自动化焊接生产线的制作方法

1.本实用新型属于焊接装置技术领域，具体涉及一种自动化焊接生产线。


背景技术：

2.在进行生产制造时，有时需要对型钢或板材类零件进行组焊，以提高零件的结构强度。现有技术中在对型钢或板材形成的焊接工件进行组焊时，需要将焊接工件搬运到焊接操作台然后手持焊枪进行焊接。型钢、板材零件的焊缝长度长，操作者长时间焊接劳动强度大，且焊接前后搬运转移工件耗费时间长，增加了产品工序周转时间，生产效率难以提高。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种自动化焊接生产线，旨在解决现有技术中在对型钢、板材零件进行焊接时操作者劳动强度大，且焊接前后搬运转移工件耗费时间长，增加了产品工序周转时间，生产效率难以提高的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种自动化焊接生产线，包括：上料组件，包括上料工作台以及沿工件输送方向设于所述上料工作台的第一输送辊道；焊接组件，包括与所述上料工作台衔接设置的焊接工作台、设于所述焊接工作台且与所述第一输送辊道同方向的第二输送辊道，以及设于所述上料工作台且与所述第二输送辊道平行的移动轨道；焊接单元，沿所述移动轨道移动，用于对工件进行焊接；下料组件，包括与所述焊接工作台衔接设置的下料工作台，以及设于所述下料工作台且与所述第二输送辊道同方向的第三输送辊道；以及推料组件，包括沿工件输送方向排列设置的若干推料件，所述推料件的工作端朝向所述工件，用于将所述工件推出所述下料工作台。
5.在一种可能的实现方式中，所述第二输送辊道设有多个，多个所述第二输送辊道垂直于所述工件输送方向平行排列设置，所述移动轨道、所述焊接单元和所述推料组件的数量和位置均与多个所述第二输送辊道一一对应。
6.在一种可能的实现方式中，所述第一输送辊道包括：多个输送辊轴，沿所述工件输送方向可转动地排列设于所述上料工作台；干导向环组，每个所述导向环组均包括设于对应的所述输送辊轴的两个导向圆环，两个所述导向圆环之间形成工件输送通道。
7.在一种可能的实现方式中，所述焊接组件还包括第一压紧机构，所述第一压紧机构包括：第一支撑架，设于所述焊接工作台；若干第一压料件，设于所述第一支撑台，当所述第一压料件有多个时，多个所述第一压料件沿所述工件输送方向排列设置，所述第一压料件的工作端可垂直于所述焊接工作台升降；以及若干压板，一一对应地连接于所述第一压料件的工作端，且所述压板的端部延伸至所述第二输送辊道的上方。
8.在一种可能的实现方式中，所述焊接组件还包括若干第二压紧机构，每个所述第二压紧机构均包括：第二支撑架，设于所述焊接工作台；以及若干第二压料件，设于所述第二支撑架，当所述第二压料件有多个时，多个所述第二压料件沿所工件输送方向排列设置，
所述第二压料件的工作端沿水平方向且垂直于所述工件输送方向设置。
9.在一种可能的实现方式中，所述焊接工作台设有与所述第二输送辊道平行的限位板，所述限位板邻近所述上料工作台的一端具有导向斜面。
10.在一种可能的实现方式中，自动化焊接生产线还包括设于所述焊接工作台的预变形机构，所述预变形机构包括与所述第二输送辊道位置对应且沿竖直方向设置的若干顶料件，所述顶料件的工作端朝向所述工件。
11.在一种可能的实现方式中，所述下料组件还包括下料辅助机构，所述下料辅助机构包括连接于所下料工作台的侧壁且与所述工件下料位置相对应的下料斜板。
12.在一种可能的实现方式中，所述下料辅助机构还包括：第一铰接座，设于所述下料工作台，所述下料斜板的一端铰接于所述第一铰接座；第二铰接座，设于所述下料工作台，且位于所述第一铰接座的下方；以及调节件，所述调节件的安装端铰接于所述第二铰接座，所述调节件的工作端铰接于所述下料斜板，所述调节件的工作端可伸缩设置。
13.在一种可能的实现方式中，自动化焊接生产线还包括设于所述上料工作台或邻近所述上料工作台的机械手，所述机械手用于将所述工件运送至所述第一输送辊道。
14.本实用新型实施例所示的方案，与现有技术相比，本实用新型实施例上料工作台、焊接工作台和下料工作台依次衔接设置，通过第一输送辊道、第二输送辊道和第三输送辊道对工件进行输送，与焊接单元、推料组件共同作用，能够实现工件的自动上料、焊接和下料。整个过程无需人工搬运工件，能够降低操作者的劳动强度，同时采用自动输送更加迅速便捷，能够节省工件在焊接工位的停留时间，缩短生产节拍。焊接单元沿移动轨道移动，能够对工件进行焊接，与人工手持焊枪相比，焊缝外观质量均匀、平整，焊接效果一致性好，同时也降低了操作者的劳动强度。
附图说明
15.图1为本实用新型一实施例自动化焊接生产线的结构示意图；
16.图2为本实用新型一实施例自动化焊接生产线另一角度的结构示意图；
17.图3为本实用新型一实施例中焊接工作台的结构示意图；
18.图4为本实用新型一实施例中下料工作台的结构示意图；
19.图5为本实用新型所焊接的工件的结构示意图；
20.图6为本实用新型一实施例的电路原理图。
21.附图标记说明：
22.1、自动化焊接生产线
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2、第一焊接件
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3、第二焊接件
23.10、上料工作台
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11、第一输送辊道
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111、输送辊轴
24.112、导向环组
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1121、导向圆环
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113、驱动机构
25.20、焊接工作台
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21、第二输送辊道
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211、限位板
26.2111、导向斜面
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22、移动轨道
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30、焊接单元
27.40、下料工作台
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41、第三输送辊道
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50、推料组件
28.51、推料件
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60、第一压紧机构
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61、第一支撑架
29.62、第一压料件
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63、压板
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70、第二压紧机构
30.71、第二压料件
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80、预变形机构
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90、下料辅助机构
31.91、下料斜板
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92、第一铰接座
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93、第二铰接座
32.94、调节件
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100、机械手
具体实施方式
33.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
36.请参阅图1至图6，本实用新型实施例提供一种自动化焊接生产线1，包括：上料组件，包括上料工作台10以及沿工件输送方向设于上料工作台10的第一输送辊道11；焊接组件，包括与上料工作台10衔接设置的焊接工作台20、设于焊接工作台20且与第一输送辊道11同方向的第二输送辊道21，以及设于上料工作台10且与第二输送辊道21平行的移动轨道22；焊接单元30，沿移动轨道22移动，用于对工件进行焊接；下料组件，包括与焊接工作台20衔接设置的下料工作台40，以及设于下料工作台40且与第二输送辊道21同方向的第三输送辊道41；以及推料组件50，包括沿工件输送方向排列设置的若干推料件51，推料件51的工作端朝向工件，用于将工件推出下料工作台40。
37.请参阅图1图5和图6，图1中箭头指示为工件输送方向，图5为自动化焊接生产线1可加工的一种工件的结构示意图，第一焊接件2为型钢，第二焊接件3为补强板，焊缝沿型钢和补强板的长度方向设置，在进行焊接前，为了方便工件上料，可以先将型钢和补强板提前点焊固定在一起，使二者临时固定。
38.在工作时，将待焊接的工件运送到上料工作台10，在控制器的控制下，第一输送辊道11将工件向焊接工作台20上的第二输送辊道21输送，当工件到达焊接工作台20的适当位置后，第二输送辊道21停止运行，工件停留在焊接工作台20上，焊接单元30沿移动轨道22从焊缝对应位置的一端向另一端移动，同时对工件进行焊接。焊接完成的工件通过第二输送辊道21输送到下料工作台40，此时上料组件可同步工作开始向焊接工作台20上料。焊接完成的工件输送到下料工作台40，推料件51的工作端可沿水平方向伸缩，将工件推出下料工作台40。为了方便对焊接完成的工件进行收集，可以在下料工作台40的下方设置收集架，用于收集从下料工作台40落下的工件。
39.需要说明的是，本实用新型实施例中第一输送辊道11，第二输送辊道21、焊接单元30、第三输送辊道41和推料件51的工作均由控制器进行集成控制，并分别通过相应的动力装置进行驱动，动力装置可以是电机、气缸、动力泵、动力马达等，上述动力装置直接驱动或通过传动件进行驱动，大大降低了操作者的劳动强度，同时提高了生产效率。当设有多个第二输送辊道21和多个焊接单元30时，控制器可控制其同时工作或单独工作，如图6所示，为
控制器控制两个焊接单元30工作的电路原理图。此外，控制器还包括急停装置、参数输入装置、焊接数据调节装置等。
40.需要说明的是，本实用新型实施例中焊接单元30能够沿移动轨道22进行移动，采用焊接单元30自动焊接，产品受热时间同比缩短，变形量同比缩小。具体的，焊接单元30可以与移动轨道22滑动配合，还可以在焊接单元30的下方设置移动轮，焊接单元30通过移动轮进行移动，焊接单元30可以为带焊接头的焊接小车，在控制器的控制下能够沿轨道移动和焊接。焊接小车移动精度高，且参数可调节，与人工焊接相比，无需频繁调整焊接角度，实现焊缝外观质量均匀平整。焊接小车的焊接参数可调节，方便控制焊接时间。
41.需要说明的是，本实用新型实施例中推料件51用于将工件推出下料工作台40，为了使工件受力均匀，防止推料时发生倾斜，推料件51可以沿工件输送方向设置多个。推料件51具体可以是气缸、电动伸缩杆、液压油缸等，本实用新型实施例对此不作限制。
42.本实用新型实施例上料工作台10、焊接工作台20和下料工作台40依次衔接设置，通过第一输送辊道11、第二输送辊道21和第三输送辊道41对工件进行输送，与焊接单元30、推料组件50共同作用，能够实现工件的自动上料、焊接和下料。整个过程无需人工搬运工件，能够降低操作者的劳动强度，同时采用自动输送更加迅速便捷，能够节省工件在焊接工位的停留时间，缩短生产节拍。焊接单元30沿移动轨道22移动，能够对工件进行焊接，与人工手持焊枪相比，焊缝外观质量均匀、平整，焊接效果一致性好，同时也降低了操作者的劳动强度。
43.请参阅图1和图3，在一些可能的实施例中，第二输送辊道21设有多个，多个第二输送辊道21垂直于工件输送方向平行排列设置，移动轨道22、焊接单元30和推料组件50的数量和位置均与多个第二输送辊道21一一对应。
44.本实施例中第一输送辊道11、第二输送辊道21和第三输送辊道41均包含多个相互平行设置的转辊，单个输送辊道的多个转辊之间通过驱动装置和传动件进行了传动连接。
45.本实施例中第二输送辊道21设有多个，能够同时实现多个工件的焊接，进一步提高了生产效率。如图1和图3所示，当第二输送辊道21设置两个时，第一输送辊道11、第三输送辊道41在宽度上应当能够覆盖两个第二输送辊道21，以保证工件能够正常输送。对应的，移动轨道22、焊接单元30和推料组件50的数量也设置两个，两个推料组件50的推料方向相反。
46.当第二输送辊道21设有三个或三个以上时，焊接组件的工作方式与第二输送辊道21有两个时工作方式相同，落料组件在工作时，位于下料工作台40边缘两侧的推料组件50首先工作，其次是邻近边缘的推料组件50工作，将工件依次推落。为了防止多个推料组件50干涉，多个第二输送辊道21和多个推料组件50分别可以设置不同高度。
47.请参阅图1，在一些可能的实施例中，第一输送辊道11包括：多个输送辊轴111，沿工件输送方向可转动地排列设于上料工作台10；若干导向环组112，每个导向环组112均包括设于对应的输送辊轴111的两个导向圆环1121，两个导向圆环1121之间形成工件输送通道。
48.本实施例通过在输送辊轴111设置导向环组112，工件在输送时被限位在两个导向圆环1121之间，能够防止工件输送时发生偏移。具体的，导向环组112可以设置在每一个输送辊轴111上，也可以设置在部分的输送辊轴111上。例如，可以在位于第一输送辊道11首尾
和中间的位置的三个输送辊轴111上分别设置导向环组112。需要说明的是，当同时输送多个平行的工件时，一个输送辊轴111上还可以间隔设置多个导向环组112。
49.本实施例中驱动机构113安装在上料工作台10上，用于驱动输送辊轴111转动，当驱动机构113设有一个时，多个输送辊轴111之间可以传动连接。当驱动机构113设有多个时，多个驱动机构113分别驱动一个或多个输送辊轴111转动。具体的，驱动机构113可以为电机、气动马达、转子泵等，多个输送辊轴111之间可以为齿轮传动、链传动、带传动等结构形式。
50.请参阅图1至图3，在一些可能的实施例中，焊接组件还包括第一压紧机构60，第一压紧机构60包括：第一支撑架61，设于焊接工作台20；若干第一压料件62，设于第一支撑台，当第一压料件62有多个时，多个第一压料件62沿工件输送方向排列设置，第一压料件62的工作端可垂直于焊接工作台20升降；以及若干压板63，一一对应的连接于第一压料件62的工作端，且压板63的端部延伸至第二输送辊道21的上方。
51.本实施例通过设置第一压紧机构60，一方面能够将工件固定在焊接工作台20，另一方面能够消除工件之间的间隙，提高焊接质量和焊接精度。具体的，第一压料件62可以是气缸、电动伸缩杆、液压油缸等。当工件的长度较长时，可以沿工件的长度方向设置多个第一压料件62。例如，分别在工件两端和中部对应位置设置第一压料件62，以保证工件不同位置受力均匀、焊接情况一致。
52.请参阅图1和图3，当焊接组件包括多个第二输送辊道21时，第一支撑件可以设置在相邻的两个第二输送辊道21之间，压板63的中部连接于第一压料件62的工作端，压板63的两端分别延伸至对应的第二输送辊道21的上方，能够同时对多个第二输送辊道21上的工件进行压紧固定。
53.请参阅图1和图3，在一些可能的实施例中，焊接组件还包括若干第二压紧机构70，每个第二压紧机构70均包括：第二支撑架，设于焊接工作台20；以及若干第二压料件71，设于第二支撑架，当第二压料件71有多个时，多个第二压料件71沿所工件输送方向排列设置，第二压料件71的工作端沿水平方向且垂直于工件输送方向设置。
54.本实施例中第二压紧机构70用于对工件侧向定位和固定，工件被输送到焊接工作台20并静止后，通过第二压紧机构70将工件压紧在第二输送辊道21的侧面、挡板或其他结构上，工件从侧向被压紧固定。被压紧后的工件待焊接的焊缝位置与焊接单元30的焊接端对其，以方便焊接单元30准确定位焊接。
55.具体的，第二压紧机构70包括多个第二压料件71，多个第二压料件71可分别设于工件的两端和中部，以保证受力均匀，焊接情况一致，第二压料件71可以是气缸、电动伸缩杆、液压油缸等。
56.需要说明的是，为了保证焊接质量，提高焊接精度和焊接效果，焊接工作台20可同时设置第一压紧机构60和第二压紧机构70，用于对工件的不同方向进行压紧固定，能够有效消除焊接间隙，提高焊接质量。
57.请参阅图1，在一些可能的实施例中，焊接工作台20设有与第二输送辊道21平行的限位板211，限位板211邻近上料工作台10的一端具有导向斜面2111，能够在工件进入第二输送辊道21时起导向作用，保证工件准确进入。工件到达焊接工作台20的适当位置后，控制器控制第二输送辊轴111停止传输，工件静止。
58.具体的，限位板211可以设置在第二输送辊道21的一侧，也可以在第二输送辊道21的两侧均设置，当限位板211设于第二输送辊道21的两侧时，两个限位板211的导向斜面2111形成“八”字形导向槽。
59.请参阅图1和图2，在一些可能的实施例中，自动化焊接生产线1还包括设于焊接工作台20的预变形机构80，预变形机构80包括与第二输送辊道21位置对应且沿竖直方向设置的若干顶料件，顶料件的工作端朝向工件。
60.本实施例中预变形机构80用于对待焊接的工件进行预变形，以实现挠度可控、可调,实现产品的反变形预制，减少产品校平工序及周转工序。工作时，顶料件的工作端伸出焊接工作台20的台面，对工件进行顶紧使工件发生预变形，焊接完成后工件在焊接应力的作用下回复平整，保证了焊接后工件的平面度，无需后期对产品进行校平，提高了生产效率。具体的，本实施例中的顶料件可以为气缸、液压缸等结构，由于实际使用时需要的顶紧力较大，本实施例中顶料件采用液压缸，以实现焊接前的反变形预制。
61.需要说明的是，由于不同批次的工件焊接变形量可能有所不同，还可以在顶料件的工作端上设置可调节安装位置的顶块，顶块与顶料件螺纹连接，通过调节顶块的安装高度从而调节工件的预变形量。
62.需要说明的是，预变形机构80的位置和数量可根据实际使用需要进行调整，本实施例对此不作限制。
63.请参阅图1、图2和图4，在一些可能的实施例中，下料组件还包括下料辅助机构90，下料辅助机构90包括连接于所下料工作台40的侧壁且与工件下料位置相对应的下料斜板91。
64.本实施例通过设置下料辅助机构90，方便焊接完成的工件沿下料斜板91滑落后自动码放堆叠在收集架上，当收集架上的工件达到一定数量后，通过叉车或其它设备直接转运到收集架即可。当同时对多个工件进行焊接时，两个下料斜板91分别设于下料工作台40的两侧。
65.在上述实施例的基础上，请参阅图4，在一些可能的实施例中，下料辅助机构90还包括：第一铰接座92，设于下料工作台40，下料斜板91的一端铰接于第一铰接座92；第二铰接座93，设于下料工作台40，且位于第一铰接座92的下方；以及调节件94，调节件94的安装端铰接于第二铰接座93，调节件94的工作端铰接于下料斜板91，调节件94的工作端可伸缩设置。
66.本实施例中下料斜板91的倾斜角度可通过调节件94进行调节，调节件94可以为气缸、电动伸缩杆等，通过控制器进行控制。通过调节下料斜板91的倾斜角度，能够适应不同高度的收集架，同时还可以调节工件的下落高度，方便多个工件堆叠，使工件可以码放多层。
67.请参阅图1，在一些可能的实施例中，自动化焊接生产线1还包括设于上料工作台10或邻近上料工作台10的机械手100，机械手100用于将工件运送至第一输送辊道11。
68.本实施例中机械手100用于夹取工件，并将工件运送到第一输送辊道11，机械手100通过控制器控制工作，无需人工搬运，降低了劳动强度。
69.可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本实用新
型说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。
70.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。