一种矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线的制作方法

本技术涉及自动化装配领域，尤其涉及一种矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线。

背景技术：

1、为了降低无轨胶轮车在井下巷道运输事故带来的危害，采用新型纳米缓冲吸能材料，在矿井长坡斜巷壁上设置纳米吸能安全防护装置，可以有效吸收车辆碰撞能量，使失速车辆减速或被迫停车。该纳米吸能安全防护装置产品由镀锌钢板和内部填充纳米吸能球的聚氨酯板组成。镀锌钢板用于与巷道壁面的固定，聚氨酯材料由于本身的柔性结构，同时内部空腔填充纳米吸能球，因此整个装置具有较好的碰撞吸能效果。通过在井下巷道长坡直道段设置纳米吸能摩擦板，可以有效吸收车辆碰动能，使失速车辆减速或被迫停车，降低无轨胶轮车事故造成的危害，对保证井下安全生产意义重大。

2、目前，纳米吸能防护装置产品装配为纯手工作业，工人劳动强度大，自动化程度低，造成产品装配精度差，质量参差不齐，不利于标准化生产。因此，针对目前生产现状，有必要设计一条自动化装配生产线，通过采用工业机器人带动整条装配线，实现各工段的有效衔接和自动化组装，不仅提高了生产效率及产品质量，同时也降低了生产成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的技术存在的问题，提出一种自动化程度高、装配效率高的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线。

2、本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：

3、一种矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，包括镀锌钢板涂胶喷水工段，聚氨酯板填球工段和装配工段；镀锌钢板涂胶喷水工段与装配工段通过传送带相连，聚氨酯板填球工段与装配工段通过传送带相连；

4、所述镀锌钢板涂胶喷水工段包括第一自动传送机构，第一自动传送机构的一侧从进料端到出料端依次设有镀锌钢板上料工位、涂胶喷水工位和镀锌钢板出料工位。

5、进一步的，第一自动传送机构的进料端前方设置有镀锌钢板放置托盘架；

6、镀锌钢板上料工位上方安装有气动抓举机械臂。

7、进一步的，气动抓举机械臂通过行架结构固定在镀锌钢板上料工位上方；气动抓举机械臂包括x轴导轨、y轴导杆、步进式电机、竖移气缸、矩形框架和真空磁力吸盘；其中，行架结构上固定有x轴导轨，x轴导轨下方连接有y轴导杆，x轴导轨一端设置有步进式电机，步进式电机与y轴导杆相连，并能够带动y轴导杆沿x轴导轨移动；y轴导杆上设置有竖移气缸，y轴导杆下方连接矩形框架，矩形框架底部设置有真空磁力吸盘。

8、进一步的，涂胶喷水工位上方安装有气动涂胶喷水机械臂。

9、进一步的，涂胶喷水机械臂通过行架结构固定在涂胶喷水工位上方；涂胶喷水机械臂包括横移x轴支架、横移y轴支架、竖移z轴气缸、涂胶滚轮和喷水头；涂胶滚轮和喷水头固定在横移x轴支架上，横移x轴支架固定在横移y轴支架上，横移y轴支架通过连接杆设置在行架结构上；竖移z轴气缸设置在横移x轴支架上。

10、进一步的，聚氨酯填球工段包括第二自动传送机构，第二自动传送机构的一侧从进料端到出料端依次设有聚氨酯板上料工位、吸能球填充工位、聚氨酯板密封工位和聚氨酯板出料工位。

11、进一步的，吸能球填充工位上方安装有自动填球装置；聚氨酯板密封工位上方安装有自动填胶密封装置。

12、进一步的，自动填球装置包括支撑框架、垂直翻转轴、横向夹紧装置、纳米吸能球上料斗、上料斗支撑框架、下推气缸与第一侧推气缸；自动填球装置通过支撑框架固定在吸能球填充工位上方，垂直翻转轴固定在填充工位上，并与横向夹紧装置相连接；纳米吸能球上料斗底部设置有上料斗支撑框架，上料斗支撑框架上设置有下推气缸和第一侧推气缸。

13、进一步的，自动填胶密封装置包括水平旋转操作台、自动涂胶装置、聚氨酯堵头送料机、第二侧推气缸与推入气缸；水平旋转操作台一侧设置自动涂胶装置，水平旋转操作台一侧设置有聚氨酯堵头送料机，聚氨酯堵头送料机上方设置第二侧推气缸，聚氨酯堵头送料机下方设置推入气缸。

14、进一步的，装配工段包括装配工位，装配工位与镀锌钢板出料工位相连；

15、装配工位一侧分别安装有六轴机器人、上压模具盘架和下料托盘架，其中上压模具盘架中装有下压模具；

16、装配工位上方安装气动按压装置，装配工位两侧安装有气动螺丝机。

17、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

18、本实用新型通过两个镀锌钢板涂胶喷水工段和聚氨酯板填球工段左右并行，在中间的装配工段完成自动化装配工作，不仅有效节约工作时间，同时增加了自动化产线的灵活性，可针对不同规格产品进行柔性化生产。本实用新型通过采用自动化装配生产线对纳米吸能摩擦板进行自动化装配，整个生产线仅需人工定时补充物料、回收成品和定期维护，实现全过程的自动智能化生产，提高了生产效率、节省劳动力。

19、进一步的，本实用新型由于气动抓举机械臂的设置，当真空磁力吸盘与镀锌钢板接触时，通过竖移气缸抽取吸盘内部的空气，使吸盘与镀锌钢板表面形成吸附，然后由可以前后移动和上下抬升的导轨架，将镀锌钢板转移到抓举工位，避免人力搬运造成镀锌钢板表面的刮痕和磨损。

20、进一步的，本实用新型通过设置纳米吸能球上料斗，根据工业要求，能够按照6个纳米吸能球一排的方式进行自动填装，并能根据产品规格改变填充方式，有效避免了人工填充的不稳定性和复杂性，提高产品质量。

技术特征：

1.一种矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，包括镀锌钢板涂胶喷水工段(1)，聚氨酯板填球工段(2)和装配工段(3)；镀锌钢板涂胶喷水工段(1)与装配工段(3)通过传送带相连，聚氨酯板填球工段(2)与装配工段(3)通过传送带相连；

2.根据权利要求1所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，第一自动传送机构(11)的进料端前方设置有镀锌钢板放置托盘架(15)；

3.根据权利要求2所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，气动抓举机械臂(121)通过第一行架结构(1211)固定在镀锌钢板上料工位(12)上方；气动抓举机械臂(121)包括x轴导轨(1212)、y轴导杆(1213)、步进式电机(1214)、竖移气缸(1215)、矩形框架(1216)和真空磁力吸盘(1217)；其中，第一行架结构(1211)上固定有x轴导轨(1212)，x轴导轨(1212)下方连接有y轴导杆(1213)，x轴导轨(1212)一端设置有步进式电机(1214)，步进式电机(1214)与y轴导杆(1213)相连，并能够带动y轴导杆(1213)沿x轴导轨(1212)移动；y轴导杆(1213)上设置有竖移气缸(1215)，y轴导杆(1213)下方连接矩形框架(1216)，矩形框架(1216)底部设置有真空磁力吸盘(1217)。

4.根据权利要求1所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，涂胶喷水工位(13)上方安装有气动涂胶喷水机械臂(131)。

5.根据权利要求4所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，涂胶喷水机械臂(131)通过第二行架结构(1311)固定在涂胶喷水工位(13)上方；涂胶喷水机械臂(131)包括横移x轴支架(1312)、横移y轴支架(1313)、竖移z轴气缸(1314)、涂胶滚轮(1315)和喷水头(1316)；涂胶滚轮(1315)和喷水头(1316)固定在横移x轴支架(1312)上，横移x轴支架(1312)固定在横移y轴支架(1313)上，横移y轴支架(1313)通过连接杆设置在第二行架结构(1311)上；竖移z轴气缸(1314)设置在横移x轴支架(1312)上。

6.根据权利要求1所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，聚氨酯填球工段(2)包括第二自动传送机构(21)，第二自动传送机构(21)的一侧从进料端到出料端依次设有聚氨酯板上料工位(22)、吸能球填充工位(23)、聚氨酯板密封工位(24)和聚氨酯板出料工位(25)。

7.根据权利要求6所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，吸能球填充工位(23)上方安装有自动填球装置(231)；聚氨酯板密封工位(24)上方安装有自动填胶密封装置(241)。

8.根据权利要求6所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，自动填球装置(231)包括支撑框架(2311)、垂直翻转轴(2312)、横向夹紧装置(2313)、纳米吸能球上料斗(2314)、上料斗支撑框架(2315)、下推气缸(2316)与第一侧推气缸(2317)；自动填球装置(231)通过支撑框架(2311)固定在吸能球填充工位(23)上方，垂直翻转轴(2312)固定在填充工位(23)上，并与横向夹紧装置(2313)相连接；纳米吸能球上料斗(2314)底部设置有上料斗支撑框架(2315)，上料斗支撑框架(2315)上设置有下推气缸(2316)和第一侧推气缸(2317)。

9.根据权利要求7所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，自动填胶密封装置(241)包括水平旋转操作台(2411)、自动涂胶装置(2412)、聚氨酯堵头送料机(2413)、第二侧推气缸(2414)与推入气缸(2415)；水平旋转操作台(2411)一侧设置自动涂胶装置(2412)，水平旋转操作台(2411)一侧设置有聚氨酯堵头送料机(2413)，聚氨酯堵头送料机(2413)上方设置第二侧推气缸(2414)，聚氨酯堵头送料机(2413)下方设置推入气缸(2415)。

10.根据权利要求7所述的矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，其特征在于，装配工段(3)包括装配工位(31)，装配工位(31)与镀锌钢板出料工位(14)相连；

技术总结
本技术公开了一种矿用纳米吸能防护装置自动化装配生产线，包括镀锌钢板涂胶喷水工段，聚氨酯板填球工段和装配工段；镀锌钢板涂胶喷水工段与装配工段通过传送带相连，聚氨酯板填球工段与装配工段通过传送带相连；所述镀锌钢板涂胶喷水工段包括第一自动传送机构，第一自动传送机构的一侧从进料端到出料端依次设有镀锌钢板上料工位、涂胶喷水工位和镀锌钢板出料工位。本技术通过工段并行缩短了产品生产周期，通过自动化装配提高了产品精度，通过自动涂胶提高了产品质量，有效解决了现有人工装配效率低、产品质量不稳定的问题，提升了产品的标准化生产水平，有利于大批量规模化生产需要。

技术研发人员：李茂庆,卫琛浩,杨丹,党文龙,李盟洁,马啸,高一可,李超,刘彦军,梁晓成,杨森
受保护的技术使用者：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
技术研发日：20230823
技术公布日：2024/3/21