型钢数控锯、钻、焊集成生产线
技术领域
本发明涉及型钢加工设备技术领域,特别涉及一种型钢数控锯、钻、焊集成生产线。
背景技术
型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材,按其截面形状可分为H型钢、工字钢、槽钢、方钢、矩形钢管、方钢管等等。型钢广泛应用于工业建筑、机床、电力输送铁塔、立体车库、车辆等诸多行业。
国内现有的钢结构行业加工装备存在自动化程度低、加工效率低、生产周期长、占用资金多等实际问题,仍然停留在手工作业、多台设备单工序生产的落后状态,无法摆脱靠抢时间、拼人力来提高产能、效能的局面,无法实现大批量、高质量地组织生产,无法提高企业的生产资源和生产面积的综合利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产效率高、加工精度高、可靠性高的、集锯切、钻孔、焊接于一体的型钢数控锯、钻、焊集成生产线。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
一种型钢数控锯、钻、焊集成生产线,包括数控锯床生产线、缓冲储料装置、数控钻床生产线、液压系统和电气控制系统,其特征在于:还包括翻转焊接成型生产线;所述的翻转焊接成型生产线包括纵向料道、至少两个横向输送料道、连接板定位装置及翻转焊接成型装置;所述的纵向料道上设有纵向定位装置;所述的横向输送料道设有升降装置和横向定位装置;翻转焊接成型装置可360度随意翻转;所述的数控锯床生产线,包括锯切主机,锯切主机上设有压料装置和通过带座外球面轴承安装在锯切床身上的支撑辊,锯切主机的后部设有锯床出料道,锯切主机的前部设有锯床进料道,锯床出料道和锯床进料道上设有辊轴、侧定位辊,辊轴用来承载待加工工件,并辅助锯床送料小车送料,侧定位辊用于工件的粗定位;锯床进料道上设有由伺服电机驱动的、沿设置在锯床进料架上的导轨行进的锯床送料小车,锯床送料小车上设置有夹钳,所述的锯床进料道一侧还设有至少两个升降侧推装置,锯床进料道靠近锯切主机的一端安装有数控计长定位装置;在锯床进料道的一侧、与锯床进料道相连还设置有锯床横向料道;锯床横向料道与升降侧推装置位于锯床进料道的同一侧;所述的缓冲储料装置包括缓冲料道、翻转上料装置、缓冲横向料道,缓冲料道、翻转上料装置和缓冲横向料道依次横向布置并分别与电气控制系统相连;所述的数控钻床生产线包括多轴三维数控钻孔生产主机,多轴三维数控钻孔生产主机的后部设有钻床出料道,多轴三维数控钻孔生产主机的前部设有钻床进料道,钻床出料道和钻床进料道上设有辊轴、侧定位辊,钻床进料道上设有由伺服电机驱动的、沿设置在钻床进料架上的导轨行进的钻床送料小车,钻床送料小车上设置有夹钳,所述的钻床进料道上还设有至少两个侧推装置,钻床进料道靠近多轴三维数控钻孔生产主机的一端安装有数控计长定位装置。
为了便于毛坯工件上料,本发明配置了锯床横向料道和可升降的侧推装置,锯床横向料道输送毛坯工件至其尾端,升降侧推装置抬起,将毛坯工件推至锯床进料道上。所述的锯床横向料道包括至少两个锯床横向料架,锯床横向料架上在靠近锯床进料道的一端通过链轮轴安装有前输送链轮,锯床横向料架上在远离锯床进料道的一端安装有后输送链轮,前输送链轮与后输送链轮通过输送链条相连接,输送链条上每隔一定距离安装有滚子轴承随动器,滚子轴承随动器通过芯轴转动连接于两推板的上端之间,推板底端设置有两孔间距与输送链条的节距一致的连接孔,将推板连接于输送链条上;锯床横向料道设置有减速机及驱动电机,减速机上安装有编码器,减速机的输出轴上设置的驱动链轮通过链条与所述的前输送链轮相连接,彼此相邻的两锯床横向料架上的后输送链轮轴用连接管相连接;锯床横向料架上设置有支撑条,锯床横向料架前端设置有前端支撑条,前端支撑条伸出至前输送链轮外侧,前端支撑条外侧加工有斜面,支撑条和前端支撑条上平面的高度高于输送链条的高度且低于芯轴下母线的高度。采用上述结构,无需使用翻转装置,通过锯床横向料架上安装的前段支撑条,便可以直接将物料送到锯床进料道上。
为了使工件能够顺利进入锯切主机,本发明所述的升降侧推装置中靠近锯床主机的一个升降侧推装置上设有侧推轮,其余升降侧推装置上设有侧推板,侧推轮或侧推板通过推板座安装于水平设置的侧推气缸的活塞杆上,侧推气缸和水平导向座固定于升降板上,推板座上与水平导向座对应设置有水平导柱,水平导柱可在水平导向座内滑动;升降板的两端连接有升降导柱,支架安装在地面上,支架上设有升降固定板,升降固定板上与升降导柱对应设置有导向套,升降导柱可在导向套内滑动,升降固定板上还固定有升降气缸,升降气缸的活塞杆与升降板的中部相连接。升降气缸可以使侧推气缸和侧推轮或侧推板做上下运动,侧推气缸可以使侧推轮或侧推板压紧工件,将工件压靠在锯床进料道的侧定位辊上。
为了便于工件在锯床进料道上精确运动,本发明在锯床进料道上安装了锯床送料小车,锯床送料小车由伺服电机驱动,通过同步带传动和齿轮齿条传动,带动工件在锯床进料道上移动,小车上有夹钳,可夹紧工件。所述的锯床进料架上设置有齿条,齿条和导轨安装在锯床进料架的同一侧,所述锯床送料小车设有立支架,立支架一侧的下部安装有伺服电机和驱动轴,驱动轴的一端连接有齿轮,另一端连接有从动带轮,齿轮与所述的齿条相啮合,从动带轮通过同步带与伺服电机上的主动带轮相连接;立支架的另一侧下部安装有滑块,滑块与锯床进料架上的导轨相适配,立支架的另一侧上部安装有竖向导轨和螺杆座,竖向导轨上滑动连接有横支架,所述夹钳的钳杆座和气缸安装在横支架上,钳杆的一端安装在钳杆座上,另一端设有下夹钳爪并铰接有上夹钳爪,上夹钳爪的下端通过连杆机构铰接于活塞杆的端部;螺杆的两端通过轴承连接于螺杆座上,螺杆的上端还连接有手轮,螺杆的中部与横支架上的螺母螺旋传动连接。转动螺杆上端的手轮,可带动螺母上升或下降,进而带动与螺母相连的横支架沿竖向导轨上升或下降,可以调节夹钳的高度以适应不同规格的工件。
为了防止被加工型钢对挡料装置产生撞击,提高计长定位精度,锯床进料道前端装有数控计长定位装置,对工件前端进行检测并定位,确定工件纵向输送方向的加工基准。本发明所述的数控计长定位装置,在锯床进料道上安装有底座,底座上安装有支座,两平行设置的导杆通过端盖固定于支座上,导杆的一端安装有弹簧,另一端安装有滑动架,滑动架与导杆之间设有无油润滑轴承,滑动架上安装有两转动轴座,转动轴的两端分别与两转动轴座相连,转动轴上设有转动板,转动板一面安装有挡料板,另一面安装有单耳,单耳通过芯轴与双耳铰接,双耳连接于气缸的活塞杆上,气缸体安装在气缸支座上,气缸支座安装在滑动架上;所述的锯床进料道两侧还有安装在传感器支架上的对射光电传感器,对射光电传感器与所述的电气控制系统电连接;型钢在料道上由辊轴驱动向前运动,若需要数控计长定位装置起到挡料定位作用,在型钢运动至数控计长装置的挡料板之前,对射光电传感器感应到工件,将信号传给电气控制系统,电气控制系统控制气缸动作,气缸的活塞杆推进,带动转动轴旋转使挡料板处于竖直位置,型钢撞击挡料板,进而滑动架压缩弹簧,弹簧势能增加,型钢动能减少,型钢逐渐停止,本装置起到定位的作用。若需要数控计长功能,则此时电气控制系统以此为计长的零点,电气控制系统控制气缸的活塞杆缩回,转动板带动挡料板转动,进而落至料道输送面以下,型钢可顺利通过,达到所需距离后工件停止,实现数控计长的功能。
为了方便锯切,所述的压料装置包括水平压料装置和竖向压料装置,水平压料装置为锯切主机的锯切床身上设置的固定挡板和侧推油缸,侧推板连接于侧推油缸的活塞杆上;所述的竖向压料装置为锯切主机的锯切床身上设有竖向油缸,竖向油缸的活塞杆上设有压块;
为了防止因锯切主机和钻孔主机生产节奏的不同而造成工件积压,本发明设置了缓冲储料装置,其缓冲料道用于承载和输送锯切完成后的成品工件,可以让工件自由通过,翻转上料装置可以将暂时不能进行钻孔的工件翻转到缓冲横向料道上,也可以将欲进行钻孔加工的工件从缓冲横向料道翻转至缓冲料道上;缓冲料道上装有对中装置,可以将工件对中,以便翻转。如前所述,缓冲储料装置包括缓冲料道、翻转上料装置、缓冲横向料道,缓冲料道、翻转上料装置和缓冲横向料道依次横向布置并分别与电气控制系统相连。
所述的缓冲料道包括缓冲料道架、水平设置于缓冲料道架上的辊轴、驱动辊轴转动的动力和传动机构、竖向设置于缓冲料道架两侧的侧向定位辊、对中装置、数控计长定位装置;侧向定位辊可以防止型钢在输送过程中侧向移出缓冲料道;
进一步的,所述的动力和传动机构包括安装在缓冲料道架一端的带电机的减速机A,减速机A的输出轴上安装有主动链轮A,辊轴转动连接于带立式座外球面轴承的内圈,带立式座外球面轴承安装在缓冲料道架上平面,辊轴一端安装有双排从动链轮A,链条将主动链轮A与靠近减速机A的辊轴上的双排从动链轮A相连接,其他各辊轴上的双排从动链轮A通过链条依次相连;
为了防止型钢在输送过程中与缓冲料道中线成一定的角度而造成型钢有一部分在翻转上料装置的上料爪之外,不能正常托举,本发明所述缓冲料道上设置有对中装置;
所述对中装置的底座安装在缓冲料道架上,气缸、两平行设置的导轨A、导轨B安装在底座上,齿轮A通过轴承、轴承座安装于底座上,气缸的活塞杆的末端通过螺母与气缸顶块的一端相连,气缸顶块的另一端与滑板A一端相连,滑板A的中间部分安装有与齿轮A相啮合的齿条A及齿条顶块A,滑板A的另一端通过轴和轴承连接有对中辊A;与滑板A相对应,滑板B的中间部分安装有与齿轮A相啮合的齿条B及齿条顶块B,滑板B的一端通过轴和轴承连接有对中辊B;滑板A的下部安装有与导轨A相适配的滑块A,滑板B的下部安装有与导轨B相适配的滑块B;滑板A可在导轨A上滑动,滑板B可在导轨B上滑动;工作时,气缸推动与之相联系的一齿条A运动,与此齿条A固定于同一滑板A上的对中辊A随之向中线运动,齿条A带动齿轮A转动,进而另一齿条B带动与该齿条B固定于同一滑板B上的另一对中辊B向中线运动,两对中辊将型钢对中。对中装置的两对中辊在处于最外端状态时,亦可起到限制型钢移出料道的作用。
为了使各型钢在缓冲料道上同一位置停止而方便进行下一步的翻转动作,本发明所述缓冲料道上设置有数控计长定位装置,所述的数控计长定位装置,在缓冲料道架上安装有底座,底座上安装有支座,两平行设置的导杆通过端盖固定于支座上,导杆的一端安装有弹簧,另一端安装有滑动架,滑动架与导杆之间设有无油润滑轴承,滑动架上安装有两转动轴座,转动轴的两端分别与两转动轴座相连,转动轴上设有转动板,转动板一面安装有挡料板,另一面安装有单耳,单耳通过芯轴与双耳铰接,双耳连接于气缸的活塞杆上,气缸体安装在气缸支座上,气缸支座安装在滑动架上;所述的缓冲料道架两侧还有安装在传感器支架上的对射光电传感器,对射光电传感器与所述的电气控制系统电连接。可根据生产节奏的安排,决定将工件截留在缓冲储料区还是输送到后面的数控钻床生产线上。型钢在料道上由辊轴驱动向前运动,若需要将工件截留在缓冲储料区,则需要数控计长定位装置起到挡料定位作用,在型钢运动至数控计长装置的挡料板之前,对射光电传感器感应到工件,将信号传给电气控制系统,电气控制系统控制气缸动作,气缸的活塞杆推进,带动转动轴旋转使挡料板处于竖直位置,型钢撞击挡料板,进而滑动架压缩弹簧,弹簧势能增加,型钢动能减少,型钢逐渐停止,本装置起到定位的作用;若需要将工件输送到后面的数控钻床生产线上,则需要工件通过数控计长定位装置,在型钢运动至数控计长装置的挡料板之前,对射光电传感器感应到工件,将信号传给电气控制系统,电气控制系统控制气缸动作,气缸的活塞杆带动转动轴旋转使挡料板落下,可使型钢顺利通过而进入下一工序;若需要数控计长功能,则此时电气控制系统以此为计长的零点,电气控制系统控制气缸的活塞杆缩回,转动板带动挡料板转动,进而落至料道输送面以下,型钢可顺利通过,达到所需距离后工件停止,实现数控计长的功能。
为了使翻转上料装置的上料爪上平面在翻转过程中始终保持水平状态,本发明所述的翻转上料装置包括带电机的减速机B和至少两个支架,减速机B的输出轴上设有主动链轮B,链条B将主动链轮B与大链轮相连,大链轮安装在短轴A上,短轴A中间安装在带座外球面轴承上,短轴A上还安装有固定链轮,固定链轮安装在固定链轮座上,固定链轮座的上面与带座外球面轴承相连,下面与支架相连;固定链轮通过链条A与行星链轮相连,行星链轮安装在小轴A上,小轴A两端安装有上料爪,中间通过轴承与连接架相连,连接架安装在转臂的一端上,转臂的另一端固定在短轴A上;长轴A的两端分别与彼此相邻的两支架上的短轴A通过法兰盘相连接;工作时,减速机B通过链传动带动短轴A上的转臂转动,与转臂相连的连接架内小轴上的行星链轮与转臂另一端短轴A上的链轮组成的链传动可使转臂上的上料爪工作面始终保持水平,上料爪可以将缓冲料道上对中的型钢托移至缓冲横向料道上,亦可将型钢从缓冲横向料道上托移至缓冲料道上。在此过程中,由于上料爪工作面始终水平向上,型钢呈平移状态。翻转上料装置既可用于将工件翻转至缓冲横向料道上也可将缓冲横向料道上的工件翻转回缓冲料道上。
所述的缓冲横向料道包括至少两个机身架、带电机的减速机C,减速机C的输出轴上设有主动链轮C,链条C将主动链轮C与从动链轮C相连,从动链轮C安装在短轴B的一端,短轴B通过带座轴承安装在机身架的一端,输送链轮安装在短轴B中间,机身架的另一端安装有张紧输送链轮,链条D将输送链轮和张紧输送链轮相连,链条D上按一长一短顺序间隔安装有滚子轴承随动器,滚子轴承随动器通过芯轴转动连接于两推板的上端之间,推板底端设置有两孔间距与链条D的节距一致的连接孔,将推板连接于链条D上;长轴B的两端分别与彼此相邻的两机身架上的短轴B相连接。机身架的两侧安装有支撑条,支撑条上平面的高度高于链条D的高度且低于芯轴下母线的高度。减速机C通过链传动带动连接各机身架的轴转动,使得各机身架内的输送链条D运动,通过推板与输送链条D相连的滚子轴承随动器推动型钢运动。缓冲横向料道可将翻转上料装置翻转过来的型钢依次摆放。为了避免等间距布置滚子轴承随动器时,翻转上料装置的上料爪从所述缓冲横向料道上取边缘一根型钢时与相邻的一根型钢相碰撞,本发明所述的彼此相邻的滚子轴承随动器之间的间距按一长一短顺序设置。缓冲横向料道用于储存等待进入数控钻床生产线进行钻孔的工件;缓冲横向料道可正反向运动,实现储存工件的接收和送回功能。
为了提高钻孔的效率,本发明采用了数控钻床生产线,如前所述,包括多轴三维数控钻孔生产主机,多轴三维数控钻孔生产主机的后部设有钻床出料道,多轴三维数控钻孔生产主机的前部设有钻床进料道,钻床出料道和钻床进料道上设有辊轴、侧定位辊,辊轴用来承载待加工工件,并辅助钻床送料小车送料,侧定位辊用于工件的粗定位;钻床进料道上设有由伺服电机驱动的、沿设置在钻床进料架上的导轨行进的钻床送料小车,钻床送料小车上设置有夹钳,所述的钻床进料道上还设有至少两个侧推装置,钻床进料道靠近多轴三维数控钻孔生产主机的一端安装有数控计长定位装置。
为了便于工件在钻床进料道上精确运动,本发明在钻床进料道上安装了钻床送料小车,钻床送料小车由伺服电机驱动,通过同步带传动和齿轮齿条传动,带动工件在钻床进料道上移动,小车上有夹钳,可夹紧工件。所述的钻床进料架上设置有齿条,齿条和导轨安装在钻床进料架的同一侧,所述钻床送料小车设有立支架,立支架一侧的下部安装有伺服电机和驱动轴,驱动轴的一端连接有齿轮,另一端连接有从动带轮,齿轮与所述的齿条相啮合,从动带轮通过同步带与伺服电机上的主动带轮相连接;立支架的另一侧下部安装有滑块,滑块与钻床进料架上的导轨相适配,立支架的另一侧上部安装有竖向导轨和螺杆座,竖向导轨上滑动连接有横支架,所述夹钳的钳杆座和气缸安装在横支架上,钳杆的一端安装在钳杆座上,另一端设有下夹钳爪并铰接有上夹钳爪,上夹钳爪的下端通过连杆机构铰接于气缸的活塞杆的端部;螺杆的两端通过轴承连接于螺杆座上,螺杆的上端还通过联轴器连接有带电机的蜗轮蜗杆减速机,螺杆的中部与横支架上的螺母螺旋传动连接。电机驱动蜗轮减速机可以使螺杆转动,带动螺母上升或下降,进而带动与螺母相连的横支架沿竖向导轨上升或下降,可以调节夹钳的高度以适应不同规格的工件;夹钳抬起后,前一料道上工件进入钻床进料道时,不会撞击小车。
为了使工件能够顺利进入多轴三维数控钻孔生产主机,本发明所述的侧推装置中靠近多轴三维数控钻孔生产主机的一个侧推装置上设有侧推轮,其余侧推装置上设有侧推板,侧推轮或侧推板通过推板座安装于水平设置的侧推气缸的活塞杆上,侧推气缸和水平导向座固定于侧推支座上,推板座上与水平导向座对应设置有水平导柱,水平导柱可在水平导向座内滑动,侧推支座连接于钻床进料架上。侧推气缸可以使侧推轮或侧推板压紧工件,将工件压靠在钻床进料道的侧定位辊上。
为了防止被加工型钢对挡料装置产生撞击,提高计长精度,钻床进料道前端装有数控计长定位装置,对工件前端进行检测并定位,确定工件纵向输送方向的加工基准。本发明所述的数控计长定位装置,在钻床进料道上安装有底座,底座上安装有支座,两平行设置的导杆通过端盖固定于支座上,导杆的一端安装有弹簧,另一端安装有滑动架,滑动架与导杆之间设有无油润滑轴承,滑动架上安装有两转动轴座,转动轴的两端分别与两转动轴座相连,转动轴上设有转动板,转动板一面安装有挡料板,另一面安装有单耳,单耳通过芯轴与双耳铰接,双耳连接于气缸的活塞杆上,气缸体安装在气缸支座上,气缸支座安装在滑动架上;所述的钻床进料道两侧还有安装在传感器支架上的对射光电传感器,对射光电传感器与所述的电气控制系统电连接。型钢在料道上由辊轴驱动向前运动,若需要数控计长定位装置起到挡料定位作用,在型钢运动至数控计长装置的挡料板之前,对射光电传感器感应到工件,将信号传给电气控制系统,电气控制系统控制气缸动作,气缸的活塞杆推进,带动转动轴旋转使挡料板处于竖直位置,型钢撞击挡料板,进而滑动架压缩弹簧,弹簧势能增加,型钢动能减少,型钢逐渐停止,本装置起到定位的作用。若需要数控计长功能,则此时电气控制系统以此为计长的零点,电气控制系统控制气缸的活塞杆缩回,转动板带动挡料板转动,进而落至料道输送面以下,型钢可顺利通过,达到所需距离后工件停止,实现数控计长的功能。
为了工件能够方便的焊接,本发明配有翻转焊接成型生产线,如前所述,包括纵向料道、至少两个横向输送料道、连接板定位装置及翻转焊接成型装置;所述的纵向料道上设有纵向定位装置;所述的横向输送料道设有升降装置和横向定位装置;翻转焊接成型装置可360度随意翻转。
为了将待焊接H型钢在纵向料道上进行定位,本发明所述的纵向定位装置为固定于纵向料道上的滑座、气缸和可沿滑座上下滑动的纵向定位板,纵向定位板与气缸的活塞杆相连接。
进一步地,所述的纵向料道上设有支架,滑座安装于支架上;所述的纵向料道上设有固定座,气缸安装于固定座上;所述的滑座为竖向设置的两块相互平行的立板,两立板的侧边之间设有两块垫板,所述的纵向定位板位于两立板和两块垫板之间;所述纵向料道上还设有减速电机,减速电机的输出轴上安装有主动链轮,主动链轮通过链条与第一个辊子上的双排从动链轮连接,其他双排从动链轮通过链条与第一个双排从动链轮依次连接,辊子安装在纵向料道上,侧定位辊安装在纵向料道的一侧。
为了将待焊接H型钢从纵向料道输送至翻转焊接成型装置,本发明纵向料道与翻转焊接成型装置之间装有横向输送料道,所述的一个横向输送料道的横向料架上,设有带电机的蜗轮蜗杆减速机,蜗轮蜗杆减速机输出轴上安装有主动链轮,主动链轮通过链条与横向料架的中间轴上的双排从动链轮相连,该双排从动链轮通过链条与后输送轴上的从动链轮相连,后输送轴安装在横向料架上,后输送链轮安装在后输送轴的中部,后输送链轮通过链条与前输送链轮相连,前输送链轮安装在横向料架前端的前输送轴中部。各横向料架上的中间轴通过轴筒连接。
所述的升降装置为设置于横向输送料道两端的升降油缸和微动升降装置,升降油缸固定于横向输送料道上,升降油缸的活塞杆与横向输送料道上的横向料架相连接;所述的微动升降装置为安装于横向输送料道一端的微动油缸,微动油缸的活塞杆通过拉杆与连杆装置的第一升降连杆的中部铰接,第一升降连杆和第二升降连杆的下部分别与横向料架上的偏心轴相连接,偏心轴铰接于横向输送料道的输送台调平座上,第一升降连杆和第二升降连杆的上部分别与升降拉杆的两端相铰接。
为了将待焊接H型钢在横向输送料道上进行定位,本发明所述的横向定位装置包括一连接在横向输送料道上的定位板固定架,定位板滑座固定于定位板固定架上,定位板滑座上设置有两条定位板压条,定位板滑座与两定位板压条之间设有可在其中上下滑动的横向定位板;横向输送料道上设置有两个油缸支架,定位板油缸固定于油缸支架上,定位板油缸的活塞杆前端与横向定位板相连接。
为了实现快速定位,一致性好,本发明所述的连接板定位装置的定尺支架通过支座安装在纵向料道上,长轴穿过定位支架连接在定尺支架上,长轴上套装有联接套,联接套上连接有定位摆臂,长轴上设有标尺。通过标尺调整焊接位置,定位摆臂的长度及摆动的角度均可根据具体H型钢需求调整。
为了方便焊接操作,本发明所述的翻转焊接成型装置包括固定在地面的一个翻转固定座和一个翻转滑座。在翻转固定座上连接有翻转机座;在翻转滑座上设有翻转机架,翻转机架的下部连接有移动小轴与移动偏心小轴,移动小轴与移动偏心小轴上套装有轴承,移动小轴与移动偏心小轴安装于翻转支架上,翻转支架安装于翻转机架两侧,翻转机架可在翻转滑座上移动,翻转机架外侧设有固定螺栓,翻转滑座上对应设有螺纹孔,固定侧的翻转机座和移动侧的翻转机架上均设有滑板组件,滑板组件上设置有翻转机。
进一步的,所述的滑板组件包括滑板座、滑板、滑板压条和夹紧油缸,滑板座固定于固定侧的翻转机座和移动侧的翻转机架上,滑板座上设置有两条滑板压条,滑板座与两滑板压条之间设有可在其中水平滑动的滑板,滑板上通过支撑架连接有翻转机固定板,翻转机固定板的下底面上固定有连接块,该连接块与夹紧油缸的活塞杆相连接,夹紧油缸固定于滑板座上;所述的固定侧的翻转机包括固定于翻转机固定板上的翻转轴座、可在翻转轴座上转动的翻转轴、翻转轴刹车轮、翻转模板,翻转轴刹车轮连接于翻转轴上靠近夹紧油缸的一端,带钢刹车带包住翻转刹车轮用一装有弹簧的螺栓连接在翻转机固定板上,翻转模板连接于翻转轴的另一端,翻转模板上安装有两块横定位板和两块竖定位板;所述的移动侧的翻转机包括固定于翻转机固定板上的翻转轴座、可在翻转轴座上转动的翻转轴、定位销、翻转模板,定位销安装于翻转机固定板上靠近翻转模板的一端,翻转模板连接于翻转轴的另一端,翻转模板上安装有两块横定位板和两块竖定位板;翻转模板上设有定位销孔;本发明所述的翻转模板上设有定位销孔是为了防止在焊接过程中翻转模板转动。
本发明中,所述锯床出料道的锯床出料架或钻床出料道的钻床出料架上设有辊轴及侧定位辊,辊轴一端通过深沟球轴承与轴转动连接,另一端通过反向自锁装置与轴的转动连接,轴的两端通过带座外球面轴承转动连接于锯床出料架或钻床出料架上平面,轴的端部设有双排从动链轮,第一个双排从动链轮通过链条与带电机的减速机上的主动链轮相连接,其他双排从动链轮通过链条与第一个双排从动链轮依次连接;
为了实现出料道上输送导辊能够主从运动并行,保证物料在出料道上运动始终受到单一的滚动摩擦力而无任何滑动摩擦力,进而降低摩擦对物料和输送导辊的损害,本发明所述的反向自锁装置包括外环、内环和滚珠,内环的内侧面和外环的外侧面上分别设有键槽,通过键分别与轴和辊轴相连接;外环的内侧面上沿圆周方向均布有楔形槽,两相邻的楔形槽之间设有弧形槽,滚珠安装于楔形槽和弧形槽内,楔形槽内设有弹簧,弹簧的一端顶在滚珠上,另一端顶在楔形槽的松脱端;所述的楔形槽的底部与滚珠及内环形成的自锁角为7°~8°,所述弧形槽的底部与内环的外侧面之间的距离等于滚珠的直径。
本发明的工作过程如下:
工作前,首先根据同一批次的工件型钢的型号,手动转动手轮调节锯床送料小车上夹钳的高度。将工件放置在锯床横向料道上,锯床横向料道将待加工工件输送到其末端,滚子轴承随动器推动待加工工件至锯床进料道上,滚子轴承随动器后退适当距离以使待加工工件避开升降侧推装置的侧推轮或侧推板及推板座,升降侧推装置的升降气缸抬起,侧推气缸上的侧推轮和侧推板将工件推压至锯床进料道的侧定位辊上,锯床送料小车快速就位,远离锯切主机的设有侧推板的升降侧推装置退回落下(靠近锯切主机的设有侧推轮的升降侧推装置不退回),锯床送料小车慢速推动工件前进, 工件撞到锯床进料道上的数控计长定位装置的挡料板,锯床送料小车的夹钳夹紧工件,工件跟随锯床送料小车后退,锯床进料道上的数控计长定位装置的挡料板落下,工件跟随锯床送料小车到适当位置,锯切主机的水平压料装置和竖向压料装置夹紧工件,锯切齐头,锯床送料小车的夹钳继续夹住工件将工件送到另一适当位置,再次锯切,锯切完成,锯床送料小车的夹钳松开工件,靠近锯切主机的设有侧推轮的升降侧推装置退回落下,锯床送料小车后退,退出锯切主机以后,回到初始位置。接下来有两种情况:
第一种情况,如果多轴三维数控钻孔生产主机上无工件,缓冲料道上的数控计长定位装置的挡料板落下,锯床出料道上的辊轴带动工件直接进入钻床进料道,工件前端撞到钻床进料道上的数控计长定位装置的挡料板,工件停止,侧推装置将工件推压在钻床进料道的侧定位辊上,远离多轴三维数控钻孔生产主机的设有侧推板的侧推装置退回(靠近多轴三维数控钻孔生产主机的设有侧推轮的侧推装置不退回),钻床数控送料小车快速就位,其夹钳夹紧工件,后退,钻床进料道上的数控计长定位装置的挡料板落下,钻床数控送料小车的夹钳夹住工件,将工件送到多轴三维数控钻孔生产主机上进行钻孔,钻孔完成,钻床数控送料小车的夹钳松开工件,靠近多轴三维数控钻孔生产主机的设有侧推轮的侧推装置退回,钻床数控送料小车后退,退出多轴三维数控钻孔生产主机以后,其夹钳抬起,回到原点位置。工件在钻床出料道上的辊轴带动下完全进入钻床出料道上,并送至翻转焊接成型生产线的纵向料道上。(工作前,首先根据工件型钢的型号及需要焊接的连接板的位置,调节定位摆臂的长度,然后根据标尺刻度调节联接套的位置,将定位摆臂调节至需要焊接连接板的位置,用紧定螺钉紧定,防止移动。)纵向料道上的辊子由减速电机转动带动主动链轮链条运动而转动,待焊接的工件通过纵向料道的辊子转动产生的摩擦力向前运动,当工件运动至感应开关感应范围,感应开关发出信号,电气控制系统控制气缸动作将纵向定位板升起,进行长度方向定位。然后电气控制系统控制横向输送料道上的微动油缸动作,通过拉杆推动与拉杆相铰接的第一升降连杆转动,同时使升降拉杆运动,带动第二升降连杆转动,连接于第一升降连杆和第二升降连杆下部的偏心轴转动使横向料架升起5~7mm,将工件托起,脱离纵向料道,然后横向输送料道的带电机的蜗轮蜗杆减速机输出轴上的主动链轮转动,通过链条传动,将工件输送至翻转焊接成型装置的相应位置,当工件碰到横向输送料道的限位开关时,电气控制系统控制定位板油缸动作将横向定位板升起,使工件横向定位。然后横向输送料道两端的升降油缸顶起,使工件与翻转焊接成型装置的翻转模板平齐。根据工件的长度,调整两翻转焊接成型装置的距离,将工件卡住,两夹紧油缸的活塞杆伸出,推动滑板运动从而带动翻转模板运动,将工件夹紧,然后将定位销拧紧在翻转模板上,防止翻转模板转动。然后工作人员将需要焊接的连接板放在工件上,连接板定位装置上的定位摆臂摆下,根据此位置调整连接板位置,并将其固定进行点焊。之后定位摆臂摆起,将定位销拧出,转动翻转模板进行焊接工作。当一面焊完之后将工件翻转180°(或其他所需角度),将定位销拧在翻转模板上,再重复进行上述焊接工作。在工件转动过程中由于固定侧的翻转轴刹车轮的作用,翻转机不会在惯性作用下随意转动。焊接完毕后翻转焊接成型装置松开工件。此时,整个加工及焊接的工序完成,可转入下道工序。
第二种情况:如果多轴三维数控钻孔生产主机上有工件,缓冲料道上的数控计长定位装置的挡料板保持抬起,锯床出料道上的辊轴带动工件进入缓冲料道,缓冲料道上的辊轴带动工件继续运动,缓冲料道上的数控计长定位装置的挡料板挡住工件,工件停止前进,对中装置的气缸动作,两对中辊将工件推至缓冲料道的纵向中线位置,对中装置的两对中辊退回,翻转上料装置的上料爪将工件翻转到缓冲横向料道上,缓冲横向料道动作,其上的滚子轴承随动器将工件带离原工位,工件储存在缓冲横向料道上,如果需要将缓冲横向料道上的工件送到多轴三维数控钻孔生产主机上进行加工,缓冲横向料道则反向运动,将工件带离原工位,翻转上料装置的上料爪反向运动,将工件翻转回缓冲料道上,缓冲料道上的数控计长定位装置的挡料板落下,缓冲料道上的辊轴带动工件进入数控钻床生产线的钻床进料道,接下来的工作过程同第一种情况。
采用本发明型钢数控锯、钻、焊集成生产线可实现生产效率高、加工精度高、可靠性高的钢结构型材数控锯切、钻孔、焊接的集成化。
附图说明
图1为本发明型钢数控锯、钻、焊集成生产线的俯视示意图。
图2为本发明中数控锯床生产线的俯视示意图。
图3为本发明中缓冲储料装置的俯视示意图。
图4为本发明中数控钻床生产线的俯视示意图。
图5为本发明中翻转焊接成型生产线的俯视示意图。
图6为本发明中锯床进料道、锯床数控送料小车和升降侧推装置的装配示意图。
图7为图6的右视示意图。
图8为本发明中锯床横向料道的装配示意图。
图9为本发明中锯床横向料道和缓冲横向料道的滚子轴承随动器在链条上的安装示意图。
图10为图9中A-A剖视图。
图11为本发明中数控计长定位装置的主视示意图。
图12为本发明中数控计长定位装置的左视示意图。
图13为本发明中数控计长定位装置的俯视示意图。
图14为本发明中锯切主机的装配示意图。
图15为本发明中锯床出料道或钻床出料道的装配示意图。
图16为图15中反向自锁装置锁紧状态的示意图。
图17为图15中反向自锁装置自由状态的示意图。
图18为图15中反向自锁装置中自锁角θ的结构示意图。
图19为本发明中缓冲储料装置的横向布置示意图。
图20为本发明中缓冲料道的安装示意图。
图21为本发明中缓冲料道的对中装置的主视示意图。
图22为本发明中缓冲料道的对中装置的俯视示意图。
图23为本发明中缓冲料道的对中装置的左视示意图(去掉气缸后)。
图24为本发明中翻转上料装置的主视示意图。
图25为本发明中翻转上料装置的俯视示意图(转臂转过90度)。
图26为本发明中翻转上料装置的左视示意图(转臂转过90度)。
图27为图24中的B部的放大示意图。
图28为图25中的C部的放大示意图。
图29为本发明中缓冲横向料道的主视示意图。
图30为本发明中缓冲横向料道的俯视示意图。
图31为本发明中缓冲横向料道的左视示意图。
图32为图29中D部的放大示意图。
图33为图32中E部的放大示意图。
图34为本发明中钻床进料道、钻床数控送料小车和侧推装置的装配示意图。
图35为图34的右视示意图。
图36为本发明中翻转焊接成型生产线的纵向料道的主视示意图。
图37为本发明中翻转焊接成型生产线的纵向料道的俯视示意图。
图38为本发明中翻转焊接成型生产线的纵向定位装置的俯视示意图。
图39为本发明中翻转焊接成型生产线的纵向定位装置的主视示意图。
图40为本发明中翻转焊接成型生产线的横向输送料道的主视示意图。
图41为本发明中翻转焊接成型生产线的横向输送料道的俯视示意图。
图42为图41中F部(翻转焊接成型生产线的横向定位装置)的放大示意图。
图43为本发明中翻转焊接成型生产线的微动升降装置的示意图。
图44为本发明中翻转焊接成型生产线的微动升降装置第一升降连杆与横向料架上的偏心轴、升降拉杆的连接示意图。
图45为本发明中翻转焊接成型生产线的固定侧的翻转焊接成型装置俯视示意图。
图46为本发明中翻转焊接成型生产线的固定侧的翻转焊接成型装置主视示意图。
图47为本发明中翻转焊接成型生产线的翻转焊接成型装置中滑板组件的示意图。
图48为本发明中翻转焊接成型生产线的移动侧的翻转焊接成型装置俯视示意图。
图49为本发明中翻转焊接成型生产线的移动侧的翻转焊接成型装置主视示意图。
图50为本发明中翻转焊接成型生产线的连接板定位装置的俯视示意图。
图51为本发明中翻转焊接成型生产线的连接板定位装置的主视示意图。
图52为图50中定位摆臂的结构示意图。
图中:100-数控锯床生产线,200-缓冲储料装置,300-数控钻床生产线,400-翻转焊接成型生产线,500-液压系统,600-电气控制系统,101-锯床进料道,102-锯床送料小车,103-升降侧推装置,104-锯床横向料道,105-数控计长定位装置,106-锯切主机,107-锯床出料道,10101 -锯床进料架,10102-辊轴,10103-侧定位辊,10104 -导轨,10105-齿条,10201-滑块,10202-齿轮,10203-驱动轴,10204-从动带轮,10205-同步带,10206-主动带轮,10207-伺服电机,10208-立支架,10209-螺杆座,10210-横支架,10211-螺母,10212-螺杆,10213-手轮,10214-轴承,10215-夹钳,10216 -下夹钳爪,10217 -上夹钳爪,10218-连杆,10219-钳杆,10220-旋转杆,10221-钳杆座,10222-气缸,10223-竖向导轨,10301-支架,10302-升降气缸,10303-升降导柱,10304-导向套,10305-升降固定板,10306-升降板,10307-水平导向座,10308-水平导柱,10309-侧推气缸,10310-推板座,10311-侧推轮,10312-侧推板,10401-锯床横向料架,10402-减速机,10403-电机,10404-驱动链轮,10405-编码器,10406-链条,10407-前输送链轮,10408-支撑条,10409-滚子轴承随动器,10410-输送链条,10411-前端支撑条,10412-前输送链轮,10413-链轮轴,10414-推板,10415-芯轴,10416-连接管,10501-底座,10502-支座,10503-导杆,10504-无油润滑轴承,10505-滑动架,10506-转动轴座,10507-转动轴,10508-挡料板,10509-转动板,10510-单耳,10511-芯轴,10512-双耳,10513-弹簧,10514-端盖,10515-气缸支座,10516-气缸,10517-对射光电传感器,10518-传感器支架,10601-锯切床身,10602-侧推板,10603-侧推油缸,10604-锯条,10605-竖向油缸,10606-压块,10607-固定挡板,10701-锯床出料架,10702-减速机,10703-电机,10704-带座外球面轴承,10705-轴,10706-深沟球轴承,10707-辊轴,10708-反向自锁装置,1070801-滚珠,1070802-弹簧,1070803-外环,1070804-内环,10709-双排从动链轮,10710-链条,10711-主动链轮,201-缓冲料道,202-翻转上料装置,203-缓冲横向料道,20101-电机,20102-减速机A,20103-主动链轮A,20104-链条,20105-双排从动链轮A,20106-护罩,20107-侧向定位辊,20108-辊轴,20109-对中装置,20110-带立式座外球面轴承,20111-缓冲料道架,2010901-底座,2010902-气缸,2010903-螺母,2010904-气缸顶块,2010905-滑板A,2010906-齿条顶块A,2010907-齿条A,2010908-轴,2010909-轴承,2010910-对中辊A,2010911-齿轮A,2010912-齿条B,2010913-滑板B,2010914-滑块B,2010915-导轨B,2010916-轴承座,2010917-轴承,20201-减速机B,20202-主动链轮B,20203-支架,20204-行星链轮,20205-连接架,20206-轴承,20207-小轴A,20208-上料爪,20209-链条A,20210-转臂,20211-法兰盘,20212-长轴A,20213-短轴A,20214-固定链轮,20215-固定链轮座,20216-带座外球面轴承,20217-大链轮,20218-链条B,20219-电机,20301-减速机C,20302-主动链轮C, 20303-链条C,20304-从动链轮C,20305-带座轴承,20306-支撑条,20307-张紧输送链轮,20308-机身架,20309-链条D,20310-长轴B,20311-短轴B,20312-输送链轮,20313-电机,301-钻床进料道,302-钻床送料小车,303-侧推装置,304-多轴三维数控钻孔生产主机,305-钻床出料道,30101-钻床进料架,30102-辊轴,30103-侧定位辊,30104 -导轨,30105-齿条,30201-滑块,30202-齿轮,30203-驱动轴,30204-从动带轮,30205-同步带,30206-主动带轮,30207-伺服电机,30208-立支架,30209-螺杆座,30210-横支架,30211-螺母,30212-螺杆,30213-联轴器,30214-轴承,30215-夹钳,30216 -下夹钳爪,30217 -上夹钳爪,30218-连杆,30219-钳杆,30220-旋转杆,30221-钳杆座,30222-气缸,30223-竖向导轨,30224-蜗轮蜗杆减速机,30225-电机,30301-侧推支座,30302-水平导向座,30303-水平导柱,30304-侧推气缸,30305-推板座,30306-侧推轮,30307-侧推板,30501-钻床出料架,401-纵向料道,402-连接板定位装置,403-横向输送料道,404-翻转焊接成型装置,40101-减速电机,40102-主动链轮,40103-链条,40104-辊子,40105-双排从动链轮,40106-侧定位辊,40107-纵向定位装置,4010701-垫板,4010702-纵向定位板,4010703-滑座,4010704-支架,4010705-气缸,4010706-固定座,4010707-立板,40108-感应开关, 40201-支座,40202-定尺支架,40203-定位支架,40204-联接套,40205-定位摆臂,40206-长轴,40207-标尺, 40301-横向料架,40302-升降油缸,40303-微动油缸,40304-连杆装置,4030401-拉杆,4030402-第一升降连杆,4030403-升降拉杆,4030404-第二升降连杆,4030405-偏心轴,40305-横向定位装置,4030501-定位板固定架,4030502-定位板滑座,4030503-定位板压条,4030504-定位板油缸,4030505-横向定位板,4030506-油缸支架,40306-输送台调平座,40307-电机,40308-蜗轮蜗杆减速机,40309-主动链轮,40310-链条,40311-中间轴,40312-双排从动链轮,40313-后输送轴,40314-从动链轮,40315-后输送链轮,40316-前输送轴,40317-前输送链轮,40318-轴筒, 40401-翻转固定座,40402-翻转机座,40403-夹紧油缸,40404-翻转轴刹车轮,40405-翻转轴座,40406-翻转轴,40407-翻转模板,40408-横定位板,40409-竖定位板,40410-滑板组件,4041001-滑板,4041002-滑板压条,4041003-支撑架,4041004-连接块,4041005-翻转机固定板,4041006-滑板座,40411-翻转滑座,40412-定位销,40413-翻转支架,40414-移动小轴,40415-移动偏心小轴,40416-固定螺栓,40417-翻转机架。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合附图,对本发明做进一步的说明。
如图1至图52所示,一种型钢数控锯、钻、焊集成生产线,包括数控锯床生产线100、缓冲储料装置200、数控钻床生产线300、翻转焊接成型生产线400、液压系统500和电气控制系统600。
所述的数控锯床生产线100,包括锯切主机106,锯切主机106上设有压料装置和通过带座外球面轴承10609安装在锯切床身10601上的支撑辊10608,锯切主机106的后部设有锯床出料道107,锯切主机106的前部设有锯床进料道101,锯床出料道107和锯床进料道101上设有辊轴、侧定位辊,锯床进料道101上设有由伺服电机10207驱动的、沿设置在锯床进料架上的导轨10104行进的锯床送料小车102,锯床送料小车102上设置有夹钳10215,所述的锯床进料道101一侧还设有至少两个升降侧推装置103,锯床进料道101靠近锯切主机106的一端安装有数控计长定位装置105;在锯床进料道101的一侧、与锯床进料道101相连还设置有锯床横向料道104;锯床横向料道104与升降侧推装置103位于锯床进料道101的同一侧。
所述的压料装置包括水平压料装置和竖向压料装置,水平压料装置为锯切主机106的锯切床身10601上设置的固定挡板10607和侧推油缸10603,侧推板10602连接于侧推油缸10603的活塞杆上;所述的竖向压料装置为锯切主机106的锯切床身10601上设有竖向油缸10605,竖向油缸10605的活塞杆上设有压块10606。
所述的锯床进料架10101上还设置有齿条10105,齿条10105和导轨10104安装在锯床进料架10101的同一侧,所述锯床送料小车102设有立支架10208,立支架10208一侧的下部安装有伺服电机10207和驱动轴10203,驱动轴10203的一端连接有齿轮10202,另一端连接有从动带轮10204,齿轮10202与所述的齿条10105相啮合,从动带轮10204通过同步带10205与伺服电机10207上的主动带轮10206相连接;立支架10208的另一侧下部安装有滑块10201,滑块10201与锯床进料架10101上的导轨10104相适配,立支架10208的另一侧上部安装有竖向导轨10223和螺杆座10209,竖向导轨10223上滑动连接有横支架10210,所述夹钳10215的钳杆座10221和气缸10222安装在横支架10210上,钳杆10219的一端安装在钳杆座10221上,另一端设有下夹钳爪10216并铰接有上夹钳爪10217,上夹钳爪10217的下端通过连杆机构铰接于气缸10222活塞杆的端部;螺杆10212的两端通过轴承10214连接于螺杆座10209上,螺杆10212的上端还连接有手轮10213,螺杆10212的中部与横支架10210上的螺母10211螺旋传动连接。
所述的升降侧推装置103中靠近锯床主机106的一个升降侧推装置103上设有侧推轮10311,其余升降侧推装置103上设有侧推板10312,侧推轮10311或侧推板10312通过推板座10310安装于水平设置的侧推气缸10309的活塞杆上,侧推气缸10309和水平导向座10307固定于升降板10306上,推板座10310上与水平导向座10307对应设置有水平导柱10308,水平导柱10308可在水平导向座10307内滑动;升降板10306的两端连接有升降导柱10303,支架10301安装在地面上,支架10301上设有升降固定板10305,升降固定板10305上与升降导柱10303对应设置有导向套10304,升降导柱10303可在导向套10304内滑动,升降固定板10305上还固定有升降气缸10302,升降气缸10302的活塞杆与升降板10306的中部相连接。
所述的锯床横向料道104包括至少两个锯床横向料架10401,锯床横向料架10401上在靠近锯床进料道101的一端通过链轮轴10413安装有前输送链轮10412,锯床横向料架10401上在远离锯床进料道101的一端安装有后输送链轮10407,前输送链轮10412与后输送链轮10407通过输送链条10410相连接,输送链条10410上每隔一定距离安装有滚子轴承随动器10409,滚子轴承随动器10409通过芯轴10415转动连接于两推板10414的上端之间,推板10414底端设置有两孔间距与输送链条10410的节距一致的连接孔,将推板10414连接于输送链条10410上;锯床横向料道104设置有减速机10402及驱动电机10403,减速机10402上安装有编码器10405,减速机10402的输出轴上设置的驱动链轮10404通过链条10406与所述的前输送链轮10407相连接,彼此相邻的两锯床横向料架10401上的后输送链轮轴用连接管10416相连接;锯床横向料架10401上设置有支撑条10408,锯床横向料架10401前端设置有前端支撑条10411,前端支撑条10411伸出至前输送链轮10412外侧,前端支撑条10411外侧加工有斜面,支撑条10408和前端支撑条10411上平面的高度高于输送链条10410的高度且低于芯轴10415下母线的高度。
所述的缓冲储料装置200包括缓冲料道201、翻转上料装置202、缓冲横向料道203,缓冲料道201、翻转上料装置202和缓冲横向料道203依次横向布置并分别与电气控制系统600相连。
所述的缓冲料道201包括缓冲料道架20111、水平设置于缓冲料道架20111上的辊轴20108、驱动辊轴20108转动的动力和传动机构、竖向设置于缓冲料道架20111两侧的侧向定位辊20107、对中装置20109、数控计长定位装置105。
所述的动力和传动机构包括安装在缓冲料道架20111一端的带电机20101的减速机A20102,减速机A20102的输出轴上安装有主动链轮A20103,辊轴20108转动连接于带立式座外球面轴承20110的内圈,带立式座外球面轴承20110安装在缓冲料道架20111上平面,辊轴20108一端安装有双排从动链轮A20105,链条20104将主动链轮A20103与靠近减速机A20102的辊轴20108上的双排从动链轮A20105相连接,其他各辊轴20108上的双排从动链轮A20105通过链条20104依次相连。
所述对中装置20109的底座2010901安装在缓冲料道架20111上,气缸2010902、两平行设置的导轨A、导轨B2010915安装在底座2010901上,齿轮A2010911通过轴承2010917、轴承座2010916安装于底座2010901上,气缸2010902的活塞杆的末端通过螺母2010903与气缸顶块2010904的一端相连,气缸顶块2010904的另一端与滑板A2010905一端相连,滑板A2010905的中间部分安装有与齿轮A2010911相啮合的齿条A2010907及齿条顶块A2010906,滑板A2010905的另一端通过轴2010908和轴承2010909连接有对中辊A2010910;与滑板A2010905相对应,滑板B2010913的中间部分安装有与齿轮A2010911相啮合的齿条B2010912及齿条顶块B,滑板B2010913的一端通过轴2010908和轴承2010909连接有对中辊B;滑板A2010905的下部安装有与导轨A相适配的滑块A,滑板B2010913的下部安装有与导轨B2010915相适配的滑块B2010914,滑板A2010905可在导轨A上滑动、滑板B2010913可在导轨B2010915上滑动。
所述的翻转上料装置202包括带电机20219的减速机B20201和至少两个支架20203,减速机B20201的输出轴上设有主动链轮B20202,链条B20218将主动链轮B20202与大链轮20217相连,大链轮20217安装在短轴A20213上,短轴A20213中间安装在带座外球面轴承20216上,短轴A20213上还安装有固定链轮20214,固定链轮20214安装在固定链轮座20215上,固定链轮座20215的上面与带座外球面轴承20216相连,下面与支架20203相连;固定链轮20214通过链条A20209与行星链轮20204相连,行星链轮20204安装在小轴A20207上,小轴A20207两端安装有上料爪20208,中间通过轴承20206与连接架20205相连,连接架20205安装在转臂20210的一端上,转臂20210的另一端固定在短轴A20213上;长轴A20212的两端分别与彼此相邻的两支架20203上的短轴A20213通过法兰盘20211相连接;
所述的缓冲横向料道203包括至少两个机身架20308、带电机20313的减速机C20301,减速机C20301的输出轴上设有主动链轮C20302,链条C20303将主动链轮C20302与从动链轮C20304相连,从动链轮C20304安装在短轴B20311的一端,短轴B20311通过带座轴承20305安装在机身架20308的一端,输送链轮20312安装在短轴B20311中间,机身架20308的另一端安装有张紧输送链轮20307,链条D20309将输送链轮20312和张紧输送链轮20307相连,链条D20309上按一长一短顺序间隔安装有滚子轴承随动器10409,滚子轴承随动器10409通过芯轴10415转动连接于两推板10414的上端之间,推板10414底端设置有两孔间距与链条D20309的节距一致的连接孔,将推板10414连接于链条D20309上;长轴B20310的两端分别与彼此相邻的两机身架上的短轴B20311相连接。机身架20308的两侧安装有支撑条20306,支撑条20306上平面的高度高于链条D20309的高度且低于芯轴10415下母线的高度。
所述的数控钻床生产线300包括多轴三维数控钻孔生产主机304,多轴三维数控钻孔生产主机304的后部设有钻床出料道305,多轴三维数控钻孔生产主机304的前部设有钻床进料道301,钻床出料道305和钻床进料道301上设有辊轴、侧定位辊,钻床进料道301上设有由伺服电机30207驱动的、沿设置在钻床进料架30101上的导轨30104行进的钻床送料小车302,钻床送料小车302上设置有夹钳30215,所述的钻床进料道301上还设有至少两个侧推装置303,钻床进料道301靠近多轴三维数控钻孔生产主机304的一端安装有数控计长定位装置105;
所述的钻床进料架30101上还设置有齿条30105,齿条30105和导轨30104安装在钻床进料架30101的同一侧,所述钻床送料小车302设有立支架30208,立支架30208一侧的下部安装有伺服电机30207和驱动轴30203,驱动轴30203的一端连接有齿轮30202,另一端连接有从动带轮30204,齿轮30202与所述的齿条30105相啮合,从动带轮30204通过同步带30205与伺服电机30207上的主动带轮30206相连接;立支架30208的另一侧下部安装有滑块30201,滑块30201与锯床进料架30101上的导轨30104相适配,立支架30208的另一侧上部安装有竖向导轨30223和螺杆座30209,竖向导轨30223上滑动连接有横支架30210,所述夹钳30215的钳杆座30221和气缸30222安装在横支架30210上,钳杆30219的一端安装在钳杆座30221上,另一端设有下夹钳爪30216并铰接有上夹钳爪30217,上夹钳爪30217的下端通过连杆机构铰接于气缸30222的活塞杆的端部;螺杆30212的两端通过轴承30214连接于螺杆座30209上,螺杆30212的上端还通过联轴器30213连接有带电机30225的蜗轮蜗杆减速机30224,螺杆30212的中部与横支架30210上的螺母30211螺旋传动连接。
所述的侧推装置303中靠近多轴三维数控钻孔生产主机304的一个侧推装置303上设有侧推轮30306,其余侧推装置303上设有侧推板30307,侧推轮30306或侧推板30307通过推板座30305安装于水平设置的侧推气缸30304的活塞杆上,侧推气缸30304和水平导向座30302固定于侧推支座30301上,推板座30305上与水平导向座30302对应设置有水平导柱30303,水平导柱30303可在水平导向座30302内滑动,侧推支座30301连接于钻床进料架30301上。
所述的数控计长定位装置105,其底座10501上安装有支座10502,两平行设置的导杆10503通过端盖10514固定于支座10502上,导杆10503的一端安装有弹簧10513,另一端安装有滑动架10505,滑动架10505与导杆10503之间设有无油润滑轴承10504,滑动架10505上安装有两转动轴座10506,转动轴10507的两端分别与两转动轴座10506相连,转动轴10507上设有转动板10509,转动板10509一面安装有挡料板10508,另一面安装有单耳10510,单耳10510通过芯轴10511与双耳10512铰接,双耳10512连接于气缸10516的活塞杆上,气缸体安装在气缸支座10515上,气缸支座10515安装在滑动架10505上;所述数控计长定位装置105的两侧还有安装在传感器支架10518上的对射光电传感器10517,对射光电传感器10517与所述的电气控制系统600电连接。
所述锯床出料道107的锯床出料架10701或钻床出料道305的钻床出料架30501上设有辊轴10707及侧定位辊,辊轴10707一端通过深沟球轴承10706与轴10705转动连接,另一端通过反向自锁装置10708与轴10705的转动连接,轴10705的两端通过带座外球面轴承10704转动连接于锯床出料架10701或钻床出料架30501上平面,轴10705的端部设有双排从动链轮10709,第一个双排从动链轮10709通过链条10710与带电机10703的减速机10702上的主动链轮10711相连接,其他双排从动链轮10709通过链条10710与第一个双排从动链轮10709依次连接。
所述的反向自锁装置10708包括外环1070803、内环1070804和滚珠1070801,内环1070804的内侧面和外环1070803的外侧面上分别设有键槽,通过键分别与轴10705和辊轴10707相连接;外环1070803的内侧面上沿圆周方向均布有楔形槽,两相邻的楔形槽之间设有弧形槽,滚珠1070801安装于楔形槽和弧形槽内,楔形槽内设有弹簧1070802,弹簧的一端顶在滚珠1070801上,另一端顶在楔形槽的松脱端。
所述的楔形槽的底部与滚珠1070801及内环1070804形成的自锁角为7°~8°,本发明选用自锁角为7.5°;
所述弧形槽的底部与内环1070804的外侧面之间的距离等于滚珠的直径。
所述的翻转焊接成型生产线400包括纵向料道401、至少两个横向输送料道403、连接板定位装置402及翻转焊接成型装置404;所述的纵向料道401上设有纵向定位装置40107;所述的横向输送料道403设有升降装置和横向定位装置40305;翻转焊接成型装置404可360度随意翻转。
所述的纵向料道401上设有支架4010704,滑座4010703安装于支架4010704上;所述的纵向料道401上设有固定座4010706,气缸4010705安装于固定座4010706上;所述的纵向定位装置40107为固定于纵向料道401上的滑座4010703、气缸4010705和可沿滑座4010703上下滑动的纵向定位板4010702,纵向定位板4010702与气缸4010705的活塞杆相连接。所述的滑座4010703为竖向设置的两块相互平行的立板4010707,两立板4010707的侧边之间设有两块垫板4010701,所述的纵向定位板4010702位于两立板和两块垫板之间;所述纵向料道401上还设有减速电机40101,减速电机40101的输出轴上安装有主动链轮40102,主动链轮40102通过链条40103与第一个辊子40104上的双排从动链轮40105连接,其他双排从动链轮通过链条40103与第一个双排从动链轮依次连接,辊子40104安装在纵向料道401上,侧定位辊40106安装在纵向料道的一侧。
所述的一个横向输送料道403的横向料架40301上,设有带电机40307的蜗轮蜗杆减速机40308,蜗轮蜗杆减速机40308输出轴上安装有主动链轮40309,主动链轮40309通过链条40310与横向料架40301的中间轴40311上的双排从动链轮40312相连,该双排从动链轮40312通过链条40310与后输送轴40313上的从动链轮40314相连,后输送轴40313安装在横向料架40301上,后输送链轮40315安装在后输送轴40313的中部,后输送链轮通过链条40310与前输送链轮40316相连,前输送链轮40317安装在横向料架40301前端的前输送轴40316中部。各横向料架40301上的中间轴40311通过轴筒40318连接。
所述的升降装置为设置于横向输送料道403两端的升降油缸40302和微动升降装置,升降油缸40302固定于横向输送料道403上,升降油缸40302的活塞杆与横向输送料道403上的横向料架40301相连接;所述的微动升降装置为安装于横向输送料道403一端的微动油缸40303,微动油缸403的活塞杆通过拉杆4030401与连杆装置40304的第一升降连杆4030402的中部铰接,第一升降连杆4030402和第二升降连杆4030404的下部分别与横向料架40301上的偏心轴4030405相连接,偏心轴4030405铰接于横向输送料道403的输送台调平座40306上,第一升降连杆4030402和第二升降连杆4030404的上部分别与升降拉杆4030403的两端相铰接;
所述的横向定位装置40305包括一连接在横向输送料道403上的定位板固定架4030501,定位板滑座4030502固定于定位板固定架4030501上,定位板滑座4030502上设置有两条定位板压条4030503,定位板滑座4030502与两定位板压条4030503之间设有可在其中上下滑动的横向定位板4030505;横向输送料道403上设置有两个油缸支架4030506,定位板油缸4030504固定于油缸支架4030506上,定位板油缸4030504的活塞杆前端与横向定位板4030505相连接;
所述的连接板定位装置402的定尺支架40202通过支座40201安装在纵向料道401上,长轴40206穿过定位支架40203连接在定尺支架40202上,长轴40206上套装有联接套40204,联接套上连接有定位摆臂40205,长轴40206上设有标尺40207;
所述的翻转焊接成型装置404包括固定在地面的一个翻转固定座40401和一个翻转滑座40411。在翻转固定座40401上连接有翻转机座40402;在翻转滑座40411上设有翻转机架40417,翻转机架40417的下部连接有移动小轴40414与移动偏心小轴40415,移动小轴40414与移动偏心小轴40415上套装有轴承,移动小轴40414与移动偏心小轴40415安装于翻转支架40413上,翻转支架40413安装于翻转机架40417两侧,翻转机架40417可在翻转滑座40411上移动,翻转机架40417外侧设有固定螺栓40416,翻转滑座40411上对应设有螺纹孔。固定侧的翻转机座40402和移动侧的翻转机架40417上均设有滑板组件40410,滑板组件40410上设置有翻转机。
所述的滑板组件40410包括滑板座4041006、滑板4041001、滑板压条4041002和夹紧油缸40403,滑板座4041006固定于固定侧的翻转机座40402和移动侧的翻转机架40417上,滑板座4041006上设置有两条滑板压条4041002,滑板座4041006与两滑板压条4041002之间设有可在其中水平滑动的滑板4041001,滑板4041001上通过支撑架4041003连接有翻转机固定板4041005,翻转机固定板4041005的下底面上固定有连接块4041004,该连接块与夹紧油缸40403的活塞杆相连接,夹紧油缸40403固定于滑板座4041006上;所述的固定侧的翻转机包括固定于翻转机固定板4041005上的翻转轴座40405、可在翻转轴座40405上转动的翻转轴40406、翻转轴刹车轮40404、翻转模板40407,翻转轴刹车轮40404连接于翻转轴40406上靠近夹紧油缸40403的一端,带钢刹车带包住翻转刹车轮用一装有弹簧的螺栓连接在翻转机固定板4041005上,翻转模板40407连接于翻转轴40406的另一端,翻转模板40407上安装有两块横定位板40408和两块竖定位板40409;所述的移动侧的翻转机包括固定于翻转机固定板4041005上的翻转轴座40405、可在翻转轴座40405上转动的翻转轴40406、定位销40412、翻转模板40407,定位销40412安装于翻转机固定板4041005上靠近翻转模板40407的一端,翻转模板40407连接于翻转轴40406的另一端,翻转模板40407上安装有两块横定位板40408和两块竖定位板40409;翻转模板40407上设有定位销孔。
所述锯床出料道107的锯床出料架10701或钻床出料道305的钻床出料架30501上设有辊轴10707及侧定位辊10103,辊轴10707一端通过深沟球轴承10706与轴10705转动连接,另一端通过反向自锁装置10708与轴10705的转动连接,轴10705的两端通过带座外球面轴承10704转动连接于锯床出料架10701或钻床出料架30501上平面,轴10705的端部设有双排从动链轮10709,第一个双排从动链轮10709通过链条10710与带电机10703的减速机10702上的主动链轮10711相连接,其他双排从动链轮10709通过链条10710与第一个双排从动链轮10709依次连接;
所述的反向自锁装置10708包括外环1070803、内环1070804和滚珠1070801,内环1070804的内侧面和外环1070803的外侧面上分别设有键槽,通过键分别与轴10705和辊轴10707相连接;外环1070803的内侧面上沿圆周方向均布有楔形槽,两相邻的楔形槽之间设有弧形槽,滚珠1070801安装于楔形槽和弧形槽内,楔形槽内设有弹簧1070802,弹簧的一端顶在滚珠1070801上另一端顶在楔形槽的松脱端;所述的楔形槽的底部与滚珠1070801及内环1070804形成的自锁角为7°~8°,所述弧形槽的底部与内环1070804的外侧面之间的距离等于滚珠的直径。
本实施例的工作过程如下:
工作前,首先根据同一批次的工件型钢的型号,手动转动手轮10213调节锯床送料小车102上夹钳10215的高度。将工件放置在锯床横向料道104上,锯床横向料道104将待加工工件输送到其末端,滚子轴承随动器10409推动待加工工件至锯床进料道101上,滚子轴承随动器10409后退适当距离以使待加工工件避开升降侧推装置103的侧推轮10311或侧推板10312及推板座10310,升降侧推装置103的升降气缸10302抬起,侧推气缸10309上的侧推轮10311和侧推板10312将工件推压至锯床进料道101的侧定位辊10103上,锯床送料小车102快速就位,远离锯切主机106的设有侧推板10312的升降侧推装置103退回落下(靠近锯切主机106的设有侧推轮10311的升降侧推装置103不退回),锯床送料小车102慢速推动工件前进, 工件撞到锯床进料道101上的数控计长定位装置105的挡料板10508,锯床送料小车102的夹钳10215夹紧工件,工件跟随锯床送料小车102后退,锯床进料道101上的数控计长定位装置105的挡料板10508落下,工件跟随锯床送料小车102到适当位置,锯切主机106的水平压料装置和竖向压料装置夹紧工件,锯切齐头,锯床送料小车102继续夹住工件将工件送到另一适当位置,再次锯切,锯切完成,锯床送料小车102的夹钳10215松开工件,靠近锯切主机106的设有侧推轮10311的升降侧推装置103退回落下,锯床送料小车102后退,退出锯切主机106以后,回到初始位置。接下来有两种情况:
第一种情况,如果多轴三维数控钻孔生产主机304上无工件,缓冲料道201上的数控计长定位装置105的挡料板10508落下,锯床出料道107上的辊轴10707带动工件直接进入钻床进料道301,工件前端撞到钻床进料道301上的数控计长定位装置105的挡料板10508,工件停止,侧推装置303将工件推压在钻床进料道301的侧定位辊30103上,远离多轴三维数控钻孔生产主机304的设有侧推板30307的侧推装置303退回(靠近多轴三维数控钻孔生产主机304的设有侧推轮30306的侧推装置303不退回),钻床数控送料小车302快速就位,其夹钳30215夹紧工件,后退,钻床进料道301上的数控计长定位装置105的挡料板10508落下,钻床数控送料小车302的夹钳30215夹住工件,将工件送到多轴三维数控钻孔生产主机304上进行钻孔,钻孔完成,钻床数控送料小车302的夹钳30215松开工件,靠近多轴三维数控钻孔生产主机304的设有侧推轮30306的侧推装置303退回,钻床数控送料小车302后退,退出多轴三维数控钻孔生产主机304以后,其夹钳30215抬起,回到原点位置。工件在钻床出料道305上的辊轴10707带动下完全进入钻床出料道305上,并送至翻转焊接成型生产线400的纵向料道401上。(工作前,首先根据工件型钢的型号及需要焊接的连接板的位置,调节定位摆臂40205的长度,然后根据标尺40207刻度调节联接套40204的位置,将定位摆臂40205调节至需要焊接连接板的位置,用紧定螺钉紧定,防止移动。)纵向料道401上的辊子40104由减速电机40101转动带动主动链轮40102链条40103运动而转动,待焊接的工件通过纵向料道401的辊子40104转动产生的摩擦力向前运动,当工件运动至感应开关40108感应范围,感应开关40108发出信号,电气控制系统600控制气缸4010705动作将纵向定位板4010702升起,进行长度方向定位。然后电气控制系统600控制横向输送料道403上的微动油缸40303动作,通过拉杆4030401推动与拉杆4030401相铰接的第一升降连杆4030402转动,同时使升降拉杆4030403运动,带动第二升降连杆4030404转动,连接于第一升降连杆4030402和第二升降连杆4030404下部的偏心轴4030405转动使横向料架40301升起5~7mm,将工件托起,脱离纵向料道401,然后横向输送料道403的带电机40307的蜗轮蜗杆减速机40308输出轴上的主动链轮40309转动,通过链条传动,将工件输送至翻转焊接成型装置404的相应位置,当工件碰到横向输送料道403的限位开关时,电气控制系统600控制定位板油缸4030504动作将横向定位板4030505升起,使工件横向定位。然后横向输送料道403两端的升降油缸40302顶起,使工件与翻转焊接成型装置404的翻转模板40407平齐。根据工件的长度,调整两翻转焊接成型装置404的距离,将工件卡住,两夹紧油缸40403的活塞杆伸出,推动滑板4041001运动从而带动翻转模板40407运动,将工件夹紧,然后将定位销40412拧紧在翻转模板40407上,防止翻转模板40407转动。然后工作人员将需要焊接的连接板放在工件上,连接板定位装置402上的定位摆臂40205摆下,根据此位置调整连接板位置,并将其固定进行点焊。之后定位摆臂40205摆起,将定位销40412拧出,转动翻转模板40407进行焊接工作。当一面焊完之后将工件翻转180°(或其他所需角度),将定位销40412拧在翻转模板40407上,再重复进行上述焊接工作。在工件转动过程中由于固定侧的翻转轴刹车轮40404的作用,翻转机不会在惯性作用下随意转动。焊接完毕后翻转焊接成型装置404松开工件。此时,整个加工及焊接的工序完成,可转入下道工序。
第二种情况:如果多轴三维数控钻孔生产主机304上有工件,缓冲料道201上的数控计长定位装置105的挡料板10508保持抬起,锯床出料道107上的辊轴10707带动工件进入缓冲料道201,缓冲料道201上的辊轴20108带动工件继续运动,缓冲料道201上的数控计长定位装置105的挡料板10508挡住工件,工件停止前进,对中装置20109的气缸2010902动作,两对中辊将工件推至缓冲料道201的纵向中线位置,对中装置20109的两对中辊退回,翻转上料装置202的上料爪20208将工件翻转到缓冲横向料道203上,缓冲横向料道203动作,其上的滚子轴承随动器10409将工件带离原工位,工件储存在缓冲横向料道203上,如果需要将缓冲横向料道203上的工件送到多轴三维数控钻孔生产主机304上进行加工,缓冲横向料道203则反向运动,将工件带离原工位,翻转上料装置202的上料爪20208反向运动,将工件翻转回缓冲料道201上,缓冲料道201上的数控计长定位装置105的挡料板10508落下,缓冲料道201上的辊轴20108带动工件进入数控钻床生产线300的钻床进料道301,接下来的工作过程同第一种情况。