一种辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备的制作方法

1.本实用新型涉及钢结构模块化房箱技术领域，尤其涉及一种辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备。


背景技术：

2.钢结构模块化房箱的顶盖由顶架和顶部波纹板焊接而成。顶架一般由两根互相平行且较长(6～13米)的主纵梁和它们之间数量不定的多根梁(一般是互相平行、较主纵梁短且数量不定的次横梁，部分顶架也含有横截面面积较大的中横梁以及较短的次纵梁)焊接而成。
3.传统的顶架横梁上料方法是由人工将横梁抬起并逐个摆放在简易工装胎架上，然后再由人工将横梁和纵梁焊接在一起。并且，顶架纵梁由纵梁上料设备放置在装焊工装胎架上，然后需要根据图纸调整和限定纵梁和横梁在工装胎架上的位置。传统的调整和限定纵梁和横梁位置的方法是人工调整简易工装胎架上限位块的位置，将横梁和纵梁的位置限定在简易工装胎架上。这种装配方式既耗费时间，又耗费人力。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备，旨在提高房箱顶架组装的便利性，并节省人力成本。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备，包括：
6.横梁上料装置，包括横梁存放台、横梁抓取机构和横梁工装链组，横梁存放台用于存放顶架的横梁，所述横梁抓取机构用于拾取位于所述横梁存放台上的横梁并将其移动至所述横梁工装链组上，所述横梁工装链组用于将多根所述横梁间隔均匀地排列；以及
7.工装胎架，所述工装胎架包括胎架及设于所述胎架上的横梁限位工装夹具、横梁工装升降机构及纵梁限位工装夹具，所述横梁工装链组设置于所述胎架的横梁工装升降机构上，所述横梁工装升降机构用于调整所述横梁在所述胎架的高度方向上的位置，所述横梁限位工装夹具用于限定所述横梁在水平面上的位置，所述纵梁限位工装夹具设有供纵梁夹持的夹持位，以用于限定所述纵梁在水平面上的位置。
8.可选地，所述横梁抓取机构包括支架、固定架、第一驱动件和至少一对夹爪，所述固定架沿所述横梁存放台的长度方向和宽度方向可移动地悬挂于所述支架下方，所述夹爪设置于所述固定架上并与所述第一驱动件驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述夹爪抓取所述横梁。
9.可选地，还设备包括用于承载所述横梁的承料板，所述承料板上设有多个卡槽，以卡住所述横梁，所述承料板置于所述横梁存放台上。
10.可选地，所述承料板设有电子标签，所述夹爪上设有电子信息读取器，以用于识别所述承料板的电子标签中记录的横梁长度信号。
11.可选地，所述设备还包括控制器，所述控制器分别与所述电子信息读取器、所述第一驱动件信号连接，以用于根据所述横梁长度信号控制所述第一驱动件调整所述夹爪的夹持距离以匹配所述横梁的长度。
12.可选地，所述控制器与所述横梁工装升降机构、所述横梁限位工装夹具和所述纵梁限位工装夹具分别信号连接；
13.所述控制器，还用于根据获取的生产订单信息控制所述横梁工装升降机构调整所述横梁在所述工装胎架的高度方向上的位置，控制所述横梁限位工装夹具限定所述横梁在水平面上的位置，控制所述纵梁限位工装夹具限定所述横梁在水平面上的位置。
14.可选地，所述横梁工装链组包括底座、多个活动卡件及与所述活动卡件驱动连接的第二驱动件，多个所述活动卡件滑动设置于所述底座上并在所述第二驱动件的驱动下移动，且相邻的两所述活动卡件通过链条连接。
15.可选地，所述底座设有沿其长度方向延伸设置的滑槽，所述活动卡件设有滑块，所述滑块滑动设置于所述滑槽中。
16.可选地，所述活动卡件包括条形板及设于条形板两端的齿块，所述齿块构成供所述横梁放置的卡位。
17.可选地，所述设备还包括输送机构，用于将焊接后的顶架输送至下一工位。
18.在本实用新型的技术方案中，该辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备包括横梁上料装置和工装胎架；横梁上料装置包括横梁存放台、横梁抓取机构和横梁工装链组，横梁存放台用于存放顶架的横梁，横梁抓取机构用于拾取位于横梁存放台上的横梁并将其移动至横梁工装链组上，横梁工装链组用于将多根横梁间隔均匀地排列；工装胎架包括胎架及设于胎架上的横梁限位工装夹具、横梁工装升降机构及纵梁限位工装夹具，横梁工装链组设置于胎架的横梁工装升降机构上，横梁工装升降机构用于调整横梁在胎架的高度方向上的位置，横梁限位工装夹具用于限定横梁在水平面上的位置，纵梁限位工装夹具设有供纵梁夹持的夹持位，以用于限定纵梁在水平面上的位置。如此，实现了顶架横梁的自动上料，并可将横梁和纵梁固定在目标位置，以供焊接装配顶架，极大地提升了顶架装配的效率，并节省了人力成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备一实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备一实施例中工装胎架的结构示意图；
22.图3为本实用新型辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备一实施例中横梁工装链组的局部放大图。
23.附图标号说明：
24.10、横梁上料装置；20、工装胎架；11、横梁存放台；12、横梁抓取机构；13、横梁工装链组；21、胎架；22、横梁限位工装夹具；23、横梁工装升降机构；24、纵梁限位工装夹具；121、支架；122、固定架；131、底座；132、活动卡件；133、齿块；134、第二驱动件。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.本实用新型提出一种辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备，适用于将横梁与纵梁固定在指定位置，以便于顶架的点焊和满焊。
30.参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该辅助工人焊接钢结构箱式房顶架的智能设备包括纵梁上料装置、横梁上料装置10和工装胎架20；横梁上料装置10包括横梁存放台11、横梁抓取机构12和横梁工装链组13，横梁存放台11用于存放顶架的横梁，横梁抓取机构12用于拾取位于横梁存放台11上的横梁并将其移动至横梁工装链组13上，横梁工装链组13用于将多根横梁间隔均匀地排列；工装胎架20包括胎架21及设于胎架21上的横梁限位工装夹具22、横梁工装升降机构23及纵梁限位工装夹具24，横梁工装链组13设置于胎架21的横梁工装升降机构23上，横梁工装升降机构23用于调整横梁在胎架21的高度方向上的位置，横梁限位工装夹具22用于限定横梁在水平面上的位置，纵梁限位工装夹具24设有供纵梁夹持的夹持位，以用于限定纵梁在水平面上的位置。
31.其中，纵梁上料装置可采用一种纵梁提起及平移装置，可采用现有的装置，此处不展开描述。
32.本实施例中，横梁上料装置10可设置于工装胎架20的上方，其中横梁存放台11可设置于横梁工装链组13的一侧，横梁抓取机构12可架设于横梁存放台11及横梁工装链组13的上方，以方便在两者之间取放横梁，横梁限位工装夹具22可设置于横梁工装链组13的两侧，横梁工装链组13位于工装胎架20的横梁工装升降机构23上，纵梁限位工装夹具24可设置于横梁限位工装夹具22的外侧的角落处，此处不限。
33.本实用新型通过采用横梁抓取机构12实现了顶架横梁的自动上料，并通过设置横梁工装链组13、横梁限位工装夹具22、横梁工装升降机构23及纵梁限位工装夹具24实现了调整横梁和纵梁至目标位置，以供焊接装配顶架，极大地提升了顶架装配的效率，并节省了人力成本。
34.需要说明，顶架的纵梁可通过人工上料或采用类似横梁的横梁抓取机构来抓取上料，此处对其不做具体限定。
35.请参考图1，在一实施例中，横梁抓取机构12可包括支架121、固定架122、第一驱动件(图未示出)和至少一对夹爪(图未示出)，固定架122沿横梁存放台11的长度方向和宽度方向可移动地悬挂于支架121下方，夹爪设置于固定架122上并与第一驱动件驱动连接，第一驱动件用于驱动夹爪抓取横梁。如此，可实现夹取横梁至横梁工装链组13上，极大地提升了生产效率。
36.本实施例中，夹爪可为中空的长板状，以便同时夹取多根横梁。夹爪可通过多个间隔设置的摆臂与转动轴连接，转动轴可通过传动件与气缸或电机等第一驱动件连接，此处不做限定。
37.在一实施例中，该设备还可包括用于承载横梁的承料板，承料板置于横梁存放台11上。
38.在组装准备阶段，可将一定数量的顶框横梁提前放置在一个承料板上，每根横梁坐落在一对承料板卡槽内。其中，任意两根横梁在承料板上的姿态相同，且任意两根紧邻横梁的间距均为定值。
39.进一步地，承料板可设有记录有横梁信息的电子标签，夹爪上设有电子信息读取器，以用于识别承料板的电子标签中记录的横梁长度信号。
40.本实施例中，该设备还可包括控制器，控制器分别与电子信息读取器、第一驱动件信号连接，以用于根据横梁长度信号控制第一驱动件调整夹爪的夹持距离以匹配横梁的长度。
41.另外，控制器还可以控制其他机构工作，以提升该设备的自动化程度，从而进一步地提升生产效率，缩减人力成本。控制器可分别与横梁工装升降机构23、横梁限位工装夹具22和纵梁限位工装夹具24信号连接。控制器还用于根据获取的生产订单信息控制横梁工装升降机构23调整横梁在工装胎架20的高度方向上的位置，并可控制横梁限位工装夹具22限定横梁在水平面上的位置，控制纵梁限位工装夹具24限定横梁在水平面上的位置。
42.其中，控制器可为plc控制器等，此处不限。
43.在组装房箱的顶架时，首先操作员可驾驶叉车将满载的承料板叉起并运送到位于横梁上料装置10起始端的横梁横梁存放台11上方，再将钢叉缓缓降下，使承料板降落在横梁横梁存放台11上。然后，位于横梁存放台11上方的夹爪通过其内置的电子信息读取器读取承料板电子标签记录的横梁电子信息，横梁抓取机构12根据横梁的长度信息自动调整两夹爪的间距以匹配横梁的长度。随后夹爪自动降下，再收紧以便将承料板上所有横梁的两端夹紧抓住，再通过垂直升起、平移、垂直降下、松开夹爪等动作将所有横梁放置在横梁工装链组13上。横梁工装链组13同步横梁电子信息所包含的横梁间距信息，横梁工装链组13移动散开并带动所有横梁均匀分布在顶框装焊工装胎架20的上方，最后横梁工装链组13再通过横梁工装升降机构23降下直至所有横梁降落在工装胎架20上。
44.参考图2和图3，在一实施例中，横梁工装链组13可包括底座131、多个活动卡件132及与活动卡件132驱动连接的第二驱动件134，多个活动卡件132滑动设置于底座131上并在第二驱动件134的驱动下移动，且相邻的两活动卡件132通过链条连接。
45.本实施例中，底座131可开设有沿其长度方向延伸设置的滑槽，活动卡件132设有滑块，滑块滑动设置于滑槽中。
46.本实施例中，活动卡件132可包括条形板及设于条形板两端的齿块133，齿块133构成供横梁放置的卡位。
47.其中，各链条的长度是相同的，其长度大小可等于相邻两横梁的间距，以确保活动卡件132能均匀散开，以匹配横梁的间距要求。相邻两卡位的间距调整可以通过改变链条的长短来实现，以适应不同房箱的生产需求。
48.在一些实施例中，该设备还可包括输送机构，用于将焊接后的顶架输送至下一工位，以方便进行下一步的处理，提升生产制造的效率。
49.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。