CN110340608A - 一种法兰自动定位上料系统 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种法兰自动定位上料系统，所述系统包括至少一组法兰自动定位上料装置，法兰自动定位上料装置包括动力传递装置、法兰对中装置、法兰上料装置和双联离合器，动力传递装置包括电机以及动力输出轴，法兰对中装置包括第一双联齿轮、N组第二双联齿轮、N个对中齿条、N个对中板，在双联离合器的作用下动力输出轴能够驱动第一双联齿轮从而驱动N组第二双联齿轮旋转，对中齿条与对应的第二双联齿轮啮合，对中板与对中齿条的一端固定连接，法兰上料装置包括上料齿轮和与上料齿轮啮合的上料齿条，在双联离合器的作用下动力输出轴能够驱动上料齿轮旋转从而驱动上料齿条上下运动。本发明将法兰定位系统与上料系统并联在一起，结构大大简化。
Description
技术领域
本发明属于传输技术领域，具体涉及一种法兰自动定位上料系统。
背景技术
在船舶管加车间中，管子的两端一般需要焊接连接法兰。目前法兰的上料及定位等工序基本上是由人工或者半自动化设备来进行。法兰上料指的是根据不同的管径系统选择并输送相应规格的法兰，再通过机械手抓取相应规格的法兰；法兰定位指的是设备要完成法兰盘与管子的同轴定位及端部定位，以便后续自动化焊接工序的进行，现有技术中法兰盘的上料与定位是用两套传动系统实现的，复杂的定位系统采用多电机实现，因而整个法兰库系统显得复杂繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种法兰自动定位上料系统。
实现本发明目的技术解决方案为：一种法兰自动定位上料系统，所述系统包括至少一组法兰自动定位上料装置，每组法兰自动定位上料装置包括动力传递装置、法兰对中装置、法兰上料装置和双联离合器，所述动力传递装置包括电机以及与所述电机的输出端连接的动力输出轴，所述法兰对中装置包括第一双联齿轮、N组第二双联齿轮、N个对中齿条、N个对中板，在所述双联离合器的作用下所述动力输出轴能够驱动所述第一双联齿轮旋转从而所述第一双联齿轮能够驱动N组第二双联齿轮旋转，每个对中齿条与对应的第二双联齿轮啮合，每个对中板与对应的对中齿条的一端固定连接，所述法兰上料装置包括上料齿轮和与所述上料齿轮啮合的上料齿条，在所述双联离合器的作用下所述动力输出轴能够驱动上料齿轮旋转从而所述上料齿轮能够驱动上料齿条上下运动，所述双联离合器套设于法兰对中装置和法兰上料装置之间的动力输出轴的外侧，所述N≥3。
进一步地，所述双联离合器与动力输出轴之间通过键实现连接定位，所述双联离合器的一端包括第一轮齿、另一端包括第二轮齿，所述双联离合器能够沿所述动力输出轴轴向运动。
进一步地，还包括驱动拨杆，所述驱动拨杆与所述双联离合器卡接，所述驱动拨杆能够驱动所述双联离合器沿所述动力输出轴轴向运动。
进一步地，所述法兰对中装置还包括套设于所述动力输出轴外的第三轮齿和第一锥齿轮，所述第三轮齿和第一锥齿轮固定连接，所述第三轮齿能够与第一轮齿啮合，所述第一双联齿轮包括与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮和与第二锥齿轮同轴连接的第一齿轮。
进一步地，所述法兰对中装置还包括回转支承，所述回转支承包括可旋转内圈和固定外圈，所述可旋转内圈的内圈面与所述第一齿轮啮合，所述第二双联齿轮包括第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述可旋转内圈的内圈面啮合，所述第三齿轮与对应的对中齿条啮合。
进一步地，所述法兰上料装置还包括套设于所述动力输出轴外的第四轮齿，所述第四轮齿与所述上料齿轮固定连接。
进一步地，所述第三轮齿、第一锥齿轮、第四轮齿和所述上料齿轮与所述动力输出轴之间通过轴承连接或者所述第三轮齿、第一锥齿轮、第四轮齿和所述上料齿轮与所述动力输出轴之间设置有套筒，套筒与动力输出轴之间采用间隙配合，套筒与所述第三轮齿、第一锥齿轮、第四轮齿和所述上料齿轮之间采用过盈配合。
进一步地，还包括安装平台和支撑装置，所述安装平台包括自下而上依次设置的动力分配平台、支承平台和定位平台，所述支撑装置包括机架、中心轴、中心轴套筒和多个滚子，所述动力分配平台支撑于机架上，所述中心轴与动力分配平台之间设置有所述中心轴套筒，所述动力分配平台与机架之间设置有多个滚子。
进一步地，所述电机支撑于所述动力分配平台上，所述回转支承支撑于所述支承平台上，所述第二双联齿轮通过设置在第二齿轮和第三齿轮之间的第一杯套安装于定位平台上，所述对中齿条的另一端滑动支撑于定位平台上，所述第一双联齿轮通过设置在第二锥齿轮和第一齿轮之间的第二杯套安装于凸台上，所述凸台固定于动力分配平台上。
进一步地，所述动力分配平台、支承平台和定位平台之间通过圆柱调整块实现连接，所述圆柱调整块的中心设置有销孔，所述销穿过所述销孔。
本发明与现有技术相比，本发明的显著优点在于：
(1)本发明能够实现一定管径范围内的法兰的对中定位与自动上料功能，通过双联离合器即可实现两个功能的切换，系统结构简化、运行稳定可靠、工作效率大幅提高；
(2)同一时间，能够提供不同规格的法兰供船舶管加车间生产线使用，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明法兰自动定位上料系统整体结构示意图。
图2为本发明法兰自动定位上料系统部分结构示意图。
图3为与动力传递装置相连接的部分的整体结构示意图。
图4为与动力传递装置相连接的部分不包括双联离合器的内部结构示意图。
图5为双联离合器处于空档状态的结构示意图。
图6为双联离合器与法兰对中装置连接的结构示意图。
图7为双联离合器与法兰上料装置连接的结构示意图。
图8为支撑装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1-5，一种法兰自动定位上料系统，所述系统包括至3组法兰自动定位上料装置，每组法兰自动定位上料装置包括动力传递装置、法兰对中装置、法兰上料装置和双联离合器2，所述动力传递装置包括电机21以及与所述电机21的输出端连接的动力输出轴16，所述法兰对中装置包括第一双联齿轮5、3组第二双联齿轮6、3个对中齿条8、3个对中板3，3个对中齿条8和3个对中板3两两呈120°排布，在所述双联离合器2的作用下所述动力输出轴16能够驱动所述第一双联齿轮5旋转从而所述第一双联齿轮5能够驱动N组第二双联齿轮6旋转，每个对中齿条8与对应的第二双联齿轮6啮合，每个对中板3与对应的对中齿条8的一端固定连接，所述法兰上料装置包括上料齿轮25和与所述上料齿轮25啮合的上料齿条26，在所述双联离合器2的作用下所述动力输出轴16能够驱动上料齿轮25旋转从而所述上料齿轮25能够驱动上料齿条26上下运动，所述双联离合器2套设于法兰对中装置和法兰上料装置之间的动力输出轴16的外侧。
进一步地，结合图4-5，所述双联离合器2与动力输出轴16之间通过键17实现连接定位，所述双联离合器2的一端包括第一轮齿2-1、另一端包括第二轮齿2-2，还包括驱动拨杆1，所述驱动拨杆1与所述双联离合器2卡接，所述驱动拨杆1能够驱动所述双联离合器2沿所述动力输出轴16轴向运动，驱动拨杆1可与动力装置连接(图中未示出)以提供驱动所述双联离合器2的动力。
进一步地，结合图2-5，所述法兰对中装置还包括套设于所述动力输出轴16外的第三轮齿23和第一锥齿轮22，所述第三轮齿23和第一锥齿轮22固定连接，所述第三轮齿23能够与第一轮齿2-1啮合，所述第一双联齿轮5包括与所述第一锥齿轮22啮合的第二锥齿轮5-1和与第二锥齿轮5-1同轴连接的第一齿轮5-2，所述法兰对中装置还包括回转支承7，所述回转支承7包括可旋转内圈7-1和固定外圈7-2，所述可旋转内圈7-1的内圈面与所述第一齿轮5-2啮合，所述第二双联齿轮6包括第二齿轮6-1和第三齿轮6-2，所述第二齿轮6-1与所述可旋转内圈7-1的内圈面啮合，所述第三齿轮6-2与对应的对中齿条8啮合。
进一步地，结合图2-5，所述法兰上料装置还包括套设于所述动力输出轴16外的第四轮齿24，所述第四轮齿24与所述上料齿轮25固定连接。
进一步地，所述第三轮齿23、第一锥齿轮22、第四轮齿24和所述上料齿轮25与所述动力输出轴16之间通过轴承连接或者所述第三轮齿23、第一锥齿轮22、第四轮齿24和所述上料齿轮25与所述动力输出轴16之间设置有套筒，套筒与动力输出轴16之间采用间隙配合，套筒与所述第三轮齿23、第一锥齿轮22、第四轮齿24和所述上料齿轮25之间采用过盈配合，这样可以保证所述第三轮齿23、第一锥齿轮22、第四轮齿24和所述上料齿轮25设置于所述动力输出轴16外部但不会被动力输出轴16直接驱动旋转。
进一步地，结合图8，还包括安装平台和支撑装置，所述安装平台包括自下而上依次设置的动力分配平台12、支承平台11和定位平台10，所述支撑装置包括机架20、中心轴28、中心轴套筒18和多个滚子19，所述动力分配平台12支撑于机架20上，所述中心轴28与动力分配平台12之间设置有所述中心轴套筒18，所述动力分配平台12与机架20之间设置有多个滚子19。
进一步地，结合图1-2，所述电机21支撑于所述动力分配平台12上，所述回转支承7支撑于所述支承平台11上，所述第二双联齿轮6通过设置在第二齿轮6-1和第三齿轮6-2之间的第一杯套27安装于定位平台10上，所述对中齿条8的另一端滑动支撑于定位平台10上，所述第一双联齿轮5通过设置在第二锥齿轮5-1和第一齿轮5-2之间的第二杯套15安装于凸台14上，所述凸台14固定于动力分配平台12上，所述动力分配平台12、支承平台11和定位平台10之间通过圆柱调整块9实现连接，所述圆柱调整块9的中心设置有销孔，所述销13穿过所述销孔。定位平台10、支承平台11、动力分配平台12用于完成法兰库传动系统的空间布置，定位平台10上实现法兰的对中定位与释放，支承平台11安装回转支承7，动力分配平台12安装水平轴系等结构，实现动力分配。平台间用圆柱调整块9限位，平台与圆柱调整块用销13连接，能避免平台间错动。动力分配平台12与机架通过套筒18定位，机架20与动力分配平台12间放置一定数量的滚子19，可减少套筒18的磨损，延长设备的使用寿命，机架20外形如图8所示，有一定壁厚，壁厚可根据实际情况而定。定位平台10上均布三组定位执行机构，每组定位执行机构中包含三对齿轮齿条机构，实现不同管径法兰的对中定位。
下面具体介绍本发明法兰自动定位上料系统的工作方法：
结合图5，初始状态时，双联离合器2处于空档状态，其两端的第一轮齿2-1和第二轮齿2-2均不与第三轮齿23和第四轮齿24啮合，整个系统处于无动力输入状态；
结合图6，当收到定位指令时，电机21停转，驱动拨杆1驱动双联离合器2沿动力输出轴16轴向向图中向右的方向运动直至第一轮齿2-1与第三轮齿23啮合，电机21启动，动力输出轴16与双联离合器2旋转，双联离合器2驱动第三轮齿23和第一锥齿轮22旋转，第一锥齿轮22驱动与其啮合的第二锥齿轮5-1旋转，第一齿轮5-2带动与其啮合的可旋转内圈7-1旋转，可旋转内圈7-1驱动与其啮合的3个第二齿轮6-1旋转从而使得第三齿轮6-2旋转并带动3个对中齿条8沿水平方向运动并通过3个对中板3实现对法兰的对中定位；
结合图7，当收到上料指令时，电机21停转，驱动拨杆1驱动双联离合器2沿动力输出轴16轴向向图中向左的方向运动直至第二轮齿2-2与第四轮齿24啮合，电机21启动，动力输出轴16与双联离合器2旋转，双联离合器2驱动第四轮齿24和上料齿轮25旋转，上料齿轮25驱动上料齿条26沿竖直方向运动从而实现法兰的自动上料，以供机械手抓取，机械手将需要的法兰抓取至船舶管端部处对接后焊接，由于机械手的抓取角度和路径是固定的，因此经过对中定位后的法兰其叠放的都很整齐规整，经过机械手按照设定好的角度和路径抓取送至船舶管处时即已实现法兰和船舶管端部的定位，不需要每抓取一个法兰再进行与管端部的定位，大大提高了工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述系统包括至少一组法兰自动定位上料装置，每组法兰自动定位上料装置包括动力传递装置、法兰对中装置、法兰上料装置和双联离合器(2)，所述动力传递装置包括电机(21)以及与所述电机(21)的输出端连接的动力输出轴(16)，所述法兰对中装置包括第一双联齿轮(5)、N组第二双联齿轮(6)、N个对中齿条(8)、N个对中板(3)，在所述双联离合器(2)的作用下所述动力输出轴(16)能够驱动所述第一双联齿轮(5)旋转从而所述第一双联齿轮(5)能够驱动N组第二双联齿轮(6)旋转，每个对中齿条(8)与对应的第二双联齿轮(6)啮合，每个对中板(3)与对应的对中齿条(8)的一端固定连接，所述法兰上料装置包括上料齿轮(25)和与所述上料齿轮(25)啮合的上料齿条(26)，在所述双联离合器(2)的作用下所述动力输出轴(16)能够驱动上料齿轮(25)旋转从而所述上料齿轮(25)能够驱动上料齿条(26)上下运动，所述双联离合器(2)套设于法兰对中装置和法兰上料装置之间的动力输出轴(16)的外侧，所述N≥3。
2.根据权利要求1所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述双联离合器(2)与动力输出轴(16)之间通过键(17)实现连接定位，所述双联离合器(2)的一端包括第一轮齿(2-1)、另一端包括第二轮齿(2-2)，所述双联离合器(2)能够沿所述动力输出轴(16)轴向运动。
3.根据权利要求2所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，还包括驱动拨杆(1)，所述驱动拨杆(1)与所述双联离合器(2)卡接，所述驱动拨杆(1)能够驱动所述双联离合器(2)沿所述动力输出轴(16)轴向运动。
4.根据权利要求2或3所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述法兰对中装置还包括套设于所述动力输出轴(16)外的第三轮齿(23)和第一锥齿轮(22)，所述第三轮齿(23)和第一锥齿轮(22)固定连接，所述第三轮齿(23)能够与第一轮齿(2-1)啮合，所述第一双联齿轮(5)包括与所述第一锥齿轮(22)啮合的第二锥齿轮(5-1)和与第二锥齿轮(5-1)同轴连接的第一齿轮(5-2)。
5.根据权利要求4所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述法兰对中装置还包括回转支承(7)，所述回转支承(7)包括可旋转内圈(7-1)和固定外圈(7-2)，所述可旋转内圈(7-1)的内圈面与所述第一齿轮(5-2)啮合，所述第二双联齿轮(6)包括第二齿轮(6-1)和第三齿轮(6-2)，所述第二齿轮(6-1)与所述可旋转内圈(7-1)的内圈面啮合，所述第三齿轮(6-2)与对应的对中齿条(8)啮合。
6.根据权利要求5所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述法兰上料装置还包括套设于所述动力输出轴(16)外的第四轮齿(24)，所述第四轮齿(24)与所述上料齿轮(25)固定连接。
7.根据权利要求6所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述第三轮齿(23)、第一锥齿轮(22)、第四轮齿(24)和所述上料齿轮(25)与所述动力输出轴(16)之间通过轴承连接或者所述第三轮齿(23)、第一锥齿轮(22)、第四轮齿(24)和所述上料齿轮(25)与所述动力输出轴(16)之间设置有套筒，套筒与动力输出轴(16)之间采用间隙配合，套筒与所述第三轮齿(23)、第一锥齿轮(22)、第四轮齿(24)和所述上料齿轮(25)之间采用过盈配合。
8.根据权利要求7所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，还包括安装平台和支撑装置，所述安装平台包括自下而上依次设置的动力分配平台(12)、支承平台(11)和定位平台(10)，所述支撑装置包括机架(20)、中心轴(28)、中心轴套筒(18)和多个滚子(19)，所述动力分配平台(12)支撑于机架(20)上，所述中心轴(28)与动力分配平台(12)之间设置有所述中心轴套筒(18)，所述动力分配平台(12)与机架(20)之间设置有多个滚子(19)。
9.根据权利要求8所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述电机(21)支撑于所述动力分配平台(12)上，所述回转支承(7)支撑于所述支承平台(11)上，所述第二双联齿轮(6)通过设置在第二齿轮(6-1)和第三齿轮(6-2)之间的第一杯套(27)安装于定位平台(10)上，所述对中齿条(8)的另一端滑动支撑于定位平台(10)上，所述第一双联齿轮(5)通过设置在第二锥齿轮(5-1)和第一齿轮(5-2)之间的第二杯套(15)安装于凸台(14)上，所述凸台(14)固定于动力分配平台(12)上。
10.根据权利要求9所述的法兰自动定位上料系统，其特征在于，所述动力分配平台(12)、支承平台(11)和定位平台(10)之间通过圆柱调整块(9)实现连接，所述圆柱调整块(9)的中心设置有销孔，所述销(13)穿过所述销孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 222061 No.18, Shenghu Road, Lianyungang City, Jiangsu Province Applicant after: The 716th Research Institute of China Shipbuilding Corp. Applicant after: JIANGSU JARI TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Address before: 222061 No.18, Shenghu Road, Lianyungang City, Jiangsu Province Applicant before: 716TH RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp. Applicant before: JIANGSU JARI TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant |