專利名稱：用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于建材加工設備領域，涉及一種螺旋地樁的自動生產線，尤其涉及用于上述自動生產線的自動穿片焊接設備。
背景技術：
工程建設當中地樁的應用很大，它廣泛應用于房屋建設、鐵路工程、風力發電和太陽能發電等許多領域。地樁是建筑物承重以及穩固的關鍵。現有地樁為了能方便的埋于地下，一般下部都為錐形，上面設有連續的螺旋片。如圖I所示的一種螺旋地樁，包括管狀樁體103，管狀樁體103底部形成尖錐部106，管狀樁體103上部設有四個通孔，其中沿同一圓周分布設有三個通孔，這三個通孔外面焊接螺母101，剩余一個通孔102排氣，管狀樁體103 中部和下部分別焊接有一段螺旋葉片104、105。所述管狀樁體103下部的螺旋葉片105與尖錐部106連接。如圖2所示的一種螺旋地樁，與圖I所示的螺旋地樁不同在于，其尖錐部 106為四棱錐，具有4條自上而下的切割棱線。如圖3、圖4所示，上述管狀樁體103中部和下部的螺旋葉片104、105均為開口螺圈狀。上述管狀樁體103的尖錐部106上開有通孔 107。上述螺旋地樁不僅施工簡便、錨固強度高，而且能有效降低成本和節省勞動量。現有技術中，上述螺旋地樁均是采用純手工制造，存在勞動量大、人力成本高、勞動強度大、加工難度高、生產 效率低、產品質量一致性差、品質難以保證等問題。為此，發明人設計了一種螺旋地樁的自動生產線，采用自動化設備加工制造螺旋地樁，自動化程度高、 勞動強度低、需求人工少、加工產品質量良好穩定、生產效率高，能有效降低成本和節省勞動量。本發明涉及其中的自動穿片焊接設備。
發明內容
為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，實現了螺旋地樁上螺旋葉片的自動化安裝和焊接，采用多個機臺統一進料、每個機臺采用獨立的穿片焊接機械手單獨進給、穿片和焊接，不僅保證加工質量而且生產效
率高、穩定可靠。為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，包括機架E，機架E上設有一個進料裝置、一個出料裝置、多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手，多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手一一對應設置。作為優選，所述托料卸料裝置B包括安裝在機架E上的托料氣缸，托料氣缸的活塞桿上安裝用于托持管材的托料定位塊。作為優選，所述穿片焊接機械手包括安裝在機架E —側的用于擺放螺旋葉片的葉片架，葉片架具有一與螺旋葉片的中心孔相適應的管部和一與螺旋葉片的螺圈開口相適應的定位板部，在葉片架對側的機架E上安裝有一頂料氣缸，頂料氣缸的活塞桿前端安裝一頂料塊，所述葉片架的管部與頂料氣缸同軸設置，在葉片架和頂料氣缸之間設置有左右兩組穿片焊接裝置，每組穿片焊接裝置包括一沿平行于頂料氣缸軸向的方向滑動的滑座，滑座由設在機架E上的滑座氣缸驅動移動，滑座上安裝有一對能夠同步轉動開合的臂爪，兩個臂爪的頭端均設有一個電磁吸頭，兩個臂爪的尾端通過齒輪嚙合傳動并由伺服電機E驅動，滑座上還安裝有對螺旋葉片和管材的結合部位實施火焰焊接的焊槍。作為優選，所述進料裝置包括能夠傾斜鋪設管材的進料臺，進料臺上開有多個進料口，每個進料口下方設置導料滑槽，導料滑槽內設置一個定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉動桿和固定在轉動桿上的多個喂料轉盤，喂料轉盤圓周上設有用于定位一根管材的喂料凹口，所述轉動桿由伺服電機驅動轉動。作為優選，所述喂料轉盤上設有用于重量均衡分布的多個平衡孔。作為優選，所述出料裝置包括多條輸送鏈A，輸送鏈A設有多個定位爪A，多條輸送鏈A由伺服電機驅動同步輸送。本發明由于采用了以上的技術方案，實現了螺旋地樁上螺旋葉片的自動化安裝和焊接，采用多個機臺統一進料、每個機臺采用獨立的穿片焊接機械手單獨進給、穿片和焊接，不僅保證加工質量而且生產效率高、穩定可靠。
圖I是第一種螺旋地樁的結構示意圖；圖2是第二種螺旋地樁的結構示意圖；圖3是螺旋葉片的正視圖；圖4是螺旋葉片的側視圖；圖5是螺旋地樁自動生產線的結構示意圖；圖6是為自動沖孔設備的結構示意圖；圖7是為進料裝置的結構示意圖；圖8是為進料、出料示意圖；圖9是送料機械手的結構示意圖；圖10是送料機械手的局部剖視圖；圖11是管狀臂前端部分的結構示意圖；圖12是螺母自動焊接設備的結構示意圖；圖13是圖12的側視圖；圖14是焊接機械手的結構示意圖；圖15是固定塊的結構示意圖；圖16是實施例I中尖錐部自動成型設備的立體圖；圖17是實施例I中尖錐部自動成型設備的結構示意圖；圖18是圖17的側視圖；圖19是自動鉆孔設備的結構示意圖；圖20是圖19的側視圖；圖21是自動穿片焊接設備的結構示意圖；圖22是螺旋葉片穿片焊接機械手的結構示意圖；圖23是輸送裝置的結構示意圖24是實施例2中尖錐部自動成型設備的立體圖；圖25是實施例2中尖錐部自動成型設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做一個詳細的說明。實施例I :如圖5所示的一種螺旋地樁自動生產線，包括通過多個輸送裝置800依次串接形成生產線的管材切割設備200、自動沖孔設備300、螺母自動焊接設備400、尖錐部自動成型設備500、自動鉆孔設備600、自動穿片焊接設備700，所述輸送裝置800、管材切割設備200、 自動沖孔設備300、螺母自動焊接設備400、尖錐部自動成型設備500、自動鉆孔設備600和自動穿片焊接設備700由控制裝置 統一控制。所述管材切割設備200為現有技術，例如采用公開號為CN201320636Y公開的全自動管材切割機。所述管材切割設備200將長管材切割成需要長度的短管材。所述自動沖孔設備300，如圖6所示，包括并排布置的八臺沖孔壓力機301，所述的八臺沖孔壓力機301的進料側設置一個機架A303，機架A303上設有八個送料機械手A304、 一個進料裝置A302和一個出料裝置A305，所述的八個送料機械手A304與所述的八臺沖孔壓力機301 對應設置。如圖9、圖10所示，所述送料機械手A304包括固定在機架A303上的底座A3042，底座A3042上水平滑動連接設有一滑動座A3043，滑動座A3043通過驅動機構驅動滑動并且其滑動方向與沖孔壓力機301的進退料方向一致，滑動座A3043上安裝有一能夠插入管材管腔內的管狀臂3045，如圖11所示，管狀臂3045前端通過球頭、球碗配合結構圓周環繞設置三個脹緊爪3046，所述的三個脹緊爪3046前端中央設有一錐臺3048，該錐臺3048通過一穿設在管狀臂3045管腔內的拉桿3049與固定在管狀臂3045后端的拉桿氣缸3044連接， 所述的三個脹緊爪3046與所述錐臺3048錐面配合，所述的三個脹緊爪3046外面套設有始終賦予它們合攏趨勢的彈性圈3047，所述管狀臂3045通過軸承轉動設置在滑動座A3043上并由設置在滑動座A3043上的伺服電機A3040驅動轉動。對于滑動座的驅動機構優選以下兩個方案方案之一，即本實施例采用的，所述滑動座A3043的驅動機構為送料氣缸3041，送料氣缸3041 —端與滑動座A3043連接，送料氣缸3041另一端與底座A3042連接，采用氣缸驅動動作迅速，這里的送料氣缸3041可以采用單行程氣缸，但是優選雙行程氣缸或者多行程氣缸，以充分保證持料、送料的平穩運行和定位精度；方案之二，所述滑動座的驅動機構為伺服電機，伺服電機通過絲桿螺母傳動機構與滑動座連接，采用伺服電機能夠實現多點定位和持續進給，定位準確。如圖7、圖8所示,所述進料裝置A302包括傾斜架設在送料機械手A304上方并能夠鋪設管材的進料臺3021，進料臺3021上開有八個進料口 3022，每個進料口 3022下方設置導料滑槽3027，所述的八個導料滑槽3027與所述的八個送料機械手A304 —一對應設置并延伸至送料機械手A304上方，導料滑槽3027內設置一個定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉動桿3023和固定在轉動桿3023上的多個喂料轉盤3024，喂料轉盤3024圓周上設有用于定位一根管材103的喂料凹口 3025，所述轉動桿3023由伺服電機驅動轉動。采用魚嘴式定量喂料裝置可以保證管材一根一根進入，并且不會影響進料臺上后面工位所需管材的輸送，避免了管材在進料口 3022堆積阻塞。進一步地，所述喂料轉盤3024上設有多個平衡孔3026用于喂料轉盤圓周上的重量均衡分布。如圖8所示，所述導料滑槽3027下部出口設置一個托料卸料裝置A，該托料卸料裝置A具有與上述定量喂料裝置相同結構，即包括一轉動桿3054和固定在轉動桿上的多個托料轉盤3053，托料轉盤3053圓周上設有用于定位一根管材的托料凹口，所述轉動桿由伺服電機驅動轉動。這里，當托料轉盤3053的托料凹口轉動至上方位置時與送料機械手A304 的管狀臂3045軸線平齊，這樣托料凹口不僅可以實現對管材加工時的徑向限位，而且在管材加工完成時可以將其整齊送至下方的出料裝置。出料裝置可以有多種形式，例如在送料機械手的下方直接設置一個傾斜滑臺，讓加工好的管材落下后自動滑出，但是優選本實施例所述結構，即所述出料裝置A305包括設置在所述的八個送料機械手A304下方的兩條輸送鏈A3051，輸送鏈A3051上設有多個定位爪A3052，兩條輸送鏈A3051由伺服電機驅動同步輸送。這樣不僅可以避免管材損傷，而且管材放置整齊，便于后續工序取用。為了進一步避免管材在卸料、出料過程中意外滾動，可以在所述托料卸料裝置A 的兩側設置阻隔板(架)從而限制管材的卸料范圍，也可以將所述托料轉盤3053的轉動桿設置在輸送鏈A3051輸送面的下方，這樣可以縮短管材的輸送距離從而避免其隨意滾動， 保證輸送穩定性。但是需要說明的是，本實施例中的托料卸料裝置A并不一定是必須設置的，例如可以將出料裝置的輸送鏈的輸送面直接設置在導料滑槽的下方，輸送鏈上的定位爪直接限位落下來的管材即可，送料機械手持著管材加工完成后，直接由輸送鏈送出即可， 只是這樣會要求多個機臺同步加工，對機臺同步性要求過高，不利于提高生產效率和機臺維護。
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自動沖孔設備300在加工時，管材103通過上一個輸送裝置800輸送擺放在進料臺3021上，如圖8所示，一根管材103通過進料口 3022進入喂料轉盤3024的喂料凹口 3025，喂料轉盤3024轉動將該管材103送入導料滑槽3027，同時喂料轉盤3024阻擋其他管材進入導料滑槽3027，該管材103經導料滑槽3027下部出口進入托料轉盤3053的托料凹口，此時，送料機械手A304動作，其管狀臂3045水平移入管材103的管腔，拉桿氣缸3044 動作三個膨脹爪3046脹緊支承管材103從而將管材103前端送入沖孔壓力機301的沖孔模內(壓力機和沖孔模均為現有技術)，沖孔壓力機301上的感應開關檢測到管材移動到位后實施沖孔加工，一次沖孔完成后，由管狀臂3045的伺服電機3040根據設定程序轉動一定角度(本例為120° )，沖孔壓力機301上的感應開關檢測到管材轉動到位后實施沖孔加工，二次沖孔完成后，管材再轉動一定角度(本例為120° )后進行三次沖孔，沖孔加工完成后，管狀臂3045將管材103移動回復原位并松開管材，管狀臂3045回位，托料卸料裝置A 動作，托料轉盤3053將加工好的管材103送至輸送鏈A3051上由定位爪A 3052推動送出至下一個輸送裝置。所述自動沖孔設備300，多個機臺采用統一進料，每個機臺采用獨立的脹緊式送料機械手單獨進給沖孔，不僅保證加工質量而且生產效率高、穩定可靠。所述螺母自動焊接設備400，如圖12、圖13所示，包括并排布置的八臺高頻焊接機402及其配套的螺母輸送裝置401，所述的八臺高頻焊接機402的進料側設置一個機架 B407，機架B407上設有八個送料機械手B405、八個焊接機械手403、一個進料裝置B404和一個出料裝置B406，所述的八個送料機械手B405、八個焊接機械手403與所述的八臺高頻焊接機402 —一對應設置，所述八個焊接機械手403設在機架B407靠近高頻焊接機402的一側，所述八個送料機械手B405設在對側。所述螺母輸送裝置401為單軌振動盤，與高頻焊接機402 —一對應配套。所述進料裝置B404的結構和設置與上述自動沖孔設備300中的進料裝置A302相同，所述出料裝置B406的結構和設置與上述自動沖孔設備300中的出料裝置A305相同，所述送料機械手 B405的結構和設置與上述自動沖孔設備300中的送料機械手A304相同，并且設置有同樣的托料卸料裝置A。如圖14所示，所述焊接機械手403，包括安裝在機架B407上的底座B4030，底座 B4030上通過直線光軸和直線軸承滑動設置有滑動座B4032，滑動座B4032由伺服電機(未畫出)通過絲桿4031、螺母驅動沿靠近或者遠離高頻焊接機402的方向滑動，滑動座B4032 上相對設置有兩組焊接機構，該焊接機構包括一豎直設置的固定軸4033，固定軸4033上套設有一能夠繞其轉動的固定塊4034，固定塊4034通過緊固件A4035鎖緊固定在固定軸 4033上，所述固定塊4034上通過插接軸4040連接有一能夠繞該插接軸4040轉動的轉動塊 4037，插接軸4040的軸線與固定軸4033的軸線垂直，插接軸4040通過緊固件B4036將固定塊4034、轉動塊4037相對鎖緊固定(如圖15所示，本實例中插接軸4040與固定塊4034固定連接或者一體成型，轉動塊4037通過緊固件B4036鎖緊固定在插接軸4040上)，所述轉動塊4037上通過通孔插設焊槍4039，焊槍4039通過緊固件C4038鎖緊固定在轉動塊4037 上。采用上述結構能夠實現焊槍4039各個方向的調整，結構簡單、操作方便。 螺母自動焊接設備400在加工時，已經完成沖孔的管材通過上一個輸送裝置輸送擺放在進料臺上，一根管材通過進料口進入喂料轉盤的喂料凹口，喂料轉盤轉動將該管材送入導料滑槽，同時喂料轉盤阻擋其他管材進入導料滑槽，該管材經導料滑槽下部出口進入托料轉盤的托料凹口，此時，送料機械手B動作，其管狀臂水平移入管材的管腔，拉桿氣缸動作三個膨脹爪脹緊支承管材從而將管材的已沖孔端送入高頻焊接機的焊接模內(高頻焊接機和焊接模均為現有技術)，高頻焊接機上的感應開關檢測到管材移動到位后，由管狀臂的伺服電機驅動管材轉動，直至高頻焊接機上的感應開關檢測到已沖孔位置，單軌振動盤將一顆螺母送至管材的已沖孔位置(單軌振動盤為現有技術)，高頻焊接模的兩個電極分別接觸螺母和管材壁并通高頻電流，將第一個螺母初步焊接定位在管材上；再由送料機械手管狀臂的伺服電機根據設定程序轉動管材，高頻焊接機上的感應開關檢測到管材轉動到位后，單軌振動盤將一顆螺母送至管材的已沖孔位置，高頻焊接模的兩個電極分別接觸螺母和管材壁并通高頻電流，將第二個螺母初步焊接定位在管材上；同樣，再將第三個螺母初步焊接定位在管材上，高頻焊接機的電極復位；然后，由送料機械手將管材退回至火焰焊接工位，焊接機械手的滑動座進給，兩個焊槍對螺母兩側進行火焰焊接，從而將第三個螺母牢固焊接固定在管材上；再由送料機械手管狀臂的伺服電機根據設定程序轉動管材，兩個焊槍分別對另外兩個螺母的兩側進行火焰焊接，從而將另外兩個螺母牢固焊接固定在管材上；火焰焊接加工完成后，送料機械手將管材移動回復原位并松開管材，管狀臂回位，托料卸料裝置A動作，托料轉盤將加工好的管材送至輸送鏈B上由定位爪B推動送出至下一個輸送裝置。螺母自動焊接設備400，采用高頻焊接和火焰焊接相結合，保證了螺母定位準確和焊接牢固，采用萬向轉動調整的焊槍座結構，保證了靈活焊接和調整方便。對于尖錐部自動成型設備500本實施例采用鐓鍛成型，如圖16、圖17、圖18所示， 包括排列構成多工位級進鐓鍛的四組鐓鍛機組(圖16中從左至右依次為第一至第四四組機組)，每組繳鍛機組包括先后排列設置的一加熱裝置506和一繳鍛機501,繳鍛機501床身的一端設置成型模503，另一端設置夾持管材103的夾緊機械手505，所述四組鐓鍛機組的鐓鍛機501床身上方橫跨架設有采用級進方式運送管材的級進運送裝置，該級進運送裝置上設有多個固定管材的定位爪C504。所述加熱裝置506為高頻加熱裝置，該加熱裝置506與高頻發生器502連接，高頻加熱迅速無污染；至于加熱管布置結構，可以在管材的上方和下方分別設置加熱管對管材的鐓鍛端進行加熱，但是優選加熱管螺旋彎曲成環形結構，當管材到位后將加熱環送出環套在管材的鐓鍛端進行加熱，完成后加熱環再退出管材，這樣可以充分保證管材均勻受熱。 如圖16所示，所述鐓鍛機501包括床身，床身一端水平滑動設置有滑塊，滑塊上固定成型模 503，滑塊由電機通過曲軸連桿機構驅動滑動，床身另一端設置擋塊，擋塊上設置夾緊機械手505，通過滑塊及其上成型模的前后運動實現對管材一端的鐓鍛加工，加工時管材另一端由夾緊機械手夾持以限制其振動脫出。如圖18所示，所述夾緊機械手505包括一固定在管材下方的固定塊和一與固定塊上下對應設置的活動塊，該活動塊固定在多導桿氣缸下端的活塞桿上。如圖17、圖18所示，所述級進運送裝置包括橫跨在所述的四臺鐓鍛機501床身上方的機架C509，機架C509上轉動設置有環繞所述的四組鐓鍛機組的鐓鍛機501床身的兩圈輸送鏈C507，輸送鏈C507上間隔固定距離設置所述定位爪C504，所述的兩圈輸送鏈C507 由伺服電機C508通過變速機構、傳動軸驅動同步輸送。
尖錐部自動成型設備500在加工時，如圖17所示，已經完成螺母焊接的管材通過上一個輸送裝置輸送到輸送鏈C上并由定位爪C定位固定，管材沒有焊接螺母的一端朝向鐓鍛機的成型模，由輸送鏈C以級進方式輸送；首先，管材在第一加熱裝置上對鐓鍛端(沒有焊接螺母的一端)加熱，然后輸送鏈條送料一個工位，管材移入第一鐓鍛機，夾緊機械手動作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第一鐓鍛機動作分三段進行縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第二加熱裝置并對鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第二鐓鍛機，夾緊機械手動作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第二鐓鍛機動作對上述三段縮口部位進行進一步縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第三加熱裝置并對鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第三鐓鍛機，夾緊機械手動作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第三鐓鍛機動作對上述三段縮口部位進行再進一步縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第四加熱裝置并對鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個工位，管材移入第四鐓鍛機，夾緊機械手動作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第四鐓鍛機動作將上述縮口部位通過鐓鍛加工閉合成型形成尖錐部，最后輸送鏈條再送料一個工位將已經成型尖錐部的管材送出至下一個輸送裝置。所述尖錐部自動成型設備500，采用多工位級進鐓鍛成型法，不僅可以保證尖錐部閉合成型，而且具有自動化、成型快、加工質量好、尖錐部強度高等優點。鐓鍛成型法既可用于成型具有圓錐形狀尖錐部的螺旋地樁(如圖I)，也可以用于成型具有棱錐形狀尖錐部的螺旋地樁(如圖2)。
所述自動鉆孔設備600，如圖19、圖20所示，包括機架D601和并排分布在機架 D601 一側的12臺自動鉆床605 (現有技術)，機架D601上架設有由伺服電機同步驅動的三條輸送鏈D602,輸送鏈D602的輸送方向與自動鉆床605的排列方向一致,輸送鏈D602上設有定位固定管材的定位爪D607,相鄰定位爪D607之間的距離與相鄰自動鉆床鉆孔位置的距離相匹配，機架D601臺面上設有支承輸送鏈D602輸送面的三條導槽606,導槽606正上方設有壓桿603，壓桿603與壓緊氣缸604豎直上下運動的活塞桿連接，壓緊氣缸604固定在機架D601上。這樣通過壓桿603可以將管材103壓緊在導槽606內的輸送鏈D602上， 以便自動鉆床在管材的尖錐部實施鉆孔(即圖I、圖2中的孔107)。自動鉆孔設備600在加工時，已經成型尖錐部的管材通過上一個輸送裝置輸送到輸送鏈D上并由定位爪D定位固定，管材的尖錐部朝向自動鉆床，輸送鏈D運送管材直至每個自動鉆床均對應一個待加工的管材，壓緊氣缸動作，壓桿將各管材和輸送鏈條壓緊在機架臺面上，自動鉆床對各管材的尖錐部實施自動進給鉆孔，完成鉆孔后，壓桿松開管材，輸送鏈將各工位上的管材一次性送出至下一個輸送裝置。這樣加工效率高、加工質量穩定。所述自動穿片焊接設備700，如圖21所示，包括機架E701，機架E701上設有一個進料裝置E703、一個出料裝置E702、10個托料卸料裝置B(圖上未示出)和10個穿片焊接機械手。所述進料裝置E703的結構和設置與上述自動沖孔設備300中的進料裝置A302相同，只是進料口等數量增加至10組；所述出料裝置E702的結構和設置與上述自動沖孔設備 300中的出料裝置A305相同。所述托料卸料裝置B包括安裝在機架E701上的托料氣缸，托料氣缸的活塞桿上安裝用于托持管材的托料定位塊。
所述穿片焊接機械手，如圖22所示，包括安裝在機架E701 —側的用于擺放螺旋葉片104的葉片架704，葉片架704具有一與螺旋葉片104的中心孔相適應的管部和一與螺旋葉片104的螺圈開口相適應的定位板部，這樣多個螺旋葉片104可以整齊套在葉片架 704上并且受定位板部角度定位不會轉動；在葉片架704對側的機架E701上安裝有一頂料氣缸710，頂料氣缸710的活塞桿前端安裝一頂料塊709，所述葉片架704的管部與頂料氣缸710同軸設置，這樣管材103可以被頂料氣缸710頂緊定位在葉片架704上，管材的尖錐部插入葉片架704的管部內，管材的另一端由錐臺狀的頂料塊709頂緊；在葉片架704和頂料氣缸710之間設置有左右兩組穿片焊接裝置，每組穿片焊接裝置包括一沿平行于頂料氣缸710軸向的方向滑動的滑座706，滑座706由設在機架E701上的滑座氣缸708驅動移動， 滑座706上安裝有一對能夠同步轉動開合的臂爪705，兩個臂爪705的頭端均設有一個電磁吸頭，兩個臂爪705的尾端通過齒輪嚙合傳動，本實施例中，伺服電機E711驅動其中一個臂爪轉動同時通過臂爪尾端齒輪嚙合驅動另一個臂爪沿相反方向轉動從而實現兩個臂爪的同步轉動開合，滑座706上還安裝有對螺旋葉片和管材103的結合部位實施火焰焊接的焊槍707 ;左右兩組穿片焊接裝置分別對如圖I、圖2所示的螺旋地樁的兩個螺旋葉片104、 105實施定位焊接。所述自動穿片焊接設備700在加工時，已經完成尖錐部鉆孔的管材通過上一個輸送裝置輸送擺放在進料臺上，一根管材通過進料口進入喂料轉盤的喂料凹口，喂料轉盤轉動將該管材送入導料滑槽，同時喂料轉盤阻擋其他管材進入導料滑槽，該管材經導料滑槽下部出口到達托料卸料裝置B的托料定位塊上定位，此時，頂料氣缸動作，頂料塊將管材頂緊在葉片架上，托料氣缸動作，托料定位塊下降，左右兩組穿片焊接裝置動作分別從葉片架上吸取兩片螺旋葉片并焊接在管材的固定位置上，焊接加工完成后，左右兩組穿片焊接裝置復位，托料定位塊升起托住管材，頂料塊退回，焊接好螺旋葉片的管材隨托料定位塊下降至擱置在輸送鏈E上由定位爪E推動送出，再由產品收集裝置收集或者人工收集后運送至下一加工工序或者倉庫。該設備結構簡單合理、加工效率高、加工質量穩定。所述輸送裝置800，如圖23所示，包括機架F801，機架F801上安裝有齒形輸送鏈 803，齒形輸送鏈803的出料側高于進料側，齒形輸送鏈803由安裝在機架F801上的伺服電機F802驅動。整條生產線在生產加工時，長管材在管材切割設備200上切割成需要長度的短管材103，在自動沖孔設備300上加工沖孔，在螺母自動焊接設備400上焊接螺母101，在尖錐部自動成型設備500上成型尖錐部106，在自動鉆孔設備600上加工尖錐部排氣孔107，在自動穿片焊接設備700上焊接螺旋葉片104、105，實現了螺旋地樁機械加工的全自動化，力口工流程合理、加工效率高、加工質量穩定。實施例2 —種螺旋地樁自動生產線，與實施例I不同僅在于尖錐部自動成型設備500不同，實施例I采用鐓鍛成型，而、本實施例采用旋壓成型，其他設備與實施例I相同。如圖24、圖25所示的尖錐部自動成型設備，包括并排分布的八臺錐管機511，所述的八臺錐管機511的進料側設置一個機架G513，機架G513上設有八個送料機械手G514、一個進料裝置G512和一個出料裝置G515 ;所述的八個送料機械手G514與所述的多臺錐管機 511 一一對應設置。所述進料裝置G512的結構和設置與實施例I中所述的自動沖孔設備 300中的進料裝置A302相同，所述出料裝置G515的結構和設置與實施例I中所述的自動沖孔設備300中的出料裝置A305相同，所述送料機械手G514的結構和設置與實施例I中所述的自動沖孔設備300中的送料機械手A304相同，并且設置有同樣的托料卸料裝置A。所述錐管機參見公開號為CN2663045Y的專利文獻。所述尖錐部自動成型設備在加工時，管材通過上一個輸送裝置輸送擺放在進料臺上，各進料口同時進料；一根管材通過進料口進入喂料轉盤的喂料凹口，喂料轉盤轉動將該管材送入導料滑槽，同時喂料轉盤阻擋其他管材進入導料滑槽，該管材經導料滑槽下部出口進入托料轉盤的托料凹口，此時，送料機械手G動作，其管狀臂水平移入管材的管腔，拉桿氣缸動作三個膨脹爪脹緊支承管材從而將管材沒有焊接螺母的一端送入錐管機的模具內，錐管機啟動，對管材前端進行尖錐部成型；加工完成后，管狀臂將管材移動回復原位并松開管材，管狀臂回位，托料卸料裝置A動作，托料轉盤將加工好的管材送至輸送鏈上由定位爪推動送出至下一個輸送裝置。所述尖錐部自動成型設備，采用多臺錐管機同步實施送料旋壓成型管材尖錐部， 不僅可以保證尖錐部閉合成型，而且具有自動化、成型效率高、加工質量好、尖錐部強度高等優點。
權利要求
1.用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，包括機架E(701)，機架E(701)上設有一個進料裝置、一個出料裝置、多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手，多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手一一對應設置。
2.根據權利要求I所述的用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，所述托料卸料裝置B包括安裝在機架E (701)上的托料氣缸，托料氣缸的活塞桿上安裝用于托持管材的托料定位塊。
3.根據權利要求I所述的用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，所述穿片焊接機械手包括安裝在機架E (701) —側的用于擺放螺旋葉片(104)的葉片架(704)，葉片架(704)具有一與螺旋葉片(104)的中心孔相適應的管部和一與螺旋葉片(104)的螺圈開口相適應的定位板部，在葉片架(704)對側的機架E(701)上安裝有一頂料氣缸(710)，頂料氣缸(710)的活塞桿前端安裝一頂料塊(709)，所述葉片架(704)的管部與頂料氣缸(710)同軸設置，在葉片架(704)和頂料氣缸(710)之間設置有左右兩組穿片焊接裝置，每組穿片焊接裝置包括一沿平行于頂料氣缸(710)軸向的方向滑動的滑座(706)，滑座(706)由設在機架E(701)上的滑座氣缸(708)驅動移動，滑座(706)上安裝有一對能夠同步轉動開合的臂爪(705)，兩個臂爪(705)的頭端均設有一個電磁吸頭，兩個臂爪(705)的尾端通過齒輪嚙合傳動并由伺服電機E(711)驅動，滑座(706)上還安裝有對螺旋葉片和管材(103)的結合部位實施火焰焊接的焊槍(707)。
4.根據權利要求I所述的用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，所述進料裝置包括能夠傾斜鋪設管材的進料臺(3021)，進料臺(3021)上開有多個進料口(3022)，每個進料口(3022)下方設置導料滑槽(3027)，導料滑槽(3027)內設置一個定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉動桿(3023)和固定在轉動桿(3023)上的多個喂料轉盤(3024)，喂料轉盤(3024)圓周上設有用于定位一根管材(103)的喂料凹口(3025)，所述轉動桿(3023)由伺服電機驅動轉動。
5.根據權利要求4所述的用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，所述喂料轉盤(3024)上設有用于重量均衡分布的多個平衡孔(3026)。
6.根據權利要求I所述的用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，其特征在于，所述出料裝置包括多條輸送鏈A (3051)，輸送鏈A (3051)上設有多個定位爪A (3052)，多條輸送鏈A (3051)由伺服電機驅動同步輸送。
全文摘要
本發明公開了一種用于螺旋地樁生產的自動穿片焊接設備，包括機架E，機架E上設有一個進料裝置、一個出料裝置、多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手，多個托料卸料裝置B和多個穿片焊接機械手一一對應設置。本技術方案實現了螺旋地樁上螺旋葉片的自動化安裝和焊接，采用多個機臺統一進料、每個機臺采用獨立的穿片焊接機械手單獨進給、穿片和焊接，不僅保證加工質量而且生產效率高、穩定可靠。
文檔編號B23K5/00GK102699476SQ201210006510
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者沈平, 譚廣, 高爾榮 申請人:浙江博雷重型機床制造有限公司