CN111375694A - 一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线。它是由进料机器人、喷淋清洗线、初次扩管机、车床、高度检测机、管体侧面冲孔机、电阻焊接机、钎焊焊接机、二次扩管机以及超声波清洗及烘干线依次设置在管体输送线上构成的。本发明通过喷淋清洗线、初次扩管机、车床、高度检测机、管体侧面冲孔机、电阻焊接机、钎焊焊接机、二次扩管机以及超声波清洗及烘干线分别完成管体的喷淋清洗、初次扩管、车端面、高度检测、侧冲孔、焊导管、焊支撑架、二次扩管、超声波清洗、烘干等工序，因此本发明的自动化程度高、生产效率高、产品质量好、生产成本低。

Description

一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线

技术领域

本发明涉及压缩机壳体制造技术领域，特别是一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 。

背景技术

压缩机外壳是压缩机中的电机和一些部件的重要支承件，要求筒体有较好的圆度、圆柱度和内径尺寸。以前的管体的冲孔、扩管、焊接支撑架、焊接导管工作全部是由人工逐个加工完成，这种加工方式已经相当落后，不仅加工效率低，劳动强度大，加工成本高，自动化程度低，而且由于纯靠手工操作，因此难以保证加工质量，十分容易出不良品，加工一致性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种生产效率高、生产成本低、自动化程度高的压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 。

本发明的目的是这样实现的：

一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线，是由进料机器人、喷淋清洗线、初次扩管机、车床、高度检测机、管体侧面冲孔机、电阻焊接机、钎焊焊接机、二次扩管机以及超声波清洗及烘干线依次设置在管体输送线上构成的。

所述管体输送线，用于输送管体。所述进料机器人，用于将料框内的待加工管体输送给喷淋清洗线。所述喷淋清洗线，用于对管体进行喷淋清洗。所述初次扩管机，用于对喷淋清洗好的管体进行初次扩管。所述车床，用于对扩好管的管体的两端进行车削。所述高度检测机，用于检测车削后的管体的高度是否合格。所述管体侧面冲孔机，用于对高度检测合格的管体的侧壁进行冲孔。所述电阻焊接机，用于将导管焊接在冲好孔的管体的孔位上。所述钎焊焊接机，用于将支撑架焊接在焊好导管的管体的侧壁上。所述二次扩管机，用于对焊好机架的管体进行二次扩管。所述超声波清洗及烘干线，用于对管体进行超声波清洗，然后烘干。

本发明还可以作以下进一步改进。

所述初次扩管机和二次扩管机均包括进料输送线、送料机械手、找正定位装置、扩管装置、油压***以及出料输送线。

所述进料输送线，用于输送入待扩管的管体。所述找正定位装置，用于旋转管体，以通过管体上的孔位来定位管体第一次扩管的位置，以便扩管装置对管体进行扩管。所述扩管装置，用于将管体的直径扩大。所述出料输送线，用于将扩好管的管体输送出。所述送料机械手，用于输送管体。所述油压***，用于为扩管装置提供液压油，以作为扩管装置的动力源。

所述找正定位装置包括固定座、找正升降气缸、升降架、找正旋转台以及找正旋转电机，所述升降架上下滑动设置在固定座上，所述找正升降气缸与升降架驱动连接，所述找正旋转电机设于升降架上，所述找正旋转台水平转动设于升降架上并位于找正旋转电机的上方，所述找正旋转电机的电机轴与找正旋转台驱动连接，找正旋转台上设有定位竖直套头，所述升降架上设有找正定位气缸，所述找正定位气缸的活塞杆上设有精定位横杆，所述精定位横杆水平设置在升降架上，精定位横杆水平指向定位竖直套头。所述找正旋转台上设有孔位检测装置。

所述扩管装置包括座体、油缸、辅助扩管机构以及扩管模，所述油缸和扩管模设于座体上，所述座体上设有工作台，所述扩管模设置于工作台上，油缸位于工作台的下方。所述扩管模包括扩管底座、锥形芯轴以及多块扩管弧形板，多块扩管弧形板呈环形分布且竖直设置在扩管底座上，所述多块扩管弧形板的外壁围成圆柱体的外侧面，所述扩管弧形板的内壁面为锥形斜面，扩管弧形板的内壁面围成一扩管锥形腔，所述锥形芯轴上下滑动设置在扩管锥形腔内，所述锥形芯轴的外侧面与每块扩管弧形板的内壁面贴合，所述锥形芯轴呈上端粗、下端细状，锥形芯轴的上端设有限位头，锥形芯轴下端伸出扩管底座，锥形芯轴的下端设有连接头，所述油缸的活塞杆与连接头连接。

所述多块扩管弧形板的上端设有上弹性箍紧环，上弹性箍紧环箍住多块扩管弧形板的上端，所多块扩管弧形板的下端设有下弹性箍紧环，下弹性箍紧环箍住多块扩管弧形板的下端，上、下弹性箍紧环使得多块扩管弧形板在不扩管时保持聚拢在一起，上、下弹性箍紧环也能使得多块扩管弧形板同步往外扩管和同步往中心收拢。

所述扩管底座内设有扩管让位腔内，所述扩管让位腔的上部设有通孔，多块扩管弧形板的上端往上伸出通孔，扩管让位腔的下部设有轴孔，所述锥形芯轴的下端往下伸出轴孔并与连接头连接，所述扩管弧形板的下端设有滑块，多块滑块以放射状方式往复滑动设置在扩管让位腔内。

所述管体侧面冲孔机包括机架、管体入料定位输送机、焊缝检测定位机构、水平送料机构、预成型凸包及侧冲小孔机构、凸包成型及侧冲大孔机构、三孔侧冲机构、以及管体出料输送机。

所述焊缝检测定位机构，设于机架上，用于检测管体上的焊缝的位置，并旋转定位管体，使得后面的冲孔机构能避开焊缝，避免冲到焊缝，导致管体裂开。所述水平送料机构，设于机架上部，用于输送管体。所述预成型凸包及侧冲小孔机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于在管体的外侧壁上预成型一初型凸包，并在该初型凸包上冲出小孔。所述凸包成型及侧冲大孔机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于将所述初型凸包整型成一成型凸包，并将所述小孔冲成大孔。所述三孔侧冲机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于在管体的外侧壁上沿其周向冲出三个开孔。所述管体入料定位输送机，用于将管体输送给焊缝检测定位机构。所述管体出料输送机，用于将冲孔后的管体输送出来。

所述预成型凸包及侧冲小孔机构包括侧冲小孔油缸、凸包预成型油缸、以及第一侧冲模具座，所述凸包预成型油缸设于第一侧冲模具座旁，所述侧冲小孔油缸设于凸包预成型油缸的活塞杆上，第一侧冲模具座的侧壁上设有凸包预成型凸模，所述侧冲小孔油缸上对应凸包预成型凸模设有凸包预成型凹模，所述侧冲小孔油缸的活塞杆上设有第一冲头，所述第一冲头位于凸包预成型凹模的凹模腔内。

所述凸包成型及侧冲大孔机构包括第二推杆油缸、第二侧冲模具座、凸包成型油缸、第二推杆以及第二冲头滑块，所述凸包成型油缸设于第二侧冲模具座旁，所述第二推杆上下活动设置在第二侧冲模具座内，所述第二推杆油缸设于第二侧冲模具座的下方并与第二推杆驱动连接，所述第二推杆上设有第二驱动斜面，所述第二冲头滑块水平滑动设置在第二侧冲模具座的侧壁上，所述第二冲头滑块的内端设有第二被动斜面，第二冲头滑块的外端设有凸包成型凸模以及第二冲头，第二冲头设于凸包成型凸模上，所述第二驱动斜面与第二被动斜面传动配合，所述凸包成型油缸的活塞杆对应凸包成型凸模设有凸包成型凹模，所述凸包成型凹模的凹模腔内设有第二让位孔。当该机构冲孔和成型凸包时，第二推杆油缸驱动第二推杆向上滑动，第二驱动斜面推动第二冲头滑块、凸包成型凸模、以及第二冲头往外水平滑动，凸包成型凸模由内往外水平冲压，凸包成型凸模与凸包成型凹模内外整形该初型凸包，使其成为成型凸包，同时，第二冲头由内往外水平冲孔，将所述小孔冲成大孔。第二冲头冲孔后，废料被冲进发第二让位孔内，然后排出。

所述三孔侧冲机构包括第三侧冲模具座、第三推杆油缸、第三推杆、三个侧冲孔油缸、三块第三冲头滑块、以及管***置定位组件，三个侧冲孔油缸和管***置定位组件呈环形设置于第三侧冲模具座的外周，所述第三推杆上下活动设置在第三侧冲模具座内，所述第三推杆油缸设于第三侧冲模具座的下方并与第三推杆驱动连接，所述第三冲头滑块水平滑动设置在第三侧冲模具座的侧壁上，三块第三冲头滑块沿周向环形分布在第三侧冲模具座的侧壁上，所述第三冲头滑块的内端设有第三被动斜面，所述第三冲头滑块的外端设有第三冲头，所述第三推杆上对应三块第三冲头滑块设有三个第三驱动斜面，每个第三驱动斜面与对应的第三被动斜面传动配合，所述三个侧冲孔油缸的活塞杆与三个第三冲头一一对应，所述侧冲孔油缸的活塞杆对应第三冲头设有冲孔凹模和第三让位孔，第三让位孔位于冲孔凹模内。

本发明的有益效果如下：

（一）本发明通过喷淋清洗线、初次扩管机、车床、高度检测机、管体侧面冲孔机、电阻焊接机、钎焊焊接机、二次扩管机以及超声波清洗及烘干线分别完成管体的喷淋清洗、初次扩管、车端面、高度检测、侧冲孔、焊导管、焊支撑架、二次扩管、超声波清洗、烘干等工序，因此本发明的自动化程度高、生产效率高、产品质量好、生产成本低。

（二）相比现有的管体扩管装置，本发明的初次扩管机的通过进料输送线、送料机械手、找正定位装置、扩管装置、油压***以及出料输送线分别完成了管体的进料、送料、找正、扩管、出料等生产操作，从而实现了全自动扩管，本发明能够实现大批次生产，避免了工人生产受伤的情况发生，而且本发明的自动化程度高、扩管质量好，扩管精准。

（三）而且，本发明的初次扩管机的找正装置，对管体依次进行了粗定位、精定位，以便扩管装置精准地扩管。

（四）另外，本发明的初次扩管机的辅助扩管机构使得管体旋转一定角度之后，扩管装置再次对管体进行扩管，从而使得管体的扩管质量高、管体形状规则均匀。

（五）还有，本发明的管体侧面冲孔机能快速完成不同孔位的冲孔工序以及管体侧面成型凸包的工序，因此本发明的管体侧面冲孔机工作效率高，自动化程度高，提高了生产效率、成本低，适宜大量生产。

（六）本发明的管体侧面冲孔机的机架上设置了针对不同孔位的三个冲孔机构，三个冲孔机构集合在机架上，占用场地面积小，而且机架上水平送料机构能实现同步进料、同步出料。

附图说明

图1为本发明压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 省略超声波清洗及烘干线的结构示意图。

图2为本发明压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 的俯视图。

图3为图2的主视图。

图4为本发明的喷淋清洗线的结构示意图。

图5为本发明的高度检测机的结构示意图。

图6为本发明的电阻焊接机的结构示意图。

图7为本发明的钎焊焊接机的结构示意图。

图8为本发明的初次扩管机（二次扩管机）的结构示意图。

图9为图8的主视图。

图10为本发明的初次扩管机的找正定位装置的结构示意图。

图11为图10的俯视图。

图12为图10的主视图。

图13为图8中A处的放大结构示意图。

图14为本发明的初次扩管机的扩管装置的结构示意图。

图15为图14的俯视图。

图16为图14的侧视图。

图17为本发明的初次扩管机的扩管模的结构示意图。

图18为本发明的初次扩管机的辅助扩管机构的结构示意图。

图19为图18的主视图。

图20为本发明的初次扩管机的进料工位机械手的结构示意图。

图21为图20的主视图。

图22为本发明的初次扩管机的找正工位机械手的结构示意图。

图23为图22的主视图。

图24是本发明的管体侧面冲孔机的结构示意图。

图25是图25的主示图。

图26是图24的侧示图。

图27是图25省略油压***、管体进料定位输送机、电柜、底座、以及管体出料输送机的结构示意图。

图28是本发明的管体侧面冲孔机的焊缝检测定位机构的结构示意图。

图29是图28主视图。

图30是图29中A-A处的剖视结构示意图。

图31是本发明的管体侧面冲孔机的预成型凸包及侧冲小孔机构的结构示意图。

图32是图31的俯视图。

图33是图32中B-B处的剖视结构示意图。

图34是图33中B处的放大结构示意图。

图35是本发明的管体侧面冲孔机的凸包成型及侧冲大孔机构的结构示意图。

图36是图35的主视图。

图37是图36中C-C处的剖视结构示意图。

图38是图37中C处的放大结构示意图。

图39是本发明的管体侧面冲孔机的三孔侧冲机构的结构示意图。

图40是图39的主视图。

图41是图40中 D-D处的剖视结构示意图。

图42是图41中D处的放大结构示意图。

图43是图40中E处的放大结构示意图。

图44是图42的俯视图。

图45是图44中F处的放大结构示意图。

图46是本发明的管体的加工流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，如图1至图46所示，一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，是由进料机器人1k、喷淋清洗线1a、初次扩管机1b、车床1c、高度检测机1d、管体侧面冲孔机1e、电阻焊接机1f、钎焊焊接机1g、二次扩管机1h以及超声波清洗及烘干线1j依次设置在管体输送线1i上构成的。

所述进料机器人1k，用于将料框内的待加工管体5输送给喷淋清洗线1a。所述喷淋清洗线1a，用于对管体5进行喷淋清洗。所述初次扩管机1b，用于对喷淋清洗好的管体5进行初次扩管。所述车床1c，用于对扩好管的管体5的两端进行车削。所述高度检测机1d，用于检测车削后的管体5的高度是否合格。所述管体侧面冲孔机1e，用于对高度检测合格的管体5的侧壁进行冲孔。所述电阻焊接机1f，用于将导管焊接在冲好孔的管体5的孔位上。所述钎焊焊接机1g，用于将支撑架51a焊接在焊好导管的管体5的侧壁上。所述二次扩管机1h，用于对焊好支撑架51a的管体5进行二次扩管。所述所述管体输送线1i，用于输送管体5。所述超声波清洗及烘干线1j，用于对管体5进行超声波清洗，然后烘干。

本发明的喷淋清洗线是利用进水管路和喷淋头，自来水进入进水管路，然后再从喷淋头喷淋出来，从而对管体5进行冲洗，洗去其表面的灰尘等。

本发明的高度检测机1d包括安装架1d4，所述安装架上设有量程气缸和多个检测定位气缸1d3，所述量程气缸1d1的气缸杆上设有高度检测板1d2，高度检测板1d2上设有位置传感器（图中未示出），多个检测定位气缸1d3预先推动管体5平移，以对准位置传感器，高度检测机检测管体5高度时，量程气缸驱动高度检测板1d2和位置传感器下降，高度检测板1d2抵靠在管体5的上端，位置传感器获知管体5的高度。

本发明的电阻焊接机包括导管振动送料盘1f1、抓料机械手1f2以及电阻焊机1f3,本发明的电阻焊接机1f是通过导管振动送料盘1f1振动、逐个输出导管9a，然后抓料机械手1f2将导管9a输送至其夹具上的管体5，并将其***管体5的大孔上，人工在导管9a上装上焊料之后，电阻焊机1f3才开始焊接。

所述超声波清洗及烘干线一般包括箱体、输送线、超声波清洗槽以及烘干装置，管体5由管体输送线1i输送，管体5经过超声波清洗槽清洗之后，再由烘干装置烘干。

本发明的管体输送线、车床、钎焊焊接机、电阻焊接机以及超声波清洗及烘干线均为现有技术，在此便不再详细描述。

所述初次扩管机和二次扩管机均包括进料输送线19、送料机械手2a、找正定位装置3a、扩管装置4a、油压***7a以及出料输送线6a。所述进料输送线19，用于输送入待扩管的管体5。所述找正定位装置3a，用于旋转管体5，以通过管体5上的孔位定位管体5第一次扩管的位置，以便扩管装置4对管体5进行扩管。所述扩管装置4a，用于将管体5的直径扩大。

所述出料输送线6a，用于将扩好管的管体5输送出。所述送料机械手2a，用于输送管体5。所述油压***7a，用于为扩管装置提供液压油，以作为扩管装置的动力源。

作为本发明更具体的技术方案。

所述找正定位装置3a包括固定座31a、找正升降气缸33a、升降架39a、找正旋转台36a以及找正旋转电机32a，所述升降架39a上下滑动设置在固定座31a上，固定座31a上沿竖直方向设置有升降导轨301a，升降架39a上下滑动设置在升降导轨301a上，所述找正升降气缸33a与升降架39a驱动连接，所述找正旋转电机32a设于升降架上，所述找正旋转台36a水平转动设于升降架39a上并位于找正旋转电机32a的上方，所述找正旋转电机32a的电机轴与找正旋转台36a驱动连接，找正旋转台36a上设有定位竖直套头37a，所述升降架39a上设有找正定位气缸34a，所述找正定位气缸34a的活塞杆上设有精定位横杆35a，所述精定位横杆35a水平设置在升降架39a上，精定位横杆35a水平指向定位竖直套头37a。所述找正旋转台36a上设有孔位检测装置38a。

所述扩管装置4a包括座体40a、油缸43a、辅助扩管机构45a、以及扩管模41a，所述油缸43a和扩管模41a设于座体40a上，所述座体40a上设有，所述第一扩管工作台401a和第二扩管工作台47a上均设有扩管模41a，油缸43a位于第一扩管工作台401a的下方，所述扩管模41a包括扩管底座42a、锥形芯轴412a以及多块扩管弧形板411a，多块扩管弧形板411a呈环形分布且竖直设置在扩管底座42a上，所述多块扩管弧形板411a的外壁围成圆柱体的外侧面，所述扩管弧形板411a的内壁面为锥形斜面，扩管弧形板的内壁面围成一扩管锥形腔，所述锥形芯轴412a上下滑动设置在扩管锥形腔内，所述锥形芯轴412a的外侧面与每块扩管弧形板411a的内壁面贴合，所述锥形芯轴412a呈上端粗、下端细状，锥形芯轴412a的上端设有限位头416a，锥形芯轴412a下端伸出扩管底座42a，锥形芯轴412a的下端设有连接头413a，所述油缸43a的活塞杆与连接头413a连接。

所述多块扩管弧形板411a的上端设有上弹性箍紧环410a，上弹性箍紧环410a箍住多块扩管弧形板411a的上端，所多块扩管弧形板411a的下端设有下弹性箍紧环418a，下弹性箍紧环418a箍住多块扩管弧形板411a的下端。上、下弹性箍紧环418a使得多块扩管弧形板411a在不扩管时保持聚拢在一起，

所述扩管底座42a内设有扩管让位腔419a内，所述扩管让位腔419a的上部设有通孔420a，多块扩管弧形板411a的上端往上伸出通孔420a，扩管让位腔419的下部设有轴孔421，所述锥形芯轴412的下端往下伸出轴孔421并与连接头413a连接，所述扩管弧形板411a的下端设有滑块422a，多块滑块422a以放射状方式往复滑动设置在扩管让位腔419a内。

所述锥形芯轴412a的外侧面上设有限位导向凹槽415a，所述扩管弧形板411a的内壁面设有导向斜板417a，导向斜板417a滑动设置在限位导向凹槽415a内，当锥形芯轴往下移动时，限位导向凹槽在导向斜板上滑动，导向斜板限制了锥形芯轴的行程，即限制了扩管弧形板扩管的行程，也即设定好了本扩管模的扩管直径的范围。

所述辅助扩管机构45a包括管体旋转气缸450a、转动板451a和管体转动环452a，管体旋转气缸450a设于工作台上并位于扩管模41a旁，所述管体转动环452a套设在多块扩管弧形板411a外并位于扩管让位腔419a，所述转动板451a的内端与管体转动环452a连接，所述转动板451a的外端与管体旋转气缸450a的气缸杆活动连接。

所述管体旋转气缸450a的气缸杆上设有枢轴453a，所述转动板451a的外端上设有滑槽孔454a，所述转动板451a通过滑槽孔454a在枢轴453a上滑动。所述管体旋转气缸的气缸杆上设有枢轴453a，所述转动板的外端上设有滑槽孔，所述转动板通过滑槽孔在枢轴上滑动。当管体旋转气缸的气缸杆伸长时，管体旋转气缸450a的气缸杆带动转动板451a的外端移动，滑槽孔在枢轴上滑动，转动板451a的外端绕枢轴转动，转动板的内端带动管体转动环转动，该管体旋转气缸的气缸杆伸长长度可设定好，因此可保证管体转动环带动管体旋转的角度一样。

所述送料机械手2a包括固定架20a和水平移动伺服电机25a，所述固定架20a上对应进料输送线19设有进料工位机械手24a，所述固定架20a上对应找正定位装置3a设有找正工位机械手23a、所述固定架20a上对应扩管装置4a设有扩管工位机械手22a，所述固定架20a上对应出料输送线6a设有出料工位机械手21a，进料工位机械手24a、找正工位机械手23a、扩管工位机械手22a、以及出料工位机械手21a由前往后依次设置在固定架20a上，所述固定架20a上沿水平方向设置有水平导轨27a，所述进料工位机械手24a、找正工位机械手23a、扩管工位机械手22a、以及出料工位机械手21a滑动设置在水平导轨27a上，相邻的两只工位机械手之间通过拉杆28a连接，所述水平移动伺服电机25a设于固定架20a上，水平移动伺服电机25a与出料工位机械手21a丝杆传动连接，以驱动所有工位机械手同步作水平滑动，实现进料工位机械手24a、找正工位机械手23a、扩管工位机械手22a、以及出料工位机械手21a同步移动送料。

所述进料工位机械手24a包括第一底座245a、第一升降气缸241a、第一升降座243a、第一夹料气缸242a，所述第一夹料气缸242a设于第一升降座243a上，第一升降座243a上下滑动设置在第一底座245a上，所述第一升降气缸241a设于第一底座245a上并与第一升降座243a驱动连接，所述第一升降座243a上沿其升降方向设有第一导向轴244a，所述第一底座245a上设有第一升降导向块246a，第一导向轴244a滑动设置在第一升降导向块246a上，所述第一夹料气缸242a的三输出端上分别设有第一卡爪、第二卡爪、以及第三卡爪，第一夹料气缸242a的三输出端分别驱动第一卡爪、第二卡爪、以及第三卡爪相向移动而合拢或相背移动而分开。

所述找正工位机械手23a、扩管工位机械手22a、出料工位机械手21a均包括第二底座235a、第二升降气缸231a、第二升降座238a、第二夹料气缸232a，所述第二夹料气缸232a设于第二升降座238上，第二升降座238a上下滑动设置在第二底座235上，所述第二升降气缸231a设于第二底座235a上并与第二升降座238a驱动连接，所述第二升降座238a上沿其升降方向设有第二导向轴236a，所述第二底座235a上设有第二升降导向块237a，第二导向轴236a滑动设置在第二升降导向块237a上，所述第二夹料气缸232a的两输出端上分别设有第一左夹爪234a、第一右夹爪233a，第二夹料气缸232a的两输出端分别驱动第一左夹爪234a、第一右夹爪233a相向移动而合拢或相背移动而分开，因此该第二夹料气缸能驱动第一左夹爪、第一右夹爪夹取或放下管体。

所述进料输送线19上设有挡料气缸11a、检料传感器13a和管体定位机构12a，管体定位机构12a位于进料输送线19的出料端，所述挡料气缸11a位于管体定位机构12a的前方，所述管体定位机构12a包括管体定位气缸121a、左定位爪122a以及右定位爪123a，管体定位气缸121a的两输出端分别与左定位爪、右定位爪驱动连接，左定位爪122a、右定位爪123a构成一钳子，钳子的开口朝向挡料气缸11a。管体定位气缸121a驱动左定位爪122a、右定位爪123a合拢或分离。定位爪、右定位爪合拢后，进料输送线输送过来的管体移入钳子的开口内，实现定位管体。

所述管体侧面冲孔机包括机架1、控制装置10、油压***11、电柜12、管体进料定位输送机8、焊缝检测定位机构2、水平送料机构7、预成型凸包及侧冲小孔机构3、凸包成型及侧冲大孔机构5、三孔侧冲机构6以及管体出料输送机9。所述机架1包括上机框架13和下底座14，上机框架13设于下底座14上部。

所述控制装置10，用于控制整台设备工作。

所述油压***11，为整台设备提供液压油。

所述电柜12，为整台设备供电。

所述焊缝检测定位机构2，设于下底座14上，用于检测管体5上的焊缝的位置，并旋转定位管体5，使得后面的机构能避开焊缝。

所述水平送料机构7，设于上机框架13上，用于输送管体5。

所述预成型凸包及侧冲小孔机构3，设于下底座14上并位于水平送料机构7的下方，用于在管体5的外侧壁上预成型一初型凸包37，并在该初型凸包37上冲出小孔301。

所述凸包成型及侧冲大孔机构5，设于下底座14上并位于水平送料机构7的下方，用于将所述初型凸包37整型成一成型凸包50，并将所述小孔301冲成大孔502。

所述三孔侧冲机构6，设于下底座14上并位于水平送料机构7的下方，用于在管体5的外侧壁上沿其周向冲出三个开孔。

所述管体进料定位输送机8，用于将管体5输送给焊缝检测定位机构2。

所述管体出料输送机9，用于将冲孔后的管体5输送出来。

作为本发明更具体的技术方案。

所述焊缝检测定位机构2包括固定座25、旋转定位电机24、固定轴202、旋转主轴20、以及管体定位套22，固定轴202呈竖直状设置在固定座25上，旋转主轴20套设并转动设置于固定轴202上，所述管体定位套22套设于旋转主轴20上，所述旋转定位电机24设于固定座25上并与旋转主轴20驱动连接，所述旋转主轴20上设置有承托台阶23，固定轴202的上端设有色标传感器21。所述旋转主轴20通过轴承转动设置在固定座25上，所述旋转定位电机24通过主动齿轮28、同步带27、从动齿轮29与旋转主轴20驱动连接。

所述预成型凸包及侧冲小孔机构3包括侧冲小孔油缸32、凸包预成型油缸31、以及第一侧冲模具座33，所述凸包预成型油缸31设于第一侧冲模具座33旁，所述侧冲小孔油缸32设于凸包预成型油缸31的活塞杆上，第一侧冲模具座33的侧壁上设有凸包预成型凸模39，所述侧冲小孔油缸32上对应凸包预成型凸模39设有凸包预成型凹模34，所述侧冲小孔油缸32的活塞杆上设有第一冲头35，所述第一冲头35位于凸包预成型凹模34的凹模腔38内。

所述凸包成型及侧冲大孔机构5包括第二推杆油缸53、第二侧冲模具座52、凸包成型油缸51、第二推杆56以及第二冲头滑块59，所述凸包成型油缸51设于第二侧冲模具座52旁，所述第二推杆56上下活动设置在第二侧冲模具座52内，所述第二推杆油缸53设于第二侧冲模具座52的下方并与第二推杆56驱动连接，所述第二推杆56上设有第二驱动斜面561，所述第二冲头滑块59水平滑动设置在第二侧冲模具座52的侧壁上，所述第二冲头滑块59的内端设有第二被动斜面591，第二冲头滑块59的外端设有凸包成型凸模58以及第二冲头57，第二冲头57设于凸包成型凸模58上，所述第二驱动斜面561与第二被动斜面591传动配合，所述凸包成型油缸51的活塞杆对应凸包成型凸模58设有凸包成型凹模54，所述凸包成型凹模54的凹模腔内设有第二让位孔55。所述第二驱动斜面上设有第二滑轨501，所述第二冲头滑块滑动设置在第二滑轨501上。所述第二推杆油缸53上设有用于检测第二推杆56位置的第二推杆位置传感器503。

当该机构冲孔和成型凸包时，第二推杆油缸驱动第二推杆向上滑动，第二驱动斜面推动第二冲头滑块、凸包成型凸模、以及第二冲头往外水平滑动，凸包成型凸模由内往外水平冲压，凸包成型凸模与凸包成型凹模内外整形该初型凸包，使其成为成型凸包，同时，第二冲头由内往外水平冲孔，将所述小孔冲成大孔。第二冲头冲孔后，废料被冲进发第二让位孔55内，然后排出。

所述三孔侧冲机构6包括第三侧冲模具座61、第三推杆油缸62、第三推杆67、三个侧冲孔油缸63、64、65、三块第三冲头滑块601、以及管***置定位组件66，三个侧冲孔油缸63、64、65和管***置定位组件66呈环形设置于第三侧冲模具座61的外周，所述第三推杆67上下活动设置在第三侧冲模具座61内，所述第三推杆油缸62设于第三侧冲模具座61的下方并第三推杆67驱动连接，所述第三推杆67上设有第三驱动斜面671，所述第三冲头滑块601水平滑动设置在第三侧冲模具座61的侧壁上，三块第三冲头滑块601沿周向环形分布在第三侧冲模具座61的侧壁上。所述第三冲头滑块601的内端设有第三被动斜面605，所述第三冲头滑块601的外端设有第三冲头602，所述第三推杆67上对应三块第三冲头滑块设有三个第三驱动斜面671，每个第三驱动斜面671与对应的第三被动斜面605传动配合，所述三个侧冲孔油缸63、64、65的活塞杆与三个第三冲头一一对应，所述侧冲孔油缸63、64、65的活塞杆对应第三冲头602设有冲孔凹模603和第三让位孔604，第三让位孔604位于冲孔凹模603内。所述第三驱动斜面671上设有第三滑轨606，所述第三冲头滑块滑动设置在第三滑轨606上。第三推杆油缸62上设有用于检测第三推杆的位置的第三推杆位置检测传感器504。当三孔侧冲机构在管体上侧冲三个开孔时，第三推杆油缸驱动第三推杆向上移动，第三推杆上的三个第三驱动斜面驱动驱动三块第三冲头滑块及其上的第三冲头水平往外移动，三个第三冲头同时在在管体侧壁上冲出三个开孔。第三冲头冲孔后，废料被冲进第三让位孔55内，然后排出。

管***置定位组件66包括管体冲孔定位气缸662和定位销661，所述定位销661设置在管体冲孔定位气缸662的活塞杆上。

所述水平送料机构7包括多只水平送料手臂71、水平移动伺服电机72、以及丝杆传动副73，多只水平送料手臂71之间通过接头74前后依次连接，所述上机框架13上设有水平导轨75，多只水平送料手臂71滑动设置在水平导轨75上，所述水平移动伺服电机72与丝杆传动副73的丝杆731传动连接，所述水平送料手臂71设置在丝杆传动副73的滑动块732上。由于本发明的管体侧面冲孔机1e的多只水平送料手臂71是一起联动，本发明多只水平送料手臂71能同时送入管体5和送出其上的管体5，因此本发明水平送料机构能同时为焊缝检测定位机构2、预成型凸包及侧冲小孔机构3、凸包成型及侧冲大孔机构5、三孔侧冲机构6同步送入管体5和同步送出其上的管体5。

所述水平送料手臂71包括滑块70、升降气缸76、夹紧气缸77、第二左夹爪78以及第二右夹爪79，所述第二左夹爪78、第二右夹爪79分别设置在夹紧气缸77的两驱动端上，所述夹紧气缸77设置在升降气缸76的气缸杆上，所述滑块70滑动设置在水平导轨75上，所述升降气缸76设置滑块70上，滑块70设置在滑动块732上。

所述水平送料机构7工作时，水平移动伺服电机72通过丝杆传动副73驱动多只水平送料手臂71沿着水平导轨75同步滑动，升降气缸76驱动夹紧气缸77上下移动，以便左夹爪78、以及右夹爪79夹料和卸料。夹紧气缸77的两驱动端分别驱动左夹爪78、以及右夹爪79夹合而夹住管体5或者分开而松开管体5。

所述管体进料定位输送机8设于下底座14的进料侧，所述管体出料输送机9设于下底座14的出料侧。

所述第一侧冲模具座、第二侧冲模具座、第三侧冲模具座旁均设有用于检测上述模具座上是否有管体的光电传感器15，若光电传感器15检测到侧冲模具座上没有管体，则不会让油缸进行冲压。

本发明的工作原理是：

本发明工作时，

由进料机器人1k将待加工的管体输送入喷淋清洗线1a内，由喷淋清洗线1a对待加工的管体进行喷淋清洗，管体表面的灰尘等被水冲洗走，接着喷淋清洗线1a将清洗后的管体5输送给初次扩管机1b。

本发明的初次扩管机1b工作时，管体5通过进料输送线19输送，挡料气缸11a在进料输送线19阻挡管体5前进，管体5逐个逐个输送至管体定位机构12a的位置，以实现输料机械手逐个逐个夹取管体5，进料工位机械手24a再将管体定位机构12a处的管体5输送至到找正装置的找正旋转台36a上方，找正升降气缸33a开始抬升找正旋转台36a直至某位置，然后进料工位机械手24a将管体5下降套设在定位竖直套头37a上，接着进料工位机械手24a复位上升，找正旋转电机32a驱动找正旋转台36a旋转，找正旋转台36a带动管体5旋转，孔位检测装置38a开始检测管体5上的孔位，当孔位检测装置38a检测到管体5上的孔位时，找正旋转电机32a停止转动，实现粗定位管体5，管体5上的孔位正好对准精定位横杆35a，找正定位气缸34a驱动精定位横杆35a伸长，精定位横杆35a伸入管体5上的孔位，从而实现精定位管体5。

定位好管体5之后，精定位横杆35a从管体5上的孔位移出，扩管工位机械手22a下降并夹取定位好的管体5，将其套在扩管装置4a的扩管模41a上，该管体5是套设在多块扩管弧形板411a外侧壁上，管体5的下端坐于管体转动环452a上，接着油缸43a的活塞杆开始往下拉动锥形芯轴412，锥形芯轴412a向下移动，由于多块扩管弧形板411a均与锥形芯轴412a斜面配合，锥形芯轴412a往下移动时，多块扩管弧形板411a同时往外移动，多块扩管弧形板411a的外侧壁顶着管体5的内侧壁往外扩管，从而使得管体5的直径增大。由于限位头416a和通孔420a的直径大小的限制，扩管弧形板411a不可能一直往外扩管，扩管弧形板411a是在一定的行程内扩管，第一次扩好管之后，油缸43a向上伸长活塞杆，锥形芯轴412a向上移动复位，多块扩管弧形板411在上弹性箍紧环410a和下弹性箍紧环418a弹性作用下向中心移动复位，扩管弧形板411a的外侧壁脱离管体5的内侧壁。

接着管体旋转气缸450a的气缸杆驱动转动板451a转动，转动板451拉动管体转动环452a转动，进而带动管体5转动90°，油缸43再次向下拉动锥形芯轴412a扩管，实现二次扩管，从而保证管体5扩管均匀。二次扩管之后，扩管模41a的所有部件再次复位，扩管弧形板411a的外侧壁脱离管体5的内侧壁，扩管工位机械手22a将扩好管的管体5输送至管体5直径检测工位。管体5直径检测工位检测好后，出料工位机械手21a夹取管体5，并将其输送至出料输送线6a上，出料输送线6a再将扩好的管体5输送出。

所述出料输送线6a将扩好的管体5输送给车床1c，车床1c旁的抓料机械手将出料输送线6a的管体5抓入车床上车端面，管体5的两端面被车床车削。抓料机械手再把车好端面的管体5放回出料输送线6a上，出料输送线6a将管体5往前输送给高度检测机1d。

高度检测机1d的多个检测定位气缸1d3推动管体5平移，以使其以对准位置传感器和高度检测板1d2，高度检测机检测管体5高度时，量程气缸驱动高度检测板1d2和位置传感器下降，高度检测板1d2抵靠在管体5的上端，位置传感器获知管体5的高度。若管体5的高度符合生产规格，高度检测机1d的检测定位气缸1d3推出管体5，若管体的高度不符合生产规格，高度检测机1d则会发出警报，告知工人，由工人拿走该管体，本发明继续运行。

管体生产线，将高度检测合格的管体5输送至管体侧面冲孔机1e管体进料定位输送机8，管体进料定位输送机8将管体5定位输送给机架1，机架1上的水平送料手臂71将管体5抓取到焊缝检测定位机构2，管体5竖直套设在管体定位套22上同时坐落于旋转主轴20的承托台阶23上，接着旋转定位电机24通过主动齿轮、同步带、从动齿轮驱动旋转主轴20转动，旋转主轴20带动管体5旋转，色标传感器21检测到管体5的焊缝位置，然后输出信号给控制装置10，控制装置10旋转定位电机24控制旋转定位电机24停止转动，从而定位好管体5的位置，使得后面的冲孔机构都能避开焊缝。

接着定位好位置的管体5被水平送料手臂71抓取到

预成型凸包及侧冲小孔机构3上，管体5竖直套设并坐落在第一侧冲模具座33上，然后凸包预成型油缸31驱动侧冲小孔油缸32和凸包预成型凹模34一起朝管体5的侧壁冲压，凸包预成型凹模34的凹模腔38与第一侧冲模具座33的侧壁上的凸包预成型凸模39内外配合在管体5的侧壁上预成型一初型凸包37，同时侧冲小孔油缸32驱动第一冲头35在初型凸包37冲出一小孔301。

在管体5预成型初型凸包37和冲出小孔301后，水平送料手臂71将管体5抓取给凸包成型及侧冲大孔机构5，管体5竖直套设并坐落在第二侧冲模具座52上，凸包成型油缸51驱动凸包成型凹模54朝管体5的侧壁冲压，同时，第二推杆油缸53向上推动第二推杆56，第二推杆56推动第二冲头滑块59水平往外滑动，凸包成型凸模58和第二冲头57朝管体5的侧壁冲压，凸包成型凸模58与凸包成型凹模54内外配合将所述初型凸包37整形成一成型凸包50，同时第二冲头57将所述小孔301冲成大孔502。

接着冲好大孔502且整形好成型凸包50的管体5被水平送料手臂71抓取到三孔侧冲机构6上，管体5竖直套设并坐落在第三侧冲模具座61上，然后管***置定位组件66先定位管体5的位置，定位气缸662驱动定位销661***管体5侧壁上的大孔502内，从而定位管体5的位置。然后三个侧冲孔油缸63、64、65同时驱动各自的冲孔凹模603朝管体5的侧壁冲压与此同时，第三推杆67油缸向上推动第三推杆67，第三推杆67推动三块第三冲头滑块601水平往外滑动，三个第三冲头602与对应的第三让位孔604内外配合在管体5的侧壁上冲出三个小开孔302。

冲好三个小开孔302的管体5被水平送料手臂71抓取到管体出料输送机9上 ，管体出料输送机9将冲好孔的管体5输送至电阻焊接机1f旁。

此处，由工人拿取冲好孔的管体5，并放置在电阻焊接机1f的焊接工位上，电阻焊接机1f的振动送料盘振动输送导管9a，并由导管9a送料机械手插设于管体的大孔上，并定位。工人在导管9a上套上焊料，接着启动电阻焊接机1f的电焊机，电焊机开始对导管9a进行电阻焊，使得导管9a焊接在管体的侧壁上。

管体输送线将焊好导管9a的管体输送给钎焊焊接机，钎焊焊接机将支撑架51a定位在管体5的侧壁上，然后将支撑架51a焊接在管体的侧壁上。

焊接好支撑架51a的管体由管体输送线1i输送给二次扩管机1h，二次扩管机1h对管体5进行二次扩管，使得管体的管径更加精准，更能符合要求，本发明的二次扩管机的工作原理与初次扩管机1b的工作原理相同，再次便不再描述，二次扩管机对管体扩好管之后，管体由管体输送线1i输送给超声波清洗及烘干线1j，管体5经过超声波清洗及烘干线1j的超声波清洗槽清洗之后，再由其烘干装置烘干，最后由工人取出，并包装。

本发明的所有设备完成一次工作之后，都会回到原位，为下一次的工作做准备。按如此工序，周而复始的工作，本发明能实现大批量生产，因此本发明的工作效率高、自动化程度高。

Claims (10)

1.一种压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，是由喷淋清洗线、初次扩管机、车床、高度检测机、管体侧面冲孔机、电阻焊接机、钎焊焊接机、二次扩管机以及超声波清洗及烘干线依次设置管体输送线构成的；

所述管体输送线，用于输送管体；

所述喷淋清洗线，用于对管体进行喷淋清洗；

所述初次扩管机，用于对喷淋清洗好的管体进行初次扩管；

所述车床，用于对扩好管的管体的两端进行车削；

所述高度检测机，用于检测车削后的管体的高度是否合格；

所述管体侧面冲孔机，用于对高度检测合格的管体的侧壁进行冲孔；

所述电阻焊接机，用于将导管焊接在冲好孔的管体的孔位上；

所述钎焊焊接机，用于将支撑架焊接在焊好导管的管体的侧壁上；

所述二次扩管机，用于对焊好支撑架的管体进行二次扩管；

所述超声波清洗及烘干线，用于对管体进行超声波清洗，然后烘干。

2.根据权利要求1所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述初次扩管机和二次扩管机均包括进料输送线、送料机械手、找正定位装置、扩管装置以及出料输送线；进料输送线，用于输送入待扩管的管体；找正定位装置，用于旋转管体，以通过管体上的孔位来定位管体的位置，以便扩管装置对管体进行扩管；扩管装置，用于将管体的直径扩大；出料输送线，用于将扩好管的管体输送出；送料机械手，用于输送管体。

3.根据权利要求2所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述找正定位装置包括固定座、找正升降气缸、升降架、找正旋转台以及找正旋转电机，所述升降架上下滑动设置在固定座上，所述找正升降气缸与升降架驱动连接，所述找正旋转电机设于升降架上，所述找正旋转台水平转动设于升降架上并位于找正旋转电机的上方，所述找正旋转电机的电机轴与找正旋转台驱动连接，找正旋转台上设有定位竖直套头，所述升降架上设有找正定位气缸，所述找正定位气缸的活塞杆上设有精定位横杆，所述精定位横杆水平设置在升降架上，精定位横杆水平指向定位竖直套头，所述找正旋转台上设有孔位检测装置。

4.根据权利要求3所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述扩管装置包括座体、油缸、以及扩管模，所述油缸和扩管模设于座体上，扩管模位于油缸上方，所述扩管模包括扩管底座、锥形芯轴以及多块扩管弧形板，多块扩管弧形板呈环形分布且竖直设置在扩管底座上，所述多块扩管弧形板的外壁围成圆柱体的外侧面，所述扩管弧形板的内壁面为锥形斜面，多块扩管弧形板的内壁面围成一扩管锥形腔，所述锥形芯轴上下滑动设置在扩管锥形腔内，所述锥形芯轴的外侧面与每块扩管弧形板的内壁面贴合，所述锥形芯轴呈上端粗、下端细状，锥形芯轴的上端设有限位头，锥形芯轴下端伸出扩管底座，锥形芯轴的下端设有连接头，所述油缸的活塞杆与连接头连接。

5.根据权利要求4所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述多块扩管弧形板的上端设有上弹性箍紧环，上弹性箍紧环箍住多块扩管弧形板的上端，所多块扩管弧形板的下端设有下弹性箍紧环，下弹性箍紧环箍住多块扩管弧形板的下端。

6.根据权利要求5所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述扩管底座内设有扩管让位腔内，所述扩管让位腔的上部设有通孔，多块扩管弧形板的上端往上伸出通孔，扩管让位腔的下部设有轴孔，所述锥形芯轴的下端往下伸出轴孔并与连接头连接，所述扩管弧形板的下端设有滑块，多块滑块以放射状方式往复滑动设置在扩管让位腔内。

7.根据权利要求1所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述管体侧面冲孔机包括机架、管体入料定位输送机、焊缝检测定位机构、水平送料机构、预成型凸包及侧冲小孔机构、凸包成型及侧冲大孔机构、三孔侧冲机构、以及管体出料输送机；所述焊缝检测定位机构，设于机架上，用于检测管体上的焊缝的位置，并旋转定位管体，使得后面的冲孔机构能避开焊缝，避免冲到焊缝，导致管体裂开；所述水平送料机构，设于机架上部，用于输送管体；所述预成型凸包及侧冲小孔机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于在管体的外侧壁上预成型一初型凸包，并在该初型凸包上冲出小孔；所述凸包成型及侧冲大孔机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于将所述初型凸包整型成一成型凸包，并将所述小孔冲成大孔；所述三孔侧冲机构，设于机架上并位于水平送料机构的下方，用于在管体的外侧壁上沿其周向冲出三个开孔；所述管体入料定位输送机，用于将管体输送给焊缝检测定位机构；所述管体出料输送机，用于将冲孔后的管体输送出来。

8.根据权利要求8所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述预成型凸包及侧冲小孔机构包括侧冲小孔油缸、凸包预成型油缸、以及第一侧冲模具座，所述凸包预成型油缸设于第一侧冲模具座旁，所述侧冲小孔油缸设于凸包预成型油缸的活塞杆上，第一侧冲模具座的侧壁上设有凸包预成型凸模，所述侧冲小孔油缸上对应凸包预成型凸模设有凸包预成型凹模，所述侧冲小孔油缸的活塞杆上设有第一冲头，所述第一冲头位于凸包预成型凹模的凹模腔内。

9.根据权利要求9所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述凸包成型及侧冲大孔机构包括第二推杆油缸、第二侧冲模具座、凸包成型油缸、第二推杆以及第二冲头滑块，所述凸包成型油缸设于第二侧冲模具座旁，所述第二推杆上下活动设置在第二侧冲模具座内，所述第二推杆油缸设于第二侧冲模具座的下方并与第二推杆驱动连接，所述第二推杆上设有第二驱动斜面，所述第二冲头滑块水平滑动设置在第二侧冲模具座的侧壁上，所述第二冲头滑块的内端设有第二被动斜面，第二冲头滑块的外端设有凸包成型凸模以及第二冲头，第二冲头设于凸包成型凸模上，所述第二驱动斜面与第二被动斜面传动配合，所述凸包成型油缸的活塞杆对应凸包成型凸模设有凸包成型凹模，所述凸包成型凹模的凹模腔内设有第二让位孔。

10.根据权利要求9所述压缩机壳体冲压与焊装机器人生产线 ，其特征是，所述三孔侧冲机构包括第三侧冲模具座、第三推杆油缸、第三推杆、三个侧冲孔油缸、三块第三冲头滑块、以及管***置定位组件，三个侧冲孔油缸和管***置定位组件呈环形设置于第三侧冲模具座的外周，所述第三推杆上下活动设置在第三侧冲模具座内，所述第三推杆油缸设于第三侧冲模具座的下方并与第三推杆驱动连接，所述第三冲头滑块水平滑动设置在第三侧冲模具座的侧壁上，三块第三冲头滑块沿周向环形分布在第三侧冲模具座的侧壁上，所述第三冲头滑块的内端设有第三被动斜面，所述第三冲头滑块的外端设有第三冲头，所述第三推杆上对应三块第三冲头滑块设有三个第三驱动斜面，每个第三驱动斜面与对应的第三被动斜面传动配合，所述三个侧冲孔油缸的活塞杆与三个第三冲头一一对应，所述侧冲孔油缸的活塞杆对应第三冲头设有冲孔凹模和第三让位孔，第三让位孔位于冲孔凹模内。

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