CN113211052B - 一种电热烘干架堵头自动压装设备和压装方法 - Google Patents

Abstract

一种电热烘干架堵头自动压装设备，包括有机架，还包括设置在机架上的压装单元，包括相向对称布置的两组，用于将堵头压装在烘干架上；调幅装置，连接一组压装单元，控制其与另一组压装单元的距离以适应烘干架的长度；输送机，用于传送烘干架。本发明实现了对烘干架堵头的自动压装操作，压装的效率和质量均得到保证，通过设置的调幅装置、两组相向对称布置的压装单元实现对不同规格的烘干架的调节，适用范围广。

Description

一种电热烘干架堵头自动压装设备和压装方法

技术领域

本发明涉及烘干架领域，具体涉及一种电热烘干架堵头自动压装设备，还涉及了一种压装方法。

背景技术

目前电热烘干架生产过程中，竖管和横管经扩管工序后组装成的烘干架主体，进入打堵头工序后，是由人工将堵头组件一个一个地分别塞进烘干架主体两侧的竖管孔内，并用榔头将其敲打至与竖管端面齐平的位置。

由于产量的不断扩大，需要的人力数量和劳动强度也日益增加，迫切需要一种自动装配设备来代替人力，降低劳动强度，提高生产效率。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种电热烘干架堵头自动压装设备，包括有机架，还包括设置在机架上的：

压装单元，包括相向对称布置的两组，用于将堵头压装在烘干架上；

调幅装置，连接一组压装单元，控制其与另一组压装单元的距离以适应烘干架的长度；

输送机，用于传送烘干架。

作为优选地，机架包括有作为主体的机架体，机架体顶部设置有工作台板，底部连接有地脚组件，工作台板上设有固定压装单元的联接螺纹孔以及对调幅装置起着约束和导向作用的长矩形槽。

作为优选地，所述的联接螺纹孔包括以机架的横向中轴线为方向间隔设置的多个，可以依据待压装堵头的烘干架长度选取联接螺纹孔以安装压装单元。

作为优选地，所述调幅装置包括有丝杆组件、与压装单元的底板连接的滑块、手轮和安装在机架上的固定支撑轴承座、浮动支撑轴承座。转动手轮，丝杆带动滑块和压装单元的活动侧向前或向后，调节和固定侧压装单元的距离以适应产品大小。

作为优选地，所述的两组压装单元的结构一致，具有互换性，包括：底板，连接在调幅装置上；两组压装组件，设于底板上，包括固定压装组件和活动压装组件共两组，两组压装组件的结构一致；线轨，设置于底板上，活动压装组件设置在线轨上；双轴气缸，设于支座上，输出连接压装组件；机械手，用于抓取堵头；振动送料仓，用于输送堵头；检测装置，用以检测机械手的抓取情况和堵头的到位情况。

可选地，所述底板上设置有四个垫高块，固定压装组件设置在垫高块上且与活动压装组件等高。

作为优选地，压装组件包含支座、导柱、动压板、弹性套、预压板、油缸、法兰、挤压头、推板气缸、升降气缸及夹具；支座的一侧安装有油缸，另一侧设有四根导柱，其上依次套有动压板、弹性套、预压板；油缸活塞杆和动压板通过法兰连接；挤压头一侧插装固定在动压板上，另一侧***预压板上的堵头预置型腔内并与之滑动配合；挤压头截面形状和堵头轮廓一致，动压板和预压板之间设有弹性套；推板气缸铰接固定于支座上，其活塞杆与预压板连接，预压板前方设有一组升降气缸和夹具。

作为优选地，所述送料装置包括：两组输送机，设置于机架的两侧并通过传动轴连接传动；减速机，设置于机架上，其输出连接输送机，驱动输送机转动。

作为优选地，机架的两侧相对设置有导向板，通过导线板对烘干架的行进进行单向限位。

可选地，机架上设置有挡料气缸和感应器；在烘干架行进到位时，挡料气缸动作，活塞杆伸出阻碍烘干架行进以将烘干架定位在升降气缸上。实现快速且精准度地对行进间的烘干架进行定位。

作为优选地，所述升降气缸采用带有三位电磁阀的可在其行程内的任意位置停留的气缸；压装前，两组压装组件的升降气缸的活塞杆所伸出的高度不一致，存在高度差；当烘干架行进至位于高处升降气缸时，烘干架被位于高处压装组件的夹具所阻挡静止；而后位于低处的升降气缸动作，将与其连接的夹具顶至同样的高度，而后双轴气缸动作控制夹具的夹紧烘干架；再然后两组升降气缸均上升将烘干架顶起，随后压装；完成后两组升降气缸动作将烘干架放置于送料装置上，送料装置控制夹具位于烘干架的下方，烘干架离开此压装位；最后，初始时位于高处升降气缸复位。

作为优选地，固定侧和活动侧两组压装单元的结构一致，具有互换性；固定侧和活动侧内部的两组压装组件不仅在结构上具有互换性，在安装方式和动作原理上也具有互换性；所述的两组压装组件均设置于线轨上，两组压装组件在驱动部件下的驱动同步相互靠近或远离；少了垫高块，结构更少，同时两组压装组件具有了完全互换性，安装便捷性和控制能力均得到提升。

作为优选地，位于高处的升降气缸依据烘干架的行进方向设置。

本发明还提供了一种电热烘干架堵头的压装方法，包括以下步骤：

S1，四组机械手拾取堵头，推板气缸伸出推动预压板前进使机械手脱离振动料仓，机械手旋转并下行度，推板气缸缩回，机械手释放堵头后旋转上行度复位；

S2，当入口侧的送料装置上的传感器检测到烘干架时，启动输送机将其输送到工作位后停止；

S3，四组压装组件的升降气缸同时升起将烘干架托举到位，双轴气缸驱动控制夹具的夹紧烘干架；

S4，四组压装组件的油缸活塞杆同时伸出，当预压板接触到烘干架时，反作用力将弹性套压缩，预压板不断后退，直至挤压头将堵头压入烘干架竖管孔内；

S5，四组压装组件的油缸活塞杆同时缩回，预压板在弹性套的作用下复位；

S6，四组压装组件的升降气缸同时缩回下降将烘干架放置在送料装置上，双轴气缸缩回驱动控制夹具松开烘干架；

S7，送料装置将烘干架输送至出料位，重复执行S1-S7步骤。

有益效果：与现有技术相比，本发明实现了对烘干架堵头的自动压装操作，压装的效率和质量均得到保证，通过设置的调幅装置、两组相向对称布置的压装单元实现对不同规格的烘干架的调节，适用范围广。

附图说明

图1：本发明的立体结构示意图；

图2：本发明的机架结构示意图；

图3：本发明的调幅装置结构示意图；

图4：本发明固定侧压装单元的结构示意图；

图5：本发明活动侧压装单元的结构示意图；

图6：本发明压装组件及机械手拾取堵头的示意图；

图7：本发明压装组件及机械手放置堵头示意图；

图8：本发明压装组件的剖面结构示意图；

图9：本发明输送机的结构示意图。

具体实施方式

接下来结合附图1-9对本发明的一些具体实施例来做详细地阐述。

一种电热烘干架堵头自动压装设备，包括有机架1以及设置在机架1横向中轴线上的调幅装置2、两组相向对称布置的压装单元3和双列同轴传动的输送机4。

如图2所示，机架1包括有作为主体的机架体12，机架体12顶部设置有工作台板11，底部连接有地脚组件13，工作台板11上设有固定压装单元的联接螺纹孔111以及对调幅装置起着约束和导向作用的长矩形槽113。

所述的联接螺纹孔111包括以机架1的横向中轴线为方向间隔设置的多个，可以依据待压装堵头的烘干架长度选取联接螺纹孔111以安装压装单元。

如图3所示，所述调幅装置2包括有丝杆组件21、与压装单元3的底板31连接的滑块22、手轮25和安装在机架上的固定支撑轴承座23、浮动支撑轴承座24。转动手轮25，丝杆21带动滑块22和压装单元3的活动侧向前或向后，调节和固定侧压装单元的距离以适应产品大小。

压装单元3包括有固定侧(图4)和活动侧(图5)两组，相向且对称布置，其中一组固定在机架1的工作台板11上作为固定侧，另一组与调幅装置2的滑块22连接作为活动侧。

需要说明的是，所述固定侧和活动侧两组压装单元3的结构一致，具有互换性，区别仅在于活动侧安装在调幅装置2上随着调幅装置2的调节而移动位置以适应烘干架的尺寸。

所述压装单元3，包括有连接在调幅装置2上的底板31，所述底板31上设置有固定压装组件和活动压装组件共两组压装组件36，两组压装组件36的结构一致，区别仅在于活动压装组件可活动，进而改变其与固定压装组件的间距以适应不同烘干架的宽度，具体方案如下：所述底板31上设置有两根线轨34，活动压装组件设置在线轨34上，通过驱动部件例如气缸可控制活动压装组件与固定压装组件的间距。

为实现两组压装组件36等高，所述底板31上设置有四个垫高块32，固定压装组件设置在垫高块32上，且与活动压装组件等高。

所述底板31侧还连接有靠板35。

如图6、7所示，压装组件36包含支座3601、导柱3602、动压板3603、弹性套3604、预压板3605、油缸3606、法兰3607、挤压头3608、推板气缸3609、升降气缸3610及夹具3611。支座3601的一侧安装有油缸3606，另一侧设有四根导柱3602，其上依次套有动压板3603、弹性套3604、预压板3605；油缸3606活塞杆和动压板3603通过法兰连接；挤压头3608一侧插装固定在动压板3603上，另一侧***预压板3605上的堵头预置型腔36051内并与之滑动配合；挤压头3608截面形状和堵头轮廓一致，动压板3603和预压板3605之间设有弹性套3604；推板气缸3609铰接固定于支座3601上，其活塞杆与预压板3605连接，预压板3605前方设有一组升降气缸3610和夹具3611。

所述压装单元3还包括双轴气缸33、两组机械手37、振动送料仓38、检测装置39，双轴气缸33设于支座3601上，并且双轴气缸33的输出连接位于顶升气缸3610上的夹具3611，控制夹具3611的夹紧或松开；每组压装组件36的预压板3605中间设有一组取放堵头381的机械手37，两侧分别对称设有一组振动料仓38和一组检测装置39，振动料仓38通过振动将堵头按顺序排列在机械手37的取料位，待机械手37的抓取，检测装置39用以检测机械手37的抓取情况和堵头的到位情况，机械手37、振动料仓38、检测装置39均为现有技术，本实施例不再赘述。

如图9所示，所述送料装置4包括有设置于机架1上的2台输送机41，输送机41件通过传动轴43连接传动，机架上1还设置有减速机42，减速机42的输出连接输送机41，输送机41为链板式，由减速机42驱动转动。所述送料装置安装于固定一侧的输送机设有减速电机为主动侧，安装于另一侧与活动侧压装单元连接的输送机为从动侧，通过一根传动轴连接，组成双列同轴输送机，带动烘干架稳定地移动。

机架1的两侧相对设置有导向板44，通过导线板44对烘干架的行进进行单向限位。

本发明目的为实现对烘干架堵头的自动化压装，对烘干架和堵头压装时的同轴度要求高，为实现快速且精准度地对行进间的烘干架进行定位，可在机架1上设置有挡料气缸45和感应器，在烘干架行进到位时，所述挡料气缸45动作，活塞杆伸出阻碍烘干架行进以将烘干架定位在升降气缸3610上，而后升降气缸3610动作将烘干架顶起，随后双轴气缸33控制夹具3611的夹紧烘干架5，然后再进行堵头的压装操作。

以下结合实施例及其附图对本发明的实施方法作进一步的说明。

S1，四组机械手37拾取堵头381，推板气缸3609伸出推动预压板3605前进使机械手37脱离振动料仓38，机械手37旋转并下行90度，推板气缸3609缩回，机械手37释放堵头381后旋转上行90度复位；

S2，当入口侧的送料装置4上的传感器46检测到烘干架5时，启动输送机将其输送到工作位后停止；

S3，四组压装组件36的升降气缸3610同时升起将烘干架5托举到位，双轴气缸33驱动控制夹具3611的夹紧烘干架5；

S4，四组压装组件36的油缸3606活塞杆同时伸出，当预压板3605接触到烘干架时，反作用力将弹性套3604压缩，预压板3605不断后退，直至挤压头3608将堵头381压入烘干架竖管孔内；

S5，四组压装组件36的油缸3606活塞杆同时缩回，预压板3605在弹性套3604的作用下复位；

S6，四组压装组件36的升降气缸3610同时缩回下降将烘干架5放置在送料装置4上，双轴气缸33缩回驱动控制夹具3611松开烘干架5；

S7，送料装置4将烘干架5输送至出料位，重复执行S1-S7步骤。

在另一个实施例中，省去在机架1上设置的挡料气缸45，其功能由夹具3611代替，具体实施方案如下：所述升降气缸3610采用带有三位电磁阀的可在其行程内的任意位置停留的气缸，压装前，两组压装组件36的升降气缸3610的活塞杆所伸出的高度不一致，存在高度差，当烘干架行进至位于高处升降气缸3610时，烘干架被位于高处压装组件36的夹具3611所阻挡静止，而后位于低处的升降气缸3610动作，将与其连接的夹具3611顶至同样的高度，而后双轴气缸33动作控制夹具3611的夹紧烘干架5，再然后两组升降气缸3610均上升将烘干架顶起，随后的压装工艺与上述实施例一致，压装完成后，两组升降气缸3610动作将烘干架放置于送料装置4上，送料装置4控制夹具3611位于烘干架的下方，烘干架可离开此压装位，最后，初始时位于高处升降气缸3610复位。

本发明中，为提升可替换性，不仅固定侧和活动侧两组压装单元3的结构一致，具有互换性，同时固定侧和活动侧内部的两组压装组件36也具有互换性，区别在于固定侧和活动侧内部的两组压装组件36安装方式和动作原理存在差异，进一步地，在另一个实施例中，所述的固定侧和活动侧内部的两组压装组件36具有完全互换性，即不仅在结构上具有互换性，在安装方式和动作原理上也具有互换性，方案如下：

拆除所述的垫高块32，所述的两组压装组件36均设置于线轨34上，两组压装组件36在结构一致的前提下，其等高是必然的，同时，两组压装组件36在驱动部件下的驱动同步相互靠近或远离，同样可实现依据烘干架的宽度调节两组压装组件36的间距。在本实施例下，少了垫高块32，结构更少，同时两组压装组件36具有了完全互换性，安装便捷性和控制能力均得到提升。

更需要说明的是，在两组压装组件36具有完全互换性的前提下，升降气缸3610又采用带有三位电磁阀的可在其行程内的任意位置停留的气缸，则使得本实施例可控制任意一个压装组件36的升降气缸3610位于高处，则可实现不论烘干架行进方向来自哪个方向均可对其进行定位、夹持、顶起和压装等操作，即对烘干架的行进方向不再限制。

本发明实现了对烘干架堵头的自动压装操作，压装的效率和质量均得到保证，通过设置的调幅装置、两组相向对称布置的压装单元实现对不同规格的烘干架的调节，适用范围广。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电热烘干架堵头自动压装设备，包括有机架（1），其特征在于：还包括设置在机架（1）上的：

相向对称布置的活动侧压装单元和固定侧压装单元，用于将堵头压装在烘干架（5）上；

调幅装置（2），连接活动侧压装单元，控制其与固定侧压装单元的距离以适应烘干架（5）的长度；

送料装置（4），位于活动侧压装单元和固定侧压装单元之间，用于传送烘干架（5）；

活动侧压装单元和固定侧压装单元的结构一致，具有互换性，活动侧压装单元包括：

底板（31）；

一个固定压装组件和一个活动压装组件，固定压装组件和活动压装组件的结构一致，固定压装组件设于底板（31）上；

线轨（34），设置于底板（31）上，活动压装组件设置在线轨（34）上；

双轴气缸（33），设于活动压装组件的支座（3601）上，双轴气缸（33）用于驱动活动压装组件在线轨（34）上移动来调节活动压装组件与固定压装组件之间的距离；

机械手（37），用于抓取堵头；

振动送料仓（38），用于输送堵头；

检测装置（39），用以检测机械手（37）的抓取情况和堵头的到位情况；

活动侧压装单元的底板（31）连接在调幅装置（2）上；

固定侧压装单元的底板（31）固定连接在机架（1）上；

活动压装组件包含支座（3601）、导柱(3602)、动压板(3603)、弹性套(3604)、预压板(3605)、油缸(3606)、法兰(3607)、挤压头(3608)、推板气缸(3609)、升降气缸(3610)及夹具(3611)，支座（3601）的一侧安装有油缸（3606），另一侧设有四根导柱（3602），四根导柱（3602）上依次套有动压板（3603）、弹性套（3604）、预压板（3605）；油缸（3606）活塞杆和动压板（3603）通过法兰（3607）连接；挤压头（3608）一侧插装固定在动压板（3603）上，另一侧***预压板（3605）上的堵头预置型腔内并与之滑动配合；挤压头（3608）截面形状和堵头轮廓一致，动压板（3603）和预压板（3605）之间设有弹性套（3604）；推板气缸（3609）铰接固定于支座（3601）上，其活塞杆与预压板（3605）连接，预压板（3605）前方设有一组升降气缸（3610）和夹具（3611），升降气缸（3610）固定连接在支座（3601）上，升降气缸（3610）的输出端与夹具（3611）连接，升降气缸（3610）带动夹具（3611）升降。

2.根据权利要求1所述的电热烘干架堵头自动压装设备，其特征在于：所述调幅装置（2）包括有：

固定支撑轴承座（23）、浮动支撑轴承座（24），设置于机架（1）上；

丝杆组件（21），设置于固定支撑轴承座（23）、浮动支撑轴承座（24）上；

滑块（22），设置在丝杆组件（21）上，滑块（22）连接活动侧压装单元；

连接手轮（25），连接在丝杆组件（21）的一端。

3.根据权利要求1所述的电热烘干架堵头自动压装设备，其特征在于：

底板（31）上设置有四个垫高块（32）；

固定压装组件设置在垫高块（32）上且与活动压装组件等高。

4.根据权利要求1所述的电热烘干架堵头自动压装设备，其特征在于：所述送料装置（4）包括：

两台输送机（41），设置于机架（1）的两侧并通过传动轴（43）连接传动；

一个减速机（42），设置于机架（1）上，其输出与位于固定侧压装单元一侧的输送机（41）连接，驱动输送机（41）转动。

5.一种基于权利要求1所述的电热烘干架堵头自动压装设备的压装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，四组机械手（37）拾取堵头，推板气缸（3609）伸出推动预压板（3605）前进使机械手（37）脱离振动送料仓（38），机械手（37）旋转并下行90度，推板气缸（3609）缩回，机械手（37）释放堵头后旋转上行90度复位；

S2，当入口侧的送料装置（4）上的传感器（46）检测到烘干架（5）时，启动输送机（41）将其输送到工作位后停止；

S3，两个固定压装组件和两个活动压装组件的升降气缸（3610）同时升起将烘干架（5）托举到位，双轴气缸（33）驱动控制夹具（3611）夹紧烘干架（5）；

S4，两个固定压装组件和两个活动压装组件的油缸（3606）活塞杆同时伸出，当预压板（3605）接触到烘干架（5）时，反作用力将弹性套（3604）压缩，预压板（3605）不断后退，直至挤压头（3608）将堵头压入烘干架（5）的竖管孔内；

S5，两个固定压装组件和两个活动压装组件的油缸（3606）活塞杆同时缩回，预压板（3605）在弹性套（3604）的作用下复位；

S6，两个固定压装组件和两个活动压装组件的升降气缸（3610）同时缩回下降将烘干架（5）放置在送料装置（4）上，双轴气缸（33）缩回驱动控制夹具（3611）松开烘干架（5）；

S7，送料装置（4）将烘干架（5）输送至出料位，重复执行S1-S6步骤。

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