一种电热管穿瓷珠装置及一种电热管管端安装瓷珠的方法与流程

本发明涉及电热管加工设备，特别涉及一种电热管穿瓷珠装置及一种电热管管端安装瓷珠的方法。

背景技术：

电热管又名发热管、加热管，学名管状电加热器元件，是专门将电能转化为热能的电器元件。其具有结构简单，机械强度高、热效率高、安全可靠、安装简便、使用寿命长等特点，广泛适用于各种硝石槽、水槽、油槽、酸碱槽、易熔金属熔化炉、空气加热炉、干燥炉、干燥箱、热压模等装置。电热管一般由金属管、发热丝和具有良好耐热性、导热性和绝缘性的绝缘粉末构成。其中发热丝设于金属管内部。发热丝两端部具有引出棒。引出棒用于与导线连接。绝缘粉末填充在发热丝的周围以及发热丝与金属管之间的空隙部分。绝缘粉末一般为氧化镁(MgO)粉末。在后续的加工过程中，使用绝缘的瓷珠封闭金属管的两端。

现有的电热管加工设备中，一般将瓷珠存放于一个振动盘中，机械手使用平移的方式将瓷珠转移至穿瓷珠工位。在这些设备中，瓷珠一般是通过重力自由落入机械手中，很难进行精准的定位。而一旦瓷珠定位不精确，瓷珠中心的孔洞就不能正对电热管的引出棒，这就导致在穿瓷珠的过程中引出棒头端不能穿过瓷珠中心的孔洞，使穿瓷珠工作无法进行，甚至会损伤电热管或者加工设备。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种电热管穿瓷珠装置，本发明的另一个目的是提供一种电热管管端安装瓷珠的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种电热管穿瓷珠装置，安装于机台上，包括：

振动盘，用于盛放待安装的瓷珠并利用振动实现依次连续上料；

瓷珠夹持机构，设于振动盘附近，用于承接并夹持由振动盘输出的瓷珠，瓷珠夹持机构包括瓷珠夹手和用于驱使瓷珠夹手张开和闭合的瓷珠气缸；

翻转机构，与瓷珠夹持机构相连接，用于驱使瓷珠夹持机构整体旋转一定角度，从而将瓷珠夹持机构夹持的瓷珠正对电热管的引出棒；

滑行机构，用于安装瓷珠夹持机构和翻转机构；

进退驱动机构，用于驱使瓷珠夹持机构和翻转机构整体沿滑行机构进退平移；

盛放于振动盘中的瓷珠受振动作用由振动盘中向瓷珠夹持机构输送，瓷珠夹手将瓷珠夹持固定后，翻转机构驱使瓷珠夹持机构整体旋转，以使瓷珠正对电热管的引出棒，进退驱动机构驱使瓷珠夹持机构和翻转机构整体沿滑行机构向电热管平移，最后将瓷珠穿设在电热管的引出棒上。

在一些实施方式中，振动盘与瓷珠夹持机构之间设有一根下料管，瓷珠在下料管中依次向瓷珠夹持机构移动。下料管可以对瓷珠进行导向，使瓷珠下料更加精准。

在一些实施方式中，下料管下端还设有瓷珠限位机构，瓷珠限位机构包括一个限位夹手和用于驱使限位夹手张开和闭合的限位气缸，限位夹手在限位气缸的驱使下张开和闭合，从而使下料管中的瓷珠按照一次一个的方式依次落入瓷珠夹手中。

在一些实施方式中，瓷珠在下料管中垂直排列，且瓷珠的大头一端向上，瓷珠夹手在夹持瓷珠后，在翻转机构的驱动下旋转90°，以使瓷珠正对电热管引出棒的头端。旋转90°可以保证瓷珠垂直下料，且水平套设于引出棒头端，因而工作更加稳定。

在一些实施方式中，翻转机构包括翻转气缸和一个齿轮，齿轮安装在瓷珠夹持机构一侧，翻转气缸的伸缩轴与一个齿条相连接，齿条与齿轮相匹配，翻转气缸工作时，齿条随之伸缩移动并带动齿轮随之旋转，瓷珠夹持机构与齿轮同步旋转。翻转气缸和齿轮构成的翻转机构不仅定位准确，而且工作更加稳定、使用寿命更长。

在一些实施方式中，翻转机构为翻转气缸或者电机，翻转气缸动作或者电机时瓷珠夹持机构旋转90°。

在一些实施方式中，还包括一个用于固定引出棒的位置的引出棒夹手和用于驱使引出棒夹手张开和闭合的引出棒气缸，引出棒夹手闭合时，将引出棒夹紧并固定。引出棒夹手可以固定引出棒的位置，使其能够更好地对准瓷珠中心的孔洞。

在一些实施方式中，滑行机构包括滑轨和与滑轨相配合的滑板，进退驱动机构包括第一进退驱动机构和第二进退驱动机构，滑轨和第二进退驱动机构分别与机台固定连接，瓷珠夹持机构通过翻转机构安装在滑板上，第一进退驱动机构与滑板固定连接，且第一进退驱动机构的伸缩轴与第二进退驱动机构的伸缩轴相对安装；

在安装瓷珠时，第一进退驱动机构先伸出，使瓷珠夹手将瓷珠套设于引出棒的一端，随后瓷珠夹手张开，随后第一进退驱动机构缩回，瓷珠夹手离开瓷珠并后移，随后瓷珠夹手闭合，第二进退驱动机构伸出，瓷珠夹手沿引出棒前移，直至其前端与瓷珠相顶触，引出棒夹手张开以便于瓷珠夹手通过，第二进退驱动机构继续伸出，直至瓷珠夹手将瓷珠顶入电热管头端并就位。采用两次上瓷珠的方式，不仅能够避开引出棒夹手，而且利用瓷珠夹手顶端将瓷珠顶入电热管头端并就位，瓷珠在进入电热管头端时能够主动适应电热管头端的形状的方向，由此更加便于进入。

在一些实施方式中，瓷珠夹手前端设有用于容置瓷珠的容置槽，容置槽的形状与瓷珠小头的一侧相配合，容置槽的深度小于或者等于一个瓷珠的高度，容置槽底部设有一个贯穿的通孔，容置槽和通孔均由瓷珠夹手的多个手指围合而成，瓷珠夹手闭合后，通孔的内径大于引出棒的外径且小于瓷珠小头一段的外径。由此，瓷珠夹手不仅可以夹紧并固定瓷珠，而且在闭合后也能够沿引出棒移动。

采用以上技术方案的电热管穿瓷珠装置，采用翻转的方式将瓷珠由振动盘转移至正对引出棒头端的位置，机械手沿纵向夹持并固定瓷珠，由此能够进行非常精准的定位，进而可以准确的正对引出棒，从而工作更加稳定。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电热管管端安装瓷珠的方法，包括以下步骤；

a、采用振动盘将瓷珠竖直依次下落，瓷珠下落时，其小头一端朝下；

b、使用一个瓷珠夹持机构夹住瓷珠的小头一端并固定；

c、使用一个引出棒夹手夹住电热管的引出棒一端并固定；

d、将夹住瓷珠的瓷珠夹持机构旋转，使瓷珠中心的孔洞正对引出棒；

e、瓷珠夹持机构前移，将瓷珠穿设于引出棒头端后，瓷珠夹持机构后撤；

f、引出棒夹手张开以便于瓷珠通过；

g、瓷珠夹持机构再次前移，利用其顶端将瓷珠推入电热管管端并就位。

采用以上技术方案的采用两次上瓷珠的方式，不仅能够避开引出棒夹手，而且利用瓷珠夹手顶端将瓷珠顶入电热管头端并就位，瓷珠在进入电热管头端时能够主动适应电热管头端的形状的方向，由此更加便于进入。

附图说明

图1为具有本发明一种实施方式的电热管穿瓷珠装置的电热管加工设备的结构示意图。

图2为图1所示电热管穿瓷珠装置的结构示意图。

图3为图2所示电热管穿瓷珠装置的另一个方向的结构示意图。

图4为图2所示电热管穿瓷珠装置的装配图。

图5为图4中B所示部分的放大图。

图6为图4中瓷珠夹持机构和翻转机构的结构示意图。

图7为瓷珠夹手的纵剖面示意图。

图8为电热管管端穿瓷珠的加工流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1至图8示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种电热管穿瓷珠装置。图中A所示的部分为电热管穿瓷珠装置。如图所示，该装置安装于机台上，包括振动盘1、瓷珠夹持机构2、翻转机构3、滑行机构4和进退驱动机构5。

其中，振动盘1用于盛放待安装的瓷珠9并利用振动实现依次连续上料。

瓷珠夹持机构2设于振动盘1附近，用于承接并夹持由振动盘1输出的瓷珠9。

瓷珠夹持机构2包括瓷珠夹手21和用于驱使瓷珠夹手21张开和闭合的瓷珠气缸22。

翻转机构3与瓷珠夹持机构2相连接，用于驱使瓷珠夹持机构2整体旋转一定角度，从而将瓷珠夹手21夹持的瓷珠9正对电热管8的引出棒81。

滑行机构4用于安装瓷珠夹持机构2和翻转机构3。

进退驱动机构5用于驱使瓷珠夹持机构2和翻转机构3整体沿滑行机构4进退平移。

盛放于振动盘1中的瓷珠9受振动作用由振动盘1中向瓷珠夹持机构2输送，瓷珠夹手21将瓷珠9夹持固定后，翻转机构3驱使瓷珠夹持机构2整体旋转一定角度，以使瓷珠9正对电热管8的引出棒81，进退驱动机构5再驱使瓷珠夹持机构2和翻转机构3整体沿滑行机构4向电热管8平移，最后将瓷珠9穿设在电热管8的引出棒81上。

在本实施例中，振动盘1与瓷珠夹持机构2之间设有一根下料管11，瓷珠9在下料管11中依次向瓷珠夹持机构2移动。

下料管11下端还设有瓷珠限位机构12。

瓷珠限位机构12包括一个限位夹手121和用于驱使限位夹手121张开和闭合的限位气缸122。

限位夹手121在限位气缸122的驱使下张开和闭合，从而使下料管11中的瓷珠9按照一次一个的方式依次落入瓷珠夹手21中。

瓷珠9在下料管11中垂直排列，且瓷珠9的大头一端向上，瓷珠夹手21在夹持瓷珠9后，在翻转机构3的驱动下旋转90°，以使瓷珠9正对电热管8的引出棒81的头端。

在本实施例中，翻转机构3包括翻转气缸31和一个齿轮32。

齿轮32安装在瓷珠夹持机构2一侧。

翻转气缸31的伸缩轴与一个齿条33相连接。

齿条33与齿轮32相匹配。

翻转气缸31工作时，齿条33随之伸缩移动并带动齿轮32随之旋转，瓷珠夹持机构2与齿轮32同步旋转。

在其他的实施例中，翻转机构3还可以为翻转气缸或者电机，翻转气缸动作或者电机时瓷珠夹持机构2旋转90°。

在本实施中，还包括一个用于固定引出棒81的位置的引出棒夹手61和用于驱使引出棒夹手61张开和闭合的引出棒气缸62。

引出棒夹手61闭合时，将引出棒81夹紧并固定。

滑行机构4包括滑轨41和与滑轨41相配合的滑板42。

进退驱动机构5包括第一进退驱动机构51和第二进退驱动机构52。

滑轨41和第二进退驱动机构52分别与机台固定连接。

瓷珠夹持机构2通过翻转机构3安装在滑板42上。

第一进退驱动机构51与滑板42固定连接，且第一进退驱动机构51的伸缩轴与第二进退驱动机构52的伸缩轴相对安装。

在安装瓷珠9时，第一进退驱动机构51先伸出，使瓷珠夹手21将瓷珠9套设于引出棒的一端，随后瓷珠夹手21张开，随后第一进退驱动机构51缩回，瓷珠夹手21离开瓷珠9并后移，随后瓷珠夹手21闭合，第二进退驱动机构52伸出，瓷珠夹手21沿引出棒81前移，直至其前端与瓷珠9相顶触，引出棒夹手61张开以便于瓷珠9和瓷珠夹手21通过，第二进退驱动机构52继续伸出，直至瓷珠夹手21将瓷珠9顶入电热管8头端并就位。

如图7所示，瓷珠夹手21前端设有用于容置瓷珠9的容置槽211。

容置槽211的形状与瓷珠9小头的一侧相配合。

容置槽211的深度小于或者等于一个瓷珠9的高度。

容置槽211底部设有一个贯穿的通孔212。

容置槽211和通孔212均由瓷珠夹手21的多个手指围合而成。

瓷珠夹手21闭合后，通孔212的内径大于引出棒81的外径且小于瓷珠9小头一段的外径。

采用以上技术方案的电热管穿瓷珠装置，采用翻转的方式将瓷珠由振动盘转移至正对引出棒81头端的位置，机械手沿纵向夹持并固定瓷珠，由此能够进行非常精准的定位，进而可以准确的正对引出棒，从而工作更加稳定。

本实施例中的电热管穿瓷珠装置在电热管管端安装瓷珠的方法，包括以下步骤；

a、采用振动盘1将瓷珠9竖直依次下落，瓷珠9下落时，其小头一端朝下；

b、使用一个瓷珠夹持机构2夹住瓷珠9的小头一端并固定；

c、使用一个引出棒夹手61夹住电热管的引出棒一端并固定；

d、将夹住瓷珠9的瓷珠夹持机构2旋转，使瓷珠9中心的孔洞正对引出棒；

e、瓷珠夹持机构2前移，将瓷珠9穿设于引出棒81头端后，瓷珠夹持机构2后撤；

f、引出棒夹手61张开以便于瓷珠9和瓷珠夹手21通过；

g、瓷珠夹持机构2再次前移，利用瓷珠夹手21顶端将瓷珠9推入电热管管端并就位。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。