CN102430674A - 金属锁甲自动化生产系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属锁甲自动化生产系统及其方法，该系统用于向锁甲上逐行焊接钢丝圆环，该系统包括；一电气控制柜；一直线轨道，设于该电气控制柜上方；至少一圆环成形焊接机构，设置于直线轨道的上方，该圆环成形焊接机构用于将钢丝裁切、成形为圆环，并将圆环焊接至锁甲上；一分度进给传送机构，设置于电气控制柜上方，且与直线轨道平行设置；该分度进给传送机构用于带动锁甲向前移动。本发明可以实现金属锁甲的自动化生产，不仅大大提高了工作效率、节省了人力成本，而且有效地提高了加工精度、杜绝了累积误差的产生，极大地提高了产品的质量。

Description

金属锁甲自动化生产系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种金属锁甲生产系统，特别是涉及一种可自动化将钢丝加工成形为金属圆环、并逐行焊接成金属锁甲的金属锁甲生产系统及其方法。

背景技术

金属锁甲作为一种优秀的防护用具被广泛用于机械加工、实验室防护、人身自卫等众多领域，现在使用比较普遍的有用金属锁甲制作的钢丝手套、金属围裙和防刺背心等。金属锁甲，由一排并列的钢丝圆环相穿焊接而成，穿孔方式为：钢丝圆环分别穿过上一排相应位置的两个钢丝圆环。现有的金属锁甲的加工方法主要是手工加工，工人将钢丝以固定尺寸切断，折弯成圆环状，穿过锁甲上一排相应位置的两个钢丝圆环，最后将钢丝圆环焊接。因此，现有金属锁甲的生产设备不仅生产效率极为低下、人力成本较高，而且无法精确控制生产工艺、无法及时调整尺寸和形状误差、导致产品的质量较不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种金属锁甲自动化生产系统及其方法，本发明可以实现金属锁甲的自动化生产，不仅大大提高了工作效率、节省了人力成本，而且有效地提高了加工精度、杜绝了累积误差的产生，极大地提高了产品的质量。

本发明的技术方案：金属锁甲自动化生产系统，该系统用于向锁甲上逐行焊接钢丝圆环，其特征在于；该系统包括；

一电气控制柜；

一直线轨道，设于该电气控制柜上方；

至少一圆环成形焊接机构，设置于直线轨道的上方，该圆环成形焊接机构用于将钢丝裁切、成形为圆环，并将圆环焊接至锁甲上；

一分度进给传送机构，设置于电气控制柜上方，且与直线轨道平行设置；该分度进给传送机构用于带动锁甲向前移动。

上述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的圆环成形焊接机构包括；

一底座，设置于直接轨道上方；

一钢丝进给切断机构，设置于底座上方，该钢丝进给切断机构间隔性地带动钢丝向前进给，并切断钢丝；

一初步成形机构，设置于钢丝进给切断机构的尾部，该初步成形机构用于将切断后的钢丝折弯成“U”形；

一旋转传送机构，设置于初步成形机构的侧边，该旋转传送机构具有至少一个能旋转的夹持部，夹持部用于夹持“U”形钢丝，经旋转传送至下一道加工工位，并将“U”形钢丝穿过相应位置锁甲圆环；

一终成形焊接机构，设置于旋转传送机构的侧边，该终成形焊接机构用于将“U”形钢丝成形为钢丝圆环，并进行焊接。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的分度进给传送机构包括分度进给传送基座，分度进给传送基座上方固定有升降装置A，升降装置A上方设有耙齿板A，耙齿板A底面设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿；分度进给传送基座上方还固定有侧移装置B，侧移装置B上设有升降装置B，升降装置B上方设有耙齿板B，耙齿板B与耙齿板A平行设置，且耙齿板B底面设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，该系统还包括；

一操作面板，设置于电气控制柜上方，操作人员藉由该操作面板设定直线轨道、圆环成形焊接机构和分度进给传送机构的运行参数。

一电脑控制系统，设置于电气控制柜内，该电脑控制系统以PLC为核心，用于控制直线轨道、圆环成形焊接机构和分度进给传送机构的自动化生产。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的钢丝进给切断机构包括；

钢丝进给切断基座，固定在底座上；

一气动进给装置，固定在钢丝进给切断基座上，该气动进给装置用于将钢丝以固定频率间隔性地向前移动固定长度；

一气动进给调节装置，设于气动进给装置的侧边，该气动进给调节装置用于调节钢丝每次向前移动的距离；

一切割装置，设于气动进给装置的出料端，该切割装置以气动进给装置进给钢丝相同的频率切断钢丝。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的初步成形机构包括固定在底座上的初步成形气缸，初步成形气缸的伸出杆上设有圆柱形靠模，通过靠模的移动将切断的钢丝拉拔成U形。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的旋转传送机构包括；

旋转传送基座，设于底座上方；

一旋转驱动机构，设于旋转传送基座上方，该旋转驱动机构用于驱动旋转传送基座旋转；

至少一台夹持部，设于旋转传送基座上方，该夹持部用于夹持U形钢丝、经旋转传送基座旋转将U形钢丝传送至下一道工位，；

至少一台夹持部推进装置，设于旋转传送基座上方且与夹持部相连，待夹持部将U形钢丝传送至下一道工位后，该夹持部推进装置动作、推动夹持部前进，将U形钢丝穿过锁甲上相应位置钢丝圆环。

前述的金属锁甲自动化生产系统中，所述的终成形焊接机构包括；

终成形焊接机构基座，设于底座上方；

一终成形靠模装置，设于终成形焊接机构基座上方，该终成形靠模装置用于将“U”形钢丝最终成形为成钢丝圆环；

一焊枪，设置在终成形靠模装置上方；

一终成形焊接调节机构，设置于终成形靠模装置的侧边，该终成形焊接调节机构用于调节终成形靠模装置与旋转传送机构的夹持部的距离。

金属锁甲自动化生产方法，该方法包括以下步骤；

(1)直线轨道动作将圆环成形焊接机构输送至加工工位；

(2)钢丝从钢丝进给切断机构中穿过，钢丝进给切断机构带动钢丝进料并切断钢丝，得到钢丝加工件；

(3)初步成形机构将钢丝加工件折弯成“U”形，得到“U”形钢丝；

(4)旋转传送机构的夹持部钳夹“U”形钢丝，经旋转将“U”形钢丝传送至下一道加工工位，传送结束后“U”形钢丝穿过相应加工工位的锁甲圆环；

(5)终成形焊接机构将“U”形钢丝压制成钢丝圆环，并进行焊接；

(6)直线轨道运行，带动圆环成形焊接机构移动到下一个工位；

(7)圆环成形焊接机构在直线轨道带动下焊接完一排钢丝圆环后，分度进给传送机构带动锁甲向上移动；

(8)直线轨道反向运行，带动圆环成形焊接机构焊接新一排钢丝圆环。

上述的金属锁甲自动化生产方法中，分度进给传送机构带动锁甲向上移动，具体包括以下步骤；

(1)耙齿板A向上升起，耙齿板A上的耙齿与锁甲脱离；

(2)耙齿板B向后移动，带动锁甲向后移动；

(3)耙齿板A向下降落，耙齿板A上的耙齿穿过锁甲，将其锁甲固定；

(4)耙齿板B向上升起，耙齿板B上的耙齿与锁甲脱离；

(5)耙齿板B向前移动；

(6)耙齿板B向下降落，耙齿板B上的耙齿穿过锁甲，完成复位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括圆环成形焊接机构和分度进给传送机构，圆环成形焊接机构用于将钢丝裁切、成形为圆环，并将圆环焊接至锁甲上；分度进给传送机构用于带动锁甲向前移动。两台机构的协作加工，实现了金属锁甲的自动化生产，不仅大大提高了工作效率、节省了人力成本，而且有效地提高了加工精度、杜绝了累积误差的产生，极大地提高了产品的质量。本发明的圆环成形焊接机构包括钢丝进给切断机构、初步成形机构、旋转传送机构和终成形焊接机构；本发明通过二次成形的方式，将钢丝原料加工成穿设在锁甲上的钢丝圆环，本发明加工工序紧凑、灵活，系统结构简单，运行稳定、精准，具有非常理想的使用效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是圆环成形焊接机构的俯视图；

图4是钢丝进给切断机构；

图5是初步成形机构的结构示意图；

图6是初步成形机构的立体图；

图7是旋转传送机构的主视图；

图8是终成形焊接机构的俯视图；

图9是终成形焊接机构的立体图；

图10是终成形靠模装置的使用示意图；

图11是分度进给传送机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：金属锁甲自动化生产系统，如附图1和图2所示，该系统用于向锁甲上逐行焊接钢丝圆环，此处的锁甲指的是加工中的布状锁甲，下同；该系统包括；

一电气控制柜1；

一直线轨道2，设于该电气控制柜1上方，该直线轨道2通过固定在电气控制柜1上的步进电机21驱动，以一定的脉冲频率在行程内来回移动；

两台圆环成形焊接机构3，设置于直线轨道2的上方，随直线轨道2以一定的频率在行程内来回移动。该圆环成形焊接机构3用于将钢丝裁切、成形为圆环，并将圆环焊接至锁甲上；

如附图3所示，该圆环成形焊接机构3包括一底座31，设置于直接轨道2上方，还包括设置在底座31上的钢丝进给切断机构32、初步成形机构33、旋转传送机构34和终成形焊接机构35。

如附图4所示，所述的钢丝进给切断机构32，设置于底座31上方，该钢丝进给切断机构32间隔性地带动钢丝向前进给，并切断钢丝；钢丝进给切断机构32具体包括钢丝进给切断基座321，固定在底座31上；一气动进给装置322，固定在钢丝进给切断基座321上，该气动进给装置322用于将钢丝以固定频率间隔性地向前移动固定长度；一气动进给调节装置323，设于气动进给装置322的侧边，该气动进给调节装置323用于调节钢丝每次向前移动的距离，即根据锁甲圆环的尺寸设定钢丝向前移动的距离；一切割装置324，设于气动进给装置322的出料端，该切割装置324可以采用切断马达，该切割装置324以气动进给装置322进给钢丝相同的频率切断钢丝，得到固定长度的钢丝加工件。

如附图3和图5所示，所述的初步成形机构33，设置于钢丝进给切断机构32的尾部，该初步成形机构33用于将切断后的钢丝折弯成“U”形；包括固定在底座上的初步成形气缸331，初步成形气缸331的伸出杆上设有圆柱形靠模332，通过圆柱形靠模332的移动将切断的钢丝(即钢丝加工件)拉拔成U形，得到“U”形钢丝，此为钢丝圆环的第一次成形。钢丝进给切断机构32和初步成形机构33的衔接部分具体可以参照图6，即将钢丝进给切断机构32的出料部作为初步成形机构执行拉拔的模具，出料部表面具有L形靠边333，靠边333上开设有“U”形槽334。初步成形气缸331的伸出杆伸出时为初始位置，钢丝进给切断机构切割后输送到出料部，初步成形气缸的伸出杆缩回，拉拔出“U”形钢丝；当“U”形钢丝被传送至下一个加工工位的同时，初步成形气缸的伸出杆伸出复位。

如附图3和附图7所示，所述的旋转传送机构34，设置于初步成形机构33的侧边，该旋转传送机构34具有至少一个能旋转的夹持部341，夹持部341用于夹持“U”形钢丝，经旋转传送至下一道加工工位，并将“U”形钢丝穿过锁甲；该旋转传送机构34包括旋转传送基座342，设于底座31上方。一旋转驱动机构343，设于旋转传送基座342上方，该旋转驱动机构343用于驱动旋转传送基座342旋转；作为优选该旋转驱动机构343的具体实施方式可以为：如附图7所示，包括设于旋转传送基座342上的齿轮344和偏心气缸345，偏心气缸345的伸出端与齿轮344的齿面固定，使齿轮344和偏心气缸345组成偏心连杆机构。齿轮344通过传动轴与旋转传送基座342固定，旋转传送基座342通过传动轴与底座31转动连接，通过偏心气缸345的伸缩实现旋转传送基座342的旋转。2台夹持部341，设于旋转传送基座342上方且成180度，用于夹持U形钢丝，作为优选夹持部341可以采用气动夹钳；夹持部341从初步成形机构33的加工工位钳夹住“U”形钢丝，通过旋转传送基座342旋转180度将U形钢丝传送至下一道工位，此工位即旋转180度后的工位；2台夹持部推进装置346，设于旋转传送基座342上方且与夹持部341相连，待夹持部341夹持U形钢丝旋转180度并传送至下一道工位后，该夹持部推进装置346动作、推动夹持部341前进，将U形钢丝传送到加工工位。

如附图3、图8和图9所示，所述的终成形焊接机构35，设置于旋转传送机构34的侧边，该终成形焊接机构35用于将“U”形钢丝成形为钢丝圆环，并进行焊接。该终成形焊接机构35包括：终成形焊接机构基座351，设于底座31上方；一终成形靠模装置352，设于终成形焊接机构基座351上方，该终成形靠模装置352用于将“U”形钢丝最终成形为成钢丝圆环，一焊枪353，设置在终成形靠模装置352上方，将钢丝圆环焊接连接；作为优选，如附图10所示，该终成形靠模装置352包括固定在终成形焊接机构基座351上的终成形靠模气缸354，终成形靠模气缸354的伸出杆上设有半圆状靠模352；且旋转传送机构的夹持部341的形状为与半圆状靠模352相配合的半圆状夹钳；当夹持部传送“U”形钢丝到位后，终成形靠模气缸354的伸出杆伸出，半圆状靠模352与夹持部341的半圆状夹钳压拢，最终成形得到钢丝圆环。一终成形焊接调节机构355，设置于终成形靠模装置352的侧边，该终成形焊接调节机构355用于调节终成形靠模装置352与旋转传送机构的夹持部341的距离，此机构可以根据所需钢丝圆环的直径进行调节。

如附图11所示，一分度进给传送机构4，设置于电气控制柜1上方，且与直线轨道2平行设置；该分度进给传送机构4用于带动锁甲向前移动。所述的分度进给传送机构4包括分度进给传送基座41，分度进给传送基座41上方固定有升降装置A42，升降装置A42上方设有耙齿板A43，耙齿板A43底面设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿44；分度进给传送基座41上方还固定有侧移装置B45，侧移装置B45上设有升降装置B46，升降装置B46上方设有耙齿板B47，耙齿板B47与耙齿板A43平行设置，且耙齿板B47底面也设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿44。作为优选，升降装置A为一气缸，侧移装置B45包括一对配合使用的气缸和与气缸端部相固定的滑块，侧移装置B的气缸伸出端固定，通过两气缸的配合动作实现滑块的前后移动；滑块上的升降装置B也可以采用气缸。

该系统还包括；

如附图1所示，一操作面板5，设置于电气控制柜1上方，操作人员藉由该操作面板设定直线轨道2、圆环成形焊接机构3和分度进给传送机构4的运行参数。

一电脑控制系统6，设置于电气控制柜1内，该电脑控制系统6以PLC为核心，用于控制直线轨道2、圆环成形焊接机构3和分度进给传送机构4的自动化生产。

一种金属锁甲自动化生产方法，该方法包括以下步骤；

(1)直线轨道2动作将圆环成形焊接机构3输送至加工工位；

(2)钢丝从钢丝进给切断机构32中穿过，钢丝进给切断机构32带动钢丝进料并切断钢丝，得到钢丝加工件；

(3)初步成形机构33将钢丝加工件折弯成“U”形，得到“U”形钢丝；

(4)旋转传送机构34的夹持部钳夹“U”形钢丝，经旋转将“U”形钢丝传送至下一道加工工位，再通过夹持部推进装置346“U”形钢丝穿过相应加工工位的锁甲圆环；

(5)终成形焊接机构35将“U”形钢丝压制成钢丝圆环，并进行焊接；

(6)直线轨道2运行，带动圆环成形焊接机构3移动到下一个工位；

(7)圆环成形焊接机构3在直线轨道2带动下焊接完一排钢丝圆环后，分度进给传送机构4带动锁甲向上移动；

(8)直线轨道2反向运行，带动圆环成形焊接机构3焊接新一排钢丝圆环。

上述的第(7)步骤中，分度进给传送机构4带动锁甲向上移动，具体包括以下步骤；

(1)耙齿板A43向上升起，耙齿板A43上的耙齿44与锁甲脱离；

(2)耙齿板B47向后移动，带动锁甲向后移动；

(3)耙齿板A43向下降落，耙齿板A43上的耙齿44穿过锁甲，将其锁甲固定；

(4)耙齿板B47向上升起，耙齿板B47上的耙齿44与锁甲脱离；

(5)耙齿板B47向前移动；

(6)耙齿板B47向下降落，耙齿板B47上的耙齿44穿过锁甲，完成复位。

Claims (10)

1.金属锁甲自动化生产系统，该系统用于向锁甲上逐行焊接钢丝圆环，其特征在于；该系统包括；

一电气控制柜；

一直线轨道；

至少一圆环成形焊接机构，设置于直线轨道的上方，该圆环成形焊接机构用于将钢丝裁切、成形为圆环，并将圆环焊接至锁甲上；

一分度进给传送机构，与直线轨道平行设置；该分度进给传送机构用于带动锁甲向前移动。

2.根据权利要求1所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的圆环成形焊接机构包括；

一底座，设置于直接轨道上方；

一钢丝进给切断机构，设置于底座上方，该钢丝进给切断机构间隔性地带动钢丝向前进给，并切断钢丝；

一初步成形机构，设置于钢丝进给切断机构的尾部，该初步成形机构用于将切断后的钢丝折弯成“U”形；

一旋转传送机构，设置于初步成形机构的侧边，该旋转传送机构具有至少一个能旋转的夹持部，夹持部用于夹持“U”形钢丝，经旋转传送至下一道加工工位，并将“U”形钢丝穿过锁甲上相应位置钢丝圆环；

一终成形焊接机构，设置于旋转传送机构的侧边，该终成形焊接机构用于将“U”形钢丝成形为钢丝圆环，并进行焊接。

3.根据权利要求1所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的分度进给传送机构包括分度进给传送基座，分度进给传送基座上方固定有升降装置A，升降装置A上方设有耙齿板A，耙齿板A底面设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿；分度进给传送基座上方还固定有侧移装置B，侧移装置B上设有升降装置B，升降装置B上方设有耙齿板B，耙齿板B与耙齿板A平行设置，且耙齿板B底面设有一排挂住锁甲上圆环的耙齿。

4.根据权利要求1所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，该系统还包括；

一操作面板，设置于电气控制柜上方，操作人员藉由该操作面板设定直线轨道、圆环成形焊接机构和分度进给传送机构的运行参数。

一电脑控制系统，设置于电气控制柜内，该电脑控制系统以PLC为核心，用于控制直线轨道、圆环成形焊接机构和分度进给传送机构的自动化生产。

5.根据权利要求2所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的钢丝进给切断机构包括；

钢丝进给切断基座，固定在底座上；

一气动进给装置，固定在钢丝进给切断基座上，该气动进给装置用于将钢丝以固定频率间隔性地向前移动固定长度；

一气动进给调节装置，设于气动进给装置的侧边，该气动进给调节装置用于调节钢丝每次向前移动的距离；

一切割装置，设于气动进给装置的出料端，该切割装置以气动进给装置进给钢丝相同的频率切断钢丝。

6.根据权利要求2所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的初步成形机构包括固定在底座上的初步成形气缸，初步成形气缸的伸出杆上设有圆柱形靠模，通过靠模的移动将切断的钢丝拉拔成U形。

7.根据权利要求2所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的旋转传送机构包括；

旋转传送基座，设于底座上方；

一旋转驱动机构，设于旋转传送基座上方，该旋转驱动机构用于驱动旋转传送基座旋转；

至少一台夹持部，设于旋转传送基座上方，该夹持部用于夹持U形钢丝、经旋转传送基座旋转将U形钢丝传送至下一道工位，；

至少一台夹持部推进装置，，设于旋转传送基座上方且与夹持部相连，待夹持部将U形钢丝传送至下一道工位后，该夹持部推进装置动作、推动夹持部前进，将U形钢丝穿过锁甲上相应位置钢丝圆环。

8.根据权利要求2所述的金属锁甲自动化生产系统，其特征在于，所述的终成形焊接机构包括；

终成形焊接机构基座，设于底座上方；

一终成形靠模装置，设于终成形焊接机构基座上方，该终成形靠模装置用于将“U”形钢丝最终成形为成钢丝圆环；

一焊枪，设置在终成形靠模装置上方；

一终成形焊接调节机构，设置于终成形靠模装置的侧边，该终成形焊接调节机构用于调节终成形靠模装置与旋转传送机构的夹持部的距离。

9.金属锁甲自动化生产方法，其特征在于；该方法包括以下步骤；

(1)直线轨道动作将圆环成形焊接机构输送至加工工位；

(2)钢丝从钢丝进给切断机构中穿过，钢丝进给切断机构带动钢丝进料并切断钢丝，得到钢丝加工件；

(3)初步成形机构将钢丝加工件折弯成“U”形，得到“U”形钢丝；

(4)旋转传送机构的夹持部钳夹“U”形钢丝，经旋转将“U”形钢丝传送至下一道加工工位，传送结束后“U”形钢丝穿过相应加工工位的锁甲圆环；

(5)终成形焊接机构将“U”形钢丝压制成钢丝圆环，并进行焊接；

(6)直线轨道运行，带动圆环成形焊接机构移动到下一个工位；

(7)圆环成形焊接机构在直线轨道带动下焊接完一排钢丝圆环后，分度进给传送机构带动锁甲向上移动；

(8)直线轨道反向运行，带动圆环成形焊接机构焊接新一排钢丝圆环。

10.根据权利要求9所述的金属锁甲自动化生产方法，其特征在于；分度进给传送机构带动锁甲向上移动，具体包括以下步骤；

(1)耙齿板A向上升起，耙齿板A上的耙齿与锁甲脱离；

(2)耙齿板B向后移动，带动锁甲向后移动；

(3)耙齿板A向下降落，耙齿板A上的耙齿穿过锁甲，将其锁甲固定；

(4)耙齿板B向上升起，耙齿板B上的耙齿与锁甲脱离；

(5)耙齿板B向前移动；

(6)耙齿板B向下降落，耙齿板B上的耙齿穿过锁甲，完成复位。

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