CN108381195B - 衬塑不锈钢圈加工生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了衬塑不锈钢圈加工生产线，属于钢板加工辅助设备领域，包括依次设置的滚圆组件、焊接组件和翻边组件，翻边组件包括固定座，固定座的上方设有钢圈座，钢圈座与固定座转动连接，钢圈座包括上端的定位圈和下端的定位环，定位的外径大于定位圈的外径，定位圈的上端对应设置有翻边模具。本发明可成型，精度高，效率高。

Description

衬塑不锈钢圈加工生产线

技术领域

本发明属于钢板加工辅助设备领域，涉及衬塑不锈钢圈加工生产线。

背景技术

钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材，用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40％，而且可实现工厂化机械化施工，用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工，而且可大大减少涂保护层的面积，节约投资和维护费用。

钢管在实际应用的过程中，很多需要加工成特定的形状，方便与其他零件进行配合使用，针对特殊形状的钢板加工件，需要指定特殊的加工工具去进行制作，圆柱上端外翻边的形状，如图2所示，需要经过滚圆、焊接和翻遍三个工序，目前市场上没有专用的生产治具，很多需要人工进行操作，工作效率低，急需研发一种自动生产设备提升工作效率。

发明内容

本发明要解决的问题是在于提供衬塑不锈钢圈加工生产线，针对钢板卷圆后的翻边工件完成自动加工，大大提升了产品合格率，而且效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：衬塑不锈钢圈加工生产线，包括依次设置的滚圆组件、焊接组件和翻边组件，所述翻边组件包括固定座，所述固定座的上方设有钢圈座，所述钢圈座与所述固定座转动连接，所述钢圈座包括上端的定位圈和下端的定位环，所述定位圈的外圈直径与钢圈的内径相等，所述定位圈的高度与成品钢圈的高度相等，所述定位的外径大于所述定位圈的外径，定位圈的上端对应设置有翻边模具，所述翻边模具固锁在活动座上，所述活动座设在气缸座上且二者上下相对滑动，所述气缸座固锁在移动板上，所述气缸座的上端设有翻边气缸，所述翻边气缸的出力轴与所述活动座固定连接，所述移动板设在所述固定座的上端面且二者可沿所述翻边模具的轴线方向相对移动，所述移动板远离所述钢圈座的一端设有移动缸，所述移动缸固设在所述固定座的上端面且出力轴与所述移动板固定连接。

进一步的，所述钢圈座的下端设有连接轴，所述连接轴的下端设有皮带轮，所述皮带轮由驱动马达通过皮带机构驱动旋转，所述皮带轮为二槽皮带轮。

进一步的，所述翻边模具包括翻边头和连接座，所述连接座固锁在所述活动座上，所述翻边头设在所述连接座远离所述活动座的一端且二者通过轴承转动连接，所述翻边头包括翻边凸起、翻边圆弧和避位段，所述翻边凸起的直径大于所述避位段的直径且二者之间通过翻边圆弧连接，所述翻边圆弧与工件翻边的圆弧规格大小一致。

进一步的，所述滚圆组件包括底座，所述底座的上端设有上料平台，所述上料平台的一端设有滚圆轮，所述滚圆轮的下端的两侧对称设有相切设置的导向轮，所述导向轮通过支撑架与所述底座的上端面固定连接，所述导向轮与所述支撑架转动连接，所述滚圆轮的轴线水平设置且轴心与旋转电机的出力轴固定连接，所述旋转电机固锁在升降板上，所述升降板与固定架上下滑动连接，所述固定架固设在所述底座的上端面且设在所述上料平台的一侧，所述固定架的上端面设有升降气缸，所述升降气缸的出力轴与所述升降板固定连接。

进一步的，所述固定架上设有垂直于所述底座的导向柱，所述升降板通过直线滑块与所述导向柱上下滑动连接，所述旋转电机为带刹车盘的电机。

进一步的，所述上料平台上端面的两侧设有导向凸起，两侧导向凸起之间的垂直距离与待滚圆钢板的宽度一致，所述上料平台远离所述滚圆轮一端的上端面设有压板，所述压板距离所述上料平台上面的距离大于钢板的厚度。

进一步的，所述支撑架远离所述滚圆轮的一侧设有微调挡块，所述微调挡块上端面的高度大于所述支撑架上端面的高度，所述升降气缸的上端设有行程微调按钮。

进一步的，所述焊接组件包括机架，所述机架为开口水平设置的U形，所述机架上端面的下端靠近开口的一侧悬挂设有水平设置的支架，所述支架的直径与待焊接钢圈的内径相同，所述支架靠近开口端的一侧设有定位板，所述定位板的上端铰接在所述机架上，中部与所述支架开拆卸式连接，所述支架的上端对应设置有氩弧焊焊头，所述氩弧焊焊头通过转接板固锁在焊接气缸上，所述氩弧焊焊头的上端通过连接管与氩弧焊机连接，所述焊接气缸通过丝母丝杠机构沿所述支架的轴线方向移动。

进一步的，所述氩弧焊焊头的两侧对应设有导向板，所述导向板相对设置成倒三角形，所述氩弧焊焊头的下端与所述导向板的下边缘上下对应设置。

进一步的，所述导向板下端面的两侧对称设有焊接铜条，所述焊接铜条为三角形，所述焊接铜条的上端与所述导向板的下端面接触设置，下端面与待焊接钢圈的上端面接触设置。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明设置依次连接的滚圆组件、焊接组件和翻边组件，通过机械自动化完成滚圆、焊接和翻边动作，大大提升了工作效率，而且采用机械机构，精度高，产品的合格率大大提升；2、滚圆组件设置滚圆轮，升降气缸和旋转电机，可对钢板进行官员，然后升降气缸上升后可及时将滚圆后的钢板取下，整个滚圆动作采用机械结构完成，精度更高，效率高；3、设置导向柱和直线滑块，保证升降板上下移动的精度，进而可保证滚圆精度；4、设置导向凸起，钢板在移动的过程中避免歪斜，保证钢板的正确前进方向和精度，进而保证滚圆后产品的圆度和水平度，提升产品的合格率；5、焊接组件设置焊接气缸，氩弧焊焊头在焊接气缸的作用下可实现上下升降，保证氩弧焊焊头针对钢圈的缝隙设置，同时焊接气缸在丝母丝杠的驱动下，实现了沿支架轴线方向的移动，保证了焊缝的均匀焊接，整个结构的设置可自动完成钢圈缝隙的焊接，自动化程度高，提升了工作效率；6、采用伺服电机进行驱动，定位精度高，控制程序简单；6、设置导向板，可保证氩弧焊焊头的位置更加精确，避免歪斜焊接位置错误；8、翻边组件设置钢圈座，可对待翻边的钢圈实现上下方向的定位，定位环可显示钢圈的下极限位置，定位圈可保证钢圈的走向定位，定位圈的高度可保证翻边的距离精度，同时设置翻边模具，翻边模具可在翻边气缸的作用下实现上下运动，在移动气缸的作用下实现水平移动，翻边模具的上下和水平移动再配合定位圈的转动即可实现钢圈的翻边动作，整个结构使翻边实现自动化，精度提升，效率高；9、手轮机构的设置可对移动板的位置进行手动调节，有利于设置翻边模具的初始状态，调节完成后再由移动气缸完成自动化翻边，产生的废品率少，合格率高；10、翻边凸起与避位段的直径差等于翻边圆弧直径1mm，略大于翻边圆弧，方便翻边动作完成后向上移动较小行程即可完成工件的取走，过大浪费翻边气缸的形成，过小不容易翻边头的定位。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明衬塑不锈钢圈加工生产线的布局示意图；

图2是本发明产品的结构示意图；

图3是本发明滚圆组件的正视图；

图4是本发明滚圆组件的左视图；

图5是本发明滚圆后的产品示意图；

图6是本发明焊接组件的正视图；

图7是本发明焊接组件的左视图；

图8是本发明焊接组件的俯视图；

图9是本发明翻边组件的正视图；

图10是本发明翻边组件的俯视图；

图11是本发明翻边模具的剖视图。

附图标记：

1-工件；20-滚圆组件；21-底座；211-地脚螺钉；22-上料平台；221-导向凸起；222-压板；23-滚圆轮；24-导向轮；241-支撑架；25-旋转电机；26-升降气缸；261-升降板；262-微调按钮；27-固定架；271-导向柱；271-直线滑块；28-微调挡块；30-焊接组件；31-机架；311-导向板；32-支架；33-定位板；34-氩弧焊焊头；341-氩弧焊机；342-转接板；343-焊接铜条；35-焊接气缸；351-行程微调开关；36-丝母丝杠；37-伺服电机；38-控制面板；39-照明灯；50-翻边组件；51-固定座；52-钢圈座；521-连接轴；522-皮带轮；523-驱动马达；524-定位圈；525-定位环；53-翻边模具；531-翻边凸起；532-翻边圆弧；533-避位段；534-轴承；535-连接座；54-活动座；55-翻边气缸；551-气缸座；56-移动缸；561-移动板；57-手轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，本发明为衬塑不锈钢圈加工生产线，包括依次设置的滚圆组件10、焊接组件20和翻边组件50。

如图3和图4所示，滚圆组件20包括底座21，底座21的上端设有上料平台22，上料平台22的一端设有滚圆轮23，滚圆轮23的下端的两侧对称设有相切设置的导向轮24，导向轮24通过支撑架与底座21的上端面固定连接，导向轮24与支撑架转动连接，滚圆轮23的轴线水平设置且轴心与旋转电机25的出力轴固定连接，旋转电机25固锁在升降板261上，升降板261与固定架27上下滑动连接，固定架27固设在底座21的上端面且设在上料平台22的一侧，固定架27的上端面设有升降气缸26，升降气缸26的出力轴与升降板261固定连接。

优选地，固定架27上设有垂直于底座21的导向柱271，升降板261通过直线滑块272与导向柱271上下滑动连接，设置导向柱271和直线滑块272，保证升降板261上下移动的精度，进而可保证滚圆精度。

优选地，旋转电机25为带刹车盘的电机，刹车灵敏，定位精度高。

优选地，上料平台22上端面的两侧设有导向凸起221，两侧导向凸起221之间的垂直距离与待滚圆钢板的宽度一致，设置导向凸起221后，钢板在移动的过程中避免歪斜，保证钢板的正确前进方向和精度，进而保证滚圆后产品的圆度和水平度，提升产品的合格率。

优选地，上料平台22远离滚圆轮23一端的上端面设有压板222，压板222距离上料平台22上面的距离大于钢板的厚度，设置压板222后，钢板在进料的时候从压板222的下方进入，具有导向和定位的作用，提升上料精度。

优选地，支撑架远离滚圆轮23的一侧设有微调挡块28，微调挡块28上端面的高度大于支撑架上端面的高度，可对进入滚圆轮23部分的钢板进行定位导向，微调挡块28的位置变化可对钢板横向的位置进行调整，保证滚圆的精度。

优选地，升降气缸26的上端设有行程微调按钮262，对升降气缸26的升降行程进行细微的调整，进而调整滚圆轮23对钢板的预压力，保证滚圆精度。

优选地，底座21下端面的四角设有可调节高度的地脚螺钉211，方便调节底座21的水平度。

如图6、图7和图8所示，焊接组件30包括机架31，机架31为开口水平设置的U形，机架31上端面的下端靠近开口的一侧悬挂设有水平设置的支架32，支架32的直径与待焊接钢圈的内径相同，支架32靠近开口端的一侧设有定位板33，定位板33的上端铰接在机架31上，中部与支架32开拆卸式连接，支架32的上端对应设置有氩弧焊焊头34，氩弧焊焊头34通过转接板342固锁在焊接气缸35上，氩弧焊焊头34的上端通过连接管与氩弧焊机341连接，焊接气缸35通过丝母丝杠36机构沿支架32的轴线方向移动。

优选地，丝母丝杠36机构通过伺服电机37驱动，采用伺服电机37进行驱动，定位精度高，控制程序简单；更优选地，焊接气缸35、伺服电机37均与控制面板38电连接，控制面板38固设在机架31的上端面，设置控制面板38后可及时通过面板上的按钮对伺服电机37和焊接气缸35进行操控，使得操控更加便捷化。

优选地，焊接气缸35的上端面设有行程微调开关351，可对焊接气缸35的行程进行调节，保证氩弧焊焊头34高度对应支架32上的钢圈设置，提升焊接精度；更优选地，氩弧焊机341固设在机架31上，与机架31一体式设计，方便整体搬运；更优选地，机架31的上端设有照明灯39，照明灯39的支架32为可定位式柔性架。

优选地，氩弧焊焊头34的两侧对应设有导向板311，导向板311相对设置成倒三角形，氩弧焊焊头34的下端与导向板311的下边缘上下对应设置，设置导向板311后，可保证氩弧焊焊头34的位置更加精确，避免歪斜焊接位置错误；更优选地，导向板311下端面的两侧对称设有焊接铜条343，焊接铜条343为三角形，焊接铜条343的上端与导向板311的下端面接触设置，下端面与待焊接钢圈的上端面接触设置，焊接铜条343的设置可保证焊缝的充分融合焊接，焊接性能稳定。

如图9、图10和图11所示，翻边组件包括固定座51，固定座51的上方设有钢圈座52，钢圈座52与固定座51转动连接，钢圈座52包括上端的定位圈524和下端的定位环525，定位圈524的外圈直径与钢圈的内径相等，定位圈524的高度与成品钢圈的高度相等，定位的外径大于定位圈524的外径，定位圈524的上端对应设置有翻边模具53，翻边模具53固锁在活动座54上，活动座54设在气缸座551上且二者上下相对滑动，气缸座551固锁在移动板561上，气缸座551的上端设有翻边气缸55，翻边气缸55的出力轴与活动座54固定连接，移动板561设在固定座51的上端面且二者可沿翻边模具53的轴线方向相对移动，移动板561远离钢圈座52的一端设有移动缸，移动缸固设在固定座51的上端面且出力轴与移动板561固定连接。

优选地，钢圈座52的下端设有连接轴521，连接轴521的下端设有皮带轮522，皮带轮522由驱动马达523通过皮带机构驱动旋转，皮带结构简单常见，成本低，方便购买；更优选地，皮带轮522为二槽皮带轮522，动力传递更加稳定可靠。

优选地，翻边模具53通过长条孔固锁在活动座54上，方便调节翻边模具53相对活动座54的上下位置，弥补加工误差，提升装配效率。

优选地，固定座51的上端面靠近移动缸的一端还设有手轮57，手轮57通过丝杠机构驱动移动板561移动，手轮57机构的设置可对移动板561的位置进行手动调节，有利于设置翻边模具53的初始状态，调节完成后再由移动气缸56完成自动化翻边，产生的废品率少，合格率高。

优选地，翻边模具53包括翻边头和连接座535，连接座535固锁在活动座54上，翻边头设在连接座535远离活动座54的一端且二者通过轴承534转动连接，翻边头包括翻边凸起531、翻边圆弧532和避位段533，翻边凸起531的直径大于避位段533的直径且二者之间通过翻边圆弧532连接，翻边圆弧532与工件翻边的圆弧规格大小一致，避位段533的长度大于工件翻边后直边的长度，避免翻边后与工件干涉。

优选地，翻边凸起531与避位段533的直径差等于翻边圆弧532直径1mm，略大于翻边圆弧532，方便翻边动作完成后向上移动较小行程即可完成工件的取走，过大浪费翻边气缸55的形成，过小不容易翻边头的定位。

在实际工作过程中，工件1依次通过滚圆组件20、焊接组件30和翻边组件50，。各个组件之间需要人工将工件进行转移和二次定位，整个流水线需要一个操作工人即可完成，大大降低了人力成本，提升了工作效率。

在滚圆组件20中，工件1为滚圆焊接后再向外翻边的结构，现有的结构无法加工，钢板提前被预制成特定的长度，然后将钢板放置到压板222下方的上料平台22上，导向凸起221可起到定位作用，保证上料的精度，滚圆机在升降气缸26的驱动下完成下降动作与钢板的一端接触，滚圆机在下降的同时在旋转电机25的驱动下进行旋转，滚圆机的旋转方向与钢板的出料方向一致，在滚圆机和导向轮24的作用下，钢板被卷成圆柱形，完成滚圆动作，滚圆完成后的产品如图5所示，然后旋转电机25停止旋转，升降电机上升，人工将滚圆完成后的物料取下放置到物料箱中，然后进行下一个钢板的滚圆动作，如此反复，整个结构简单，可通过机械结构迅速完成滚圆，效率高。

在焊接组件30中，滚圆后的钢圈被放置到支架32上，然后下拉定位板33与支架32配合，避免钢圈位置移动，开启焊接气缸35，调节行程，保证氩弧焊焊头34对钢圈的缝隙对应设置，然后开启氩弧焊焊头34和氩弧焊机341，同时开启伺服电机37，焊接气缸35通过丝母丝杠36机构移动，保证氩弧焊焊头34在焊接的同时，沿着支架32进行移动，完成钢圈整个焊缝的焊接动作，整个结构简单，操作方便，采用机械结构实现了钢圈的自动焊接，取代了之前的人工焊接，效率更高，安全性也更高

在翻边组件50中，将滚圆焊接后的钢圈放置到定位圈524上，下端的定位环525对钢圈进行高度的定位，然后启动翻边气缸55，出力轴伸出，驱动活动座54下降，翻边头靠近避位段533的一侧靠近钢圈的内侧设置，然后移动气缸56动作出力轴缩回，带动翻边头向后移动，钢圈的上端完成翻边，翻边凸起531与钢圈的内侧接触设置，翻边后的钢圈与翻边圆弧532接触设置完成工件上圆弧的设置，定位圈524的上端可对翻边模具53的下极限位置进行定位，保证钢圈按照定距离进行翻边，翻边的同时，驱动麻烦通过皮带驱动钢圈座52旋转，完成钢圈的整周的旋转翻边，整个结构简单，可完成自动翻边，精度高，效率高，整个生产线，保证精度，不存在修补工艺，效率高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：包括依次设置的滚圆组件、焊接组件和翻边组件，所述翻边组件包括固定座，所述固定座的上方设有钢圈座，所述钢圈座与所述固定座转动连接，所述钢圈座包括上端的定位圈和下端的定位环，所述定位圈的外圈直径与钢圈的内径相等，所述定位圈的高度与成品钢圈的高度相等，所述定位的外径大于所述定位圈的外径，定位圈的上端对应设置有翻边模具，所述翻边模具固锁在活动座上，所述活动座设在气缸座上且二者上下相对滑动，所述气缸座固锁在移动板上，所述气缸座的上端设有翻边气缸，所述翻边气缸的出力轴与所述活动座固定连接，所述移动板设在所述固定座的上端面且二者可沿所述翻边模具的轴线方向相对移动，所述移动板远离所述钢圈座的一端设有移动缸，所述移动缸固设在所述固定座的上端面且出力轴与所述移动板固定连接；

所述滚圆组件包括底座，所述底座的上端设有上料平台，所述上料平台的一端设有滚圆轮，所述滚圆轮的下端的两侧对称设有相切设置的导向轮，所述导向轮通过支撑架与所述底座的上端面固定连接，所述导向轮与所述支撑架转动连接，所述滚圆轮的轴线水平设置且轴心与旋转电机的出力轴固定连接，所述旋转电机固锁在升降板上，所述升降板与固定架上下滑动连接，所述固定架固设在所述底座的上端面且设在所述上料平台的一侧，所述固定架的上端面设有升降气缸，所述升降气缸的出力轴与所述升降板固定连接；

所述焊接组件包括机架，所述机架为开口水平设置的U形，所述机架上端面的下端靠近开口的一侧悬挂设有水平设置的支架，所述支架的直径与待焊接钢圈的内径相同，所述支架靠近开口端的一侧设有定位板，所述定位板的上端铰接在所述机架上，中部与所述支架开拆卸式连接，所述支架的上端对应设置有氩弧焊焊头，所述氩弧焊焊头通过转接板固锁在焊接气缸上，所述氩弧焊焊头的上端通过连接管与氩弧焊机连接，所述焊接气缸通过丝母丝杠机构沿所述支架的轴线方向移动。

2.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述钢圈座的下端设有连接轴，所述连接轴的下端设有皮带轮，所述皮带轮由驱动马达通过皮带机构驱动旋转，所述皮带轮为二槽皮带轮。

3.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述翻边模具包括翻边头和连接座，所述连接座固锁在所述活动座上，所述翻边头设在所述连接座远离所述活动座的一端且二者通过轴承转动连接，所述翻边头包括翻边凸起、翻边圆弧和避位段，所述翻边凸起的直径大于所述避位段的直径且二者之间通过翻边圆弧连接，所述翻边圆弧与工件翻边的圆弧规格大小一致。

4.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述固定架上设有垂直于所述底座的导向柱，所述升降板通过直线滑块与所述导向柱上下滑动连接，所述旋转电机为带刹车盘的电机。

5.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述上料平台上端面的两侧设有导向凸起，两侧导向凸起之间的垂直距离与待滚圆钢板的宽度一致，所述上料平台远离所述滚圆轮一端的上端面设有压板，所述压板距离所述上料平台上面的距离大于钢板的厚度。

6.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述支撑架远离所述滚圆轮的一侧设有微调挡块，所述微调挡块上端面的高度大于所述支撑架上端面的高度，所述升降气缸的上端设有行程微调按钮。

7.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：所述氩弧焊焊头的两侧对应设有导向板，所述导向板相对设置成倒三角形，所述氩弧焊焊头的下端与所述导向板的下边缘上下对应设置。

8.根据权利要求1所述的衬塑不锈钢圈加工生产线，其特征在于：导向板下端面的两侧对称设有焊接铜条，所述焊接铜条为三角形，所述焊接铜条的上端与所述导向板的下端面接触设置，下端面与待焊接钢圈的上端面接触设置。