CN103056665B - 臂节的组箱生产线、组箱方法、生产系统及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种臂节的组箱生产线，其中，臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其中，该组箱生产线包括环形轨道和可移动地设置在环形轨道上的自动导引车，环形轨道上依次布置有腹板定位工位、内焊接工位和上盖板定位工位，其中：腹板定位工位用于将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位；内焊接工位用于将经过定位的下盖板和腹板从内部焊接在一起，并将隔板和腹板从内部焊接在一起；上盖板定位工位用于将待组装的上盖板组装到经过焊接的腹板和隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。本发明还公开了一种臂节的组箱方法、生产系统及生产方法。该组箱生产线使臂节的组箱操作形成为自动化的流水线作业，工作效率较高，减少人力劳动。

Description

臂节的组箱生产线、组箱方法、生产系统及生产方法

技术领域

本发明涉及工程机械中的臂节的生产，具体地，涉及一种臂节的组箱生产线、组箱方法、生产系统及生产方法。

背景技术

现有技术中，折叠式的箱形臂架的臂节的焊接加工采用工位法进行加工作业，即臂节焊接的加工系统具有多个进行不同加工工艺的加工工位，各个加工工位位于加工场地的各个位置，现场布置非常混乱，臂节的拼装、焊接等操作混在一起，工作人员均集中在某一工位上扎堆工作，零部件散乱，管理不便。另外，由于臂节需要在其中一个加工工位进行加工后，按顺序吊装到下一个加工工位再进行加工，这样依次进行加工，并且整个加工过程均采用人工焊接，导致作业效率较低，臂节产量受限，并且臂节的吊运既浪费时间又浪费人力。同时，这样的加工方法导致操作不流畅，给作业带来不便，效率也较低，并且不方便管理人员进行管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种臂节的组箱生产线、组箱方法、生产系统及生产方法，该臂节的组箱生产线使得臂节的组箱操作形成为自动化的流水线作业的方式，工作效率较高，减少人力劳动。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种臂节的组箱生产线，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其中，该组箱生产线包括环形轨道和可移动地设置在该环形轨道上的自动导引车，所述环形轨道上依次布置有腹板定位工位、内焊接工位和上盖板定位工位，其中：所述腹板定位工位用于将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位；所述内焊接工位用于将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起；所述上盖板定位工位用于将待组装的上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。

优选地，所述内焊接工位包括设置有第一机器人的机器人内焊接工位，该机器人内焊接工位用于通过所述第一机器人将所述经过定位的下盖板和腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起。

优选地，所述内焊接工位还包括人工内补焊工位，该人工内补焊工位用于将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。

优选地，所述腹板定位工位的数量为两个，该两个腹板定位工位沿所述环形轨道布置。

优选地，所述环形轨道上还布置有充电工位，该充电工位位于所述上盖板定位工位和所述腹板定位工位之间，所述充电工位用于对所述自动导引车充电。

优选地，所述自动导引车的数量与所述环形轨道上布置的工位的数量相同。

优选地，所述自动导引车具有绝缘保护系统。

本发明的另一方面提供一种臂节的生产系统，其中，该生产系统包括下盖板拼装区、腹板拼装区、上盖板拼装区、外部焊接区和根据上面所述的组箱生产线，其中：所述下盖板拼装区用于将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；所述腹板拼装区用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；所述上盖板拼装区用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；所述组箱生产线用于在所述自动导引车上接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，并形成所述箱形结构；所述外部焊接区用于将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

优选地，所述腹板拼装区包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位，该腹板初定位工位用于通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。

优选地，所述外部焊接区包括设置有第二机器人的机器人外焊接工位，该机器人外焊接工位用于通过所述第二机器人将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

优选地，所述外部焊接区还包括人工外补焊工位，该人工外补焊工位用于将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。

优选地，所述机器人外焊接工位和所述人工外补焊工位均设置有变位机，该变位机用于翻转所述箱形结构。

优选地，所述外部焊接区还包括设置在所述机器人外焊接工位和所述人工外补焊工位之间的零部件焊接工位，该零部件焊接工位用于在所述箱形结构的外部焊接零部件。

优选地，所述生产系统还包括打磨区，该打磨区用于对所述臂节进行打磨。

优选地，所述下盖板拼装区、所述腹板拼装区、所述组箱生产线、所述外部焊接区和所述打磨区成排布置。

本发明的再一方面提供一种臂节的组箱方法，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其中，该组箱方法在臂节的组箱生产线上进行，该组箱生产线包括环形轨道和可移动地设置在该环形轨道上的自动导引车，所述环形轨道上依次布置有腹板定位工位、内焊接工位和上盖板定位工位，其中，所述组箱方法包括：在所述腹板定位工位，将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位，然后通过所述自动导引车输送到所述内焊接工位；在所述内焊接工位，将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起，然后通过所述自动导引车输送到所述上盖板定位工位；在所述上盖板定位工位，将所述上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。

优选地，所述内焊接工位包括设置有第一机器人的机器人内焊接工位，在该机器人内焊接工位，所述第一机器人将所述经过定位的下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起。

优选地，所述内焊接工位还包括人工内补焊工位，在该人工内补焊工位，将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。

优选地，所述腹板定位工位的数量为两个，该两个腹板定位工位沿所述环形轨道布置。

优选地，所述环形轨道上还布置有充电工位，该充电工位位于所述上盖板定位工位和所述腹板定位工位之间，在所述充电工位对所述自动导引车充电。

优选地，所述自动导引车的数量与所述环形轨道上布置的工位的数量相同。

优选地，所述自动导引车具有绝缘保护系统。

本发明的还一方面提供一种臂节的生产方法，其中，该生产方法在臂节焊接的生产系统上进行，该生产系统包括下盖板拼装区、腹板拼装区、上盖板拼装区、组箱生产线和外部焊接区，其中，所述生产方法包括：在所述下盖板拼装区，将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；在所述腹板拼装区，将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；在所述上盖板拼装区，将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；所述组箱生产线接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，然后在所述组箱生产线上进行根据上面所述的臂节的组箱方法；在所述外部焊接区，将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

优选地，所述腹板拼装区包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位，在该腹板初定位工位，通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。

优选地，所述外部焊接区包括设置有第二机器人的机器人外焊接工位，在该机器人外焊接工位，通过所述第二机器人将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

优选地，所述外部焊接区还包括人工外补焊工位，在该人工外补焊工位，将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。

优选地，所述机器人外焊接工位和所述人工外补焊工位均设置有变位机，该变位机用于翻转所述箱形结构。

优选地，所述外部焊接区还包括设置在所述机器人外焊接工位和所述人工外补焊工位之间的零部件焊接工位，在该零部件焊接工位，在所述箱形结构的外部焊接零部件。

优选地，所述生产系统还包括打磨区，在该打磨区，对所述臂节进行打磨。

优选地，所述下盖板拼装区、所述腹板拼装区、所述组箱生产线、所述外部焊接区和所述打磨区成排布置。

通过上述技术方案，由于本发明的臂节的组箱生产线采用自动导引车承载工件沿环形轨道循环移动，自动导引车移动的过程中依次到达腹板定位工位、内焊接工位和上盖板定位工位，并且在腹板定位工位、内焊接工位和上盖板定位工位上分别对自动导引车上所承载的工件进行相应的加工操作，从而组箱生产线形成为自动化的流水线作业，物流人不流，使得加工现场布置井然有序，结构紧凑，方便管理，工作效率提高。由于可以直接在自动导引车上进行下盖板、腹板和隔板之间的组箱操作，自动导引车承担运输和载重的作用，减少了工件的吊装和搬运，节约了时间，减少了人力劳动，避免了工作人员扎堆作业并且随着工件流动造成的现场散乱。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的臂节的组箱生产线的结构示意图；

图2是本发明的臂节的生产系统的结构示意图；

图3是图2的K-K剖视图；以及

图4是图2的P-P剖视图。

附图标记说明

10       上盖板拼装区                20       腹板拼装区

21       腹板初定位工位              30       组箱生产线

31       环形轨道                    32       自动导引车

33       腹板定位工位                34       内焊接工位

34’     机器人内焊接工位            34”     人工内补焊工位

35       上盖板定位工位              36       充电工位

37       第一机器人                  40       外部焊接区

41       第二机器人                  42       机器人外焊接工位

43       变位机                      44       人工外补焊工位

45       零部件焊接工位              50       打磨区

60       上盖板拼装区

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的一方面提供一种臂节的组箱生产线，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其中，该组箱生产线30包括环形轨道31和可移动地设置在该环形轨道31上的自动导引车32，所述环形轨道31上依次布置有腹板定位工位33、内焊接工位34和上盖板定位工位35，其中：所述腹板定位工位33用于将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位；所述内焊接工位34用于将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起；所述上盖板定位工位35用于将待组装的上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。

由于本发明的臂节的组箱生产线30采用自动导引车32承载工件沿环形轨道31循环移动，自动导引车31移动的过程中依次到达腹板定位工位33、内焊接工位34和上盖板定位工位35，并且在腹板定位工位33、内焊接工位34和上盖板定位工位35上分别对自动导引车32上所承载的工件进行相应的加工操作，从而组箱生产线30形成为自动化的流水线作业，物流人不流，使得加工现场布置井然有序，结构紧凑，方便管理，工作效率提高。由于可以直接在自动导引车32上进行下盖板、腹板和隔板之间的组箱操作，自动导引车32承担运输和载重的作用，减少了工件的吊装和搬运，节约了时间，减少了人力劳动，避免了工作人员扎堆作业并且随着工件流动造成的现场散乱。

如图1和图3所示，为了提高工作效率，优选地，所述内焊接工位34包括设置有第一机器人37的机器人内焊接工位34’，第一机器人38可以为定位焊自动机器人并且位于工件上方，该机器人内焊接工位34’用于通过所述第一机器人37将所述经过定位的下盖板和腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起，从而在下盖板两侧（腹板的下侧）沿轴向形成两条内焊缝，并且在设置有隔板的位置，隔板的两侧与腹板也形成两条内焊缝。由于采用第一机器人38进行焊接，使得焊接效率较高，减少了工人的劳动力，并且提高生产线的自动化程度。

为了提高臂节的焊接质量，如图1所示，优选地，所述内焊接工位34还包括人工内补焊工位34”，该人工内补焊工位34”用于将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。由于臂节的内部的结构比较特殊，会存在第一机器人38焊接不到的位置，所以设定人工内补焊工位34”对较难焊接的位置和结构进行人工补焊，能够有效减少臂节焊接的漏焊，提高加工质量和连接强度。

如图1所示，由于待组装的下盖板和待组装的腹板相互之间调整好相对位置和角度后，采用人工点焊进行定位，工作量较大，工作时间较长。优选地，所述腹板定位工位33的数量为两个，该两个腹板定位工位33沿所述环形轨道31布置。在两个腹板定位工位33完成定位，第一个腹板定位工位33焊接一部分，然后移动到下一个腹板定位工位33焊接剩余部分，从而保证自动导引车32不会长时间停留在腹板定位工位33，避免其它自动导引车32在该腹板定位工位33上游等待进入工位加工，进一步提高生产线的工作效率和产量。

如图1所示，工件在上盖板定位工位35完成加工形成箱形结构后，箱形结构会被吊装离开自动导引车32，以进行后续的加工。优选地，所述环形轨道31上还布置有充电工位36，该充电工位36位于所述上盖板定位工位35和所述腹板定位工位33之间，所述充电工位36用于对所述自动导引车32充电。箱形结构离开自动导引车32后，自动导引车32继续沿环形轨道31移动，自动导引车32移动到充电工位37上进行充电。为了保证自动导引车32能够连续运行，保证生产线的正常生产，自动导引车32在沿环形轨道31循环移动的过程中进行充电，整个充电过程是全自动化的，无需人工干预。自动导引车32充电完成后，又回到腹板定位工位33接收待组箱的下盖板和待组箱的腹板，从而形成流水线作业。

为了进一步提高臂节的组箱生产线30的工作效率，如图1所示，优选地，所述自动导引车32的数量与所述环形轨道31上布置的工位的数量相同。例如，在本发明的具体实施方式中，在环形轨道31上布置有六个工位，相应地，同时在环形轨道31上运行的自动导引车32为六台。组箱生产线30运行时，每台自动导引车32在各个工位停留进行相应的加工的时间相同，并且自动导引车32从上一个工位移动到下一个工位的时间也相同，从而所有自动导引车32均同时移动且同时停留在相应的工位进行加工，不会出现自动导引车32等待进工位加工或者工位空闲的情况，降低作业时间，提高组箱生产线的工作效率。

自动导引车32可以采用合适的型号和结构的自动导引车，只要满足臂节生产的使用需要即可。优选地，所述自动导引车32具有绝缘保护系统，并且自动导引车32还具有较好的承载能力和绝缘性，可以承载工件和夹持工件的工装运行，使得工作人员能够直接在自动导引车32上进行焊接操作，既保证安全性，又不会损坏自动导引车32上的电器元件。

本发明的另一方面提供一种臂节的组箱方法，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其中，该组箱方法在臂节的组箱生产线30上进行，该组箱生产线30包括环形轨道31和可移动地设置在该环形轨道31上的自动导引车32，所述环形轨道31上依次布置有腹板定位工位33、内焊接工位34和上盖板定位工位35。

其中，所述组箱方法包括：在所述腹板定位工位33，将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位，待组装的下盖板和待组装的腹板被吊装到位于腹板定位工位33的自动导引车32上并且安装到设置在自动导引车32的工装上，进而调整待组装的下盖板和待组装的腹板之间的相对位置和角度等，调整好后通过人工点焊固定，然后工件通过所述自动导引车32输送到所述内焊接工位34；在所述内焊接工位34，将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，从而在下盖板两侧（腹板的下侧）沿轴向形成两条内焊缝，并且在设置有隔板的位置，将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起，隔板的两侧与腹板也形成两条内焊缝，然后工件通过所述自动导引车32输送到所述上盖板定位工位35；在所述上盖板定位工位35，将所述上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构，即调整好上盖板和腹板之间的位置和角度后，在上盖板的两侧和腹板之间进行人工点焊，以固定上盖板的位置，定位完成后将箱形结构吊装离开自动导引车32进入外部焊接区40。

如图3所示，为了提高工作效率，优选地，所述内焊接工位包括设置有第一机器人37的机器人内焊接工位34’，在该机器人内焊接工位34’，所述第一机器人37将所述经过定位的下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起。采用第一机器人37将下盖板和腹板焊接固定在一起，从而在下盖板两侧（腹板的下侧）沿轴向形成两条内焊缝，并且在设置有隔板的位置，隔板的两侧与腹板也形成两条内焊缝。由于采用第一机器人38进行焊接，使得焊接效率较高，减少了工人的劳动力，并且提高生产线的自动化程度。

为了提高臂节的焊接质量，如图1所示，优选地，所述内焊接工位34还包括人工内补焊工位34”，在该人工内补焊工位34”，将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。由于臂节的内部的结构比较特殊，会存在第一机器人38焊接不到的位置，所以设定人工内补焊工位34”对较难焊接的位置和结构进行人工补焊，能够有效减少臂节焊接的漏焊，提高加工质量和连接强度。

如图1所示，由于待组装的下盖板和待组装的腹板相互之间调整好相对位置和角度后，采用人工点焊进行定位，工作量较大，工作时间较长。优选地，所述腹板定位工位33的数量为两个，该两个腹板定位工位33沿所述环形轨道31布置。在两个腹板定位工位33完成定位，第一个腹板定位工位33焊接一部分，然后移动到下一个腹板定位工位33焊接剩余部分，从而保证自动导引车32不会长时间停留在腹板定位工位33，避免其它自动导引车32在该腹板定位工位33上游等待进入工位加工，进一步提高生产线的工作效率和产量。

如图1所示，工件在上盖板定位工位35完成加工形成箱形结构后，箱形结构会被吊装离开自动导引车32，以进行后续的加工。优选地，所述环形轨道31上还布置有充电工位36，该充电工位36位于所述上盖板定位工位35和所述腹板定位工位33之间，在所述充电工位36对所述自动导引车32充电。箱形结构离开自动导引车32后，自动导引车32继续沿环形轨道31移动，自动导引车32移动到充电工位37上进行充电。为了保证自动导引车32能够连续运行，保证生产线的正常生产，自动导引车32在沿环形轨道31循环移动的过程中进行充电，整个充电过程是全自动化的，无需人工干预。自动导引车32充电完成后，又回到腹板定位工位33接收待组箱的下盖板和待组箱的腹板，从而形成流水线作业。

为了进一步提高臂节的组箱生产线30的工作效率，如图1所示，优选地，所述自动导引车32的数量与所述环形轨道31上布置的工位的数量相同。例如，在本发明的具体实施方式中，在环形轨道31上布置有六个工位，相应地，同时在环形轨道31上运行的自动导引车32为六台。组箱生产线30运行时，每台自动导引车32在各个工位停留进行相应的加工的时间相同，并且自动导引车32从上一个工位移动到下一个工位的时间也相同，从而所有自动导引车32均同时移动且同时停留在相应的工位进行加工，不会出现自动导引车32等待进工位加工或者工位空闲的情况，降低作业时间，提高组箱生产线的工作效率。

自动导引车32可以采用合适的型号和结构的自动导引车，只要满足臂节生产的使用需要即可。优选地，所述自动导引车32具有绝缘保护系统，并且自动导引车32还具有较好的承载能力和绝缘性，可以承载工件和夹持工件的工装运行，使得工作人员能够直接在自动导引车32上进行焊接操作，既保证安全性，又不会损坏自动导引车32上的电器元件。

如图2所示，本发明的再一方面提供一种臂节的生产系统，其中，该生产系统包括下盖板拼装区10、腹板拼装区20、上盖板拼装区60、外部焊接区40和根据上面所述的组箱生产线30，其中：所述下盖板拼装区10用于将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；所述腹板拼装区20用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；所述上盖板拼装区60用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；所述组箱生产线30用于在所述自动导引车32上接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，并形成所述箱形结构；所述外部焊接区40用于将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

在下盖板拼装区10中，下盖板散坯料由下盖板拼装区10中的零件存放区吊装到下盖板拼装区10的下盖板焊接工位上进行人工组对拼接，然后单面焊接好后，将下盖板翻转180°焊接另一面。然后将焊接成型的下盖板吊装到下盖板拼装区10的隔板焊接工位，从而在下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板进行存放。

在腹板拼装区20中，将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板，并且可以对焊接好的腹板进行折弯等操作，待组箱的腹板可以进行存放以待后续的组箱生产线使用。特别地，作为本发明的一种优选实施方式，所述腹板拼装区20包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位21，该腹板初定位工位21用于通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。在待组箱的腹板吊装到组箱生产线30进行组箱之前，腹板初定位工装将平放的腹板沿轴线翻转一定的角度（例如90°）而竖立起来，使得腹板处于竖立的状态，从而在腹板进入组箱生产线30与下盖板进行定位之前进行初定位，使得腹板在组箱生产线30能够更加准确地定位，并且减少的定位时间，提高工作效率。

在上盖板拼装区60中，上盖板散坯料由上盖板拼装区60中的零件存放区吊装到下盖板拼装区10的下盖板焊接工位上进行人工组对拼接，然后单面焊接好后，将上盖板翻转180°焊接另一面，焊接完成后进行存放以待组箱操作使用。

在组箱生产线30上，在腹板定位工位33上，将下盖板拼装区10中的待组装的下盖板和腹板拼装区20中的待组装的腹板吊运到自动导引车32上进行定位，然后自动导引车32移动到上盖板定位工位35时，将上盖板拼装区60中的待组装的上盖板吊运到自动导引车32上，最后完成组箱操作形成箱形结构。

在外部焊接区40中，将箱形结构从外部焊接以形成臂节，即焊接箱形结构的位于横截面的四个角的位置，以形成沿轴向延伸的四条焊缝。

如图2和图4所示，优选地，所述外部焊接区40包括设置有第二机器人41的机器人外焊接工位42，该机器人外焊接工位42用于通过所述第二机器人41将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。另外，所述机器人外焊接工位42还设置有变位机43，该变位机43用于翻转所述箱形结构。第二机器人41可以为悬挂式的焊接机器人并且位于工件上方，变位机43将工件夹紧，采用第二机器人41将上盖板和腹板从外部焊接在一起，从而在上盖板的两侧（腹板的上侧）沿轴向形成两条外焊缝。通过变位机43翻转箱形结构使其旋转一定的角度，再采用第二机器人43将下盖板和腹板从外部焊接在一起，从而在下盖板的两侧（腹板的下侧）沿轴向形成两条外焊缝，最终臂节的四个对角的接缝都进行了焊接。

如图2所示，优选地，所述外部焊接区40还包括设置在所述机器人外焊接工位42和所述人工外补焊工位44之间的零部件焊接工位45，该零部件焊接工位45用于在所述箱形结构的外部焊接零部件。可以在箱形结构的外部焊接加强板、吊装件、臂头和通孔等零部件，从而对零部件进行定位和连接。

如图2所示，优选地，所述外部焊接区40还包括人工外补焊工位44，该人工外补焊工位44用于将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。另外，所述人工外补焊工位44设置有变位机43，该变位机43用于翻转所述箱形结构。对上盖板的两侧（腹板的上侧）的两条外焊缝进行人工补焊后，通过变位机43翻转箱形结构使其旋转一定的角度，再对下盖板和腹板之间从外部进行人工补焊，即对下盖板的两侧（腹板的下侧）的两条外焊缝进行人工补焊。因此，能够对机器人焊接不到的位置进行人工补焊，有效减少臂节焊接的漏焊，提高加工质量。

如图2所示，优选地，所述生产系统还包括打磨区50，该打磨区50用于对所述臂节进行打磨。整个臂节的焊接工作完成后，最后对臂节的各个焊缝进行修整、打磨，并且将加工完的臂节存放在存放区等待需要时进行运输、移动。

如图2所示，为了保证臂节的生产系统布置紧凑而便于生产，优选地，所述下盖板拼装区10、所述腹板拼装区20、所述组箱生产线30、所述外部焊接区40和所述打磨区50成排布置。另外，上盖板拼装区60布置在靠近上盖板定位工位33的位置。整个生产系统布置为流水线作业的方式，工件基本上按照一个方向流动，使得生产现场布置井然有序，结构紧凑，方便管理，并且极大地提高了生产效率，避免了工作人员扎堆作业并且随着工件流动造成的现场散乱。

本发明的还一方面提供一种臂节的生产方法，其中，该生产方法在臂节焊接的生产系统上进行，该生产系统包括下盖板拼装区10、腹板拼装区20、上盖板拼装区60、组箱生产线30和外部焊接区40，其中，所述生产方法包括：在所述下盖板拼装区10，将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；在所述腹板拼装区20，将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；在所述上盖板拼装区60，将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；所述组箱生产线30接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，然后在所述组箱生产线30上进行根据上面所述的臂节的组箱方法；在所述外部焊接区40，将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

在下盖板拼装区10中，下盖板散坯料由下盖板拼装区10中的零件存放区吊装到下盖板拼装区10的下盖板焊接工位上进行人工组对拼接，然后单面焊接好后，将下盖板翻转180°焊接另一面。然后将焊接成型的下盖板吊装到下盖板拼装区10的隔板焊接工位，从而在下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板进行存放。

在腹板拼装区20中，将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板，并且可以对焊接好的腹板进行折弯等操作，待组箱的腹板可以进行存放以待后续的组箱生产线使用。特别地，作为本发明的一种优选实施方式，所述腹板拼装区20包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位21，该腹板初定位工位21用于通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。在待组箱的腹板吊装到组箱生产线30进行组箱之前，腹板初定位工装将平放的腹板沿轴线翻转一定的角度（例如90°）而竖立起来，使得腹板处于竖立的状态，从而在腹板进入组箱生产线30与下盖板进行定位之前进行初定位，使得腹板在组箱生产线30能够更加准确地定位，并且减少的定位时间，提高工作效率。

在上盖板拼装区60中，上盖板散坯料由上盖板拼装区60中的零件存放区吊装到下盖板拼装区10的下盖板焊接工位上进行人工组对拼接，然后单面焊接好后，将上盖板翻转180°焊接另一面，焊接完成后进行存放以待组箱操作使用。

在组箱生产线30上，在腹板定位工位33上，将下盖板拼装区10中的待组装的下盖板和腹板拼装区20中的待组装的腹板吊运到自动导引车32上进行定位，然后自动导引车32移动到上盖板定位工位35时，将上盖板拼装区60中的待组装的上盖板吊运到自动导引车32上，最后完成组箱操作形成箱形结构。

在外部焊接区40中，将箱形结构从外部焊接以形成臂节，即焊接箱形结构的位于横截面的四个角的位置，以形成沿轴向延伸的四条焊缝。

为了进一步提高焊接效率，优选地，所述外部焊接区40包括设置有第二机器人41的机器人外焊接工位42，在该机器人外焊接工位42，通过所述第二机器人41将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。另外，所述机器人外焊接工位42还设置有变位机43，该变位机43用于翻转所述箱形结构。第二机器人41可以为悬挂式的焊接机器人并且位于工件上方，变位机43将工件夹紧，采用第二机器人41将上盖板和腹板从外部焊接在一起，从而在上盖板的两侧（腹板的上侧）沿轴向形成两条外焊缝。通过变位机43翻转箱形结构使其旋转一定的角度，再采用第二机器人43将下盖板和腹板从外部焊接在一起，从而在下盖板的两侧（腹板的下侧）沿轴向形成两条外焊缝，最终臂节的四个对角的接缝都进行了焊接。

如图2所示，优选地，所述外部焊接区40还包括设置在所述机器人外焊接工位42和所述人工外补焊工位44之间的零部件焊接工位45，该零部件焊接工位45用于在所述箱形结构的外部焊接零部件。可以在箱形结构的外部焊接加强板、吊装件、臂头和通孔等零部件，从而对零部件进行定位和连接。

为了提高焊接质量，优选地，所述外部焊接区40还包括人工外补焊工位44，在该人工外补焊工位44，将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。另外，所述人工外补焊工位44设置有变位机43，该变位机43用于翻转所述箱形结构。对上盖板的两侧（腹板的上侧）的两条外焊缝进行人工补焊后，通过变位机43翻转箱形结构使其旋转一定的角度，再对下盖板和腹板之间从外部进行人工补焊，即对下盖板的两侧（腹板的下侧）的两条外焊缝进行人工补焊。因此，能够对机器人焊接不到的位置进行人工补焊，有效减少臂节焊接的漏焊，提高加工质量。

为了保证臂节的外部光滑，优选地，所述生产系统还包括打磨区50，在该打磨区50，对所述臂节进行打磨。整个臂节的焊接工作完成后，最后对臂节的各个焊缝进行修整、打磨，并且将加工完的臂节存放在存放区等待需要时进行运输、移动。

为了保证臂节的生产系统布置紧凑而便于生产，优选地，所述下盖板拼装区10、所述腹板拼装区20、所述组箱生产线30、所述外部焊接区40和所述打磨区50成排布置。另外，上盖板拼装区60布置在靠近上盖板定位工位33的位置。整个生产系统布置为流水线作业的方式，工件基本上按照一个方向流动，使得生产现场布置井然有序，结构紧凑，方便管理，并且极大地提高了生产效率，避免了工作人员扎堆作业并且随着工件流动造成的现场散乱。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (30)

1.一种臂节的组箱生产线，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其特征在于，该组箱生产线（30）包括环形轨道（31）和可移动地设置在该环形轨道（31）上的自动导引车（32），所述环形轨道（31）上依次布置有腹板定位工位（33）、内焊接工位（34）和上盖板定位工位（35），其中：

所述腹板定位工位（33）用于将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位；

所述内焊接工位（34）用于将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起；

所述上盖板定位工位（35）用于将待组装的上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。

2.根据权利要求1所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述内焊接工位（34）包括设置有第一机器人（37）的机器人内焊接工位（34’），该机器人内焊接工位（34’）用于通过所述第一机器人（37）将所述经过定位的下盖板和腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起。

3.根据权利要求2所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述内焊接工位（34）还包括人工内补焊工位（34”），该人工内补焊工位（34”）用于将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。

4.根据权利要求1所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述腹板定位工位（33）的数量为两个，该两个腹板定位工位（33）沿所述环形轨道（31）布置。

5.根据权利要求1所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述环形轨道（31）上还布置有充电工位（36），该充电工位（36）位于所述上盖板定位工位（35）和所述腹板定位工位（33）之间，所述充电工位（36）用于对所述自动导引车（32）充电。

6.根据权利要求1所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述自动导引车（32）的数量与所述环形轨道（31）上布置的工位的数量相同。

7.根据权利要求1所述的臂节的组箱生产线，其特征在于，所述自动导引车（32）具有绝缘保护系统。

8.一种臂节的生产系统，其特征在于，该生产系统包括下盖板拼装区（10）、腹板拼装区（20）、上盖板拼装区（60）、外部焊接区（40）和根据权利要求1-7中任意一项所述的组箱生产线（30），其中：

所述下盖板拼装区（10）用于将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；

所述腹板拼装区（20）用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；

所述上盖板拼装区（60）用于将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；

所述组箱生产线（30）用于在所述自动导引车（32）上接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，并形成所述箱形结构；

所述外部焊接区（40）用于将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

9.根据权利要求8所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述腹板拼装区（20）包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位（21），该腹板初定位工位（21）用于通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。

10.根据权利要求8所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述外部焊接区（40）包括设置有第二机器人（41）的机器人外焊接工位（42），该机器人外焊接工位（42）用于通过所述第二机器人（41）将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

11.根据权利要求10所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述外部焊接区（40）还包括人工外补焊工位（44），该人工外补焊工位（44）用于将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。

12.根据权利要求11所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述机器人外焊接工位（42）和所述人工外补焊工位（44）均设置有变位机（43），该变位机（43）用于翻转所述箱形结构。

13.根据权利要求11所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述外部焊接区（40）还包括设置在所述机器人外焊接工位（42）和所述人工外补焊工位（44）之间的零部件焊接工位（45），该零部件焊接工位（45）用于在所述箱形结构的外部焊接零部件。

14.根据权利要求8所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括打磨区（50），该打磨区（50）用于对所述臂节进行打磨。

15.根据权利要求14所述的臂节的生产系统，其特征在于，所述下盖板拼装区（10）、所述腹板拼装区（20）、所述组箱生产线（30）、所述外部焊接区（40）和所述打磨区（50）成排布置。

16.一种臂节的组箱方法，其中，所述臂节包括形成箱形结构的上盖板、下盖板、腹板和隔板，其特征在于，该组箱方法在臂节的组箱生产线（30）上进行，该组箱生产线（30）包括环形轨道（31）和可移动地设置在该环形轨道（31）上的自动导引车（32），所述环形轨道（31）上依次布置有腹板定位工位（33）、内焊接工位（34）和上盖板定位工位（35），其中，所述组箱方法包括：

在所述腹板定位工位（33），将待组装的下盖板和待组装的腹板进行定位，然后通过所述自动导引车（32）输送到所述内焊接工位（34）；

在所述内焊接工位（34），将经过定位的所述下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起，然后通过所述自动导引车（32）输送到所述上盖板定位工位（35）；

在所述上盖板定位工位（35），将所述上盖板组装到经过焊接的所述腹板和所述隔板的上方且进行定位以形成箱形结构。

17.根据权利要求16所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述内焊接工位包括设置有第一机器人（37）的机器人内焊接工位（34’），在该机器人内焊接工位（34’），所述第一机器人（37）将所述经过定位的下盖板和所述腹板从内部焊接在一起，并且将所述隔板和所述腹板从内部焊接在一起。

18.根据权利要求17所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述内焊接工位（34）还包括人工内补焊工位（34”），在该人工内补焊工位（34”），将经过机器人焊接的所述下盖板和所述腹板之间以及所述隔板和所述腹板之间从内部进行人工补焊。

19.根据权利要求16所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述腹板定位工位（33）的数量为两个，该两个腹板定位工位（33）沿所述环形轨道（31）布置。

20.根据权利要求16所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述环形轨道（31）上还布置有充电工位（36），该充电工位（36）位于所述上盖板定位工位（35）和所述腹板定位工位（33）之间，在所述充电工位（36）对所述自动导引车（32）充电。

21.根据权利要求16所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述自动导引车（32）的数量与所述环形轨道（31）上布置的工位的数量相同。

22.根据权利要求16所述的臂节的组箱方法，其特征在于，所述自动导引车（32）具有绝缘保护系统。

23.一种臂节的生产方法，其特征在于，该生产方法在臂节焊接的生产系统上进行，该生产系统包括下盖板拼装区（10）、腹板拼装区（20）、上盖板拼装区（60）、组箱生产线（30）和外部焊接区（40），其中，所述生产方法包括：

在所述下盖板拼装区（10），将多块坯料拼装焊接形成下盖板且在所述下盖板上焊接隔板形成待组装的下盖板；

在所述腹板拼装区（20），将多块坯料拼装焊接形成待组装的腹板；

在所述上盖板拼装区（60），将多块坯料拼装焊接形成待组装的上盖板；

所述组箱生产线（30）接收所述待组装的下盖板、待组装的腹板和待组装的上盖板，然后在所述组箱生产线（30）上进行根据权利要求16-22中任意一项所述的臂节的组箱方法；

在所述外部焊接区（40），将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

24.根据权利要求23所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述腹板拼装区（20）包括具有腹板初定位工装的腹板初定位工位（21），在该腹板初定位工位（21），通过所述腹板初定位工装将所述待组装的腹板竖立起来而进行初定位。

25.根据权利要求23所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述外部焊接区（40）包括设置有第二机器人（41）的机器人外焊接工位（42），在该机器人外焊接工位（42），通过所述第二机器人（41）将所述箱形结构从外部焊接以形成臂节。

26.根据权利要求25所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述外部焊接区（40）还包括人工外补焊工位（44），在该人工外补焊工位（44），将经过机器人焊接的所述箱形结构从外部进行人工补焊。

27.根据权利要求26所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述机器人外焊接工位（42）和所述人工外补焊工位（44）均设置有变位机（43），该变位机（43）用于翻转所述箱形结构。

28.根据权利要求26所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述外部焊接区（40）还包括设置在所述机器人外焊接工位（42）和所述人工外补焊工位（44）之间的零部件焊接工位（45），在该零部件焊接工位（45），在所述箱形结构的外部焊接零部件。

29.根据权利要求23所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述生产系统还包括打磨区（50），在该打磨区（50），对所述臂节进行打磨。

30.根据权利要求29所述的臂节的生产方法，其特征在于，所述下盖板拼装区（10）、所述腹板拼装区（20）、所述组箱生产线（30）、所述外部焊接区（40）和所述打磨区（50）成排布置。

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