專利名稱：用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建材加工設(shè)備領(lǐng)域 ，涉及一種螺旋地樁的自動(dòng)生產(chǎn)線，尤其涉及用于上述自動(dòng)生產(chǎn)線的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備。
背景技術(shù)：
工程建設(shè)當(dāng)中地樁的應(yīng)用很大，它廣泛應(yīng)用于房屋建設(shè)、鐵路工程、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等許多領(lǐng)域。地樁是建筑物承重以及穩(wěn)固的關(guān)鍵?，F(xiàn)有地樁為了能方便的埋于地下，一般下部都為錐形，上面設(shè)有連續(xù)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(shè)有四個(gè)通孔，其中沿同一圓周分布設(shè)有三個(gè)通孔，這三個(gè)通孔外面焊接螺母101，剩余一個(gè)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(jiǎn)便、錨固強(qiáng)度高，而且能有效降低成本和節(jié)省勞動(dòng)量?，F(xiàn)有技術(shù)中，上述螺旋地樁均是采用純手工制造，存在勞動(dòng)量大、人力成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工難度高、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量一致性差、品質(zhì)難以保證等問題。為此，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種螺旋地樁的自動(dòng)生產(chǎn)線，采用自動(dòng)化設(shè)備加工制造螺旋地樁，自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、需求人工少、加工產(chǎn)品質(zhì)量良好穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，能有效降低成本和節(jié)省勞動(dòng)量。本實(shí)用新型涉及其中的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了螺旋地樁上螺旋葉片的自動(dòng)化安裝和焊接，采用多個(gè)機(jī)臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)料、每個(gè)機(jī)臺(tái)采用獨(dú)立的穿片焊接機(jī)械手單獨(dú)進(jìn)給、穿片和焊接，不僅保證加工質(zhì)量而且生
產(chǎn)效率高、穩(wěn)定可靠。為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，包括機(jī)架E，機(jī)架E上設(shè)有一個(gè)進(jìn)料裝置、一個(gè)出料裝置、多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手，多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。作為優(yōu)選，所述托料卸料裝置B包括安裝在機(jī)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(yōu)選，所述穿片焊接機(jī)械手包括安裝在機(jī)架E —側(cè)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(yīng)的管部和一與螺旋葉片的螺圈開口相適應(yīng)的定位板部，在葉片架對(duì)側(cè)的機(jī)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(shè)置，在葉片架和頂料氣缸之間設(shè)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(dòng)的滑座，滑座由設(shè)在機(jī)架E上的滑座氣缸驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，滑座上安裝有一對(duì)能夠同步轉(zhuǎn)動(dòng)開合的臂爪，兩個(gè)臂爪的頭端均設(shè)有一個(gè)電磁吸頭，兩個(gè)臂爪的尾端通過齒輪嚙合傳動(dòng)并由伺服電機(jī)E驅(qū)動(dòng)，滑座上還安裝有對(duì)螺旋葉片和管材的結(jié)合部位實(shí)施火焰焊接的焊槍。作為優(yōu)選，所述進(jìn)料裝置包括能夠傾斜鋪設(shè)管材的進(jìn)料臺(tái)，進(jìn)料臺(tái)上開有多個(gè)進(jìn)料口，每個(gè)進(jìn)料口下方設(shè)置導(dǎo)料滑槽，導(dǎo)料滑槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)桿和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的多個(gè)喂料轉(zhuǎn)盤，喂料轉(zhuǎn)盤圓周上設(shè)有用于定位一根管材的喂料凹口，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述喂料轉(zhuǎn)盤上設(shè)有用于重量均衡分布的多個(gè)平衡孔。作為優(yōu)選，所述出料裝置包括多條輸送鏈A，輸送鏈A設(shè)有多個(gè)定位爪A，多條輸送鏈A由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步輸送。本實(shí)用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了螺旋地樁上螺旋葉片的自動(dòng)化安裝和焊接，采用多個(gè)機(jī)臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)料、每個(gè)機(jī)臺(tái)采用獨(dú)立的穿片焊接機(jī)械手單獨(dú)進(jìn)給、穿片和焊接，不僅保證加工質(zhì)量而且生產(chǎn)效率高、穩(wěn)定可靠。

圖I是第一種螺旋地樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是第二種螺旋地樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是螺旋葉片的正視圖；圖4是螺旋葉片的側(cè)視圖；圖5是螺旋地樁自動(dòng)生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是為自動(dòng)沖孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是為進(jìn)料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是為進(jìn)料、出料示意圖；圖9是送料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是送料機(jī)械手的局部剖視圖；圖11是管狀臂前端部分的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是螺母自動(dòng)焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是圖12的側(cè)視圖；圖14是焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是實(shí)施例I中尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備的立體圖；圖17是實(shí)施例I中尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18是圖17的側(cè)視圖；圖19是自動(dòng)鉆孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20是圖19的側(cè)視圖；圖21是自動(dòng)穿片焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22是螺旋葉片穿片焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0036]圖24是實(shí)施例2中尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備的立體圖；圖25是實(shí)施例2中尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。實(shí)施例I :如圖5所示的一種螺旋地樁自動(dòng)生產(chǎn)線，包括通過多個(gè)輸送裝置800依次串接形成生產(chǎn)線的管材切割設(shè)備200、自動(dòng)沖孔設(shè)備300、螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400、尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500、自動(dòng)鉆孔設(shè)備600、自動(dòng)穿片焊接設(shè)備700，所述輸送裝置800、管材切割設(shè)備200、 自動(dòng)沖孔設(shè)備300、螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400、尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500、自動(dòng)鉆孔設(shè)備600和自動(dòng)穿片焊接設(shè)備700由控制裝置統(tǒng)一控制。所述管材切割設(shè)備200為現(xiàn)有技術(shù)，例如采用公開號(hào)為CN201320636Y公開的全自動(dòng)管材切割機(jī)。所述管材切割設(shè)備200將長(zhǎng)管材切割成需要長(zhǎng)度的短管材。所述自動(dòng)沖孔設(shè)備300，如圖6所示，包括并排布置的八臺(tái)沖孔壓力機(jī)301，所述的八臺(tái)沖孔壓力機(jī)301的進(jìn)料側(cè)設(shè)置一個(gè)機(jī)架A303，機(jī)架A303上設(shè)有八個(gè)送料機(jī)械手A304、一個(gè)進(jìn)料裝置A302和一個(gè)出料裝置A305，所述的八個(gè)送料機(jī)械手A304與所述的八臺(tái)沖孔壓力機(jī)301 對(duì)應(yīng)設(shè)置。如圖9、圖10所示，所述送料機(jī)械手A304包括固定在機(jī)架A303上的底座A3042，底座A3042上水平滑動(dòng)連接設(shè)有一滑動(dòng)座A3043，滑動(dòng)座A3043通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)并且其滑動(dòng)方向與沖孔壓力機(jī)301的進(jìn)退料方向一致，滑動(dòng)座A3043上安裝有一能夠插入管材管腔內(nèi)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(jié)構(gòu)圓周環(huán)繞設(shè)置三個(gè)脹緊爪3046，所述的三個(gè)脹緊爪3046前端中央設(shè)有一錐臺(tái)3048，該錐臺(tái)3048通過一穿設(shè)在管狀臂3045管腔內(nèi)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(gè)脹緊爪3046與所述錐臺(tái)3048錐面配合，所述的三個(gè)脹緊爪3046外面套設(shè)有始終賦予它們合攏趨勢(shì)的彈性圈3047，所述管狀臂3045通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑動(dòng)座A3043上并由設(shè)置在滑動(dòng)座A3043上的伺服電機(jī)A3040驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于滑動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選以下兩個(gè)方案方案之一，即本實(shí)施例采用的，所述滑動(dòng)座A3043的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為送料氣缸3041，送料氣缸3041 —端與滑動(dòng)座A3043連接，送料氣缸3041另一端與底座A3042連接，采用氣缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)作迅速，這里的送料氣缸3041可以采用單行程氣缸，但是優(yōu)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(wěn)運(yùn)行和定位精度；方案之二，所述滑動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)與滑動(dòng)座連接，采用伺服電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)定位和持續(xù)進(jìn)給，定位準(zhǔn)確。如圖7、圖8所示,所述進(jìn)料裝置A302包括傾斜架設(shè)在送料機(jī)械手A304上方并能夠鋪設(shè)管材的進(jìn)料臺(tái)3021，進(jìn)料臺(tái)3021上開有八個(gè)進(jìn)料口 3022，每個(gè)進(jìn)料口 3022下方設(shè)置導(dǎo)料滑槽3027，所述的八個(gè)導(dǎo)料滑槽3027與所述的八個(gè)送料機(jī)械手A304 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置并延伸至送料機(jī)械手A304上方，導(dǎo)料滑槽3027內(nèi)設(shè)置一個(gè)定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)桿3023和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿3023上的多個(gè)喂料轉(zhuǎn)盤3024，喂料轉(zhuǎn)盤3024圓周上設(shè)有用于定位一根管材103的喂料凹口 3025，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿3023由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。采用魚嘴式定量喂料裝置可以保證管材一根一根進(jìn)入，并且不會(huì)影響進(jìn)料臺(tái)上后面工位所需管材的輸送，避免了管材在進(jìn)料口 3022堆積阻塞。進(jìn)一步地，所述喂料轉(zhuǎn)盤3024上設(shè)有多個(gè)平衡孔3026用于喂料轉(zhuǎn)盤圓周上的重量均衡分布。如圖8所示，所述導(dǎo)料滑槽3027下部出口設(shè)置一個(gè)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(jié)構(gòu)，即包括一轉(zhuǎn)動(dòng)桿3054和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的多個(gè)托料轉(zhuǎn)盤3053，托料轉(zhuǎn)盤3053圓周上設(shè)有用于定位一根管材的托料凹口，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這里，當(dāng)托料轉(zhuǎn)盤3053的托料凹口轉(zhuǎn)動(dòng)至上方位置時(shí)與送料機(jī)械手A304的管狀臂3045軸線平齊，這樣托料凹口不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管材加工時(shí)的徑向限位，而且在管材加工完成時(shí)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(jī)械手的下方直接設(shè)置一個(gè)傾斜滑臺(tái)，讓加工好的管材落下后自動(dòng)滑出，但是優(yōu)選本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)，即所述出料裝置A305包括設(shè)置在所述的八個(gè)送料機(jī)械手A304下方的兩條輸送鏈A3051，輸送鏈A3051上設(shè)有多個(gè)定位爪A3052，兩條輸送鏈A3051由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(xù)工序取用。為了進(jìn)一步避免管材在卸料、出料過程中意外滾動(dòng)，可以在所述托料卸料裝置A的兩側(cè)設(shè)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(zhuǎn)盤3053的轉(zhuǎn)動(dòng)桿設(shè)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(dòng)，保證輸送穩(wěn)定性。但是需要說明的是，本實(shí)施例中的托料卸料裝置A并不一定是必須設(shè)置的，例如可以將出料裝置的輸送鏈的輸送面直接設(shè)置在導(dǎo)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(jī)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(huì)要求多個(gè)機(jī)臺(tái)同步加工，對(duì)機(jī)臺(tái)同步性要求過高，不利于提高生產(chǎn)效率和機(jī)臺(tái)維護(hù)。自動(dòng)沖孔設(shè)備300在加工時(shí)，管材103通過上一個(gè)輸送裝置800輸送擺放在進(jìn)料臺(tái)3021上，如圖8所示，一根管材103通過進(jìn)料口 3022進(jìn)入喂料轉(zhuǎn)盤3024的喂料凹口3025，喂料轉(zhuǎn)盤3024轉(zhuǎn)動(dòng)將該管材103送入導(dǎo)料滑槽3027，同時(shí)喂料轉(zhuǎn)盤3024阻擋其他管材進(jìn)入導(dǎo)料滑槽3027，該管材103經(jīng)導(dǎo)料滑槽3027下部出口進(jìn)入托料轉(zhuǎn)盤3053的托料凹口，此時(shí)，送料機(jī)械手A304動(dòng)作，其管狀臂3045水平移入管材103的管腔，拉桿氣缸3044動(dòng)作三個(gè)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(jī)301的沖孔模內(nèi)(壓力機(jī)和沖孔模均為現(xiàn)有技術(shù))，沖孔壓力機(jī)301上的感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到管材移動(dòng)到位后實(shí)施沖孔加工，一次沖孔完成后，由管狀臂3045的伺服電機(jī)3040根據(jù)設(shè)定程序轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度(本例為120° )，沖孔壓力機(jī)301上的感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到管材轉(zhuǎn)動(dòng)到位后實(shí)施沖孔加工，二次沖孔完成后，管材再轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度(本例為120° )后進(jìn)行三次沖孔，沖孔加工完成后，管狀臂3045將管材103移動(dòng)回復(fù)原位并松開管材，管狀臂3045回位，托料卸料裝置A動(dòng)作，托料轉(zhuǎn)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(dòng)送出至下一個(gè)輸送裝置。所述自動(dòng)沖孔設(shè)備300，多個(gè)機(jī)臺(tái)采用統(tǒng)一進(jìn)料，每個(gè)機(jī)臺(tái)采用獨(dú)立的脹緊式送料 機(jī)械手單獨(dú)進(jìn)給沖孔，不僅保證加工質(zhì)量而且生產(chǎn)效率高、穩(wěn)定可靠。所述螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400，如圖12、圖13所示，包括并排布置的八臺(tái)高頻焊接機(jī)402及其配套的螺母輸送裝置401，所述的八臺(tái)高頻焊接機(jī)402的進(jìn)料側(cè)設(shè)置一個(gè)機(jī)架B407，機(jī)架B407上設(shè)有八個(gè)送料機(jī)械手B405、八個(gè)焊接機(jī)械手403、一個(gè)進(jìn)料裝置B404和一個(gè)出料裝置B406，所述的八個(gè)送料機(jī)械手B405、八個(gè)焊接機(jī)械手403與所述的八臺(tái)高頻焊接機(jī)402 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述八個(gè)焊接機(jī)械手403設(shè)在機(jī)架B407靠近高頻焊接機(jī)402的一側(cè)，所述八個(gè)送料機(jī)械手B405設(shè)在對(duì)側(cè)。所述螺母輸送裝置401為單軌振動(dòng)盤，與高頻焊接機(jī)402 —一對(duì)應(yīng)配套。所述進(jìn)料裝置B404的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上述自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的進(jìn)料裝置A302相同，所述出料裝置B406的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上述自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的出料裝置A305相同，所述送料機(jī)械手B405的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上述自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的送料機(jī)械手A304相同，并且設(shè)置有同樣的托料卸料裝置A。如圖14所示，所述焊接機(jī)械手403，包括安裝在機(jī)架B407上的底座B4030，底座B4030上通過直線光軸和直線軸承滑動(dòng)設(shè)置有滑動(dòng)座B4032，滑動(dòng)座B4032由伺服電機(jī)(未畫出)通過絲桿4031、螺母驅(qū)動(dòng)沿靠近或者遠(yuǎn)離高頻焊接機(jī)402的方向滑動(dòng)，滑動(dòng)座B4032上相對(duì)設(shè)置有兩組焊接機(jī)構(gòu)，該焊接機(jī)構(gòu)包括一豎直設(shè)置的固定軸4033，固定軸4033上套設(shè)有一能夠繞其轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)塊4037相對(duì)鎖緊固定(如圖15所示，本實(shí)例中插接軸4040與固定塊4034固定連接或者一體成型，轉(zhuǎn)動(dòng)塊4037通過緊固件B4036鎖緊固定在插接軸4040上)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊4037上通過通孔插設(shè)焊槍4039，焊槍4039通過緊固件C4038鎖緊固定在轉(zhuǎn)動(dòng)塊4037上。采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)焊槍4039各個(gè)方向的調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400在加工時(shí)，已經(jīng)完成沖孔的管材通過上一個(gè)輸送裝置輸送擺放在進(jìn)料臺(tái)上，一根管材通過進(jìn)料口進(jìn)入喂料轉(zhuǎn)盤的喂料凹口，喂料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將該管材送入導(dǎo)料滑槽，同時(shí)喂料轉(zhuǎn)盤阻擋其他管材進(jìn)入導(dǎo)料滑槽，該管材經(jīng)導(dǎo)料滑槽下部出口進(jìn)入托料轉(zhuǎn)盤的托料凹口，此時(shí)，送料機(jī)械手B動(dòng)作，其管狀臂水平移入管材的管腔，拉桿氣缸動(dòng)作三個(gè)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(jī)的焊接模內(nèi)(高頻焊接機(jī)和焊接模均為現(xiàn)有技術(shù))，高頻焊接機(jī)上的感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到管材移動(dòng)到位后，由管狀臂的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)管材轉(zhuǎn)動(dòng)，直至高頻焊接機(jī)上的感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到已沖孔位置，單軌振動(dòng)盤將一顆螺母送至管材的已沖孔位置(單軌振動(dòng)盤為現(xiàn)有技術(shù))，高頻焊接模的兩個(gè)電極分別接觸螺母和管材壁并通高頻電流，將第一個(gè)螺母初步焊接定位在管材上；再由送料機(jī)械手管狀臂的伺服電機(jī)根據(jù)設(shè)定程序轉(zhuǎn)動(dòng)管材，高頻焊接機(jī)上的感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到管材轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，單軌振動(dòng)盤將一顆螺母送至管材的已沖孔位置，高頻焊接模的兩個(gè)電極分別接觸螺母和管材壁并通高頻電流，將第二個(gè)螺母初步焊接定位在管材上；同樣，再將第三個(gè)螺母初步焊接定位在管材上，高頻焊接機(jī)的電極復(fù)位；然后，由送料機(jī)械手將管材退回至火焰焊接工位，焊接機(jī)械手的滑動(dòng)座進(jìn)給，兩個(gè)焊槍對(duì)螺母兩側(cè)進(jìn)行火焰焊接，從而將第三個(gè)螺母牢固焊接固定在管材上；再由送料機(jī)械手管狀臂的伺服電機(jī)根據(jù)設(shè)定程序轉(zhuǎn)動(dòng)管材，兩個(gè)焊槍分別對(duì)另外兩個(gè)螺母的兩側(cè)進(jìn)行火焰焊接，從而將另外兩個(gè)螺母牢固焊接固定在管材上；火焰焊接加工完成后，送料機(jī)械手將管材移動(dòng)回復(fù)原位并松開管材，管狀臂回位，托料卸料裝置A動(dòng)作，托料轉(zhuǎn)盤將加工好的管材送至輸送鏈B上由定位爪B推動(dòng)送出至下一個(gè)輸送裝置。螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400，采用高頻焊接和火焰焊接相結(jié)合，保證了螺母定位準(zhǔn)確和焊接牢固，采用萬向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整的焊槍座結(jié)構(gòu)，保證了靈活焊接和調(diào)整方便。對(duì)于尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500本實(shí)施例采用鐓鍛成型，如圖16、圖17、圖18所示，包括排列構(gòu)成多工位級(jí)進(jìn)鐓鍛的四組鐓鍛機(jī)組(圖16中從左至右依次為第一至第四四組機(jī)組)，每組繳鍛機(jī)組包括先后排列設(shè)置的一加熱裝置506和一繳鍛機(jī)501,繳鍛機(jī)501床身的一端設(shè)置成型模503，另一端設(shè)置夾持管材103的夾緊機(jī)械手505，所述四組鐓鍛機(jī)組的鐓鍛機(jī)501床身上方橫跨架設(shè)有采用級(jí)進(jìn)方式運(yùn)送管材的級(jí)進(jìn)運(yùn)送裝置，該級(jí)進(jìn)運(yùn)送裝置上設(shè)有多個(gè)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(fā)生器502連接，高頻 加熱迅速無污染；至于加熱管布置結(jié)構(gòu)，可以在管材的上方和下方分別設(shè)置加熱管對(duì)管材的鐓鍛端進(jìn)行加熱，但是優(yōu)選加熱管螺旋彎曲成環(huán)形結(jié)構(gòu)，當(dāng)管材到位后將加熱環(huán)送出環(huán)套在管材的鐓鍛端進(jìn)行加熱，完成后加熱環(huán)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(jī)501包括床身，床身一端水平滑動(dòng)設(shè)置有滑塊，滑塊上固定成型模503，滑塊由電機(jī)通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)，床身另一端設(shè)置擋塊，擋塊上設(shè)置夾緊機(jī)械手505，通過滑塊及其上成型模的前后運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)管材一端的鐓鍛加工，加工時(shí)管材另一端由夾緊機(jī)械手夾持以限制其振動(dòng)脫出。如圖18所示，所述夾緊機(jī)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(duì)應(yīng)設(shè)置的活動(dòng)塊，該活動(dòng)塊固定在多導(dǎo)桿氣缸下端的活塞桿上。如圖17、圖18所示，所述級(jí)進(jìn)運(yùn)送裝置包括橫跨在所述的四臺(tái)鐓鍛機(jī)501床身上方的機(jī)架C509，機(jī)架C509上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有環(huán)繞所述的四組鐓鍛機(jī)組的鐓鍛機(jī)501床身的兩圈輸送鏈C507，輸送鏈C507上間隔固定距離設(shè)置所述定位爪C504，所述的兩圈輸送鏈C507由伺服電機(jī)C508通過變速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)同步輸送。尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500在加工時(shí)，如圖17所示，已經(jīng)完成螺母焊接的管材通過上一個(gè)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(jī)的成型模，由輸送鏈C以級(jí)進(jìn)方式輸送；首先，管材在第一加熱裝置上對(duì)鐓鍛端(沒有焊接螺母的一端)加熱，然后輸送鏈條送料一個(gè)工位，管材移入第一鐓鍛機(jī)，夾緊機(jī)械手動(dòng)作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第一鐓鍛機(jī)動(dòng)作分三段進(jìn)行縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第二加熱裝置并對(duì)鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第二鐓鍛機(jī)，夾緊機(jī)械手動(dòng)作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第二鐓鍛機(jī)動(dòng)作對(duì)上述三段縮口部位進(jìn)行進(jìn)一步縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第三加熱裝置并對(duì)鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第三鐓鍛機(jī)，夾緊機(jī)械手動(dòng)作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第三鐓鍛機(jī)動(dòng)作對(duì)上述三段縮口部位進(jìn)行再進(jìn)一步縮口鐓鍛加工；然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第四加熱裝置并對(duì)鐓鍛端加熱，然后輸送鏈條再送料一個(gè)工位，管材移入第四鐓鍛機(jī)，夾緊機(jī)械手動(dòng)作夾緊管材的非鐓鍛端，管材的鐓鍛端由第四鐓鍛機(jī)動(dòng)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(gè)工位將已經(jīng)成型尖錐部的管材送出至下一個(gè)輸送裝置。所述尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500，采用多工位級(jí)進(jìn)鐓鍛成型法，不僅可以保證尖錐部閉合成型，而且具有自動(dòng)化、成型快、加工質(zhì)量好、尖錐部強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。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)。[0060]所述自動(dòng)鉆孔設(shè)備600，如圖19、圖20所示，包括機(jī)架D601和并排分布在機(jī)架D601 一側(cè)的12臺(tái)自動(dòng)鉆床605 (現(xiàn)有技術(shù))，機(jī)架D601上架設(shè)有由伺服電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)的三條輸送鏈D602,輸送鏈D602的輸送方向與自動(dòng)鉆床605的排列方向一致,輸送鏈D602上設(shè)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(dòng)鉆床鉆孔位置的距離相匹配，機(jī)架D601臺(tái)面上設(shè)有支承輸送鏈D602輸送面的三條導(dǎo)槽606,導(dǎo)槽606正上方設(shè)有壓桿603，壓桿603與壓緊氣缸604豎直上下運(yùn)動(dòng)的活塞桿連接，壓緊氣缸604固定在機(jī)架D601 上。這樣通過壓桿603可以將管材103壓緊在導(dǎo)槽606內(nèi)的輸送鏈D602上，以便自動(dòng)鉆床在管材的尖錐部實(shí)施鉆孔(即圖I、圖2中的孔107)。自動(dòng)鉆孔設(shè)備600在加工時(shí)，已經(jīng)成型尖錐部的管材通過上一個(gè)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(dòng)鉆床，輸送鏈D運(yùn)送管材直至每個(gè)自動(dòng)鉆床均對(duì)應(yīng)一個(gè)待加工的管材，壓緊氣缸動(dòng)作，壓桿將各管材和輸送鏈條壓緊在機(jī)架臺(tái)面上，自動(dòng)鉆床對(duì)各管材的尖錐部實(shí)施自動(dòng)進(jìn)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(gè)輸送裝置。這樣加工效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。所述自動(dòng)穿片焊接設(shè)備700，如圖21所示，包括機(jī)架E701，機(jī)架E701上設(shè)有一個(gè)進(jìn)料裝置E703、一個(gè)出料裝置E702、10個(gè)托料卸料裝置B(圖上未示出)和10個(gè)穿片焊接機(jī)械手。所述進(jìn)料裝置E703的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上述自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的進(jìn)料裝置A302相同，只是進(jìn)料口等數(shù)量增加至10組；所述出料裝置E702的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上述自動(dòng)沖孔設(shè)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(jī)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(jī)械手，如圖22所示，包括安裝在機(jī)架E701 —側(cè)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(yīng)的管部和一與螺旋葉片104的螺圈開口相適應(yīng)的定位板部，這樣多個(gè)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(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；在葉片架704對(duì)側(cè)的機(jī)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(shè)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?jī)?nèi)，管材的另一端由錐臺(tái)狀的頂料塊709頂緊；在葉片架704和頂料氣缸710之間設(shè)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(dòng)的滑座706，滑座706由設(shè)在機(jī)架E701上的滑座氣缸708驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，滑座706上安裝有一對(duì)能夠同步轉(zhuǎn)動(dòng)開合的臂爪705，兩個(gè)臂爪705的頭端均設(shè)有一個(gè)電磁吸頭，兩個(gè)臂爪705的尾端通過齒輪嚙合傳動(dòng)，本實(shí)施例中，伺服電機(jī)E711驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)臂爪轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)通過臂爪尾端齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)另一個(gè)臂爪沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)臂爪的同步轉(zhuǎn)動(dòng)開合，滑座706上還安裝有對(duì)螺旋葉片和管材103的結(jié)合部位實(shí)施火焰焊接的焊槍707 ;左右兩組穿片焊接裝置分別對(duì)如圖I、圖2所示的螺旋地樁的兩個(gè)螺旋葉片104、105實(shí)施定位焊接。所述自動(dòng)穿片焊接設(shè)備700在加工時(shí)，已經(jīng)完成尖錐部鉆孔的管材通過上一個(gè)輸送裝置輸送擺放在進(jìn)料臺(tái)上，一根管材通過進(jìn)料口進(jìn)入喂料轉(zhuǎn)盤的喂料凹口，喂料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將該管材送入導(dǎo)料滑槽，同時(shí)喂料轉(zhuǎn)盤阻擋其他管材進(jìn)入導(dǎo)料滑槽，該管材經(jīng)導(dǎo)料滑槽下部出口到達(dá)托料卸料裝置B的托料定位塊上定位，此時(shí)，頂料氣缸動(dòng)作，頂料塊將管材頂緊在葉片架上，托料氣缸動(dòng)作，托料定位塊下降，左右兩組穿片焊接裝置動(dòng)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(fù)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(dòng)送出，再由產(chǎn)品收集裝置收集或者人工收集后運(yùn)送至下一加工工序或者倉(cāng)庫(kù)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、加工效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。所述輸送裝置800，如圖23所示，包括機(jī)架F801，機(jī)架F801上安裝有齒形輸送鏈803，齒形輸送鏈803的出料側(cè)高于進(jìn)料側(cè)，齒形輸送鏈803由安裝在機(jī)架F801上的伺服電機(jī)F802驅(qū)動(dòng)。整條生產(chǎn)線在生產(chǎn)加工時(shí)，長(zhǎng)管材在管材切割設(shè)備200上切割成需要長(zhǎng)度的短管材103，在自動(dòng)沖孔設(shè)備300上加工沖孔，在螺母自動(dòng)焊接設(shè)備400上焊接螺母101，在尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500上成型尖錐部106，在自動(dòng)鉆孔設(shè)備600上加工尖錐部排氣孔107，在自動(dòng)穿片焊接設(shè)備700上焊接螺旋葉片104、105，實(shí)現(xiàn)了螺旋地樁機(jī)械加工的全自動(dòng)化，力口工流程合理、加工效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。實(shí)施例2 —種螺旋地樁自動(dòng)生產(chǎn)線，與實(shí)施例I不同僅在于尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備500不同，實(shí)施例I采用鐓鍛成型，而本實(shí)施例采用旋壓成型，其他設(shè)備與實(shí)施例I相同。如圖24、圖25所示的尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備，包括并排分布的八臺(tái)錐管機(jī)511，所述的八臺(tái)錐管機(jī)511的進(jìn)料側(cè)設(shè)置一個(gè)機(jī)架G513，機(jī)架G513上設(shè)有八個(gè)送料機(jī)械手G514、一個(gè)進(jìn)料裝置G512和一個(gè)出料裝置G515 ;所述的八個(gè)送料機(jī)械手G514與所述的多臺(tái)錐管機(jī)511 一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。所述進(jìn)料裝置G512的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與實(shí)施例I中所述的自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的進(jìn)料裝置A302相同，所述出料裝置G515的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與實(shí)施例I中所述的自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的出料裝置A305相同，所述送料機(jī)械手G514的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與實(shí)施例I中所述的自動(dòng)沖孔設(shè)備300中的送料機(jī)械手A304相同，并且設(shè)置有同樣的托料卸料裝置A。所述錐管機(jī)參見公開號(hào)為CN2663045Y的專利文獻(xiàn)。所述尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備在加工時(shí)，管材通過上一個(gè)輸送裝置輸送擺放在進(jìn)料臺(tái)上，各進(jìn)料口同時(shí)進(jìn)料；一根管材通過進(jìn)料口進(jìn)入喂料轉(zhuǎn)盤的喂料凹口，喂料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將該管材送入導(dǎo)料滑槽，同時(shí)喂料轉(zhuǎn)盤阻擋其他管材進(jìn)入導(dǎo)料滑槽，該管材經(jīng)導(dǎo)料滑槽下部出口進(jìn)入托料轉(zhuǎn)盤的托料凹口，此時(shí)，送料機(jī)械手G動(dòng)作，其管狀臂水平移入管材的管腔，拉桿氣缸動(dòng)作三個(gè)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(jī)的模具內(nèi)，錐管機(jī)啟動(dòng)，對(duì)管材前端進(jìn)行尖錐部成型；加工完成后，管狀臂將管材移動(dòng)回復(fù)原位并松開管材，管狀臂回位，托料卸料裝置A動(dòng)作，托料轉(zhuǎn)盤將加工好的管材送至輸送鏈上由定 位爪推動(dòng)送出至下一個(gè)輸送裝置。所述尖錐部自動(dòng)成型設(shè)備，采用多臺(tái)錐管機(jī)同步實(shí)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(dòng)化、成型效率高、加工質(zhì)量好、尖錐部強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，其特征在于，包括機(jī)架E(701)，機(jī)架E(701)上設(shè)有一個(gè)進(jìn)料裝置、一個(gè)出料裝置、多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手，多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，其特征在于，所述托料卸料裝置B包括安裝在機(jī)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(jù)權(quán)利要求I所述的用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，其特征在于，所述穿片焊接機(jī)械手包括安裝在機(jī)架E (701) —側(cè)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(yīng)的管部和一與螺旋葉片(104)的螺圈開口相適應(yīng)的定位板部，在葉片架(704)對(duì)側(cè)的機(jī)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(shè)置，在葉片架(704)和頂料氣缸(710)之間設(shè)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(dòng)的滑座(706)，滑座(706)由設(shè)在機(jī)架E(701)上的滑座氣缸(708)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，滑座(706)上安裝有一對(duì)能夠同步轉(zhuǎn)動(dòng)開合的臂爪(705)，兩個(gè)臂爪(705)的頭端均設(shè)有一個(gè)電磁吸頭，兩個(gè)臂爪(705)的尾端通過齒輪嚙合傳動(dòng)并由伺服電機(jī)E(711)驅(qū)動(dòng)，滑座(706)上還安裝有對(duì)螺旋葉片和管材(103)的結(jié)合部位實(shí)施火焰焊接的焊槍(707)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料裝置包括能夠傾斜鋪設(shè)管材的進(jìn)料臺(tái)(3021)，進(jìn)料臺(tái)(3021)上開有多個(gè)進(jìn)料口(3022)，每個(gè)進(jìn)料口(3022)下方設(shè)置導(dǎo)料滑槽(3027)，導(dǎo)料滑槽(3027)內(nèi)設(shè)置一個(gè)定量喂料裝置，所述定量喂料裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)桿(3023)和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿(3023)上的多個(gè)喂料轉(zhuǎn)盤(3024)，喂料轉(zhuǎn)盤(3024)圓周上設(shè)有用于定位一根管材(103)的喂料凹口(3025)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿(3023)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，其特征在于，所述喂料轉(zhuǎn)盤(3024)上設(shè)有用于重量均衡分布的多個(gè)平衡孔(3026)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)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(shè)有多個(gè)定位爪A (3052)，多條輸送鏈A (3051)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步輸送。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于螺旋地樁生產(chǎn)的自動(dòng)穿片焊接設(shè)備，包括機(jī)架E，機(jī)架E上設(shè)有一個(gè)進(jìn)料裝置、一個(gè)出料裝置、多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手，多個(gè)托料卸料裝置B和多個(gè)穿片焊接機(jī)械手一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了螺旋地樁上螺旋葉片的自動(dòng)化安裝和焊接，采用多個(gè)機(jī)臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)料、每個(gè)機(jī)臺(tái)采用獨(dú)立的穿片焊接機(jī)械手單獨(dú)進(jìn)給、穿片和焊接，不僅保證加工質(zhì)量而且生產(chǎn)效率高、穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)B23K5/00GK202411616SQ20122000958
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者沈平, 譚廣, 高爾榮 申請(qǐng)人:浙江博雷重型機(jī)床制造有限公司