CN105562546B - 一种高效的自动化方形罐体生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的自动化方形罐体自动化加工生产线，包括成型装置、上料装置、传送装置模块一、传送装置模块二、传送装置模块三、加工装置、下料装置和控制箱。其中，上料装置和下料装置平行排列在传送装置的前后两侧，实现方形罐体的自动化上下料。其中，传送装置模块一、模块而以及模块三位于加工装置左右立柱间，实现方形罐体的传送，加工装置装夹。加工装置位于生产线的中间，其主轴部件可实现罐体的高效加工，控制箱位于生产线焊接箱内，控制生产线的运行。本发明基于机电一体化的原理，实现了方形罐体成型、上下料、传送、装夹和加工的自动化，简化了加工过程，提高了生产效率，同时可以减少工人数量，降低生产过程中的安全隐患。

Description

一种高效的自动化方形罐体生产线

技术领域

本发明属于加工生产线领域，具体涉及一种高效方形罐体自动加工生产线。

背景技术

方形罐体应用广泛，目前在方形罐体加工行业，方形罐体的加工装配多采用手工作业，这种原始的生产方式劳动强度大、生产效率低。为了改变这种落后的生产方式，适应我国行业的发展速度，通过本项目的研制开发，促进方形罐体制造企业的制造装备的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率，提高产品的质量和生产率。因此本项目的实施对企业的发展、技术进步及创造良好的经济效益与社会效益都具有十分重要的意义。

本发明旨在机械代替人工，保证方形罐体的生产节拍和装配质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高效的方形罐体自动加工生产线，能实现方形罐体上下料、传送、装夹和加工的自动化，提高生产效率，改善加工过程，值得推广。

为了解决上述问题，本发明具体采用以下的技术方案：

一种高效的方形罐体自动加工生产线，其特征在于，包括成型装置、上料装置、传送装置模块一、传送装置模块二、传送装置模块三、加工装置、下料装置、以及控制箱，所述装夹传送装置横跨三个加工工作台，连接于上料装置、加工装置以及下料装置，所述加工装置设于上料装置与下料装置之间，所述控制箱安放于生产线焊接箱内部，用于控制上料装置。传送装置、加工装置以及下料装置的动作。

具体的，所述加工装置位于生产线的中间，所述上料装置和下料装置平行排列在传送装置的前后两侧，所述传送装置横跨加工装置（三个加工工作台），所述控制箱在焊接箱内。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其中的上料装置用于实现方形罐体从成型工作台到生产线工作台一待取位置之间的运送，所述上料装置为特殊设计传送带，所述传送带分为四段，始端、下滑段、上升段以及末端，传送带始端与末端与地面保持水平并存在高低差（高低差为两机台高低差），下滑段上升段期间夹角为90度（其中下滑段与水平面夹角60度，上升段与水平面夹角30度），用于在改变工件方向，保证工件水平，方便被传送装置抓取传送。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其中的传送装置用于实现方形罐体的传送，其特征在于，所述传送装置包括三个模块以及中转台，其中模块一负责上料装置与工作台一间传送，模块二衔接工作台一，工作台二，工作台三并自动装夹固定方形罐体在工作台二上加工，模块三为薄板的上料铆接模块。其中所述传送装置模块一包括XY轴方向气缸、夹持机构以及缓冲器，模块二包括大支撑架、两个XYZ三轴搬运机械手、齿条传动、驱动电机以及定位装置，模块三包括薄板上料装置，薄板夹取传送装置。所述传送装置的三个模块由机架固定，机架固定在起支撑、存放物品作用的焊接箱。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其中的加工装置是用来实现方形罐体的加工与装配，其特征在于，所述加工装置包括三个独立的工作台，并且被传送装置涵盖并建立相互联系，另外，三个独立工作台的加工、装配节拍与传送装置、上料装置、下料装置等协调。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其中的下料装置用于实现工件的下料，其特征在于，所属下料装置包括两条输送带以及检测装置，其中两条输送带处于一个水平面内，并且夹角为90度，所述传送带出口端与上料装置始端终端平行，入口段与上料装置垂直，改变方形罐体运出方向，完美解决了空间不足和衔接到下面工位的问题。另外，检测装置为红外对射光电传感器，分别位于入口端与出口端。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，所述的上料装置中，放置于上料装置始端的方形罐体为水平位置，便于人工放料，通过下滑段与上升段的90度夹角将方形罐体变为由水平位置变为竖直位置，便于传送装置机械手夹取传送。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其特征在于，所述传送装置中，模块一机械手从上料装置上搬运到工作台一，模块二的一号机械手负责工作台一到工作台二及中转台之间的传送及装夹，二号机械手负责中转台到工作台三的之间的传送及装夹，模块三负责工作台三上方形罐体的薄板装配。

前述的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其特征在于，所述下料装置中，所述传送带将方形罐体从横向装变为纵向位置，便于下一道工序，完美解决空间等一系列问题。

本发明的有益效果：本发明提供的一种高效的方形罐体自动化加工生产线，实现了方形罐体的上下料、传送、装夹和加工的自动化操作，利用传动装置的机械手自动对方形罐体搬运、传送、装夹、固定，解决了人工上下料和装夹问题，优化了时间节拍，极大地提高了生产效率；在本条生产线中，工人只需要把成型的方形罐体放入上料传送带即可，避免了与机床的频繁接触，大大的降低了生产过程中的安全隐患，同时通过合理布局生产线，该工人可以兼顾多条生产线，降低了现场对工人数的需求。

附图说明

图1为本发明的一种高效的方形罐体自动化技工生产线的分布图；

图2为本发明上料装置的结构示意图；

图3为本发明传动装置第1模块的结构示意图；

图4为本发明传动装置第2模块的结构示意图；

图5为本发明传动装置第3模块的结构示意图；

图6为本发明下料装置的结构示意图。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对发明的技术方案作进一步的描述，但发明并不限于这些实施例。

如图一所示，本发明的一种高效的方形罐体自动加工生产线，其特征在于，包括成型装置100、上料装置200、传送装置模块一300、传送装置模块二400、传送装置模块三500、下料装置600、控制箱700、以及加工装置800，所述装夹传送装置横跨三个加工工作台，连接于上料装置200、加工装，800以及下料装置600，所述加工装置设于上料装置200与下料装置600之间，所述控制箱700安放于生产线焊接箱内部，用于控制传送装置模块一300、传送装置模块二400、传送装置模块三500以及下料装置600的动作。

具体的，所述加工装置800位于生产线的中间，包括工作台一801、工作台二802、工作台三803，所述上料装置200和下料装置600平行排列在传送装置的前后两侧，所述传送装置模块一300、传送装置模块二400以及传送模块三500横跨贯穿加工装置800（三个加工工作台801、802、803），所述控制箱在焊接箱700内。

如图2所示，所述上料装置200为特殊设计传送带，所述传送带分为四段，始端201、下滑段202、上升段203以及末端204，传送带始端201与末端204与地面保持水平并存在高低差（高低差为两机台高低差），下滑段202上升段203期间夹角为90度，其中下滑段202与水平面夹角60度，上升段203与水平面夹角30度，工件放置在始端201位置时为水平位置，经过夹角改变工件方向到达末端204时为竖直位置，随后，工件停止于挡板205处并被光电传感器206识别，便于传送装置模块一300夹取传送到工作台801进行加工。

如图3所示，所述传送装置模块一300包括标准气缸301、笔型气缸302、大口机械夹303、导向光轴304、导轨305、油压缓冲器306，安装板一307、安装板二308、薄板309、吸盘310以及承重支架311，所述传动装置模块一300固定在承重支架311上，覆盖在上料装置200末端位置，所述笔型气缸302与导向光轴304沿竖直方向通过安装板二308与大口机械夹303连接，所述吸盘310通过薄板309连接在大口机械夹303两端，以上构成y轴机械手，所述标准气缸301沿导轨305方向通过安装板一307与z轴机械手相连接，所述油压缓冲器306分别安装在两根导轨305的两侧，起减震效果。

如图4所示，所述传送装置模块二400包括大底板401、齿轮齿条传动组一402、齿轮齿条传动组二403、驱动电机404、笔型气缸z轴405、笔型气缸y轴406、摆动缸407、大口机械夹408、定位装置一409、定位装置二410、定位装置三411、定位装置四412、工件固定装置413、导向光轴414、工件夹紧条415、薄板左416、薄板右417、吸盘左418，吸盘右419以及型材架420，所述吸盘左418、吸盘右419与工件夹紧条415连接并与摆动缸407及轴承连接在左右薄板形成工件摆动机构，摆动夹角为90度、180度。所述笔型气缸z轴405、笔型气缸y轴406与大口机械夹408通过连接组成z轴y轴机械手，所述薄板左416、薄板右417安装在大口机械夹408两侧，组成z轴y轴工件摆动机械手，所述驱动电机404安装在z轴y轴工件摆动机械手，所述齿轮齿条传动组一402、齿轮齿条传动组二403分别安装在大底板401上，所述安装在两个完全一样的z轴y轴工件摆动机械手上的驱动电机404与齿轮齿条传动组一402、齿轮齿条传动组二403连接，从而使机械手实现x轴移动，所述定位装置一409、定位装置二410、定位装置三411、定位装置四412固定在大底板401上并且对应工作台801、工作台802、工作台803，所述大底板401固定在型材架420上，所述工件固定装置410固定在焊接箱上，工件加工时起托举固定作用。

如图5所示所述传送装置模块三500包括料仓501、顶升装置502、送料移位装置503、气动手指504、摆动缸505、摆动板505、型材架506、气缸左506、气缸右507、吸盘装置左508、吸盘装置右509以及交换台510，所述料仓501位于型材架506上，所述顶升装置502固定于型材架506中部，料仓501下方，所述送料移位装置503位于摆动缸505的前方，所述气动手指504固定与送料移位装置503上，所述摆动缸505固定在型材架506上，料仓501的侧面，所述摆动板505固定在摆动缸505上，所述气缸左506与气缸右507分别固定于摆动板505上，所述交换台510固定与型材架上，位于摆动缸505侧面，所述吸盘装置左508与吸盘装置右509分别固定于气缸左506与气缸右507的下方。所述薄片上料装置中，料仓501被做成可移动的，使两次放料间隔时间大大延长，降低了工人的劳动强度；摆动缸505的使用使气缸左506与气缸右507可以同时进行放料与吸料，缩短了送料时间。

如图6所示下料装置600包括传送带一601，传送带二602，连接板603，传感器604，传感器二605，所述传送带一601、传送带二602通过连接板603连接，并处于一个水平面内，且夹角为90度，所述传送带二602与上料装置200始端终端平行，传送带一601与上料装置200垂直，所述传感器一604安装在传送带一601入口处，所属传感器二605安装在传送带一601与传送带二402接口处，改变方形罐体运出方向，完美解决了空间不足和衔接到下面工位的问题。

为了更好地理解本发明，下面对生产线的加工过程简要阐述。

（1）方型罐体在壳体成型机上成型后，工人师傅将成型的方形罐体放在传送带的始端位置201，然后方形罐体被运送到下滑段202，然后方形罐体在重力作用下沿下滑段202下滑至输送带夹角处，然后改变方向沿上升段203运至终端204挡板205处被光电传感器206识别。

（2）传动装置模块一300接收到光电传感器206信号，通过x轴跟z轴移动将工件从挡板205处夹取工件运送到工作台一600处进行第一道工序加工，随后机械手复位。

（3）传送装置模块二400左z轴y轴工件摆动机械手沿x轴方向向左移动，在对应工作台一801的定位装置一409停止，通过z轴、y轴与摆动缸470的运动夹取工作台一801上的方形罐体，然后沿x轴方向向右移动至工作台二802对应的定位装置二410处，通过z轴、y轴与摆动缸470的运动将工件装夹固定在工作台二802上进行加工，加工后左z轴y轴工件摆动机械手继续沿x轴方向向右运动直至中转缓冲台对应的定位装置三411处停止，然后通过z轴、y轴与摆动缸470的运动将工件放置中转缓冲台上，之后右z轴y轴工件摆动机械手沿x轴方向向左移动在缓冲台对应的定位装置三411处通过z轴、y轴与摆动缸470的运动将工件从缓冲台移至工作台三803处，与传送装置模块三500配合实现方形罐体配合实现方形罐体的薄板的装配。

（4）传送装置模块二400右z轴y轴工件摆动机械手将加工完的方形罐体送到下料位置600，并通过传送带一601，传送带二602将工件转向输送至下一道工序。

（5）在生产过程中，控制箱700通过检测机构，传感器检测生产线的运行状态，并协调控制上料装置200、传送装置模块一300、传送装置模块二400、传送装置模块三500和下料装置600之间的动作。

（6）综上，本发明给予机电一体化的原理，提出了一种高效的方形罐体的加工生产线，实现了方形罐体上下料、传送、装夹和加工的自动化。加工过程中，上料装置200和下料装置600实现了方形罐体的自动化上下料：传送装置模块一300、传送装置模块二400、传送装置模块三500将方形罐体输送到指定位置，并且装夹固定，便于加工装置工作台一801、工作台二802、工作台三803的加工并将加工后的方形罐体输送出去，解决了人工上下料和装夹造成的加工效率低下的问题，优化了加工过程以及时间节拍，大大提高了方形罐体的生产效率。

（7）本文中所描述的具体实施例仅仅是对发明精神作举例说明。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，包括成型装置(100)、上料装置(200)、传送装置模块一(300)、传送装置模块二(400)、传送装置模块三(500)、下料装置(600)、控制箱(700)、以及加工装置(800)，所述的传送装置模块一(300)、传送装置模块二(400)和传送装置模块三(500)横跨三个加工工作台，分别连接于上料装置(200)、加工装置(800)以及下料装置(600)，所述加工装置设于上料装置(200)与下料装置(600)之间，所述控制箱(700)安放于生产线焊接箱内部，用于控制传送装置模块一(300)、传送装置模块二(400)、传送装置模块三(500)以及下料装置(600)的动作，所述上料装置(200)为特殊设计传送带，其中传送带分为四段，始端(201)、下滑段(202)、上升段(203)以及末端(204)，所述的传送带始端(201)与末端(204)与地面保持水平并存在高低差，下滑段(202)上升段(203)期间夹角为90度，其中下滑段(202)与水平面夹角60度，上升段(203)与水平面夹角30度，所述的末端(204) 安装有挡板(205)与光电传感器(206)，所述的下料装置(600)包括传送带一(601)，传送带二(602)，连接板(603)，传感器一(604)，传感器二(605)，所述传送带一(601)、传送带二(602)通过连接板(603)连接，并处于一个水平面内，且夹角为90度，所述传送带二(602)与上料装置(200)始端终端平行，传送带一(601)与上料装置(200)垂直，所述传感器一(604)安装在传送带一(601)入口处，所述传感器二(605)安装在传送带一(601)与传送带二(602)接口处。

2.根据权利要求1所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于所述传送装置模块一(300)包括标准气缸(301)、笔型气缸(302)、大口机械夹(303)、导向光轴(304)、导轨(305)、油压缓冲器(306)，安装板一(307)、安装板二(308)、薄板(309)、吸盘(310)以及承重支架(311)，所述传送装置模块一(300)固定在承重支架(311)上，覆盖在上料装置(200)末端位置，所述笔型气缸(302)与导向光轴(304)沿竖直方向通过安装板二(308)与大口机械夹(303)连接，所述吸盘(310)通过薄板(309)连接在大口机械夹(303)两端，以上构成y轴机械手，所述标准气缸(301)沿导轨(305)方向通过安装板一(307)与z轴机械手相连接，所述油压缓冲器(306)分别安装在两根导轨(305)的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于所述传送装置模块二(400)包括大底板(401)、齿轮齿条传动组一(402)、齿轮齿条传动组二(403)、驱动电机(404)、笔型气缸z轴(405)、笔型气缸y轴(406)、摆动缸(407)、大口机械夹(408)、定位装置一(409)、定位装置二(410)、定位装置三(411)、定位装置四(412)、工件固定装置(413)、导向光轴(414)、工件夹紧条(415)、薄板左(416)、薄板右(417)、吸盘左(418)，吸盘右(419)以及型材架(420)，所述吸盘左(418)、吸盘右(419)与工件夹紧条(415)连接并与摆动缸(407)及轴承连接在左右薄板形成工件摆动机构，摆动夹角为90度或180度，所述笔型气缸z轴(405)、笔型气缸y轴(406)与大口机械夹(408)通过连接组成z轴y轴机械手，所述薄板左(416)、薄板右(417)安装在大口机械夹(408)两侧，组成z轴y轴工件摆动机械手，所述驱动电机(404)安装在z轴y轴工件摆动机械手，所述齿轮齿条传动组一(402)、齿轮齿条传动组二(403)分别安装在大底板(401)上，安装在两个完全一样的z轴y轴工件摆动机械手上的驱动电机(404)与齿轮齿条传动组一(402)、齿轮齿条传动组二(403)连接，从而使机械手实现x轴移动，所述定位装置一(409)、定位装置二(410)、定位装置三(411)、定位装置四(412)固定在大底板(401)上并且分别对应工作台一(801)、工作台二(802)、工作台三(803)，所述大底板(401)固定在型材架(420)上，所述工件固定装置(413)固定在焊接箱上。

4.根据权利要求1所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于所述传送装置模块三(500)包括料仓(501)、顶升装置(502)、送料移位装置(503)、气动手指(504)、摆动缸(505)、型材架(506)、气缸左(507)、气缸右(508)、吸盘装置左(509)、吸盘装置右(510)以及交换台(511)，所述料仓(501)位于型材架(506)上，所述顶升装置(502)固定于型材架(506)中部，料仓(501)下方，所述送料移位装置(503)位于摆动缸(505)的前方，所述气动手指(504)固定与送料移位装置(503)上，所述摆动缸(505)固定在型材架(506)上，料仓(501)的侧面，所述气缸左(507)与气缸右(508)分别固定于摆动缸(505)上，所述交换台(511)固定与型材架上，位于摆动缸(505)侧面，所述吸盘装置左(509)与吸盘装置右(510)分别固定于气缸左(507)与气缸右(508)的下方。

5.根据权利要求2所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，所述上料装置(200)中，工件放置在始端(201)位置时为水平位置，经过夹角改变工件方向到达末端(204)时为竖直位置。

6.根据权利要求2所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，所述传送装置模块一(300)通过标准气缸(301)、笔型气缸(302)以及大口机械夹(303)实现水平、垂直以及夹取运动，实现方形罐体的传送、夹取、固定。

7.根据权利要求3所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，所述传送装置模块二(400)中，驱动电机(404)带动齿轮齿条传动组一(402)、齿轮齿条传动组二(403)实现左右z轴y轴工件摆动机械手的x轴移动，所述笔型气缸z轴(405)、笔型气缸y轴(406)实现z轴y轴工件摆动机械手的z轴、y轴运动，所述摆动缸(407)、大口机械夹(408)实现z轴y轴工件摆动机械手对工件的抓取、翻转，所述工件固定装置(413)固定在焊接箱上，工件加工时起托举固定作用。

8.根据权利要求4所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，所述传送装置模块三(500)中，料仓(501)被做成可移动的，使两次放料间隔时间大大延长，降低了工人的劳动强度；摆动缸(505)的使用使气缸左(507)与气缸右(508)可以同时进行放料与吸料，缩短了送料时间。

9.根据权利要求5所述的一种高效的自动化方形罐体生产线，其特征在于，所述下料装置(600)中，所述传送带一(601)，传送带二(602)将方形罐体从横向位置转变为竖向位置。