自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本實用新型涉及一種自動化設(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)部焊接有加強筋的管狀零件，由于加強筋焊接在其內(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。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種可實現(xiàn)管狀零件內(nèi)部自動焊接加強筋的裝置，集成上料、裝夾、焊接均為自動化的專用設(shè)備。
[0004] 技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備包括加強筋來料裝置、加強筋抓取裝置、加強筋固定裝置與管件固定裝置；
[0005] 所述加強筋抓取裝置的抓取點設(shè)在所述加強筋來料裝置處，加強筋抓取裝置在抓取點抓取加強筋來料裝置輸出的整齊排列的加強筋，所述加強筋抓取裝置的放置點設(shè)在加強筋固定裝置處，加強筋抓取裝置在放置點將從抓取點抓取到的加強筋放置到加強筋固定裝置上進行固定；所述管件固定裝置用于固定待焊接加強筋的管件；
[0006] 所述加強筋固定裝置包括加強筋固定柱、套管與分割器，所述加強筋固定柱一端連接分割器，所述分割器的等分數(shù)與需在管件內(nèi)部焊接的加強筋數(shù)目相等，加強筋固定柱另一端緊靠所述管件固定裝置，且加強筋固定柱與固定在所述管件固定裝置上的管件同心；
[0007] 所述加強筋固定柱上以其中心軸線為中心按圓周均勻分布有加強筋容置槽，所述加強筋容置槽為開在加強筋固定柱外壁上的方形槽，加強筋容置槽的長度方向與加強筋固定柱的軸向平行，加強筋容置槽的深度方向為加強筋固定柱的徑向；所述加強筋容置槽的數(shù)目與管件內(nèi)部焊接的加強筋數(shù)目相等；
[0008] 所述套管套在所述加強筋固定柱外側(cè)，與加強筋固定柱同心安裝，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，使所述加強筋固定柱伸入固定在所述管件固定裝置上的管件中。
[0010] 進一步地，所述加強筋固定柱的每個加強筋容置槽深度方向的底部均有一個頂塊，所述頂塊與加強筋固定柱之間均為滑動連接，滑動方向為徑向方向；所述加強筋固定柱為空心結(jié)構(gòu)，加強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)動器相對于加強筋固定柱固定連接；所述頂塊上均安裝有焊接電極。
[0011] 進一步地，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器為電機或擺缸。
[0012]進一步地，所述加強筋來料裝置為振動盤。
[0013]進一步地，所述加強筋抓取裝置包括兩軸機械手以及安裝在兩軸機械手末端的夾爪，所述兩軸機械手的兩軸的運動方向分別為垂直方向以及水平面內(nèi)垂直于加強筋固定柱軸向的方向。
[0014]進一步地，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筋的上側(cè)平面。
[0015]進一步地，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、管件夾爪以及進給氣缸；
[0018]所述傳送帶上整齊排列有待焊接加強筋的管件，傳送帶上的待焊接加強筋的管件的中心軸與傳送帶的傳送方向垂直；且待焊接加強筋的管件的軸向與加強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、導軸、導向塊以及復位彈簧，所述漲緊氣缸為圓柱狀，其中心軸與加強筋固定柱同心，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軸，所述導向塊與導軸滑動配合，且每根導軸上均串有復位彈簧，所述導向塊固連在所述進給氣缸的伸縮桿上，所述導軸相對于導向塊的滑動方向以及進給氣缸的伸縮桿的伸縮方向均為所述加強筋固定柱的軸向。
[0021]有益效果:本實用新型的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備可以自動實現(xiàn)加強筋的排料、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】
[0022]附圖1為自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖2為加強筋固定裝置的剖面圖；
[0024]附圖3為夾爪的前視圖；
[0025]附圖4為夾爪的左視圖；
[0026]附圖5為管件固定裝置的示意圖；
[0027]附圖6為包含管件上料裝置的管件內(nèi)部焊接加強筋裝置整體俯視示意圖；
[0028]附圖7為管件夾爪的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0030]如附圖1所示的自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備，包括加強筋來料裝置1、加強筋抓取裝置2、加強筋固定裝置3與管件固定裝置4 ;加強筋來料裝置1為振動盤。
[0031]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)部焊接的加強筋數(shù)目相等，所有的管件固定組件按圓周均勻分布；管件固定組件包括氣缸42與固定塊43，所述固定塊43安裝在所述氣缸42的伸縮桿上，固定塊43遠離氣缸42 —端中間開有槽口，槽口內(nèi)裝有焊接電極38。焊接電極嵌在固定塊內(nèi)，可以在夾緊定位管件的同時，保證焊接電極38與管件充分接觸，保證焊接效果。
[0032]如附圖1與附圖2所示，加強筋固定裝置3包括加強筋固定柱31、套管32以及分割器33，加強筋固定柱31 —端連接分割器33，分割器33的等分數(shù)與需在管件內(nèi)部焊接的加強筋數(shù)目相等；加強筋固定柱31另一端緊靠所述管件固定裝置4，且加強筋固定柱31與固定在所述管件固定裝置4上的管件同心。需要說明的是，分割器是一種常用的自動化驅(qū)動器，可以每次旋轉(zhuǎn)固定的角度，定位精度很高，分割器的等分數(shù)是指將回轉(zhuǎn)一圈360度分割成的份數(shù)，如等分數(shù)為3，則分割器每次回轉(zhuǎn)的分割角為120度，回轉(zhuǎn)3次完成一圈。
[0033]加強筋抓取裝置2包括兩軸機械手21以及安裝在兩軸機械手21末端的夾爪22，兩軸機械手21的兩軸的運動方向分別為垂直方向與水平面內(nèi)加強筋固定柱31的徑向。
[0034]如附圖3與附圖4所示，夾爪22包括二指夾爪氣缸221、夾塊222與筆形氣缸223，二指夾爪氣缸221帶有夾爪手指的一側(cè)朝下，夾塊222有兩個，分別固定在二指夾爪氣缸221的兩個夾爪手指上，每個夾塊222上均有一個夾緊平面，安裝到二指夾爪氣缸221上后兩個夾塊222的夾緊平面相對且相互平行；二指夾爪氣缸221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223，筆形氣缸223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224，且壓塊224的中心正對夾爪22抓取到的加強筋的上側(cè)平面。筆形氣缸223的作用是在夾爪22將加強筋裝入加強筋固定柱31時如發(fā)生卡住的情況可以輔助夾爪氣缸221保證加強筋順利進入加強筋容置槽中。
[0035]加強筋固定柱31上開有加強筋容置槽，加強筋容置槽為開在加強筋固定柱31外壁上的方形槽，加強筋容置槽的長度方向與加強筋固定柱31的軸向平行，加強筋容置槽的深度方向為加強筋固定柱31的徑向；加強筋容置槽的數(shù)目與管件內(nèi)部焊接的加強筋數(shù)目相等，且所有的加強筋容置槽均布在加強筋固定柱31的外圓上；套管32套在加強筋固定柱31外側(cè)，與加強筋固定柱31同心安裝，套管32上側(cè)開口，即套管32的截面為C字形，且套管32相對于地面是固定的，加強筋固定裝置3除套管32以外的部分均可相對于地面平移，即加強筋固定裝置3除套管32以外的部分安裝在滑臺上，滑臺下面有滑軌，滑臺可在同步帶或絲桿帶動下相對于滑軌滑動。采用這樣的設(shè)計的目的是可以使所述加強筋固定柱31伸入固定在所述管件固定裝置4上的管件中進行下一步的焊接操作。
[0036]加強筋固定柱31的每個加強筋容置槽深度方向的底部均有一個頂塊34，頂塊34與加強筋固定柱31之間均為滑動連接，滑動方向為徑向方向；加強筋固定柱31為空心結(jié)構(gòu)，加強筋固定柱31的中心安裝有一根轉(zhuǎn)軸35，每個頂塊34與轉(zhuǎn)軸35之間均連有一根連桿36，連桿36的兩端分別與頂塊34以及轉(zhuǎn)軸35之間為轉(zhuǎn)動連接；轉(zhuǎn)軸35的一端連接轉(zhuǎn)動驅(qū)動器37，轉(zhuǎn)動驅(qū)動器37為步進電機，轉(zhuǎn)動驅(qū)動器37相對于加強筋固定柱31固定連接；頂塊34上均安裝有焊接電極38。
[0037]加強筋抓取裝置2的抓取點設(shè)在所述加強筋來料裝置1處抓取加強筋來料裝置1輸出的整齊排列的加強筋，所述加強筋抓取裝置2的放置點設(shè)在加強筋固定裝置3處將抓取的加強筋放置到加強筋固定裝置3上進行固定。
[0038]上述自動化上料、裝夾的管件內(nèi)加強筋焊接設(shè)備的工作步驟為:
[0039]步驟1:加強筋抓取裝置2從加強筋來料裝置1處抓取加強筋來料裝置1輸出的整齊排列的加強筋，每