一種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，包括四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)，成品輸送機構(gòu)；四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)，四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)包括X軸軌道，Y軸移動軌道，Z軸移動軌道，R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置在Z軸移動軌道的底部，并與脫模抓手連接，位于脫模抓手上方的Z軸移動軌道上固定設(shè)有鐵芯抓手；R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括驅(qū)動伺服電機與傳動機構(gòu)，脫模抓手包括旋擰卡爪與氣動卡爪，R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于帶動旋擰卡爪轉(zhuǎn)動使產(chǎn)品脫模，脫模后，氣動卡爪將產(chǎn)品夾緊；成品輸送機構(gòu)包括輸送帶，輸送帶的起始部位設(shè)有接料塊，接料塊具有V形接料口，并由翻轉(zhuǎn)裝置帶動可翻轉(zhuǎn)90度，使產(chǎn)品直立，接料塊上還設(shè)有推料裝置，接料塊翻轉(zhuǎn)后推料裝置將產(chǎn)品推出至輸送帶上。
【專利說明】
一種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，屬于鋼管螺紋套制備技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]鋼管螺紋套用于套在鋼管兩端，起到在鋼管倉儲、運輸?shù)倪^程中對鋼管進行保護的作用。
[0003]鋼管螺紋套有全塑、鋼塑等結(jié)構(gòu)，鋼塑的鋼管螺紋套將圓筒狀鐵芯作為芯模注塑在鋼管螺紋套的內(nèi)部，起到提高產(chǎn)品物理機械強度的作用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中注塑制備這種帶鐵芯鋼管螺紋套時，采用每臺機器配置一名操作工， 人工將螺紋套旋轉(zhuǎn)取出產(chǎn)品，并手動加入鐵芯以及手工加入脫模劑的方式進行生產(chǎn)。這種制作方式具有以下缺點:1.產(chǎn)量低、質(zhì)量穩(wěn)定性差，作業(yè)需要人來完成，而人員的能力不同存在差異。2安全系數(shù)低，注塑作業(yè)脫模需要操作人員進入設(shè)備移動部分，雖然設(shè)備有安全裝置，但該行業(yè)每年仍由于安全裝置失靈造成生產(chǎn)事故。3.勞動強度高，某車間目前內(nèi)環(huán)螺紋結(jié)構(gòu)注塑產(chǎn)品最重的約7公斤，班產(chǎn)量為290個，平均148秒有兩個作業(yè)動作，對作業(yè)人員的體能要求高，目前采用減產(chǎn)來解決體能問題。4.制造成本高，由于近幾年人工成本的逐年上漲，產(chǎn)品的制造成本增加較快，產(chǎn)品的贏利能力降低。【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型需要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有技術(shù)制作帶鐵芯鋼管螺紋套的工作效率較低，制造成本高，自動化程度低下，勞動強度較高，而且還具有較高安全隱患。
[0006]本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，其特征在于:包括四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)，成品輸送機構(gòu);所述四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)包括X軸軌道1，Y軸移動軌道2，Z軸移動軌道3，R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 4;所述X軸軌道1移動時帶動Y軸移動軌道2、Z軸移動軌道3—起運動;所述Y軸移動軌道2為脫模移動方向，移動時帶動Z軸移動軌道3—起移動;所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4設(shè)置在Z軸移動軌道 3的底部，并與脫模抓手7連接，位于脫模抓手7上方的Z軸移動軌道3上固定設(shè)有鐵芯抓手8; 所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4包括驅(qū)動伺服電機4a與傳動機構(gòu)4b，所述脫模抓手7包括旋擰卡爪7a與氣動卡爪7b，所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4用于帶動旋擰卡爪7a轉(zhuǎn)動使產(chǎn)品脫模，脫模后，所述氣動卡爪7b將產(chǎn)品夾緊;所述成品輸送機構(gòu)包括輸送帶12,所述輸送帶12的起始部位設(shè)有接料塊 9，接料塊具有V形接料口，并由翻轉(zhuǎn)裝置11帶動可翻轉(zhuǎn)90度，使產(chǎn)品直立，接料塊9上還設(shè)有推料裝置10,接料塊9翻轉(zhuǎn)后推料裝置10將產(chǎn)品推出至輸送帶12上。
[0008]進一步的，所述輸送帶12的起始端還設(shè)有光電傳感器，光電傳感器感應(yīng)到新進入產(chǎn)品后輸送帶12啟動向前輸送設(shè)定的距離，保證產(chǎn)品在輸送帶上的等距離間隔，同時使產(chǎn)品在輸送帶12上進行冷卻。
[0009]進一步的，還包括噴油霧系統(tǒng)，所述噴油霧系統(tǒng)包括油箱、氣源、潤滑油噴霧器，力傳感器，所述力傳感器設(shè)置在脫模抓手7上，所述潤滑油噴霧器油管的前端設(shè)有噴頭13,所述噴頭13固定設(shè)置在鐵芯抓手8上，當(dāng)脫模抓手7的脫模受力大于設(shè)定值時，則下一個鐵芯抓手8將鐵芯放入模具14內(nèi)時，潤滑油噴霧器自動啟動，噴頭13將油霧噴入模具14中，便于脫模。
[0010]進一步的，所述旋擰卡爪7a具有相隔180°的一對爪頭，用于卡入產(chǎn)品上對應(yīng)的孔內(nèi)。
[0011]本實用新型的有益效果在于:[〇〇12]1)帶鐵芯鋼管螺紋套制作及脫模的效率大大提高。[〇〇13]2)自動化程度提高，勞動強度降低。
[0014]3)較之現(xiàn)有技術(shù)的脫模方式，安全保障更好。[0〇15]4)廣品年廣量大大提尚。[0〇16]5)每臺設(shè)備預(yù)計可降低成本23萬元/年，其中人工成本可降低20萬元/年，制造成本可降低3萬元/年。
[0017]6)產(chǎn)品質(zhì)量及合格率大幅提升。[〇〇18]7)減少勞動力，提高企業(yè)生產(chǎn)的自動化。
[0019]8)鐵芯抓手與脫模抓手同在Z軸上上下設(shè)置，實施過程脫模、鐵芯入?？梢粴夂浅?，設(shè)計巧妙。
[0020]9)在鐵芯抓手上設(shè)置噴油霧的噴頭，鐵芯入模時自動向模具內(nèi)噴油，便于脫模，設(shè)計巧妙，節(jié)奏緊湊?！靖綀D說明】[0021 ]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
[0022]圖1是四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)的立體示意圖。
[0023]圖2是四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)另一視角的立體示意圖。
[0024]圖3是本實用新型帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備的主視圖。
[0025]圖4是本實用新型帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備的左視圖。
[0026]圖5是脫模抓手及鐵芯抓手的立體結(jié)構(gòu)圖。[〇〇27]圖6是脫模抓手的放大結(jié)構(gòu)圖。[〇〇28]圖7是鐵芯抓手的放大結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖8是成品輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9是噴油霧系統(tǒng)的示意圖。
[0031]圖10是圖9噴油霧系統(tǒng)的放大圖。[〇〇32]圖11是圖10的進一步放大圖。[〇〇33]圖中，1.X軸軌道，2.Y軸移動軌道，3.Z軸移動軌道，4.R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，5.鐵芯上料裝置，6.產(chǎn)品接料裝置，7.脫模抓手，8.鐵芯抓手，9.接料塊，10.推料裝置，11.翻轉(zhuǎn)裝置，12.輸送帶，13.噴頭，14.模具，4a.驅(qū)動伺服電機，4b.傳動機構(gòu)，7a.旋抒卡爪，7b.氣動卡爪?！揪唧w實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
[0035]此機器設(shè)計用于注塑機螺紋保護器系列，主要的功能是對螺紋保護器的放料和抓取。其中來料采用震動盤送料形式，安裝鐵芯采用夾抓安裝形式，取料采用夾抓和旋轉(zhuǎn)擰料。機器的控制核心部件包括PLC、伺服電機和臺達觸摸屏，用戶可以通過人機界面來對機器的各個部位進行單獨操作，并可在人機界面對所產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)進行直觀化的調(diào)整。 [〇〇36] 參見圖1-圖4,整機由X軸、Y軸、Z軸、R軸、脫模抓手7、鐵芯抓手8、產(chǎn)品接料裝置6、 鐵芯上料裝置5、成品冷卻輸送機構(gòu)等部件構(gòu)成。[〇〇37]為完成產(chǎn)品自動旋擰脫模及鐵芯自動入模等動作過程，機械手需要在鐵芯抓取位、等待位、脫模位、鐵芯入模位、下料位等位置間循環(huán)移動及精確定位，所有這些移動及定位均依靠機械手的XYZ三軸移動定位功能實現(xiàn)。[〇〇38] X、Y、Z三軸用于機械手在三個方向的移動定位，三軸移動均采用伺服電機控制，定位精度準(zhǔn)確。三軸的定位點包括鐵芯抓取位置、脫模位置、鐵芯入模位置、成品下料位置及基準(zhǔn)零點等，控制系統(tǒng)會根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格自動調(diào)整相應(yīng)的定位點位置參數(shù)，實現(xiàn)多規(guī)格產(chǎn)品的系統(tǒng)自適應(yīng)功能。
[0039]Y軸的移動功能還用于成品脫模時旋轉(zhuǎn)-位移同步功能，控制脫模抓手在旋轉(zhuǎn)脫模自動同步向后移動，用以實現(xiàn)旋擰脫模功能，其同步移動速度會根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格及旋轉(zhuǎn)速度自動調(diào)整，確保移動速度匹配產(chǎn)品螺距及旋擰轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)可靠脫模過程。
[0040]X、Y、Z三軸結(jié)構(gòu)形式如圖1、2所示，由X軸移動軌道1、X軸移動座la、Y軸座2a、Y軸移動軌道2、Z軸座3a、Z軸移動梁3以及三軸各自的驅(qū)動等部分構(gòu)成。[0041 ] X軸移動座la在X軸驅(qū)動控制下可沿X軸移動軌道1精確定位移動，Y軸和Z軸均依附在X軸移動座la上，通過X軸移動座la移動可控制。[〇〇42]參見圖5，R軸為脫模抓手旋擰產(chǎn)品提供旋轉(zhuǎn)動力，R軸固定在Z軸移動梁3上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動采用伺服電機控制，可精確控制旋轉(zhuǎn)扭矩、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格，R 軸可自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)扭矩、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)角度等相關(guān)脫模參數(shù)。[〇〇43] R軸主要由驅(qū)動伺服電機4a及傳動機構(gòu)4b組成，驅(qū)動伺服電機4a提供旋轉(zhuǎn)動力，通過傳動機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)動力傳遞至脫模抓手7,帶動脫模抓手7旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)產(chǎn)品旋擰脫模。
[0044]脫模抓手7用于在產(chǎn)品脫模過程中對產(chǎn)品進行旋擰及抓取。在產(chǎn)品的脫模過程中， 脫模抓手抓緊產(chǎn)品并在R軸帶動下進行旋轉(zhuǎn)，推到產(chǎn)品在模具內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時在Y軸帶動下向后同步移動，使產(chǎn)品脫出模具。
[0045]脫模抓手主要由旋擰卡爪7a和氣動夾爪7b兩部分構(gòu)成，旋擰卡爪7a用于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品，氣動夾爪7b用于抓緊產(chǎn)品。旋擰卡爪7a卡入產(chǎn)品的卡槽內(nèi)，在R軸帶動下旋轉(zhuǎn)，從而帶動產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)。氣動夾爪7b伸入到產(chǎn)品內(nèi)孔中漲開，從產(chǎn)品內(nèi)部夾緊產(chǎn)品。
[0046]參見圖5、7，鐵芯抓手8用于鐵芯的抓取，鐵芯抓手8固定在Z軸移動梁上，在R軸上部，其在XYZ三軸帶動下可沿三個方向移動。鐵芯抓手采用氣動漲縮方式抓取鐵芯，抓手伸入鐵芯內(nèi)部，夾爪漲開，即可抓緊鐵芯。
[0047]當(dāng)產(chǎn)品下料完成后，通過機械手移動將鐵芯抓手移動到鐵芯抓取位，由鐵芯抓手8 抓取鐵芯。當(dāng)脫模完成后，通過機械手移動將鐵芯抓手8上的鐵芯送入模具內(nèi)。
[0048]參見圖3、8,當(dāng)脫模抓手7脫模完成后，將產(chǎn)品放入產(chǎn)品接料裝置6,產(chǎn)品接料裝置6 對產(chǎn)品進行90°翻轉(zhuǎn)，使產(chǎn)品姿態(tài)由水平狀變?yōu)樨Q直狀，并將產(chǎn)品推到冷卻輸送帶12上，產(chǎn)品在冷卻輸送帶12上進行適當(dāng)冷卻后，被送入到收集料框中。
[0049]參見圖8,產(chǎn)品接料裝置6由接料塊9、翻轉(zhuǎn)裝置10及推料裝置11等部分構(gòu)成，脫模抓手7將產(chǎn)品放入接料塊9上，由于放料時產(chǎn)品姿態(tài)為水平狀，故接料塊9采用V型面結(jié)構(gòu)，可保證接料穩(wěn)定。接料塊9在翻轉(zhuǎn)裝置11推動下旋轉(zhuǎn)90°，帶動產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)使其呈豎直狀，再由推料裝置將產(chǎn)品推到冷卻輸送帶上進行冷卻及輸送。
[0050]參見圖3,鐵芯上料裝置5用于存儲待用鐵芯，人工將鐵芯橫臥放入鐵芯上料裝置5 后，鐵芯抓手8將自動抓取鐵芯送入模具內(nèi)。[〇〇51 ] 具體實施過程如下:[〇〇52]鐵芯上料:操作工或自動上料機構(gòu)進行鐵芯上料；[〇〇53]鐵芯抓取:四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)進行三坐標(biāo)移動，至鐵芯抓取工位，鐵芯抓手8抓取鐵芯，沿Z軸移動軌道3向上移動，等待脫模；[〇〇54]成品脫模:四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)進行三坐標(biāo)移動，至成品脫模工位，脫模抓手7的旋擰卡爪7a卡住產(chǎn)品，R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)動作，旋擰卡爪7a轉(zhuǎn)動，同時沿Y軸移動軌道2移動，使產(chǎn)品脫離模具，力傳感器檢測脫模受到的阻力。[〇〇55]鐵芯入模:四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)進行三坐標(biāo)移動，鐵芯抓手8沿Z軸移動軌道3向下移動，放入模具14,如果上一個產(chǎn)品脫模時脫模阻力大于設(shè)定值，此時潤滑油噴霧器自動啟動，噴頭13將油霧噴入模具14中，便于下次脫模；
[0056]成品下料:四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)進行三坐標(biāo)移動，脫模抓手7將脫模后的產(chǎn)品放入接料塊9的V形槽內(nèi)，翻轉(zhuǎn)裝置11翻轉(zhuǎn)，使產(chǎn)品直立，推料裝置10將產(chǎn)向前推動到輸送帶12上， 光電傳感器感應(yīng)到產(chǎn)品，輸送帶自動向前移動設(shè)定距離，保證產(chǎn)品在輸送帶上的等距離間隔，同時使產(chǎn)品在輸送帶12上進行冷卻。
[0057]使用自動脫模裝置解決了工作全部人工操作的問題，實現(xiàn)了全流程自動化操作。
【主權(quán)項】
1.一種帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，其特征在于:包括四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)，成品輸送 機構(gòu)；所述四軸聯(lián)動軌道機構(gòu)包括X軸軌道(1)，Y軸移動軌道(2)，Z軸移動軌道(3)，R軸旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)(4);所述X軸軌道(1)移動時帶動Y軸移動軌道(2 )、Z軸移動軌道(3) —起運動;所述Y軸移動 軌道(2)為脫模移動方向，移動時帶動Z軸移動軌道(3) —起移動;所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(4)設(shè)置 在Z軸移動軌道(3)的底部，并與脫模抓手(7)連接，位于脫模抓手(7)上方的Z軸移動軌道 (3)上固定設(shè)有鐵芯抓手(8);所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(4)包括驅(qū)動伺服電機(4a)與傳動機構(gòu)(4b)，所述脫模抓手(7)包括 旋擰卡爪(7a)與氣動卡爪(7b )，所述R軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(4)用于帶動旋擰卡爪(7a)轉(zhuǎn)動使產(chǎn)品脫 模，脫模后，所述氣動卡爪(7b)將產(chǎn)品夾緊；所述成品輸送機構(gòu)包括輸送帶(12)，所述輸送帶(12)的起始部位設(shè)有接料塊(9)，接料 塊具有V形接料口，并由翻轉(zhuǎn)裝置(11)帶動可翻轉(zhuǎn)90度，使產(chǎn)品直立，接料塊(9)上還設(shè)有推 料裝置(10)，接料塊(9)翻轉(zhuǎn)后推料裝置(10)將產(chǎn)品推出至輸送帶(12)上。2.如權(quán)利要求1所述的帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，其特征在于:所述輸送帶(12)的 起始端還設(shè)有光電傳感器，光電傳感器感應(yīng)到新進入產(chǎn)品后輸送帶(12)啟動向前輸送設(shè)定 的距離，保證產(chǎn)品在輸送帶上的等距離間隔，同時使產(chǎn)品在輸送帶(12)上進行冷卻。3.如權(quán)利要求1所述的帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，其特征在于:還包括噴油霧系 統(tǒng)，所述噴油霧系統(tǒng)包括油箱、氣源、潤滑油噴霧器，力傳感器，所述力傳感器設(shè)置在脫模 抓手(7)上，所述潤滑油噴霧器油管的前端設(shè)有噴頭(13)，所述噴頭(13)固定設(shè)置在鐵芯抓 手(8)上，當(dāng)脫模抓手(7)的脫模受力大于設(shè)定值時，則下一個鐵芯抓手(8)將鐵芯放入模具 (14)內(nèi)時，潤滑油噴霧器自動啟動，噴頭(13)將油霧噴入模具(14)中，便于脫模。4.如權(quán)利要求1所述的帶鐵芯鋼管螺紋套的制作設(shè)備，其特征在于:所述旋擰卡爪(7a) 具有相隔180°的一對爪頭，用于卡入產(chǎn)品上對應(yīng)的孔內(nèi)。
【文檔編號】B29C45/14GK205588549SQ201620012415
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】賴娘珍, 陳慧賓, 劉哲
【申請人】上海寶鋼工業(yè)有限公司