CN110211744B - 一种超导线材穿管法组装设备 - Google Patents

一种超导线材穿管法组装设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超导线材穿管法组装设备，包括机架和控制系统，机架上依次设置有组装机构、六方棒束夹持机构、铜管夹持机构以及铜管顶头，所述组装机构和六方棒束夹持机构通过其底部的滑块与机架上的导轨滑动配合，所述组装机构包括固定于滑块上的底座、设于底座上并可由控制系统控制进行往复高速运动的气锤。气锤用压缩空气作为动力，可实现锤头往复高速移动，并在锤头高速伸出的过程中撞击六方棒束端面，将六方棒束撞入铜管内。本发明相比于现有超导线材穿管法组装工序中的人工手动组装，实现了超导线材穿管法组装工序的设备半自动组装，大大提高了超导线材穿管法的组装效率，适合工业化生产。

Description

一种超导线材穿管法组装设备
技术领域
本发明属于超导材料生产领域，具体涉及一种超导线材穿管法组装设备。
背景技术
随着新能源技术的发展和医疗卫生事业的进步，超导材料的应用越来越广泛，迫切需要超导材料产业化的快速发展。目前中国超导材料产业化刚刚起步，在超导线材应用穿管法的生产过程中还缺乏快速有效的组装设备。
穿管法是目前超导材料生产过程中一套比较先进的方法，被各国广泛采用。该方法具有生产效率高、材料利用率大、加工工序简单、成本低等优点。穿管法整个生产过程中最重要的工序之一是组装工序。该工序目前还依赖于人工手动组装，其存在效率低、劳动强度大、人工消耗多等缺点。本发明所涉及的一种超导线材穿管法组装设备可以完美的解决以上问题，大大提高了超导线材穿管法组装效率，增进了中国超导材料产业化进程。
发明内容
本发明的目的是提供一种超导线材穿管法组装设备，该设备解决了现有穿管法组装工序只能人工手动组装的问题。
本发明的一种超导线材穿管法组装设备，包括机架和控制系统，机架上依次设置有组装机构、多个六方棒束夹持机构、多个铜管夹持机构以及铜管顶头，所述组装机构和六方棒束夹持机构通过其底部的滑块与机架上的导轨滑动配合，所述组装机构包括固定于滑块上的底座、设于底座上并可由控制系统控制进行往复高速运动的气锤。气锤用压缩空气作为动力，通过锤头的往复高速移动，在锤头高速伸出的过程中撞击六方棒束端面，将六方棒束撞入铜管内。随着六方棒束逐渐被撞入到铜管内，六方棒束夹持机构依次滑动到铜管端面附近，依次松开对六方棒束的夹持，并沿导轨滑动到铜管下面，从而保证六方棒束被逐渐撞入到铜管内，直至最终全部撞入到铜管内。本发明相比于现有超导线材穿管法组装工序中的人工手动组装，实现了超导线材穿管法组装工序的设备半自动组装，大大提高了超导线材穿管法的组装效率。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述六方棒束夹持机构包括其底部的滑块、设于滑块上的六方棒束底座、设于六方棒束底座上的快速夹具、设于六方棒束底座和快速夹具上的可适用于各种尺寸的六方棒束的多个对应尺寸的六方棒束工装，所述六方棒束工装包括设于快速夹具上的六方棒束上压块、设于六方棒束底座上的六方棒束下压块。更换不同规格的六方棒束上压块和六方棒束下压块，可适用于不同规格的六方棒束。通过快速夹具的夹紧和松弛可以实现对六方棒束的夹紧和松弛。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述铜管夹持机构与铜管顶头配合连接，并固定于机架上。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述铜管夹持机构包括固定于机架上的铜管底座、设于铜管底座上的快速夹具、设于铜管底座和快速夹具上的可适用于各种尺寸的铜管的多个对应尺寸的铜管工装，所述铜管工装包括设于快速夹具上的铜管上压块、设于铜管底座上的铜管下压块。更换不同规格的铜管上压块和铜管下压块，可适用于不同规格的铜管。通过快速夹具的夹紧和松弛可以实现对铜管的夹紧和松弛。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述六方棒束工装和铜管工装分别与六方棒束夹持机构和铜管夹持机构可拆卸连接，可以方便地拆卸或更换对应的工装。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述气锤包括固定连接在底座上的壳体、与壳体配合连接的后盖以及壳体内设的活塞，活塞与设于壳体外的锤头连接，且活塞与靠近锤头一侧的壳体之间设有弹簧，壳体与后盖之间设有强磁力磁铁。初始时，活塞吸附于强磁力磁铁上并堵住强磁力磁铁中心的通气孔，控制系统开始从后盖中心的充气孔给气锤充气，此时由于强磁力磁铁吸附活塞堵住了强磁力磁铁中间的通气孔，所以后盖和强磁力磁铁之间的保压腔开始保压，当压力大于强磁力磁铁对活塞的吸引力时，活塞被高压力的压缩空气瞬间弹开，使得活塞带动锤头高速伸出撞击六方棒束。此时弹簧被活塞压缩，并且控制系统停止给气锤充气，从而弹簧将运行到靠近锤头一侧壳体的活塞弹回至强磁力磁铁一侧，开始下一个往复运动。
进一步，本发明的超导线材穿管法组装设备，所述控制系统包括两位三通电磁阀、带自复位时间继电器、带自锁按钮和指示灯。带自锁按钮连接带自复位时间继电器，用于控制系统的启停。带自复位时间继电器连接两位三通电磁阀，用于控制气锤的充气和断气。指示灯和带自复位时间继电器并联，用于系统启停的指示。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的一种超导线材穿管法组装设备，通过锤头的往复高速移动，将六方棒束撞入铜管内，完成组装工序。取代了依赖于人工手动组装的现状，克服了其效率低下、劳动强度大、人工消耗多等缺点，实现了超导线材穿管法组装工序的设备半自动组装，大大提高了超导线材穿管法组装效率，增进了中国超导材料产业化进程。
附图说明
图1是本发明一种超导线材穿管法组装设备的结构示意图；
图2是本发明中控制系统的组成示意图；
图3是本发明中气锤的抛面结构示意图；
图4是本发明中六方棒束夹持机构结构示意图；
图5是本发明中铜管夹持机构结构示意图；
图中，1.机架，2.控制系统，3.组装机构，4.气锤，5.底座，6.六方棒束，7.六方棒束夹持机构，8.铜管，9.铜管夹持机构，10.铜管顶头，11.铜管工装，12.导轨，13.滑块，14.六方棒束工装，15.指示灯，16.两位三通电磁阀，17.带自复位时间继电器，18.带自锁按钮，19.后盖，20.强磁力磁铁，21.壳体，22.活塞，23.弹簧，24.锤头，25.快速夹具，26.六方棒束上压块，27.六方棒束下压块，28.六方棒束底座，29.铜管上压块，30.铜管下压块，31.铜管底座。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1：如图1-5所示，本发明的一种超导线材穿管法组装设备，包括机架1和控制系统2，机架1上依次设置有组装机构3、六方棒束夹持机构7、铜管夹持机构9以及铜管顶头10，所述铜管夹持机构9与铜管顶头10配合连接，并固定于机架1上。其中六方棒束夹持机构7包括其底部的滑块13、设于滑块13上的六方棒束底座28、设于六方棒束底座28上的快速夹具25、设于六方棒束底座28和快速夹具25上的可适用于各种尺寸的六方棒束6的多个对应尺寸的六方棒束工装14。所述铜管夹持机构9包括固定于机架1上的铜管底座31、设于铜管底座31上的快速夹具25、设于铜管底座31和快速夹具25上的可适用于各种尺寸的铜管8的多个对应尺寸的铜管工装11。在本实施例1中，六方棒束工装14和铜管工装11分别设有三个，六方棒束工装14包括设于快速夹具25上的六方棒束上压块26、设于六方棒束底座28上的六方棒束下压块27。更换不同规格的六方棒束上压块26和六方棒束下压块27，可适用于不同规格的六方棒束6。所述铜管工装11包括设于快速夹具25上的铜管上压块29、设于铜管底座31上的铜管下压块30。更换不同规格的铜管上压块29和铜管下压块30，可适用于不同规格的铜管8。在使用过程中，六方棒束上压块26和铜管上压块29可以沿着垂直于机架1平面的方向上下移动，从而调节其与配合六方棒束下压块27以及铜管下压块30之间的距离，实现快速夹具25的夹紧和松弛，进而实现对六方棒束6以及铜管8的夹紧和松弛。所述组装机构3和六方棒束夹持机构7通过其底部的滑块13与机架1上的导轨12滑动配合，在本实施例1中，所述组装机构3包括固定于滑块13上的底座5、设于底座5上并可由控制系统2控制进行往复高速运动的气锤4。在本实施例1中，所述气锤4包括固定连接在底座5上的壳体21、与壳体21配合连接的后盖19以及壳体21内设的活塞22，活塞22与设于壳体21外的锤头24连接，且活塞22与靠近锤头24一侧的壳体21之间设有弹簧23，壳体21与后盖19之间设有强磁力磁铁20。所述控制系统2包括两位三通电磁阀16、带自复位时间继电器17、带自锁按钮18和指示灯15。带自锁按钮18连接带自复位时间继电器17，用于控制系统的启停。带自复位时间继电器17连接两位三通电磁阀16，用于控制气锤4的充气和断气。指示灯15和带自复位时间继电器17并联，用于系统启停的指示。
在使用过程中，根据铜管8和六方棒束6的尺寸选择合适的铜管工装11和六方棒束工装14，分别装入铜管夹持机构9和六方棒束夹持机构7。然后将铜管8和六方棒束6分别装入铜管夹持机构9和六方棒束夹持机构7，装铜管8时，确保其一个端面紧贴于铜管顶头10。推动组装机构3于六方棒束6端面100mm远处，启动带自锁按钮18，锤头24开始往复高速移动，将六方棒束6逐渐撞入到铜管8内。随着六方棒束的移动，持续推动组装机构3跟随六方棒束6移动，直到六方棒束6全部装入到铜管8内为止。关闭带自锁按钮18，退回组装机构3和六方棒束夹持机构7到原始位置。取出组装好的物料，完成组装工序，等待下一个物料的组装。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于所述六方棒束工装14和铜管工装11分别与六方棒束夹持机构7和铜管夹持机构9可拆卸连接。

Claims (5)

1.一种超导线材穿管法组装设备，其特征在于：包括机架(1)和控制系统(2)，机架(1)上依次设置有组装机构(3)、六方棒束夹持机构(7)、铜管夹持机构(9)以及铜管顶头(10)，所述组装机构(3)和六方棒束夹持机构(7)通过其底部的滑块(13)与机架(1)上的导轨(12)滑动配合，所述组装机构(3)包括固定于滑块(13)上的底座(5)、设于底座(5)上并可由控制系统(2)控制进行往复高速运动的气锤(4)；所述六方棒束夹持机构(7)包括其底部的滑块(13)、设于滑块(13)上的六方棒束底座(28)、设于六方棒束底座(28)上的快速夹具(25)、设于六方棒束底座(28)和快速夹具(25)上的可适用于各种尺寸的六方棒束(6)的多个对应尺寸的六方棒束工装(14)，所述六方棒束工装(14)包括设于快速夹具(25)上的六方棒束上压块(26)、设于六方棒束底座(28)上的六方棒束下压块(27)；所述气锤(4)包括固定连接在底座(5)上的壳体(21)、与壳体(21)配合连接的后盖(19)以及壳体(21)内设的活塞(22)，活塞(22)与设于壳体(21)外的锤头(24)连接，且活塞(22)与靠近锤头(24)一侧的壳体(21)之间设有弹簧(23)，壳体(21)与后盖(19)之间设有强磁力磁铁(20)。
2.根据权利要求1所述的超导线材穿管法组装设备，其特征在于：所述铜管夹持机构(9)与铜管顶头(10)配合连接，并固定于机架(1)上。
3.根据权利要求1所述的超导线材穿管法组装设备，其特征在于，所述铜管夹持机构(9)包括固定于机架(1)上的铜管底座(31)、设于铜管底座(31)上的快速夹具(25)、设于铜管底座(31)和快速夹具(25)上的可适用于各种尺寸的铜管(8)的多个对应尺寸的铜管工装(11)，所述铜管工装(11)包括设于快速夹具(25)上的铜管上压块(29)、设于铜管底座(31)上的铜管下压块(30)。
4.根据权利要求1所述的超导线材穿管法组装设备，其特征在于：所述六方棒束工装(14)和铜管工装(11)分别与六方棒束夹持机构(7)和铜管夹持机构(9)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的超导线材穿管法组装设备，其特征在于：所述控制系统(2)包括两位三通电磁阀(16)、带自复位时间继电器(17)、带自锁按钮(18)和指示灯(15)，带自锁按钮(18)连接带自复位时间继电器(17)，用于控制系统的启停，带自复位时间继电器(17)连接两位三通电磁阀(16)，用于控制气锤(4)的充气和断气，指示灯(15)和带自复位时间继电器(17)并联，用于系统启停的指示。
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