一种片式标准节机器人焊接生产线的制作方法

一种片式标准节机器人焊接生产线
【技术领域】
1.本实用新型涉及标准节自动焊接技术领域，具体地涉及一种片式标准节机器人焊接生产线。


背景技术：

2.施工升降机，是由轿厢、驱动机构、标准节、附墙、底盘、围栏、电气系统等几部分组成，是建筑中经常使用的载人载货施工机械。其中标准节是施工升降机的重要组成部分，它的需用量大，精度要求高，加工质量直接影响到整机质量和工作可靠性。参阅图1，整体的标准节10主要是由主管101、主折板102、斜腹杆103和副折板104这些原料相互焊接在一起。斜腹杆可分为第一斜腹杆与第二斜腹杆。参阅图2，为片式标准节成品20的结构示意图。标准节在焊接过程中各原料零件需要夹持工装进行夹持定位，工装装夹的方便程度会对生产效率与产品质量有很大的影响。传统是采用较为简单的工装夹具固定住标准节零件，再由工人手工焊接，其焊接效率低，劳动强度大，焊接质量不稳定。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种片式标准节机器人焊接生产线，将原料自动焊接成片式标准节，再自动焊接成整体的标准节。
4.本实用新型是这样实现的：一种片式标准节机器人焊接生产线，包括：
5.片式标准节工装，有两个，均用于夹持片式标准节原料；
6.悬吊行走机构，与导轨滑动连接；
7.焊接机器人，固设于所述悬吊行走机构，能移动至所述片式标准节工装的位置，将所述片式标准节原料焊接成片式标准节成品；
8.标准节总焊工装，用于夹持两个所述片式标准节成品以及连接处原料；
9.两个所述片式标准节工装与所述标准节总焊工装均位于所述导轨的同一侧，且沿着轴向对齐；
10.所述焊接机器人还能将两个所述片式标准节成品以及所述连接处原料焊接成整体的标准节。
11.进一步地，所述片式标准节工装包括：
12.底座，固设有两个支撑架；
13.翻转台，架设于两个所述支撑架之间；
14.支撑基板，与所述翻转台固定连接；
15.翻转电机，机身固设于一侧的所述支撑架；
16.所述翻转电机的输出轴安装在一侧的所述支撑架的轴承座上，还与所述翻转台的一端固定连接；另一侧的所述支撑架的轴承座安装有转动轴，所述转动轴与所述翻转台的另一端固定连接；
17.所述支撑基板上安装有多个第一主管夹具、主折板夹具与第一斜腹杆夹具，所述
第一主管夹具、主折板夹具与第一斜腹杆夹具用于配合夹持所述片式标准节原料。
18.进一步地，所述第一主管夹具包括：
19.第一基座，开设有通孔，还与所述翻转台固定连接；
20.定位套，与所述第一基座的内侧面固定连接；
21.主管夹持锥头，与所述定位套滑动连接，用于夹持主管的管口；
22.v型支座，与所述翻转台固定连接，用于支撑主管的管身；
23.主管用气缸，固设于所述第一基座的外侧面；
24.所述主管用气缸的活塞杆滑动连接于所述通孔，还与所述主管夹持锥头固定连接。
25.进一步地，所述主折板夹具包括：
26.第二基座，与所述翻转台滑动连接；
27.第一支撑块，与所述翻转台固定连接，用于支撑主折板的板身；
28.定位销，与所述第一支撑块固定连接，用于插入主折板的定位孔；
29.第二支撑块，与所述第二基座固定连接，用于支撑主折板的端部；
30.第一水平式夹钳，固设于所述第二基座，用于夹住主折板的板身；
31.第二水平式夹钳，固设于所述第二基座，用于夹住主折板的端部；
32.所述第二支撑块与所述第二水平式夹钳的数量相同，均至少有两个。
33.进一步地，所述主折板夹具还包括推动气缸，所述推动气缸的缸体与所述第二基座固定连接，所述推动气缸的活塞杆与所述翻转台固定连接。
34.进一步地，所述第一斜腹杆夹具包括：
35.第一定位座，与所述翻转台固定连接，开设有第一定位口，用于支撑第一斜腹杆；
36.第三水平式夹钳，固设于所述翻转台，用于夹住第一斜腹杆；
37.所述第一定位座至少有两个，所述第三水平式夹钳位于两个所述第一定位座之间。
38.进一步地，所述悬吊行走机构包括：
39.行走基座，滑动连接于所述导轨；
40.驱动电机，机身固定连接于所述行走基座，输出轴固设有传动齿轮；所述传动齿轮与所述导轨上的齿条啮合连接；
41.悬吊梁，与所述行走基座固定连接；
42.所述悬吊梁固定连接有两个所述焊接机器人。
43.进一步地，所述标准节总焊工装包括：
44.滚筒，转动连接于机架；
45.端板，固定连接于所述滚筒；
46.翻转座，铰接于所述端板；
47.翻转支撑板，固定连接于所述翻转座；
48.翻转调节气缸，缸体铰接于所述端板，活塞杆与所述翻转座铰接；
49.翻转限位块，固定连接于所述端板；
50.所述端板安装有四个第二主管夹具，所述第二主管夹具用于夹持两个所述片式标准节成品，所述翻转支撑板安装有多个副折板夹具与第二斜腹杆夹具，所述副折板夹具与
第二斜腹杆夹具用于配合夹持所述连接处原料，两个所述端板之间通过连杆固定连接，两个所述翻转支撑板相对设置且均位于两个所述端板之间。
51.进一步地，所述副折板夹具包括：
52.第三基座，与所述翻转支撑板固定连接，用于支撑副折板板身；
53.第一夹持气缸，固设于所述翻转支撑板；
54.第一夹块，与所述第一夹持气缸的活塞杆固定连接，用于夹住副折板的板身。
55.进一步地，所述第二斜腹杆夹具包括：
56.第二定位座，与所述翻转支撑板固定连接，开设有第二定位口，用于支撑第二斜腹杆；
57.第四基座，与所述翻转支撑板固定连接，具有支撑平面，用于支撑第二斜腹杆；
58.第二夹持气缸，固设于所述翻转支撑板；
59.第二夹块，与所述第二夹持气缸的活塞杆固定连接，用于夹住第二斜腹杆。
60.本实用新型的优点在于：1、在两个片式标准节工装上摆放并夹持住片式标准节原料，焊接机器人通过悬吊行走机构先后移动至其中一个片式标准节工装的位置，将其中的标准节原料焊接成片式标准节成品；再将两个片式标准节成品以及两者的连接处原料放置在标准节总焊工装内并夹持住，焊接机器人再移动至标准节总焊工装位置，焊接成整体的标准节。2、根据片式标准节的形状，设定第一主管夹具、主折板夹具与第一斜腹杆夹具在片式标准节工装上的位置，翻转台可以调整翻转角度，配合焊接机器人的焊接，以及便于用户上料下料。3、根据整体的标准节的形状，设定第二主管夹具、副折板夹具与第二斜腹杆夹具在标准节总焊工装上的位置，滚筒可以旋转角度，配合焊接机器人的焊接，翻转支撑板可以调整翻转角度，便于用户上料下料；4、整个工作过程的自动化程度高，生产效率高，稳定性好，安全可靠。
【附图说明】
61.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
62.图1是整体的标准节的结构示意图。
63.图2是片式标准节的结构示意图。
64.图3是本实用新型的片式标准节机器人焊接生产线的结构示意图。
65.图4是本实用新型中片式标准节工装的原料装夹示意立体图。
66.图5是本实用新型中片式标准节工装的原料装夹示意平面图。
67.图6是本实用新型中片式标准节工装的结构示意图。
68.图7是本实用新型中主折板夹具的结构示意图。
69.图8是本实用新型中第二支撑块与主折板的端部的配合示意图。
70.图9是本实用新型中第一斜腹杆夹具的结构示意图。
71.图10是本实用新型中标准节总焊工装的原料装夹示意图。
72.图11是本实用新型中标准节总焊工装的结构示意图。
73.图12是本实用新型中第二主管夹具、翻转座、翻转调节气缸以及翻转限位块在端板上的位置示意图。
74.图13是本实用新型中副折板夹具、第二斜腹杆夹具夹持副折板、第二斜腹杆的示
意图。
75.图14本实用新型中副折板夹具、第二斜腹杆夹具的结构示意图。
76.图15是本实用新型中悬吊行走机构的结构平面示意图。
77.附图标记：片式标准节工装1；底座11；支撑架12；翻转台13；支撑基板131；第一主管夹具14；第一基座141；定位套142；主管夹持锥头143；v型支座144；主管用气缸145；主折板夹具15；第二基座151；第一支撑块152；定位销153；第二支撑块154；第一水平式夹钳155；手柄1551；钳头1552；第二水平式夹钳156；推动气缸157；第一斜腹杆夹具16；第一定位座161；第一定位口1611；第三水平式夹钳162；悬吊行走机构2；行走基座21；驱动电机22；传动齿轮23；悬吊梁24；导轨3；齿条31；焊接机器人4；标准节总焊工装5；滚筒51；机架52；端板53；旋转电机54；从动齿轮55；支撑轮56；翻转座57；翻转支撑板58；翻转调节气缸59；翻转限位块510；第二主管夹具520；副折板夹具530；第三基座5301；第一夹持气缸5302；第一夹块5303；第二斜腹杆夹具540；第二定位座5401；第二定位口5402；第四基座5403；支撑平面5404；第二夹持气缸5405；第二夹块5406；连杆550；整体的标准节10；主管101；主折板102；主折板的端部1021；主折板的定位孔1022；斜腹杆103；副折板104；片式标准节成品20。
【具体实施方式】
78.本实用新型实施例通过提供一种片式标准节机器人焊接生产线，解决了现有技术中人工焊接标准节的技术问题，实现了自动焊接标准节的技术效果。
79.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：在两个片式标准节工装上摆放并夹持住片式标准节原料，焊接机器人通过悬吊行走机构先后移动至其中一个片式标准节工装的位置，将其中的标准节原料焊接成片式标准节成品；再将两个片式标准节成品以及两者的连接处原料放置在标准节总焊工装内并夹持住，焊接机器人再移动至标准节总焊工装位置，焊接成整体的标准节。
80.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
81.参阅图1至图15，本实用新型的片式标准节机器人焊接生产线的优选实施例。
82.本实用新型包括：片式标准节工装1，有两个，均用于夹持片式标准节原料；原料在两个片式标准节工装1中按片式标准节的形状进行摆放后夹紧。片式标准节原料包括主管101、主折板102与第一斜腹杆103。
83.悬吊行走机构2，与导轨3滑动连接；悬吊行走机构2沿着导轨3来回移动，将焊接机器人4移动至片式标准节工装1或标准节总焊工装5的位置。再参阅图15，所述悬吊行走机构2包括：行走基座21，滑动连接于所述导轨3；驱动电机22，机身固定连接于所述行走基座21，输出轴固设有传动齿轮23；所述传动齿轮23与所述导轨3上的齿条31啮合连接；悬吊梁24，与所述行走基座21固定连接；所述悬吊梁24固定连接有两个所述焊接机器人4；提高焊接效率。两个片式标准节工装1与标准节总焊工装5轴向放置于两个焊接机器人4之间。
84.焊接机器人4，固设于所述悬吊行走机构2，能移动至所述片式标准节工装1的位置，将所述片式标准节原料焊接成片式标准节成品20；焊接机器人4可采用松下tm1400g3机器人，tm1400g3是六轴独立多关节工业机器人，采用的新型交流伺服电机具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点，从而使机器人本体紧凑灵活，具有较大的运动空间、更好的
稳定性和较高的重复定位精度，尤其适合于三维曲线焊缝的焊接。焊接机器人4的手臂上的焊枪移动至原料的接合处进行焊接。
85.标准节总焊工装5，用于夹持两个所述片式标准节成品20以及连接处原料；片式标准节成品20与连接处原料按整体的标准节10的形状进行摆入后夹紧。连接处原料包括副折板104与第二斜腹杆103。
86.两个所述片式标准节工装1与所述标准节总焊工装5均位于所述导轨3的同一侧，且沿着轴向对齐；如图3所示，这样便于焊接机器人4能更好地找准位置。所述焊接机器人4还能将两个所述片式标准节成品20以及所述连接处原料焊接成整体的标准节10。
87.再参阅图4至图9，所述片式标准节工装1包括：底座11，固设有两个支撑架12；翻转台13，架设于两个所述支撑架12之间；支撑基板131，与所述翻转台13固定连接；翻转电机(未图示)，机身固设于一侧的所述支撑架12；所述翻转电机的输出轴安装在一侧的所述支撑架12的轴承座(未图示)上，还与所述翻转台13的一端固定连接；另一侧的所述支撑架12的轴承座(未图示)安装有转动轴(未图示)，所述转动轴(未图示)与所述翻转台13的另一端固定连接；通过控制系统控制翻转电机(未图示)，翻转电机的输出轴带动翻转台13作一定角度的翻转。
88.所述支撑基板131上安装有多个第一主管夹具14、主折板夹具15与第一斜腹杆夹具16，所述第一主管夹具14、主折板夹具15与第一斜腹杆夹具16用于配合夹持所述片式标准节原料。根据片式标准节的形状，设定第一主管夹具14、主折板夹具15与第一斜腹杆夹具16在片式标准节工装1上的位置。翻转台13往用户方向作翻转倾斜，用户将所需的原料安装在各个第一主管夹具14、主折板夹具15与第一斜腹杆夹具16上。当焊接过程中，配合焊接机器人4，调整翻转台13的角度。焊接完成后，翻转台13再翻转朝向用户，用户取下片式标准节成品20。
89.所述第一主管夹具14包括：第一基座141，开设有通孔(未图示)，还与所述翻转台13固定连接；定位套142，与所述第一基座141的内侧面固定连接；主管夹持锥头143，与所述定位套142滑动连接，用于夹持主管101的管口；v型支座144，与所述翻转台13固定连接，用于支撑主管101的管身；主管用气缸145，固设于所述第一基座141的外侧面；所述主管用气缸145的活塞杆滑动连接于所述通孔，还与所述主管夹持锥头143固定连接。将标准节的主管101的管身放置在v型支座144上，主管101的管口靠近定位套142，主管夹持锥头143对准主管101的管口，然后主管用气缸145的活塞杆伸出，使主管夹持锥头143顶住主管101的管口。两边的第一主管夹具14夹持住主管101的两端头。当两边主管用气缸145的活塞杆收缩时，即可取下标准节主管101。在片式标准节工装1中，有两个第一主管夹具14。
90.再参阅图7与图8，所述主折板夹具15包括：第二基座151，与所述翻转台13滑动连接；第一支撑块152，与所述翻转台13固定连接，用于支撑主折板102的板身；定位销153，与所述第一支撑块152固定连接，用于插入主折板的定位孔1022；第二支撑块154，与所述第二基座151固定连接，用于支撑主折板的端部1021；第一水平式夹钳155，固设于所述第二基座151，用于夹住主折板的板身；第二水平式夹钳156，固设于所述第二基座151，用于夹住主折板的端部1021；所述第二支撑块154与所述第二水平式夹钳156的数量相同，均至少有两个。工作人员先将主折板102放置在第一支撑块152上，主折板的定位孔1022卡入定位销153，第二支撑块154伸入主折板的端部1021的端口，然后工作人员操作水平式夹钳的手柄1551，就
改变水平式夹钳的钳头1552位置，当手柄1551为水平状态时，水平式夹钳的钳头1552能将主折板102夹住锁紧；当工作人员将手柄1551推开后，水平式夹钳的钳头1552就松开主折板102。
91.所述主折板夹具15还包括推动气缸157，所述推动气缸157的缸体与所述第二基座151固定连接，所述推动气缸157的活塞杆与所述翻转台13固定连接。第二基座151与翻转台13之间通过滑块与轨道配合连接，实现稳定滑动。通过推动气缸157的活塞杆的伸缩，改变第二基座151与第一支撑块152的距离；便于主折板102的安装与拆卸。
92.再参阅图9，所述第一斜腹杆夹具16包括：第一定位座161，与所述翻转台13固定连接，开设有第一定位口1611，用于支撑第一斜腹杆103；第三水平式夹钳162，固设于所述翻转台13，用于夹住第一斜腹杆103；所述第一定位座161至少有两个，所述第三水平式夹钳162位于两个所述第一定位座161之间。工作人员先将第一斜腹杆103放置于两个第一定位口1611中，然后操作第三水平式夹钳162，就改变水平式夹钳的钳头1552位置，用水平式夹钳的钳头1552将第一斜腹杆103夹住锁紧。
93.再参阅图10至图14，所述标准节总焊工装5包括：滚筒51，转动连接于机架52；端板53，固定连接于所述滚筒51；旋转电机54，机身固定连接于所述机架52的一侧；主动齿轮(未图示)，固定连接于所述旋转电机54的输出轴；从动齿轮55，固定连接于所述滚筒51的外筒壁，且位于所述端板53的外侧方向；所述从动齿轮55与所述主动齿轮(未图示)啮合连接；通过控制系统控制旋转电机54的输出轴转动，从而带动滚筒51的旋转。支撑轮56，转动连接于所述机架52；每个所述滚筒51都位于两个所述支撑轮56之间，两个所述支撑轮56抵住一个所述滚筒51；这样使滚筒51的旋转更加稳定。
94.翻转座57，铰接于所述端板53；翻转支撑板58，固定连接于所述翻转座57；翻转调节气缸59，缸体铰接于所述端板53，活塞杆与所述翻转座57铰接；翻转限位块510，固定连接于所述端板53；当翻转调节气缸59的活塞杆收缩后，翻转支撑板58抵住翻转限位块510，为准备焊接状态；当翻转调节气缸59的活塞杆伸出后翻转支撑板58向外翻转，就便于用户上料与下料。
95.所述端板53安装有四个第二主管夹具520，所述第二主管夹具520用于夹持两个所述片式标准节成品20；第二主管夹具520参考第一主管夹具14的说明，第二主管夹具520的主管夹持锥头143顶住片式标准节成品20的主管101的管口。
96.再参阅图13至图14，所述翻转支撑板58安装有多个副折板夹具530与第二斜腹杆夹具540，所述副折板夹具530与第二斜腹杆夹具540用于配合夹持所述连接处原料，根据整体的标准节10的形状，设定副折板夹具530与第二斜腹杆夹具540在翻转支撑板58的位置。两个所述端板53之间通过连杆550固定连接，使两个端板53都能进行旋转；两个所述翻转支撑板58相对设置且均位于两个所述端板53之间。
97.所述副折板夹具530包括：第三基座5301，与所述翻转支撑板58固定连接，用于支撑副折板104板身；第一夹持气缸5302，固设于所述翻转支撑板58；第一夹块5303，与所述第一夹持气缸5302的活塞杆固定连接，用于夹住副折板104的板身。工作人员先将副折板104放置在第三基座5301上，然后第一夹持气缸5302的活塞杆收缩，第一夹块5303将副折板104夹住锁紧。
98.所述第二斜腹杆夹具540包括：第二定位座5401，与所述翻转支撑板58固定连接，
开设有第二定位口5402，用于支撑第二斜腹杆103；第四基座5403，与所述翻转支撑板58固定连接，具有支撑平面5404，用于支撑第二斜腹杆103；第二夹持气缸5405，固设于所述翻转支撑板58；第二夹块5406，与所述第二夹持气缸5405的活塞杆固定连接，用于夹住第二斜腹杆103。工作人员先将第二斜腹杆103放置在第二定位口5402，进而第二斜腹杆103就置于支撑平面5404上，然后第二夹持气缸5405的活塞杆收缩，第二夹块5406将第二斜腹杆103夹住锁紧。
99.本实用新型的片式标准节机器人焊接生产线，控制系统控制两个片式标准节工装1、标准节总焊工装5、悬吊行走机构2以及焊接机器人4的运行。在上料时，通过人工往两个片式标准节工装1安放标准节原料，用第一主管夹具14、主折板夹具15与第一斜腹杆夹具16夹紧标准节原料。通过人工往标准节总焊工装5安装放已焊接好的片式标准节成品20以及连接处原料，用第二主管夹具520、副折板夹具530与第二斜腹杆夹具540夹紧。然后焊接机器人4根据设定焊接流程，依序对两个片式标准节工装1与标准节总焊工装5中的标准节原料进行焊接。焊接完后，通过人工取走两个片式标准节工装1中的片式标准节成品20，取走标准节总焊工装5中的整体的标准节10。
100.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。