曲柄15，每一曲柄15的另一端均转动安装于一第二伺服电机16的电机轴上，每一第二伺服电机16的壳体均固定于滑动安装板9。

输送带2运行时，对射感应器3可以感应输送带2上是否有桶体28正在传输，当对射感应器3感应到有桶体28经过这一固定位置，向plc控制器17发出信号，plc控制器17发出指令，使夹紧杆4夹紧桶体28放置到电充磁转盘7上，plc控制器17再次发出指令，在转动桶体28的过程中，当色标传感器8识别到桶身上的这一特定色号后，向plc控制器17发送信号，plc控制器17中设置接收信号0.01秒停止第一伺服电机6工作，找点完成，进入下一个循环周期，从而使本系统在匹配当先设备的生产速率的前提下，大大提高了产品的良品率，实现产品良品率95％提高到99.5％。

其中，预涨锥装置包括竖向设置于冲床机身1上的液压油缸18，液压油缸18的缸体固定于冲床机身1上，液压油缸18的活塞杆的端部连接有固定块19，固定块19的底部设有第一挡板20，第一挡板20的底部可拆卸连接有第二挡板21，第二挡板21的底部设有一用于对桶体28进行第一次扩张的倒锥形的预涨锥模块22，预涨锥模块22设置于其中一桶体28夹爪的上方。

而且，涨锥装置包括设置于两条输送带2之间的托盘23，托盘23的底部设置有一竖向设置的气缸24，气缸24的缸体固定于冲床机身1上，气缸24的活塞杆固定于托盘23的底部，托盘23的上方竖向设置有一固定于冲床机身1上的拉杆25，拉杆25的下端可拆卸连接有一用于对桶体28进行第二次扩张的倒锥形的涨锥模块26。

在完成桶体28的定点定位之后，桶体28在夹紧杆4的夹紧作用下继续向后移动，完成桶体28的预涨锥和涨锥作业，预涨锥模块22对桶身做初步涨锥，避免桶体28在进行涨锥时发生涨裂、形状不规则、大面积划伤等问题，也保证了桶体28的直径大于涨锥模块26的面积，避免出现涨锥时桶体28被压扁的情况，在涨锥时，采用气缸24托举桶体28进行涨锥，可以及时的将桶体28从输送带2带离，避免桶体28位置偏移出现桶体28被损坏的情况，从而提高了桶体28涨锥的合格率，进而保证将产品良品率95％提高到99.5％，而且涨锥装置中的拉杆25与涨锥模块26之间，预涨锥装置中的液压油缸18与预涨锥模块22之间均为可拆卸连接，在本实施例中，可拆卸连接方式为螺栓连接，根据我们所要进行涨锥的桶体28的直径不同，我们可以更换不同直径大小的预涨锥模块22和涨锥模块26，操作非常的方便简单，从而节约了成本和时间。

色标感应器的高度高于夹紧杆4的高度，色标感应器的高度低于需要进行倒锥的桶身的高度，保证桶身上的特定色号在任意位置处都可以被色标传感器8识别到，不会被夹紧杆4或是其他机械辅助件所遮挡，从而保证了本系统自动定位的可靠性，满足后续工位的固定位置要求。

此外，涨锥模块26的高度与需要涨锥的桶身的高度相同。

如图4所示，第一伺服电机6、电充磁转盘7、色标传感器8、对射感应器3和第二伺服电机16均与plc控制器17连接，液压油缸18和双向油缸10均通过一电磁阀27与plc控制器17连接，通过plc控制器17对各个电器元件进行控制，实现对桶身焊线的自动定位以及桶体28的自动涨锥，是本领域普通技术人员所熟知，在此不再赘述。

本发明的工作过程如下：

第一步是通过plc控制器17启动输送带2，输送带2开始输送桶体28向后移动，当对射感应器3感应到桶体28到达定点位置处时，向plc控制器17发出信号，plc控制器17向双向油缸10和第二伺服电机16发出指令，双向油缸10接受指令收回活塞杆，带动两个滑动安装板9同时向内侧移动并使桶身夹爪夹紧桶体28，第二伺服电机16启动，电机轴转动带动曲柄15和连杆14绕着各自的铰接轴进行转动，从而带动夹紧杆4向后移动，之后双向油缸10活塞杆伸出，两个滑动安装板9同时向外侧移动，使夹紧杆4和桶身夹爪松开桶身，进而将桶体28放置在电充磁转盘7上。

第二步是电充磁转盘7感应到桶体28的存在，向plc控制器17发出信号，plc控制器17发出三个指令，第一个是电充磁转盘7通电后充磁吸住桶体28，第二个是启动第一伺服电机6，电机轴转动带动电充磁转盘7进行转动，第三个是色标传感器8开始工作，当色标传感器8识别到桶身上的特定色号后，向plc控制器17发送信号，plc控制器17中设置接收信号0.01秒停止伺服驱动电机工作，找点完成。

第三步是双向油缸10和第二伺服电机16再次接受指令，夹紧杆4和夹紧块5重复夹紧动作，将桶体28再次向后移动一个工位，此时，plc控制器17发送指令，液压油缸18的活塞杆伸出，带动预涨锥模块22向下运动插入到桶体28内，从而完成桶体28的预涨锥。

第四步是双向油缸10和第二伺服电机16再次接受指令，夹紧杆4和夹紧块5重复夹紧动作，将桶体28再次向后移动一个工位放置到托盘23内，plc控制器17发送指令，气缸24接受指令后伸出活塞杆，从而带动托盘23和托盘23内桶体28的同向上运动，使涨锥模块26插入到桶体28内，进而完成涨锥作业。

综上，本发明提出的桶身焊线自动定位与自动涨锥系统，具有满足后续工位固定位置要求，提高产品良品率，定位准确，控制操作简单的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。