CN113000976A - 一种u型管焊环自动套装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U型管焊环自动套装机，包括作业台以及分别设于作业台两侧的U型管上料装置和焊环上料装置；所述作业台包括机台和设于机台上方的转盘；所述机台上分别设有第一载料架、第二载料架以及第一下料槽；所述第一载料架和第二载料架分别设于U型管上料装置的出料口和焊环上料装置的出料口，且第一载料架的底部和第二载料架的底部分别连接有第一升降装置和第二升降装置；所述转盘上设有多个同时可分别转至第一载料架、第二载料架以及第一下料槽上方的抓取装置。与现有U型管套装方式相比，本发明能够合理利用作业各环节，可极大的提高焊环的套装效率，与手工和半自动的作业方式相比，自动化程度提高的同时，套装准确度还能提高。
Description
技术领域
本发明涉及U型管组装装置技术领域，特别涉及一种U型管焊环自动套装置装置。
背景技术
在热交换器制造过程中，直管或者大U型管需要与短U型管进行焊接连接。通常焊接连接采用钎焊工艺，采用在待焊接位置预制焊接材料，即需要预先套装焊环。现有U型管套装焊环基本采用手工或半自动作业的方式，在实际生产过程中存在劳动强度高、效率低、套装准确度差等问题。为了解决该问题，有的厂家采用自动上料、导向槽落料的方式并借助套环杆组件来对U型管套装焊环，但其中的导向槽通常采用连续式落料，且套环杆组件对应的出料口采用无挡板设计，在实际套焊环作业中，普遍存在焊环未套牢，掉焊环的现象；同时由于焊环在出料口位置容易出现偏斜，进而造成焊环在U型管的套接位置偏斜，使套装准确度下降并影响U型管的焊接质量。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种U型管焊环自动套装机，旨在解决现有技术中U型管套装作业焊环劳动强度高，效率低，套装准确度差的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种U型管焊环自动套装机，其中，包括作业台以及分别设于作业台两侧的U型管上料装置和焊环上料装置；所述作业台包括机台和转动设于机台上方的转盘；所述机台上分别设有第一载料架、第二载料架以及第一下料槽；所述第一载料架和第二载料架分别设于U型管上料装置的出料口处和焊环上料装置的出料口处，且第一载料架的底部和第二载料架的底部分别连接有第一升降装置和第二升降装置；所述转盘上设有多个同时可分别转至第一载料架上方、第二载料架上方以及第一下料槽上方的抓取装置。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述抓取装置包括设于转盘上的第一驱动机构，固设于转盘外侧的前夹板以及设于前夹板背面并与第一驱动机构水平连接的后夹板。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述抓取装置还包括设于转盘上的导向基座，且导向基座上固设有相互平行的两根导向条；所述前夹板连接有与导向基座相连的连杆，所述后夹板与导向条活动连接。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述后夹板位于前夹板背面一侧设有缓冲垫。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述第一载料架的底部滑动连接有导轨，所述第一升降装置与轨道的底部相连；所述第一载料架还水平连接有第二驱动机构；所述U型管上料装置的出料口两侧设有第一检测装置。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述焊环上料装置的出料口设有第二检测装置。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述机台上还设有整形装置，所述整形装置的底部连接有第三升降装置；所述转盘转动结束转动后，设于转盘上的所述抓取装置同时可分别转至第一载料架上方、第二载料架上方、第一下料槽上方以及整形装置上方。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述机台上还设有用于对完成套装的U型管进行检测的一对第三检测装置，所述第三检测装置之间设有第三载料架，且第三载料架的底部连接有第四升降装置；所述转盘转动结束转动后，设于转盘上的所述抓取装置同时可分别转至第一载料架上方、第二载料架上方、第一下料槽上方以及第三载料架上方。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述机台上还设有第二下料槽，所述第二下料槽设于第三载料架远离转盘一侧。
所述的U型管焊环自动套装机中，所述U型管上料装置和焊环上料装置均为振动上料盘。
有益效果：
本发明提供了一种U型管焊环自动套装机，通过在作业台两侧分别设置可有序自动出料的U型管上料装置和焊环上料装置，在实际作业时，上料装置与转盘和抓取装置协同工作，能够确保抓取装置抓料、U型管整形、焊环套装、检验以及下料等作业环节协同进行，与现有U型管套装方式相比，本发明能够合理利用作业各环节，可极大的提高焊环的套装效率，与手工和半自动的作业方式相比，自动化程度提高的同时，还能够有效保证焊环准确套至U型管管口上，避免焊环脱落和偏斜等问题。
附图说明
图1为本发明提供的U型管焊环自动套装机的结构示意图一。
图2为图1中A部分的放大图。
图3为本发明提供的U型管焊环自动套装机的结构示意图二。
图4为图3中B部分的放大图。
图5所述抓取装置的结构示意图。
图6为所述第一载料架与导轨活动连接的示意图。
主要元件符号说明：
1-作业台；101-机台；102-转盘；
2-U型管上料装置；3-焊环上料装置；4-第一载料架；5-第二载料架；6-第一下料槽；7-第一升降装置；
8-抓取装置；801-前夹板；802-后夹板；803-第一驱动机构；804-导向基座；805-导向条；806-连杆；807-缓冲垫；
9-定位杆；10-T形定位孔；11-导轨；12-第二驱动机构；13-第一检测装置；14-第二检测装置；
15-整形装置；151-基板；152-整形棒；
16-第二下料槽；17-第三检测装置；18-第三载料架。
具体实施方式
本发明提供了一种U型管焊环自动套装机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图4，本发明提供了一种U型管焊环自动套装机，包括作业台1以及分别设于作业台1两侧的U型管上料装置2和焊环上料装置3；所述作业台1包括机台101和转动设于机台101上方的转盘102；所述机台101上分别设有第一载料架4、第二载料架5以及第一下料槽6；所述第一载料架4和第二载料架5分别设于U型管上料装置2的出料口处和焊环上料装置3的出料口处，且第一载料架4的底部和第二载料架5的底部分别连接有第一升降装置7和第二升降装置(附图未示出)；所述转盘102上设有多个同时可分别转至第一载料架4上方、第二载料架5上方以及第一下料槽6上方的抓取装置8。
其中，所述U型管上料装置2和焊环上料装置3均为振动上料盘，在实际作业中，待套装焊环的U型管和焊环分别经过振动上料盘有序自动进行上料；同时，上述U型管上料装置2还包括用于将U型管输送到第一载料架4上的第一出料轨道，并且所述焊环上料装置3还包括用于焊环输送到第二载料架5上的第二出料轨道；U型管经过振动上料盘之后，有序排列进入到第一出料轨道上，同时第一出料轨道的上部设有与U型管内凹部配合的凸面，能够确保U型管以下U字状输送到第一载料架4上；而焊环经过振动上料盘之后，有序排列进入到第二出料轨道上，同时第二出料轨道上设有两个相同的支轨，能够使焊环成对输送到第二载料架5上。
其中，所述第一载料架4上设有一组定位杆9，当U型管输送到第一载料架4上时，定位杆9由U型管的管口插入，从而使U型管保持下U字状，便于抓取装置8抓取U型管和对U型管套装焊环。此外，所述第二载料架5上设有一组T形定位孔10，焊环由焊环上料装置3输送到第二载料架5上后，焊环直接落入到T形定位孔10内，而U型管在进行套装作业时，其两端管口由焊环中心同样插入T形定位孔10内，并由于焊环的内径在实际套装时小于U型管管口的外径，因而能够使焊环直接卡在U型管管口，不会出现焊环脱落的情况。
进一步的，待套装焊环的U型管在输送到第一载料架4上前，第一载料架4在第一升降装置7(如气缸)的作用下位于所述第一出料轨道的下方，以使所述定位杆9能够顺利插入U型管管口内。当第一载料架4上承载有U型管时，第一升降装置7向上推动第一载料架4，使第一载料架4逐渐接近抓取装置8，以便抓取装置8进行抓取。
实际作业前，操作人员通过预先设定作业参数，使所述转盘102在实际作业时，以一定的时间间隔开启转动，同时，转盘102每次转动结束后，所述抓取装置8均位于第一载料架4、第二载料架5以及第一下料槽6的上方。此外，U型管上料装置2和焊环上料装置3的作业参数在实际作业前预先进行设定，保证在抓取装置8分别同时转至第一载料架4和第二载料架5上后，U型管和焊环能够在同样时间节点被分别输送到第一载料架4和第二载料架5上。下面对本发明的工作原理进一步进行解释：
本发明工作时，位于第一载料架4上方的其中一个抓取装置8对第一载料架4上的U型管进行抓取，待该抓取装置8抓取好U型管后，该抓取装置8借助转盘102的转动被转移至第二载料架5上方，而在此过程中，焊环被输送到第二载料架5上以待进行套装作业。进行套作业时，转盘102由于预先设定了的作业参数而暂时停止运转，此时第二升降装置(如气缸)使装载有焊环的第二载料架5升起并靠近U型管，从而使被抓取的U型管插入第二载料架5上并完成焊环的套装；而在进行套装作业的过程中，位于第一载料架4上方的其它抓取装置8对U型管进行抓取。待U型管完成焊环的套装后，转盘102继续转动，并使抓取有已套装好的U型管的抓取装置8转移至第一下料槽6上方进行下料，而U型管在下料的过程中，转盘102未被开启，从而确保抓料、套装、下料三作业环节始终不断的在同步进行。与现有U型管套装方式相比，本发明U型管和焊环有序进行上料，同时上料装置与转盘102和抓取装置8协同搭配工作，因而能够合理利用作业各环节，可极大的提高焊环的套装效率，与手工和半自动的作业方式相比，自动化程度提高的同时，套装准确度还能提高。
此外，所述第一下料槽6采用倾斜滑道的结构，能够使U型管沿下料槽向下滑动至收集装置内，可减少下料过程中U型管因剧烈碰撞而出现变形或焊环脱落的问题，可提升U型管焊环套装的合格率。
请参阅图5，在另一实施例中，所述抓取装置8包括固设于转盘102上的第一驱动机构803，固设于转盘102外侧的前夹板801以及设于前夹板801背面并与第一驱动机构803水平连接的后夹板802。在本实施例中，可使用气缸作为第一驱动机构803，气缸工作时，通过气缸活塞杆的伸缩，从而使后夹板802移动，使前、后夹板间的距离根据抓取需要进行调整。如需抓取U型管时，使后夹板802向前夹板801移动；而需要使抓取机构松开U型管时，使后夹板802相对于前夹板801向后移，从而使前夹板801和后夹板802松开U型管。
进一步的，在上述实施例中，所述后夹板802位于前夹板801背面一侧以及前夹板801面向后夹板802的一侧均设有缓冲垫807。所述缓冲垫807为橡胶制的缓冲垫，且缓冲垫807通过螺钉分别固定在前、后夹板上。通过设置缓冲垫807，避免U型管被抓取装置8抓取后，U型管出现变形问题。
更为优选的，上述缓冲垫设计成与U型槽配合的形状，便于在实际作业时，U型管能够被前、后夹板牢固抓取。此外，所述抓取装置8还包括设于转盘102上的导向基座804，且导向基座804上固设有相互平行的两根导向条805；所述前夹板801连接有与导向基座804相连的连杆806，所述后夹板802与导向条805活动连接。本实施通过固设于导向基座804上的连杆806，从而使前夹板801得以固定，同时，通过在导向基座804上设有导向条805，可使后夹板802被牵引推动时，沿导向条805来回移动，确保前、后夹板之间距离调整时，后夹板802始终能够沿正确的方向移动。
请参阅图1、图2和图6，在另一实施例中，所述第一载料架4的底部滑动连接有导轨11，所述第一升降装置7与导轨11的底部相连；所述第一载料架4还水平连接有第二驱动机构12；所述U型管上料装置2的出料口两侧设有第一检测装置13。
实际作业时，第一升降装置7直接作用于导轨11，并使导轨11连同第一载料架4一道上、下升降。进一步地，在本实施例中可同样选用气缸作为第二驱动机构12，第二驱动机构12工作时，可使第一载料架4沿导轨11来回移动，从而使第一载料架4承载有U型管后，第一载料架4能够移动至抓取装置8正下方。此外，本实施例还通过设置第一检测装置13(如红外探头)来检测U型管是否被输送到出料口以使第一承料载能够承载U型管，当第一检测装置13检测到U型管时，抓取装置8方可预先设置作业参数开启抓取作业。
请参阅图3和图4，在另一实施例中，所述焊环上料装置3的出料口设有第二检测装置14(如红外探头)。本实施例通过设置第二检测装置14，可检测输送到出料口的两个焊环是否同时到位，若焊环同时达到第二载料架5上，方可进行焊环套装作业，从而提升套装的准确度。
请参阅图3，在另一实施例中，所述机台101上还设有整形装置15，所述整形装置15的底部连接有第三升降装置(附图未示出)(如气缸)，且整形装置15包括与第三升降装置相连的基板151和设于基板151上的一对整形棒152。
实际作业时，抓取装置8在抓取第一载料架4上的U型管后，其在转盘102的带动下可首先转移至整形装置15上方；当未套装焊环的U型管被抓取装置8转移至整形装置15上方时，第三升降装置工作，而整形装置15向上升起，并使所述整形棒152由U型管的管口插入U型管，借助整形装置15的整形作用，可使U型管的管口部分进行整形，避免了因U型管在加工与转运过程中导致管口变形，影响后续焊环的套装；还可在进行套装作业时，将焊环准确定位至管口待焊接部位，有利于降低焊环套装后的脱落概率，并有利于控制后续钎焊间隙，进一步提升钎焊连接质量。
此外，在上述实施例中，所述转盘102转动结束转动后，设于转盘102上的所述抓取装置8同时可分别转至第一载料架4上方、第二载料架5上方、第一下料槽6上方以及整形装置15上方，因而可使抓取、整形、套装和下料等作业环节协同进行。
请参阅1，在另一实施例中，所述机台101上还设有用于对完成套装的U型管进行检测的一对第三检测装置17(如红外探头)，所述第三检测装置17之间设有带定位棒的第三载料架18，且第三载料架18的底部连接有第四升降装置(附图未示出)(如气缸)。实际作业时，U型管套装上焊环后可先转移至第三检测装置17上方，完成检测后再进行下料环节。当完成套装的U型管被转移至第三检测装置17上方后，第四升降装置工作，并带动第三载料架18向上移动，使定位棒由U型管的管口插入U型管，待U型管被安放到第三载料架18后，第四升降装置带动第三载料架18向移动至第三检测装置17之间进行检测。本实施例通过在下料环节设置检验，利用检测装置对焊环套装质量进行检测，可确保漏装或少装焊环的U型管直接在检测环节进行下料，并减少后续品检人员的工作负担。
此外，上述实施例中，所述转盘102转动结束转动后，设于转盘102上的所述抓取装置8同时可分别转至第一载料架4上方、第二载料架5上方、第一下料槽6上方以及第三载料架18上方，因而可使抓取、整形、套装、检验以及下料等作业环节协同进行。
请参阅图1，进一步的，在上述实施例中，所述机台101上还设有第二下料槽16，所述第二下料槽16设于第三载料架18远离转盘102一侧。待第三检测装置17检测到U型管少装或漏装焊环时，第三检测装置17将检测信号反馈到抓取装置8制备，抓取装置8自动松开，将套装不合格的U型管直接投入第二下料槽16内。此外，所述第二下料槽16和第一下料槽6均采用倾斜设置的方式。
综上所述，本发明提供了一种U型管焊环自动套装机，通过在作业台两侧分别设置可有序自动出料的U型管上料装置和焊环上料装置，在实际作业时，上料装置与转盘和抓取装置协同工作，能够确保抓取装置抓料、U型管整形、焊环套装、检验以及下料等作业环节协同进行，与现有U型管套装方式相比，本发明能够合理利用作业各环节，可极大的提高焊环的套装效率，与手工和半自动的作业方式相比，自动化程度提高的同时，还能够有效保证焊环准确套至U型管管口上，并能够避免出现因使用现有自动化焊环套装设备进行套装作业而出现的焊环脱落和偏斜等问题。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种U型管焊环自动套装机，其特征在于，包括作业台以及分别设于作业台两侧的U型管上料装置和焊环上料装置；所述作业台包括机台和转动设于机台上方的转盘；所述机台上分别设有第一载料架、第二载料架以及第一下料槽；所述第一载料架和第二载料架分别设于U型管上料装置的出料口和焊环上料装置的出料口，且第一载料架的底部和第二载料架的底部分别连接有第一升降装置和第二升降装置；所述转盘上设有多个可同时分别转至第一载料架上方、第二载料架上方以及第一下料槽上方的抓取装置。
2.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述抓取装置包括设于转盘上的第一驱动机构，固设于转盘外侧的前夹板以及设于前夹板背面并与第一驱动机构水平连接的后夹板。
3.根据权利要求2所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述抓取装置还包括设于转盘上的导向基座，且导向基座上固设有相互平行的两根导向条；所述前夹板连接有与导向基座相连的连杆，所述后夹板与导向条活动连接。
4.根据权利要求2所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述后夹板位于前夹板背面一侧设有缓冲垫。
5.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述第一载料架的底部滑动连接有导轨，所述第一升降装置与轨道的底部相连；所述第一载料架还水平连接有第二驱动机构；所述U型管上料装置的出料口两侧设有第一检测装置。
6.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述焊环上料装置的出料口设有第二检测装置。
7.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述机台上还设有整形装置，所述整形装置的底部连接有第三升降装置；所述转盘转动结束转动后，设于转盘上的所述抓取装置同时可分别转至第一载料架上方、第二载料架上方、第一下料槽上方以及整形装置上方；所述整形装置包括与第三升降装置相连的基板和设于基板上的一对整形棒。
8.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述机台上还设有用于对完成套装的U型管进行检测的一对第三检测装置，所述第三检测装置之间设有第三载料架，且第三载料架的底部连接有第四升降装置；所述转盘转动结束转动后，设于转盘上的所述抓取装置同时可分别转至第一载料架上方、第二载料架上方、第一下料槽上方以及第三载料架上方。
9.根据权利要求8所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述机台上还设有第二下料槽，所述第二下料槽设于第三载料架远离转盘一侧。
10.根据权利要求1所述的U型管焊环自动套装机，其特征在于，所述U型管上料装置和焊环上料装置均为振动上料盘。
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