一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，是用于金属网带压网和定位的全自动机械装置。包含设置在驱动轴上的两个大链轮和大链轮外侧分别设置的凸轮；若干个链轮压缩齿分别通过弹簧安装在大链轮的压缩齿安装孔里；链轮压缩齿的压杆部分分别朝向凸轮的内表面；驱动轴旋转时，大链轮与金属网带上的马蹄形链片啮合；链轮压缩齿的齿条逐个插入到金属网带上的金属网与马蹄形链片之间的间隙中。本实用新型根据金属网带的自身特点，实现了多种规格金属网带挤压和定位的自动化。同时，配合焊接机器人之后，能进一步实现金属网带焊接的自动化，有效地提高了金属网带焊接加工的自动化程度，减少了劳动力人数，降低了人为因素的影响。
【专利说明】—种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属网带压网装置，尤其涉及一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置。
【背景技术】
[0002]金属网带是一种金属材料网状输送带，具有网面平整、强硬度高、抗腐蚀性强、抗拉强度大、透气性好、不易变形、经久耐用等特点，广泛应用于食品、药品、电子、化工、玻璃等行业的加工生产线。我国是金属网带的制造消费大国，但目前其生产模式仍为劳动密集型，技术含量低、附加值低。随着劳动力成本上升、人民币升值等因素，我国制造低成本的优势将逐渐丧失。因此提升金属网带制造加工工艺，实现金属网带的自动化生产已迫在眉睫。
[0003]如附图5所示，金属网带由马蹄形链片11、直心力骨10以及金属网9三部分组成。金属网9以人字形缠绕在相邻的两根直心力骨10上；直心力骨10两端各焊接有一个马蹄形链片11，焊点15如附图5所示；马蹄形链片11的另一端套在相邻的直心力骨10上。工作时，马蹄形链片11中空部分与链轮相啮合，由链轮带动金属网带移动。由于应用场合的不同，金属网带有多个规格，各种规格的宽度从600mm到1200mm不等。
[0004]在加工过程中，操作人员要手动将马蹄形链片11和金属网9逐个嵌套在直心力骨10上，同时为了腾出足够的焊接空间，还要人工用工装夹具对金属网9横向挤压，并对马蹄形链片11定位。在焊接过程中，操作人员一只手拿着焊枪，一只手拿着焊丝将马蹄形链片11逐个焊接在直心力骨10上。由于目前市面上海没有适用于金属网带的自动压网装置，金属网9的横向挤压以及马蹄形链片11定位都需人工参与。
[0005]可见，目前金属网带的挤压过程存在以下局限性:1)自动化程度低。目前，金属网9的横向挤压以及马蹄形链片11定位都需人工操作专用夹具进行。这道加工工序技术含量低，需配备一名操作人员完成，属于劳动密集型。2)人为因素影响较大。操作人员的技术水平、工作态度、心理状态等因素直接或间接影响金属网带的挤压及定位精度。3)劳动力密集，招工和管理困难。目前每条生产线需配备一名操作人员，重复简单的压网焊接操作，缺乏人性化。同时随着中国劳动力成本上升、人民币升值以及环境、资源瓶颈等因素恶化，不可避免的会出现招工和管理困难、制造成本上升、难以按时完成订单任务等一系列问题。
实用新型内容
[0006]为了解决【背景技术】中存在的问题，本实用新型提供了一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，可以对多种规格的金属网带进行自动压网及定位。同时，本实用新型配合焊接机器人之后，就能进一步实现金属网带的自动化焊接。
[0007]本实用新型采用的技术解决方案如下:
[0008]一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:
[0009]包含设置在驱动轴上的两个大链轮，在两个大链轮外侧分别设置一凸轮，所述凸轮内表面为一凸凹不平的圆环状；[0010]若干个链轮压缩齿分别通过弹簧安装在大链轮的压缩齿安装孔里，并由链轮压缩齿端部的压杆部分限制不脱离大链轮；链轮压缩齿的压杆部分分别朝向凸轮的内表面；
[0011]所述驱动轴旋转时，所述大链轮与金属网带上的马蹄形链片啮合；链轮压缩齿的齿条逐个插入到金属网带上的金属网与马蹄形链片之间的间隙中。
[0012]所述驱动轴上设置一侧壁和一相对侧壁距离可调的可调壁，所述可调壁和侧壁内侧分别固定设置所述凸轮。
[0013]两个所述凸轮呈半圆环状，中间部分厚，两端由厚变薄，凸轮的圆环圆心与驱动轴的轴心重合；凸轮的内表面与链轮压缩齿的压杆部分相切；大链轮上的压缩齿安装孔以大链轮的圆心为中心按圆周分布。
[0014]在可调壁与侧壁之间还设置一压紧轴，所述压紧轴与所述驱动轴平行；所述压紧轴上设置有压紧轮。
[0015]所述驱动轴旋转时，链轮压缩齿的压杆部分旋转至与所述凸轮内表面凸出的部分接触时，由所述凸轮内表面凸出的部分向内挤压链轮压缩齿，并拉伸弹簧。
[0016]所述驱动轴旋转时，链轮压缩齿的压杆部分旋转至朝向所述凸轮内表面凹进的部分时，弹簧复位，带动所述链轮压缩齿向外运动。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]1、极大地提高了金属网带压网自动化程度，操作简单。在操作过程中，操作人员只需将金属网带的一端啮合到大链轮上即可，本实用新型就能自动完成金属网的挤压以及马蹄形链片的定位。本实用新型配合焊接机器人之后，就能进一步实现金属网带的自动化焊接。
[0019]2、有效地减少了劳动力人数，提高了产品加工质量稳定性，缓解了招工和管理困难。本实用新型配合焊接机器人之后，只需配备一名专职人员就能实现6台以上设备操作，产品的加工质量基本上不受人为因素影响，产品质量稳定性高。
[0020]3、能够满足多种规格金属网带的自动压网及定位，提高了整套装置的利用率。本实用新型具有柔性化特点，所设计的可调壁可以根据金属网带的宽度在机架上调节，大链轮及链轮压缩齿可以根据金属网带的节距进行更换。
[0021]4、本实用新型从机电一体化设计思想出发，根据金属网带的压网特点，为金属网带的自动化压网提供了一套切实可行的解决方案。
[0022]本实用新型采用柔性化设计，可以实现多种规格金属网带自动化压网及定位，同时，本实用新型配合焊接机器人之后，能进一步实现金属网带焊接的自动化，在保证加工质量的同时，提高了生产效率，降低了人为因素的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置等轴测示意图；
[0024]图2为凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置局部俯视图；
[0025]图3为凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置A-A剖视图；
[0026]图4为凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置工作原理局部示意图；
[0027]图5为金属网带示意图；
[0028]图中，1、机架，2、左侧壁，3、驱动轴，4、可调壁，5、凸轮，6、大链轮，7、弹簧，8、链轮压缩齿，9、金属网，10、直心力骨，11、马蹄形链片，12、右侧壁，13、压紧轮，14、压紧轴，15、焊点。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0030]如附图1、附图2、附图3、和附图4所示，本实用新型包括一个机架1，一块左侧壁2，一根驱动轴3，一块可调壁4，两个凸轮5，两个大链轮6，若干个弹簧7，若干个链轮压缩齿8，一块右侧壁12，两个压紧轮13，一根压紧轴14 ;左侧壁2与右侧壁12分别安装在机架I的左右两端；可调壁4安装在机架I的移动导轨上，位于左侧壁2和右侧壁12之间，与左侧壁2和右侧壁12平行；驱动轴3沿y轴方向安装于可调壁4、左侧壁2和右侧壁12上；两个大链轮6安装在位于可调壁4与右侧壁12中间的驱动轴3上，并分别紧靠可调壁4与右侧壁12 ;两个凸轮5分别安装在可调壁4和右侧壁12上，且方向相对；若干个链轮压缩齿8通过弹簧7分别安装在两个大链轮6的压缩齿安装孔里，并由链轮压缩齿8端部的压杆部分限制不脱离大链轮6 ;安装在右侧大链轮6的链轮压缩齿8的压杆部分指向右侧壁12 ；安装在左侧大链轮6的链轮压缩齿8的压杆部分指向左侧壁2 ;压紧轴14安装在可调壁4与右侧壁12上，并与驱动轴3平行；两个压紧轮13安装在位于可调壁4与右侧壁12中间的压紧轴14上。
[0031]两个凸轮5呈半圆环状，中间部分厚，两端由厚变薄，凸轮5的圆环圆心与驱动轴3的圆心重合；凸轮5的外表面与链轮压缩齿8的压杆部分相切；大链轮6上的压缩齿安装孔以大链轮6的圆心按圆周分布。
[0032]本实用新型的实施过程:
[0033]工作时，操作人员将金属网带的前端啮合在两个大链轮6上。电机驱动驱动轴3转动，带动大链轮6绕y轴转动。金属网带上的马蹄形链片11逐个与大链轮6啮合。同时，链轮压缩齿8的齿条部分逐个插入到金属网9与马蹄形链片11之间的间隙中。随着大链轮6的继续转动，链轮压缩齿8的压杆部分与凸轮5较厚的部分相切，安装在可调壁4和右侧壁12的两个凸轮5向内部挤压链轮压缩齿8，并拉伸弹簧7，链轮压缩齿8被挤压时同时将金属网9从两边向中间挤压，而啮合于大链轮6上的马蹄形链片11位置不动，从而使金属网带中的金属网9与马蹄形链片11之间形成适于焊接的空间。转过一定角度之后，大链轮停止转动。焊接机器人开始对被挤压的金属网带焊接。焊接结束之后，大链轮6继续转动，在弹簧7的回复力作用下，链轮压缩齿8的压杆部分转至与凸轮5较薄的部分相对，链轮压缩齿8逐渐解除对金属网9的横向挤压，并从已经焊接的金属网带中退出。金属网带从下方绕过压紧轮13之后继续向前运动，由压紧轮13保持金属网带的张紧。当下一段待焊接金属网带被挤压之后，大链轮6停止转动，焊接机器人继续开始焊接，即重复上述工作过程。
[0034]本实用新型设计原理:
[0035]首先，本实用新型根据金属网带的挤压定位要求，采用凸轮挤压原理，完成金属网带自动化压网的可靠性设计。在金属网带焊接过程中，为预留焊接空间，必须对金属网9进行挤压。本实用新型利用大链轮6转动并结合两侧凸轮5的外形特征，实现链轮压缩齿8对金属网带的自动化挤压，同时采用专用的大链轮6对直心力骨10和马蹄形链片11定位，确保自动化焊接精度。
[0036]其次，本实用新型采用了柔性化设计方法，能够满足多种规格金属网带的自动压网及定位。本实用新型中，可调壁4可以根据金属网带的宽度在机架I上延y轴方向调节，大链轮6及链轮压缩齿8可以根据金属网带的节距进行更换。柔性化设计有效地提高了装置的利用率。
[0037]第三，本实用新型采用自动化技术，实现了整个装置的机电一体化。在具体应用中，操作人员只需将金属网带的前端啮合到大链轮6上即可。本实用新型就能自动实现压网和定位。同时，本实用新型配合焊接机器人之后，就能进一步实现金属网带焊接的自动化，极大地提高了金属网带焊接加工自动化程度，提高了产品加工质量稳定性，有效地减少了劳动力人数，缓解了招工和管理困难。
[0038]最后，本实用新型采用拓扑优化设计理论。根据金属网带的结构、材质、力学性能等特点，并结合焊接要求以及链轮压缩齿8的结构特点，利用拓扑优化方法设计了凸轮5的空间曲面，并结合现场调试不断改进，得出最佳的空间设计方案。拓扑优化设计理论不仅能提高凸轮5局部刚度，而且使得工作过程中，金属网9在不突破横向挤压上限的同时，能留出适当的焊接空间。
【权利要求】
1.一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于: 包含设置在驱动轴上的两个大链轮，在两个大链轮外侧分别设置一凸轮，所述凸轮内表面为一凸凹不平的圆环状； 若干个链轮压缩齿分别通过弹簧安装在大链轮的压缩齿安装孔里，并由链轮压缩齿端部的压杆部分限制不脱离大链轮；链轮压缩齿的压杆部分分别朝向凸轮的内表面； 所述驱动轴旋转时，所述大链轮与金属网带上的马蹄形链片啮合；链轮压缩齿的齿条逐个插入到金属网带上的金属网与马蹄形链片之间的间隙中。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:所述驱动轴上设置一侧壁和一相对侧壁距离可调的可调壁，所述可调壁和侧壁内侧分别固定设置所述凸轮。
3.根据权利要求1所述的一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:两个所述凸轮呈半圆环状，中间部分厚，两端由厚变薄，凸轮的圆环圆心与驱动轴的轴心重合；凸轮的内表面与链轮压缩齿的压杆部分相切；大链轮上的压缩齿安装孔以大链轮的圆心为中心按圆周分布。
4.根据权利要求2所述的一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:在可调壁与侧壁之间还设置一压紧轴，所述压紧轴与所述驱动轴平行；所述压紧轴上设置有压紧轮。
5.根据权利要求1所述的一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:所述驱动轴旋转时，链轮压缩齿的压杆部分旋转至与所述凸轮内表面凸出的部分接触时，由所述凸轮内表面凸出的部分向内挤压链轮压缩齿，并拉伸弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种凸轮挤压式金属网带柔性自动压网装置，其特征在于:所述驱动轴旋转时，链轮压缩齿的压杆部分旋转至朝向所述凸轮内表面凹进的部分时，弹簧复位，带动所述链轮压缩齿向外运动。
【文档编号】B23K37/04GK203390439SQ201320381729
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】傅建中, 陈少梦, 徐月同, 蒋钧海, 王郑拓 申请人:苏州紫金港智能制造装备有限公司