CN117102756A - 一种纯化装置的辅助装配设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纯化装置的辅助装配设备及其使用方法，涉及纯化装置装配的技术领域，其中的设备包括输送装置、搬运装置、焊接装置以及装配装置；输送装置包括管道输送部件和放置台，管道输送部件用于输送管道穿过安装架上的安装套管。通过在安装架上放置安装套管并对安装套管进行加热，使安装套管热胀；然后利用管道输送部件输送管道，使管道穿过安装套管已经热胀扩大后的内管孔；利用搬运装置将带半成品管道放置到焊接装置的放置部件，焊接机器人对半成品管道进行焊接，搬运装置将焊接完后的成品管道搬运到装配装置上，以便装配人员进行装配，从而利用辅助装配设备帮助装配人员完成过盈配合的装配工作，便于提高装配效率。

Description

一种纯化装置的辅助装配设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及纯化装置装配的技术领域，具体而言，涉及一种纯化装置的辅助装配设备及其使用方法。

背景技术

目前在电解水制氢气的工艺过程中，由于受到原料水内杂质、出氢带水汽等的影响，排出的氢气中会夹带着部分水汽、氧气、氮气和二氧化碳等杂质，为提高氢气的纯度和品质，通常需要对其进行脱水工艺和纯化工艺，其中纯化工艺包括除氧、干燥、冷却、过滤等一系列流程，由于现有的纯化装置在对氢气进行干燥时，为提高干燥效率，通常会设置多个干燥管，在现有结构中，在对干燥管进行装配时，需要逐一连接管道再进行固定，工作繁琐复杂，费时费力。

公开号为CN116672858A的中国发明申请文件公开了一种纯化装置及其装配方法，其中的装配方法公开了将管道穿过安装套管进行过盈配合的安装方法；

然而在实际装配中，过盈配合的装配步骤较为复杂，需要装配人员进行热胀冷缩后，马上将管道同心穿过安装套管，往往需要多人配合装配，费时费力，装配效率较低。

发明内容

基于此，为了解决的问题，本发明提供了一种纯化装置的辅助装配设备及其使用方法，其具体技术方案如下：

一方面，一种纯化装置的辅助装配设备，包括：

输送装置，包括管道输送部件和放置台，所述放置台包括导轨和设置在导轨上的安装架，所述安装架用于放置安装套管，所述管道输送部件用于输送管道穿过所述安装架上的安装套管；

搬运装置，包括龙门支架和设置在龙门支架上的夹持机械手，所述夹持机械手用于夹持管道进行搬运工作；

焊接装置，包括放置部件和焊接机器人，所述放置部件用于放置套有安装套管的半成品管道，所述焊接机器人用于对半成品管道进行焊接；

装配装置，用于放置焊接完的成品管道，以便装配人员进行装配。

上述辅助装配设备，通过在安装架上放置安装套管并利用加热装置对安装套管进行加热，使安装套管热胀；然后利用管道输送部件输送管道，使管道穿过安装套管已经热胀扩大后的内管孔；利用搬运装置将带半成品管道放置到焊接装置的放置部件，焊接机器人对半成品管道进行焊接，搬运装置将焊接完后的成品管道搬运到装配装置上，以便装配人员进行装配，从而利用辅助装配设备帮助装配人员完成过盈配合的装配工作，便于提高装配效率。

进一步地，所述管道输送部件，包括上输送带组和下输送带组，所述上输送带组包括带体和设置在带体上的U型块，所述U型块设有适配所输送管道直径的接触弧；所述下输送带组适配所述上输送带组上的U型块，对管道进行夹持输送。

进一步地，所述管道输送部件包括设置在所述安装架前的导向组件；所述导向组件包括导向筒和设置在导向筒内的导向送进单元，所述导向送进单元包括适配管道外管径的夹送滚轮组，所述夹送滚轮组用于夹送管道穿过所述安装架上的安装套管。

进一步地，所述放置部件包括转动组件，所述转动组件包括转动架、设置在转动架上的驱动电机、受驱动电机驱动的转动辊以及与转动辊平行设置的支撑辊；半成品管道放置在所述转动组件时，所述转动辊和支撑辊分别与半成品管道的外管径相切。

进一步地，所述放置部件还包括设置在所述转动组件下方的抬升组件，所述抬升组件包括抬升架、抬升缸和导向组，所述导向组包括设置在所述转动架底部的导向柱以及安设在所述抬升架上的导向座，所述抬升缸的输出杆与所述转动架的底部连接。

进一步地，所述装配装置包括拼装放置架，所述拼装放置架包括对称设置的第一架体和第二架体，所述第一架体设有第一伸出臂，所述第一伸出臂的末端设有适配成品管道外管径的支撑弧度；所述第二架体设有第二伸出臂；所述第一伸出臂和所述第二伸出臂靠近形成支撑成品管道的支撑部。

进一步地，所述第一架体设有三个第一伸出臂，所述第二架体设有三个第二伸出臂；通过三个第一伸出臂和三个第二伸出臂配合，从而形成三层放置空间。

进一步地，所述拼装放置架包括设置在所述第一架体底部的滑动轮和连接组；所述连接组包括导向件和套合在导向件上的弹簧件，所述第一架体底部设有导向孔；所述导向件的下端固定安装在滑动轮上，上端滑动连接在所述导向孔内。

另一方面，一种辅助装配设备的方法，包括以下步骤：

S1、将安装套管放置到放置台的安装架上；

S2、对安装架上的安装套管进行加热；

S3、管道输送部件将管道穿过安装套管；

S4、搬运装置将带半成品管道放置到焊接装置的放置部件，焊接机器人对半成品管道进行焊接；

S41、放置部件上的转动辊进行转动，利用摩擦力使半成品管道进行转动；

S42、焊接机器人对安装套管的装配间隙进行焊接。

S5、搬运装置将焊接完后的成品管道搬运到装配装置上。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述辅助装配设备的结构示意图一；

图2是本发明一实施例所述辅助装配设备的结构示意图二；

图3是本发明一实施例所述输送装置的结构示意图；

图4是本发明一实施例所述焊接装置中放置部件的结构示意图；

图5是本发明一实施例所述转动组件和抬升组件的结构示意图一；

图6是本发明一实施例所述转动组件和抬升组件的结构示意图二；

图7是本发明一实施例所述拼装放置架的结构示意图一；

图8是本发明一实施例所述拼装放置架的结构示意图二；

图9是本发明一实施例所述夹持机械手中夹持组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、输送装置；2、搬运装置；3、焊接装置；4、装配装置；

11、管道输送部件；12、放置台；13、导向组件；

111、上输送带组；112、下输送带组；

113、带体；114、U型块；

121、导轨；122、安装架；

131、导向筒；

21、龙门支架；22、夹持机械手；

221、夹持组件；

2211、夹持架；2212、驱动件；2213、第一齿轮；2214、第二齿轮；

2215、蜗杆件；2216、蜗轮件；

222、夹持连臂；2221、第一连杆；2222、第二连杆；2223、夹持件；

2201、第一连接端；2202、第二连接部；2203、夹持端；

31、放置部件；32、焊接机器人；33、转动组件；34、抬升组件；

331、转动架；332、驱动电机；333、转动辊；334、支撑辊；

341、抬升架；342、抬升缸；343、导向组；

3431、导向柱；3432、导向座；

40、拼装放置架；41、第一架体；42、第二架体；

411、第一伸出臂；421、第二伸出臂；

43、滑动轮；44、连接组；

441、导向件；442、弹簧件。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1和图2、图3所示，本发明一实施例中的一种纯化装置的辅助装配设备，包括：

输送装置1，包括管道输送部件11和放置台12，放置台12包括导轨121和设置在导轨121上的安装架122，安装架122用于放置安装套管，管道输送部件11用于输送管道穿过安装架122上的安装套管；

搬运装置2，包括龙门支架21和设置在龙门支架21上的夹持机械手22，夹持机械手22用于夹持管道进行搬运工作；

焊接装置3，包括放置部件31和焊接机器人32，放置部件31用于放置套有安装套管的半成品管道，放置部件31包括设有转动辊333的转动组件33，焊接机器人32用于对半成品管道进行焊接，转动辊333在焊接过程中利用摩擦力使半成品管道进行转动；；

装配装置4，包括用于放置焊接完的成品管道的拼装放置架40，拼装放置架40包括对称设置的第一架体41和第二架体42，第一架体41和第二架体42可相互远离或靠近，以便装配人员进行装配。

上述辅助装配设备，通过在安装架122上放置安装套管并利用加热装置（图中未画出）对安装套管进行加热，使安装套管热胀；然后利用管道输送部件11输送管道，使管道穿过安装套管已经热胀扩大后的内管孔；利用搬运装置2将带半成品管道放置到焊接装置3的放置部件31，焊接机器人32对半成品管道进行焊接，搬运装置2将焊接完后的成品管道搬运到装配装置4上，以便装配人员进行装配，从而利用辅助装配设备帮助装配人员完成过盈配合的装配工作，便于提高装配效率。

如图3所示，在其中一个实施例中，管道输送部件11，包括上输送带组111和下输送带组112，上输送带组111包括带体113和设置在带体113上的U型块114，U型块114设有适配所输送管道直径的接触弧；下输送带组112适配上输送带组111上的U型块114，对管道进行夹持输送。如此，通过上输送带组111和下输送带组112靠近，利用上下设置的两件U型块114形成适配管道直径的夹持结构，从而对管道进行夹持输送。

如图4所示，在其中一个实施例中，管道输送部件11包括设置在安装架122前的导向组件13；导向组件13包括导向筒131和设置在导向筒131内的导向送进单元（图中未画出），导向送进单元包括适配管道外管径的夹送滚轮组，夹送滚轮组用于夹送管道穿过安装架122上的安装套管。如此，由于管道长度较长，上输送带组111和下输送带组112对管道进行夹持输送时难免会发生偏移，通过设置在安装架122前的导向组件13起到导向作用，确保管道顺利穿过安装套管；同时，导向送进单元起到推动管道完全穿过导向筒131的作用，避免搬运装置2搬运半成品管道时发生干涉。

如图9所示，在其中一个实施例中，夹持机械手22包括用于夹持管道的夹持组件221，夹持组件221包括夹持架2211、安装在夹持架2211上的驱动件2212、受驱动件2212驱动的第一齿轮2213、与第一齿轮2213啮合传动的第二齿轮2214、与第二齿轮2214轴毂连接的蜗杆件2215、与蜗杆件2215传动连接的蜗轮件2216以及对称设置的两个夹持连臂222，夹持连臂222包括第一连杆2221、第二连杆2222以及夹持件2223，夹持件2223设有第一连接端2201、第二连接部2202和夹持端2203；第一连杆2221的一端与蜗轮件2216轴毂连接，另一端与第一连接端2201连接；第二连杆2222的一端与夹持架2211连接，另一端与第二连接部2202连接；夹持端2203设有用于夹持管道的摩擦块。具体的，轴毂连接为键连接、花键连接、销链接、过盈连接等连接方式，以便用于实现轴上零件如齿轮、带轮、链轮等的周向固定并传递转矩。如此，通过驱动件2212驱动蜗杆件2215转动，从而带动第一连杆2221和夹持件2223进行摆动，从而完成夹持动作。

在一种实施方式中，夹持端2203设有适配管道外径尺寸的弧形块。如此，通过弧形块来夹持管道进一步优化夹持效果。

如图5和图6所示，在其中一个实施例中，转动组件33还包括转动架331、设置在转动架331上的驱动电机332、受驱动电机332驱动的转动辊333以及与转动辊333平行设置的支撑辊334；半成品管道放置在转动组件33时，转动辊333和支撑辊334设置在转动架331且分别与半成品管道的外管径相切接触。如此，半成品管道放置在转动组件33时，转动辊333和支撑辊334一起支撑半成品管道，驱动电机332驱动转动辊333进行转动时，转动辊333带动半成品管道进行转动，从而减少焊接机器人32上焊接头在焊接过程中的移动量，使焊接头稳定地进行焊接工作，便于提高焊接精度。

在一种实施方式中，转动辊333的辊面设有耐高温的橡胶层。如此，通过橡胶层增大转动辊333与半成品管道之间的摩擦力，从而保证转动辊333能顺利带动半成品管道进行转动。

在一种实施方式中，焊接装置3包括设置在焊接机器人32底部的移动部件（图中未画出），移动部件用于驱动焊接机器人32进行沿半成品管道在放置部件31的放置方向进行移动。具体的，移动部件包括移动轨道和设置在移动轨道上的移动滑座，焊接机器人32设置在移动滑座上。

在其中一个实施例中，放置部件31还包括设置在转动组件33下方的抬升组件34，抬升组件34包括抬升架341、抬升缸342和导向组343，导向组343包括设置在转动架331底部的导向柱3431以及安设在抬升架341上的导向座3432，抬升缸342的输出杆与转动架331的底部连接。如此，通过抬升组件34将整个转动组件33进行抬升，从而适配夹持机械手22，便于减少夹持机械手22在竖直方向上的运动距离，提高夹持机械手22的夹持稳定性。

如图7和图8所示，在其中一个实施例中，第一架体41设有第一伸出臂411，第一伸出臂411的末端设有适配管道外管径的支撑弧度；第二架体42设有第二伸出臂421；第一伸出臂411和第二伸出臂421靠近形成支撑成品管道的支撑部。如此，通过设置可活动拼接的第一架体41和第二架体42，当成品管道放置第一伸出臂411第二伸出臂421靠近形成的支撑部时，装配人员能够进行装配，装配完毕后，通过第一架体41和第二架体42互相远离，从而留下纯化装置的装配成品，便于纯化装置成品的下一步搬运。

在其中一个实施例中，第一架体41设有三个第一伸出臂411，第二架体42设有三个第二伸出臂421，通过三组第一伸出臂411和第二伸出臂421配合，从而形成三层放置空间。如此，纯化装置具有三组成品管道，通过三组第一伸出臂411和第二伸出臂421配合，形成三层放置空间，便于纯化装置的实际装配。

在一种实施方式中，第一伸出臂411及第二伸出臂421采用可拆卸连接的方式分别设置在第一架体41、第二架体42上。具体的，第一伸出臂411铰接在第一架体41上，然后通过插销进行固定。如此，便于装配人员根据装配实际情况对第一伸出臂411的数量进行拆装调整，避免搬运装置2在搬运成品管道时发生干涉。

在其中一个实施例中，拼装放置架40包括设置在第一架体41底部的滑动轮43和连接组44；连接组44包括导向件441和套合在导向件441上的弹簧件442，第一架体41底部设有导向孔；导向件441的下端固定安装在滑动轮43上，上端滑动连接在导向孔内。如此，当纯化装置装配完成后，装配人员通过下压第一架体41，使弹簧件442压缩，导向件441的上端进一步插入到导向孔内，使第一架体41的第一伸出臂411远离成品管道，然后向外将第一架体41拉出，完成纯化装置成品的卸装，便于纯化装置成品的下一步搬运。

本发明一实施例中的一种纯化装置的辅助装配方法，包括以下步骤：

S1、将安装套管放置到放置台的安装架上；

S2、对安装架上的安装套管进行加热；

S3、管道输送部件将管道穿过安装套管；

S4、搬运装置将带半成品管道放置到焊接装置的放置部件，焊接机器人对半成品管道进行焊接；

S41、放置部件上的转动辊进行转动，利用摩擦力使半成品管道进行转动；

S42、焊接机器人对安装套管的装配间隙进行焊接。

S5、搬运装置将焊接完后的成品管道搬运到装配装置上。

具体使用方法如下：

首先，装配人员将安装套管放置到放置台12的安装架122上；然后利用喷枪加热器、电弧加热器等加热装置对安装架122上的安装套管进行加热；

然后，管道输送部件11的上输送带组111和下输送带组112夹持管道进行输送，使管道穿过安装套管，完成半成品管道的过盈配合；

再者，搬运装置2将带半成品管道放置到焊接装置3的放置部件31上，焊接机器人32对半成品管道进行焊接；同时，放置部件31上的转动辊333进行转动，利用摩擦力使半成品管道进行转动，便于焊接机器人32对安装套管的装配间隙进行焊接；

接着，搬运装置2将焊接完后的成品管道搬运到装配装置4上，由装配人员对成品管道进行下一步装配（装配成纯化装置）；

最后，装配人员在装配完毕后，通过将第一架体41和第二架体42分别远离纯化装置，从而留下纯化装置的装配成品，便于纯化装置成品的下一步搬运。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，包括：

输送装置，包括管道输送部件和放置台，所述放置台包括导轨和设置在导轨上的安装架，所述安装架用于放置安装套管，所述管道输送部件用于输送管道穿过所述安装架上的安装套管；

搬运装置，包括龙门支架和设置在龙门支架上的夹持机械手，所述夹持机械手用于夹持管道进行搬运工作；

焊接装置，包括放置部件和焊接机器人，所述放置部件用于放置套有安装套管的半成品管道，所述放置部件包括设有转动辊的转动组件，所述焊接机器人用于对半成品管道进行焊接，所述转动辊在焊接过程中利用摩擦力使半成品管道进行转动；

装配装置，包括用于放置焊接完的成品管道的拼装放置架，所述拼装放置架包括对称设置的第一架体和第二架体，所述第一架体和所述第二架体可相互远离或靠近，以便装配人员进行装配。

2.根据权利要求1所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述管道输送部件，包括上输送带组和下输送带组，所述上输送带组包括带体和设置在带体上的U型块，所述U型块设有适配所输送管道直径的接触弧；

所述下输送带组适配所述上输送带组上的U型块，对管道进行夹持输送。

3.根据权利要求2所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述管道输送部件包括设置在所述安装架前的导向组件；

所述导向组件包括导向筒和设置在导向筒内的导向送进单元，所述导向送进单元包括适配管道外管径的夹送滚轮组，所述夹送滚轮组用于夹送管道穿过所述安装架上的安装套管。

4.根据权利要求1所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述转动组件还包括转动架、设置在转动架上的驱动电机以及与所述转动辊平行设置的支撑辊，所述转动辊设置在所述转动架上并受所述驱动电机驱动而进行转动；

半成品管道放置在所述转动组件时，所述转动辊和支撑辊分别与半成品管道的外管径相切。

5.根据权利要求4所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述放置部件还包括设置在所述转动组件下方的抬升组件，所述抬升组件包括抬升架、抬升缸和导向组，所述导向组包括设置在所述转动架底部的导向柱以及安设在所述抬升架上的导向座，所述抬升缸的输出杆与所述转动架的底部连接。

6.根据权利要求1所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述第一架体设有第一伸出臂，所述第一伸出臂的末端设有适配成品管道外管径的支撑弧度；

所述第二架体设有第二伸出臂；

所述第一伸出臂和所述第二伸出臂靠近形成支撑成品管道的支撑部。

7.根据权利要求6所述纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述第一架体设有三个第一伸出臂，所述第二架体设有三个第二伸出臂；

通过三个第一伸出臂和三个第二伸出臂配合，从而形成三层放置空间。

8.根据权利要求6所述的纯化装置的辅助装配设备，其特征在于，所述拼装放置架包括设置在所述第一架体底部的滑动轮和连接组；

所述连接组包括导向件和套合在导向件上的弹簧件，所述第一架体底部设有导向孔；

所述导向件的下端固定安装在滑动轮上，上端滑动连接在所述导向孔内。

9.一种辅助装配设备的方法，应用于如权利要求1-8任意一项所述的辅助装配设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将安装套管放置到放置台的安装架上；

S2、对安装架上的安装套管进行加热；

S3、管道输送部件将管道穿过安装套管；

S4、搬运装置将带半成品管道放置到焊接装置的放置部件，焊接机器人对半成品管道进行焊接；

S5、搬运装置将焊接完后的成品管道搬运到装配装置上。

10.根据权利要求9所述的一种辅助装配设备的方法，其特征在于，步骤S4中焊接机器人对半成品管道进行焊接时，具体包括以下步骤：

S41、放置部件上的转动辊进行转动，利用摩擦力使半成品管道进行转动；

S42、焊接机器人对安装套管的装配间隙进行焊接。