罐体套合装置的制作方法

本发明涉及罐体制作工装，特别涉及一种罐体套合装置。

背景技术：

目前的罐体一般主要由内容器和套合于内容器外的外壳构成，在罐体制作时，需将外壳的筒体（简称外筒）套合于内容器上。现有技术中外筒套合于内容器上的套合作业时，采用行车吊运将内容器的一端封头塞入外筒内部，在外筒内预先设有供套合用的临时轨道和适配的滑动小车，临时轨道放置于外筒内部，内容器的封头一端固定于滑动小车上。当行车慢慢将内容器送入外筒内部时，滑动小车起到移动、支撑内容器的作用，直到内容器被套至指定位置。

该套合过程中，对行车的依赖程度高，并且套合过程内容器与外筒的同心度控制比较困难。另外部分罐体的内容器在套合前会在内容器外表面包扎有保温棉，这类罐体的内容器与外筒的夹层间距比较小，可能会出现无法在外筒内安放轨道的问题，影响套合质量。

另外，部分类型的罐体内容器在套合前需进行包扎，现有技术中一般采用两端定位旋转工装进行操作，将工装旋转定位销分别插入内容器封头两端焊接的工艺钢套内，采用行车吊运的方式将内容器放置到位，并进行包扎作业。包扎中通过旋转工装所带的电机旋转功能，实现电动旋转包扎。该包扎作业同样需依赖行车吊运。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种罐体套合装置，解决现有技术中罐体的内容器与外筒套合时依赖行车吊运以及套合时同心度难以控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种罐体套合装置，用于将罐体的外筒套合于罐体的内容器上；所述罐体套合装置包括支撑设备、悬臂设备和输送设备；支撑设备包括行走台车、间隔设置于行走台车上的两龙门架，以及可升降地设置于龙门架上用于支撑内容器端部的支撑机构；所述支撑设备通过所述行走台车而能够移动至套合工位；悬臂设备包括支座、安装于支座上并伸出支座的承托臂和可移动地设置于承托臂末端用于承托内容器端部的承托头；所述承托臂具有可容纳外筒套于其上的长度；所述承托头面向套合工位，而可在内容器位于套合工位时对内容器一端部进行支撑；输送设备能够支撑并输送外筒，将外筒从承托臂处输送至套合工位而套合于内容器上。

优选地，所述承托头通过位置调节机构与所述承托臂相连，而能够相对于所述承托臂升降和沿垂直于承托臂长度方向平移。

优选地，所述位置调节机构包括托板、升降驱动件和平移驱动件；所述托板的两端分别设有竖直的升降导向部和水平的平移导向部；所述托板通过所述升降导向部可移动地设置于所述承托臂上，并由所述升降驱动件驱动升降；所述承托头可移动地设置于所述托板的平移导向部上，并由所述平移驱动件驱动平移。

优选地，所述支座包括安装板和用于驱动安装板升降的安装板升降机构；所述承托臂安装于所述安装板上。

优选地，所述安装板上还设有配重，所述配重位于所述承托臂远离套合工位的一端。

优选地，所述安装板升降机构为剪刀撑机构。

优选地，所述悬臂设备还包括锁定销；所述支座还包括锁定件，所述锁定件安装于所述安装板下方；锁定件上沿高度方向设有间隔的多个锁定孔，以与所述锁定销配合而将安装板在不同高度位置锁定。

优选地，所述行走台车的行走轨迹和所述输送设备的移动轨迹均与所述承托臂的长度方向平行。

优选地，所述行走台车包括两平行间隔的车架以及设置于车架底部的行走轮；两所述龙门架沿所述车架长度方向间隔设置在车架上；所述支撑设备和所述输送设备均位于套合工位上时，所述输送设备位于两车架之间。

优选地，至少一所述龙门架在所述行走台车上的位置可调，而使两龙门架之间的距离可调。

优选地，所述龙门架上设有升降轨道和升降驱动机构；所述支撑机构可滑动地设置于所述升降轨道上，并由所述升降驱动机构驱动升降。

优选地，所述支撑设备还包括一旋转机构，所述旋转机构对应其中一端的所述支撑机构设置，用于驱动所述内容器转动；在所述支撑设备位于套合工位时，该旋转机构对应的支撑机构远离所述悬臂设备。

优选地，所述升降驱动机构包括升降电机，所述升降电机通过链条传动机构带动所述支撑机构升降。

优选地，所述输送设备包括至少两行走滚轮架，各行走滚轮架间隔设置；行走滚轮架支撑所述外筒，并沿平行于所述承托臂长度方向行走而将所述外筒输送至套合工位。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：本发明的罐体套合装置中，利用支撑设备可支撑内容器并输送至套合工位，利用输送设备可支撑并输送外筒，悬臂设备在内容器位于套合工位时，可替代支撑设备的一端支撑机构对内容器进行支撑，从而便于输送设备将外筒输送至套合工位完成套合。利用该罐体套合装置，可避免行车吊运；同时，可通过对支撑机构和承托头的调节，可以调节内容器的位置，从而将内容器与外筒调整至同心，使套合作业能够顺利进行，并且可以保证套合质量。

附图说明

图1是本发明罐体套合装置优选实施例的原理结构示意图。

图2是本发明罐体套合装置优选实施例中支撑设备的端部结构示意图。

图3是本发明罐体套合装置优选实施例中悬臂设备支撑内容器端部的结构示意图。

图4是本发明罐体套合装置优选实施例中悬臂设备作业状态的结构示意图。

图5是本发明罐体套合装置优选实施例中悬臂设备收容状态的结构示意图。

图6是本发明罐体套合装置优选实施例中悬臂设备被锁定在高位的状态示意图。

图7是本发明罐体套合装置优选实施例中悬臂设备被锁定在低位的状态示意图。

附图标记说明如下：1、支撑设备；11、行走台车；111、车架；112、行走轮；12、第一龙门架；121、立柱；122、横梁；124、升降轨道；13、第二龙门架；14、第一支撑机构；15、第二支撑机构；16、升降驱动机构；17、旋转机构；2、悬臂设备；21、支座；211、安装板；212、安装板升降机构；213、配重；214、锁定件；215、锁定孔；22、承托臂；23、承托头；24、位置调节机构；241、托板；242、升降驱动件；243、平移驱动件；25、锁定销；3、输送设备；31、行走滚轮架；10、内容器；20、外筒；40、轨道；50、轨道；60、容置槽。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种罐体套合装置，用于将罐体的外筒套合于罐体的内容器上。

参阅图1，该罐体套合装置主要包括支撑设备1、悬臂设备2和输送设备3。

支撑设备1用于支撑内容器10的两端并将内容器10输送至套合工位，输送设备3用于支撑并输送外筒20。在内容器10位于套合工位时，悬臂设备2可从外筒20内穿过并替代支撑设备1的一端对内容器10进行支撑，与支撑设备1的另一端相配合而支撑内容器10的两端，从而便于输送设备3将外筒20输送至套合工位完成套合。

其中，所谓的“套合工位”是指车间内完成套合作业的位置，在该罐体套合装置安装于车间内后，套合工位即可确定。图1中，支撑设备1所在的位置即为套合工位。

在一实施例中，支撑设备1主要包括行走台车11、间隔设置于行走台车11上的第一龙门架12和第二龙门架13、可升降地设置于第一龙门架12上的第一支撑机构14、可升降地设置于第二龙门架13上的第二支撑机构15。

如图1和图2所示，行走台车11具有两平行间隔的车架111，车架111底部设置有行走轮112，从而可沿车间内预设的轨道40行走，使支撑设备1能带动内容器10移动至套合工位。

第一龙门架12和第二龙门架13均主要由两立柱121和连接两立柱121上端的横梁122构成，两立柱121各安装于行走台车11的一车架111上，横梁122与车架111垂直。两龙门架12、13分列于车架111长度方向的两端。

较优地，第一龙门架12固定安装于车架111上，第二龙门架13在车架111上的位置可调，从而使两龙门架12、13之间的距离可调，适配于不同长度的内容器10。在其他实施例中，还可以使第一龙门架12也能在车架111上调节位置。

参阅图2，第一龙门架12上的两立柱121上设有升降轨道124，第一龙门架12上还设置有升降驱动机构16。第一支撑机构14位于两立柱121之间，第一支撑机构14的两侧可滑动地设置于升降轨道124上，并由升降驱动机构16驱动升降。本实施例中，升降驱动机构16包括升降电机，该升降电机通过链条传动机构带动第一支撑机构14升降。

第二支撑机构15与第二龙门架13的配合关系可参照第一支撑机构14与第一龙门架12的配合关系，此处不再重复。

第一支撑机构14处还设有一旋转机构17，以驱动内容器10转动。旋转机构17可包括旋转电机，并通过齿轮、回转支撑等进行运动传递，从而驱动内容器10转动。

第二支撑机构15处不设置旋转机构，仅支撑内容器10并能允许内容器10转动。

通过该旋转机构17，可使支撑设备1带动内容器10旋转，可利用该支撑设备1进行内容器10的包扎作业。待内容器10完成包扎作业后，支撑设备1再带动内容器10到达套合工位，其中，在套合工位上，支撑设备1的第二龙门架13相对更靠近悬臂设备2。

参阅图1和图3，悬臂设备2包括支座21、安装于支座21上并伸出支座21的承托臂22和可移动地设置于承托臂22末端用于承托内容器10端部的承托头23。

承托臂22往套合工位方向延伸，其具有可容纳外筒20套合于其上的长度；承托臂22为刚性结构。

承托头23面向套合工位，而可在内容器10位于套合工位时替代支撑设备1上的第二支撑机构15对内容器10端部进行支撑。

参阅图3，承托头23通过位置调节机构24与承托臂22相连，而能够相对于承托臂22升降和沿垂直于承托臂22长度方向平移，从而微调位置，使内容器10与外筒20保持同心。

位置调节机构24包括托板241、升降驱动件242和平移驱动件243；托板241两端分别设有竖直的升降导向部和水平的平移导向部。托板241通过升降导向部可移动地设置于承托臂22上，并由升降驱动件242驱动升降。承托头23可移动地设置于托板241的平移导向部上，并由平移驱动件243驱动平移。

平移导向部和升降导向部可为轨道或滑块，承托头23和承托臂22上设置适配的配合结构而实现相对滑移。升降驱动件242和平移驱动件243可为直线电机或旋转电机配合丝杆等结构，具体可根据实际情况进行配置。

参阅图4，支座21包括安装板211和用于驱动安装板211升降的安装板升降机构212；承托臂22安装于安装板211上。安装板211上较优地设有配重213，配重213位于承托臂22远离套合工位的一端。

根据安装板升降机构212可调节承托臂22的高度。本实施例中，安装板升降机构212为剪刀撑机构，并通过油缸驱动升降。

进一步地，该悬臂设备2还设有锁定销25，锁定销25对应于支座21安装，可通过油缸驱动。对应于该锁定销25，支座21还包括锁定件214，锁定件214安装于安装板211下方，锁定件214上沿高度方向设有间隔的多个锁定孔215，以与锁定销25配合而将安装板211锁定于不同高度位置，保证悬臂设备2的平衡稳定性。

参阅图6和图7，锁定件214上示意性地设置有位于不同高度的两个锁定孔215。图6中，锁定销25插入较低位置的锁定孔215中，此时，安装板211及承托臂22被锁定在较高的高度位置。图7中，锁定销25插入较高位置的锁定孔215中，此时，相对于图6位置，安装板211及承托臂22被锁定在较低的高度位置，图7中省略了承托臂22的示意。

参阅图4和图5，对应该悬臂设备2，可在车间地面上设置阶梯状的容置槽60，安装板升降机构212的底部安装于容置槽60的低阶槽内。在套合作业时，安装板升降机构212将安装板211及承托臂22撑起，如图4所示，此时，承托臂22与车间地面之间具有高度差，从而可使外筒20能套入承托臂22，承托臂22与外筒20该状态下的配合结构还可参阅图6，外筒20套在承托臂22上但与承托臂22之间不接触。在非作业工况下，作为安装板升降机构212的剪刀撑机构折叠，使安装板211及承托臂22降下，承托臂22和承托头23将收容于车间地面的容置槽60的高阶槽内。

如图1和图2所示，输送设备3包括至少两行走滚轮架31，行走滚轮架31沿外筒20长度方向间隔设置，对外筒20进行支撑，并可采用电机驱动而沿车间内预定的轨道50行走，将外筒20输送至套合工位。

输送设备3的轨道50位于支撑设备1的行走台车11的轨道40之间，行走滚轮架31输送外筒20从支撑设备1的第二龙门架13往第一龙门架12方向移动，从而将外筒20套合于内容器10上。

本实施例中，输送设备3的移动轨迹（即轨道40）和支撑设备1的移动轨迹（即轨道50）均与悬臂设备2承托臂22的长度方向平行，在作业过程中，输送设备3和支撑设备1直接沿直线轨迹行走即可，也可便于外筒20与内容器10同心度的控制。

其中，输送设备3在支撑外筒20之前，还可先将其用来支撑内容器10，以便支撑设备1对内容器10进行支撑。具体地，可调节输送设备3与支撑设备1的相对位置，使输送设备3位于支撑设备1的两车架111之间，再调节第一支撑机构14和第二支撑机构15的位置从而对内容器10两端进行支撑。

该罐体套合装置的大致工作过程如下。

1、内容器10两端封头的中心位置按照现有技术焊接工艺钢套，以便于与罐体套合装置的支撑设备1配合。

2、在套合前，支撑设备1支撑内容器10在外包房进行包扎作业。第一支撑机构14和第二支撑机构15分别对内容器10两端的工艺钢套进行支撑，具体可采用工艺轴或定位销等固定。利用旋转机构17驱动内容器10转动而进行包扎。

3、使悬臂设备2的承托臂22升起，通过输送设备3支撑外筒20并套入承托臂22上，承托头23位于外筒20之外。该过程在支撑设备1行走至套合工位之前完成即可。

4、内容器10完成包扎作业后，支撑设备1利用行走台车11行走至套合工位，支撑设备1的第二龙门架13与悬臂设备2的承托头23相对。

5、调节承托头23的位置使承托头23托住内容器10端部的工艺钢套，解除第二支撑机构15对内容器10该端的支撑，将第二支撑机构15沿第二龙门架13上升至高于外筒20。此时，内容器10的两端分别由第一支撑机构14和承托头23支撑。

6、必要情况下，调节承托头23的高度和/或水平位置，此外还可同时调节第一支撑机构14的高度，使内容器10与外筒20同心。

7、输送设备3行走，带动外筒20往内容器10上移动进行套合，直至达到工艺要求的位置。

利用本发明的该罐体套合装置，可避免行车吊运，尤其利于大型罐体的套合作业，减小吊运风险；同时，可通过对支撑机构和承托头的调节，可以调节内容器的位置，从而将内容器与外筒调整至同心，使套合作业能够顺利进行，并且可以保证套合质量。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。