一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，是用于金屬網帶壓網和定位的全自動機械裝置。包含設置在驅動軸上的兩個大鏈輪和大鏈輪外側分別設置的凸輪；若干個鏈輪壓縮齒分別通過彈簧安裝在大鏈輪的壓縮齒安裝孔里；鏈輪壓縮齒的壓桿部分分別朝向凸輪的內表面；驅動軸旋轉時，大鏈輪與金屬網帶上的馬蹄形鏈片嚙合；鏈輪壓縮齒的齒條逐個插入到金屬網帶上的金屬網與馬蹄形鏈片之間的間隙中。本實用新型根據金屬網帶的自身特點，實現了多種規格金屬網帶擠壓和定位的自動化。同時，配合焊接機器人之后，能進一步實現金屬網帶焊接的自動化，有效地提高了金屬網帶焊接加工的自動化程度，減少了勞動力人數，降低了人為因素的影響。
【專利說明】—種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種金屬網帶壓網裝置，尤其涉及一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置。
【背景技術】
[0002]金屬網帶是一種金屬材料網狀輸送帶，具有網面平整、強硬度高、抗腐蝕性強、抗拉強度大、透氣性好、不易變形、經久耐用等特點，廣泛應用于食品、藥品、電子、化工、玻璃等行業的加工生產線。我國是金屬網帶的制造消費大國，但目前其生產模式仍為勞動密集型，技術含量低、附加值低。隨著勞動力成本上升、人民幣升值等因素，我國制造低成本的優勢將逐漸喪失。因此提升金屬網帶制造加工工藝，實現金屬網帶的自動化生產已迫在眉睫。
[0003]如附圖5所示，金屬網帶由馬蹄形鏈片11、直心力骨10以及金屬網9三部分組成。金屬網9以人字形纏繞在相鄰的兩根直心力骨10上；直心力骨10兩端各焊接有一個馬蹄形鏈片11，焊點15如附圖5所示；馬蹄形鏈片11的另一端套在相鄰的直心力骨10上。工作時，馬蹄形鏈片11中空部分與鏈輪相嚙合，由鏈輪帶動金屬網帶移動。由于應用場合的不同，金屬網帶有多個規格，各種規格的寬度從600mm到1200mm不等。
[0004]在加工過程中，操作人員要手動將馬蹄形鏈片11和金屬網9逐個嵌套在直心力骨10上，同時為了騰出足夠的焊接空間，還要人工用工裝夾具對金屬網9橫向擠壓，并對馬蹄形鏈片11定位。在焊接過程中，操作人員一只手拿著焊槍，一只手拿著焊絲將馬蹄形鏈片11逐個焊接在直心力骨10上。由于目前市面上海沒有適用于金屬網帶的自動壓網裝置，金屬網9的橫向擠壓以及馬蹄形鏈片11定位都需人工參與。
[0005]可見，目前金屬網帶的擠壓過程存在以下局限性:1)自動化程度低。目前，金屬網9的橫向擠壓以及馬蹄形鏈片11定位都需人工操作專用夾具進行。這道加工工序技術含量低，需配備一名操作人員完成，屬于勞動密集型。2)人為因素影響較大。操作人員的技術水平、工作態度、心理狀態等因素直接或間接影響金屬網帶的擠壓及定位精度。3)勞動力密集，招工和管理困難。目前每條生產線需配備一名操作人員，重復簡單的壓網焊接操作，缺乏人性化。同時隨著中國勞動力成本上升、人民幣升值以及環境、資源瓶頸等因素惡化，不可避免的會出現招工和管理困難、制造成本上升、難以按時完成訂單任務等一系列問題。
實用新型內容
[0006]為了解決【背景技術】中存在的問題，本實用新型提供了一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，可以對多種規格的金屬網帶進行自動壓網及定位。同時，本實用新型配合焊接機器人之后，就能進一步實現金屬網帶的自動化焊接。
[0007]本實用新型采用的技術解決方案如下:
[0008]一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:
[0009]包含設置在驅動軸上的兩個大鏈輪，在兩個大鏈輪外側分別設置一凸輪，所述凸輪內表面為一凸凹不平的圓環狀；[0010]若干個鏈輪壓縮齒分別通過彈簧安裝在大鏈輪的壓縮齒安裝孔里，并由鏈輪壓縮齒端部的壓桿部分限制不脫離大鏈輪；鏈輪壓縮齒的壓桿部分分別朝向凸輪的內表面；
[0011]所述驅動軸旋轉時，所述大鏈輪與金屬網帶上的馬蹄形鏈片嚙合；鏈輪壓縮齒的齒條逐個插入到金屬網帶上的金屬網與馬蹄形鏈片之間的間隙中。
[0012]所述驅動軸上設置一側壁和一相對側壁距離可調的可調壁，所述可調壁和側壁內側分別固定設置所述凸輪。
[0013]兩個所述凸輪呈半圓環狀，中間部分厚，兩端由厚變薄，凸輪的圓環圓心與驅動軸的軸心重合；凸輪的內表面與鏈輪壓縮齒的壓桿部分相切；大鏈輪上的壓縮齒安裝孔以大鏈輪的圓心為中心按圓周分布。
[0014]在可調壁與側壁之間還設置一壓緊軸，所述壓緊軸與所述驅動軸平行；所述壓緊軸上設置有壓緊輪。
[0015]所述驅動軸旋轉時，鏈輪壓縮齒的壓桿部分旋轉至與所述凸輪內表面凸出的部分接觸時，由所述凸輪內表面凸出的部分向內擠壓鏈輪壓縮齒，并拉伸彈簧。
[0016]所述驅動軸旋轉時，鏈輪壓縮齒的壓桿部分旋轉至朝向所述凸輪內表面凹進的部分時，彈簧復位，帶動所述鏈輪壓縮齒向外運動。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]1、極大地提高了金屬網帶壓網自動化程度，操作簡單。在操作過程中，操作人員只需將金屬網帶的一端嚙合到大鏈輪上即可，本實用新型就能自動完成金屬網的擠壓以及馬蹄形鏈片的定位。本實用新型配合焊接機器人之后，就能進一步實現金屬網帶的自動化焊接。
[0019]2、有效地減少了勞動力人數，提高了產品加工質量穩定性，緩解了招工和管理困難。本實用新型配合焊接機器人之后，只需配備一名專職人員就能實現6臺以上設備操作，產品的加工質量基本上不受人為因素影響，產品質量穩定性高。
[0020]3、能夠滿足多種規格金屬網帶的自動壓網及定位，提高了整套裝置的利用率。本實用新型具有柔性化特點，所設計的可調壁可以根據金屬網帶的寬度在機架上調節，大鏈輪及鏈輪壓縮齒可以根據金屬網帶的節距進行更換。
[0021]4、本實用新型從機電一體化設計思想出發，根據金屬網帶的壓網特點，為金屬網帶的自動化壓網提供了一套切實可行的解決方案。
[0022]本實用新型采用柔性化設計，可以實現多種規格金屬網帶自動化壓網及定位，同時，本實用新型配合焊接機器人之后，能進一步實現金屬網帶焊接的自動化，在保證加工質量的同時，提高了生產效率，降低了人為因素的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置等軸測示意圖；
[0024]圖2為凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置局部俯視圖；
[0025]圖3為凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置A-A剖視圖；
[0026]圖4為凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置工作原理局部示意圖；
[0027]圖5為金屬網帶示意圖；
[0028]圖中，1、機架，2、左側壁，3、驅動軸，4、可調壁，5、凸輪，6、大鏈輪，7、彈簧，8、鏈輪壓縮齒，9、金屬網，10、直心力骨，11、馬蹄形鏈片，12、右側壁，13、壓緊輪，14、壓緊軸，15、焊點。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0030]如附圖1、附圖2、附圖3、和附圖4所示，本實用新型包括一個機架1，一塊左側壁2，一根驅動軸3，一塊可調壁4，兩個凸輪5，兩個大鏈輪6，若干個彈簧7，若干個鏈輪壓縮齒8，一塊右側壁12，兩個壓緊輪13，一根壓緊軸14 ;左側壁2與右側壁12分別安裝在機架I的左右兩端；可調壁4安裝在機架I的移動導軌上，位于左側壁2和右側壁12之間，與左側壁2和右側壁12平行；驅動軸3沿y軸方向安裝于可調壁4、左側壁2和右側壁12上；兩個大鏈輪6安裝在位于可調壁4與右側壁12中間的驅動軸3上，并分別緊靠可調壁4與右側壁12 ;兩個凸輪5分別安裝在可調壁4和右側壁12上，且方向相對；若干個鏈輪壓縮齒8通過彈簧7分別安裝在兩個大鏈輪6的壓縮齒安裝孔里，并由鏈輪壓縮齒8端部的壓桿部分限制不脫離大鏈輪6 ;安裝在右側大鏈輪6的鏈輪壓縮齒8的壓桿部分指向右側壁12 ；安裝在左側大鏈輪6的鏈輪壓縮齒8的壓桿部分指向左側壁2 ;壓緊軸14安裝在可調壁4與右側壁12上，并與驅動軸3平行；兩個壓緊輪13安裝在位于可調壁4與右側壁12中間的壓緊軸14上。
[0031]兩個凸輪5呈半圓環狀，中間部分厚，兩端由厚變薄，凸輪5的圓環圓心與驅動軸3的圓心重合；凸輪5的外表面與鏈輪壓縮齒8的壓桿部分相切；大鏈輪6上的壓縮齒安裝孔以大鏈輪6的圓心按圓周分布。
[0032]本實用新型的實施過程:
[0033]工作時，操作人員將金屬網帶的前端嚙合在兩個大鏈輪6上。電機驅動驅動軸3轉動，帶動大鏈輪6繞y軸轉動。金屬網帶上的馬蹄形鏈片11逐個與大鏈輪6嚙合。同時，鏈輪壓縮齒8的齒條部分逐個插入到金屬網9與馬蹄形鏈片11之間的間隙中。隨著大鏈輪6的繼續轉動，鏈輪壓縮齒8的壓桿部分與凸輪5較厚的部分相切，安裝在可調壁4和右側壁12的兩個凸輪5向內部擠壓鏈輪壓縮齒8，并拉伸彈簧7，鏈輪壓縮齒8被擠壓時同時將金屬網9從兩邊向中間擠壓，而嚙合于大鏈輪6上的馬蹄形鏈片11位置不動，從而使金屬網帶中的金屬網9與馬蹄形鏈片11之間形成適于焊接的空間。轉過一定角度之后，大鏈輪停止轉動。焊接機器人開始對被擠壓的金屬網帶焊接。焊接結束之后，大鏈輪6繼續轉動，在彈簧7的回復力作用下，鏈輪壓縮齒8的壓桿部分轉至與凸輪5較薄的部分相對，鏈輪壓縮齒8逐漸解除對金屬網9的橫向擠壓，并從已經焊接的金屬網帶中退出。金屬網帶從下方繞過壓緊輪13之后繼續向前運動，由壓緊輪13保持金屬網帶的張緊。當下一段待焊接金屬網帶被擠壓之后，大鏈輪6停止轉動，焊接機器人繼續開始焊接，即重復上述工作過程。
[0034]本實用新型設計原理:
[0035]首先，本實用新型根據金屬網帶的擠壓定位要求，采用凸輪擠壓原理，完成金屬網帶自動化壓網的可靠性設計。在金屬網帶焊接過程中，為預留焊接空間，必須對金屬網9進行擠壓。本實用新型利用大鏈輪6轉動并結合兩側凸輪5的外形特征，實現鏈輪壓縮齒8對金屬網帶的自動化擠壓，同時采用專用的大鏈輪6對直心力骨10和馬蹄形鏈片11定位，確保自動化焊接精度。
[0036]其次，本實用新型采用了柔性化設計方法，能夠滿足多種規格金屬網帶的自動壓網及定位。本實用新型中，可調壁4可以根據金屬網帶的寬度在機架I上延y軸方向調節，大鏈輪6及鏈輪壓縮齒8可以根據金屬網帶的節距進行更換。柔性化設計有效地提高了裝置的利用率。
[0037]第三，本實用新型采用自動化技術，實現了整個裝置的機電一體化。在具體應用中，操作人員只需將金屬網帶的前端嚙合到大鏈輪6上即可。本實用新型就能自動實現壓網和定位。同時，本實用新型配合焊接機器人之后，就能進一步實現金屬網帶焊接的自動化，極大地提高了金屬網帶焊接加工自動化程度，提高了產品加工質量穩定性，有效地減少了勞動力人數，緩解了招工和管理困難。
[0038]最后，本實用新型采用拓撲優化設計理論。根據金屬網帶的結構、材質、力學性能等特點，并結合焊接要求以及鏈輪壓縮齒8的結構特點，利用拓撲優化方法設計了凸輪5的空間曲面，并結合現場調試不斷改進，得出最佳的空間設計方案。拓撲優化設計理論不僅能提高凸輪5局部剛度，而且使得工作過程中，金屬網9在不突破橫向擠壓上限的同時，能留出適當的焊接空間。
【權利要求】
1.一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于: 包含設置在驅動軸上的兩個大鏈輪，在兩個大鏈輪外側分別設置一凸輪，所述凸輪內表面為一凸凹不平的圓環狀； 若干個鏈輪壓縮齒分別通過彈簧安裝在大鏈輪的壓縮齒安裝孔里，并由鏈輪壓縮齒端部的壓桿部分限制不脫離大鏈輪；鏈輪壓縮齒的壓桿部分分別朝向凸輪的內表面； 所述驅動軸旋轉時，所述大鏈輪與金屬網帶上的馬蹄形鏈片嚙合；鏈輪壓縮齒的齒條逐個插入到金屬網帶上的金屬網與馬蹄形鏈片之間的間隙中。
2.根據權利要求1所述的一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:所述驅動軸上設置一側壁和一相對側壁距離可調的可調壁，所述可調壁和側壁內側分別固定設置所述凸輪。
3.根據權利要求1所述的一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:兩個所述凸輪呈半圓環狀，中間部分厚，兩端由厚變薄，凸輪的圓環圓心與驅動軸的軸心重合；凸輪的內表面與鏈輪壓縮齒的壓桿部分相切；大鏈輪上的壓縮齒安裝孔以大鏈輪的圓心為中心按圓周分布。
4.根據權利要求2所述的一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:在可調壁與側壁之間還設置一壓緊軸，所述壓緊軸與所述驅動軸平行；所述壓緊軸上設置有壓緊輪。
5.根據權利要求1所述的一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:所述驅動軸旋轉時，鏈輪壓縮齒的壓桿部分旋轉至與所述凸輪內表面凸出的部分接觸時，由所述凸輪內表面凸出的部分向內擠壓鏈輪壓縮齒，并拉伸彈簧。
6.根據權利要求5所述的一種凸輪擠壓式金屬網帶柔性自動壓網裝置，其特征在于:所述驅動軸旋轉時，鏈輪壓縮齒的壓桿部分旋轉至朝向所述凸輪內表面凹進的部分時，彈簧復位，帶動所述鏈輪壓縮齒向外運動。
【文檔編號】B23K37/04GK203390439SQ201320381729
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月28日 優先權日:2013年6月28日
【發明者】傅建中, 陳少夢, 徐月同, 蔣鈞海, 王鄭拓 申請人:蘇州紫金港智能制造裝備有限公司