一种全自动焊条计数器的制作方法

1.本发明属于计数器，具体涉及一种全自动焊条计数器。


背景技术：

2.核电建设行业质量要求严格，焊材的回收发放都是按照根数来计算，而不是按照公斤来计算。核电现场焊接施工前，需对已烘干焊条进行发放。目前现场焊条仍是以人工计数的方式发放，人工计数不仅投入人力大、焊条发放工作效率受人为因素影响大，且大量、长时间计数易出现错误。
3.针对焊条计数主要存在以下困难点：
4.①
人工计数效率低下；
5.②
烘干人员易受外界因素影响，计数精准度难以保证。
6.全自动焊条计数器是一种新颖的、创新的设备，整个设备由耐高温材料组成(不锈钢、硅胶产品)，同时综合距离计数原理、反馈调节机制等，使得焊条发放的效率成倍提升，同时减少了人工投入成本，使得施工成本得到很大程度的节约。


技术实现要素：

7.本发明的内容是针对现有技术的缺陷，提供一种全自动焊条计数器。
8.本发明是这样实现的：一种全自动焊条计数器，其中，包括支架，在支架上设置传送装置，在传送装置的起始位置设有入料装置，在入料装置后面设有焊条摊开器，在入料装置后面设有传感计数器及显示屏，在传送装置的末端设置出料装置。
9.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，还包括限数器，该限数器设置在传感计数器及显示屏之前。
10.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，还包括反馈系统，反馈系统设置在出料装置之前。
11.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的入料装置由震动机、焊接半v型料斗、料斗支架组成，其中焊接半v型料斗采用10mm厚的不锈钢板焊接而成，底部漏口设置10mm的间隙。
12.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的传送装置由传送带和传送机组成，其中传送带能承受至少160℃的温度，传送带采用fep特氟龙材料和尼龙导条组合而成，传送机总长l为1000mm,机身高度为800mm-1500mm可调节机身，带宽360mm,挡板高度为25mm,挡板厚度为4mm,传动速度为500-6000mm/min的传送机。
13.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的焊条摊开器由毛刷和毛刷支架组成，毛刷尺寸为100
×
100mm，采用耐高温丝制作，毛刷支架为不锈钢材质。
14.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的限数器由硅胶型材和硅胶型材固定架组成，所述的硅胶型材采用450
×
50
×
30mm的硅胶棒，在高度方向倒一个φ30mm的半圆孔。
15.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的焊条计数器及显示屏由传感计数器和计数显示屏组成，传感计数器的探头直径为1.5mm，反应速度50个/秒，探头设置多个，探头间距50mm，计数显示屏使用3寸四位的数字显示屏。
16.如上所述的一种全自动焊条计数器，其中，所述的出料装置由倾斜料斗和料斗支架组成，倾斜料斗采用2mm不锈钢制成，料斗支架与传送机通过焊接方式连接，固定出料口。
17.本发明的显著效果是：(1)高效性：通过此设备发放焊条，较人工发放效率提高三倍以上(发放速度：200根/min)；
18.(2)安全性：此设备的投入，减少了烘干人员与已烘干焊条(80-160℃)的接触次数，减小烫伤灼伤事故的发生概率；
19.(3)经济性：此设备制造成本约4万元，每个焊条发放点设置2台设备，一般一个项目需4台，共需16万元，设备使用寿命预估5年，一名烘干人员每月工资预计0.5万元，节省两名烘干人员的投入(人工计数时至少需要投入3名烘干人员，使用焊条计数器之后只需要投入1名烘干人员即可完成该工作)，节省两名烘干人员5年薪资为60万。排除机具维护费(电费、机具磨损费)10万及设备购置费16万，5年共可节省34万元；
20.(4)适用性：适用性和推广性较强(核电建设行业)。
附图说明
21.图1为整机设备图；
22.图2为设备装置图。
23.其中1、传送装置；2、入料装置；3、焊条摊开器；4、限数器；5、传感计数器及显示屏；6、反馈系统；7、出料装置。
具体实施方式
24.在整个全自动焊条计数器的设计过程中，主要该考虑以下几个问题：
25.(1)考虑设备的工作效率，以提高工作效率为首要目的；
26.(2)考虑焊条药皮的附着力，全自动焊条计数器在整个工作过程中不能产生大于焊条附着力的外力，详细计算见附录1；
27.(3)焊条烘干温度在80℃-150℃，全自动设备任何部位所采用的材料必须能够承受该温度区间的最高温度；
28.(4)已烘干的焊条可能会产生堆积效应，而传感计数器对堆积的焊条也只能识别为一根；
29.(5)通过对人机工程学的研究，针对传送机高度进行优化；
30.(6)设计该设备的安全性能是否达标；
31.(7)对于传感计数器的选择主要考虑精度问题，焊条与焊条之间的间距是多少，传感计数器能否满足精度要求；
32.(8)考虑设备的制造成本，通过与现在人工发放的成本对比，是否达到减少施工成本的目的；
33.该设备的主要工作原理为：
34.①
启动设备后，烘干员在单片机输入端输入焊工所需焊材数量，随机将一定数量
的焊条放在入料斗中(该种焊条已核对过炉批号且已烘干)；
35.②
打开振动机，震动使得焊条均匀落下落入传送带上；
36.③
传送机在匀速前行，焊条掉落在特制传送机的卡槽内，堆积的焊条在通过焊条摊开器时会被一次摊开，使得没在卡槽内的焊条顺势往后延续，掉落在后面空缺的卡槽内。
37.④
限数器对堆积焊条起到二次摊开的作用，保证焊条在通过传感计数器时不出现堆积。
38.⑤
斗口倾斜的出料斗，最低端距离地面的高度刚好是焊条保温桶的高度，焊条顺势滑入焊条保温桶内。
39.⑥
计数达到所需焊条数自动停止，在入料斗余料足够的情况下，输入多少焊条就出料多少。在焊条运动的过程中，计数一直进行，若计数器开启时通过的卡槽内无焊条，则不会进行计数。因此每次的计数能够保证数目准确，每次计数完成，中间都有间隔时间，为保证下次计数精度，可将传送带反转100mm左右的距离。
40.针对整个设备的不同的装置进行分析设计，最终再进行整体评价。全自动焊条计数器主要包括入料装置、传送装置、焊条摊开器、限数器、传感计数器、单片机、出料装置等7个部分组成。
41.入料装置
42.(1)设计思路：焊条依次顺序掉落，不堆积，料斗不存料；
43.(2)主要构成：震动机、焊接半v型料斗、料斗支架；
44.(3)具体内容：
45.①
变频震动机：
46.表一震动机参数
[0047][0048]
可通过调节振动频率来适应不同型号的焊材，以达到各种材质焊材的通用的目的。
[0049]
②
半v型料斗
[0050]
采用10mm厚的不锈钢板焊接而成，底部漏口设置10mm的间隙(3.2焊条的加上药皮的厚度大概直径为5mm左右)限制焊条的通过，以达到焊条依次通过的目的。料斗由300
×
150
×
2mm,300
×
250
×
2mm，150
×
200
×
2mm的不锈钢板焊接而成。
[0051]
③
料斗支架
[0052]
单独制作的入料口支撑架，能保证传送带平稳的运行。
[0053]
传送装置
[0054]
(1)设计思路：装置耐高温，传送带运行稳定，传送速度可调节；
[0055]
(2)主要构成：定制传送带、定制传送机；
[0056]
(3)具体内容：
[0057]
①
定制传送带
[0058]
已烘干焊条的保温温度在80℃-150℃之间，当焊条从烘干保温箱中取出时焊条温度也是在80℃-150℃之间，所以定制传送带所采用的材质必须有能承受至少160℃的耐热性能。同时为了防止焊条在传送过程中由于惯性在急停的情况下向前继续滑行一段距离或由于焊条的外形(圆形)来回滚动现象的发生，特别定制了传送带，传送带的采用fep特氟龙材料2500
×
355
×
1mm(70℃-200℃高温)和300
×5×
5mm尼龙导条(耐高温范围：120℃-250℃)组合而成，传送带可以承重10kg，对传送带的实际承重也做了计算，单根焊条的重量计算见附录2，传送带平铺面总长1米，最多容纳100根焊条(3.5kg)。
[0059]
②
定制传送机
[0060]
机身总长l为1000mm,机身高度为800mm-1500mm可调节机身，带宽360mm,挡板高度为25mm,挡板厚度为4mm,传动速度为500-6000mm/min的传送机。(注：传送机保护盒至少采用4mm厚的不锈钢材料制作，以便于后期通过焊接的方式添加限数器和技术显示屏。)
[0061]
表二传送装置参数表
[0062][0063]
焊条摊开器
[0064]
(1)设计思路：摊开焊条，焊条不堆积。焊条摊开刚好落在传送带导条之间的卡槽中；
[0065]
(2)主要构成：定制毛刷，毛刷支架；
[0066]
(3)具体内容：
[0067]
①
定制毛刷
[0068]
定制毛刷尺寸为100
×
100mm，采用耐高温丝(可承受170℃高温)。
[0069]
②
毛刷支架
[0070]
活动支架，不锈钢制品，通过调节支架高度进而调节毛刷与传送带之间的间距，限制能从传送带通过物体的高度。
[0071]
目的：将从入料装置掉落的堆积焊条摊开，使得落下的焊条刚好可以卡在特制传送带的凹槽中。
[0072]
限数器
[0073]
(1)设计思路：二次摊开、限数通过；
[0074]
(2)主要构成：定制硅胶型材、硅胶型材固定架；
[0075]
(3)具体内容：
[0076]
①
定制硅胶型材
[0077]
采用450
×
50
×
30mm的硅胶棒(承受200℃高温)，在高度方向倒一个φ30mm的半圆孔。
[0078]
②
硅胶型材固定架
[0079]
对固定硅胶型材进行刚性固定。
[0080]
目的：对焊条摊开器没有摊开的焊条进行二次摊开，最终在通过u型传感计数器之前达到每个卡槽只有一根焊条的效果。
[0081]
焊条计数器及显示屏
[0082]
(1)设计思路：计数、报数、显数；
[0083]
(2)主要构成：传感计数器、计数显示屏；
[0084]
(3)具体内容：
[0085]
①
传感计数器
[0086]
表三u型探头参数
[0087][0088]
安装在传送带端头位置计数，焊条排列在特制传送带中时间隙大概为5mm左右，为了达到精确计数采用u型5mm探头。它的精度可以达到2mm,对于平铺的的两根焊条之间最小间距为5mm，完全满足要求。
[0089]
②
计数显示屏
[0090]
3寸四位的数字显示屏，屏幕显示在传送带上通过u型探头的焊条数。
[0091]
单片机
[0092]
(1)设计思路：反馈及时、精准计数；
[0093]
(2)主要构成：电路板、c++编程语言；
[0094]
(3)具体内容：
[0095]
把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，对传送机电源、震动机电源和显示屏电源进行一个综合大反馈调节。
[0096]
出料装置
[0097]
(1)设计思路：接料，焊条直接落入焊条保温桶；
[0098]
(2)主要构成：倾斜料斗、料斗支架；
[0099]
(3)具体内容：
[0100]
①
倾斜料斗
[0101]
采用2mm不锈钢制成。
[0102]
②
料斗支架
[0103]
与传送机通过焊接方式连接，固定出料口。
[0104]
现场焊条保温桶的高度为500mm，打开盖后高度480mm,在距离下方传送带80mm处通过焊接制作一个焊条接料斗，达到接料的目的。