[发明专利]金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺

权利要求书

1.一种金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：包括：安装在玻璃密封房内的第一机架、第二机架、第一机械臂、第二机械臂、第一浸塑装置、第二浸塑装置、第一加热装置、第二加热装置、旋转滴料装置、循环装置、补料装置、真空脱泡机、上料机构和排风系统，所述玻璃密封房外侧分别设有控制第一机架和第二机架运行的电控箱；

所述第一机架、第二机架结构相同，且左右对称设置在玻璃密封房内，在第一机架和第二机架中间位置设有旋转滴料装置；

所述第一机械臂和第二机械臂结构相同；

所述第一机架内还设有第一浸塑装置、第一加热装置，所述第二机架内还设有第二浸塑装置、第二加热装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置结构相同，所述第一加热装置和第二加热装置结构相同；

所述第一浸塑装置外部连接有循环装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置下部分别连通有补料装置；

所述真空脱泡机设置在玻璃密封房外侧。

2.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述安装在第二机架上的第二机械臂包括由该机架两个相互平行的横梁构成的X轴、与两个X轴水平方向呈90°动配合连接的Y轴和与Y轴竖直方向动配合连接的夹持机械臂，所述两个X轴的轴向内侧分别固装X轴齿条、X轴导轨与X轴导轨配合的X轴滑块，所述Y轴的两端装有X轴伺服电机和X轴齿轮，所述X轴伺服电机与X轴齿轮连接，所述X轴齿轮与X轴齿条相啮合；在Y轴的轴向上装有Y轴齿条和Y轴导轨，所述夹持机械臂上装有Y轴伺服电机、与Y轴导轨配合的Y轴滑块和Y轴齿轮，所述Y轴伺服电机与Y轴齿轮连接，所述Y轴齿轮与Y轴齿条相啮合；所述夹持机械臂一侧上装有夹持机械臂齿条、夹持机械臂导轨、夹持机械臂滑块、夹持机械臂伺服电机和夹持机械臂齿轮，所述夹持机械臂下端设有气缸和用于夹持金属棒托盘的气动夹具。

3.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述第一浸塑装置和第二浸塑装置位于旋转滴料装置的两侧，所述第一浸塑装置包括浸塑箱、加热带、进料口、出料口、浸塑箱托盘和重量传感机构，所述浸塑箱嵌入重量传感机构内，在重量传感机构外侧部设有温度传感器，所述加热带均匀缠绕在浸塑箱体外壁上，在浸塑箱的箱体上侧部设有进料口，在浸塑箱的箱体下侧部设有出料口，所述浸塑箱底部装有浸塑箱托盘。

4.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述旋转滴料装置包括旋转台、置物架、旋转电机和废液储蓄盒，所述旋转台上设有四个互成90°设置的置物架，所述旋转电机连接旋转台，位于每个置物架底部连接废液储蓄盒，所述旋转台上对应四个置物架位置处制有废液排出口。

5.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述第一加热装置与第一浸塑装置相邻，所述第二加热装置与第二浸塑装置相邻，所述每个加热装置包括加热腔体、加热管、中心加热柱、加热腔体上盖、加热腔体上盖开启机构和排气管路，所述加热管在圆形加热腔体内呈等角度分布，中心加热柱设置在加热腔体中心部位，所述加热腔体上盖开启机构位于加热腔体一侧，所述排气管路与排风系统直接相连。

6.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述循环装置包括循环气动隔膜泵和循环管路，所述循环管路的两端分别与第一浸塑装置的浸塑箱连通。

7.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述补料装置包括浸塑液储蓄池、补料管路和补料气动隔膜泵，所述补料管路分别与第一浸塑装置、第二浸塑装置和浸塑液储蓄池连通，在补料管路上装有补料气动隔膜泵。

8.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述上料机构包括上料架和放置在上料架上的金属棒穿挂盘，所述金属棒穿挂盘上制有多个插装孔。

9.一种金属棒自动化浸塑生产线的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：浸塑工艺参数设定、预热、第二机架内上料、金属棒一次浸塑、金属棒一次烘烤、人工套装弹簧加强衬、金属棒二次浸塑、滴料、金属棒二次烘烤、金属棒三次浸塑、三次烘烤、脱模和产品导出；

S1、浸塑工艺参数设定，先设定参数，包括：真空脱泡机的负压在80-100Mpa之间、浸料的速度和出料的速度保持在10-30mm/s、浸料保持时间一般为10-20s、烘烤时间在3min-8min之内、滴料过程的静置时间为5-30min；再选择相应的程序，由PLC执行程序来控制生产线内各个装置的运动；

S2、预热，第一加热装置、第二加热装置和第二浸塑装置的预热，使第一加热装置、第二加热装置的预热温度保持在150℃-230℃之间，第二浸塑装置内的浸塑液温度保持在45±5℃；

S3、第二机架内上料，操作人员首先将金属棒穿挂盘从位于第二机架内的料架上取下，将待浸渍的金属棒依次插装在金属棒穿挂盘的插装孔中，使金属棒头部穿过金属棒穿挂盘并将金属棒与金属棒穿挂盘固定，再将金属棒穿挂盘放置在料架上；

S4、金属棒一次浸塑，首先通过第二机械臂的X轴伺服电机驱使Y轴和夹持机械臂相对于X轴产生水平方向的位移，通过Y轴伺服电机将夹持机械臂调至料架的上方，启动夹持机械臂伺服电机驱动夹持机械臂上的气动夹具下行并夹取金属棒穿挂盘，然后通过X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂平移至第二浸塑装置的正上方，夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂下行并浸入第二浸塑装置的浸塑箱内使金属棒完成浸塑作业，金属棒浸塑保持时间一般为10-20s，浸塑的速度和出料的速度保持在10-30mm/s；

S5、一次浸塑后金属棒的烘烤，启动加热腔体上盖开启机构的加热腔体上盖气缸将加热腔体上盖打开，通过X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂将一次浸塑后的金属棒移动至第二加热装置的加热腔体上方，再通过夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂下行进入第二加热装置的加热腔体内对浸塑后金属棒进行烘烤作业，烘烤温度根据产品的不同型号设置在150℃-230℃范围内，烘烤时间在保持3min-8min之内；

S6、人工套装弹簧加强衬，对一次烘烤后的金属棒套装弹簧加强衬，通过夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂上行，将烘烤基本定型的金属棒从第二加热装置的加热腔体取出后通过X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂将金属棒托盘放置到料架，经过15-30min的冷却后，将金属棒从插盘上取下，通过人工操作完成套簧作业；

S7、金属棒的二次浸塑，将经过套装弹簧加强衬的金属棒依次插装在金属棒穿挂盘的插装孔中，使金属棒头部穿过金属棒穿挂盘并将金属棒与金属棒穿挂盘固定，再将金属棒穿挂盘放置在料架上，通过第二机械臂的X轴伺服电机驱使Y轴和夹持机械臂相对于X轴产生水平方向的位移，通过Y轴伺服电机将夹持机械臂调至料架的上方，启动夹持机械臂伺服电机驱动夹持机械臂上的气动夹具下行并夹取金属棒穿挂盘，然后通过X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂平移至第二浸塑装置的正上方，夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂下行并浸入第二浸塑装置的浸塑箱内使金属棒完成二次浸塑作业，金属棒浸塑保持时间一般为10-20s，浸塑的速度和出料的速度保持在10-30mm/s；

S8、二次浸塑后金属棒的滴料，通过第二机械臂的X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂移动至旋转滴料装置的置物架上进行滴料，滴料过程的静置时间为5-30min。静置完成后控制旋转电机旋转180°，使得置物架上的金属棒穿挂盘移动至第一加热装置的右侧；

S9、二次浸塑后金属棒的烘烤，启动第一加热装置的加热腔体上盖开启机构的加热腔体上盖气缸将加热腔体上盖打开，通过第一机械臂的X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂将浸塑后金属棒从旋转滴料装置移动至第一加热装置的加热腔体上方，再通过夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂下行进入第一加热装置的加热腔体内对浸塑后金属棒进行烘烤作业，烘烤温度根据产品的不同型号设置在150℃-230℃范围内，烘烤时间在保持3min-8min之内；

S10、金属棒的三次浸塑，通过第一机械臂的X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂将二次烘烤后的金属棒从第一加热装置的加热腔内移动至第一浸塑箱上方，再通过夹持机械臂伺服电机控制夹持机械臂下行进入第一浸塑箱内完成三次浸塑作业；

S11、三次浸塑后金属棒的烘烤，其操作同于金属棒的二次烘烤程序；

S12、脱模，通过第一机械臂的Y轴伺服电机和夹持机械臂伺服电机将三次烘烤后的金属棒从加热腔体取出，然后通过X轴伺服电机控制Y轴和夹持机械臂移动至第一机架内的料架上待冷却后将浸塑完成的金属棒从金属棒穿挂盘上取下进行脱模；

S13、产品导出，通过一系列人工作业完成插管的产品导出。