罐体防波板的装配装置以及装配方法与流程

[0001]
本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种罐体防波板的装配装置以及装配方法。


背景技术：

[0002]
储罐在设计过程中，为减小介质运动在罐体内部造成的冲击，会在罐体内部设置防波板，防波板多安装于罐体内部加强圈之上，采用搭接的方式装配并焊接，由于防波板采用整体锥形的设计结构，整体装配及焊接均需在罐体内部受限的空间内完成，且工件外形尺寸较大，因此装配难度大、装配作业条件差。
[0003]
目前，罐体内部防波板常用的装配方式一种是采用简单作业工具的传统人工装配及焊接方法；一种是利用一些辅助性的支撑装置完成防波板运送至罐体内部再进行人工调整装配及焊接的工艺方法。
[0004]
采用简单作业工具的传统人工装配方法的主要是依靠人工作业的方式将防波板搬运至筒体内部，对整体位置、装配间隙、与加强圈搭接量的调整，调整完毕需要人工托举防波板并将其定位焊接于加强圈之上。其特点是对人工技能的依赖程度大，作业效率低下，作业的随意性大，作业全过程需要多名人员参与，因此容易导致装配过程中工件搬运劳动强度大、整体定位调整困难、间隙及错边不容易消除。所采用的作业工具也是一些较为简单的调整工具，如锤子、千斤顶、顶紧丝杆及撬棍等。
[0005]
利用辅助性定位装置的工艺方法，多采用结构较为简单的防波板运送小车装置完成防波板送入筒体内部，但由于罐体内部加强圈多为突起式结构，因此运送小车装置在加强圈位置较难顺利通过，同样需要人工将运送小车装置抬起，尽管运送小车装置可以设计成具备适应不同直径罐体而进行高度调整的结构，但整体自身精度和稳定性差，调整效率底，会导致防波板及与罐体的同心度存在较大的偏差，这就造成因自身的缺陷而无法准确定位、调整及压紧。因此，该类辅助定位装置多用于罐体体与防波板装配过程的粗定位，实现精密调整较为困难，整体作业效率并不高。


技术实现要素：

[0006]
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种罐体防波板的装配装置以及装配方法，以实现防波板在罐体内的自动化装配，保证防波板与罐体间整体装配方位、组装间隙及搭接量。
[0007]
本发明的技术方案为：
[0008]
一方面，本发明提供了一种罐体防波板的装配装置，所述装配装置包括：
[0009]
输送机构，所述输送机构的一端设置在罐体外侧，所述输送机构的另一端可操作地移动至所述罐体内部；
[0010]
夹紧定位机构，所述夹紧定位机构设置在所述输送机构的另一端上，所述夹紧定位机构包括电动推杆、导向杆、连杆以及卡爪，其中：
[0011]
所述电动推杆绕所述电动推杆的轴向可转动地连接在所述输送机构的另一端上，所述电动推杆的输出端可操作地沿所述电动推杆的轴向往返移动；
[0012]
所述导向杆设置有多个，多个所述导向杆的一端均固定连接在所述电动推杆的周面上，多个所述导向杆的另一端均沿所述电动推杆的径向呈辐射状设置；
[0013]
所述卡爪也设置有多个，所述卡爪和所述导向杆一一对应设置，所述卡爪的一端滑动连接在对应的所述导向杆上，所述卡爪的另一端向远离所述输送机构的方向延伸；
[0014]
所述连杆也设置有多个，所述连杆和所述卡爪一一对应设置，所述连杆的另一端可转动地连接在所述电动推杆的输出端上。
[0015]
进一步地，所述夹紧定位机构还包括：
[0016]
回转套筒，所述回转套筒连接在所述输送机构的另一端上，所述电动推杆可转动地设置在所述回转套筒中；
[0017]
第一驱动电机，所述第一驱动电机固定设置在所述回转套筒上，所述第一驱动电机的输出端可做旋转运动；
[0018]
第一齿轮，所述第一齿轮固定设置在所述第一驱动电机的输出端上；
[0019]
第二齿轮，所述第二齿轮固定套装在所述电动推杆上，所述第二齿轮和所述第一齿轮相啮合。
[0020]
进一步地，所述回转套筒通过销轴和所述输送机构的另一端可转动连接，所述销轴为所述电动推杆的水平径向；
[0021]
所述装配装置还包括伸缩单元，所述伸缩单元具有固定端和伸缩端，所述伸缩单元的固定端设置在所述输送机构的另一端上，所述伸缩单元的伸缩端可转动地连接在所述回转套筒上。
[0022]
进一步地，所述装配装置还包括：
[0023]
限位单元，所述限位单元固定设置在所述输送机构的另一端上，所述限位单元位于所述回转套筒的正下方。
[0024]
进一步地，所述输送机构包括过渡框架、第一伸缩臂以及第二伸缩臂，所述过渡框架设置在所述罐体外侧，所述第一伸缩臂通过第一驱动机构可滑动地穿过所述过渡框架，所述第二伸缩臂通过第二驱动机构可滑动地穿过所述第一伸缩臂，所述第一驱动机构以及所述第二驱动机构均包括：
[0025]
第二驱动电机，所述第二驱动电机固定设置在所述过渡框架或所述第一伸缩臂上，所述第二驱动电机的输出轴可做旋转运动；
[0026]
第三齿轮，所述第三齿轮固定设置在所述第二驱动电机的输出轴上；
[0027]
齿条，所述齿条固定设置在所述第一伸缩臂或所述第二伸缩臂上，所述齿条和所述第三齿轮啮合传动。
[0028]
更进一步地，所述过渡框架的顶部内侧和底部内侧均间隔设置有多个第一导向滚轮；
[0029]
所述第一伸缩臂远离所述过渡框架的一端的顶部内侧和底部内侧均间隔设置有多个第二导向滚轮。
[0030]
进一步地，所述输送机构还包括支撑框架，所述过渡框架通过第三驱动机构可在所述支撑框架上沿竖向往返运动，所述第三驱动机构包括：
[0031]
第三驱动电机，两个所述第三驱动电机相对固定设置在所述支撑框架的顶部，所述第三驱动电机的输出端做旋转运动；
[0032]
链轮，每个所述第三驱动电机的输出端上均对应设置有一个所述链轮；
[0033]
链条，所述链条和所述链轮对应设置，所述链条的上端缠绕在对应的所述链轮上，所述过渡框架的两侧悬挂在两个所述链条的下端。
[0034]
进一步地，所述过渡框架的顶部外侧和底部外侧均间隔设置有两个第三导向滚轮，每个所述第三导向滚轮均滚动设置在所述支撑框架的竖向侧面上，且，所述支撑框架位于同一面上的两个所述第三导向滚轮之间。
[0035]
进一步地，所述输送机构还包括基座，所述基座可移动设置在所述罐体外侧，所述支撑框架可转动地设置在所述基座上。
[0036]
另一方面，本发明还提供了一种罐体防波板的装配方法，所述装配方法是基于上述装配装置进行的，所述装配方法包括：
[0037]
s1：将罐体吊装到位；
[0038]
s2：将防波板装配置在夹紧定位机构中，调整防波板至输送姿态，并将防波板输送至罐体内部；
[0039]
s3：当防波板伸入到防波板装配位置时，调整防波板至装配姿态；
[0040]
s4：将防波板装配在罐体内，装配完毕后，将夹紧定位机构退出罐体；
[0041]
s5：重复s2-s4，装配罐体其他位置处的防波板；
[0042]
s6：罐体内部所有位置处防波板装配完毕后，控制装配装置下一装配工位，开始下一个工位罐体防波板的装配工作。
[0043]
本发明的有益效果至少包括：
[0044]
本发明所提供的罐体防波板的装配装置以及装配方法，可实现防波板在罐体内的自动化装配，消除了现有技术因装配方法对人工的大幅度依赖而导致的装配质量差、人工劳动强度大、自动化程度不高等不利因素，保证防波板与罐体间整体装配方位、组装间隙及搭接量，具有很好的实用性。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]
图1为本实施例的一种罐体防波板的装配装置的结构示意图；
[0047]
图2为防波板上料前的状态示意图；
[0048]
图3为防波板送入罐体内部的状态示意图；
[0049]
图4为防波板在罐体内部装配完毕的状态示意图；
[0050]
图5为图1中的夹紧定位机构的结构示意图；
[0051]
图6为本实施例的一种罐体防波板的装配方法的流程示意图。
具体实施方式
[0052]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]
图1为本实施例的一种罐体防波板的装配装置的结构示意图，图2为防波板上料前的状态示意图，图3为防波板送入罐体内部的状态示意图，图4为防波板在罐体内部装配完毕的状态示意图，结合图1-图4，本实施例的装配装置包括输送机构a以及夹紧定位机构b，其中，输送机构a的一端设置在罐体c外侧，输送机构a的另一端可操作地移动至罐体内部，夹紧定位机构b设置在输送机构a的另一端上。
[0054]
为了叙述方便，本实施例中水平横向为垂直于罐体c的中心轴的水平方向，水平纵向为平行于罐体c的中心轴的水平纵向。
[0055]
图5为图1中的夹紧定位机构的结构示意图，结合图5，本实施例的夹紧定位机构b构包括电动推杆1、导向杆2、连杆3以及卡爪4，其中，电动推杆1绕电动推杆1的轴向可转动地连接在输送机构a的另一端上，电动推杆1的输出端可操作地沿电动推杆1的轴向往返移动，导向杆2、连杆3以及卡爪4均对应设置有多个，多个导向杆2的一端均固定连接在电动推杆1的周面上，多个导向杆2的另一端均沿电动推杆1的径向呈辐射状设置，卡爪4的一端滑动连接在对应的导向杆2上，卡爪4的另一端向远离输送机构a的方向延伸，连杆3的另一端可转动地连接在电动推杆1的输出端上，通过电动推杆1的伸缩，可通过连杆3带动对应的卡爪4在导向杆2上移动，从而实现多个卡爪4的收拢或打开，以实现对防波板d的整体定位。
[0056]
具体到本实施例中，卡爪4可沿电动推杆1周向四个方位均与分布，相应的四个导向杆的另一端可通过限位环连接成一体，限位环可对卡爪4的移动进行限位，防止因意外造成卡爪4从对应的导向杆脱离，而电动推杆1的伸缩端的周面上固定设置有连接套筒5，连接套筒5的周面上设置有和连杆3对应的耳板6，连杆3的另一端即对应连接在耳板6上，以实现连杆3在电动推杆1的伸缩端的安装。
[0057]
本实施例中，电动推杆1绕电动推杆1的轴向可转动地连接在输送机构a的另一端上的目的在于带动卡爪转动，实现中心整体旋转变位的功能。
[0058]
结合图5，本实施例的夹紧定位机构还包括回转套筒7、第一驱动电机8、第一齿轮9、第二齿轮10，其中，回转套筒7连接在输送机构a的另一端上，电动推杆1可转动地设置在回转套筒7中，第一驱动电机8固定设置在回转套筒7上，第一驱动电机8的输出端可做旋转运动，第一齿轮9固定设置在第一驱动电机8的输出端上，第二齿轮10固定套装在电动推杆1上，第二齿轮10和第一齿轮9相啮合，通过控制第一驱动电机8输出，即可通过第一齿轮9和第二齿轮10的动力传递，驱动电动推杆1在回转套筒7内的转动，当转动到位后，第一驱动电机8停止转动，使电动推杆1保持特有的旋转角度。
[0059]
进一步地，本实施例的第一驱动电机8配置有减速机，以减缓第一驱动电机8的输出端的转动速度，而电动推杆1和回转套筒7之间设置有两个轴承11，提高电动推杆1和回转套筒7转动的顺畅度。
[0060]
结合图5，本实施例的夹紧定位机构还包括销轴12以及伸缩单元13，其中，回转套筒7通过销轴12和输送机构a的另一端可转动连接，该销轴12为电动推杆1的水平径向，而伸
缩单元13具有固定端和伸缩端，伸缩单元13的固定端设置在输送机构a的另一端上，伸缩单元13的伸缩端可转动地连接在回转套筒7上，这样，通过控制伸缩单元13的伸缩端的伸缩，可带动回转套筒7以销轴12为中心做俯仰动作，以对夹紧定位机构的整体倾倒变位，对防波板装配前的送入方位进行调整，如不对防波板装配前进行一定角度的整体倾倒变位调整，防波板将无法避开罐体内部的加强圈，从而影响防波板顺利的送入罐体内部。
[0061]
具体地，结合图5，本实施例中，输送机构a的另一端设置有两个相对的连接板14，回转套筒7插设在两个连接板14之间，回转套筒7通过两个销轴12分别和两个连接板14连接，以实现回转套筒7同输送机构a的另一端的可转动设置。输送机构a的另一端的底部可设置有安装座15，伸缩单元13的固定端即安装在该安装座15上，回转套筒7的底部设置有两个搭接板16，伸缩单元13的伸缩端通过连接轴17可转动地连接在两个搭接板16之间，以实现伸缩单元13的伸缩端同回转套筒7的连接。
[0062]
本实施例中，伸缩单元13优选为液压缸，具有稳定输出的功能，当然，其也采用直线电机等直线往返机构，本实施例对此不作限制。
[0063]
进一步地，结合图5，本实施例的夹紧定位机构还包括限位单元18，该限位单元18固定设置在输送机构a的另一端上，限位单元18位于回转套筒7的正下方，这样可限制夹紧定位机构7的摆动角度，使夹紧定位机构7只能向上做俯仰动作，并可对夹紧定位机构7进行支撑，提高装配的安全性。
[0064]
结合图5，本实施例的限位单元18可包括固定块181以及调节杆182，固定块181固定设置在输送机构a的另一端上，而调节杆182螺纹连接在调节杆182远离输送机构a的一端上这样可调整调节杆182相对输送机构a的另一端的长度，以实现对夹紧定位机构7的俯仰角度的调整支撑。
[0065]
结合图1-图4，本实施例中的本实施例中的输送机构a包括过渡框架19、第一伸缩臂20以及第二伸缩臂21，其中，过渡框架19设置在罐体c外侧，第一伸缩臂10通过第一驱动机构可滑动地穿过过渡框架19，第二伸缩臂21通过第二驱动机构可滑动地穿过第一伸缩臂20。这样可使输送机构a的伸缩臂通过伸缩的方式实现罐体内部各个防波板的逐一送入、方位调整及压紧。
[0066]
结合图1-如4，本实施例的第一驱动机构以及第二驱动机构均包括第二驱动电机22、第三齿轮23以及齿条24，其中，第二驱动电机22固定设置在过渡框架19或第一伸缩臂20上，第二驱动电机22的输出轴可做旋转运动，第三齿轮23固定设置在第二驱动电机22的输出轴上，齿条24固定设置在第一伸缩臂20或第二伸缩臂21上，齿条24和第三齿轮23啮合传动。通过控制第二驱动电机22的启动，即可带动第一伸缩臂20或第二伸缩臂21移动。
[0067]
进一步地，结合图1-图4，本实施例中，过渡框架19的顶部内侧和底部内侧均间隔设置有多个第一导向滚轮25，而第一伸缩臂20远离过渡框架19的一端的顶部内侧和底部内侧均间隔设置有多个第二导向滚轮26，这样可以使过渡框架19同第一伸缩臂20之间、以及第一伸缩臂20同第二伸缩臂21之间的摩擦为滚动摩擦，提高第一伸缩臂20和第二伸缩臂21伸缩的可靠性，保证伸缩臂的稳定伸缩。
[0068]
需要说明的是，本实施例的第二驱动电机22也配置有减速机，以减缓伸缩臂的移动速度，另外，本实施例的伸缩臂也可以根据实际情况设置有更多节段，本实施例对此不作限制。
[0069]
结合图1-图4，本实施例的输送机构a还包括支撑框架27，过渡框架19通过第三驱动机构可在支撑框架27上沿竖向往返运动，以带动伸缩臂以及夹紧定位机构b整体垂向升降运动，实现防波板装配前的送入及送入罐体后装配过程中对其方位的调整。
[0070]
进一步地，结合图1以及图4，本实施例的第二驱动机构包括第三驱动电机28、链轮29以及链条30，其中，两个第三驱动电机28相对固定设置在支撑框架27的顶部，第三驱动电机28的输出端做旋转运动，每个第三驱动电机28的输出端上均对应设置有一个链轮29，链条30和链轮29对应设置，链条30的上端缠绕在对应的链轮29上，过渡框架19的两侧悬挂在两个链条30的下端。通过控制的第三驱动电机28启动，可带动链轮29转动，进而带动链条30在对应链轮29上的收卷，以实现过渡框架19的升降。
[0071]
进一步地，结合图1-图4，本实施例中，过渡框架19的顶部外侧和底部外侧均间隔设置有两个第三导向滚轮31，每个第三导向滚轮31均滚动设置在支撑框架27的竖向侧面上，且，支撑框架27位于同一面上的两个第三导向滚轮31之间，这样不仅可以使过渡框架19和支撑框架27之间的摩擦为滚动摩擦，提高升降的稳定性，且可限制过渡框架19在升降时的摆动，提高安全性。
[0072]
本实施例的第三驱动电机28也配置有减速机，以减缓过渡框架19的升降速度。
[0073]
还有，结合图1-图4，本实施例的输送机构a还包括基座32，基座32可移动设置在罐体c外侧，支撑框架27可转动地设置在基座32上，这样可对伸缩臂进行摆动式调整，从而实现对防波板装配时与罐体加强圈搭接量的横向调整。
[0074]
具体地，结合图1-图4，本实施例中的基座32的底部的水平横向的两侧均间隔设置有行走轮33，行走轮33设置在对应的轨道上，且滚轮33具有刹车功能，这样可驱动基座32在轨道上沿水平横向移动，使装配装置和罐体c的轴向端部对应，当装配装置输送到位后，可将滚轮33刹车，以方便防波板d输送到罐体c内以及防波板d在罐体c内的装配工作。
[0075]
结合图1-图4，本实施例中，支撑框架27通过第四驱动机构可转动地设置在基座32上，本实施例的第四驱动机构包括第四驱动电机34以及回转支承35，第四驱动电机35可固定设置在支撑框架27上，支撑框架27通过回转支承35可转动地设置在基座32上，回转支撑35和第四驱动电机34的输出端连接，在第四驱动电机34的驱动下，可带动回转支承35相对基座32转动，进而实现支撑框架27在基座32上的移动。
[0076]
同样，本实施例的第四驱动电机34也配置有减速机，以减缓支撑框架27的转动速度，提高安全性。
[0077]
另外，结合图2-图4，本实施例在罐体c通过两个间隔设置的滚轮架e支撑，滚轮架e用于支撑罐体并实现罐体沿其轴心的旋转变位。滚轮架e为罐体装配的常用设备，本实施例对其具体结构不作限制。
[0078]
另外，本实施例还提供了一种罐体防波板的装配方法，其是利用上述装配装置进行的，图6为本实施例的一种罐体防波板的装配方法的流程示意图，结合图2-图4以及图6，该装配方法具体为：
[0079]
s1：将罐体c吊装到位，具体包括：
[0080]
启动滚轮架e在其对应的轨道上行走，调整两个滚轮架e之间的距离，满足罐体长度支撑距离要求，将罐体利用起重设备吊至两个滚轮架e上，启动滚轮架e上的滚轮，调整罐体至合适方位；
[0081]
s2：将防波板d装配置在夹紧定位机构b中，调整防波板d至输送姿态，并将防波板d输送至罐体c内部，具体包括：
[0082]
启动伸缩单元13，调整卡爪4至合适的俯仰角度；
[0083]
利用起重设备吊防波板d于多个卡爪4之间，启动电动推杆，多个卡爪4收拢，并抓紧防波板d，形成图2所示的状态；
[0084]
开启输送机构a，将抓紧有防波板d的夹紧定位机构b伸入到罐体c内部，形成图3所示的状态，在夹紧定位机构b伸入到罐体c内部的过程中，通过过渡框架在支撑框架上的高度调整，以及支撑框架在基座上的回转调整，保证防波板送入罐体时不与罐体内部加强圈接触；
[0085]
s3：当防波板d伸入到防波板装配位置时，调整防波板d至装配姿态，具体包括：
[0086]
启动伸缩单元13，调整卡爪4至正位，进而使防波板d处于正位，形成图4所示的状态，在调整过程中，通过过渡框架在支撑框架上的高度调整，以及支撑框架在基座上的回转调整，将防波板贴合加强圈安装面，保证贴合良好且搭接量均匀；
[0087]
启动第一驱动电机8，转动防波板d至装配方位，待装配方位、装配间隙、搭接量均符合要求后微动电动伸缩臂将防波板压严于加强圈上；
[0088]
s4：将防波板d装配在罐体c内，装配完毕后，将夹紧定位机构b退出罐体a。
[0089]
s5：重复s2-s4，装配罐体其他位置处的防波板；
[0090]
s6：罐体c内部所有位置处防波板d装配完毕后，控制装配装置下一装配工位，开始下一个工位罐体防波板的装配工作。
[0091]
本实施例的有益效果为：
[0092]
1、本实施例实现了罐体内部防波板装配工艺方法的改变及优化，由现有技术“全过程人工装配的方式”优化为“自动装配后实施装配”，通过工艺方法的改变及优化，消除了现有技术因装配方法对人工的大幅度依赖而导致的装配质量差、人工劳动强度大、自动化程度不高等不利因素。
[0093]
2、本实施例可实现罐体内部防波板的自动化装配，降低作业过程中的人工搬运、人工调整对人员负重能力及技能的依赖性，改变现有技术中需多人(大于4人)同时作业的局面，采用专利技术可缩减作业人员至2人。
[0094]
3、本实施例通用性较现有技术更强，改变现有技术工艺方法通用性不强，针对不同尺寸工件需制定不同的工艺装配方法及改造既有装置。同时本实施例可适用于不同尺寸的罐体及防波板的装配。
[0095]
4、本实施例提升了产品的装配质量，尤其针对防波板与加强圈装配间隙及搭接量的保证，由于采用多自由度动态调整的技术手段可以最大程度消除装配间隙，保证搭接量均匀，同时也对关键参数的一致性有着重要的保证。
[0096]
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

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