CN108356529B - 管缝式锚杆加工装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管缝式锚杆加工装置及其使用方法，包括套环缩口装置,套环缩口装置包括套环缩口设备台座、缩口模具和锚杆环卡座，套环缩口设备台座的左侧安装有用于推动锚杆的第一气缸，缩口模具的一端与第一气缸的活塞杆外端连接，另一端设置有与锚杆向配合的圆锥孔，锚杆环卡座的一侧安装在套环缩口设备台座上，另一侧设置有用于放置锚杆环的环形凹槽，锚杆环卡座与缩口模具相向同轴设置。本发明锚杆套环工艺和缩口工艺在同一个装置中一次性完成，且套环、缩口工艺和焊接工艺实现了自动化，每个工艺之间实现了自动化装夹、自动转运，有效地提高了锚杆的制作效率，降低了人工劳动强度。

Description

管缝式锚杆加工装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种锚杆加工装置，具体涉及一种管缝式锚杆套环装置。

本发明还涉及一种管缝式锚杆加工装置的使用方法。

背景技术

目前，管缝式锚杆制作由人工进行套环、缩口和焊接等工艺，劳动强度大，制作效率低，而且人工缩口、焊接存在工艺差异，误差率高，会导致锚杆缩口后与矿壁上的锚杆孔不匹配，或者锚杆环焊接不牢固等问题，使得成品不够标准化。而且套环、缩口和焊接工艺分别在不同的设备台座上进行，每进行完一个工艺需要人工将待加工的锚杆转运至下一个工序，工序繁琐。

发明内容

本发明提供一种管缝式锚杆加工装置，提高了锚杆的制作效率，降低了人工的工作强度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

管缝式锚杆加工装置，其特征在于：包括套环缩口装置,所述套环缩口装置包括套环缩口设备台座、缩口模具和锚杆环卡座，所述套环缩口设备台座的左侧安装有用于推动锚杆的第一气缸，所述第一气缸的活塞杆外端与缩口模具的一端连接，缩口模具的另一端设置有与锚杆向配合的圆锥孔，所述锚杆环卡座的一侧安装在套环缩口设备台座上，锚杆环卡座的另一侧设置有用于放置锚杆环的环形凹槽，所述锚杆环卡座与缩口模具相向同轴设置，所述套环缩口装置还包括用于控制第一气缸连接的踏板开关；

所述套环缩口装置还包括两组第一固定支架，所述每组第一固定支架的下端固定在套环缩口设备台座上，第一固定支架的上端设置有有第一挡边和第二挡边，且第一挡边、第二挡边与第一固定支架之间形成用于放置锚杆的Y型开口，所述第一挡边上安装有用于推动锚杆离位的第二气缸，所述第一固定支架的上端还安装有用于检测锚杆到位的光电开关。

作为本发明的进一步改进，管缝式锚杆加工装置还包括焊接装置，所述焊接装置包括焊接设备台座和安装在焊接设备台座上的提升装置总成，所述焊接设备台座的左侧安装有第三气缸，所述第三气缸伸缩杆的外端安装有可旋转尾座，所述焊接设备台座的有侧安装有焊接床头夹具，所述可旋转尾座与焊接床头夹具相向同轴设置，所述焊接装置还包括用于驱动焊接床头夹具旋转的伺服电机；所述提升装置总成下端安装有与锚杆环相配合的焊枪；

所述焊接装置还包括两组第二固定支架，所述每组第二固定支架的下端固定在焊接设备台座上，第二固定支架的上端设置有有第一斜边和第二斜边，且第一斜边、第二斜边与第二固定支架之间形成了用于放置锚杆的Y型开口，所述第一斜边上安装有用于推动锚杆离位的第四气缸，所述第二固定支架的上端还安装有用于检测锚杆到位的光电开关。

作为本发明的进一步改进，所述第一固定支架与第二固定支架之间还安装有滑轨，所述滑轨的一端与第一固定支架的第二挡边的外端连接，滑轨的另一端与第二固定支架的第一斜边的外端连接，所述第二固定支架的高度小于第一固定支架的高度。

作为本发明的进一步改进，所述焊接装置还包括用于为焊枪提供焊丝的二保焊送丝机和用于固定二保焊送丝机的送丝机吊装架。

作为本发明的进一步改进，所述提升装置总成上还安装有用于检测锚杆管缝的光电检测装置。

作为本发明的进一步改进，所述滑轨上方还安装有盘式装夹，所述盘式装夹包括两个高度与滑轨相配合的夹持盘和用于连接两个夹持盘的传动轴，所述传动轴的一端穿过夹持盘连接有驱动电机，所述夹持盘上相对设置有两个与锚杆相配合的夹持槽，所述夹持槽的内径大于锚杆的外径并小于锚杆外径的两倍。

作为本发明的进一步改进，所述锚杆环卡座内还安装有用于固定锚杆环的环形磁铁，所述环形磁铁位于环形凹槽的内侧。

作为本发明的进一步改进，所述第一气缸的活塞杆上安装有限位螺栓，所述套环缩口设备台座上安装有与限位螺栓相配合的限位开关。

管缝式锚杆加工装置的使用方法：

第一、将锚杆环放置在锚杆环卡座上的环形凹槽内，当第一固定支架上的光电开关检测到第一固定支架的Y型开口处锚杆到位后，按动踏板开关控制第一气缸的活塞杆伸出并推动锚杆向锚杆环卡座处挤压，将锚杆环套接在锚杆一端上，同时锚杆另一端在缩口模具锥形孔的作用下缩口；套环、缩口结束后，松开踏板开关使得第一气缸的伸缩杆复位，当第一气缸的伸缩杆复位过程中限位螺栓碰触到限位开关后，第一固定支架上的第二气缸启动将套环缩口后的锚杆从第一固定支架的Y型开口中推出。

第二、当锚杆进行套环缩口后，沿滑轨滑动至盘式装夹的夹持槽处，夹持盘转动，夹持槽内的锚杆通过滑轨滑动至第二固定支架的Y型开口处，第二固定支架上的光电开关检测到锚杆到位后，第三气缸的伸缩杆推动可旋转尾座向焊接床头夹具方向移动，并将锚杆环固定在可旋转尾座与焊接床头夹具之间，伺服电机工作并驱动焊接床头夹具带动锚杆转动，锚杆转动过程中光电检测装置第一次检测到锚杆的管缝时，提升装置总成控制焊枪下放并开始焊接锚杆环，当光电检测装置第二次检测到锚杆的管缝时，提升装置总成控制焊枪上提并停止焊接，焊接完成后第二固定支架上的第四气缸工作，通过第四气缸的伸缩杆将焊接后的锚杆从第二固定支架的Y型开口中推出。

第三、第二固定支架上的光电开关检测到第二固定支架上的锚杆离位后，夹持盘再次转动，将夹持槽内的锚杆向焊接装置运输；

第四、焊接后的锚杆沿输出滑轨滑出，由工作人员进行收集。

本发明具有以下有益效果

1、本发明的锚杆套环工艺和缩口工艺在同一个装置中一次性完成，有效地提高了锚杆的制作效率，降低了人工劳动强度；

2、本发明中套环、缩口工艺和焊接工艺实现自动化，进一步提高了锚杆的制作效率；

3、套环缩口工艺与焊接工艺之间实现了自动化装夹、自动转运，无需工作人员搬动锚杆或更换加工台座，连续加工，省时省力，进一步降低了人工劳动强度；

4、第一固定支架和第二固定支架顶端设置Y型开口，避免锚杆滑动过程中从第一固定支架和第二固定支架上滑出，提高了管缝式锚杆加工装置的稳定性；

5、锚杆环卡座上内嵌有环形磁铁，辅助固定锚杆环，避免锚杆环从锚杆环卡座的环形凹槽内掉落，降低了管缝式锚杆加工装置的加工误差；

6、所述夹持盘上的夹持槽的内径大于锚杆的外径并小于两倍的锚杆外径，保证了夹持盘每次转动只能运输一根锚杆，而且套环后的锚杆从第一固定支架上滑动下来后会沿着夹持槽内壁滑动一段距离，避免了锚杆与夹持槽碰撞导致的锚杆环掉落。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中套环缩口装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，管缝式锚杆7加工装置，包括PLC控制系统、套环缩口装置和焊接装置，所述套环缩口装置包括套环缩口设备台座1、缩口模具21和锚杆环卡座5，所述套环缩口设备台座1的左侧安装有用于推动锚杆7的第一气缸18，所述第一气缸18的活塞杆外端与缩口模具21连接，锚杆环卡座5安装在套环缩口设备台座1的右侧，所述锚杆环卡座5与缩口模具21相向同轴设置。所述缩口模具21的一端安装在第一气缸18的活塞杆外端，缩口模具21的另一端设置有圆锥孔，所述圆锥孔开口较小的一端朝向缩口模具21内。所述锚杆环卡座5的一侧安装在套环缩口设备台座1上，锚杆环卡座5的另一侧设置有用于放置锚杆环6的环形凹槽，所述锚杆环卡座5内还安装有用于固定锚杆环6的环形磁铁22，所述环形磁铁22位于环形凹槽的内侧。

所述第一气缸18的活塞杆上安装有限位螺栓20，所述套环缩口设备台座1上安装有与限位螺栓20相配合的限位开关19。所述限位开关19与PLC控制系统连接。

套环缩口装置还包括用于控制第一气缸18连接的踏板开关23。

套环缩口装置还包括两组第一固定支架2，所述每组第一固定支架2的下端固定在套环缩口设备台座1上，第一固定支架2的上端设置有有第一挡边3和第二挡边17，且第一挡边3、第二挡边17与第一固定支架2之间形成了用于放置锚杆7的Y型开口，所述第一挡边3上安装有第二气缸4，所述第二气缸4通过PLC控制系统控制。所述第一固定支架2的上端还安装有用于检测锚杆7到位的光电开关，所述第一固定支架2上的光电开关与PLC控制系统连接。

所述焊接装置包括焊接设备台座13和安装在焊接设备台座13上的提升装置总成27，所述焊接设备台座13的一侧安装有第三气缸24，所述第三气缸24伸缩杆的外端安装有可旋转尾座25，所述焊接设备台座13的另一侧安装有焊接床头夹具11，所述焊接装置还包括用于驱动焊接床头夹具11旋转的伺服电机30，所述可旋转尾座25与焊接床头夹具11同轴。所述第三气缸24和伺服电机30均通过PLC控制系统控制。

所述提升装置总成27下端安装有与锚杆环6相配合的焊枪，所述焊接装置还包括用于为焊枪提供焊丝的二保焊送丝机28和用于固定二保焊送丝机28的送丝机吊装架29，所述焊枪用于将锚杆环6焊接在锚杆7上。

所述提升装置总成27上还安装有光电检测装置26，所述光电检测装置26用于检测锚杆7的管缝，光电检测装置26与PLC控制系统连接，用于控制焊枪的启闭，本实施例中所述光电检测装置26可以是光电开关。

所述焊接装置还包括两组第二固定支架14，所述每组第二固定支架14的下端固定在焊接设备台座13上，第二固定支架14的上端设置有有第一斜边15和第二斜边12，且第一斜边15、第二斜边12与第二固定支架14之间形成了用于放置锚杆7的Y型开口，所述第一斜边15上安装有第四气缸16，所述第四气缸16通过PLC控制系统控制。所述第二固定支架14的上端还安装有用于检测锚杆7到位的光电开关，第二固定支架14上的光电开关与PLC控制系统连接。

所述第一固定支架2与第二固定支架14之间还安装有滑轨8，所述滑轨8的一端与第一固定支架2的第二挡边17的外端连接，滑轨8的另一端与第二固定支架14的第一斜边15的外端连接，所述第二固定支架14的高度小于第一固定支架2的高度。

进一步地，所述滑轨8上方还安装有盘式装夹，所述盘式装夹包括两个高度与滑轨8相配合的夹持盘9和用于连接两个夹持盘9的传动轴，所述传动轴的一端穿过夹持盘9连接有驱动电机，驱动电机通过PLC控制系统控制。所述夹持盘9上相对设置有两个与锚杆7相配合的夹持槽10，所述夹持槽10的内径大于锚杆7的外径，优选的所述夹持槽10的内径大于锚杆7的外径，并小于两倍的锚杆7外径，保证了夹持盘9每次转动只能运输一根锚杆7，而且套环后的锚杆7从第一固定支架2上滑动下来后会沿着夹持槽10内壁滑动一段距离，避免了锚杆7与夹持槽10碰撞导致的锚杆环6掉落。

进一步地，本发明还包括用于向套环缩口装置输送锚杆7的输入导轨和用于将锚杆7从焊接装置中送出的输出导轨，所述输入导轨的一端与第一挡边3的外端连接，输入导轨的另一端用于与锚杆7输送装置相接触，所述输出导轨的内端与第二斜边12的外端连接，输出导轨的外端用于与锚杆7收集装置相接触。

管缝式锚杆7加工装置的使用方法为：

第一、未加工的锚杆7通过输入导轨滑动至第一固定支架2的Y型口处，将锚杆环6放置在锚杆环卡座5上的环形凹槽内，当第一固定支架2上的光电开关检测到锚杆7后，按动踏板开关23控制第一气缸18的活塞杆伸出并推动锚杆7向锚杆环卡座5处挤压，使得锚杆环6套接在锚杆7一端上，同时锚杆7另一端在缩口模具21锥形孔的作用下缩口，使得锚杆7另一端的口径与矿壁上的锚杆7孔相配合。

套环、缩口结束后，松开踏板开关23使得第一气缸18的伸缩杆复位，当第一气缸18的伸缩杆复位过程中限位螺栓20碰触到限位开关19后，第一固定支架2上的第二气缸4启动并将套环缩口后的锚杆7从第一固定支架2的Y型开口中推出。

第二、当锚杆7进行套环缩口后，沿滑轨8滑动至盘式装夹的夹持槽10处，夹持盘9转动，夹持槽10内的锚杆7通过滑轨8滑动至第二固定支架14的Y型开口处，第二固定支架14上的光电开关检测到锚杆7到位后，第三气缸24的伸缩杆推动可旋转尾座25向焊接床头夹具11方向移动，并将锚杆环6固定在可旋转尾座25与焊接床头夹具11之间，伺服电机30工作，驱动焊接床头夹具11带动锚杆7转动，锚杆7转动过程中光电检测装置26第一次检测到锚杆7的管缝时，提升装置总成27控制焊枪下放并开始焊接锚杆环6，当光电检测装置26第二次检测到锚杆7的管缝时，提升装置总成27控制焊枪上提并停止焊接，焊接完成后第二固定支架14上的第四气缸16工作，通过第四气缸16的伸缩杆将焊接后的锚杆7从第二固定支架14的Y型开口中推出。

第三、第二固定支架14上的光电开关检测到第二固定支架14上的锚杆7离位后，夹持盘9再次转动，将夹持槽10内的锚杆7向焊接装置运输。

第四、焊接后的锚杆7沿输出导轨滑出，由工作人员进行收集。

Claims (9)

1.管缝式锚杆加工装置，其特征在于：包括套环缩口装置,所述套环缩口装置包括套环缩口设备台座（1）、缩口模具（21）和锚杆环卡座（5），所述套环缩口设备台座（1）的左侧安装有用于推动锚杆（7）的第一气缸（18），所述第一气缸（18）的活塞杆外端与缩口模具（21）的一端连接，缩口模具（21）的另一端设置有与锚杆（7）相配合的圆锥孔，所述锚杆环卡座（5）的一侧安装在套环缩口设备台座（1）上，锚杆环卡座（5）的另一侧设置有用于放置锚杆环（6）的环形凹槽，所述锚杆环卡座（5）与缩口模具（21）相向同轴设置，所述套环缩口装置还包括用于控制第一气缸（18）的踏板开关（23）；

所述套环缩口装置还包括两组第一固定支架（2），所述每组第一固定支架（2）的下端固定在套环缩口设备台座（1）上，第一固定支架（2）的上端设置有第一挡边（3）和第二挡边（17），且第一挡边（3）、第二挡边（17）与第一固定支架（2）之间形成用于放置锚杆（7）的Y型开口，所述第一挡边（3）上安装有用于推动锚杆（7）离位的第二气缸（4），所述第一固定支架（2）的上端还安装有用于检测锚杆（7）到位的光电开关。

2.如权利要求1所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：管缝式锚杆加工装置还包括焊接装置，所述焊接装置包括焊接设备台座（13）和安装在焊接设备台座（13）上的提升装置总成（27），所述焊接设备台座（13）的左侧安装有第三气缸（24），所述第三气缸（24）伸缩杆的外端安装有可旋转尾座（25），所述焊接设备台座（13）的右侧安装有焊接床头夹具（11），所述可旋转尾座（25）与焊接床头夹具（11）相向同轴设置，所述焊接装置还包括用于驱动焊接床头夹具（11）旋转的伺服电机（30）；所述提升装置总成（27）下端安装有与锚杆环（6）相配合的焊枪；

所述焊接装置还包括两组第二固定支架（14），所述每组第二固定支架（14）的下端固定在焊接设备台座（13）上，第二固定支架（14）的上端设置有第一斜边（15）和第二斜边（12），且第一斜边（15）、第二斜边（12）与第二固定支架（14）之间形成了用于放置锚杆（7）的Y型开口，所述第一斜边（15）上安装有用于推动锚杆（7）离位的第四气缸（16），所述第二固定支架（14）的上端还安装有用于检测锚杆（7）到位的光电开关。

3.如权利要求2所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述第一固定支架（2）与第二固定支架（14）之间还安装有滑轨（8），所述滑轨（8）的一端与第一固定支架（2）的第二挡边（17）的外端连接，滑轨（8）的另一端与第二固定支架（14）的第一斜边（15）的外端连接，所述第二固定支架（14）的高度小于第一固定支架（2）的高度。

4.如权利要求2所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述焊接装置还包括用于为焊枪提供焊丝的二保焊送丝机（28）和用于固定二保焊送丝机（28）的送丝机吊装架（29）。

5.如权利要求2所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述提升装置总成（27）上还安装有用于检测锚杆（7）管缝的光电检测装置（26）。

6.如权利要求3所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述滑轨（8）上方还安装有盘式装夹，所述盘式装夹包括两个高度与滑轨（8）相配合的夹持盘（9）和用于连接两个夹持盘（9）的传动轴，所述传动轴的一端穿过夹持盘（9）连接有驱动电机，所述夹持盘（9）上相对设置有两个与锚杆（7）相配合的夹持槽（10），所述夹持槽（10）的内径大于锚杆（7）的外径并小于锚杆（7）外径的两倍。

7.如权利要求1至6中任一所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述锚杆环卡座（5）内还安装有用于固定锚杆环（6）的环形磁铁（22），所述环形磁铁（22）位于环形凹槽的内侧。

8.如权利要求1至6中任一所述的管缝式锚杆加工装置，其特征在于：所述第一气缸（18）的活塞杆上安装有限位螺栓（20），所述套环缩口设备台座（1）上安装有与限位螺栓（20）相配合的限位开关（19）。

9.根据权利要求8所述的管缝式锚杆加工装置的使用方法：

第一、将锚杆环（6）放置在锚杆环卡座（5）上的环形凹槽内，当第一固定支架（2）上的光电开关检测到第一固定支架（2）的Y型开口处锚杆（7）到位后，按动踏板开关（23）控制第一气缸（18）的活塞杆伸出并推动锚杆（7）向锚杆环卡座（5）处挤压，将锚杆环（6）套接在锚杆（7）一端上，同时锚杆（7）另一端在缩口模具（21）锥形孔的作用下缩口；套环、缩口结束后，松开踏板开关（23）使得第一气缸（18）的伸缩杆复位，当第一气缸（18）的伸缩杆复位过程中限位螺栓（20）碰触到限位开关（19）后，第一固定支架（2）上的第二气缸（4）启动将套环缩口后的锚杆（7）从第一固定支架（2）的Y型开口中推出；

第二、当锚杆（7）进行套环缩口后，沿滑轨（8）滑动至盘式装夹的夹持槽（10）处，夹持盘（9）转动，夹持槽（10）内的锚杆（7）通过滑轨（8）滑动至第二固定支架（14）的Y型开口处，第二固定支架（14）上的光电开关检测到锚杆（7）到位后，第三气缸（24）的伸缩杆推动可旋转尾座（25）向焊接床头夹具（11）方向移动，并将锚杆（7）固定在可旋转尾座（25）与焊接床头夹具（11）之间，伺服电机（30）工作并驱动焊接床头夹具（11）带动锚杆（7）转动，锚杆（7）转动过程中光电检测装置（26）第一次检测到锚杆（7）的管缝时，提升装置总成（27）控制焊枪下放并开始焊接锚杆环（6），当光电检测装置（26）第二次检测到锚杆（7）的管缝时，提升装置总成（27）控制焊枪上提并停止焊接，焊接完成后第二固定支架（14）上的第四气缸（16）工作，通过第四气缸（16）的伸缩杆将焊接后的锚杆（7）从第二固定支架（14）的Y型开口中推出；

第三、第二固定支架（14）上的光电开关检测到第二固定支架（14）上的锚杆（7）离位后，驱动电机驱动夹持盘（9）再次转动，将夹持槽（10）内的锚杆（7）向焊接装置运输；

第四、焊接后的锚杆（7）沿滑轨（8）滑出，由工作人员进行收集。