自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備及其實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動化設(shè)備和自動化實現(xiàn)方法，特別是涉及自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備及實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)常會用到內(nèi)部焊接有加強(qiáng)筋的管狀零件，由于加強(qiáng)筋焊接在其內(nèi)部，所以焊接困難且難以定位，靠手工焊接難以滿足要求，這種情況一般用電阻焊來焊接，但是就算有專用夾具，人工裝夾焊接仍然效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)管狀零件內(nèi)部自動焊接加強(qiáng)筋的裝置，集成上料、裝夾、焊接均為自動化的專用設(shè)備與自動化實現(xiàn)方法。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備包括加強(qiáng)筋來料裝置、加強(qiáng)筋抓取裝置、加強(qiáng)筋固定裝置與管件固定裝置；
[0005]所述加強(qiáng)筋抓取裝置的抓取點設(shè)在所述加強(qiáng)筋來料裝置處，加強(qiáng)筋抓取裝置在抓取點抓取加強(qiáng)筋來料裝置輸出的整齊排列的加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋抓取裝置的放置點設(shè)在加強(qiáng)筋固定裝置處，加強(qiáng)筋抓取裝置在放置點將從抓取點抓取到的加強(qiáng)筋放置到加強(qiáng)筋固定裝置上進(jìn)行固定；所述管件固定裝置用于固定待焊接加強(qiáng)筋的管件；
[0006]所述加強(qiáng)筋固定裝置包括加強(qiáng)筋固定柱、套管與分割器，所述加強(qiáng)筋固定柱一端連接分割器，所述分割器的等分?jǐn)?shù)與需在管件內(nèi)部焊接的加強(qiáng)筋數(shù)目相等，加強(qiáng)筋固定柱另一端緊靠所述管件固定裝置，且加強(qiáng)筋固定柱與固定在所述管件固定裝置上的管件同心;
[0007]所述加強(qiáng)筋固定柱上以其中心軸線為中心按圓周均勻分布有加強(qiáng)筋容置槽，所述加強(qiáng)筋容置槽為開在加強(qiáng)筋固定柱外壁上的方形槽，加強(qiáng)筋容置槽的長度方向與加強(qiáng)筋固定柱的軸向平行，加強(qiáng)筋容置槽的深度方向為加強(qiáng)筋固定柱的徑向；所述加強(qiáng)筋容置槽的數(shù)目與管件內(nèi)部焊接的加強(qiáng)筋數(shù)目相等；
[0008]所述套管套在所述加強(qiáng)筋固定柱外側(cè)，與加強(qiáng)筋固定柱同心安裝，套管上側(cè)開口，即所述套管的截面為C字形，且套管相對于地面是固定的；
[0009]所述加強(qiáng)筋固定裝置除套管以外的部分均可相對于地面平移，使所述加強(qiáng)筋固定柱伸入固定在所述管件固定裝置上的管件中。
[0010]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋固定柱的每個加強(qiáng)筋容置槽深度方向的底部均有一個頂塊，所述頂塊與加強(qiáng)筋固定柱之間均為滑動連接，滑動方向為徑向方向；所述加強(qiáng)筋固定柱為空心結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋固定柱的中心安裝有一根轉(zhuǎn)軸，所述每個頂塊與轉(zhuǎn)軸之間均連有一根連桿，所述連桿的兩端分別與頂塊以及轉(zhuǎn)軸之間為轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)軸的一端連接轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器相對于加強(qiáng)筋固定柱固定連接；所述頂塊上均安裝有焊接電極。[0011 ] 進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器為電機(jī)或擺缸。
[0012]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋來料裝置為振動盤。
[0013]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋抓取裝置包括兩軸機(jī)械手以及安裝在兩軸機(jī)械手末端的夾爪，所述兩軸機(jī)械手的兩軸的運動方向分別為垂直方向以及水平面內(nèi)垂直于加強(qiáng)筋固定柱軸向的方向。
[0014]進(jìn)一步地，所述夾爪包括二指夾爪氣缸、夾塊與筆形氣缸，所述二指夾爪氣缸帶有夾爪手指的一側(cè)朝下，所述夾塊有兩個，分別固定在二指夾爪氣缸的兩個夾爪手指上，每個夾塊上均有一個夾緊平面，安裝到二指夾爪氣缸上后兩個夾塊的夾緊平面相對且相互平行；所述二指夾爪氣缸在俯視方向上垂直于夾爪手指開合方向的方向兩側(cè)分別安裝有筆形氣缸，筆形氣缸的伸縮方向為豎直方向，每個筆形氣缸的伸縮桿上均安裝有壓塊，且壓塊的中心正對夾爪抓取到的加強(qiáng)筋的上側(cè)平面。
[0015]進(jìn)一步地，所述管件固定裝置包括管件固定框，所述管件固定框上安裝有管件固定組件，管件固定組件的數(shù)目與需在管件內(nèi)部焊接的加強(qiáng)筋數(shù)目相等，所有的管件固定組件按圓周均勻分布；
[0016]所述管件固定組件包括氣缸與固定塊，所述固定塊安裝在所述氣缸的伸縮桿上；所述固定塊遠(yuǎn)離氣缸的一端的中間開有槽口，槽口內(nèi)裝有焊接電極。
[0017]進(jìn)一步地，還包括管件上料裝置，所述管件上料裝置包括傳送帶、管件夾爪以及進(jìn)給氣缸；
[0018]所述傳送帶上整齊排列有待焊接加強(qiáng)筋的管件，傳送帶上的待焊接加強(qiáng)筋的管件的中心軸與傳送帶的傳送方向垂直；且待焊接加強(qiáng)筋的管件的軸向與加強(qiáng)筋固定柱的軸向平行；
[0019]所述管件夾爪包括漲緊氣缸、漲緊手指、導(dǎo)軸、導(dǎo)向塊以及復(fù)位彈簧，所述漲緊氣缸為圓柱狀，其中心軸與加強(qiáng)筋固定柱同心，漲緊氣缸包含有至少三個按其軸心均勻圓周分布的平動單元，每個平動單元的平動方向為漲緊氣缸的徑向，且每個平動單元上均安裝有一個漲緊手指，抓取圓管時，所有的漲緊手指均勻撐住管件的內(nèi)壁；
[0020]所述漲緊氣缸后端固連有至少兩根導(dǎo)軸，所述導(dǎo)向塊與導(dǎo)軸滑動配合，且每根導(dǎo)軸上均串有復(fù)位彈簧，所述導(dǎo)向塊固連在所述進(jìn)給氣缸的伸縮桿上，所述導(dǎo)軸相對于導(dǎo)向塊的滑動方向以及進(jìn)給氣缸的伸縮桿的伸縮方向均為所述加強(qiáng)筋固定柱的軸向。
[0021]自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備的實現(xiàn)方法，工作步驟為:
[0022]步驟1:所述加強(qiáng)筋抓取裝置從所述加強(qiáng)筋來料裝置處抓取加強(qiáng)筋來料裝置輸出的整齊排列的加強(qiáng)筋，每次抓取一個，并將之從所述套管上側(cè)的開口處將加強(qiáng)筋放置到所述加強(qiáng)筋固定柱上的加強(qiáng)筋容置槽中；
[0023]步驟2:所述加強(qiáng)筋固定柱在所述分割器的驅(qū)動下轉(zhuǎn)過一個分割角，露出未裝入加強(qiáng)筋的強(qiáng)筋容置槽，加強(qiáng)筋抓取裝置繼續(xù)抓取加強(qiáng)筋將之填充；如此循環(huán)，直至加強(qiáng)筋固定柱上的所有的強(qiáng)筋容置槽均裝上加強(qiáng)筋；
[0024]步驟3:所述加強(qiáng)筋固定裝置中除所述套管以外的部分全部朝所述管件固定裝置方向整體平移，使加強(qiáng)筋固定柱上裝有加強(qiáng)筋的部分伸入固定在管件固定裝置上的管件內(nèi)；
[0025]步驟4:所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸通過所述連桿推動頂塊沿著加強(qiáng)筋固定柱的徑向向外滑動，從而推動加強(qiáng)筋頂緊固定在所述管件固定裝置上的管件的內(nèi)壁；
[0026]步驟5:安裝在所述頂塊上的焊接電極與安裝在所述固定塊上的焊接電極同時通電對加強(qiáng)筋與管件進(jìn)行焊接；
[0027]步驟6:所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸通過所述連桿推動所述頂塊沿著加強(qiáng)筋固定柱的徑向向內(nèi)滑動，使頂塊離開加強(qiáng)筋，同時所有的氣缸的伸縮桿回縮，從而取出焊接完成的成品。
[0028]有益效果:本發(fā)明的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備及實現(xiàn)方法可以自動實現(xiàn)加強(qiáng)筋的排料、上料、裝夾以及焊接操作，方便快捷，大大的提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0029]附圖1為自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]附圖2為加強(qiáng)筋固定裝置的剖面圖；
[0031]附圖3為夾爪的前視圖；
[0032]附圖4為夾爪的左視圖；
[0033]附圖5為管件固定裝置的示意圖；
[0034]附圖6為包含管件上料裝置的管件內(nèi)部焊接加強(qiáng)筋裝置整體俯視示意圖；
[0035]附圖7為管件夾爪的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0037]如附圖1所示的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強(qiáng)筋焊接設(shè)備，包括加強(qiáng)筋來料裝置1、加強(qiáng)筋抓取裝置2、加強(qiáng)筋固定裝置3與管件固定裝置4 ;加強(qiáng)筋來料裝置I為振動盤。
[0038]如附圖5所示，管件固定裝置4包括管件固定框41，管件固定框41上安裝有管件固定組件，管件固定組件的數(shù)目與需在管件內(nèi)部焊接的加強(qiáng)筋數(shù)目相等，所有的管件固定組件按圓周均勻分布；管件