CN109366176A - 搅拌车筒体自动成型设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及筒体成型设备技术领域，具体涉及一种搅拌车筒体自动成型设备。该设备送料单元、自动卷板单元、纵缝焊接单元、转运单元和筒体翻转单元，自动卷板单元一侧设有送料单元，自动卷板单元后方设有纵缝焊接单元，纵缝焊接单元后方设置转运单元，转运单元后方设置筒体翻转单元。采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，该设备实现了搅拌车筒体制备的自动化生产，工作效率大大提高，满足工厂大批量生产要求，具有广阔的市场空间。
Description
技术领域
本发明涉及筒体成型设备技术领域，具体涉及一种搅拌车筒体自动成型设备。
背景技术
搅拌车罐体的筒体制备工艺流程如下：上料-卷板-下料-转运-焊接。在筒体制备过程中，每个工位和板材在各工位间的转运，都需要有工人辅助完成。整个制备过程耗时较长，而且占用大量的人力；为提高生产力，需要提高其自动化程度。
发明内容
本发明的发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种搅拌车筒体自动成型设备，该设备能够实现筒体制备的自动化。
本发明采用如下技术方案：
一种搅拌车筒体自动成型设备，包括送料单元、自动卷板单元、纵缝焊接单元、转运单元和筒体翻转单元，自动卷板单元一侧设有送料单元，自动卷板单元后方设有纵缝焊接单元，纵缝焊接单元后方设置转运单元，转运单元后方设置筒体翻转单元；
送料单元包括输送平台、送板机构、横向对中机构和对中滑座机构，输送平台的一端安装有送板机构，另一端分别安装有多个横向对中机构和对中滑座机构；
自动卷板单元包括卷板装置和输送装置；卷板装置与输送平台相连，卷板装置上方设置输送装置；
纵缝焊接单元包括主体框架、输送机构、合缝机构、内纵缝焊接机构和外纵缝焊接机构；输送机构设置在主体框架的前端，主体框架两侧分别设有合缝机构；主体框架中间设有内纵缝焊接机构，内纵缝焊接机构与主体框架滑动连接；主体框架后端设有外纵缝焊接机构，外纵缝焊接机构与主体框架滑动连接；
转运单元包括导轨和转运小车，主体框架底部两侧分别设有导轨，导轨上安装有转运小车，转运小车与导轨滑动连接，转运小车上设置回转机构；
筒体翻转单元包括底座、前摆臂、后摆臂和液压机，底座上设有液压机，液压机与前摆臂连接，前摆臂上安装后摆臂，前摆臂与底座铰接。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，具有如下优点：该设备包括送料单元、自动卷板单元、纵缝焊接单元、转运单元和筒体翻转单元；各部分相互配合，实现了搅拌车筒体制备的自动化生产，工作效率大大提高，满足工厂大批量生产要求，具有广阔的市场空间。
本发明的优选方案是：
输送平台上安装有数个万向球。
送料机构包括主、从动链轮和推板，主、从动链轮上安装链条，链条上安装推板，推板与板材接触端设有U形卡槽。
卷板装置一侧设置第一挡板，另一侧安装挡板，第一挡板与挡板分别采用四分之一圆弧形结构，圆弧形结构外侧设置有液压缸；第一挡板安装位置高于下辊轴的位置，挡板安装位置高于上辊轴的位置。
输送装置包括输送机座和芯轴机构，输送机座前端安装有芯轴机构，芯轴机构包括芯轴支架和支撑芯轴，芯轴支架竖直安装在输送机座上部，支撑芯轴安装在芯轴支架上。
支撑芯轴的输出轴周围设置有螺旋形的叶片板。
主体框架中部设置机架，机架一侧设置多个丝杠，丝杠的一端与机架螺纹连接，另一端与电机连接；丝杠上套装有丝杠母，丝杠母上安装有定位结构。
输送机构包括主、从链轮和限位卡块，主、从链轮上安装有链条，链条上安装有限位卡块，限位卡块底部与链条连接，限位卡块上部置于筒体的一侧。
合缝机构包括压紧结构和液压缸，压紧结构包括压紧机架、圆弧形压板和压缩弹簧，压紧机架上安装有液压缸，液压缸与压缩弹簧的一端连接，压缩弹簧的另一端与圆弧形压板外侧相连，圆弧形压板安装在筒体的外侧。
前摆臂上表面设置数个万向球。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1中送料单元结构示意图；
图3是本发明实施例1中纵缝焊接单元结构示意图；
图4是本发明实施例1中自动卷板单元结构示意图；
图5是本发明实施例1中A部局部放大示意图；
图中：送料单元1、输送平台101、横向对中机构102、送板机构103、万向球104、第一减速电机105、主动链轮106、推板108、预紧气缸109、对中滑座110、伺服电机111、横向对中底座112、对中滚轮113、对中滑座机构114；板材2；自动卷板单元3、卷板装置301、芯轴机构302、输送装置303、上辊轴304、下辊轴305、第一挡板306、第二挡板307、第一液压缸308、第二液压缸309、导槽结构311、机座312、定位装置313、齿条Ⅰ314、动力装置315、挡杆316、导杆317、芯轴支架318、支撑芯轴319、叶片板320、压紧轮321；纵缝焊接单元4、主体框架401、输送机构402、合缝机构403、内纵缝焊接机构404、外纵缝焊接机构405、转运单元406、限位卡块409、导轨Ⅰ410、支撑梁411、回转机构412、第二减速电机413、齿条Ⅱ415、压紧结构416、液压缸417、机架418、圆弧形压板419、压缩弹簧420、转运小车421、连接横梁422、第二连接横梁423、导轨Ⅱ424、焊接机座425；监测装置5；筒体翻转单元6、前摆臂601、后摆臂602、底座603、液压机604、伸缩杆605；筒体7。
具体实施方式
下面结合附图1至附图5以及实施例详细论述本发明：
实施例1
一种搅拌车筒体自动成型设备，主要由送料单元1、自动卷板单元3、纵缝焊接单元4、转运单元406和筒体翻转单元6构成，详见附图1。自动卷板单元3一侧设有送料单元1，自动卷板单元3后方设有纵缝焊接单元4，纵缝焊接单元4后方设置转运单元406，转运单元406后方设置筒体翻转单元6。
送料单元1主要由送板机构103、输送平台101、横向对中机构102和对中滑座机构114等组成；输送平台101的一端安装有送板机构103，另一端分别安装有多个横向对中机构102和对中滑座机构114；其中，横向对中机构102位于输送平台101前侧上部，对中滑座机构114位于输送平台101后侧上部。输送平台101采用框架结构，框架结构上表面安装有平面板；输送平台101整体呈扇形弯曲，以适应板材2的弯曲程度。输送平台101的平面板上安装有数个万向球104，万向球104间隔分布在输送平台101上，用于减小输送板材2时的摩擦力。
其中，送板机构103主要由第一减速电机105、主动链轮106、从动链轮107和推板108等组成，第一减速电机105安装在输送平台101的一端，输送平台101的另一端安装有从动链轮107，第一减速电机105的输出端与主动链轮106连接，主动链轮106与从动链轮107上安装有链条，链条上安装推板108，推板108与板材2接触端设有U形卡槽，用于推动板材2滑动。
横向对中机构102与对中滑座机构114分别设置在输送平台101无电机端，横向对中机构102设置在输送平台101的一侧，对中滑座机构114设置在输送平台101的另一侧；横向对中机构102主要由横向对中底座112、预紧气缸109和对中滚轮113等组成，横向对中底座112设置两个，沿输送平台10长度方向并排设置；横向对中底座112采用框架结构，框架结构的上表面安装两个预紧气缸109，预紧气缸109前端安装对中滚轮113，对中滚轮113可自由旋转，横向对中机构102用于板材2的对中和导向。对中滑座机构114主要由对中滑座110和伺服电机111等组成，对中滑座机构114设置为三个，沿输送平台101长度方向等间距设置；对中滑座110靠近板材端安装有滑轮，滑轮底部安装有丝杠母，丝杠母安装在丝杠上，丝杠的一端与伺服电机111连接；对中滑座机构114中采用滚珠丝杠的连接方式，实现滑轮位置的调节；并通过调节滑轮的位置，形成不同的曲线，以适应不同规格的板材2。
自动卷板单元3主要由卷板装置301和输送装置303等构成；卷板装置301安装在输送平台101无电机端，卷板装置301主要由上辊轴304和下辊轴305等组成，下辊轴305设置在上辊轴304下侧，两个下辊轴305和上辊轴304的轴心呈等腰三角形分布，下辊轴305与板材2等高设置，卷板装置301上设有驱动上辊轴304与下辊轴305转动的驱动装置，两个下辊轴305的转动方向相同，上辊轴305与下辊轴304转动方向相反，上辊轴304和下辊轴305共同作用将板材2卷成筒体7。
卷板装置301一侧设置第一挡板306，第一挡板306为四分之一圆弧形结构，且安装的最低部略高于下辊轴305的最高点，此处高度差为60mm~120mm，本实施例中，选择高度差为100mm；第一液压缸308安装在第一挡板306的外侧，通过第一液压缸308调控第一挡板306的支撑角度；卷板装置301另一侧安装有第二挡板307，第二挡板307为四分之一圆弧形结构，第二挡板307安装最低部略高于上辊轴304的最高点，此处高度差为40mm~65mm，本实施例中，选择高度差为55mm；第二液压缸309安装在第二挡板307的外侧，通过第二液压缸309调控第二挡板307的支撑角度；其中，第一挡板306与第二挡板307共同起辅助支撑与导向的作用，使得板材2卷制成筒体7，且筒体7位于上辊轴304的上方。
卷板装置301上方设置输送装置303，输送装置303主要由输送机座312和芯轴机构302等组成，输送机座312一端设置有减速电机，另一端安装有从动链轮，减速电机的输出轴与主动链轮连接，主动链轮与从动链轮上安装有链条；其中，链轮与链条共同构成该输送装置的传动机构，传动机构设置为两组，对称设置在输送机座312左、右两侧；左、右两侧的链条上分别安装有档杆316，输送机座312的左、右两侧分别设置有导杆317，档杆316呈Z型，档杆316的上端设有通孔，下端设置在筒体7前，并将导杆317插入档杆316的通孔内，使挡杆316可沿导杆317移动；该输送装置303通过采用链条传动，带动挡杆316沿导杆317滑动，将筒体7推动至纵焊焊接单元4中。
输送机座312前端安装有芯轴机构302，芯轴机构302主要由芯轴支架318和支撑芯轴319等组成，芯轴支架318竖直安装在输送机座312上部，支撑芯轴319安装在芯轴支架318上，并与芯轴支架318垂直设置；支撑芯轴319的输出轴周围伸出螺旋形的叶片板320，形成螺旋形的支撑芯轴319，螺旋形叶片板320的最大外径小于筒体7的最大外径，螺旋形叶片板320插入筒体7内，起到支撑筒体7以防止筒体7侧向倾倒；输送装置303两侧分别设置有导槽结构311，导槽结构311的设置能保证筒体7开口处沿导槽311滑动，对焊缝起导向作用，从而将筒体7从自动卷板单元3转运至纵焊接单元4内。
纵缝焊接单元4设置在自动卷板单元3后，纵缝焊接单元4主要由主体框架401、输送机构402、内纵缝焊接机构404、合缝机构403、外纵缝焊接机构405和转运单元406等组成；输送机构402设置在主体框架401的前端，输送机构402主要由转动轴、主链轮、从链轮、限位卡块409和电机等组成；其中，主体框架上安装有电机，电机与转动轴连接，转动轴两端分别设有主链轮，主链轮与从链轮上安装有链条，两侧链条上分别设置限位卡块409，限位卡块409底部通过螺栓与链条连接，限位卡块409的上部为圆弧形结构，以适应筒体7的弯曲直径；圆弧形结构置于筒体7的外侧面上，依靠筒体7与圆弧形结构之间的摩擦力，推动筒体7在纵焊缝单元4内移动。该限位卡块409与链条采用可拆卸连接的方式，方便限位卡块409的更换与维修。
内纵缝焊接机构404设置在主体框架401中间，主体框架401中部设置机架418，机架418的一侧沿机架418的长度方向设置三个丝杠，丝杆的一端与机架418螺纹连接，另一端与电机连接；丝杠上套装有丝杠母，丝杠母能够沿丝杠上、下移动，丝杆母上安装有定位结构313，定位结构313底部设置有压紧轮321，通过压紧轮321将焊缝定位压紧；通过电机驱动丝杠旋转，实现丝杠母沿丝杠的上、下移动，进而实现定位结构313对焊缝的定位与压紧。机架418顶部的左、右两侧分别设有导轨，导轨上安装有内纵缝焊接机构404，内纵缝焊接机构404与导轨滑动连接；机架418内侧设置齿条Ⅰ314，内纵缝焊接机构404底部设有齿轮，齿轮与齿条Ⅰ314啮合传动，齿轮与动力装置315连接，内纵缝焊接机构404上安装有焊枪；通过动力装置315驱动齿轮旋转，齿轮与齿条Ⅰ314啮合传动带动内纵缝焊接机构404在筒体7内移动，完成对筒体7内纵缝的焊接。本实施例中，定位结构313通过丝杠机构进行控制，也能将定位结构313直接与气缸或液压缸连接，由气缸或液压缸实现对定位结构313的控制。
合缝机构403分别设置在主体框架401两侧，合缝机构403采用柔性工装，以适用不同规格的筒体7；合缝机构403主要由压紧机架416、圆弧形压板419、压缩弹簧420和液压缸417等组成；主体框架401的左、右两侧分别设置有连接横梁422，连接横梁422的下部安装有压紧机架416，压紧机架416上安装有液压缸417，液压缸417的伸出端与压缩弹簧420的一端连接，压缩弹簧420的另一端与圆弧形压板419外侧面相连，圆弧形压板419安装在筒体7的外侧，用于压紧筒体7；该合缝机构403由液压缸417压紧压缩弹簧420，并通过圆弧形压板419压紧筒体7，实现焊缝的对中。
外纵缝焊接机构405主要由焊接机座425、支撑梁411、齿条Ⅱ415、齿轮、导轨Ⅱ424和焊枪等组成；主体框架401中后横梁中部铰接安装有支撑梁411，支撑梁411安装在筒体7内部，具有支撑与导向的作用；主体框架401顶部设置有第二连接横梁423，第二连接横梁423的上部设置有齿条Ⅱ415，第二连接横梁423的侧面设置有两个导轨Ⅱ424，导轨Ⅱ424平行且等长设置；导轨Ⅱ424上安装有焊接机座425，导轨Ⅱ424与焊接机座425滑动连接；焊接机座425底部安装有齿轮，上部分别安装有驱动结构与焊枪；齿轮与驱动结构连接，同时，齿轮与齿条Ⅱ415啮合传动；通过驱动结构驱动齿轮转动，齿轮与齿条Ⅱ415的啮合传动，带动外纵缝焊接机构405沿导轨Ⅱ424的滑行，完成对筒体7外焊缝的焊接。
转运单元406安装在主体框架401前端底部，完成筒体7输送工作；转运单元406主要由导轨Ⅰ410、转运小车421和动力结构等组成；其中，导轨Ⅰ410分别设置在主体框架401底部的两侧，导轨Ⅰ410安装有转运小车421，转运小车421可在导轨Ⅰ410滑动，转运小车421又与动力结构相连；通过动力结构控制转运小车421沿导轨Ⅰ410移动，并将筒体7运输至筒体翻转单元6上。转运小车421左、右两侧分别设置两个回转机构412，回转机构412对称设置，回转机构412上部分别设置有滚轮，滚轮安装在滚轴上，滚轴与第二减速电机413连接，第二减速电机413上安装有监测装置5；通过驱动第二减速电机413滚轮旋转，滚轮与筒体7接触，依靠滚轮与筒体7间的摩擦力，实现筒体7的旋转，而监测装置5记录转过的角度，确保焊缝转至正上方。
筒体翻转单元6整机设备的后端，筒体翻转单元6主要由前摆臂601、后摆臂602、底座603和液压机604等组成，后摆臂602固定安装在前摆臂601上，前摆臂601与后摆臂602之间的夹角为130度，前摆臂601与筒体7接触面上设置有数个万向球，万向球等间距排列；前摆臂601铰接在底座603上，底座603上设置液压机604，液压机604上设置有伸缩杆605，伸缩杆605一端与液压机604连接，另一端与前摆臂601连接；通过控制液压机604上的伸缩杆605，进而控制前摆臂601与后摆臂602的翻转，确保筒体7翻转至竖直状态。
实施例2
本实施例中，限位卡块409放置位置与实施例1不同；本实施例中，输送机构402主要由转动轴、主链轮、从链轮、限位卡块409和电机等组成；其中，主体框架上安装有电机，电机与转动轴连接，转动轴两端分别设有主链轮，主链轮与从链轮上安装有链条，两侧链条上分别设置限位卡块409，限位卡块409底部通过螺栓与链条连接，限位卡块409上部设置在筒体7的前端，推动筒体7在纵焊缝单元4内移动；推动完成后，限位卡块409继续随链条旋转，当下一筒体7输送至纵焊缝单元4时，限位卡块409旋转一圈至筒体7的前端。本实施例中，其它结构保持不变。
该搅拌车筒体自动成型设备的工作过程为：
1）工作时，首先将板材2放到输送平台101上，横向对中机构102使板材2对中放置；送板机构103将板材2向前输送到自动卷板单元3，卷板装置301动作，使板材2卷成筒体7。
2）输送装置303将筒体7输送至纵缝焊接单元4，合缝机构403使焊缝对中，圆弧形压板419压紧筒体7，内纵缝焊接机构404对筒体7内纵缝进行焊接。
3）当内缝焊接完成，筒体7经支撑梁411运送至转运小车421上，转运小车421上的回转机构412使筒体7旋转，确保焊缝转至正上方；外纵缝焊接机构405完成外焊缝焊接。
4）焊接完成后，转运小车406将筒体7运送至筒体翻转单元6，筒体7翻转至竖直状态；接着转运至下一工位即可。
Claims (10)
1.一种搅拌车筒体自动成型设备，包括送料单元、自动卷板单元、纵缝焊接单元、转运单元和筒体翻转单元，其特征在于：自动卷板单元一侧设有送料单元，自动卷板单元后方设有纵缝焊接单元，纵缝焊接单元后方设置转运单元，转运单元后方设置筒体翻转单元；
送料单元包括输送平台、送板机构、横向对中机构和对中滑座机构，输送平台的一端安装有送板机构，另一端分别安装有多个横向对中机构和对中滑座机构；
自动卷板单元包括卷板装置和输送装置；卷板装置与输送平台相连，卷板装置上方设置输送装置；
纵缝焊接单元包括主体框架、输送机构、合缝机构、内纵缝焊接机构和外纵缝焊接机构；输送机构设置在主体框架的前端，主体框架两侧分别设有合缝机构；主体框架中间设有内纵缝焊接机构，内纵缝焊接机构与主体框架滑动连接；主体框架后端设有外纵缝焊接机构，外纵缝焊接机构与主体框架滑动连接；
转运单元包括导轨和转运小车，主体框架底部两侧分别设有导轨，导轨上安装有转运小车，转运小车与导轨滑动连接，转运小车上设置回转机构；
筒体翻转单元包括底座、前摆臂、后摆臂和液压机，底座上设有液压机，液压机与前摆臂连接，前摆臂上安装后摆臂，前摆臂与底座铰接。
2.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：输送平台上安装有数个万向球。
3.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：送料机构包括主、从动链轮和推板，主、从动链轮上安装链条，链条上安装推板，推板与板材接触端设有U形卡槽。
4.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：卷板装置一侧设置第一挡板，另一侧设置第二挡板，第一挡板与第二挡板分别采用四分之一圆弧形结构，圆弧形结构外侧设置有液压缸；第一挡板安装位置高于下辊轴的位置，第二挡板安装位置高于上辊轴的位置。
5.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：输送装置包括输送机座和芯轴机构，输送机座前端安装有芯轴机构，芯轴机构包括芯轴支架和支撑芯轴，芯轴支架竖直安装在输送机座上部，支撑芯轴安装在芯轴支架上。
6.根据权利要求5所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：支撑芯轴的输出轴周围设置有螺旋形的叶片板。
7.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：主体框架中部设置机架，机架一侧设置多个丝杠，丝杠的一端与机架螺纹连接，另一端与电机连接；丝杠上套装有丝杠母，丝杠母上安装有定位结构。
8.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：输送机构包括主、从链轮和限位卡块，主、从链轮上安装有链条，链条上安装有限位卡块，限位卡块底部与链条连接，限位卡块上部置于筒体的一侧。
9.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：合缝机构包括压紧结构和液压缸，压紧结构包括压紧机架、圆弧形压板和压缩弹簧，压紧机架上安装有液压缸，液压缸与压缩弹簧的一端连接，压缩弹簧的另一端与圆弧形压板外侧相连，圆弧形压板安装在筒体的外侧。
10.根据权利要求1所述的搅拌车筒体自动成型设备，其特征在于：前摆臂上表面设置数个万向球。
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