CN115716203A - 喷吹管自动化切割焊接装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷吹管自动化切割焊接装置及其生产方法，包括控制柜以及平行设置的护套管输送机构、角铁输送机构、喷嘴管输送机构、主管输送机构，所述主管输送机构的出料端设置有机械手安装架，所述机械手安装架上分别安装有搬运机器人、切割机器人、焊接机器人，所述机械手安装架下方设置有主管前夹紧装置。本发明整条线采用自动化的生产，在减少对人工的依赖，提高生产效率，降低加工周期的同时产品的加工质量也有提升，加工成品定位误差可以控制在1mm范围内。

Description

喷吹管自动化切割焊接装置及生产方法

技术领域

本发明涉及喷吹管生产装置技术领域，尤其涉及喷吹管自动化切割焊接装置及生产方法。

背景技术

袋式除尘设备制造中喷吹系统是必不可少的，其因为喷吹管加工量大、周期长，因此需要在产品的制作中投入的较大的人力、物力，比如两位熟练工人一天最多焊、钻，二十根成品，所以加工喷吹管加工工时成本高，同时会存在产能是不足的现象，另外人工焊接对质量难以稳定最佳把控，使得废品率高，因此，如何提供一种喷吹管自动化切割焊接装置及生产方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出喷吹管自动化切割焊接装置，本发明整条线采用自动化的生产，在减少对人工的依赖，提高生产效率，降低加工周期的同时产品的加工质量也有提升，加工成品定位误差可以控制在1mm范围内。

根据本发明实施例的一种喷吹管自动化切割焊接装置及其生产方法，包括输送物料的输送机构和控制柜，所述输送机构包括并排设置的护套管输送机构、角铁输送机构、喷嘴管输送机构、主管输送机构，所述输送机构的输出端侧设置有对切割后的护套管、角铁和喷嘴管进行定位放置的搬运机器抓手、对主管进行切割的切割机器手以及对护套管、角铁和喷嘴管进行焊接的焊接机器手，所述主管输送机构靠近焊接机器手的端侧设置有用于对主管进行固定的夹紧定位装置。

优选的，所述主管输送机构包括定向分段输送主管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对主管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有夹紧定位装置。

优选的，所述喷嘴管输送机构包括定向分段输送喷嘴管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对喷嘴管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有对喷嘴管进行切割的切割装置。

优选的，所述角铁输送机构包括定向分段输送角铁的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对角铁进行夹紧的角铁夹紧装置，所述传输带另一侧上方设置有对角铁进行切割的切割装置。

优选的，所述护套管输送机构包括定向分段输送护套管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对护套管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有对护套管进行切割的切割装置。

优选的，所述输送带包括底部设置的机架，所述机架上平行安装有导轨和传动齿条，所述导轨端部设置有传送限位块，所述导轨上滑动设置有与其相适配的滑台，所述滑台上安装有输送驱动电机，所述输送驱动电机的输出端向下设置并安装有与传动齿条啮合设置的输送齿轮。

优选的，所述滑台上安装有卡盘旋转装置，所述卡盘旋转装置包括固定安装在滑台上表面的卡盘架和设置在卡盘架侧方的气动三爪卡盘，所述气动三爪卡盘的侧面安装有卡盘从动轮，所述卡盘架侧面安装有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的活塞杆端套接安装有与卡盘从动轮啮合设置的主传动齿轮。

优选的，所述切割机构包括切割架，所述切割架顶部设置有第二连接杆，所述第二连接杆中部与定位托架铰接，所述切割架侧面安装有刀片控制气缸，所述刀片控制气缸的活塞杆端与第二连接一端连接，所述第二连接另一端安装有切割刀片，所述切割刀片侧面设置有切割驱动电机，且所述切割驱动电机的输出端贯穿切割刀片固定设置。

优选的，所述夹紧定位装置包括定位托架，所述定位托架顶部设置有第一连接杆，所述第一连接杆中部与定位托架铰接，位于所述定位托架上方的第一连接杆底部安装有限位卡箍，所述定位托架侧面安装有夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆端与所述第一连接杆远离限位卡箍端部的底面固定连接。

优选的，所述生产方法包括：

S1、将主管、喷嘴管、封头角和护套管分别装配至主管输送机构、喷嘴管输送机构、角铁输送机构和护套管输送机构上并对其一端进行固定；

S2、在控制柜启动工作站并将需要加工的数值进行输入；

S3、主管输送机构向前对主管进行输送后通过夹紧定位装置对其进行固定，切割机器手对主管表面进行等间距的割孔，与此同时喷嘴管输送机构、护套管输送机构开始自动定长下料并通过切割装置进行切割；

S3、切割机器手割完孔后，切割机器手定长切割角铁输送机构上的封头角铁，切割完成后，搬运机器抓手将切割完的封头角铁搬至主管一端定位，此时焊接机器手对其连接处焊好三点定位后，搬运机器抓手让开工位，由主管输送机构上的卡盘旋转装置开始旋转与焊接机器手同步运行焊接配合；

S4、封头角铁焊好的同时喷嘴管输送机构开始自动切割下料，搬运机器抓手抓取切割好的喷嘴管至主管上的割孔焊接，与此这样周而复始，搬运机器人和焊接机器人完成整个喷嘴和割孔之间的焊接；

S5、主管输送机构上的卡盘旋转装置松开并向后滑动，由搬运机器抓手抓取护套管放在主管输送机构上的卡盘旋转装置上，由卡盘旋转装置将护套管套入主管端头，这时由焊接机器手完成护套管与主管的焊接，同时外部轴配合旋转后完成焊接，自动对焊接完成后的喷吹管进行下管，再自动将主管安装在夹紧定位装置上，重复步骤S1-S5。

本发明的有益效果是：

本发明整条线采用自动化的生产，在减少对人工的依赖，提高生产效率，降低加工周期的同时产品的加工质量也有提升，加工成品定位误差可以控制在1mm范围内。

附图说明

在附图中：

图1为本发明提出的喷吹管自动化切割焊接装置的结构示意图；

图2为本发明图1中提出的输送机构的结构示意图；

图3为本发明图2的第一端结构示意图；

图4为本发明图2的第二端结构示意图；

图5为本发明图3中提出的卡盘旋转装置的结构示意图；

图6为本发明图4中提出的切割装置的结构示意图；

图7为本发明图4中提出的夹紧定位装置的结构示意图；

图8为本发明提出的喷吹管自动化切割焊接装置生产方法的方法流程图；

图9为本发明提出的喷吹管自动化切割焊接装置生产方法的喷吹管成品图；

图10为本发明提出的喷吹管自动化切割焊接装置生产方法的控制电路图。

图中：1-护套管输送机构、2-角铁输送机构、3-喷嘴管输送机构、4-主管输送机构、5-卡盘旋转装置、51-卡盘架、52-旋转驱动电机、53-主传动齿轮、54-卡盘从动轮、55-气动三爪卡盘、6-夹紧定位装置、61-定位托架、62-第一连接杆、63-夹紧气缸、64-限位卡箍、7-切割装置、71-切割架、72-刀片控制气缸、73-第二连接杆、74-切割驱动电机、75-切割刀片、76-限位托架、8-搬运机器抓手、9-输送带、91-机架、92-导轨、93-传动齿条、94-传送限位块、95-滑台、96-输送驱动电机、10-控制柜、11-角铁夹紧装置、12-焊接机器手、13-切割机器手。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

参考图1-4，一种喷吹管自动化切割焊接装置，包括输送物料的输送机构和控制柜10，控制柜10采用台达AS228T控制器，输送机构包括并排设置的护套管输送机构1、角铁输送机构2、喷嘴管输送机构3、主管输送机构4，输送机构的输出端侧设置有对切割后的护套管、角铁和喷嘴管进行定位放置的搬运机器抓手8、对主管进行切割的切割机器手13以及对护套管、角铁和喷嘴管进行焊接的焊接机器手12，主管输送机构4靠近焊接机器手12的端侧设置有用于对主管进行固定的夹紧定位装置6。

主管输送机构4包括定向分段输送主管的传输带,传输带一侧上滑动设置有对主管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置5，传输带另一侧上方设置有夹紧定位装置6。

喷嘴管输送机构3包括定向分段输送喷嘴管的传输带,传输带一侧上滑动设置有对喷嘴管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置5，传输带另一侧上方设置有对喷嘴管进行切割的切割装置7。

角铁输送机构2包括定向分段输送角铁的传输带,传输带一侧上滑动设置有对角铁进行夹紧的角铁夹紧装置11，传输带另一侧上方设置有对角铁进行切割的切割装置7。

护套管输送机构1包括定向分段输送护套管的传输带,传输带一侧上滑动设置有对护套管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置5，传输带另一侧上方设置有对护套管进行切割的切割装置7。

参考图5，输送带9包括底部设置的机架91，机架91上平行安装有导轨92和传动齿条93，导轨92端部设置有传送限位块94，导轨92上滑动设置有与其相适配的滑台95，滑台95上安装有输送驱动电机96，输送驱动电机96的输出端向下设置并安装有与传动齿条93啮合设置的输送齿轮。

控制柜10通过电性连接输送驱动电机96使其控制输送齿轮的正反转来控制滑台95的前进和后退，同时滑台95移动的距离和时间可人工选择输入。

滑台95上安装有卡盘旋转装置5，卡盘旋转装置5包括固定安装在滑台95上表面的卡盘架51和设置在卡盘架51侧方的气动三爪卡盘55，气动三爪卡盘55的侧面安装有卡盘从动轮54，卡盘架51侧面安装有旋转驱动电机52，旋转驱动电机52的活塞杆端套接安装有与卡盘从动轮54啮合设置的主传动齿轮53。

控制柜10通过电性连接旋转驱动电机52控制气动三爪卡盘55的旋转，气动三爪卡盘55旋转的时间节点和旋转的时间可人工选择输入。

参考图6，切割机构包括切割架71，切割架71上设置有限位托架76，用于对切割后的管路进行限位放置，切割架71顶部设置有第二连接杆73，第二连接杆73中部与定位托架61铰接，切割架71侧面安装有刀片控制气缸72，刀片控制气缸72的活塞杆端与第二连接一端连接，第二连接另一端安装有切割刀片75，切割刀片75侧面设置有切割驱动电机74，且切割驱动电机74的输出端贯穿切割刀片75固定设置。

通过刀片控制气缸72的提升控制第二连接另一端切割刀片75的下降，同时切割驱动电机74启动使切割刀片75转动对护套管和喷嘴管进行切割，切割驱动电机74旋转的时间节点和旋转的时间、刀片控制气缸72上升和下降的时间间隔可人工选择输入。

参考图7，夹紧定位装置6包括定位托架61，定位托架61顶部设置有第一连接杆62，第一连接杆62中部与定位托架61铰接，位于定位托架61上方的第一连接杆62底部安装有限位卡箍64，定位托架61侧面安装有夹紧气缸63，夹紧气缸63的活塞杆端与第一连接杆62远离限位卡箍64端部的底面固定连接。

启动夹紧气缸63的提升控制第一连接另一端限位卡箍64的下降配合定位托架61对主管、护套管和喷嘴管进行夹紧固定。

参考图9，实施例1，自动化的生产方法包括：

S1、将主管、喷嘴管、封头角和护套管分别装配至主管输送机构4、喷嘴管输送机构3、角铁输送机构2和护套管输送机构1上并对其一端进行固定；

S2、在控制柜10启动工作站并将需要加工的数值进行输入；

S3、主管输送机构4向前对主管进行输送后通过夹紧定位装置6对其进行固定，切割机器手13对主管表面进行等间距的割孔，与此同时喷嘴管输送机构3、护套管输送机构1开始自动定长下料并通过切割装置7进行切割；

S3、切割机器手13割完孔后，切割机器手13定长切割角铁输送机构2上的封头角铁，切割完成后，搬运机器抓手8将切割完的封头角铁搬至主管一端定位，此时焊接机器手12对其连接处焊好三点定位后，搬运机器抓手8让开工位，由主管输送机构4上的卡盘旋转装置5开始旋转与焊接机器手12同步运行焊接配合；

S4、封头角铁焊好的同时喷嘴管输送机构3开始自动切割下料，搬运机器抓手8抓取切割好的喷嘴管至主管上的割孔焊接，与此这样周而复始，搬运机器人和焊接机器人完成整个喷嘴和割孔之间的焊接；

S5、主管输送机构4上的卡盘旋转装置5松开并向后滑动，由搬运机器抓手8抓取护套管放在主管输送机构4上的卡盘旋转装置5上，由卡盘旋转装置5将护套管套入主管端头，这时由焊接机器手12完成护套管与主管的焊接，同时外部轴配合旋转后完成焊接，得到成品如图9所示，自动对焊接完成后的喷吹管进行下管，再自动将主管安装在夹紧定位装置6上，重复步骤S1-S5。

对主管进行自动更换可以采用现有机械手夹紧更换的方式，也可以采用现有技术中已经公开的自动上下管装置进行实现。

根据上述实施例1生产进行实际化的测试，以30天为测试周期，测试并记录，如下表1所示：

	成品数(根)	平均精度误差	成品率
				本发明公开的装置	1440	0.4mm	100％
一位工人	300	3.1mm	84％

表1

根据上表可以得知，本发明整条线采用自动化的生产，在减少对人工的依赖，提高生产效率，降低加工周期的同时产品的加工质量也有提升，加工成品定位误差可以控制在1mm范围内。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，包括输送物料的输送机构、控制柜，所述输送机构包括并排设置的护套管输送机构、角铁输送机构、喷嘴管输送机构和主管输送机构，所述输送机构的输出端侧设置有对切割后的护套管、角铁和喷嘴管进行定位放置的搬运机器抓手、对主管进行切割的切割机器手以及对护套管、角铁和喷嘴管进行焊接的焊接机器手，所述主管输送机构靠近焊接机器手的端侧设置有用于对主管进行固定的夹紧定位装置。

2.根据权利要求1所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述主管输送机构包括定向分段输送主管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对主管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有夹紧定位装置。

3.根据权利要求1所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述喷嘴管输送机构包括定向分段输送喷嘴管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对喷嘴管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有对喷嘴管进行切割的切割装置。

4.根据权利要求1所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述角铁输送机构包括定向分段输送角铁的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对角铁进行夹紧的角铁夹紧装置，所述传输带另一侧上方设置有对角铁进行切割的切割装置。

5.根据权利要求1所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述护套管输送机构包括定向分段输送护套管的传输带,所述传输带一侧上滑动设置有对护套管进行夹紧并旋转的卡盘旋转装置，所述传输带另一侧上方设置有对护套管进行切割的切割装置。

6.根据权利要求1所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述输送带包括底部设置的机架，所述机架上平行安装有导轨和传动齿条，所述导轨端部设置有传送限位块，所述导轨上滑动设置有与其相适配的滑台，所述滑台上安装有输送驱动电机，所述输送驱动电机的输出端向下设置并安装有与传动齿条啮合设置的输送齿轮。

7.根据权利要求6所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述滑台上安装有卡盘旋转装置，所述卡盘旋转装置包括固定安装在滑台上表面的卡盘架和设置在卡盘架侧方的气动三爪卡盘，所述气动三爪卡盘的侧面安装有卡盘从动轮，所述卡盘架侧面安装有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的活塞杆端套接安装有与卡盘从动轮啮合设置的主传动齿轮。

8.根据权利要求3、4或5所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述切割机构包括切割架，所述切割架顶部设置有第二连接杆，所述第二连接杆中部与定位托架铰接，所述切割架侧面安装有刀片控制气缸，所述刀片控制气缸的活塞杆端与第二连接一端连接，所述第二连接另一端安装有切割刀片，所述切割刀片侧面设置有切割驱动电机，且所述切割驱动电机的输出端贯穿切割刀片固定设置。

9.根据权利要求1或2所述的喷吹管自动化切割焊接装置，其特征在于，所述夹紧定位装置包括定位托架，所述定位托架顶部设置有第一连接杆，所述第一连接杆中部与定位托架铰接，位于所述定位托架上方的第一连接杆底部安装有限位卡箍，所述定位托架侧面安装有夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆端与所述第一连接杆远离限位卡箍端部的底面固定连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的喷吹管自动化切割焊接装置的生产方法，其特征在于，所述生产方法方法步骤如下：

S1、将主管、喷嘴管、封头角和护套管分别装配至主管输送机构、喷嘴管输送机构、角铁输送机构和护套管输送机构上并对其一端进行固定；

S2、在控制柜启动工作站并将需要加工的数值进行输入；

S3、主管输送机构向前对主管进行输送后通过夹紧定位装置对其进行固定，切割机器手对主管表面进行等间距的割孔，与此同时喷嘴管输送机构、护套管输送机构开始自动定长下料并通过切割装置进行切割；

S3、切割机器手割完孔后，切割机器手定长切割角铁输送机构上的封头角铁，切割完成后，搬运机器抓手将切割完的封头角铁搬至主管一端定位，此时焊接机器手对其连接处焊好三点定位后，搬运机器抓手让开工位，由主管输送机构上的卡盘旋转装置开始旋转与焊接机器手同步运行焊接配合；

S4、封头角铁焊好的同时喷嘴管输送机构开始自动切割下料，搬运机器抓手抓取切割好的喷嘴管至主管上的割孔焊接，与此这样周而复始，搬运机器人和焊接机器人完成整个喷嘴和割孔之间的焊接；

S5、主管输送机构上的卡盘旋转装置松开并向后滑动，由搬运机器抓手抓取护套管放在主管输送机构上的卡盘旋转装置上，由卡盘旋转装置将护套管套入主管端头，这时由焊接机器手完成护套管与主管的焊接，同时外部轴配合旋转后完成焊接，自动对焊接完成后的喷吹管进行下管，再自动将主管安装在夹紧定位装置上，重复步骤S1-S5。

Images