CN217964250U - 立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，属于螺旋板换热器制造装备领域。该装置包括基座、立柱、横梁，横梁上安装有可水平移动的滚动悬压翻边机构，滚动悬压翻边机构下方设有用于放置螺旋板的可水平旋转的工作台，工作台通过液压升降机构固定于基座上，横梁上还安装有可水平移动的视觉跟踪机构，视觉跟踪机构、滚动悬压翻边机构、液压升降机构分别与固设于立柱中部的信息反馈及调控机构电性连接。本实用新型实现了螺旋板翻边作业的全程智能化视觉跟踪，能够及时对翻边参数进行自动化调整。

Description

立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置

技术领域

本实用新型属于螺旋板换热器制造装备领域，特别涉及立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置。

背景技术

螺旋板换热器在制造过程中，要进行螺旋流道端面填塞堵条焊接密封或将其中一张螺旋板端面板边翻边搭接在另一种螺旋板端面板边现场圆弧形角焊缝焊接密封的作业，翻边搭接角焊缝与填塞堵条焊接相比，可减少端面密封焊缝及热影响区50%。

随着科技的快速发展，工业机器人技术得到了广泛的应用，避免人工现场作业正在成为一种趋势。传统上，国内螺旋板行业翻边作业采用人工翻边，存在费时费工，翻边成型差、 翻边表面凹凸不平、 影响焊接质量的问题。目前，已经出现了一些螺旋板翻边设备替代人工，如授权公告号为CN204148325U的实用新型提供一种螺旋板翻边装置，采用翻边装置代替人工翻边，翻边效率大幅提高，而且翻边成型质量好；再如授权公告号为CN214768497U的实用新型提供一种用于螺旋板换热器芯体的翻边设备，该设备适用于小间距、小空间范围内多层螺旋板的翻边。以上用于螺旋板翻边的设备均需操作人员现场控制进行翻边作业，且翻边质量主要靠操作人员肉眼视力跟踪和检查，跟踪速度较慢，无法及时对翻边参数进行自动调整，影响翻边作业效率。

发明内容

本实用新型为了弥补现有螺旋板翻边设备无法智能化视觉跟踪翻边作业过程而难以及时对翻边参数进行自动调整的不足，提供一种全程可视化翻边质量的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，包括基座、立柱、横梁，横梁一端与立柱顶端固定连接，立柱下端固定于基座上，横梁上安装有可水平移动的滚动悬压翻边机构，滚动悬压翻边机构下方设有用于放置螺旋板的可水平旋转的工作台，工作台通过液压升降机构固定于基座上，横梁上还安装有可水平移动的视觉跟踪机构，视觉跟踪机构、滚动悬压翻边机构、液压升降机构分别与固设于立柱中部的信息反馈及调控机构电性连接。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述视觉跟踪机构包括视觉跟踪支架、第一电动推杆、CCD摄像机，视觉跟踪支架底面通过第一电动推杆与CCD摄像机连接；视觉跟踪支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，视觉跟踪支架前侧固设有第一驱动电机，第一电动推杆、第一驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第一驱动电机的输出轴穿入矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第一主动齿轮，横梁中部开设水平的条形孔，条形孔的底面上固设有齿条，第一主动齿轮与齿条啮合。

本实用新型中，视觉跟踪机构采用CCD摄像机用于采集下方螺旋板翻边前后的图像信息。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述滚动悬压翻边机构包括滚动悬压翻边支架、第二电动推杆、滚动悬压翻边轮，第二电动推杆的伸缩端安装滚动悬压翻边轮，第二电动推杆的固定端固定于滚动悬压翻边支架底面；滚动悬压翻边支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，滚动悬压翻边支架前侧固设有第二驱动电机，第二电动推杆、第二驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第二驱动电机的输出轴穿入滚动悬压翻边支架的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第二主动齿轮，第二主动齿轮与齿条啮合。

本实用新型中，滚动悬压翻边机构对螺旋板进行悬压式翻边。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述横梁上还安装有可水平移动的挤压压紧微调机构，挤压压紧微调机构包括挤压压紧支架、第三电动推杆、挤压压紧轮，第三电动推杆的伸缩端安装挤压压紧轮，第三电动推杆的固定端固定于挤压压紧支架底面；挤压压紧支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，挤压压紧支架前侧固设有第三驱动电机，第三电动推杆、第三驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第三驱动电机的输出轴穿入挤压压紧支架的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第三主动齿轮，第三主动齿轮与齿条啮合，滚动悬压翻边机构位于视觉跟踪机构和挤压压紧微调机构之间。

本实用新型中，为了放置螺旋板在翻边过程中发生位移，采用挤压压紧微调机构滚动式压紧螺旋板上端。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述横梁远离立柱的一端底面设有端板，端板与立柱之间通过导向杆连接，导向杆穿过视觉跟踪支架及滚动悬压翻边支架和挤压压紧支架的下部。

本实用新型中，为了保持视觉跟踪支架、滚动悬压翻边支架和挤压压紧支架水平移动的稳定性，采用导向杆导向。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述工作台包括支撑台、托盘，托盘底部中央处设有旋转轴，旋转轴通过支撑台顶面中央处设置的轴承与支撑台转动连接，托盘外侧套设有从动伞齿轮，支撑台设有第四驱动电机，第四驱动电机与信息反馈及调控机构电性连接，第四驱动电机输出轴上固设有主动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合。

优选的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述支撑台上设有配重块，配重块与第四驱动电机相对设置。

进一步的，在本实用新型的一优选实施方案中，所述液压升降机构包括液压缸，液压缸的上端与支撑台连接，液压缸的下端固定在基座上，液压缸通过油管与基座上设置的液压泵站连接，液压泵站与信息反馈及调控机构电性连接。

本实用新型的有益技术效果是：本实用新型的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置通过视觉跟踪机构实现了螺旋板翻边作业的全程智能化视觉跟踪，能够及时对翻边参数进行自动化调整，提高了翻边效率；通过视觉跟踪机构、滚动悬压翻边机构、挤压压紧微调机构等的配合将圆筒状螺旋板端面板翻边折弯成圆弧形过渡性翻边结构，此翻边折弯为逐步施压折弯、渐渐挤压成型，没有硬伤痕迹，圆弧过渡均匀连续、冷弯应力小，翻边弧形表面光滑、圆润、平整，很好的完成了翻边结构又完好的保持了材料原始的抗腐蚀性及机械性能。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置中视觉跟踪支架的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置中滚动悬压翻边支架的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置中挤压压紧支架的结构示意图；

附图标记：1-基座，2-立柱，3-横梁，4-视觉跟踪支架，5-第一电动推杆，6-CCD摄像机，7-第一驱动电机，701-第一主动齿轮，8-滚动悬压翻边支架，9-第二电动推杆，10-滚动悬压翻边轮，11-第二驱动电机，1101-第二主动齿轮，12-挤压压紧支架，13-第三电动推杆，14-挤压压紧轮，15-第三驱动电机，1501-第三主动齿轮，16-条形孔，17-齿条，18-端板，19-导向杆，20-液压缸，21-支撑台，22-托盘，23-旋转轴，24-轴承，25-从动伞齿轮，26-主动伞齿轮，27-第四驱动电机，28-液压泵站，29-信息反馈及调控机构，30-配重块，31-螺旋板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅附图1-4所示，本实施例的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，包括基座1、立柱2、横梁3，横梁3一端与立柱2顶端固定连接，立柱2下端固定于基座1上，横梁3上安装有可水平移动的滚动悬压翻边机构，滚动悬压翻边机构下方设有用于放置螺旋板31的可水平旋转的工作台，工作台通过液压升降机构固定于基座1上，横梁3上还安装有可水平移动的视觉跟踪机构，视觉跟踪机构、滚动悬压翻边机构、液压升降机构分别与固设于立柱2中部的信息反馈及调控机构29电性连接。

本实施例中，所述立柱2、横梁3可一体成型设置，立杆与横梁3之间夹角为90˚；所述滚动悬压翻边机构、视觉跟踪机构分别沿横梁3进行左右移动；信息反馈及调控机构29采用PLC控制器。PLC控制器是广泛用于自动化控制机械生产过程的数字逻辑控制器，其控制原理为现有技术，此处不再赘述。

具体的，所述视觉跟踪机构包括视觉跟踪支架4、第一电动推杆5、CCD摄像机6，视觉跟踪支架4底面通过第一电动推杆5与CCD摄像机6连接；视觉跟踪支架4中间开设用于横梁3相对滑动穿过的矩形通孔，视觉跟踪支架4前侧固设有第一驱动电机7，第一电动推杆5、第一驱动电机7分别与信息反馈及调控机构29电性连接，第一驱动电机7的输出轴穿入矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第一主动齿轮701，横梁3中部开设水平的条形孔16，条形孔16的底面上固设有齿条17，第一主动齿轮701与齿条17啮合。视觉跟踪机构采用CCD摄像机6用于采集下方螺旋板31翻边前后的图像信息，实现翻边作业的全程可视化，便于智能化视觉跟踪翻边作业质量，便于对翻边参数进行自动调整。

具体的，所述滚动悬压翻边机构包括滚动悬压翻边支架8、第二电动推杆9、滚动悬压翻边轮10，第二电动推杆9的伸缩端安装滚动悬压翻边轮10，第二电动推杆9的固定端固定于滚动悬压翻边支架8底面；滚动悬压翻边支架8中间开设用于横梁3相对滑动穿过的矩形通孔，滚动悬压翻边支架8前侧固设有第二驱动电机11，第二电动推杆9、第二驱动电机11分别与信息反馈及调控机构29电性连接，第二驱动电机11的输出轴穿入滚动悬压翻边支架8的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第二主动齿轮1101，第二主动齿轮1101与齿条17啮合。滚动悬压翻边机构对螺旋板31进行悬压式翻边弯折，通过控制第二电动推杆9的伸缩，能够实现翻边过程逐步施压折弯、渐渐挤压成型。

具体的，所述横梁3上还安装有可水平移动的挤压压紧微调机构，挤压压紧微调机构包括挤压压紧支架12、第三电动推杆13、挤压压紧轮14，第三电动推杆13的伸缩端安装挤压压紧轮14，第三电动推杆13的固定端固定于挤压压紧支架12底面；挤压压紧支架12中间开设用于横梁3相对滑动穿过的矩形通孔，挤压压紧支架12前侧固设有第三驱动电机15，第三电动推杆13、第三驱动电机15分别与信息反馈及调控机构29电性连接，第三驱动电机15的输出轴穿入挤压压紧支架12的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第三主动齿轮1501，第三主动齿轮1501与齿条17啮合，滚动悬压翻边机构位于视觉跟踪机构和挤压压紧微调机构之间。为了放置螺旋板31在翻边过程中发生位移，采用挤压压紧微调机构滚动式压紧螺旋板31上端。通过控制第三电动推杆13的伸缩，能够实现翻边过程挤压压紧微调机构挤压压紧螺旋板31的力度。

本实施例中，所述滚动悬压翻边机构、视觉跟踪机构、挤压压紧微调机构三者互相配合完成翻边工作，所述信息反馈及调控机构29用来及时采集信息，及时反馈重要动态，做到翻边工作的有效自动化控制。

具体的，所述横梁3远离立柱2的一端底面设有端板18，端板18与立柱2之间通过导向杆19连接，导向杆19穿过视觉跟踪支架4及滚动悬压翻边支架8和挤压压紧支架12的下部。为了保持视觉跟踪支架4、滚动悬压翻边支架8和挤压压紧支架12水平移动的稳定性，采用导向杆19导向，视觉跟踪支架4、滚动悬压翻边支架8和挤压压紧支架12沿着导向杆19滑动。

具体的，所述工作台包括支撑台21、托盘22，托盘22底部中央处设有旋转轴23，旋转轴23通过支撑台21顶面中央处设置的轴承24与支撑台21转动连接，托盘22外侧套设有从动伞齿轮25，支撑台21设有第四驱动电机27，第四驱动电机27与信息反馈及调控机构29电性连接，第四驱动电机27输出轴上固设有主动伞齿轮26，主动伞齿轮26与从动伞齿轮25相啮合。第四驱动电机27采用无级变速电机，实现托盘22的无级变速旋转。

具体的，所述支撑台21上设有配重块30，配重块30与第四驱动电机27相对设置。通过设置配重块30，提高支撑台21的平衡性。

具体的，所述液压升降机构包括液压缸20，液压缸20的上端与支撑台21连接，液压缸20的下端固定在基座1上，液压缸20通过油管与基座1上设置的液压泵站28连接，液压泵站28与信息反馈及调控机构29电性连接。通过调控液压升降机构，使螺旋板31处于适当的翻边加工高度；还能够允许更多不同宽度的螺旋板31进行翻边作业。

本实用新型的工作原理及使用方法：使用时，将需要翻边的圆筒状螺旋板31置于托盘22上，由液压升降机构调整至适当高度，接着调整好滚动悬压翻边机构、视觉跟踪机构和挤压压紧微调机构在横梁3上的位置，开始工作，通过信息反馈及调控机构29随时监测并调整状态，完成翻边作业。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本发明列举的实施例并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，包括基座、立柱、横梁，横梁一端与立柱顶端固定连接，立柱下端固定于基座上，横梁上安装有可水平移动的滚动悬压翻边机构，滚动悬压翻边机构下方设有用于放置螺旋板的可水平旋转的工作台，其特征在于：所述工作台通过液压升降机构固定于基座上，横梁上还安装有可水平移动的视觉跟踪机构，视觉跟踪机构、滚动悬压翻边机构、液压升降机构分别与固设于立柱中部的信息反馈及调控机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述视觉跟踪机构包括视觉跟踪支架、第一电动推杆、CCD摄像机，视觉跟踪支架底面通过第一电动推杆与CCD摄像机连接；视觉跟踪支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，视觉跟踪支架前侧固设有第一驱动电机，第一电动推杆、第一驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第一驱动电机的输出轴穿入矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第一主动齿轮，横梁中部开设水平的条形孔，条形孔的底面上固设有齿条，第一主动齿轮与齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述滚动悬压翻边机构包括滚动悬压翻边支架、第二电动推杆、滚动悬压翻边轮，第二电动推杆的伸缩端安装滚动悬压翻边轮，第二电动推杆的固定端固定于滚动悬压翻边支架底面；滚动悬压翻边支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，滚动悬压翻边支架前侧固设有第二驱动电机，第二电动推杆、第二驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第二驱动电机的输出轴穿入滚动悬压翻边支架的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第二主动齿轮，第二主动齿轮与齿条啮合。

4.根据权利要求3所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述横梁上还安装有可水平移动的挤压压紧微调机构，挤压压紧微调机构包括挤压压紧支架、第三电动推杆、挤压压紧轮，第三电动推杆的伸缩端安装挤压压紧轮，第三电动推杆的固定端固定于挤压压紧支架底面；挤压压紧支架中间开设用于横梁相对滑动穿过的矩形通孔，挤压压紧支架前侧固设有第三驱动电机，第三电动推杆、第三驱动电机分别与信息反馈及调控机构电性连接，第三驱动电机的输出轴穿入挤压压紧支架的矩形通孔内连接位于矩形通孔内的第三主动齿轮，第三主动齿轮与齿条啮合，滚动悬压翻边机构位于视觉跟踪机构和挤压压紧微调机构之间。

5.根据权利要求4所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述横梁远离立柱的一端底面设有端板，端板与立柱之间通过导向杆连接，导向杆穿过视觉跟踪支架及滚动悬压翻边支架和挤压压紧支架的下部。

6.根据权利要求1所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述工作台包括支撑台、托盘，托盘底部中央处设有旋转轴，旋转轴通过支撑台顶面中央处设置的轴承与支撑台转动连接，托盘外侧套设有从动伞齿轮，支撑台设有第四驱动电机，第四驱动电机与信息反馈及调控机构电性连接，第四驱动电机输出轴上固设有主动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合。

7.根据权利要求6所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述支撑台上设有配重块，配重块与第四驱动电机相对设置。

8.根据权利要求6所述的立式视觉跟踪滚动悬压、挤压自动翻边装置，其特征在于：所述液压升降机构包括液压缸，液压缸的上端与支撑台连接，液压缸的下端固定在基座上，液压缸通过油管与基座上设置的液压泵站连接，液压泵站与信息反馈及调控机构电性连接。

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