一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，是用于金屬網帶直心力骨和馬蹄形鏈片接觸點焊接和拋光的全自動機械裝置。它包括用于與金屬網帶兩側同步嚙合傳動的進料鏈輪和下料鏈輪，設置在進料鏈輪和下料鏈輪之間的定位擠壓模塊、兩個相對設置在金屬網帶傳送方向兩側的拋光模塊和兩臺焊接機器人；實現了金屬網帶進料、定位、擠壓、焊接、拋光以及出料操作的自動化。本實用新型從機電一體化設計思想出發，采用柔性化設計，可滿足多種規格金屬網帶的自動焊接和拋光，降低了勞動力成本，提高了生產效率，同時可保證較高的加工質量。
【專利說明】一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種焊接拋光生產線，尤其涉及一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線。
【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4所示，金屬網帶200由馬蹄形鏈片201、直心力骨202以及金屬網203三部分組成。金屬網203以人字形纏繞在相鄰的兩根直心力骨202上；直心力骨202兩端各焊接有一個馬蹄形鏈片201，焊點204如附圖4所示；馬蹄形鏈片201的另一端套在相鄰的直心力骨202上。工作時，馬蹄形鏈片201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600_到1200mm不等。
[0004]在加工過程中，操作人員要手動將馬蹄形鏈片201和金屬網203逐個嵌套在直心力骨202上，同時為了騰出足夠的焊接空間，還要利用工裝夾具對金屬網203橫向擠壓，并對馬蹄形鏈片201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201逐個焊接在直心力骨202上。焊接完成后，操作人員要采用手持角磨機對直力心骨202兩端的焊縫拋光，消除焊渣和氧化部分。
[0005]可見，目前金屬網帶的焊接拋光過程存在著以下局限性:1)自動化程度低，焊接質量不穩定。馬蹄形鏈片和直心力骨是間隙配合，同時每個馬蹄形鏈片的尺寸存在一定偏差。因此采用人工焊接，人為因素影響較大，焊接質量難以保證，這將直接影響金屬網帶的傳動穩定性。2)工作環境差，勞動強度大。操作人員每天要不斷地焊接并拋光成百上千個焊縫，勞動強度非常大。同時，焊接過程中產生的廢氣、塵屑以及拋光過程中產生的粉塵嚴重危害焊接操作人員的身體健康。3)勞動力密集，招工和管理困難。目前，金屬網帶的加工過程為勞動密集型，金屬網帶的焊接以及拋光都各自至少需要一名操作人員來完成，勞動簡單重復，工作內容單一，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金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，可以實現多種規格金屬網帶自動化焊接以及拋光。本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]—種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，包括用于與金屬網帶兩側同步嚙合傳動的進料鏈輪和下料鏈輪，設置在進料鏈輪和下料鏈輪之間的定位擠壓模塊、兩個相對設置在金屬網帶傳送方向兩側的拋光模塊和兩臺焊接機器人；
[0008]其中:
[0009]所述定位擠壓模塊包括:
[0010]兩根沿金屬網帶傳送方向延伸的導向條，每根所述導向條分別與一進料鏈輪對應并容納金屬網帶在其中通過，
[0011]兩塊可向上運動分別插入金屬網帶兩側的馬蹄形鏈片中的上插板(405)，所述上插板設置在導向條的下方，所述導向條上設置有可容納上插板穿過的開口，
[0012]兩塊由第一驅動裝置驅動向下運動分別插入金屬網帶兩側的金屬網中的下插板，所述兩塊下插板還分別由第二驅動裝置、第三驅動裝置驅動在金屬網帶寬度方向上運動；
[0013]所述拋光模塊包括:
[0014]向靠近或遠離傳送的金屬網帶方向運動的拋光機滑板，
[0015]由第四驅動裝置驅動與所述拋光機滑板做偏心運動的拋光機底板，所述拋光機底板上設置拋光機；
[0016]所述兩臺焊接機器人分別設置在金屬網帶傳送方向、所述定位擠壓模塊兩側。
[0017]所述進料鏈輪設置在進料模塊中，所述進料模塊還包含送料滾輪、設置在進料鏈輪側面的一可上下運動的壓桿斗。
[0018]所述拋光模塊中包括兩個偏心輪，兩個偏心輪與拋光機底板側面開孔相配合，兩個偏心輪的偏心軸在同一水平線上，其中一個偏心輪的偏心軸與第四驅動裝置的電機軸同軸連接，另一個偏心輪的偏心軸安裝在拋光機滑板側面；第四驅動裝置固定安裝在拋光機滑板側面上。
[0019]所述拋光模塊中還設置兩塊側壓板，兩塊側壓板固定在拋光機滑板上遠離所述第四驅動裝置的一端，并且分別位于所述拋光機的兩側。
[0020]所述進料模塊還包括兩塊固定側壁、一塊位于兩塊固定側壁之間的位置可調節的可調側壁；
[0021]一滾輪軸和一鏈輪軸穿過可調側壁安裝在兩個固定側壁上；兩個所述送料滾輪安裝在所述可調側壁和所述固定側壁之間的滾輪軸上；兩個所述進料鏈輪安裝在所述可調側壁和所述固定側壁之間的鏈輪軸上。
[0022]進料鏈輪、下料鏈輪、定位擠壓模塊和拋光模塊的橫向規格根據金屬網帶的寬度進行調節。
[0023]兩根導向條內側均開有凹槽，金屬網帶兩側嵌在凹槽內向前移動；導向條在與上插板插齒的位置對應處設置所述開口，上插板穿過開口和馬蹄形鏈片相嚙合。
[0024]本實用新型的有益效果是:
[0025]1、極大地提高了金屬網帶焊接拋光自動化程度，操作簡單。本實用新型在實際操作過程中，基本不需要人工干預，金屬網帶的傳動、定位、壓網、焊接和拋光工作都是由鏈輪、定位擠壓模塊、焊接機器人和拋光模塊自動完成。
[0026]2、有效地減少了勞動人數，提高了產品加工質量穩定性，緩解了招工和管理困難。本實用新型采用焊接機器人對金屬網帶自動焊接，同時專門設計了拋光模塊對金屬網帶自動拋光。只需配備一名專職人員就能實現3臺以上裝置的操作，產品的加工質量穩定性高，基本上不受人為因素影響。
[0027]3、能夠滿足多種規格金屬網帶的自動焊接拋光，提高了整套裝置的利用率。本實用新型可以根據金屬網帶的不同寬度進行調節，以適應不同規格金屬網帶的自動化焊接拋光。
[0028]4、從機電一體化設計思想出發，根據金屬網帶的加工特點，為金屬網帶的自動化焊接拋光提供了一套切實可行的解決方案。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線等軸測示意圖；
[0030]圖2為一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線定位擠壓模塊示意圖；
[0031]圖3為一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線拋光模塊示意圖；
[0032]圖4為金屬網帶示意圖。
[0033]圖中，101、進料斗，102、送料滾輪，103、壓桿斗，104、固定側壁，105、可調側壁，106、進料鏈輪，200、金屬網帶，201、馬蹄形鏈片，202、直心力骨，203、金屬網，204、焊點，300、焊接機器人，400、定位擠壓模塊，401、下壓氣缸座，402、下壓氣缸，403、擠壓氣缸座，404、下插板，405、上插板，406、上升氣缸，407、導向條，408、支撐板，409、下壓板，410、擠壓氣缸,500、拋光模塊,501、偏心輪,502、拋光機滑板,503、拋光機底板,504、拋光機,505、側壓板，506、拋光機座，507、進給氣缸，508、電機，601、橫梁，602、機架，603、支撐桿，701、下料鏈輪，702、出料斗。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0035]附圖1、2、3、4所示，本實用新型包括進料模塊、定位擠壓模塊400、拋光模塊500、支架模塊、出料模塊和兩臺焊接機器人300。其中，進料模塊位于機架602的一端，包括一個進料斗101、兩個送料滾輪102、一個壓桿斗103、兩塊固定側壁104、一塊可調側壁105和兩個進料鏈輪106 ;壓桿斗103安裝在機架602上，由氣缸帶動上下運動；兩塊固定側壁104平行安裝在支架602兩側邊緣處，可調側壁105位于兩塊固定側壁104中間，可在兩塊固定側壁104之間調節，以適應不同寬度的金屬網帶200 ;滾輪軸和鏈輪軸穿過可調側壁105，安裝在兩個固定側壁104上；兩個送料滾輪102可滾動地設置在可調側壁105和靠近壓桿斗103的固定側壁104之間的滾輪軸上；兩個進料鏈輪106安裝在可調側壁105和靠近壓桿斗103的固定側壁104之間的鏈輪軸上，并且其在鏈輪軸上的位置可以沿軸向調節，以適應對不同寬度的金屬網帶200的傳送。
[0036]定位擠壓模塊400緊挨著進料模塊，設置在焊接工位，金屬網帶200由進料模塊傳送至定位擠壓模塊400中。在金屬網帶200的傳送方向上、定位擠壓模塊400的兩側分別設置一臺焊接機器人300。定位擠壓模塊400包括一個下壓氣缸座401、一個下壓氣缸402、一個擠壓氣缸座403、兩塊下插板404、兩塊上插板405、兩個上升氣缸406、兩根導向條407、一塊支撐板408、一塊下壓板409和兩個擠壓氣缸410。以金屬網帶200傳送方向為對稱軸，定位擠壓模塊400整體呈對稱結構。下壓氣缸座401固定在橫梁601上；下壓氣缸402豎直安裝在下壓氣缸座401上；擠壓氣缸座403安裝在下壓氣缸402的推板上；兩個擠壓氣缸410左右對稱安裝在擠壓氣缸座403下表面，擠壓氣缸410在擠壓氣缸座403上的安裝位置可以調節；下壓板409通過一塊肋板固定在下壓氣缸座401上，位于兩個擠壓氣缸410之間；兩塊下插板404安裝在擠壓氣缸409的推板上，并由擠壓氣缸409驅動上下運動，其向下運動時可插入金屬網帶200的金屬網中；兩根導向條407和一塊支撐板408平行安裝在支架602上，且支撐板408位于兩根導向條407之間，用于托載金屬網帶200。兩個上升氣缸406分別安裝在左右兩塊導向條407上；兩塊上插板405分別安裝在兩個上升氣缸406的推板上，并位于導向條407的下方，由上升氣缸406驅動上下運動。導向條407在與上插板405對應處有開口，上插板405可垂直穿過開口和馬蹄形鏈片201相嚙合。
[0037]拋光模塊500位于出料模塊和定位擠壓模塊400之間；兩個拋光模塊500以金屬網帶200傳送方向為對稱軸對稱安裝在機架602上；以一個拋光模塊500為例，拋光模塊500包括兩個偏心輪501、一塊拋光機滑板502、一塊拋光機底板503、一個拋光機504、兩塊側壓板505、一個拋光機座506、一個進給氣缸507和一個電機508。拋光機座506安裝在機架602上；進給氣缸507固定在拋光機座506下方；拋光機滑板502固定在進給氣缸507的推板上，由進給氣缸507驅動向靠近或遠離傳送的金屬網帶200方向運動。兩個偏心輪501與拋光機底板503側面開孔相配合，兩個偏心輪501的偏心軸在同一水平線上，一個偏心輪501的偏心軸與電機508的電機軸同軸連接，另一個偏心輪的偏心軸通過軸承安裝在拋光機滑板502側面；電機508固定安裝在拋光機滑板502上；拋光機504安裝在拋光機底板503上；兩塊側壓板505固定在拋光機滑板502遠離電機508 —端。由運動的拋光機504對金屬網帶200進行拋光。
[0038]出料模塊位于機架602的一端，包括兩個下料鏈輪701和一個出料斗702，通過兩個下料鏈輪701分別與金屬網帶200兩側已焊接的馬蹄形鏈片201相嚙合，帶動金屬網帶200繼續傳送至出料斗702。
[0039]支架模塊用于支撐布置進料模塊、定位擠壓模塊400、拋光模塊500和出料模塊，本實施例中包括兩根橫梁601、一個機架602和兩根支撐桿603 ;兩根支撐桿603平行安裝于機架602的兩端；兩根橫梁601平行安裝在兩根支撐桿603上，與支撐桿603垂直。在其他實施方式中支架模塊也可以設計為其他支撐形式。
[0040]進料模塊、定位擠壓模塊400、拋光模塊500和出料模塊的橫向規格均可根據金屬網帶200的寬度沿鏈輪軸方向進行調節。
[0041]兩根導向條407內側均開有凹槽，金屬網帶200兩端嵌在凹槽內向前移動。
[0042]本實用新型的實施過程:
[0043]結束前一道加工工序之后，金屬網帶200被送到進料斗101中。這時，壓桿斗103在氣缸的帶動下上下運動，去除掉上一道工序遺留的壓桿。金屬網帶200經由送料滾輪102和上料鏈輪106后被送入導向條407。金屬網帶200兩端馬蹄形鏈片201在導向條407凹槽內移動。
[0044]移動一定距離之后，金屬網帶200到達焊接位置。下壓氣缸402推板推動與其相連的裝置下降，下壓板409壓住金屬網帶200上表面，兩塊下插板404的插齒插入到金屬網帶200內。上升氣缸406推動上插齒405穿過導向條407缺口嵌入馬蹄形鏈片201中空處，從而固定住金屬網帶200。兩個擠壓氣缸410分別帶動一塊下插板404將金屬網203均向中間擠壓，給兩側的馬蹄形鏈片201騰出焊接空間。這時，位于導向條407兩邊外側的兩臺焊接機器人300啟動，完成馬蹄形鏈片201和直心力骨202之間焊點的焊接。焊接結束之后，擠壓氣缸410帶動下插板404向側面運動，松開金屬網203，上升氣缸406帶動上插齒405下移出金屬網帶，下壓氣缸402推板上升，釋放金屬網帶200。
[0045]金屬網帶200繼續向前移動到拋光工位之后，進給氣缸507帶動拋光機滑板502向焊點進給，同時電機508帶動偏心輪501旋轉，使拋光機底板503和拋光機504繞偏心輪501軸心作圓周運動，對焊點拋光。拋光結束之后，電機508停止運動，進給氣缸507帶動拋光機滑板502返回初始位置。
[0046]金屬網帶200前進的動力由下料鏈輪701提供，拋光后的金屬網帶200經下料鏈輪701帶動到達出料斗702。
[0047]本實用新型的設計原理:
[0048]首先，本實用新型根據金屬網帶200的幾何特性，完成金屬網帶柔性自動焊接拋光的可靠性設計。金屬網帶200由馬蹄形鏈片201、直心力骨202以及金屬網203三部分組成。其中，馬蹄形鏈片201焊接在直心力骨202的兩端，具有一定彈性的金屬網203位于馬蹄形鏈片201之間。本實用新型選擇馬蹄形鏈片201中空部分為定位基準，設計了專用的定位擠壓模塊對馬蹄形鏈片201進行定位，對金屬網203進行擠壓，確保焊接機器人300焊接過程穩定可靠。同時，專門設計的拋光模塊500采用氣缸和凸輪機構，優化拋光軌跡，模仿工人手持角磨機拋光工件的動作，確保拋光效果可靠。
[0049]其次，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。本實用新型在實際操作過程中，基本不需要人工干預，金屬網帶200的定位、壓網、焊接和拋光工作都是由定位擠壓模塊400、焊接機器人300和拋光模塊500自動完成。一名操作人員就能實現3臺以上裝置的操作，極大地提高了金屬網帶200焊接拋光的自動化程度，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。
[0050]第三，本實用新型采用了模塊化設計方法，針對金屬網帶200的進料、定位擠壓、焊接、拋光和下料，分別設計了進料模塊、定位擠壓模塊400、焊接機器人300、拋光模塊500和下料模塊，降低設計復雜度，使得設計、調試和維護簡單化。
[0051]最后，本實用新型采用了柔性化設計方法，可以根據金屬網帶200不同寬度進行橫向位置調節，以適應不同規格金屬網帶200的自動化焊接拋光工作，同時定位擠壓模塊中的下插板404和上插板405能根據金屬網帶200的不同節距進行更換，提高了整套裝置的利用率。
【權利要求】
1.一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，包括用于與金屬網帶兩側同步嚙合傳動的進料鏈輪和下料鏈輪，設置在進料鏈輪和下料鏈輪之間的定位擠壓模塊、兩個相對設置在金屬網帶傳送方向兩側的拋光模塊和兩臺焊接機器人； 其中: 所述定位擠壓模塊包括: 兩根沿金屬網帶傳送方向延伸的導向條，每根所述導向條分別與一進料鏈輪對應并容納金屬網帶在其中通過， 兩塊可向上運動分別插入金屬網帶兩側的馬蹄形鏈片中的上插板，所述上插板設置在導向條的下方，所述導向條上設置有可容納上插板穿過的開口， 兩塊由第一驅動裝置驅動向下運動分別插入金屬網帶兩側的金屬網中的下插板，所述兩塊下插板還分別由第二驅動裝置、第三驅動裝置驅動在金屬網帶寬度方向上運動； 所述拋光模塊包括: 向靠近或遠離傳送的金屬網帶方向運動的拋光機滑板， 由第四驅動裝置驅動與所述拋光機滑板做偏心運動的拋光機底板，所述拋光機底板上設置拋光機； 所述兩臺焊接機器人分別設置在金屬網帶傳送方向、所述定位擠壓模塊兩側。
2.根據權利要求1所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，所述進料鏈輪設置在進料模塊中，所述進料模塊還包含送料滾輪、設置在進料鏈輪側面的一可上下運動的壓桿斗。
3.根據權利要求1所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，所述拋光模塊中包括兩個偏心輪，兩個偏心輪與拋光機底板側面開孔相配合，兩個偏心輪的偏心軸在同一水平線上，其中一個偏心輪的偏心軸與第四驅動裝置的電機軸同軸連接，另一個偏心輪的偏心軸安裝在拋光機滑板側面；第四驅動裝置固定安裝在拋光機滑板側面上。
4.根據權利要求1所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，所述拋光模塊中還設置兩塊側壓板，兩塊側壓板固定在拋光機滑板上遠離所述第四驅動裝置的一端，并且分別位于所述拋光機的兩側。
5.根據權利要求2所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，所述進料模塊還包括兩塊固定側壁、一塊位于兩塊固定側壁之間的位置可調節的可調側壁； 一滾輪軸和一鏈輪軸穿過可調側壁安裝在兩個固定側壁上；兩個所述送料滾輪安裝在所述可調側壁和所述固定側壁之間的滾輪軸上；兩個所述進料鏈輪安裝在所述可調側壁和所述固定側壁之間的鏈輪軸上。
6.根據權利要求1所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，進料鏈輪、下料鏈輪、定位擠壓模塊和拋光模塊的橫向規格根據金屬網帶的寬度進行調節。
7.根據權利要求1所述的一種金屬網帶柔性自動焊接拋光生產線，其特征在于，兩根導向條內側均開有凹槽，金屬網帶兩側嵌在凹槽內向前移動；導向條在與上插板插齒的位置對應處設置所述開口，上插板穿過開口和馬蹄形鏈片相嚙合。
【文檔編號】B23Q7/00GK203390541SQ201320381757
【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, 蔣鈞海, 徐月同, 王鄭拓, 陳少夢 申請人:蘇州紫金港智能制造裝備有限公司