修超

摘? ?要：本文通過(guò)設(shè)計(jì)，完成一種電除塵器焊接陰極線的自動(dòng)生產(chǎn)專機(jī)，從焊接陰極線圓鋼的送料-自動(dòng)上料-機(jī)械手夾至焊接工位+釘針的振動(dòng)盤震動(dòng)排序-取針氣體送釘針-定位夾緊-自動(dòng)焊接陰極線-產(chǎn)品，焊接陰極線實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn);并且，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了廢氣廢渣回收凈化處理裝置，保持各路行走導(dǎo)軌的清潔，保障了焊槍定位精度，確保焊接質(zhì)量，防止焊渣飛濺，生產(chǎn)環(huán)境得到改善，生產(chǎn)效率高。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化? 電除塵? 陰極線? 生產(chǎn)系統(tǒng)

1? 鉚接技術(shù)的弊端

電除塵器陰極線起陰極放電作用，每個(gè)電除塵器項(xiàng)目需要大量的陰極線，采用鉚接技術(shù)生產(chǎn)該陰極線需配備大量的鉆床，鉆孔工裝以及操作人員;針刺鉚緊工作，同樣為人工操作，各生產(chǎn)工序需要大量操作人員，材料與半成品的轉(zhuǎn)序工作量大，陰極線生產(chǎn)效率低，鉆床用鉆頭、工裝易磨損，導(dǎo)致出現(xiàn)斷鉆頭現(xiàn)象及鉆孔誤差，影響了產(chǎn)品成品率和產(chǎn)品的質(zhì)量，鉆頭磨損到一定程度需進(jìn)行更換，生產(chǎn)成本高。

2? 焊接技術(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)分析

第一，本設(shè)計(jì)采用焊接替代鉚接工藝，減少半成品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)序的過(guò)程，減少了生產(chǎn)場(chǎng)地和工作量，降低了易耗品的支出，解決了原生產(chǎn)電除塵器陰極線生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，成本高的問(wèn)題。

第二，本設(shè)計(jì)上料、取料的控制簡(jiǎn)單合理，保障了進(jìn)料的連續(xù)性，技術(shù)可靠，實(shí)際陰極線專機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)料穩(wěn)定。整個(gè)生產(chǎn)線只要一名操作人員控制，自動(dòng)化生產(chǎn)的陰極線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，所有產(chǎn)品規(guī)格尺寸一致，無(wú)偏差，無(wú)累積誤差，生產(chǎn)人員成本大幅降低，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)須校正。

第三，本設(shè)計(jì)取消了鉆床鉆孔、人工手動(dòng)穿釘針、手工錘擊鉚緊工序，采用自動(dòng)原材料的上料、進(jìn)料方式，焊接、產(chǎn)品的入庫(kù)均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)。同時(shí)消除了鉆頭鉆孔產(chǎn)生的切屑液和鐵屑的污染問(wèn)題，生產(chǎn)環(huán)境得到改善。

3? 自動(dòng)化電除塵陰極線生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程

3.1 圓鋼料臺(tái)的設(shè)計(jì)

3.1.1 圓鋼料臺(tái)的循環(huán)上料

本專機(jī)焊接陰極線圓鋼料，批量放置于（見圖1）上料架圓鋼料臺(tái)上，當(dāng)圓鋼料臺(tái)無(wú)圓鋼時(shí)，由氣缸將料臺(tái)上的一件圓鋼頂置圓鋼料臺(tái)上，圓鋼滑入料臺(tái)機(jī)械手抓起位置，此時(shí)此件圓鋼與料臺(tái)共同形成一電路回路，感應(yīng)器得到信號(hào)，傳給機(jī)器人，機(jī)器人抓手可移動(dòng)到料臺(tái)位置，抓取圓鋼，將圓鋼移至圓鋼與釘針焊接位置，當(dāng)圓鋼料臺(tái)無(wú)圓鋼時(shí)，料臺(tái)處于回路不通，此時(shí)氣缸會(huì)得到信號(hào)，頂起一件圓鋼到圓鋼料臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)料臺(tái)圓鋼的循環(huán)上料。

3.1.2 圓鋼的進(jìn)料與產(chǎn)品取出

圓鋼從料臺(tái)1移動(dòng)到與釘針的焊接位置由機(jī)器人完成，圖2的機(jī)械手夾具設(shè)計(jì)成雙抓手形式，抓手從料臺(tái)抓起圓鋼后移動(dòng)到與釘針的焊接位置，壓緊機(jī)構(gòu)會(huì)松開（產(chǎn)品）圓鋼，抓手取出焊接好的焊接針刺線（產(chǎn)品），然后抓手放入圓鋼料，此時(shí)壓緊機(jī)構(gòu)會(huì)將圓鋼料定位壓緊，抓手將產(chǎn)品移送到產(chǎn)品包裝位置;循環(huán)完成焊接陰極線圓鋼的進(jìn)料與出產(chǎn)品。

3.2 釘針的設(shè)計(jì)

3.2.1 釘針的取料傳送

釘針先由震動(dòng)盤對(duì)釘針進(jìn)行排序，震動(dòng)盤出釘槽如傾斜布置，滑塊圖示位置開一個(gè)釘針形狀針槽，針槽剛好能滑入一枚釘針，當(dāng)滑塊針槽與震動(dòng)盤出釘槽對(duì)位時(shí)，一件釘針會(huì)滑入滑塊釘槽內(nèi)，滑塊移動(dòng)時(shí)帶出一件釘針，移動(dòng)到釘針管路口，感應(yīng)器感應(yīng)到釘針到位時(shí)，發(fā)出指令對(duì)釘針管路噴入脈沖氣體將一件釘針吹至焊釘針夾頭內(nèi)，釘針管路為同一管路，通過(guò)氣缸推動(dòng)滑塊移動(dòng)取針和氣體吹針，本過(guò)程實(shí)現(xiàn)了循環(huán)供針生產(chǎn)。

3.2.2 釘針的進(jìn)料

焊接針刺線的圓鋼兩邊需要進(jìn)行釘針焊接，本案設(shè)計(jì)了釘針的兩個(gè)進(jìn)料通道，分別進(jìn)釘針，釘針的右邊進(jìn)料通道，左邊通道與右邊通道對(duì)稱布置（中未畫出），焊釘針夾頭如前端設(shè)計(jì)成可張開結(jié)構(gòu)，整個(gè)焊釘針夾頭為圓環(huán)柱形，將圓環(huán)柱體夾頭端切分成4瓣形成夾頭，當(dāng)氣缸頭推著釘針前進(jìn)，進(jìn)到夾頭處時(shí)，釘針頭將焊釘針夾頭頂開，釘針頭伸出夾頭，釘針被推至中圓鋼與釘針焊接位置，此時(shí)焊釘針夾頭靠自身彈力夾緊釘針;釘針的進(jìn)料設(shè)置了檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)焊釘針夾頭無(wú)釘針時(shí)，啟動(dòng)上述釘針的進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)釘針的循環(huán)進(jìn)料。

3.2.3 釘針的焊接

當(dāng)未焊接的圓鋼放置焊接位置，系統(tǒng)啟動(dòng)檢查跟蹤，確保圓鋼精確就位后，機(jī)器人信號(hào)給焊接機(jī)臺(tái)，啟動(dòng)自動(dòng)焊接程序;圓鋼與釘針的焊接由螺柱焊機(jī)進(jìn)行焊接，一次焊接完成圓鋼兩側(cè)各一枚釘針，當(dāng)焊釘針夾頭上無(wú)釘針時(shí)，檢測(cè)控制系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行釘針的進(jìn)料;當(dāng)圓鋼兩側(cè)焊釘針夾頭檢測(cè)到已夾好釘針時(shí)，兩側(cè)夾頭帶著釘針同時(shí)向圓鋼靠緊，并將釘針與圓鋼頂緊，進(jìn)行壓力焊接，焊接完成后，夾頭退回原位置，完成一對(duì)釘針的焊接，準(zhǔn)備下一對(duì)釘針的焊接，兩側(cè)焊釘針夾頭同時(shí)移到圓鋼下一焊接位置，準(zhǔn)備下一對(duì)釘針的焊接，循環(huán)此過(guò)程完成一件焊接陰極線的生產(chǎn)。

3.3 焊接機(jī)臺(tái)設(shè)計(jì)操作

本設(shè)計(jì)由機(jī)器人上料至焊接機(jī)臺(tái)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行（圓鋼、釘針）送料檢測(cè)，跟蹤送料情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)控自動(dòng)送料過(guò)程，焊接機(jī)臺(tái)的感應(yīng)器感應(yīng)到圓鋼就位后，自動(dòng)啟動(dòng)工裝壓緊裝置壓緊圓鋼，同時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)送釘針系統(tǒng)和焊接程序，完成一件陰極線后，自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)器人取產(chǎn)品動(dòng)作和上圓鋼動(dòng)作（機(jī)器人雙抓手裝置，先將機(jī)臺(tái)上的成品取出，再將圓鋼料放至焊接平臺(tái)），機(jī)器人將成品料依次放置成品料臺(tái)待打包;系統(tǒng)再啟動(dòng)自動(dòng)送釘針系統(tǒng)和焊接程序，朝著反方向連續(xù)完成一件陰極線焊接，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)和過(guò)程數(shù)據(jù)跟蹤自動(dòng)校正，重復(fù)上述生產(chǎn)過(guò)程，完成批量陰極線的生產(chǎn)。另外該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了廢氣廢渣回收凈化處理裝置，保持各路行走導(dǎo)軌的清潔，保障了焊槍定位精度，確保焊接質(zhì)量，防止焊渣飛濺，生產(chǎn)環(huán)境得到改善，生產(chǎn)效率高。

4? 自動(dòng)化電除塵陰極線生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

4.1 自動(dòng)化生產(chǎn)的特點(diǎn)

圓鋼和釘針原料實(shí)現(xiàn)的連續(xù)自動(dòng)供給，通過(guò)檢測(cè)跟蹤圓鋼和釘針到位情況，當(dāng)圓鋼與釘針都到位時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)焊接，完成產(chǎn)品的焊接工序，產(chǎn)品自動(dòng)入倉(cāng)，在焊接陰極線的生產(chǎn)領(lǐng)域中為獨(dú)創(chuàng)技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從原料進(jìn)料、上料、焊接、到產(chǎn)品出料、入倉(cāng)的全過(guò)程自動(dòng)化。

4.2 圓鋼的上料的特點(diǎn)

當(dāng)圓鋼料臺(tái)無(wú)圓鋼時(shí)，由氣缸將料臺(tái)上的一件圓鋼頂置圓鋼料臺(tái)上，滑入到擋桿出定位，此時(shí)此件圓鋼與料臺(tái)共同形成一電路回路，感應(yīng)器得到信號(hào)，傳給機(jī)器人，機(jī)器人抓手可移動(dòng)到料臺(tái)位置，抓取圓鋼，將圓鋼移至圓鋼與釘針焊接位置，當(dāng)圓鋼料臺(tái)無(wú)圓鋼時(shí)，料臺(tái)處于回路不通，此時(shí)氣缸會(huì)得到信號(hào)，頂起一件圓鋼滑到圓鋼料臺(tái)上，用圓鋼與料臺(tái)形成電路回路通與不通，系統(tǒng)分別得到兩個(gè)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)料臺(tái)圓鋼的循環(huán)上料，同時(shí)機(jī)器手的取料和移動(dòng)也用此回路信號(hào)，完成圓鋼的自動(dòng)上料過(guò)程。

4.3 釘針取料傳送的特點(diǎn)

釘針先由震動(dòng)盤對(duì)釘針進(jìn)行排序，將震動(dòng)盤出釘槽傾斜布置，滑塊圖示位置開一個(gè)釘針形狀針槽，針槽剛好能進(jìn)入一枚釘針，當(dāng)滑塊針槽與震動(dòng)盤出釘槽對(duì)位時(shí)，一件釘針會(huì)滑入滑塊釘槽內(nèi)，此時(shí)滑塊移動(dòng)會(huì)帶出一件釘針，滑塊移動(dòng)到釘針管路口，感應(yīng)器感應(yīng)到釘針到位時(shí)，發(fā)出指令對(duì)釘針管路噴入脈沖氣體將此件釘針吹至焊釘針夾頭內(nèi)，釘針管路為同一管路，通過(guò)氣缸推動(dòng)滑塊取針移動(dòng)和氣體吹針，本過(guò)程實(shí)現(xiàn)了循環(huán)供針生產(chǎn)。

4.4 焊釘針夾頭設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

夾頭前端設(shè)計(jì)成可張開結(jié)構(gòu)，整個(gè)焊釘針夾頭為圓環(huán)柱形，將圓環(huán)柱體夾頭端切分成4瓣形成夾頭，當(dāng)氣缸頭推著釘針前進(jìn)，進(jìn)到夾頭處時(shí)，釘針頭將焊釘針夾頭頂開，釘針頭伸出夾頭，釘針被推至中圓鋼與釘針焊接位置，此時(shí)焊釘針夾頭靠自身彈力夾緊釘針;釘針的進(jìn)料設(shè)置了檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)焊釘針夾頭無(wú)釘針時(shí)，啟動(dòng)上述釘針的進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)釘針的循環(huán)進(jìn)料。

5? 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電除塵器焊接陰極線的自動(dòng)生產(chǎn)，在焊接陰極線生產(chǎn)方面為全國(guó)首創(chuàng)，本提案的專機(jī)已開發(fā)成功，實(shí)現(xiàn)了圓鋼的送料-自動(dòng)進(jìn)料-釘針的自動(dòng)取針、進(jìn)料-自動(dòng)焊接產(chǎn)品和產(chǎn)品入倉(cāng)的全過(guò)程自動(dòng)化，焊接陰極線的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，本機(jī)為自主創(chuàng)新產(chǎn)品。

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