CN110774008B - 一种晶体生长炉机架的自动化生产线 - Google Patents

一种晶体生长炉机架的自动化生产线 Download PDF

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    • B23P23/00Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
    • B23P23/06Metal-working plant comprising a number of associated machines or apparatus

Abstract

本发明公开了一种晶体生长炉机架的自动化生产线,包括切割机,用于将方形钢管切割为多个短管;其包括切割台、设于该切割台上的用于驱动所述钢管连续送料的送料装置、与送料装置相配合以在钻孔时对钢管进行限位的定位装置;打孔机,用于对切割后的短管进行定位打孔;板材切割机,用于将钢板切割为多块小板;去毛刺机,用于对切割出的小板进行去毛刺操作;焊接机,用于将上述的短管、小板焊接形成机架;抛丸机,用于对焊接完成后的机架进行抛丸处理。本发明中送料装置对钢管的送料方式为连续送料,整个过程连贯,无需停顿和等待的时间,工作效率高;且设置了整平件和整平框件,保证多块钢板进行完全整平,去毛刺效果良好。

Description

一种晶体生长炉机架的自动化生产线
技术领域
本发明属于机架自动化加工技术领域,尤其是涉及一种晶体生长炉机架的自动化生产线。
背景技术
晶体生长炉的体积巨大,对其进行支撑的机架规格也极大。传统的加工方式中,机架通常由切割得到的方形钢管、钢板经过相互焊接后形成。传统的加工方式中,钢管切割通常采用切割机进行,通过夹具来回移动对钢管夹持后向前输送钢管,但该种方式下,需要预留夹具往复移动的时间,效率低下。其次,钢板在切割完成后通常需要打磨以去除毛刺,为了提高加工效率,通常会将多块钢板一起处理,但多块钢管通常难以完全对准,且端面难以实现完全与打磨轮平齐,影响去毛刺效果。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种加工效率高、去毛刺效果良好的晶体生长炉机架的自动化生产线。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种晶体生长炉机架的自动化生产线,包括
切割机,用于将方形钢管切割为多个短管;其包括切割台、设于该切割台上的用于驱动所述钢管连续送料的送料装置、与送料装置相配合以在钻孔时对钢管进行限位的定位装置、可相对切割台进行伸缩动作的防倾倒支撑架及用于对钢管切割处进行降温的喷水件及用于对废水和废屑进行收集清理的处理装置;
打孔机,用于对切割后的短管进行定位打孔;
板材切割机,用于将钢板切割为多块小板;
去毛刺机,用于对切割出的小板进行去毛刺操作;其包括底座、可左右移动的设于底座上的板材定位装置、可前后动作的设于底座上的打磨装置、设于底座上的驱动电机、与电机相连的丝杆及设于板材定位装置上与丝杆相配合的螺纹孔;所述板材定位装置包括移动台、整平件、用于调整该整平件的长边与移动台的侧边垂直的调平结构、与整平件相配合对板材进行整平的整平框件及设有整平框件上的压料件;
焊接机,用于将上述的短管、小板焊接形成机架;
抛丸机,用于对焊接完成后的机架进行抛丸处理。
本发明中送料装置对钢管的送料方式为连续送料,整个过程连贯,无需停顿和等待的时间,工作效率高;再者,设置了防倾倒支架,并配合定位装置在切割时对钢管进行定位,有效保障了钢管切割时的稳定性,提升切割效果;其次,移动台上设置了整平件,且通过调平结构的设置使得整平件能够以完全垂直移动台侧边的状态被安装至移动台上,进而后期钢板在进行去毛刺操作时,只需要将钢板顶紧在整平件上,即可实现多个钢板的单边平整;再者,还设置有整平框件,整平框件能够配合整平件将钢板全部围住,进而对多块钢板进行完全整平,保证每块钢板的表面上的毛刺均能够被良好去除。
上述的短管具有两个规格,其中一个规格为50-80cm,另一个规格为1.5-2.5m;上述的小板具有两种规格,其中一种规格为长方形,另一种规格为正方形。
所述送料装置包括设于切割台上的凹腔、可上下动作的设于该凹腔内的支架、与支架相连的液压缸、设于支架上的第一送料辊、与该第一送料辊相连电机、由支架侧部向外延伸形成的延伸台、固设于延伸台上的两立板、可转动的穿设于两立板上的第二送料辊、固设于凹腔底部上的多个导向柱及设于所述支架上供导向柱穿过的导向开口、可往复动作的设于切割台侧部位置上可控制所述液压缸动作的启停部件;所述第一送料辊和第二送料辊外表面上分别设有橡胶层;通过两个送料辊对钢管进行输送,输送稳定且传送速度快;且送料辊能够在支架的带动下进行上下移动,从而在对钢管进行切割时,送料辊能够下移使得钢管直接与切割台进行接触,使得切割时钢管更为稳定;而输送时,送料管将带动钢管轻微上移,减小钢管与切割台之间的摩擦力,提升输送速度;橡胶层的设置增大了送料辊与钢管之间的摩擦力,避免了两者出现打滑的情况。
所述启停部件包括设于切割台侧部位置上的缺口槽、设于缺口槽内的液压杆、与该液压杆相连的移动板、设于移动板上的顶板,该顶板上设有压力感应器,该压力感应器与所述液压缸电连;所述顶板连接有作用于该顶板上的移动部件和浮动部件;当钢管被向前输送至端部顶紧在顶板上后,钢管继续向前移动的状态下,压力感应器受到的压力将超过设定值,进而即可控制液压缸带动送料管下移,进而使得钢管不再向前输送;该种方式下,送料辊即使一直处于转动状态也不会影响切割操作,从而电机可需要频繁的停机和启动,使用寿命长。
所述移动部件包括垂直固设于移动板上的安装座、固设于安装座上的移动驱动件、与该移动驱动件相连的活动件、设于活动件端部上的安装板,所述移动板上设有供活动件穿过的开口槽;所述浮动部件包括固连于安装板上的套筒、固设于顶板上的插柱及弹簧,所述插柱部分穿入至该套筒内,该弹簧的一圈与插柱固连,另一端与套筒固连;所述切割台侧部上对应于缺口槽上方位置上设有一滚筒,该滚筒的上表面与切割台上表面平齐,侧面突出于切割台侧部;弹簧的存在使得顶板在钢管抵触至其上并继续向前输送的状态下具有一定的缓冲能力,可避免压力传感器被硬性撞击而损坏;再者,活动件可相对安装座向后移动一端距离,当钢管的切割完成后,活动件的后移可与钢管的向前送料同步进行,待活动件移动一段距离后,切割完成后的钢管即可从切割台上掉落;之后活动板重新回移,该过程中钢管持续向前输送,整个过程并未产生过多的耗时,且将排料与钢管的送料进行结合,进一步提升了工作效率。
所述定位装置包括固设于切割台其中一侧上的第一定位板、可左右移动的设于该第一定位板对面的第二定位板、设于第二定位板下部的滑块、设于切割台上供滑块滑动的滑槽、设于所述凹腔内的液压箱、可上下动作的设于该液压箱内的压板、设于压板上的抵触凸部、设于支架侧部并延伸至该抵触凸部上方的挤压部、通过管道与所述液压箱相连通的过渡箱及与该过渡箱相连的两伸缩杆,该伸缩杆一端与液压箱相连通,另一端与第二定位板固连;所述压板的侧壁与液压箱内壁密封配合;当所述支架向下移动时,挤压部向下挤压抵触凸部,带动压板向下移动,挤压液压箱内的液压油,驱动液压油向过渡箱输送并驱动伸缩杆向外伸出,带动第二定位板向第一定位板移动;该种方式下,采用支架的下移带动第一定位板移动对钢管进行夹紧,而支架向上移动时,带动第一定位板向外移动,松开对钢管的夹紧;进而了减小动力源的投入,实现节能环保,且不易损坏,避免出现送料辊与钢管接触但定位板因动力件故障而无法移动的情况,降低设备故障率。
所述防倾倒支撑架包括与所述切割台相连的伸缩架、设于伸缩架底部上的滚轮、设于伸缩架端部位置上的支撑辊及设于伸缩架上的限位板,该支撑辊的上表面高度与切割台的上表面平齐;所述限位板上设有供第二送料辊两端穿过的横向滑槽和供第二送料辊两端进行上下滑动的多个纵向滑槽,多个纵向滑槽的上端均与横向滑槽相连通;伸缩架的伸缩使其能够对不同长度的钢管均进行有效支撑,适用范围广;再者在无需使用伸缩架时,可将其收缩至最小的状态,减小空间占用;通过横向滑槽和纵向滑槽的设置,使得限位板能够对第二送料辊进行支撑,保证第二送料辊在输送钢管时不会出现晃动,降低送料时的噪音。
所述出料装置包括设于切割台上的切割腔、设于切割腔底部上的落料槽、设于落料槽下方的导料件、设于导料件上的轨道、可沿轨道移动的推料件、设于切割腔侧部的收集腔及可拆装的设于收集腔内的过滤板;所述收集腔内壁上设有对过滤板进行支撑的一圈凸缘,该凸缘的上表面为向下倾斜设置;所述推料件包括架体、可上下翻转的设于该架体上的推板及设于推板的端部上的切槽,该切槽的上表面为由下至上倾斜的斜面;推料件可沿导料件移动将金属碎屑推落至收集腔内,避免金属碎屑在导料件的端部处堆积;再者,凸缘向下倾斜,可避免金属碎屑堆积在凸缘上;切槽上斜面的设置,使得推板在推料时,斜面能够对回冲的水和碎屑产生一个导向的作用,使得回冲的水不会回冲至推板上,使得推板更好的推出碎屑,清理效果更为良好。
所述整平件具有L型的金属板和设于金属板两端上的三角形加固板,所述调平结构包括沿移动台宽度方向间隔均匀分布的多个条形滑槽、形成于相邻两滑槽之间的安装部、设于整平件下部可插入至条形滑槽内的两定位块、穿设于整平件上的螺钉及设于安装部上的多个螺孔;所述整平框件包括通过螺栓可拆卸连接的第一框体和第二框体、设于第一框体上的嵌槽、设于第二框体上可插入至嵌槽内的嵌部,该第一、第二框体分别为L型结构设置,所述整平件上设有供第一框体侧边插入的多个定位槽;所述压料件包括固连于第一框体侧部的顶升件、与顶升件相连的连接板、设于连接板上的气缸及与气缸相连的压料板;该种结构下,在安装整平件时,只需要将两定位块分别插入至滑槽后,即可通过滑槽对整平件进行位置定位,保证整平件的长边完全垂直打磨轮的侧面,保障打磨效果,且定位简单,结构简单,易于加工;第一、第二框体可相互拆卸,进而在对钢板进行整平后,第二框体能够由第一框体上拆卸下来,使得钢管的端部完全暴露出现,且伸出于移动台的侧壁,保证打磨轮能够对钢板的平板进行完整打磨,去毛刺效果良好。
本发明中送料装置对钢管的送料方式为连续送料,整个过程连贯,无需停顿和等待的时间,工作效率高;且设置了整平件和整平框件,整平框件能够配合整平件将钢板全部围住,进而对多块钢板进行完全整平,保证每块钢板的表面上的毛刺均能够被良好去除。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中切割机的结构示意图。
图3为图2中B处的放大图。
图4为本发明中浮动部件的剖视图。
图5为本发明的侧视图。
图6为图5中C-C线的剖视图。
图7为图6中的局部放大图。
图8为图5中D-D线的剖视图。
图9为图8中C处的放大图。
图10为图8中D处的放大图。
图11为本发明中去毛刺机的结构示意图一。
图12为图11中的局部放大图。
图13为本发明中去毛刺机的结构示意图二。
图14为图13中的局部放大图。
图15为图2中A处的放大图。
具体实施方式
如图1-15所示,一种晶体生长炉机架的自动化生产线,包括用于将方形钢管切割为多个短管的切割机、用于对切割后的短管进行定位打孔的打孔机、用于将钢板切割为多块小板的板材切割机、用于对切割出的小板进行去毛刺操作的去毛刺机、用于将上述的短管、小板焊接形成机架的焊接机、用于对焊接完成后的机架进行抛丸处理的抛丸机;其中,上述的短管具有两个规格,其中一个规格为50-80cm,另一个规格为1.5-2.5m;上述的小板具有两种规格,其中一种规格为长方形,另一种规格为正方形;其中打孔机、板材切割机、焊接机、抛丸机均为现有技术,为直接在市面上采购得到的设备,不再赘述;具体的加工过程为,通过切割机将方形钢管切割为多个短管,再通过板材切割机将钢板切割为多块小板,之后通过打孔机对短管进行打孔,再通过去毛刺机将小板表面上的毛刺进行去除,之后通过焊接机将上述步骤中加工后的短管和小板相互后形成机架,最后将焊接完成后的机架进行通过抛丸机进行抛丸处理。
具体的,所述切割机包括切割台1、设于该切割台上的用于驱动所述钢管连续送料的送料装置、与送料装置相配合以在钻孔时对钢管进行限位的定位装置、可相对切割台进行伸缩动作的防倾倒支撑架及用于对钢管切割处进行降温的喷水件及用于对废水和废屑进行收集清理的处理装置。
具体的,所述送料装置包括设于切割台上的凹腔21、可上下动作的设于该凹腔内的支架22、与支架相连的液压缸23、设于支架上的第一送料辊24、与该第一送料辊相连电机25、由支架侧部向外延伸形成的延伸台、固设于延伸台上的两立板27、可转动的穿设于两立板上的第二送料辊28、固设于凹腔底部上的多个导向柱29及设于所述支架上供导向柱穿过的导向开口、可往复动作的设于切割台侧部位置上可控制所述液压缸动作的启停部件;所述第一送料辊24和第二送料辊28外表面上分别设有橡胶层;其中,第一、第二送料辊均为金属辊,所述橡胶层通过粘接固连在第一、第二送料辊外表面上。
所述启停部件包括设于切割台侧部位置上的缺口槽91、设于缺口槽内的液压杆92、与该液压杆相连的移动板93、设于移动板上的顶板94,该顶板上设有压力感应器,该压力感应器与所述液压缸电连;所述顶板94连接有作用于该顶板上的移动部件和浮动部件;具体的,切割台上还设有PLC控制器,所述的压力感应器和液压缸均与PLC控制器电连。
进一步的,所述移动部件包括垂直固设于移动板上的安装座95、固设于安装座上的移动驱动件96、与该移动驱动件相连的活动件97、设于活动件端部上的安装板98,所述移动板上设有供活动件穿过的开口槽;所述浮动部件包括固连于安装板上的套筒99、固设于顶板上的插柱910及弹簧911,所述插柱部分穿入至该套筒内,该弹簧的一圈与插柱固连,另一端与套筒固连;所述切割台1侧部上对应于缺口槽上方位置上设有一滚筒11,该滚筒的上表面与切割台上表面平齐,侧面突出于切割台侧部;上述提及的移动驱动件96为市面上采购得到的液压杆,该活动件为金属板。
所述定位装置包括固设于切割台其中一侧上的第一定位板31、可左右移动的设于该第一定位板对面的第二定位板32、设于第二定位板下部的滑块33、设于切割台上供滑块滑动的滑槽34、设于所述凹腔内的液压箱35、可上下动作的设于该液压箱内的压板36、设于压板上的抵触凸部37、设于支架侧部并延伸至该抵触凸部上方的挤压部38、通过管道与所述液压箱相连通的过渡箱39及与该过渡箱相连的两伸缩杆310,该伸缩杆一端与液压箱相连通,另一端与第二定位板固连;所述压板36的侧壁与液压箱内壁密封配合;液压箱内填充液压油,伸缩杆优选为相互套接且相互密封配合的两金属杆;当所述支架向下移动时,挤压部向下挤压抵触凸部,带动压板向下移动,挤压液压箱内的液压油,驱动液压油向过渡箱输送并驱动伸缩杆向外伸出,带动第二定位板向第一定位板移动,从而第一、第二定位板将对钢管进行夹紧。
所述防倾倒支撑架包括与所述切割台相连的伸缩架41、设于伸缩架底部上的滚轮42、设于伸缩架端部位置上的支撑辊43、设于伸缩架上的限位板45,该支撑辊为金属滚筒,其上表面高度与切割台的上表面平齐;所述限位板45上设有供第二送料辊两端穿过的横向滑槽和供第二送料辊两端进行上下滑动的多个纵向滑槽452,多个纵向滑槽452的上端均与横向滑槽451相连通;上述提及的伸缩架结构与电动伸缩门相类似,结构不再赘述。
所述出料装置包括设于切割台上的切割腔51、设于切割腔底部上的落料槽52、设于落料槽下方的导料件53、设于导料件上的轨道54、可沿轨道移动的推料件56、设于切割腔侧部的收集腔57及可拆装的设于收集腔内的过滤板58;所述收集腔57内壁上设有对过滤板进行支撑的一圈凸缘571,该凸缘的上表面为向下倾斜设置;所述导向件为上部开口的金属斗,所述过滤板为不锈钢制成,其上间隔均匀的分布有多个筛孔,以将金属碎屑过滤在过滤板上;作为优选,所述推料件56包括金属制成的架体561、可上下翻转的设于该架体上的金属制成的推板562及设于推板的端部上的切槽563,且该切槽的上表面为由下至上倾斜的斜面。
上述的去毛刺机包括底座61、可左右移动的设于底座上的板材定位装置、可前后动作的设于底座上的打磨装置、设于底座上的驱动电机62、与电机相连的丝杆63及设于板材定位装置上与丝杆相配合的螺纹孔,进而当电机驱动丝杆转动时,即可驱动移动台沿丝杆的长度方向进行移动;具体的,所述板材定位装置包括移动台71、整平件72、用于调整该整平件的长边与移动台的侧边垂直的调平结构、与整平件相配合对板材进行整平的整平框件73及设有整平框件上的压料件74。
进一步的,所述整平件72具有L型的金属板721和设于金属板两端上的三角形加固板722,所述调平结构包括沿移动台宽度方向间隔均匀分布的多个条形滑槽81、形成于相邻两滑槽之间的安装部82、设于整平件下部可插入至条形滑槽内的两定位块83、穿设于整平件上的螺钉84及设于安装部上的多个螺孔85所述的两定位块83之间具有间距,且两定位块83为整平件下部直接向下延伸形成;所述整平框件73包括通过螺栓可拆卸连接的第一框体731和第二框体732、设于第一框体上的嵌槽733、设于第二框体上可插入至嵌槽内的嵌部734,该第一、第二框体分别为L型结构设置,所述整平件72上设有供第一框体侧边插入的多个定位槽723。
所述压料件74包括固连于第一框体侧部的顶升件741、与顶升件相连的连接板742、设于连接板上的气缸及与气缸相连的压料板743;上述提及的顶升件为市面上采购得到的液压缸,优选的,该压料板为金属制成,下表面上粘接有橡胶垫。

Claims (5)

1.一种晶体生长炉机架的自动化生产线,其特征在于:包括
切割机,用于将方形钢管切割为多个短管;其包括切割台(1)、设于该切割台上的用于驱动所述钢管连续送料的送料装置、与送料装置相配合以在钻孔时对钢管进行限位的定位装置、可相对切割台进行伸缩动作的防倾倒支撑架及用于对钢管切割处进行降温的喷水件及用于对废水和废屑进行收集清理的处理装置;
打孔机,用于对切割后的短管进行定位打孔;
板材切割机,用于将钢板切割为多块小板;
去毛刺机,用于对切割出的小板进行去毛刺操作;其包括底座(61)、可左右移动的设于底座上的板材定位装置、可前后动作的设于底座上的打磨装置、设于底座上的驱动电机(62)、与电机相连的丝杆(63)及设于板材定位装置上与丝杆相配合的螺纹孔;所述板材定位装置包括移动台(71)、整平件(72)、用于调整该整平件的长边与移动台的侧边垂直的调平结构、与整平件相配合对板材进行整平的整平框件(73)及设有整平框件上的压料件(74);
焊接机,用于将上述的短管、小板焊接形成机架;
抛丸机,用于对焊接完成后的机架进行抛丸处理;
所述送料装置包括设于切割台上的凹腔(21)、可上下动作的设于该凹腔内的支架(22)、与支架相连的液压缸(23)、设于支架上的第一送料辊(24)、与该第一送料辊相连电机(25)、由支架侧部向外延伸形成的延伸台、固设于延伸台上的两立板(27)、可转动的穿设于两立板上的第二送料辊(28)、固设于凹腔底部上的多个导向柱(29)及设于所述支架上供导向柱穿过的导向开口、可往复动作的设于切割台侧部位置上可控制所述液压缸动作的启停部件;所述第一送料辊(24)和第二送料辊(28)外表面上分别设有橡胶层;
所述定位装置包括固设于切割台其中一侧上的第一定位板(31)、可左右移动的设于该第一定位板对面的第二定位板(32)、设于第二定位板下部的滑块(33)、设于切割台上供滑块滑动的滑槽(34)、设于所述凹腔内的液压箱(35)、可上下动作的设于该液压箱内的压板(36)、设于压板上的抵触凸部(37)、设于支架侧部并延伸至该抵触凸部上方的挤压部(38)、通过管道与所述液压箱相连通的过渡箱(39)及与该过渡箱相连的两伸缩杆(310),该伸缩杆一端与液压箱相连通,另一端与第二定位板固连;所述压板(36)的侧壁与液压箱内壁密封配合;当所述支架向下移动时,挤压部向下挤压抵触凸部,带动压板向下移动,挤压液压箱内的液压油,驱动液压油向过渡箱输送并驱动伸缩杆向外伸出,带动第二定位板向第一定位板移动;
所述整平件(72)具有L型的金属 板(721)和设于金属板两端上的三角形加固板(722),所述调平结构包括沿移动台宽度方向间隔均匀分布的多个条形滑槽(81)、形成于相邻两滑槽之间的安装部(82)、设于整平件下部可插入至条形滑槽内的两定位块(83)、穿设于整平件上的螺钉(84)及设于安装部上的多个螺孔(85);所述整平框件(73)包括通过螺栓可拆卸连接的第一框体(731)和第二框体(732)、设于第一框体上的嵌槽(733)、设于第二框体上可插入至嵌槽内的嵌部(734),该第一、第二框体分别为L型结构设置,所述整平件(72)上设有供第一框体侧边插入的多个定位槽(723);所述压料件(74)包括固连于第一框体侧部的顶升件(741)、与顶升件相连的连接板(742)、设于连接板上的气缸及与气缸相连的压料板(743)。
2.根据权利要求1所述的晶体生长炉机架的自动化生产线,其特征在于:上述的短管具有两个规格,其中一个规格为50-80cm,另一个规格为1.5-2.5m;上述的小板具有两种规格,其中一种规格为长方形,另一种规格为正方形。
3.根据权利要求1所述的晶体生长炉机架的自动化生产线,其特征在于:所述启停部件包括设于切割台侧部位置上的缺口槽(91)、设于缺口槽内的液压杆(92)、与该液压杆相连的移动板(93)、设于移动板上的顶板(94),该顶板上设有压力感应器,该压力感应器与所述液压缸电连;所述顶板(94)连接有作用于该顶板上的移动部件和浮动部件。
4.根据权利要求3所述的晶体生长炉机架的自动化生产线,其特征在于:所述移动部件包括垂直固设于移动板上的安装座(95)、固设于安装座上的移动驱动件(96)、与该移动驱动件相连的活动件(97)、设于活动件端部上的安装板(98),所述移动板上设有供活动件穿过的开口槽;所述浮动部件包括固连于安装板上的套筒(99)、固设于顶板上的插柱(910)及弹簧(911),所述插柱部分穿入至该套筒内,该弹簧的一圈与插柱固连,另一端与套筒固连;所述切割台(1)侧部上对应于缺口槽上方位置上设有一滚筒(11),该滚筒的上表面与切割台上表面平齐,侧面突出于切割台侧部。
5.根据权利要求1所述的晶体生长炉机架的自动化生产线,其特征在于:所述防倾倒支撑架包括与所述切割台相连的伸缩架(41)、设于伸缩架底部上的滚轮(42)、设于伸缩架端部位置上的支撑辊(43)、设于伸缩架上的限位板(45),该支撑辊的上表面高度与切割台的上表面平齐;所述限位板(45)上设有供第二送料辊两端穿过的横向滑槽和供第二送料辊两端进行上下滑动的多个纵向滑槽(452),多个纵向滑槽(452)的上端均与横向滑槽(451)相连通。
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