本發(fā)明涉及一種光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)及鉆孔方法。

背景技術(shù)：

參見圖1，光熱太陽能主梁是在8塊370*244*6的鋼板上鉆24個(gè)孔，即在每塊板上各鉆2個(gè)直徑6.7mm的孔(雙孔)和1個(gè)6.5mm的孔(單孔)，這8塊鋼板要分別焊接到一根長5.4米、直徑219mm、壁厚3mm的鋼管上，并且這24個(gè)孔是有不超過0.1mm的位置度要求和各板孔之間有呈拋物線弧狀分布且有1.4mm的高度差要求。

現(xiàn)有加工方法是，利用4套鉆模把8塊板上的24個(gè)孔(每塊上3個(gè)孔)單獨(dú)鉆孔后，再把8塊鋼板分別焊接到5.4米長的￠219*3鋼管上，焊后整體送去熱鍍鋅表面處理。由于焊接后的熱變形和熱鍍鋅處理帶來的二次熱形變疊加，使這24個(gè)孔的位置度要求難以保證，需要再去反復(fù)幾次進(jìn)行壓力校正，致使耗費(fèi)人工(至少要4個(gè)人)和單件最少需要15-20分鐘時(shí)間，而且有部分產(chǎn)品由于變形超差過大，校正也難以達(dá)到位置度要求而報(bào)廢，焊后去熱鍍鋅處理后變形不合格率高達(dá)60％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種加工容易，成品合格率高的光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：

成套的八個(gè)定位夾具，分別用于夾持定位對(duì)應(yīng)的主梁鋼板，所述夾具具有夾具工作臺(tái)，所述夾具工作臺(tái)上設(shè)置固定夾具以及由夾具氣缸控制的活動(dòng)夾具，所述夾具氣缸設(shè)置在夾具工作臺(tái)下方，活動(dòng)夾具上設(shè)置有鉆套，所述固定夾具與活動(dòng)夾具配合以夾緊主梁鋼板；

成套的八個(gè)鉆孔裝置，分別用于鉆加工對(duì)應(yīng)主梁鋼板上的單孔與雙孔，所述鉆孔裝置具有基座，所述基座上設(shè)置立板，所述立板上設(shè)置用于放置主梁的凹部，所述立板一側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱上設(shè)置活動(dòng)平臺(tái)，所述活動(dòng)平臺(tái)由設(shè)置在活動(dòng)平臺(tái)上的活動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)，所述活動(dòng)平臺(tái)背部導(dǎo)柱側(cè)設(shè)置用于鉆設(shè)主梁鋼板上雙孔的雙鉆頭，所述立板另一側(cè)設(shè)置動(dòng)力頭，所述動(dòng)力頭上設(shè)置用于鉆加工主梁鋼板上單孔的鉆頭。

作為優(yōu)選：所述導(dǎo)柱為四根，所述導(dǎo)柱背離立板側(cè)設(shè)置擋板，所述活動(dòng)平臺(tái)通過直線軸承接于導(dǎo)柱。

作為優(yōu)選：所述擋板中部設(shè)置橢圓形孔。

作為優(yōu)選：所述八個(gè)鉆孔裝置的設(shè)置方向?yàn)閮蓛上喾础?/p>

另一方面，一種鉆孔方法，用于光熱太陽能主梁，包括焊接工序、熱鍍鋅工序及鉆孔工序，所述鉆孔工序采用所述的系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1)把鉆孔工序放到焊接變形和熱鍍鋅變形之后進(jìn)行，這是具有創(chuàng)新性的工藝思路，這樣可以有效避免焊接變形和熱鍍鋅變形對(duì)最終產(chǎn)品精度的影響。

2)利用8個(gè)鉆孔單元在6米長的整體平臺(tái)上的分別裝夾固定，可以實(shí)現(xiàn)每塊板的鉆孔位置在X和Y方向上精密調(diào)整固定，有效地實(shí)現(xiàn)了工件要求的24個(gè)孔在Y方向呈拋物線分布；并且能隨時(shí)調(diào)整主梁的聚焦弧度，來保證光熱太陽能板對(duì)鏡面安裝的獨(dú)特要求，滿足客戶對(duì)鏡場的大規(guī)模高精度聚光技術(shù)指標(biāo)。

3)工作效率提高2倍，質(zhì)量穩(wěn)定，合格品率在99％以上。8臺(tái)鉆孔單元在Y方向可以實(shí)現(xiàn)精密數(shù)據(jù)要求的拋物線分布固定，使得加工精度和效率得到了高度統(tǒng)一。原來方案至少需要4個(gè)操作工鉆孔，2個(gè)操作工裝夾焊接，完成一套工件的鉆孔焊接至少需要1個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在只要1個(gè)操作工用15分鐘的裝夾焊接，1個(gè)操作工10分鐘的吊裝鉆孔，總耗時(shí)25分鐘，比原來方法效率提高41.6％，人員減少2/3。

附圖說明

圖1為實(shí)施例中光熱太陽能主梁板立體圖。

圖2為實(shí)施例中光熱太陽能梁鋼板結(jié)構(gòu)圖。

圖3為實(shí)施例中光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)安裝圖，圖中示出了主梁鋼板。

圖4為實(shí)施例中光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)立體圖。

圖5為實(shí)施例中光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)右視圖。

圖6為實(shí)施例中光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)后視圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：參見圖1到圖6，一種光熱太陽能主梁集成全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括成套的八個(gè)定位夾具，分別用于夾持定位對(duì)應(yīng)的主梁鋼板N，所述夾具具有夾具工作臺(tái)1(可以滿足在X和Y方向上做分別微調(diào)整)，所述夾具工作臺(tái)1上設(shè)置固定夾具22以及由夾具氣缸23控制的活動(dòng)夾具21，所述夾具氣缸23設(shè)置在夾具工作臺(tái)1下方，活動(dòng)夾具21上設(shè)置有鉆套，所述固定夾具22與活動(dòng)夾具21配合以夾緊主梁鋼板N。

活動(dòng)夾具通過開槽與其下方的夾具氣缸連接以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的目的，活動(dòng)夾具上的鉆套目的是方便精確鉆孔，具體可參考現(xiàn)有技術(shù)。

成套的八個(gè)鉆孔裝置分別用于鉆對(duì)應(yīng)主梁鋼板上的單孔與雙孔，所述鉆孔裝置具有基座31(可在X和Y方向上做分別微調(diào)整)，所述基座31上設(shè)置立板32，所述立板32上設(shè)置用于放置主梁M的凹部100，所述立板32一側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱33，所述導(dǎo)柱33上設(shè)置活動(dòng)平臺(tái)34，所述活動(dòng)平臺(tái)34由設(shè)置在活動(dòng)平臺(tái)34上的活動(dòng)氣缸340驅(qū)動(dòng)，所述活動(dòng)平臺(tái)34背離導(dǎo)柱33側(cè)設(shè)置用于鉆設(shè)主梁鋼板上雙孔的雙鉆頭38，所述立板32另一側(cè)設(shè)置動(dòng)力頭36，所述動(dòng)力頭36上設(shè)置用于鉆設(shè)主梁鋼板上單孔的單鉆頭37。

本實(shí)施例中，所述導(dǎo)柱33為四根，所述導(dǎo)柱33背離立板32側(cè)設(shè)置擋板35，所述活動(dòng)平臺(tái)34通過直線軸承接于導(dǎo)柱33。

本實(shí)施例中，所述擋板35中部設(shè)置橢圓形孔。

本實(shí)施例中，所述八個(gè)鉆孔裝置的設(shè)置方向?yàn)閮蓛上喾础?/p>

本案設(shè)計(jì)利用動(dòng)力頭來完成每塊板的右邊一個(gè)(單孔)￠6.5的鉆孔和左邊兩個(gè)(雙孔)￠6.7的鉆孔，由于兩孔距離較近尤其是距離管子太近，最小的動(dòng)力頭也難以裝進(jìn)去，還要保證動(dòng)力頭不能占據(jù)圓管位置，不能影響工件裝進(jìn)吊出，故設(shè)計(jì)制造了一套一進(jìn)(輸入)兩出(輸出)的齒輪箱多頭鉆系統(tǒng)，來完成兩個(gè)￠6.7孔加工。多頭鉆不算創(chuàng)新，創(chuàng)新之處在于設(shè)計(jì)的8套集成鉆孔單元，每套鉆孔單元可以全自動(dòng)獨(dú)立或同時(shí)完成鉆孔工作。

每套鉆孔單元(鉆孔裝置)是由多頭鉆齒輪箱系統(tǒng)(包括電機(jī))安裝到一個(gè)有四個(gè)直線軸承及導(dǎo)柱組成的，由氣缸帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上，而這個(gè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)由電磁閥控制的氣缸進(jìn)行有序拖動(dòng)，電磁閥由PLC可以進(jìn)行編程控制，這樣就實(shí)現(xiàn)了鉆頭的快速前進(jìn)→慢速鉆孔→快速返回等一系列動(dòng)作；還有一個(gè)氣缸(夾緊氣缸)作為夾緊工件夾具的動(dòng)力，配合鉆孔時(shí)夾緊工件并靠牢定位面，鉆孔后松開工件。每個(gè)氣缸都有一個(gè)電磁閥來控制，16個(gè)電磁閥去控制16個(gè)氣缸，由一個(gè)PLC去控制16個(gè)電磁閥，就可以實(shí)現(xiàn)在8個(gè)板上同時(shí)完成24個(gè)鉆孔加工。

每個(gè)鉆孔單元(包括3個(gè)鉆頭)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)同時(shí)鉆孔，也具備調(diào)試工裝狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)自動(dòng)單獨(dú)鉆孔。

每個(gè)鉆孔單元在完成鉆孔后可以分別單獨(dú)自動(dòng)回位停機(jī)，而不影響其他鉆頭的繼續(xù)工作。

8個(gè)鉆孔單元的的鉆頭工作方向是兩兩相反的，具體方式可參考現(xiàn)有技術(shù)，這樣布置的目的是8臺(tái)同時(shí)鉆孔時(shí)有效地避免工件的共振對(duì)鉆孔精度的影響。

實(shí)施例二：一種光熱太陽能主梁鉆孔方法，包括焊接工序、熱鍍鋅工序及鉆孔工序，所述鉆孔工序采用實(shí)施例一中的系統(tǒng)。

針對(duì)原加工方法中，鉆孔工序放在主梁焊接工序之前，后面的焊接和熱鍍鋅工序產(chǎn)生的熱變形應(yīng)力釋放，會(huì)造成鉆孔位置度嚴(yán)重超差的致命缺點(diǎn)，新的思路和加工方法是：把鉆孔工序移到焊接和熱鍍鋅工序之后，在熱變形應(yīng)力釋放之后再來鉆孔，讓鉆孔工裝(鉆套和卡具)來保證鉆孔的位置度控制在技術(shù)要求范圍內(nèi)。制造集成鉆孔設(shè)備來一次性完成24個(gè)孔的加工，從效率上和精度上比原來加工方法可以有大幅的提升，創(chuàng)新的加工方法使產(chǎn)品質(zhì)量有質(zhì)的飛躍，鉆孔后一次校驗(yàn)質(zhì)量合格率由原來的40％提升到98％，效率也提升了2倍，使生產(chǎn)工人減少了2/3，做到了機(jī)器換人。另外氣動(dòng)卡具的大范圍使用也有效減少了液壓或電動(dòng)卡具可能給操作工帶來的傷害。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。