一种筒体全自动生产系统
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域,具体涉及一种筒体全自动生产系统。
背景技术
大型水冷中央空调蒸发器、冷凝器属于压力容器范畴,其制造、使用有严格的法律、法规、标准的约束;而筒体是蒸发器、冷凝器的重要组成部分,筒体的卷制质量、焊接质量、尺寸精度、表面清洁度等方面对空调运行性能、安全性有很大的影响。
传统的筒体制造主要有卷制、焊接、校圆、探伤等工序,各工序间靠人工进行吊装、转运,产品信息靠人工进行测量识别,生产效率低下,员工作业存在一定安全风险,且筒体频繁进行吊装、转运影响其圆度、直线度、外观等方面的质量,从而不利于蒸发器、冷凝器的生产,对整机性能造成影响。
相关技术公开了一种塔筒制造焊接工艺,其工序包括焊前处理、组对焊接、预热、纵缝焊接,但所有焊前处理、焊接、转运等工序都是人工完成,达不到解放人力、高生产效率、全自动化的效果。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种筒体全自动生产系统,以解决现有技术筒体制作过程中各个工序人工投入大、生产效率低的问题。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种筒体全自动生产系统,包括:
辊道组,包括多条辊道线,用于钢板的动力传输;
自动对中装置,用于对辊道线上传输的钢板进行位置对中校正;
自动顶升换向装置,用于调整辊道线上钢板的传输方向,以将钢板传输到预设位置的卷板机处进行卷制;
自动上下料装置,用于实现筒体在卷板机处的上下料;
动力小车,用于实现筒体在各个工序间的配送运输。
优选地,所述卷板机,包括:第一卷板机和第二卷板机;
所述辊道组,包括:第一辊道线及分别设置在所述第一辊道线出料口左右两侧的第二辊道线和第三辊道线;
所述第二辊道线、第三辊道线,分别与第一卷板机和第二卷板机的进料口相连通。
优选地,所述系统,还包括:
平板抛丸机,用于对钢板上下表面抛丸;
自动清洗防锈机,用于对抛丸后的钢板进行清洗防锈处理;
所述平板抛丸机及自动清洗防锈机,皆设置在所述第一辊道线的进料端。
优选地,所述第一辊道线、第二辊道线和第三辊道线上分别设置有一套所述自动对中装置。
优选地,所述自动对中装置包括:
两个导向板,分别设置在所述辊道线的左右两侧,并与所述辊道线的中轴线平行;
所述两个导向板通过两个分别与所述辊道线的中轴线垂直的伸缩杆相连;每个伸缩杆的两端各设有一个对中气缸,所述对中气缸工作时,伸缩杆拉动导向板向辊道线中心运动,在运动过程中导向板推动钢板实现对中。
优选地,所述自动顶升换向装置,安装在所述第一辊道线的出料口,
位于所述第二辊道线的进料端和第三辊道线的进料端之间。
优选地,所述自动顶升换向装置,包括:
转向辊道,及安装在所述转向辊道底端的升降装置;
感应装置,安装在所述转向辊道上,用于感应钢板是否就位;
控制器,用于在所述感应装置感应到钢板就位时,控制所述升降装置升起并按预设角度及方向旋转,从而将转向辊道上的钢板传输到所述第二辊道线或者第三辊道线上。
优选地,
所述第一辊道线的顶部,分别比第二辊道线的顶部及第三辊道线的顶部低预设高度;
所述转向辊道,包括:
多条横向辊道,与所述第一辊道线的顶部齐平;
每两条横向辊道之间设置有多条顶部齐平且在一条直线上的纵向辊道;
所述纵向辊道的顶部,比所述横向辊道的顶部低,每条纵向辊道底部设置有所述升降装置;
所述升降装置处于顶升状态时,所述纵向辊道带动钢板同步上升,使得钢板的底部与所述第二辊道线的顶部及第三辊道线的顶部齐平;
所述升降装置在顶升之后,根据控制器的控制指令按预设角度及方向旋转,从而将钢板传输到所述第二辊道线或者第三辊道线上。
优选地,所述卷板机的出料口处设置有动力小车轨道;
所述自动上下料装置,包括:
横移轨道,安装在所述卷板机与动力小车轨道的上方;
升降架,吊设在所述横移轨道上;
所述升降架上安装有纵向伸缩轨道,所述纵向伸缩轨道上安装有挑杆;
所述挑杆在纵向伸缩轨道的带动下,上升或下降,并通过升降架在横移轨道上的前后移动,插入卷板机出料口处的筒体内,并将筒体装载在动力小车上,或者从动力小车上卸载到卷板机上。
优选地,所述动力小车,包括:
RGV小车,用于筒体在卷板机处的上下料运输;
移载小车,用于与RGV小车对接,并将筒体从卷板机运输到纵缝焊接机;
AGV小车,用于与RGV小车对接,并将筒体运输到探伤房外;
探伤小车,用于与AGV小车对接,并将筒体运输到探伤房内。
优选地,所述系统,还包括:
RGV轨道,安装在卷板机的出料口之间;
沿所述RGV轨道,至少设置有一个缓存架;
所述缓存架上安装有用于感应筒体是否就位的光电开关,及左右传输筒体的动力辊道。
优选地,所述系统,还包括:
AGV轨道,设置在所述缓存架之间,从所述RGV轨道对接处,一直延伸到所述探伤房外。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
在现有筒体生产系统的基础上,重新铺设了辊道线,并在重新铺设的辊道线上增设了自动对中装置、自动顶升换向装置、自动上下料装置,从而实现了钢板上料到卷制过程中的全流程自动化生产。
另外,由于自动上下料装置能够实现筒体在卷板机处的上下料,动力小车能够实现筒体在各个工序间的配送运输,所以对于筒体生产流程的其他工序,例如、纵缝焊接、冷却、探伤等,本发明提供的技术方案也能实现生产流程的自动化。因此,相比现有技术,本发明提供的技术方案,人工投入小、生产效率高,用户体验度好、满意度高。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种筒体全自动生产系统的示意框图;
图2是根据另一示例性实施例示出的一种筒体全自动生产系统的示意框图;
图3是根据一示例性实施例示出的自动对中装置的结构示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的自动顶升换向装置的结构示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的自动上下料装置的结构示意图;
图6A是根据一示例性实施例示出的动力小车的左视图;
图6B是根据一示例性实施例示出的动力小车的主视图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种筒体全自动生产系统的示意框图,如图1所示,该系统包括:
辊道组(图1中未示出),包括多条辊道线,用于钢板的动力传输;
自动对中装置1,用于对辊道线上传输的钢板进行位置对中校正;
自动顶升换向装置2,用于调整辊道线上钢板的传输方向,以将钢板传输到预设位置的卷板机处进行卷制;
自动上下料装置3,用于实现筒体在卷板机处的上下料;
动力小车4,用于实现筒体在各个工序间的配送运输。
可以理解的是,为了更好地实现对生产工序的集中控制,优选地,本实施例提供的技术方案,还包括一套智能控制系统,所述智能控制系统装载在中控机中,所述中控机与筒体全自动生产系统上的电控设备有线或无线连接。
所述电控设备既包括本实施例增设的新设备,例如:自动对中装置、自动顶升换向装置、自动上下料装置、动力小车等;还包括本实施例未增设,但现有筒体生产系统中已经存在的设备,例如:纵缝焊接机、卷板机、探伤房中的探伤设备等。
所述智能控制系统的作用,包括但不限于:实现工件信息的录入、读取,工件在各个设备、工序之间进行传递;实现筒体生产全流程的信息化管控,实时显示每个筒体的生产状态;通过生产计划控制筒体的卷制、焊接、探伤等工序,实现物料的先进先出等。
可以理解的是,本实施例提供的技术方案,在现有筒体生产系统的基础上,重新铺设了辊道线,并在重新铺设的辊道线上增设了自动对中装置、自动顶升换向装置、自动上下料装置,从而实现了钢板上料到卷制过程中的全流程自动化生产。
另外,由于自动上下料装置能够实现筒体在卷板机处的上下料,动力小车能够实现筒体在各个工序间的配送运输,所以对于筒体生产流程的其他工序,例如、纵缝焊接、冷却、探伤等,本实施例提供的技术方案也能实现生产流程的自动化。因此,相比现有技术,本实施例提供的技术方案,人工投入小、生产效率高,用户体验度好、满意度高。
参见图2,优选地,所述卷板机,包括:第一卷板机5和第二卷板机6;
所述辊道组,包括:第一辊道线7及分别设置在所述第一辊道线7出料口左右两侧的第二辊道线8和第三辊道线9;
所述第二辊道线8、第三辊道线9,分别与第一卷板机5和第二卷板机6的进料口相连通。
需要说明的是,现有技术中,钢板上料后,通过人工运输到各个卷板机处进行卷制,而增设辊道线后,为实现钢板的自动化上料奠定了基础。
优选地,所述系统,还包括:
平板抛丸机10,用于对钢板上下表面抛丸;
自动清洗防锈机11,用于对抛丸后的钢板进行清洗防锈处理;
所述平板抛丸机10及自动清洗防锈机11,皆设置在所述第一辊道线7的进料端。
需要说明的是,平板抛丸机和自动清洗防锈机为通过式结构,钢板可通过设备完成表面处理后,自动传输到第一辊道线的出料口。
需要说明的是,现有技术中,筒体焊接前,需人工打磨坡口及其附近的铁锈,否则筒体卷制后内壁清洁困难。因此,本实施例提供的技术方案,整合了平板抛丸机、自动清洗防锈机,实现了筒体卷制前的抛丸、除锈、清洁等工序的自动化,解放了人力,解决了现有技术中,筒体焊接前坡口需大量人工打磨,效率低下且影响焊接质量的问题;解决了筒体卷制焊接完成后内壁生锈清洁难度大,影响系统清洁度的问题。
优选地,所述第一辊道线7、第二辊道线8和第三辊道线9上分别设置有一套所述自动对中装置1。
优选地,所述自动对中装置1设置在第二辊道线8和第三辊道线9与卷板机连通的出料端。
可以理解的是,钢板卷制之前如不是位于卷板机中心位置,会影响筒体圆度等质量,另外钢板不位于卷板机辊筒中心会因受力不平衡影响卷板机寿命。由于第一辊道线、第二辊道线和第三辊道线连接着钢板上料到卷制的工序,所以在第一辊道线、第二辊道线和第三辊道线上分别设置一套自动对中装置,可以保证钢板进入卷板机之前都是保持在辊道线的中间位置,方便卷板机卷制。
参见图3,优选地,所述自动对中装置1包括:
两个导向板13,分别设置在所述辊道线的左右两侧,并与所述辊道线的中轴线平行;
所述两个导向板13通过两个分别与所述辊道线的中轴线垂直的伸缩杆14相连;每个伸缩杆14的两端各设有一个对中气缸15,所述对中气缸15工作时,伸缩杆14拉动导向板13向辊道线中心运动,在运动过程中导向板13推动钢板实现对中。
参见图2,优选地,所述自动顶升换向装置2,安装在所述第一辊道线7的出料口,
位于所述第二辊道线8的进料端和第三辊道线9的进料端之间。
参见图4,优选地,所述自动顶升换向装置2,包括:
转向辊道,及安装在所述转向辊道底端的升降装置21;
感应装置(附图中未示出),安装在所述转向辊道上,用于感应钢板是否就位;
控制器(附图中未示出),用于在所述感应装置感应到钢板就位时,控制所述升降装置升起并按预设角度及方向旋转,从而将转向辊道上的钢板传输到所述第二辊道线或者第三辊道线上。
优选地,所述第二辊道线8和第三辊道线9分别与所述第一辊道线7垂直。
所述转向辊道能够实现不同大小钢板横向、纵向90°自动换向的输送。
优选地,
所述第一辊道线7的顶部,分别比第二辊道线8的顶部及第三辊道线9的顶部低预设高度;
所述转向辊道,包括:
多条横向辊道22,与所述第一辊道线7的顶部齐平;
每两条横向辊道22之间设置有多条顶部齐平且在一条直线上的纵向辊道23;
所述纵向辊道23的顶部,比所述横向辊道22的顶部低,每条纵向辊道23底部设置有所述升降装置21;
所述升降装置21处于顶升状态时,所述纵向辊道23带动钢板同步上升,使得钢板的底部与所述第二辊道线8的顶部及第三辊道线9的顶部齐平;
所述升降装置21在顶升之后,根据控制器的控制指令按预设角度及方向旋转,从而将钢板传输到所述第二辊道线8或者第三辊道线9上。
需要说明的是,所述预设高度根据用户需要或者实验数据进行设置,在具体实践中,所述预设高度可设置为50mm。
可以理解的是,自动顶升换向装置主要功能是实现钢板的自动换向传输,并根据系统指令控制纵向辊道滚动方向,使得钢板输送至第二辊道线或者第三辊道线,实现卷制工序自动上料。
优选地,所述卷板机的出料口处设置有动力小车轨道;
参见图5,所述自动上下料装置3,包括:
横移轨道31,安装在所述卷板机与动力小车轨道的上方;
升降架32,吊设在所述横移轨道31上;
所述升降架32上安装有纵向伸缩轨道33,所述纵向伸缩轨道33上安装有挑杆34;
所述挑杆34在纵向伸缩轨道33的带动下,上升或下降,并通过升降架32在横移轨道31上的前后移动,插入卷板机出料口处的筒体内,并将筒体装载在动力小车上,或者从动力小车上卸载到卷板机上。
可以理解的是,自动上下料装置可以实现筒体从卷板机上自动转运至动力小车上,及动力小车上的卷筒自动转运至卷板机上,从而实现卷制工序的自动上下料。
参见图2,优选地,所述动力小车4,包括:
RGV小车41,用于筒体在卷板机处的上下料运输;
移载小车42,用于与RGV小车对接,并将筒体从卷板机运输到纵缝焊接机;
AGV小车43,用于与RGV小车对接,并将筒体运输到探伤房外;
探伤小车44,用于与AGV小车对接,并将筒体运输到探伤房内。
优选地,所述系统,还包括:
RGV轨道12,安装在卷板机的出料口之间;
沿所述RGV轨道12,至少设置有一个缓存架13;
所述缓存架13上安装有用于感应筒体是否就位的光电开关(附图中未示出),及左右传输筒体的动力辊道(附图中未示出)。
优选地,所述系统,还包括:
AGV轨道(附图中未示出),设置在所述缓存架13之间,从所述RGV轨道对接处,一直延伸到所述探伤房外。
参见图6A和图6B,所述RGV小车、AGV小车、探伤小车、移载小车,由小车本体45、V型动力辊道46、导航装置(附图中未示出)等组成,其中V型动力辊道46可适应不同直径的筒体,所起作用是连接卷制、焊接、探伤、缓存工序,四种小车可通过智能控制系统实现信号自动对接,筒体可在小车之间自动来回转运。
参见图2,纵缝焊接机安装于卷板机同一直线上,通过设备自带的移载小车与RGV小车对接,筒体可自动进出纵缝焊接机;RGV小车在两个自动上下料装置中心位置运行,可与缓存架、移载小车、自动上下料装置、AGV小车自动对接,为实现筒体自动化生产的重要载具。
缓存架安装于RGV轨道边上,共8个缓存架,缓存架可与RGV小车自动对接,其上安装有动力辊道及光电开关,通过光电感应及动力辊道按照指令完成筒体左右输送;AGV轨道设置在缓存架之间,AGV小车可与RGV小车根据控制指令自动对接,RGV小车上的筒体可自动输送至AGV小车上;探伤房设置在AGV轨道上,探伤小车可与AGV小车自动对接,筒体可自动输送至探伤小车上,通过探伤房内的数字探伤系统实现自动探伤。
图2所示的筒体全自动生产系统的运作流程为:
1、通过钢板吸吊机将钢板吊至第一辊道线,通过第一辊道线上的自动对中装置,保证钢板位于第一辊道线的中心位置;
2、上料后通过智能控制系统录入产品信息;
3、钢板通过平板抛丸机进行上下表面除锈处理,通过第一辊道线输送至清洗防锈机处,自动清洗防锈机感应到钢板后自动喷淋、吹扫,完成对钢板的清洗防锈处理;
4、钢板到达自动顶升换向装置后,根据智能控制系统判断将钢板输送至第二辊道线或第三辊道线上;
5、第二辊道线的出料端和第三辊道线的出料端皆设有自动对中装置,保证钢板在进入卷板机之前位于卷板机辊子的中心位置;
6、卷制完成后,通过自动上下料装置1或2将筒体移至RGV轨道上方;
7、筒体提升到位后自动呼叫RGV小车过来接料,系统控制自动上下料装置将筒体放置到RGV小车上,自动上下料装置退回卷板机上方;
8、根据系统需求,如纵缝焊接机上有焊接需求,则RGV小车自动与移载小车对接,输送筒体至移载小车上,从而进入纵缝焊接机焊接;如纵缝焊接机上无焊接需求,则RGV小车与缓存架对接,将筒体放置在缓存架上;
9、筒体纵缝焊接完成后,呼叫RGV小车进行接料,执行冷却任务,此时移载小车与RGV小车自动对接,RGV小车根据系统控制与1~8号某个空闲缓存架对接,通过动力辊道将筒体放置到缓存架上,与此同时系统开始计时,保证筒体焊接后的冷却时间;
10、筒体冷却完成后,智能控制系统发出校圆指令,相应缓存架通过控制系统呼叫RGV小车过来对接,筒体通过动力辊道输送至RGV小车上,RGV小车根据指令将筒体运送至自动上下料装置1或2处,筒体进入卷板机进行校圆;
11、校圆完成后,智能控制系统呼叫RGV小车过来接料,RGV小车接到指令后与自动上下料装置1或2对接,将筒体放置到RGV小车上,RGV小车运送筒体至缓存架中间位置与AGV小车进行对接,将筒体输送至AGV小车上;
12、AGV小车将筒体输送至探伤房外,与探伤小车自动对接,将筒体输送至探伤小车上,探伤小车输送筒体至探伤房,配合自动探伤设备完成探伤,探伤完成后小车开出探伤房停至下料位置,人工吊装下料。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。