CN215517596U - 一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线的装置。本实用新型包括设置夹持机构的多轴机器人、包含入料工位、镀锌工位、后处理工位、出料工位组成的环形生产线，环形生产线中央设置多轴机器人，入料工位设置空料架传输机，镀锌工位设置锌锅，后处理工位设置振动机构与氨水槽，出料工位设置水冷槽与卸料槽，锌锅为弧形锌锅，多轴机器人底部设置机器人中空底座，多轴机器人与弧形锌锅之间设置有料架转位机构，采用以多轴机器人为中心，各工位环形布置，通过多轴机器人动作，可控制料架在锌液中左右摆动和上下俯仰，完成镀件与锌液的充分接触，彻底浸锌，保证小型金属件的镀锌质量。

Description

一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线

技术领域

本实用新型属于小型金属件热镀锌自动化生产设备，具体是一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线。

背景技术

由于部分小型金属件结构相对较为复杂，不能像普通零件热镀锌一样简单浸入就能实现热镀锌工艺。以玛钢管件为例，玛钢管件热镀锌必须要求待镀件在锌液中不停摆动及摇晃，保证玛钢管件内部及死角处能充分接触锌液，所以目前国内基本是由人工来完成玛钢管件热镀锌的工作，不仅生产效率极低，而且由于环境工作极差，劳动繁重，很容易产生职业病以及工伤，且污染严重，从劳动者人身健康、企业用人成本角度以及环保角度考虑，各热镀锌厂家急需一种性价比高，安全、稳定、高效的小型金属件热镀锌自动化生产线。

目前的热镀锌工艺生产辅助设备较少，锌灰处理、料架转运自动化程度不高，生产工艺无法根据产量及产品结构特性进行流程优化设置，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，采用以六轴机器人为中心，各工位环形布置，通过六轴机器人动作，可控制料架在锌液中左右摆动和上下俯仰，完成镀件与锌液的充分接触，彻底浸锌，保证小型金属件的镀锌质量。不同工序工位环形排布，实现了小型金属件及料架在各工序环节的有序循环，弧形锌锅与六轴机器人中心之间设置有料架转位机构，可使镀锌工序与其他工序时间交错进行，有效提高工作效率。

本实用新型采取以下技术方案：

一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，包括设置夹持机构的多轴机器人，还包括包含入料工位、镀锌工位、后处理工位、出料工位组成的环形生产线，环形生产线中央设置多轴机器人，入料工位设置空料架传输机，镀锌工位设置锌锅，后处理工位设置振动机构与氨水槽，出料工位设置水冷槽与卸料槽。

锌锅为弧形锌锅。

多轴机器人底部设置机器人中空底座，多轴机器人与弧形锌锅之间设置有料架转位机构。

弧形锌锅正上方对应的弧形区域内设置刮锌灰机构，弧形锌锅两侧上方设置真空吸灰装置。

刮锌灰机构包括：L形刮板、链轮、刮灰电机、刮灰电机安装板、导向滚轮、弧形导轨板、弧形支撑立板、链条，刮灰电机倒立安装在刮灰电机安装板上，刮灰电机安装板四个拐角处设置有四组凹槽型的导向滚轮，导向滚轮卡在刮灰电机安装板正下方的弧形导轨板边缘外侧，弧形支撑立板横架在弧形锌锅上方，并在其顶部固定安装有弧形导轨板，弧形导轨板上设置有弧形布置的链条，与刮灰电机输出轴上的链轮啮合，刮灰电机安装板朝向六轴机器人一侧安装L形刮板；刮灰电机旋转时，带动刮板在弧形锌锅内部锌液液面上沿弧形轨迹运动。

料架转位机构包括：旋转套、销轴、L形支撑架、转位电机、弧形齿条、插销气缸、插销、U型插板，在机器人中空底座内部与六轴机器人中心同轴的位置安装有销轴，旋转套通过两组轴承与销轴连接，旋转套外侧固定连接有L形支撑架，转位电机倒立安装在L形支撑架侧面靠近L形拐弯处的位置，转位电机输出轴端安装的齿轮与弧形底板上安装的弧形齿条啮合，转位电机旋转时，可驱动L形支撑架围绕销轴转动；L形支撑架顶部固定安装有U型插板，两端伸出位置分别设置插销气缸，插销气缸的活塞杆设置插销。

多轴机器人为六轴机器人。

与现有技术相比，本实用新型可以获得以下技术效果：

1. 本实用新型采用以六轴机器人为中心，工位环形布置的形式，整体结构紧凑，空间利用率高，减少了六轴机器人无效转动时间，实现了上料、镀锌、镀锌后处理、卸料、空料架回收的有序循环，有效提高了工作效率；

2. 生产过程中，可根据非标件的生产工艺对机器人进行快速编程优化，提高设备的兼容性和升级迭代能力，可设置机器人跨工位操作，在生产过程中根据产量、工件大小及工艺进行工艺流程的优化。

3.本实用新型使用了专用的弧形锌锅，配套工位环形布置形式，配合料架转位机构，提高了待镀件的周转效率；

4.本实用新型六轴机器人与弧形锌锅之间设置有料架转位机构。可使六轴机器人在其他工位工作时，料架能在弧形锌锅中从入锌位继续移动到弧形锌锅出锌位，使镀锌与其他工位的工作同时进行，提高了工作效率；

5.本实用新型弧形锌锅正上方对应的弧形区域内设置有刮锌灰机构，在六轴机器人将料架放入弧形锌锅之前与从锌液中取出前，刮锌灰机构中的刮板沿弧形锌锅锌液液面上往复运动，将该区域锌液上方漂浮的锌灰刮净可避免镀件表面沾锌灰，保证镀件表面镀锌质量。

附图说明

图1是本实用新型的俯视示意图；

图2是本实用新型六轴机器人处于弧形锌锅出锌位置时剖面示意图；

图3是本实用新型刮锌灰机构结构示意图；

图4是本实用新型刮锌灰机构俯视图；

图5是本实用新型料架转位机构结构示意图；

图6是本实用新型图5俯视示意图；

图7是本实用新型料架立体示意图。

其中，1-弧形锌锅，2-振动机构，3-氨水槽，4-水冷槽，5-卸料槽，6-空料架传输机，7-六轴机器人，8-真空吸灰装置，9-料架，10-刮锌灰机构，11-料架转位机构，12-机器人中空底座，901-定位孔，902-料叉，1001-刮板，1002-链轮，1003-刮灰电机，1004-刮灰电机安装板，1005-导向滚轮，1006-弧形导轨板，1007-弧形支撑立板，1008-链条，1101-旋转套，1102-销轴，1103-L形支撑架，1104-转位电机，1105-支撑轮，1106 -弧形齿条，1107-弧形底板，1108-插销气缸，1109-插销导套，1110-插销，1111-U型插板。

具体实施方式

如图1-2所示，一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，包括多轴机器人，以及环形布置在多轴机器人周围的弧形锌锅1、振动机构2与氨水槽3、水冷槽4与卸料槽5、空料架传输机6。其中，弧形锌锅1设置有长槽，长槽沿环形生产线弧形延伸，弧形锌锅1正上方对应的弧形区域内设置刮锌灰机构10，弧形锌锅两侧上方设置真空吸灰装置8，多轴机器人底部设置机器人中空底座12，多轴机器人与弧形锌锅1之间设置有的料架转位机构11，振动机构2包括平台和设置在平台底部的振动电机，平台用于放置料架9，多轴机器人优选六轴机器人7，六轴机器人7前端设置气动夹爪。

如图3、图4所示，刮锌灰机构10包括：L形刮板1001、链轮1002、刮灰电机1003、刮灰电机安装板1004、导向滚轮1005、弧形导轨板1006、弧形支撑立板1007、链条1008，刮灰电机1003倒立安装在刮灰电机安装板1004上，刮灰电机安装板1004四个拐角处设置有四组凹槽型的导向滚轮1005，导向滚轮1005卡在刮灰电机安装板1004正下方的弧形导轨板1006边缘外侧，弧形支撑立板1007横架在弧形锌锅1上方，并在其顶部固定安装有弧形导轨板1006，弧形导轨板1006上设置有弧形布置的链条1008，与刮灰电机1003输出轴上的链轮1002啮合，刮灰电机安装板1004朝向六轴机器人一侧安装L形刮板1001。刮灰电机1003旋转时，可带动刮板1001在弧形锌锅1内部锌液液面上沿弧形轨迹运动。

如图5-6所示，料架转位机构11包括：旋转套1101、销轴1102、L形支撑架1103、转位电机1104、支撑轮1105、弧形齿条1106、弧形底板1107、插销气缸1108、插销导套1109、插销1110、U型插板1111，在机器人中空底座12内部与六轴机器人7中心同轴的位置安装有销轴1102，旋转套1101通过两组轴承与销轴1102连接，旋转套1101外侧固定连接有L形支撑架1103，转位电机1104倒立安装在L形支撑架1103侧面靠近L形拐弯处的位置，L形支撑架1103的底部靠近L形拐弯位置安装有支撑轮1105，在支撑轮1105和转位电机1104下方对应的可运动区域内设置弧形底板1107，转位电机1104输出轴端安装的齿轮与弧形底板1107上安装的弧形齿条1106啮合，转位电机1104旋转时，可驱动L形支撑架1103围绕销轴1102转动；L形支撑架1103顶部固定安装有U型插板1111，两端伸出位置分别设置插销气缸1108，插销气缸1108的活塞杆穿过插销导套1109与前部的插销1110连接。插销气缸1108的活塞杆和插销导套1109内孔上均设置有键槽，通过平键配合进行定位，防止插销1110旋转。

如图7所示，料架为由竖架、横架连接组成的L形料架，竖架设置有定位孔901，横架平面设置有存放和定位待镀件的料叉902，定位孔901与插销1110适配，料架转位机构工作时，插销1110与料架9相配合，并可***料架9的定位孔中。

工作过程

待镀件通过入料位码放到料架9上，码放完成后由六轴机器人7的气动夹爪抓取并移送到弧形锌锅1入锌位置上方并下降进入锌液中后进行摆动与俯仰（使锌液中的待镀件与锌液完全接触），完成后六轴机器人7下降将料架9放置在弧形锌锅1入锌位，之后六轴机器人7松开气动夹爪，使气动夹爪与料架9脱离；料架转位机构11的插销气缸1108伸出，带动插销1110***料架9的定位孔901中，将料架9从弧形锌锅1的入锌位转移至出锌位（因热镀锌时间要求比各工位工作时间长，故采用此机构在延长镀锌时间的同时不影响机器人在各工位的工作时间）；然后六轴机器人7空载抬起并旋转至弧形锌锅1出锌位置处，下降并抓取之前放置于弧形锌锅1中的完成镀锌的上一件料架9，然后将料架9提起并移送到振动机构2上，六轴机器人7松开气动夹爪，振动机构2通过振动将镀件上多余的锌液抖落，振动完成后六轴机器人7抓取并提起料架9，将料架9移送到氨水槽3中对镀件进行浸氨水除锌瘤处理，完成后将料架9移送到水冷槽4中进行冷却，最后六轴机器人7将料架9移动至卸料槽5上方并翻转料架9进行卸料，最后将空料架移送并放置到空料架传输机6上，由空料架传输机6将空料架传输至入料位处等待下一次上料。至此完成待镀件热镀锌的一次生产循环。

其中，在六轴机器人7将料架9放入弧形锌锅1之前与从锌液中取出前，刮锌灰机构10中的刮灰电机1003驱动刮板1001沿弧形锌锅1锌液液面上往复运动，将该区域锌液上方漂浮的锌灰刮净（避免镀件表面沾锌灰，保证镀件表面镀锌质量）。刮锌灰过程中，弧形锌锅1两侧会产生锌灰聚集，由真空吸灰装置8将聚集的锌灰吸出，然后集中处理。

Claims (7)

1.一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，包括设置夹持机构的多轴机器人，其特征在于：还包括包含入料工位、镀锌工位、后处理工位、出料工位组成的环形生产线，环形生产线中央设置多轴机器人，所述入料工位设置空料架传输机（6），所述镀锌工位设置锌锅，所述后处理工位设置振动机构（2）与氨水槽（3），所述出料工位设置水冷槽（4）与卸料槽（5）。

2.根据权利要求1所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述锌锅为弧形锌锅（1）。

3.根据权利要求2所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述多轴机器人底部设置机器人中空底座（12），所述多轴机器人与弧形锌锅（1）之间设置有料架转位机构（11）。

4.根据权利要求3所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述弧形锌锅（1）正上方对应的弧形区域内设置刮锌灰机构（10），所述弧形锌锅两侧上方设置真空吸灰装置（8）。

5.根据权利要求4所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述刮锌灰机构（10）包括：L形刮板（1001）、链轮（1002）、刮灰电机（1003）、刮灰电机安装板（1004）、导向滚轮（1005）、弧形导轨板（1006）、弧形支撑立板（1007）、链条（1008），刮灰电机（1003）倒立安装在刮灰电机安装板（1004）上，所述刮灰电机安装板（1004）四个拐角处设置有四组凹槽型的导向滚轮（1005），所述导向滚轮（1005）卡在刮灰电机安装板（1004）正下方的弧形导轨板（1006）边缘外侧，所述弧形支撑立板（1007）横架在弧形锌锅（1）上方，并在其顶部固定安装有弧形导轨板（1006），所述弧形导轨板（1006）上设置有弧形布置的链条（1008），与刮灰电机（1003）输出轴上的链轮（1002）啮合，刮灰电机安装板（1004）朝向六轴机器人一侧安装L形刮板（1001）；所述刮灰电机（1003）旋转时，带动刮板（1001）在弧形锌锅（1）内部锌液液面上沿弧形轨迹运动。

6.根据权利要求3所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述料架转位机构（11）包括：旋转套（1101）、销轴（1102）、L形支撑架（1103）、转位电机（1104）、弧形齿条（1106）、插销气缸（1108）、插销（1110）、U型插板（1111），在机器人中空底座（12）内部与六轴机器人（7）中心同轴的位置安装有销轴（1102），所述旋转套（1101）通过两组轴承与销轴（1102）连接，所述旋转套（1101）外侧固定连接有L形支撑架（1103），所述转位电机（1104）倒立安装在L形支撑架（1103）侧面靠近L形拐弯处的位置，所述转位电机（1104）输出轴端安装的齿轮与弧形底板（1107）上安装的弧形齿条（1106）啮合，所述转位电机（1104）旋转时，驱动L形支撑架（1103）围绕销轴（1102）转动；L形支撑架（1103）顶部固定安装有U型插板（1111），两端伸出位置分别设置插销气缸（1108），所述插销气缸（1108）的活塞杆设置插销（1110）。

7.根据权利要求1所述的一种围绕多轴机器人环形布置的热镀锌生产线，其特征在于：所述多轴机器人为六轴机器人。

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