一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统技术方案

本发明专利技术涉及一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，包括机器人机构、抓手机构、用于放置加热棒的工装、上下料工位、浸搪工位、烧结工位和冷却工位，上下料工位、浸搪工位和烧结工位以机器人机构为中心呈圆周分布，冷却工位放置于烧结工位与机器人机构之间，抓手机构设于机器人机构上，抓手机构抓取上下料工位处的上料后的工装，机器人机构带动抓手机构，使得工装依次经过浸搪工位的加热棒浸搪、烧结工位的加热棒烧结和冷却工位的加热棒冷却后回到上下料工位进行下料。与现有技术相比，本发明专利技术实现加热棒的表面搪瓷、表干烧结、冷却这三道工艺和加热棒的上下料，具有提高生产效率、降低劳动强度、通用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化生产
，尤其是涉及一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统。
技术介绍
合金管加热棒广泛地应用在家用电热水器上，其安装在电水器的内胆中，是电热水器产品中的关键零部件，其工作环境为水、水中游离的各种金属离子、水圬以及电加热产生的高温环境为一体，工作环境相当恶劣。同时，合金管加热棒还要求严格地绝缘，高温和常温条件不允许导电，确保使用时的人身安全。所以，合金管加热棒的制造质量直接关系到电热水器的使用寿命以及使用安全。合金管加热棒因其特殊的工作环境，故有着特别的加工工艺方法。合金管加热棒的工艺过程为：1)切割成型：由3米长的原材料合金管按图纸尺寸进行切割成N段短的合金管A；2)电阻丝安装：合金管A中穿过电阻丝，两端由端盖扣住，电阻丝不易脱落，形成组件合金管B；3)弯管成型：合金管B通过火焰加热，并由数控弯管机按图纸尺寸进行弯曲成型，与堵头紧配合扣压，形成半成品合金管C；4)内部绝缘处理：向合金管C中采用高压充入陶瓷粉细小颗粒，使用其均匀分布在合金管司内壁，电阻丝的外壁，形成合金管D；5)表面搪瓷：合金管D外表面均匀涂层搪瓷料和水按比例勾兑的混合物，形成合金管E；6)烧结表干：合金管E通过其内部的电阻丝通电加热，将涂满搪瓷料的表面热干；7)冷却：合金管E通过风冷冷却，再进行空气自然冷却，形成成品合金管加热棒。关于表面搪瓷、表干烧结、冷却这三道工艺，其过程控制比较困难，要求形成成品后，合金管加热棒表面不允许有裂纹，搪瓷不均匀等缺陷。现场的为人工上料，将合金管D放置在专机上，由专机进行表面搪瓷，形成合金管E；再由人工将合金管E放置在电加热平台上，通过其内部的电阻丝通电加热，进行表干烧结；人工将表干烧结后的合金管E由风扇进行风冷，再进行空气自然冷却。此三道工艺过程人为的动作比较单一，生产节拍为5秒/件，且人的工作环境较为恶劣，一边为电加热有限时间内产生的400℃高温，一边为大功率风扇进行冷却。由于人的作业不稳定现象，经常会出现因合金管加热棒表面有裂纹，搪瓷不均匀等缺陷而导致返修的质量事故。由于搪瓷料浆为粉尘与水的混合物，且作业节拍相当高，对人的健康带来安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，实现表面搪瓷、表干烧结、冷却的加热棒搪瓷烧结自动化生产线，具有提高生产效率、降低劳动强度、通用性强等优点。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统包括机器人机构、抓手机构、用于放置加热棒的工装、上下料工位、浸搪工位、烧结工位和冷却工位，所述上下料工位、浸搪工位和烧结工位以机器人机构为中心呈圆周分布，所述冷却工位放置于烧结工位与机器人机构之间，所述抓手机构设于机器人机构上，抓手机构抓取上下料工位处的上料后的工装，机器人机构带动抓手机构，使得工装依次经过浸搪工位的加热棒浸搪、烧结工位的加热棒烧结和冷却工位的加热棒冷却后回到上下料工位进行下料，所述烧结工位和冷却工位均至少设置有一个。所述抓手机构包括型材框架，以及分别设于型材框架上的联接法兰和驱动夹紧装置，所述联接法兰联接机器人机构，所述驱动夹紧装置闭合时夹紧工装。所述机器人机构采用六轴机器人。所述工装包括工装架、两个折弯板和两个连接板，所述两个折弯板对称设于工装架的两侧，所述两个连接板对称设于工装架的两端，每个连接板上均设有多个用于固定加热棒的定位孔，所述抓手机构通过夹紧两个连接板来抓取工装。所述上下料工位包括两个上下料子工位，每个上下料子工位均包括活动支架、直线导轨和直线驱动装置，所述直线导轨朝向机器人机构设置，所述活动支架通过直线驱动装置与直线导轨滑动连接，在一个上下料子工位进行上下料时，机器人机构在另一个上下料工位抓取或放置工装。所述浸搪工位包括两个浸搪子工位，每个浸搪子工位均包括轨道、移载小车和料桶，所述轨道朝向机器人机构设置，所述移载小车与轨道滑动连接，所述料桶设于移载小车上，所述料桶盛装拌搪瓷料浆，在一个浸搪子工位上进行加热棒浸搪时，对另一个浸搪子工位进行拌搪瓷料浆的搅拌。所述烧结工位包括烧结框架、保温罩、通电装置、散热装置和门升降驱动机，所述保温罩设于烧结框架上，保温罩设有活动门，所述门升降驱动机连接活动门，所述通电装置设于保温罩内，所述散热装置设于保温罩上，工装上的加热棒与通电装置连接后，门升降驱动机驱动活动门关闭，通电装置通电，进行加热棒烧结。所述冷却工位包括用于放置工装的冷却支架和用于对工装上的加热棒进行风冷的风扇。所述工装设有第一定位销套和第二定位销套，所述抓手机构上设有与第一定位销套配合定位的第一定位销，所述上下料工位、烧结工位和冷却工位上分别设有与第二定位销套配合定位的第二定位销。所述加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统的闭环工作方法为：1)设置n个烧结工位和与各烧结工位一一对应的冷却工位，n≥2，用Si表示第i个烧结工位，用Li表示与烧结工位Si对应的第i个冷却工位，1≤i≤n；2)设置2n+1套工装，上下料工位上放置两套工装，各冷却工位上放置一套工装，烧结工位S1上预留空位，其余烧结工位上各放置一套工装；3)n个烧结工位依次顺序循环烧结，n个冷却工位依次顺序循环冷却，在第q次加热棒搪瓷烧结中，q＞n，机器人机构运行方式为：a：机器人机构通过抓手机构抓取上下料工位上的已放置好加热棒的工装，并将已放置好加热棒的工装移至浸搪工位进行加热棒浸搪；b：机器人机构通过抓手机构将已放置好加热棒的工装移至空位的烧结工位Sj进行加热棒烧结，j=q%n,q%n≠0n,q%n=0;]]>c：机器人机构通过抓手机构将冷却工位Lj上放置的已冷却的工装移至上下料工位上进行下料；d：机器人机构通过抓手机构将烧结工位Sm上已烧结的工装移至冷却工位Lj上进行冷却，m=j+1,j<n1,j=n,]]>烧结工位Sm上形成空位。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、现有加工工艺中表面搪瓷、表干烧结、冷却这三道工艺完全由人工来完成，平均每件金管加热棒时间为5秒。改进后，现场只需上下料工位的两个人工来完成，平均每件金管加热棒时间为3.5秒，甚至还可以有更短的加工时间，在省去表面搪瓷、表干烧结、冷却的人工的基础上，生产效率提升了近30％。2、现场的烧结工位温度可达400℃，人工上料，下料作业温度环境相当恶劣，改进后，人工作业区域只是在上下料工位，此时的工件均属于常温状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在于，包括机器人机构(1)、抓手机构(2)、用于放置加热棒的工装(3)、上下料工位(4)、浸搪工位(5)、烧结工位(6)和冷却工位(7)，所述上下料工位(4)、浸搪工位(5)和烧结工位(6)以机器人机构(1)为中心呈圆周分布，所述冷却工位(7)放置于烧结工位(6)与机器人机构(1)之间，所述抓手机构(2)设于机器人机构(1)上，抓手机构(2)抓取上下料工位(4)处的上料后的工装(3)，机器人机构(1)带动抓手机构(2)，使得工装(3)依次经过浸搪工位(5)的加热棒浸搪、烧结工位(6)的加热棒烧结和冷却工位(7)的加热棒冷却后回到上下料工位(4)进行下料，所述烧结工位(6)和冷却工位(7)均至少设置有一个。

【技术特征摘要】
1.一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在于，包括机器人机构(1)、
抓手机构(2)、用于放置加热棒的工装(3)、上下料工位(4)、浸搪工位(5)、烧
结工位(6)和冷却工位(7)，所述上下料工位(4)、浸搪工位(5)和烧结工位(6)
以机器人机构(1)为中心呈圆周分布，所述冷却工位(7)放置于烧结工位(6)
与机器人机构(1)之间，所述抓手机构(2)设于机器人机构(1)上，抓手机构
(2)抓取上下料工位(4)处的上料后的工装(3)，机器人机构(1)带动抓手机
构(2)，使得工装(3)依次经过浸搪工位(5)的加热棒浸搪、烧结工位(6)的
加热棒烧结和冷却工位(7)的加热棒冷却后回到上下料工位(4)进行下料，所述
烧结工位(6)和冷却工位(7)均至少设置有一个。
2.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在
于，所述抓手机构(2)包括型材框架(15)，以及分别设于型材框架(15)上的联
接法兰(19)和驱动夹紧装置(18)，所述联接法兰(19)联接机器人机构(1)，
所述驱动夹紧装置(18)闭合时夹紧工装(3)。
3.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在
于，所述机器人机构(1)采用六轴机器人。
4.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在
于，所述工装(3)包括工装架(20)、两个折弯板(22)和两个连接板(25)，所
述两个折弯板(22)对称设于工装架(20)的两侧，所述两个连接板(25)对称设
于工装架(20)的两端，每个连接板(25)上均设有多个用于固定加热棒的定位孔，
所述抓手机构(2)通过夹紧两个连接板(25)来抓取工装(3)。
5.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在
于，所述上下料工位(4)包括两个上下料子工位，每个上下料子工位均包括活动
支架(29)、直线导轨(32)和直线驱动装置，所述直线导轨(32)朝向机器人机
构(1)设置，所述活动支架(29)通过直线驱动装置与直线导轨(32)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征在
于，所述浸搪工位(5)包括两个浸搪子工位，每个浸搪子工位均包括轨道(34)、
移载小车(36)和料桶(35)，所述轨道(34)朝向机器人机构(1)设置，所述移

\t载小车(36)与轨道(34)滑动连接，所述料桶(35)设于移载小车(36)上，所
述料桶(35)盛装拌搪瓷料浆。
7.根据权利要求1所述的一种加热棒搪瓷烧结自动化生产线系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新主，胡振海，陈显东，计然，
申请(专利权)人：上海瓦鲁自动化技术有限公司，烟台瓦鲁机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31