一種熱水器內(nèi)膽自適應(yīng)吹邊裝置的制作方法

本發(fā)明涉及熱水器內(nèi)膽制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種進(jìn)行熱水器內(nèi)膽吹邊的裝置。

背景技術(shù)：

熱水器指通過各種物理原理在一定時(shí)間內(nèi)使冷水溫度升高變成熱水的一種裝置，內(nèi)膽是熱水器的主要部件之一，目前，熱水器內(nèi)膽主要為不銹鋼或搪瓷材質(zhì)。不銹鋼內(nèi)膽具有耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但其焊接難度較高，容易出現(xiàn)虛焊，引起漏水生銹；而搪瓷內(nèi)膽具有保溫性好、承壓力高、不易結(jié)垢、耐腐蝕等特點(diǎn)，是中檔熱水器內(nèi)膽的主流材質(zhì)。

熱水器搪瓷內(nèi)膽在完成整個(gè)內(nèi)表面的涂搪工藝后，需要將內(nèi)膽下邊緣與內(nèi)膽端蓋連接處的搪瓷除去，以保證內(nèi)膽與端蓋的連接質(zhì)量。熱水器的生產(chǎn)中，采用在涂搪工藝后搪瓷還未完全干固時(shí)用抹布擦除或用噴槍吹去的方式除去內(nèi)膽端蓋連接處的搪瓷(稱之為吹邊)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)的熱水器內(nèi)膽吹邊工藝的專用設(shè)備，提高了熱水器內(nèi)膽制造流程的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率，但是也存在一些不足之處：專機(jī)一般只針對(duì)特定場(chǎng)合、特定規(guī)格型號(hào)的熱水器內(nèi)膽，其工作空間范圍較小，生產(chǎn)柔性較差；同時(shí)，熱水器內(nèi)膽并非規(guī)則的圓形，而是近似于橢圓，內(nèi)膽的邊沿焊縫處也存在凸起或者凹陷，專機(jī)在吹邊的過程中，只有旋轉(zhuǎn)噴水的動(dòng)作，難以顧忌到細(xì)微之處，對(duì)不規(guī)則內(nèi)膽的適應(yīng)性較差；此外，為了提高吹邊的效果，專機(jī)采用多次來回噴吹的方法，降低了吹邊的效率，也造成了水的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供了一種熱水器內(nèi)膽自適應(yīng)吹邊裝置。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：一種熱水器內(nèi)膽自適應(yīng)吹邊裝置，包括掛鉤、積放鏈和六自由度機(jī)器人，熱水器內(nèi)膽通過所述掛鉤懸吊于所述積放鏈上，并可跟隨所述積放鏈移動(dòng)，還包括固定于所述六自由度機(jī)器人末端旋轉(zhuǎn)軸的自適應(yīng)工裝及安裝于所述自適應(yīng)工裝上的水咀組件；

所述自適應(yīng)工裝包括基座和安裝于所述基座上的升降組件、滾輪組件、水平自適應(yīng)組件及與所述水平自適應(yīng)組件連接的豎直自適應(yīng)組件，所述水咀組件固定于所述升降組件頂部，所述升降組件用于帶動(dòng)所述水咀組件升降以調(diào)節(jié)吹邊寬度，所述水平自適應(yīng)組件和豎直自適應(yīng)組件分別用于帶動(dòng)所述滾輪組件在水平方向和豎直方向彈性位移，以補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽水平方向和豎直方向的形狀及位置誤差。

進(jìn)一步的，所述水平自適應(yīng)組件包括水平支座、水平導(dǎo)向套、水平彈簧、水平導(dǎo)向軸和水平基板，所述水平導(dǎo)向軸兩端分別與兩個(gè)水平支座連接，并通過兩個(gè)水平支座固定于所述水平基板上；所述水平導(dǎo)向套套接于所述水平導(dǎo)向軸上，可沿所述水平導(dǎo)向軸滑動(dòng)，并與所述基板固連；所述水平彈簧套接于所述水平導(dǎo)向軸上，設(shè)于一個(gè)水平支座與所述水平導(dǎo)向套之間，用于實(shí)現(xiàn)所述水平導(dǎo)向套沿所述水平導(dǎo)向軸的彈性移動(dòng)，以帶動(dòng)與所述水平導(dǎo)向套固連的基板及安裝于所述基板上的滾輪組件在水平方向彈性位移，補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽水平方向的形狀和位置誤差。

進(jìn)一步的，所述豎直自適應(yīng)組件包括豎直導(dǎo)向軸、豎直彈簧、豎直基板和上導(dǎo)向套和下導(dǎo)向套，所述上導(dǎo)向套和所述下導(dǎo)向套分別固定于所述水平基板上表面和所述豎直基板上表面，所述豎直導(dǎo)向軸底端與所述上導(dǎo)向套連接，頂端穿過所述水平基板與所述上導(dǎo)向套連接，所述上導(dǎo)向套可帶動(dòng)與其連接的水平基板沿所述豎直導(dǎo)向軸滑動(dòng)；所述豎直彈簧套接于所述豎直導(dǎo)向軸上，設(shè)于所述上導(dǎo)向套和所述下導(dǎo)向套之間，用于實(shí)現(xiàn)所述上導(dǎo)向套沿所述豎直導(dǎo)向軸的彈性移動(dòng)，以帶動(dòng)所述水平自適應(yīng)組件、與所述水平自適應(yīng)組件連接的基板及安裝于所述基板上的滾輪組件在豎直方向彈性位移，補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽豎直方向的形狀和位置誤差。

進(jìn)一步的，所述滾輪組件包括水平滾座、豎直滾座、水平滾輪和豎直滾輪，所述基板上平行固定兩個(gè)水平滾座并于所述水平滾座上安裝所述水平滾輪，所述豎直滾座安裝有所述豎直滾輪，所述豎直滾輪設(shè)置于兩個(gè)水平滾座之間，兩個(gè)水平滾輪和所述豎直滾輪分別壓緊于所述熱水器內(nèi)膽下邊緣和外側(cè)壁，以控制所述水咀組件與所述熱水器內(nèi)膽的相對(duì)位置，進(jìn)而保證所述水咀組件與所述熱水器內(nèi)膽之間的距離一定。

進(jìn)一步的，所述升降組件包括升降基板、升降導(dǎo)向軸、導(dǎo)向軸套、絲杠、帶輪、同步帶和電機(jī)，兩個(gè)導(dǎo)向軸套固定于所述基板上，兩個(gè)升降導(dǎo)向軸分別穿過兩個(gè)導(dǎo)向軸套設(shè)置，兩端分別與兩個(gè)升降基板固連，所述絲杠兩端分別與兩個(gè)升降基板轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述帶輪與所述絲杠的螺母固連，所述電機(jī)固定于所述基板上，通過所述同步帶和所述帶輪傳動(dòng)，并通過所述絲杠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)升降導(dǎo)向軸豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述夾抱組件包括氣動(dòng)手爪和v型夾板，所述v型夾板與氣動(dòng)手爪的手指固連，所述氣動(dòng)手爪用于驅(qū)動(dòng)所述v型夾板抱緊熱水器內(nèi)膽外壁。

進(jìn)一步的，所述的水咀組件包括水咀座及固定于其上的水咀、水咀接頭和氣嘴接頭，所述水咀接頭和所述氣嘴接頭分別與水管和氣管連通，并通過所述水管和所述氣管供給水氣，由所述水咀噴射水氣混合液。

進(jìn)一步的，所述基板上設(shè)空槽，所述空槽位于兩個(gè)水平滾座之間，所述水平基板和所述豎直基板上也于相應(yīng)位置各設(shè)有一個(gè)空槽。

進(jìn)一步的，所述水咀的噴吹方向始終與所述熱水器內(nèi)膽筒體的法線方向重合。

本發(fā)明提供了一種熱水器內(nèi)膽自適應(yīng)吹邊裝置，具有以下有益效果：

1、將實(shí)現(xiàn)吹邊工作的水咀組件固定在六自由度機(jī)器人的末端旋轉(zhuǎn)軸上，通過機(jī)器人提高了吹邊裝置的工作范圍和生產(chǎn)線的柔性；

2、設(shè)有水平自適應(yīng)組件和豎直自適應(yīng)組件，實(shí)現(xiàn)了水平和豎直方向的自適應(yīng)補(bǔ)償性限位，以補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽的形狀和位置誤差，提高了吹邊的準(zhǔn)確度和效率；

3、自適應(yīng)工裝實(shí)現(xiàn)了熱水器內(nèi)膽形狀和位置誤差的補(bǔ)償，提高了吹邊的準(zhǔn)確度和水咀組件單個(gè)行程的吹邊效果，一至兩個(gè)吹邊行程即可滿足吹邊加工要求，無需多次來回噴吹，進(jìn)一步提高吹邊效率的同時(shí)，降低了水資源的消耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明水咀組件和自適應(yīng)工裝的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明水咀組件和自適應(yīng)工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明自適應(yīng)工裝的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、熱水器內(nèi)膽，1-1、搪瓷，2、掛鉤，3、積放鏈，4、水咀組件，5、自適應(yīng)工裝，6、六自由度機(jī)器人，7、夾抱組件，8、水咀，9、水咀接頭，10、氣嘴接頭，11、水咀座，12、升降基板，13、升降導(dǎo)向軸，14-1、導(dǎo)向軸套，14-2、上導(dǎo)向套，14-3、下導(dǎo)向套，15、絲杠，16、帶輪，17、同步帶，18、電機(jī)，19、水平滾座，20、豎直滾座，21-1、水平滾輪，21-2、豎直滾輪，22、基板，23、水平導(dǎo)向座，24、水平導(dǎo)向套，25、水平彈簧，26、水平導(dǎo)向軸，27、水平基板，28、豎直導(dǎo)向軸，29、豎直彈簧，30、豎直基板，31、氣動(dòng)夾爪，32、v型夾板，33、空槽。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1～圖4所示，其結(jié)構(gòu)關(guān)系為：包括掛鉤2、積放鏈3和六自由度機(jī)器人6，熱水器內(nèi)膽1通過掛鉤2懸吊于積放鏈3上，并可跟隨積放鏈3移動(dòng)，還包括固定于六自由度機(jī)器人6末端旋轉(zhuǎn)軸的自適應(yīng)工裝5及安裝于自適應(yīng)工裝5上的水咀組件4；

自適應(yīng)工裝5包括基座22和安裝于基座22上的升降組件、滾輪組件、水平自適應(yīng)組件及與水平自適應(yīng)組件連接的豎直自適應(yīng)組件，水咀組件4固定于升降組件頂部，升降組件用于帶動(dòng)水咀組件4升降以調(diào)節(jié)吹邊寬度，水平自適應(yīng)組件和豎直自適應(yīng)組件分別用于帶動(dòng)滾輪組件在水平方向和豎直方向彈性位移，以補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽1水平方向和豎直方向的形狀及位置誤差。

優(yōu)選的，水平自適應(yīng)組件包括水平支座23、水平導(dǎo)向套24、水平彈簧25、水平導(dǎo)向軸26和水平基板27，水平導(dǎo)向軸26兩端分別與兩個(gè)水平支座23連接，并通過兩個(gè)水平支座23固定于水平基板27上；水平導(dǎo)向套24套接于水平導(dǎo)向軸26上，可沿水平導(dǎo)向軸26滑動(dòng)，并與基板22固連；水平彈簧25套接于水平導(dǎo)向軸26上，設(shè)于一個(gè)水平支座23與水平導(dǎo)向套24之間，用于實(shí)現(xiàn)水平導(dǎo)向套24沿水平導(dǎo)向軸26的彈性移動(dòng)，以帶動(dòng)與水平導(dǎo)向套24固連的基板22及安裝于基板22上的滾輪組件在水平方向彈性位移，補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽1水平方向的形狀和位置誤差。

優(yōu)選的，豎直自適應(yīng)組件包括豎直導(dǎo)向軸28、豎直彈簧29、豎直基板30和上導(dǎo)向套14-2和下導(dǎo)向套14-3，上導(dǎo)向套14-2和下導(dǎo)向套14-3分別固定于水平基板27上表面和豎直基板30上表面，豎直導(dǎo)向軸28底端與上導(dǎo)向套14-2連接，頂端穿過水平基板27與上導(dǎo)向套14-2連接，上導(dǎo)向套14-2可帶動(dòng)與其連接的水平基板27沿豎直導(dǎo)向軸28滑動(dòng)；豎直彈簧29套接于豎直導(dǎo)向軸28上，設(shè)于上導(dǎo)向套14-2和下導(dǎo)向套14-3之間，用于實(shí)現(xiàn)上導(dǎo)向套14-2沿豎直導(dǎo)向軸28的彈性移動(dòng)，以帶動(dòng)水平自適應(yīng)組件、與水平自適應(yīng)組件連接的基板22及安裝于基板22上的滾輪組件在豎直方向彈性位移，補(bǔ)償熱水器內(nèi)膽1豎直方向的形狀和位置誤差。

優(yōu)選的，滾輪組件包括水平滾座19、豎直滾座20、水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2，基板22上平行固定兩個(gè)水平滾座19并于水平滾座19上安裝水平滾輪21-1，豎直滾座20安裝有豎直滾輪21-2，豎直滾輪21-2設(shè)置于兩個(gè)水平滾座19之間，兩個(gè)水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2分別壓緊于熱水器內(nèi)膽1下邊緣和外側(cè)壁，以控制水咀組件4與熱水器內(nèi)膽1的相對(duì)位置，進(jìn)而保證水咀組件4與熱水器內(nèi)膽1之間的距離一定。為了避免吹邊過程中的水和碎屑直接流到水平滾座19和水平滾輪21-1上，造成水平滾座19和水平滾輪21-1污染及旋轉(zhuǎn)卡澀，兩個(gè)水平滾座19分別設(shè)于熱水器內(nèi)膽1下邊緣兩側(cè)，遠(yuǎn)離水咀8的位置。

優(yōu)選的，升降組件包括升降基板12、升降導(dǎo)向軸13、導(dǎo)向軸套14-1、絲杠15、帶輪16、同步帶17和電機(jī)18，兩個(gè)導(dǎo)向軸套14-1固定于基板22上，兩個(gè)升降導(dǎo)向軸13分別穿過兩個(gè)導(dǎo)向軸套14-1設(shè)置，兩端分別與兩個(gè)升降基板12固連，絲杠15兩端分別與兩個(gè)升降基板12轉(zhuǎn)動(dòng)連接；帶輪16與絲杠15的螺母固連，電機(jī)18固定于基板22上，通過同步帶17和帶輪16傳動(dòng)，并通過絲杠15將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)升降導(dǎo)向軸13豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)。升降組件用于帶動(dòng)固定于其頂部的水咀組件4升降，以調(diào)節(jié)吹邊寬度h。電機(jī)18應(yīng)遠(yuǎn)離熱水器內(nèi)膽1設(shè)置，以降低吹邊過程中水汽和碎屑對(duì)電機(jī)18的污染和損傷。

優(yōu)選的，夾抱組件7包括氣動(dòng)手爪31和v型夾板32，v型夾板32與氣動(dòng)手爪31的手指固連，氣動(dòng)手爪31用于驅(qū)動(dòng)v型夾板32抱緊熱水器內(nèi)膽1外壁。熱水器內(nèi)膽1懸吊于積放鏈3上，受外力時(shí)會(huì)產(chǎn)生小幅晃動(dòng)，故通過夾抱組件7輔助熱水器內(nèi)膽1的固定，以保證吹邊精度。

優(yōu)選的，水咀組件4包括水咀座11及固定于其上的水咀8、水咀接頭9和氣嘴接頭10，水咀接頭9和氣嘴接頭10分別與水管和氣管連通。水咀組件4用于完成吹邊功能，通過水管和氣管供給水氣，由水咀8噴射水氣混合液，去除熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁下邊緣的搪瓷1-1。同時(shí)，為了取得較好的吹邊效果，水咀8應(yīng)正對(duì)熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁，即水咀8的噴吹方向始終與熱水器內(nèi)膽1的筒體的法線方向重合。此外，水咀8到熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁的距離l應(yīng)在8～10mm，以避免距離過遠(yuǎn)導(dǎo)致的水柱擴(kuò)散不聚焦和距離過近導(dǎo)致的水柱會(huì)反彈。

優(yōu)選的，基板22上設(shè)空槽33，空槽33位于兩個(gè)水平滾座19之間，水平基板27和豎直基板30上也于相應(yīng)位置各設(shè)有一個(gè)空槽33，空槽33的設(shè)置用于排出吹邊產(chǎn)生的水和碎屑，避免其積存于基板22、水平基板27和豎直基板30上。

具體使用時(shí)，熱水器內(nèi)膽1采用三個(gè)一組的形式，積放鏈3每次移動(dòng)一組，并停留一定的時(shí)間。吹邊裝置要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成三個(gè)熱水器內(nèi)膽1的吹邊工作。積放鏈3和掛鉤2的定位誤差約為±10mm，熱水器內(nèi)膽的形狀誤差約為±5mm，而通常情況下，根據(jù)不同規(guī)格產(chǎn)品的技術(shù)要求，吹邊寬度h的范圍約為5～20mm，其精度要求約為±1～2mm，因此吹邊裝置需要具有吹邊寬度的調(diào)節(jié)功能，以提高生產(chǎn)線的柔性，完成更多規(guī)格的產(chǎn)品，此外還需要具有自適應(yīng)功能以補(bǔ)償位置和形狀誤差，滿足吹邊精度要求。

進(jìn)行吹邊工作時(shí)，六自由度機(jī)器人6帶動(dòng)自適應(yīng)工裝5和水咀組件4移動(dòng)至熱水器內(nèi)膽1下邊緣，緩慢地將兩個(gè)水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2緊靠于熱水器內(nèi)膽1的下邊緣和外側(cè)壁。此時(shí)，應(yīng)使水平彈簧25和豎直彈簧29保持一定的預(yù)緊力，以使水平導(dǎo)向套24沿水平導(dǎo)向軸26彈性移動(dòng)、上導(dǎo)向套14-2沿豎直導(dǎo)向軸28彈性移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱水器內(nèi)膽1形狀和位置誤差的補(bǔ)償，保證水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2始終緊靠于熱水器內(nèi)膽1的下邊緣和外側(cè)壁，保持水咀8到熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁的距離l恒定，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)功能。

自適應(yīng)工裝5和水咀組件4均到位后，水管和氣管分別向水咀8供給水和氣，水咀8向熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁下邊緣位置噴射水氣混合液，除去搪瓷1-1。吹邊過程中，六自由度機(jī)器人6驅(qū)動(dòng)水咀組件4和自適應(yīng)工裝5繞熱水器內(nèi)膽1的周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以除去熱水器內(nèi)膽1下邊緣內(nèi)壁整個(gè)圓周的搪瓷1-1。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，熱水器內(nèi)膽1下邊緣和底部始終緊靠水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2，以保持水咀8到熱水器內(nèi)膽1內(nèi)壁的距離l恒定；同時(shí)，水平滾輪21-1和豎直滾輪21-2轉(zhuǎn)動(dòng)，與熱水器內(nèi)膽1之間產(chǎn)生摩擦力較小的滾動(dòng)摩擦，不會(huì)對(duì)熱水器內(nèi)膽1產(chǎn)生損傷。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。