CN107287541B - 一种热镀锌自动化流水线设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热镀锌自动化流水线设备，包括翻转升降机(1)、双工位智能循环进出料装置、双工位八爪式多功能机械手和隧道式加热装置(31)，翻转升降机(1)通过设置有上层滚道(8)和下层滚道(9)的滚道机架(7)与双工位智能循环进出料装置相连，隧道式加热装置(31)安装于上层滚道(8)上，双工位八爪式多功能机械手包括安装在钢板结构架(53)上的两组机械手，每组机械手均包括升降组件、抓取组件、震动组件和动力组件，抓取组件的下方设置有锌锅(54)。本发明的有益效果：自动化生产，效率高，降低材料损耗、节约成本，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及镀锌技术领域中的一种热镀锌装置，特别涉及一种热镀锌自动化流水线设备。
背景技术
传统的热镀锌工艺主要是依靠人力，将小工件挂在镀锌挂件工具上，类似与铲子，由工人将挂好的半成品工件放入锌锅进行镀锌，然后再由工人放在震动平台上完成震动，接着第一次浸水，第二次浸水，再将完成的成品工件倒入成品框，完成整个镀锌流程。传统的整个镀锌流程全部依靠人力完成，存在浪费大量劳动力，生产效率低，而且镀锌车间到处是水渍、残留的锌液，工作环境脏乱差，达不到环保标准，也造成工人工作效率低，产量低。
发明内容
针对传统热镀锌装置中存在的缺陷和现实需要，本发明提供一种热镀锌自动化流水线设备。
为了实现上述目的，本发明所采取的措施：
一种热镀锌自动化流水线设备，包括翻转升降机、双工位智能循环进出料装置、双工位八爪式多功能机械手和隧道式加热装置，翻转升降机包括翻转升降机座和通过剪刀叉升降板连接在翻转升降机座上方的翻转升降机台，翻转升降机台与翻转升降机座之间连接有翻转油缸和升降油缸，翻转升降机台上设置有抓紧工作框的钩子和与钩子相连的钩子控制气缸，翻转升降机通过设置有上层滚道和下层滚道的滚道机架与双工位智能循环进出料装置相连，上层滚道和下层滚道设置有通过传动链条与滚筒相连的滚道电机，隧道式加热装置安装于上层滚道上，双工位智能循环进出料装置包括机架和设置在机架上的电气控制柜、操作箱，机架上设置有1号工位口和2号工位口，每个工位口的上方均设有一个工件升降平台，工件升降平台通过减速机与固定在机架上的升降伺服电机相连，每个工位口的后方与工位口对应位置处各设有一个推箱机，上层滚道和下层滚道位于推箱机与工位口之间的机架之间，每个工位口的前侧均设置有两个可通过水箱气缸交换相互位置的水箱，工位口前方的机架上设置有内附导轨的移动支架，导轨通过移动齿轮连接有位于水箱上方的旋转移动底座，旋转移动底座的上方通过旋转伺服电机连接有旋转移动平台，旋转移动平台上表面的中部安装有成品推送气缸，移动齿轮、水箱气缸、成品推送气缸和设置在旋转移动底座上的推箱气缸、移动气缸均与移动伺服电机相连，双工位八爪式多功能机械手包括安装在钢板结构架上的两组机械手，每组机械手均包括升降组件、抓取组件、震动组件和动力组件，升降组件包括升降杆和套接在升降杆上的升降机，抓取组件包括方形箱体和连接在箱体四个侧面的机械手爪手，每个侧面设置有两个机械手爪手，箱体的下方设置有连接锌渣清理叶片的清理叶片支杆，震动组件包括震动电机、油缸组件和连接在油缸组件外部的回转轴承，油缸组件的上方通过震动电机支架与震动电机相连，油缸组件的下方与箱体的顶端相连，油缸组件包括油缸和设置在油缸外部的减震弹簧，震动电机的侧面设有滑环止转支架，滑环止转支架上连接有为设备运转提供电力的液压电气滑环，动力组件包括固定在钢板结构架上的底座和固定在底座上的伺服电机，底座和伺服电机之间连接有星行减速机，动力组件通过小齿轮与回转轴承机械连接，钢板结构架的下方设置有锌锅；
所述滚道机架上均匀安装有若干个感应成品工件框输送位置的智能感应器；
所述钢板结构架的上方设置有将动力组件和震动组件包裹在内的防尘罩；
所述防尘罩的侧面设置有带开关门的检修窗口；
所述操作箱上设置有与电气控制柜电连接的液晶触摸显示屏，液晶触摸显示屏上设置有触摸控制按键。
本发明的有益效果：自动流水线循环镀锌，只需要少量的人工就可以完成传统工艺几倍的生产量，大大解放了人力，生产效率高；锌液不会四处乱溅，工件残留锌液也会震动落到锌锅里，降低锌液材料损耗、节约成本，减少环境污染；镀锌车间达到国家对车间生产现场5S管理标准，工人工作环境更安全舒适，提高工人生产的积极性。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图2本发明中隧道式加热装置的结构示意图；
图3本发明中翻转升降机的结构示意图；
图4本发明中双工位智能循环进出料装置的结构示意图；
图5本发明中双工位八爪式机械手的结构示意图。
图中，1、翻转升降机；2、钩子；3、钩子控制气缸；4、翻转油缸；5、升降油缸；6、剪刀叉升降板；7、滚道机架；8、上层滚道；9、下层滚道；10、传动链条；11、滚道电机；12、智能感应器；13、电气控制柜；14、推箱机；15、工件升降平台；16、减速机；17、升降伺服电机；18、旋转移动平台；19、移动支架；20、导轨；21、移动伺服电机；22、旋转移动底座；23、水箱气缸；24、机架；25、移动齿轮；26、推箱气缸；27、移动气缸；28、旋转伺服电机；29、水箱；30、操作箱；31、隧道式加热装置；32、1号工位口；33、2号工位口；34、成品推送气缸；35、机械手爪手；36、箱体；37、锌渣清理叶片；38、清理叶片支杆；39、回转轴承；40、小齿轮；41、减震弹簧；42、伺服电机；43、星行减速机；44、底座；45、震动电机；46、升降机；47、升降杆；48、油缸；49、滑环止转支架；50、震动电机支架；51、液压电气滑环；52、防尘罩；53、钢板结构架；54、锌锅。
具体实施方式
为克服传统热镀锌装置中存在的缺陷，满足现实需要，设计一种热镀锌自动化流水线设备(如图1～图5)，包括翻转升降机1、双工位智能循环进出料装置、双工位八爪式多功能机械手和隧道式加热装置31，翻转升降机1包括翻转升降机座和通过剪刀叉升降板6连接在翻转升降机座上方的翻转升降机台，翻转升降机台与翻转升降机座之间连接有翻转油缸4和升降油缸5，翻转升降机台上设置有抓紧工作框的钩子2和与钩子2相连的钩子控制气缸3，翻转升降机1通过设置有上层滚道8和下层滚道9的滚道机架7与双工位智能循环进出料装置相连，上层滚道8和下层滚道9设置有通过传动链条10与滚筒相连的滚道电机11，隧道式加热装置31安装于上层滚道8上，双工位智能循环进出料装置包括机架24和设置在机架24上的电气控制柜13、操作箱30，机架24上设置有1号工位口32和2号工位口33，每个工位口的上方均设有一个工件升降平台15，工件升降平台15通过减速机16与固定在机架24上的升降伺服电机17相连，每个工位口的后方与工位口对应位置处各设有一个推箱机14，上层滚道8和下层滚道9位于推箱机14与工位口之间的机架24之间，每个工位口的前侧均设置有两个可通过水箱气缸23交换相互位置的水箱29，工位口前方的机架24上设置有内附导轨20的移动支架19，导轨20通过移动齿轮25连接有位于水箱29上方的旋转移动底座22，旋转移动底座22的上方通过旋转伺服电机28连接有旋转移动平台18，旋转移动平台18上表面的中部安装有成品推送气缸34，移动齿轮25、水箱气缸23、成品推送气缸34和设置在旋转移动底座22上的推箱气缸26、移动气缸27均与移动伺服电机21相连，双工位八爪式多功能机械手包括安装在钢板结构架53上的两组机械手，每组机械手均包括升降组件、抓取组件、震动组件和动力组件，升降组件包括升降杆47和套接在升降杆47上的升降机46，抓取组件包括方形箱体36和连接在箱体36四个侧面的机械手爪手35，每个侧面设置有两个机械手爪手35，箱体36的下方设置有连接锌渣清理叶片37的清理叶片支杆38，震动组件包括震动电机45、油缸组件和连接在油缸组件外部的回转轴承39，油缸组件的上方通过震动电机支架50与震动电机45相连，油缸组件的下方与箱体36的顶端相连，油缸组件包括油缸48和设置在油缸48外部的减震弹簧41，震动电机45的侧面设有滑环止转支架49，滑环止转支架49上连接有为设备运转提供电力的液压电气滑环51，动力组件包括固定在钢板结构架53上的底座44和固定在底座44上的伺服电机42，底座44和伺服电机42之间连接有星行减速机43，动力组件通过小齿轮40与回转轴承39机械连接，钢板结构架53的下方设置有锌锅54；所述滚道机架7上均匀安装有若干个感应成品工件框输送位置的智能感应器12；所述钢板结构架53的上方设置有将动力组件和震动组件包裹在内的防尘罩52；所述防尘罩52的侧面设置有带开关门的检修窗口；所述操作箱30上设置有与电气控制柜13电连接的液晶触摸显示屏，液晶触摸显示屏上设置有触摸控制按键。
本发明的工作流程：第一步：待锌锅54的温度达到设定的温度值之后，一键启动进行运转，流水线启动之后，空置的工件框放在上层滚道8，在上层滚道8由上层滚道电机11带动传动链条，进而带动上层滚道8缓缓向前输送工件框，工人坐在上层滚道两旁，由人工进行挂件，将小工件挂在半成品工件框内，挂件完成继续向前滚动输送半成品工件框，同时上层滚道8上装有隧道式加热装置31(根据需求可以制作成天然气加热、煤气加热、电加热等装置均可)对半成品工件进行加热到100度左右，防止冷半成品工件与热锌液接触时炸锌液溅出来，导致镀锌车间脏乱。当半成品工件框输送到1号工位口32时，感应器感应锌锅54温度达到设定值，1号推箱机14推送半成品工件框经过工件升降平台15推到旋转移动平台18的一端。第二步：包括有旋转移动底座22、旋转伺服电机28、移动支架19、导轨20、移动伺服电机21、移动气缸27、推箱气缸26、操作箱30等，所述旋转移动底座22支撑旋转移动平台18，经过操作箱30智能控制移动伺服电机21，将旋转移动平台18水平移动到中间位置，进行180度旋转，然后再水平移动到1号工位口32的初始位置，由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，将带有半成品工件框的一端移动到镀锌放料口，机械手爪手35抓取工件框进行镀锌(镀锌过程：八爪机械手进行镀锌，利用升降机46的功能将工件下降到锌液表面时左右晃动，缓缓放入锌锅54中，避免锌液浮力导致工件掉落到锌锅54中，根据具体需求设置好时间，然后在取出之前，伺服电机42控制旋转的速度和圈数，设置好旋转速度和圈数，伺服电机42通过小齿轮40会带动回转轴承39，然后带动整体装置旋转，旋转过程中锌渣清理叶片37会对锌表面的氧化层进行清理，清理之后，迅速上升脱离锌液表面，当工件脱离锌液表面之后，通过离心旋转或震动清理流锌(工件表面多余的锌)，震动电机45会带动箱体36、机械手爪手35等整个工件框架震动，将多余的锌渣震动掉入到锌锅54中。工件镀锌流程全自动一体化，在锌锅54上面完成，避免锌撒到车间地面，保持了车间干净整洁)，同时，旋转移动平台18移动回到初始位置，再由移动伺服电机21将旋转移动平台18移动到2号工位口33，2号推箱机14把半成品工件框推送到旋转移动平台18的一端，将旋转移动平台18水平移动到中间位置，进行180度旋转，然后再水平移动到2号工位口33的位置，由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，将带有半成品工件框的一端移动到镀锌放料口，机械手爪手35抓取工件框进行镀锌(镀锌过程：机械手爪手35进行镀锌，利用升降机46的功能将工件下降到锌液表面时左右晃动，缓缓放入锌锅54中，避免锌液浮力导致工件掉落到锌锅，根据具体需求设置好时间，然后在取出之前，伺服电机42控制旋转的速度和圈数，设置好旋转速度和圈数，伺服电机42通过小齿轮40会带动回转轴承39，然后带动整体装置旋转，旋转过程中锌渣清理叶片37会对锌表面的氧化层进行清理，清理之后，迅速上升脱离锌液表面，当工件脱离锌液表面之后，通过离心旋转或震动清理流锌(工件表面多余的锌)，震动电机45会带动箱体36、机械手爪手35等整个工件框架震动，将多余的锌渣震动掉入到锌锅54中。工件镀锌流程全自动一体化，在锌锅54上面完成，避免锌撒到车间地面，保持了车间干净整洁)，旋转移动平台18移动到初始位置，再移动到1号工位的初始位置待命，1号推箱机14再次将半成品工件框推送到旋转移动平台18的一端。第三步：等待镀锌完成，机械手爪手35将成品框提升到旋转移动平台18的水平位置，旋转移动平台18由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，将旋转移动平台18推送到机械手爪手35的下方，将镀锌完成的工件框放到旋转移动平台18的另一端，再次回到初始位置，然后移动伺服电机21带动整个旋转移动平台18移动到中间进行180度旋转，旋转完成回到1号工位口32初始位置，由成品推送气缸34将成品镀锌工件框推送到工件升降平台15的位置，工件升降平台15智能抓紧工件框，迅速下降，工件升降平台15下方是1号工位水箱29，当工件升降平台15下降到水面时，减速机16会放缓下降速度，工件框缓缓浸入水箱29中进行第一次过水(作用：锌和工件抱紧)，速度快，不到1秒出水，工件框上升到水箱29上面后，水箱29由水箱气缸23从1号工位A位置水平拉到1号工位B位置，工件框进行第二次浸水，浸水时间1～3秒达到冷却的效果后。浸水冷却完成之后，工件升降平台15连同工件框上升到下层滚道9水平位置时，由推箱气缸26推送工件框到下层滚道9上，(滚道机架7上多处安装智能感应器12，感应成品工件框输送的位置，没有成品工件框到达，滚道运转停止，能够有效节约电量，降低能耗。下层滚道9由下层滚道电机11带动传动链条将浸水完成的工件框向外输送，输送到翻转升降机1的位置，由翻转升降机1的翻转油缸4带动上层滚道8翻转，成品工件框继续向外输送到翻转升降台上，钩子控制气缸3控制钩子2抓紧成品工件框，再由升降油缸5控制剪刀叉升降板6上升到上层滚道8的水平位置，翻转油缸4控制升降机平台进行120度翻转，将成品工件倾倒在成品框，倾倒工件完成恢复水平位置，钩子控制气缸3松开钩子2，滚道电机11带动传动链条，控制上层滚道8向前输送空置工件框，再由人工进行挂工件，进行循环运转)。同时水箱气缸23把水箱29移动到下层滚道9的下方，工件框残留的水滴会掉落到水箱29里，保持车间地面无水渍，干净整洁。(与上步骤同时，由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，将带有半成品工件框的一端移动到1号工位口32，机械手爪手35抓取工件框进行镀锌，抓取之后，旋转移动平台18移动回到初始位置)，然后移动到2号工位口33，同时半成品工件框由2号推箱机14推送经过工件升降平台15推送到旋转移动平台18的一端，等2号工位口33完成镀锌之后，旋转移动平台18由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，移动到机械手爪手35的下方，镀锌工件框放在旋转移动平台18的一端，在回到初始位置，移动到中间位置进行180度旋转，旋转之后移动到2号工位口33，由成品推送气缸34将成品镀锌工件框推送到工件升降平台15位置，工件升降平台15智能抓紧工件框，迅速下降，工件升降平台15下方是2号工位水箱29，当工件升降平台15下降到水面时，减速机16会放缓下降速度，工件框缓缓浸入水箱29中进行第一次过水(温作用：锌和工件抱紧)，速度快，不到1秒出水，工件框上升到水箱29上面后，水箱29由水箱气缸23从2号工位A位置水平拉到2号工位B位置，工件框进行第二次浸水，浸水时间1～3秒达到冷却的效果后。浸水冷却完成之后，工件升降平台15连同工件框上升到下层滚道9的水平位置时，由推箱气缸26推送工件框到下层滚道9上，工件框残留的水滴会掉落到水箱29里，保持车间地面无水渍，干净整洁。(滚道机架7上多处安装智能感应器12，感应成品工件框输送的位置，没有成品工件框到达，滚道运转停止，能够有效节约电量，降低能耗。下层滚道9由下层滚道电机11带动传动链条将浸水完成的工件框向外输送，输送到翻转升降机1的位置，此时翻转升降机1下降到下层滚道9的水平位置，成品工件框继续向外输送到翻转升降台上，钩子控制气缸3控制钩子2抓紧成品工件框，再由升降油缸5控制剪刀叉升降板6上升到上层滚道8的水平位置，翻转油缸4控制升降机平台进行120度翻转，将成品工件倾倒在工件箱进行装箱，倾倒工件完成恢复水平位置，钩子控制气缸3松开钩子2，滚道电机11带动传动链条，控制上层滚道8向前输送空置工件框，再进行挂工件，如此循环运转)。与上步骤同时，由移动气缸27进行第一步推送，然后再由移动伺服电机21带动旋转移动平台18，将带有半成品工件框的一端移动到2号工位口33，机械手爪手35抓取工件框进行镀锌，抓取之后，旋转移动平台18移动回到初始位置，再移到1号工位口32待命，如此循环。整个流水线由电气控制柜13、操作箱30设置程序参数进行控制，一键启动进行运转，关闭按钮按下，不再输送半成品工件框，直到镀锌工件全部完成，机器停止运转。
本发明的有益效果：自动流水线循环镀锌，只需要少量的人工就可以完成传统工艺几倍的生产量，大大解放了人力，生产效率高；锌液不会四处乱溅，工件残留锌液也会震动落到锌锅里，降低材锌液料损耗、节约成本，减少环境污染；镀锌车间达到国家对车间生产现场5S管理标准，工人工作环境更安全舒适，提高工人生产的积极性。
本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种热镀锌自动化流水线设备，其特征在于，包括翻转升降机(1)、双工位智能循环进出料装置、双工位八爪式多功能机械手和隧道式加热装置(31)，翻转升降机(1)包括翻转升降机座和通过剪刀叉升降板(6)连接在翻转升降机座上方的翻转升降机台，翻转升降机台与翻转升降机座之间连接有翻转油缸(4)和升降油缸(5)，翻转升降机台上设置有抓紧工作框的钩子(2)和与钩子(2)相连的钩子控制气缸(3)，翻转升降机(1)通过设置有上层滚道(8)和下层滚道(9)的滚道机架(7)与双工位智能循环进出料装置相连，上层滚道(8)和下层滚道(9)设置有通过传动链条(10)与滚筒相连的滚道电机(11)，隧道式加热装置(31)安装于上层滚道(8)上，双工位智能循环进出料装置包括机架(24)和设置在机架(24)上的电气控制柜(13)、操作箱(30)，机架(24)上设置有1号工位口(32)和2号工位口(33)，每个工位口的上方均设有一个工件升降平台(15)，工件升降平台(15)通过减速机(16)与固定在机架(24)上的升降伺服电机(17)相连，每个工位口的后方与工位口对应位置处各设有一个推箱机(14)，上层滚道(8)和下层滚道(9)位于推箱机(14)与工位口之间的机架(24)之间，每个工位口的前侧均设置有两个可通过水箱气缸(23)交换相互位置的水箱(29)，工位口前方的机架(24)上设置有内附导轨(20)的移动支架(19)，导轨(20)通过移动齿轮(25)连接有位于水箱(29)上方的旋转移动底座(22)，旋转移动底座(22)的上方通过旋转伺服电机(28)连接有旋转移动平台(18)，旋转移动平台(18)上表面的中部安装有成品推送气缸(34)，移动齿轮(25)、水箱气缸(23)、成品推送气缸(34)和设置在旋转移动底座(22)上的推箱气缸(26)、移动气缸(27)均与移动伺服电机(21)相连，双工位八爪式多功能机械手包括安装在钢板结构架(53)上的两组机械手，每组机械手均包括升降组件、抓取组件、震动组件和动力组件，升降组件包括升降杆(47)和套接在升降杆(47)上的升降机(46)，抓取组件包括方形箱体(36)和连接在箱体(36)四个侧面的机械手爪手(35)，每个侧面设置有两个机械手爪手(35)，箱体(36)的下方设置有连接锌渣清理叶片(37)的清理叶片支杆(38)，震动组件包括震动电机(45)、油缸组件和连接在油缸组件外部的回转轴承(39)，油缸组件的上方通过震动电机支架(50)与震动电机(45)相连，油缸组件的下方与箱体(36)的顶端相连，油缸组件包括油缸(48)和设置在油缸(48)外部的减震弹簧(41)，震动电机(45)的侧面设有滑环止转支架(49)，滑环止转支架(49)上连接有为设备运转提供电力的液压电气滑环(51)，动力组件包括固定在钢板结构架(53)上的底座(44)和固定在底座(44)上的伺服电机(42)，底座(44)和伺服电机(42)之间连接有星行减速机(43)，动力组件通过小齿轮(40)与回转轴承(39)机械连接，钢板结构架(53)的下方设置有锌锅(54)。
2.根据权利要求1所述的一种热镀锌自动化流水线设备，其特征在于，所述滚道机架(7)上均匀安装有若干个感应成品工件框输送位置的智能感应器(12)。
3.根据权利要求1或2所述的一种热镀锌自动化流水线设备，其特征在于，所述钢板结构架(53)的上方设置有将动力组件和震动组件包裹在内的防尘罩(52)。
4.根据权利要求3所述的一种热镀锌自动化流水线设备，其特征在于，所述防尘罩(52)的侧面设置有带开关门的检修窗口。
5.根据权利要求4所述的一种热镀锌自动化流水线设备，其特征在于，所述操作箱(30)上设置有与电气控制柜(13)电连接的液晶触摸显示屏，液晶触摸显示屏上设置有触摸控制按键。
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