一种连杆焊接系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动化作业的连杆焊接系统，该系统包括轨道网、子母运输车和多个用于自动焊接连杆的连杆焊接机，其中：多个所述连杆焊接机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述轨道车运行在所述轨道网上，用于将待焊接的连杆运送至闲置的所述连杆焊接机处，以及用于将连杆焊接机焊接完成的连杆运出。本发明实现了连杆焊接的自动化、批量化作业。
【专利说明】一种连杆焊接系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及连杆的焊接工艺，尤其涉及一种自动化作业的连杆焊接系统。
【背景技术】
[0002]连杆是煤机设备液压支架中的受力部件，如图1、2所示，连杆10主要包括上盖板
11、下盖板12、主筋板13和内筋板14等构件，各构件先点焊固定，然后通过焊接工艺焊成一整体结构。由于连杆规格多样，各构件的板厚从20毫米至60毫米不等，致使连杆结构的重量差别较大，最大可达2吨以上，进而加大了焊接工艺中连杆的翻转等动作的难度。目前的连杆焊接主要采用人工完成，借助起重机或变位机翻转工件的方式，由人工持焊枪进行焊接作业，单件焊接时间平均在4-6小时/人，劳动强度大、质量控制和人员管理的困难日益凸显，且人力介入多，难以实现自动化作业。
[0003]藉此，本发明提供了一种能够极大程度解放人力的自动化焊接系统。
【发明内容】
[0004]本发明提供的连杆焊接系统，解决了现有的连杆焊接工艺无法实现自动化作业的问题。
[0005]本发明提供了一种连杆焊接系统，该系统包括轨道网、子母运输车和多个用于自动焊接连杆的连杆焊接机，其中:多个所述连杆焊接机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述轨道车运行在所述轨道网上，用于将待焊接的连杆运送至闲置的所述连杆焊接机处，以及用于将连杆焊接机焊接完成的连杆运出。
[0006]优选的，所述轨道网包括主轨道和多个支轨道，所述支轨道高于所述主轨道，且所述支轨道与所述主轨道相垂直，各所述支轨道上分别对应设置有相应的所述连杆焊接机；所述子母运输车包括运行在所述主轨道上的母车和位于所述母车上方的子车，当所述母车运行至对应支轨道处时，所述子车能够脱离所述母车并运行于所述支轨道上到达所述连杆焊接机处。
[0007]优选的，所述连杆焊接机包括相对排布的两变位机、安装在各所述变位机上的机械焊接臂以及位于两所述变位机之间的工装组件，所述工装组件用于夹持连杆。
[0008]优选的，所述工装组件包括一组一级工装和两组二级工装，所述一级工装用于预先将两连杆插装为一体以供所述子车运送，两组所述二级工装分别安装在相对排布的两所述变位机上，用于夹紧预先夹持有连杆的所述一级工装。
[0009]优选的，所述一级工装包括用于与所述子车定位的定位板，所述定位板的两侧分别设置有两组用于插装连杆的丝杠，两侧的所述丝杠相对称设置，在所述丝杠上分别螺接有用于固定连杆的螺母；各组所述二级工装分别包括用于连接所述变位机的板架和安装在所述板架上的两上开口半圆托，所述上开口半圆托与所述丝杠的端部相适配；所述子车的高度可调整，配合子车的高度变化可实现将所述一级工装的所述丝杠落入所述上开口半圆托内以及实现将一级工装举高使所述丝杠脱离所述上开口半圆托。[0010]优选的，所述定位板上具有多个定位孔，所述子车上具有与所述定位孔相适配的定位柱。
[0011]优选的，两所述上开口半圆托的间距可调整。
[0012]优选的，两所述上开口半圆托分别安装在相应的滑块上，所述滑块可滑动的安装在所述板架上。
[0013]优选的，各所述上开口半圆托上方分别对应设置有一下开口半圆托，所述下开口半圆托为收缩式结构，当其伸出时可与所述上开口半圆托组成一圆孔，所述圆孔用于固定所述丝杠的端部。
[0014]优选的，两所述变位机分别可滑动的架设在相应的变位机轨道上，所述变位机轨道的端部具有限位机构。
[0015]综上所述，本发明提供的连杆焊接系统，利用特定结构的轨道网将多个连杆焊接机连接成同时作业的生产线，且通过具有特定结构的子母运输车实现连杆的自动输入和运出，进而实现了该生产线的自动化生产以及多个连杆焊接同步作业，提高了焊接效率和质量，填补了自动化焊接生产线的空白。进一步的，本发明设置了具有特殊结构的工装组件，通过该工装组件能够实现对连杆的快速、精准的夹装固定，提高了装卸连杆的效率和夹装的精度，进而提闻了焊接的准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是连杆主视示意图(A向剖视)；
[0017]图2是连杆俯视示意图；
[0018]图3是本发明连杆焊接系统的结构示意图；
[0019]图4是本发明连杆焊接系统的左视示意图；
[0020]图5是本发明的连杆焊接机结构示意图；
[0021]图6是本发明的一级工装结构示意图；
[0022]图7是本发明的二级工装结构示意图；
[0023]图8是本发明的二级工装的另一结构示意图；
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0025]参见图3，为本发明实施例提供的连杆焊接系统，该系统包括轨道网100、子母运输车200和多个连杆焊接机300，其中:多个所述连杆焊接机300分别通过所述轨道网100相连接，也就是说，过个所述连杆焊接机300分别位于所述轨道网100的不同位置处；所述子母运输车200运行在所述轨道网100上，用于将待焊接的连杆运送至闲置的所述连杆焊接机300处，以及用于将连杆焊接机300焊接完成的连杆运出。图3所示焊接机设置为2个，也可以依据生产需求设置为3个或者多于3个。所述轨道网100包括主轨道110和多个支轨道120，所述支轨道120高于所述主轨道110 (参见图4)，且所述支轨道120与所述主轨道110相垂直，各支轨道120上分别对应设置有一个连杆焊接机300，用于实现多个连杆焊接机300能够同时作业，提高焊接效率；待焊接连杆的输送以及焊接完的连杆的运出通过运行在轨道网100上的子母运输车200自动完成。
[0026]参见图4，所述子母运输车200包括运行于主轨道110上的母车210和位于所述母车210上方的子车220，所述子车220用于装载连杆，且子车220的车轮高度与支轨道120相适配，当所述母车210运行至相应支轨道120处时，所述装载有连杆的子车220能够脱离母车210并运行于所述支轨道120上，用于输送连杆至所述连杆焊接机300处，以及当某连杆焊接机300完成一次焊接作业后，母车210运送空载的子车220至该连杆焊接机300相对应的支轨道120处，空载的子车220脱离母车210由该支轨道120运行至该连杆焊接机300处装载焊接完的连杆(如图中箭头所示方向)，然后回到母车210上沿主轨道110送至相应的下料区域，据此，通过子母运输车200与高低错落式的轨道网100，能够实现连杆输送和运出的自动化作业，配合连杆焊接机300的自动焊接，实现了连杆焊接的流水线式自动化作业。
[0027]在连杆输送和运出自动化作业的基础上，为进一步实现焊接作业的自动化，所述的连杆焊接机300优选设置为如图5所示，该连杆焊接机300包括两变位机310、安装在所述变位机310上的机械焊接臂320以及位于两所述变位机310之间的工装组件330。机械焊接臂320采用现有的安装有焊枪的自动机械手臂，此为现有技术不再赘述。两变位机310相对排布于相应的支轨道120两侧，当子车220沿支轨道120将连杆送至两变位机310之间后，由工装组件330自动将连杆夹持固定住，然后通过变位机310上方的机械焊接臂320进行焊接，同时在变位机310作用下调整连杆的角度，实现对连杆的多方位焊接。较之现有的人工吊装和手动夹持的做法，本发明充分提高了效率和定位精度。
[0028]所述的工装组件330优选设置为:包括一组一级工装340和两组二级工装350。
[0029]如图5、6所示，所述一级工装340用于预先将两连杆插装为一体，以实现对两个连杆同时运输和焊接，进一步提高了焊接效率。优选的，该一级工装340包括用于与所述子车220定位的定位板341，为提高定位准确度，在定位板341的板面上设置有多个定位孔342，相对应的，在子车220上设置有与定位孔342相适配的多个定位柱，所述定位板341的两侧分别设置有两组丝杠343，两侧的所述丝杠343相对称设置，在所述丝杠343上分别螺接有螺母344。
[0030]如图5、7所示，图7中仅显示有二级工装的一组,具体应用时,所述二级工装为两组成对排布使用。各组所述二级工装350分别包括用于连接所述变位机310的板架351和安装在所述板架351上的两上开口半圆托352，所述上开口半圆托352与所述丝杠343的端部相适配，用于承托所述一级工装340，为便于实现将所述一级工装340的所述丝杠343端部落入所述上开口半圆托352内，以及便于实现将一级工装340举高使所述丝杠343脱离所述上开口半圆托352。所述丝杠343端部可设置为光杆结构，与同为光孔的上开口半圆托352相适配。参见图4，所述子车220设置为高度可调整，例如可以在子车220的顶部托板221和子车220底座架之间设一液压机构，用于调整顶部托板221的高度；两所述上开口半圆托352的间距设置为可调整，以适用于不同型号的一级工装340和连杆，例如可以设置为，在所述二级工装350上设置有两条平行的滑轨353，在滑轨353上可滑动的安装有滑块354，所述上开口半圆托352分别安装在相应的滑块354上，在滑块354的移动驱使下来调整两上开口半圆托352的间距。
[0031]参见图3-图7，所述的工装组件330具体作业时:首先在定位板341两侧的丝杠343上分别插装一连杆10，因丝杠343对称排布可确保两侧的连杆位置对应，提高了连杆在变位机310上的对准效果，然后在丝杠343上螺接相应的螺母344将连杆紧固在一级工装340上；利用叉车等将预先插装有两个连杆的一级工装340放置到子车220上，通过定位孔342与定位柱可实现快速定位,进而提高一级工装340与二级工装350的快速定位和精准定位；母车210承载着子车220沿主轨道110前行至空置的连杆焊接机300处，当子车220对齐相应的支轨道120后脱离母车210运行至二级工装350处，使一级工装340的丝杠343端部位于二级工装350的上开口半圆托352上方，然后子车220高度下降，即子车220的顶部托板221高度下降，使一级工装340的丝杠343端部(即丝杠343伸出螺母344的部分)下落并卡合在上开口半圆托352内，即完成了连杆的自动化装配，此时子车220沿支轨道120返回母车210上并回复原始高度，进行其他的连杆焊接机300的连杆装配或者卸除；当焊接完成后卸除连杆时，如上所述，子车220以低于半圆托的状态驶入一级工装340下方，向上升高并定位于定位板341，然后继续升高将一级工装340举高至脱离上开口半圆托352，然后子车220携带一级工装340和连杆返回至母车210上，沿着主轨道110送至相应的下料区域。
[0032]在上述的工装组件330作业过程中，当一级工装340卡合在上开口半圆托352内后，需要对一级工装340进行夹紧固定，以实现在连杆不脱离变位机310的基础上进行翻转用于配合机械焊接臂320的作业，所述的夹紧固定方式优选采用如下三种方式:其一，将相对排布的两变位机310设置为间距可调整，即，两所述变位机310分别可滑动的架设在相应的变位机310轨道上，变位机310相对移动使间距减小，提供沿丝杠343轴向的夹紧力实现一级工装340的固定。所述变位机310轨道的端部具有限位机构，防止变位机310脱离轨道。其二，参见图8，在各所述上开口半圆托352上方分别对应设置有一下开口半圆托355，所述下开口半圆托355为收缩式结构，当其伸出时可与所述上开口半圆托352组成一圆孔，所述圆孔用于固定所述丝杠343的端部，当其缩回时可卸除所述一级工装340。其三，结合变位机310和下开口半圆托同时对一级工装340进行固定，即将第一种和第二种夹紧固定方式相结合。
[0033]上述的子母运输车、下开口半圆托、变位机以及机械焊机手臂等构件的动作可由人工操作控制面板驱使相应的电机或者液压机来实现，而为提高该系统的智能化水平，还设置一主控机，该主控机控制连接子母运输车和各所述连杆焊接机等设备，用于预先设定和控制子母运输车、下开口半圆托、变位机以及机械焊机手臂等构件的动作范围和动作周期，主控机为现有技术不再赘述。
[0034]如图3和图4所示，本系统在作业时:首先由主控机检测出闲置的连杆焊接机300，然后操控子母运输车200运行至主轨道110对应的装货区，利用叉车等将预装有两个连杆的一级工装340放置在子车220上，由子母运输车200运送至闲置的连杆焊接机300对应的支轨道120处，子车220自动脱离母车210沿支轨道120行走至连杆焊接机300处，通过子车220的上下动作将连杆和一级工装340卡合在二级工装350上，并由二级工装350和\或变位机310将一级工装340夹紧固定，在变位机310和机械焊机手臂的配合作用下进行焊接作业；子车220返回母车210，并将子车220送至完成焊接作业的连杆焊接机300处，通过子车220的上下动作取下一级工装340，并携带一级工装340连同一级工装340上的两个连杆返回至母车210上，由母车210驱使其沿主轨道110运行并将连杆送至下料区域；在主控机的精确控制下不断重复上述作业，即实现了连杆焊接的自动化、批量化作业，极大程度的解放了人力，提高了焊接的效率和质量。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种连杆焊接系统，其特征在于，该系统包括轨道网、子母运输车和多个用于自动焊接连杆的连杆焊接机，其中:多个所述连杆焊接机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述轨道车运行在所述轨道网上，用于将待焊接的连杆运送至闲置的所述连杆焊接机处，以及用于将连杆焊接机焊接完成的连杆运出。
2.根据权利要求1所述的连杆焊接系统，其特征在于，所述轨道网包括主轨道和多个支轨道，所述支轨道高于所述主轨道，且所述支轨道与所述主轨道相垂直，各所述支轨道上分别对应设置有相应的所述连杆焊接机；所述子母运输车包括运行在所述主轨道上的母车和位于所述母车上方的子车，当所述母车运行至对应支轨道处时，所述子车能够脱离所述母车并运行于所述支轨道上到达所述连杆焊接机处。
3.根据权利要求1或2所述的连杆焊接系统，其特征在于，所述连杆焊接机包括相对排布的两变位机、安装在各所述变位机上的机械焊接臂以及位于两所述变位机之间的工装组件，所述工装组件用于夹持连杆。
4.根据权利要求3所述的连杆焊接系统，其特征在于，所述工装组件包括一组一级工装和两组二级工装，所述一级工装用于预先将两连杆插装为一体以供所述子车运送，两组所述二级工装分别安装在相对排布的两所述变位机上，用于夹紧预先夹持有连杆的所述一级工装。
5.根据权利要求4所述的连杆焊接系统，其特征在于，所述一级工装包括用于与所述子车定位的定位板，所述定位板的两侧分别设置有两组用于插装连杆的丝杠，两侧的所述丝杠相对称设置，在所述丝杠上分别螺接有用于固定连杆的螺母；各组所述二级工装分别包括用于连接所述变位机的板架和安装在所述板架上的两上开口半圆托，所述上开口半圆托与所述丝杠的端部相适配；所述子车的高度可调整，配合子车的高度变化可实现将所述一级工装的所述丝杠落入所述上开口半圆托内以及实现将一级工装举高使所述丝杠脱离所述上开口半圆托。
6.根据权利要求5所述的连杆焊接系统，其特征在于，所述定位板上具有多个定位孔，所述子车上具有与所述定位孔相适配的定位柱。
7.根据权利要求6所述的连杆焊接系统，其特征在于，两所述上开口半圆托的间距可调整。
8.根据权利要求7所述的连杆焊接系统，其特征在于，两所述上开口半圆托分别安装在相应的滑块上，所述滑块可滑动的安装在所述板架上。
9.根据权利要求8所述的连杆焊接系统，其特征在于，各所述上开口半圆托上方分别对应设置有一下开口半圆托，所述下开口半圆托为收缩式结构，当其伸出时可与所述上开口半圆托组成一圆孔，所述圆孔用于固定所述丝杠的端部。
10.根据权利要求9所述的连杆焊接系统，其特征在于，两所述变位机分别可滑动的架设在相应的变位机轨道上，所述变位机轨道的端部具有限位机构。
【文档编号】B23K37/04GK103481003SQ201310425359
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】肖宁, 徐学文 申请人:肖宁