CN103317248A - Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备及加工方法，其特征是在自动点焊装置的右侧放置有合梁进料送进装置，合梁进料送进装置的前侧放置有衬梁端面定位部件；合梁进料送进装置和衬梁端面定位部件的右侧依次排布有6套纵梁送进装置；纵梁送进装置的前面放置有上料平台；纵梁送进装置后面放置有进料提取装置，进料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至上料平台上方；自动点焊装置的左侧依次放置有合梁出料送进装置、两套出料支撑辊；合梁出料送进装置和出料支撑辊的前面放置有下料平台；合梁出料送进装置和出料支撑辊的后面放置有出料提取装置，出料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至下料平台上方。

Description

U形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备及加工方法

技术领域

    本发明涉及Ｕ形纵梁及其衬梁定位、合梁、点焊工艺领域，具体是一种带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备。

背景技术

    目前，在Ｕ形纵梁及其衬梁定位、合梁、点焊所使用的工艺领域，生产企业均采用人工定位、合梁、手工点焊或自动点焊的生产工艺。这两种生产工艺所用设备存在生产率较低、工艺复杂等问题。现有“Ｕ”形纵梁及其衬梁定位、合梁、点焊工艺在“Ｕ”形纵梁及其衬梁的搬运或翻转的过程中，均采用人工搬运、翻转，搬运、翻转效率低，其相应专业机械占地面积大，造成生产率降低。人工手动定位效率低下。同时存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带自动定位的“Ｕ”形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备，它可解决现有技术中存在的不足，只需采用上料平台、进料提取装置、纵梁送进装置、旋式自适应驱动装置、衬梁端面定位部件、合梁进料送进部件、自动点焊装置、合梁出料送进部件、出料支撑辊、出料提取装置、下料平台，即可实现“Ｕ”形纵梁及其衬梁自动定位、合梁、点焊的生产工艺，全程自动化控制，生产效率高。

本发明所述左、右、前、后定义如下：图2中图形的左边定义为左，图形的右边定义为右，图形的上边定义为后，图形的下边定义为前。   

 本发明所采用的技术措施包括：一种带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备，其特征是在自动点焊装置的右侧放置有合梁进料送进装置，合梁进料送进装置的前侧放置有衬梁端面定位部件；合梁进料送进装置和衬梁端面定位部件的右侧依次排布有6套纵梁送进装置；靠近合梁进料送进装置和衬梁端面定位部件最近的一套纵梁送进装置上，放置有一套旋式自适应驱动装置；

纵梁送进装置的前面放置有上料平台；纵梁送进装置后面放置有进料提取装置，进料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至上料平台上方；

自动点焊装置的左侧依次放置有合梁出料送进装置、两套出料支撑辊；

合梁出料送进装置和出料支撑辊的前面放置有下料平台；合梁出料送进装置和出料支撑辊的后面放置有出料提取装置，出料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至下料平台上方；

纵梁送进装置包括固定架和在固定架上从前到后安装的衬梁送进辊轮、纵梁送进辊轮、合梁送进辊轮，其中衬梁送进辊轮与衬梁端面定位部件中的衬梁挡板的水平方向的中心线处于一条直线上；纵梁送进辊轮与合梁进料送进装置中各自Ｕ形纵梁辊道水平方向的中心线处于一条直线上；合梁送进辊轮与合梁进料送进装置中各自的合梁送进辊轮的水平方向的中心线处于一条直线上。

衬梁端面定位部件包括固定支腿和设置于固定支腿上的丝杠，在丝杠的前后两侧的固定支腿上设置两组导轨滑块。在丝杠的左侧的固定支腿上设置端头定位电机，端头定位电机通过联轴器与丝杠连接，在二组导轨滑块上设置有衬梁挡板，衬梁挡板在丝杠驱动下沿导轨滑块滑动。

纵梁送进装置包括固定架，在固定架上自左向右依次布置有：并列设置的衬梁送进辊轮和纵梁送进辊轮，设置于固定架后部的合梁送进辊轮，并列设置的衬梁基准辊轮和纵梁基准辊轮，衬梁侧拉气缸，合梁侧推气缸，设置于固定架前部的自动翻转装置，设置于固定架后部的合梁基准辊轮，位于自动翻转装置的右侧设置有衬梁送进辊轮，在衬梁送进辊轮右侧布置有纵梁侧推气缸和旋转式自适应驱动装置。

自动翻转装置包括固定在固定架上的A支架，在A支架两侧铰接有接料板和推料板，在A支架上还设置有接料缸和翻转缸，接料缸与接料板铰接，翻转缸和推料板铰接。

旋转式自适应驱动装置包括辊道支架以及设置于辊道支架左部的导轨，位于导轨右侧的辊道支架上还设置有伺服电机和由伺服电机驱动的第一驱动辊轮，压紧气缸的缸体设置在导轨间的卡槽内并与卡槽滑配，压紧气缸的气缸杆上安装有辅助辊轮，在压紧气缸左侧的辊道支架上还设置有纵梁侧推气缸，纵梁侧推气缸的活塞杆与压紧气缸的缸体连接，纵梁侧推气缸的活塞杆带动压紧气缸及气缸杆上的辅助辊轮在导轨的卡槽内往复运动。在辊道支架上位于导轨的右侧设置电机安装板，电机安装板一侧通过旋转销钉和辊道支架铰接，在电机安装板上位于旋转销钉的对侧设置二段导向槽，螺栓穿过导向槽固定在辊道支架上；所述螺栓为六角头铰制孔用螺栓。在辊道支架上还设置有旋转气缸，旋转气缸的活塞杆连接在电机安装板上，使电机安装板绕旋转销钉双向枢转；电机安装板上安装伺服电机。

合梁进料送进装置包括方钢支架和在方钢支架上从前到后安装的驱动电机、纵梁送进辊轮、纵梁侧推气缸、合梁送进辊轮、合梁基准辊轮；驱动电机轴上安装有驱动滚轮，在方钢支架上位于纵梁送进辊轮左侧端头安装一套纵梁横向移动端头避让装置，在合梁基准辊轮和合梁送进辊轮之间设置有直线式自适应驱动装置，在合梁基准辊轮左侧的方钢支架上设置感应器，对合梁起到定位检测功能。纵梁横向移动端头避让装置中的辊道架通过螺钉安装在方钢支架上，位于方钢支架上的纵梁送进辊轮的左侧，直线式自适应驱动装置中的底座支架通过螺钉安装在方钢支架上，其上的合梁驱动电机辊轮与方钢支架上的合梁基准辊轮在X方向上处于一条直线上。

纵梁横向移动端头避让装置包括辊道架和设置于辊道架上的纵梁送进辊轮，在纵梁送进辊轮的左右两侧的辊道架上分别设置有旋转支架和尾端支架，旋转臂的上端设置挡板，在挡板下方的旋转臂上设置铰接部与旋转支架铰接，旋转臂下端与旋转气缸的活塞杆铰接，旋转气缸尾部铰接于尾端支架。

直线式自适应驱动装置包含底座支架和设置于在底座支架上从前侧到后侧依次安装的气缸支架和电机安装板，电机安装板上安装伺服电机、伺服电机轴头处安装合梁驱动电机辊轮，六角头铰制孔用螺栓通过电机安装板上的U型孔紧固在底座支架上，电机安装板前端与回压气缸连接，回压气缸另一端与气缸支架连接，气缸支架另一端与底座支架连接。气缸支架前侧在底座支架上安装有气缸架，气缸架前侧安装合梁侧推气缸，合梁侧推气缸的活塞杆与压紧气缸的缸体连接在一起，压紧气缸的缸体安装在导轨的卡槽内。合梁侧推气缸的活塞杆带动压紧气缸及活塞杆上的压紧辊轮在导轨的卡槽内向合梁驱动电机辊轮方向往复运动，导轨安装于底座支架上，压紧辊轮始终贴近于工件。

本发明还提供了一种Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的加工方法，它包括如下步骤：

   (1)、将Ｕ形纵梁及其衬梁分别放置在上料平台，备用；　

   (2)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用Ｕ形纵梁, 对于开口向上的Ｕ形纵梁直接吊运至纵梁送进辊轮上。对于开口向下的Ｕ形纵梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上,之后使用进料提取装置上的电磁铁吸提纵梁至纵梁送进辊轮上。

   (3)、通过纵梁侧推气缸将纵梁推至纵梁基准辊轮和第一驱动电机辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；

   (4)、第一驱动电机辊轮与纵梁侧推气缸夹紧纵梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将纵梁送进至纵梁横向移动端头避让装置上的挡板处，完成纵梁长度方向的定位；

   (5)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用衬梁, 对于开口向上的衬梁直接吊运至衬梁送进辊轮上。对于开口向下的衬梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上；

   (6)、通过衬梁侧拉气缸将衬梁推至衬梁送进辊轮上的衬梁基准辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；

   (7)、根据数控系统中记录的Ｕ形纵梁和衬梁X向相对尺寸数据，衬梁端面定位部件上的衬梁挡板通过端头定位电机驱动，移动到提前设定的位置；

   (8)、通过旋转式自适应驱动装置上旋转气缸的缩回动作，其上的第一驱动电机辊轮与衬梁翼面贴实，与衬梁侧拉气缸夹紧衬梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将衬梁送进至衬梁挡板处，完成衬梁长度方向的定位；

   (9)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提衬梁至Ｕ形纵梁内侧进行合梁；

   (10)、使用合梁侧推气缸推动合梁至合梁送进辊轮旁的合梁基准辊轮处；

   (11)、通过合梁进料送进部件中直线式自适应驱动装置上压紧气缸的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮与合梁翼面贴实，与合梁基准辊轮夹紧合梁翼面，通过合梁驱动电机辊轮的转动将合梁送进至感应器位置处，感应器检测到合梁端头，数控系统确认合梁端头位置坐标；

   (12)、通过合梁驱动电机辊轮的转动驱动合梁前进定位，自动点焊装置进行定位并进行自动点焊；

   (13)、当合梁端头到达合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上合梁驱动电机辊轮处时，通过合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上压紧气缸的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮与合梁翼面贴实，通过合梁驱动电机辊轮的转动驱动合梁前进继续送进，自动点焊装置执行加工程序对合梁进行点焊；　

   (14)、当合梁全部点焊完成后，通过合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上的合梁驱动电机辊轮的转动将合梁全部送进至出料支撑辊上，出料提取装置上的电磁铁下行吸提合梁，将合梁吊运到下料平台上放置。

    本发明的有益效果是:一、只需采用上料平台、进料提取装置、纵梁送进装置、衬梁端面定位部件、合梁进料送进部件、自动点焊装置、合梁出料送进部件、出料支撑辊、出料提取装置、下料平台部件，即可实现Ｕ形纵梁及其衬梁自动定位、合梁、点焊工艺，全程自动化控制，完全实现自动定位，同时工艺更加简洁，提高了生产效率，相对现有生产设备，本发明生产效率可以提高20%；工艺布置合理，自动定位、合梁位置准确，生产成本低、点焊精度高等。本发明所述带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备能够实现全自动化操作，在Ｕ形纵梁及其衬梁的输送、搬运、合梁、点焊过程中全部机械控制，无需人工操作，改善了工人操作环境，提高了整体效率；使用安全可靠，维修简便；采用全自动翻转装置，翻转效率高，占地面积小。

   二、为了实现Ｕ形纵梁及其衬梁X向自动定位功能，通过将Ｕ形纵梁及其衬梁分别放置在上料平台，备用，使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用Ｕ形纵梁, 对于开口向上的Ｕ形纵梁直接吊运至纵梁送进辊轮上。对于开口向下的Ｕ形纵梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上,之后使用进料提取装置上的电磁铁吸提纵梁至纵梁送进辊轮上，通过纵梁侧推气缸将纵梁推至纵梁基准辊轮和第一驱动电机辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；通过将第一驱动电机辊轮与纵梁侧推气缸夹紧纵梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将纵梁送进至纵梁横向移动端头避让装置上的挡板处，完成纵梁长度方向的定位；通过将使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用衬梁, 对于开口向上的衬梁直接吊运至衬梁送进辊轮上。对于开口向下的衬梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上，利用衬梁侧拉气缸将衬梁推至衬梁送进辊轮上的衬梁基准辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；通过将衬梁端面定位部件上的衬梁挡板通过端头定位电机驱动，移动到数控系统提前设定的位置，利用旋转式自适应驱动装置上旋转气缸的缩回动作，其上的第一驱动电机辊轮与衬梁翼面贴实，与衬梁侧拉气缸夹紧衬梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将衬梁送进至衬梁挡板处，完成衬梁长度方向的定位。

附图说明

图1是本发明带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的左视图；

图4是图2中衬梁端面定位装置的局部放大图A的放大结构示意图；图5是图4的上视图；图6是图4的左视图的旋转图；

图7是图2中纵梁送进装置的局部放大图B的放大结构示意图；图8是图7的上视图；图9是图7的左视图的旋转图；

图10是图7中自动翻转装置合梁进料送进部件的局部放大图E的放大结构示意图；图11是图10的俯视图；图12是图10的左视图的旋转图；

图13是图7中旋转式自适应驱动装置的局部放大图F的放大结构示意图；图14是图13的上视图；图15是图13的右视图； 

图16是图2中合梁进料送进装置的局部放大图C的放大结构示意图；图17是图16的上视图；图18是图16的左视图的旋转图；

图19是图17中纵梁横向移动端头避让装置的局部放大图G的放大结构示意图；图20是图19的俯视图；图21是图19的左视图；

图22是图16中直线式自适应驱动装置的局部放大图H的主视放大结构示意图；图23是图22的上视图；图24是图23的左视图的旋转图；图25是图22中的A-A剖视结构示意图；图26是附图22中的B-B剖视结构示意图。

图中：1—上料平台；2—进料提取装置；3—纵梁送进装置；4—衬梁端面定位部件；5—合梁进料送进部件；6—自动点焊装置；7—合梁出料送进部件；8—出料支撑辊；9—出料提取装置；10—下料平台；101—衬梁；102—Ｕ形纵梁；103—合梁； 13—固定支腿；14—丝杠；15—导轨滑块；16—端头定位电机；17—联轴器；18—衬梁挡板；19—固定架；20—自动翻转装置；21—衬梁侧拉气缸；22—衬梁送进辊轮；23—衬梁基准辊轮；24—纵梁侧推气缸；25—纵梁送进辊轮；26—纵梁基准辊轮；27—合梁侧推气缸；28—合梁送进辊轮；29—合梁基准辊轮；30—旋转式自适应驱动装置；31—A支架；32—接料缸；33—接料板；34—翻转缸；35—推料板；36—辊道支架；37—导轨；38—伺服电机；39—第一驱动电机辊轮；40—压紧气缸；41—纵梁侧推气缸；42—电机安装板；43—旋转销钉；44—六角头铰制孔用螺栓；45—旋转气缸；46—方钢支架；47—驱动电机；48—纵梁送进辊轮；49—纵梁侧推气缸；50—合梁送进辊轮；51—合梁基准辊轮；52—驱动滚轮；53—纵梁横向移动端头避让装置；54—直线式自适应驱动装置；55—感应器；56—辊道架；57—纵梁送进辊轮；58—旋转支架；59—尾端支架；60—旋转臂；61—挡板；62—旋转气缸；63—底座支架；64—气缸支架；65—电机安装板；66—安装伺服电机；67—合梁驱动电机辊轮；68—六角头铰制孔用螺栓；69—回压气缸；70—气缸架；71—合梁侧推气缸；72—压紧气缸；73—压紧辊轮；106—辅助辊轮。

具体实施方式

    本发明所述X方向为图1所示水平横向方向；所述Y方向为图1所示水平纵向方向。

本发明所述左、右、前、后定义如下：图2中图形的左边定义为左，图形的右边定义为右，图形的上边定义为后面，图形的下边定义为前面。   

如图2所示，本发明所述带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备主体结构包括：在自动点焊装置6的右侧放置有合梁进料送进装置5；合梁进料送进装置5的前面放置有衬梁端面定位部件4；合梁进料送进装置5和衬梁端面定位部件4的右侧依次排布六套纵梁送进装置3，其中靠近衬梁端面定位部件4的一套纵梁送进装置3上，放置有一套旋转式自适应驱动装置30； 六套纵梁送进装置3的前面放置有上料平台1；六套纵梁送进装置3的后面放置有进料提取装置2，进料提取装置2中的固定架上安装的轨道向前侧延伸至上料平台上方1。自动点焊装置6的左侧依次放置有合梁出料送进装置7、两套出料支撑辊8；合梁出料送进装置7和两套出料支撑辊8的前面放置有下料平台10；合梁出料送进装置7和两套出料支撑辊8的后面放置有出料提取装置9，出料提取装置9中的固定架上安装的轨道向前侧延伸至下料平台上方10。

纵梁送进装置3包括固定架19和在固定架19上从前到后安装的衬梁送进辊轮22、纵梁送进辊轮25、合梁送进辊轮28，其中衬梁送进辊轮22与衬梁端面定位部件4中的衬梁挡板18处于一条直线上；纵梁送进辊轮25与合梁进料送进装置5中的纵梁送进辊轮48处于一条直线上；合梁送进辊轮28与合梁进料送进装置5中的合梁送进辊轮50处于一条直线上。自动翻转装置20中的接料板33位于衬梁送进辊轮22的前面，旋转式自适应驱动装置30中的第一驱动电机辊轮39位于纵梁基准辊轮26的右侧。

如图4-6所示，衬梁端面定位部件4包括固定支腿13和设置于固定支腿13上的丝杠14，在丝杠14的前后两侧的固定支腿13上设置两组导轨滑块15。在丝杠14的左侧的固定支腿13上设置端头定位电机16，端头定位电机16通过联轴器17与丝杠14连接。在二组导轨滑块15上设置有衬梁挡板18，衬梁挡板18在丝杠14驱动下沿导轨滑块滑动。

上述衬梁端面定位装置4使用时，端头定位电机16通过联轴器17带动丝杠14旋转，进而带动安装在丝杠14与二组导轨滑块15上的衬梁挡板18在X向即丝杠轴线方向2米范围内往复运动。

如图7-9所示，纵梁送进装置3包括固定架19，在固定架19上自左向右依次布置有：并列设置的衬梁送进辊轮22和纵梁送进辊轮25，设置于固定架19后部的合梁送进辊轮28，并列设置的衬梁基准辊轮23和纵梁基准辊轮26，衬梁侧拉气缸21，合梁侧推气缸27，设置于固定架19前部的自动翻转装置20，设置于固定架19后部的合梁基准辊轮29，位于自动翻转装置20的右侧设置有衬梁送进辊轮22，在衬梁送进辊轮22右侧布置有纵梁侧推气缸24和旋转式自适应驱动装置30。

如图10-12所示，自动翻转装置20包括固定在固定架19上的A支架31，在A支架31两侧铰接有接料板33和推料板35，在A支架31上还设置有接料缸32和翻转缸34，接料缸32与接料板33铰接，翻转缸34和推料板35铰接。

如图13-15所示， 旋转式自适应驱动装置30包括辊道支架36以及设置于辊道支架36左部的导轨37，位于导轨37右侧的辊道支架36上还设置有伺服电机38和由伺服电机38驱动的第一驱动辊轮39，压紧气缸40的缸体设置在导轨37间的卡槽内并与卡槽滑配，压紧气缸40的气缸杆上安装有辅助辊轮106，在压紧气缸40左侧的辊道支架36上还设置有纵梁侧推气缸41，纵梁侧推气缸41的活塞杆与压紧气缸40的缸体连接，纵梁侧推气缸41的活塞杆带动压紧气缸40及气缸杆上的辅助辊轮106在导轨37的卡槽内往复运动；在辊道支架36上位于导轨37的右侧设置电机安装板42，电机安装板42一侧通过旋转销钉43和辊道支架36铰接，在电机安装板42上位于旋转销钉43的对侧设置二段导向槽，螺栓穿过导向槽固定在辊道支架36上；所述螺栓为六角头铰制孔用螺栓44。在辊道支架36上还设置有旋转气缸45，旋转气缸45的活塞杆顶持在电机安装板42上，使电机安装板42绕旋转销钉43双向枢转；电机安装板42上安装伺服电机38。

上述纵梁送进装置3中的自动翻转装置20使用时，将A支架31安装在纵梁送进装置3的固定架19上，首先将Ｕ形衬梁101放在推料板35上，然后接料缸32推动接料板33，接料板33顺时针旋转80度。待接料板33到达接料位置时翻转缸34工作，带动推料板35逆时针旋转100度将U形衬梁101送向接料板33方向。当U形衬梁101到达接料板33上时，接料缸32开始收缩，接料板33复位，Ｕ形衬梁101到达水平位置，U形衬梁101即落到接料板33上，完成了翻转动作；衬梁侧拉气缸21和旋转式自适应驱动装置30中的纵梁侧推气缸41一起将U形衬梁101从接料板33上推到衬梁送进辊轮22，并一直推到与衬梁基准辊轮23和旋转式自适应驱动装置30中的第一驱动电机辊轮39贴实为止，旋转式自适应驱动装置30中的旋转气缸45拉动电机安装板42向U形衬梁101前侧方向运动，使安装在伺服电机38上的第一驱动电机辊轮39始终与U形衬梁101贴实，即使U形衬梁101在其长度方向有正负10毫米的弯曲，第一驱动电机辊轮39也始终与U形衬梁101贴实，伺服电机38带动第一驱动电机辊轮39进行旋转运动，进而和U形衬梁101产生摩擦力，使U形衬梁101向X方向前进，不会出现打滑。

如图16-18所示，合梁进料送进装置5包括方钢支架46和在方钢支架46上从前到后安装的驱动电机47、纵梁送进辊轮48、纵梁侧推气缸49、合梁送进辊轮50、合梁基准辊轮51；驱动电机47轴上安装有驱动滚轮52，在方钢支架46上位于纵梁送进辊轮48左侧端头安装一套纵梁横向移动端头避让装置53，在合梁基准辊轮51和合梁送进辊轮50之间设置有直线式自适应驱动装置54，在合梁基准辊轮51左侧的方钢支架46上设置感应器55，对合梁103起到定位检测功能。纵梁横向移动端头避让装置53中的辊道架56通过螺钉安装在方钢支架46上，位于方钢支架46上的纵梁送进辊轮48的左侧，直线式自适应驱动装置54中的底座支架63通过螺钉安装在方钢支架46上，其上的合梁驱动电机辊轮67与方钢支架46上的合梁基准辊轮51在X方向上处于一条直线上。

 如图19-21所示，纵梁横向移动端头避让装置53，它包括辊道架56和设置于辊道架56上的纵梁送进辊轮57，在纵梁送进辊轮57的左右两侧的辊道架56上分别设置有旋转支架58和尾端支架59，旋转臂60的上端设置挡板61，在挡板61下方的旋转臂60上设置铰接部与旋转支架58铰接，旋转臂60下端与旋转气缸62的活塞杆铰接，旋转气缸62尾部铰接于尾端支架59。

如图22-26所示，直线式自适应驱动装置54，它包含底座支架63和设置于在底座支架63上的气缸支架64和电机安装板65，电机安装板65上安装伺服电机66、伺服电机66轴头处安装合梁驱动电机辊轮67，六角头铰制孔用螺栓68通过电机安装板65上的U型孔紧固在底座支架63上，电机安装板65前端与回压气缸69连接；回压气缸69另一端与气缸支架64连接，气缸支架64另一端与底座支架63连接。在底座支架63上安装有气缸架70，气缸架70上安装合梁侧推气缸71，合梁侧推气缸71的活塞杆与压紧气缸72的缸体连接在一起，压紧气缸72的缸体安装在导轨74的卡槽内。合梁侧推气缸71的活塞杆带动压紧气缸72及活塞杆上的压紧辊轮73在导轨74的卡槽内向合梁驱动电机辊轮67方向往复运动，导轨74安装于底座支架63上，压紧辊轮73始终贴近于工件。

上述合梁进料送进装置5使用时，纵梁侧推气缸49将放置在纵梁送进辊轮48上的Ｕ形纵梁102推至驱动滚轮52贴实，驱动电机47带动驱动滚轮52旋转，带动Ｕ形纵梁102在X方向上向纵梁横向移动端头避让装置53移动，Ｕ形纵梁102左侧端头与纵梁横向移动端头避让装置53中的挡板61贴实后，实现Ｕ形纵梁102X向端头定位，旋转气缸62带动旋转支架58和挡板61向远离纵梁端头的方向旋转30度，进而使挡板61与Ｕ形纵梁102分离，从而达到端头避让的结果；

上述直线式自适应驱动装置54使用时，合梁103被放置到合梁驱动电机辊轮67和压紧辊轮73的合梁送进辊轮50，合梁103长度方向与X方向一致，合梁侧推气缸71的活塞杆带动压紧气缸72及活塞杆上的压紧辊轮73在导轨74的卡槽内向合梁驱动电机辊轮67方向移动， 并将合梁103推到合梁基准辊轮51上，回压气缸69带动电机安装板65向压紧辊轮73的方向移动，进而将其上的合梁驱动电机辊轮67贴紧合梁103翼面，伺服电机66带动合梁驱动电机辊轮67进行旋转运动，进而和合梁103产生摩擦力，使合梁103向X方向前进，若合梁103在其长度方向有正负10毫米的弯曲，回压气缸69一直拉动电机安装板65向压紧辊轮73方向运动，使安装在电机安装板65上的合梁驱动电机辊轮67与合梁103翼面始终贴合，保证合梁驱动电机辊轮67对合梁103正常驱动送进。 

上述所述合梁侧推气缸27、衬梁侧拉气缸21、纵梁侧推气缸24、接料缸32、翻转缸3、压紧气缸40、纵梁侧推气缸41、旋转气缸45、纵梁侧推气缸49、旋转气缸62 、回压气缸69、合梁侧推气缸71、压紧气缸72可以是气缸，也可以使液压缸。

实施例2

    带自动定位的Ｕ形纵梁及其衬梁自动合梁、点焊的生产设备使用时，一种Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的加工方法，它包括如下步骤：

   (1)、将Ｕ形纵梁102和衬梁101分别放置在上料平台1，备用；　

   (2)、使用进料提取装置2吸提备用Ｕ形纵梁102, 对于开口向上的Ｕ形纵梁102直接吊运至纵梁送进辊轮25和纵梁送进辊轮48上。对于开口向下的Ｕ形纵梁102，先吊运至自动翻转装置20上，自动翻转装置20将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸21将其拉至衬梁送进辊轮22上,之后使用进料提取装置2吸提Ｕ形纵梁102至纵梁送进辊轮25和纵梁送进辊轮48上。

   (3)、通过纵梁侧推气缸24和纵梁侧推气缸49将Ｕ形纵梁102推至纵梁基准辊轮26和第一驱动电机辊轮39处进行Ｕ形纵梁102宽度方向的定位;  

   (4)、第一驱动电机辊轮39和纵梁侧推气缸24、纵梁侧推气缸49夹紧Ｕ形纵梁102翼面，通过第一驱动电机辊轮39的转动将Ｕ形纵梁102送进至纵梁横向移动端头避让装置53上的挡板61处，完成Ｕ形纵梁102长度方向的定位；

   (5)、使用进料提取装置2吸提备用衬梁101, 对于开口向上的衬梁101直接吊运至衬梁送进辊轮22上。对于开口向下的衬梁101，先吊运至自动翻转装置20上，自动翻转装置20将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸21将其拉至衬梁送进辊轮22上。

   (6)、通过衬梁侧拉气缸21将衬梁101推至衬梁送进辊轮16后侧的衬梁基准辊轮23处进行衬梁101宽度方向的定位;

   (7)、根据数控系统中记录的Ｕ形纵梁102和衬梁101 X向相对尺寸数据，衬梁端面定位部件4上的衬梁挡板18通过端头定位电机16驱动，移动到提前设定的位置；

   (8)、通过旋转式自适应驱动装置30上旋转气缸45的缩回动作，其上的第一驱动电机辊轮39与衬梁101翼面贴实，与衬梁侧拉气缸21夹紧衬梁101翼面，通过第一驱动电机辊轮39的转动将衬梁101送进至衬梁挡板18处，完成衬梁101长度方向的定位；

   (9)、使用进料提取装置2将完成定位后的衬梁101吸提至完成定位后的Ｕ形纵梁102上方进行合梁工序；

   (10)、使用合梁侧推气缸27推动合梁103至合梁送进辊轮28和合梁送进辊轮50上，并直至合梁基准辊轮29、合梁基准辊轮51处;

   (11)、通过合梁进料送进部件5中直线式自适应驱动装置54上回压气缸69的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮67与合梁103翼面贴实，与合梁侧推气缸27一起夹紧合梁103翼面，通过合梁驱动电机辊轮67的转动将合梁103送进至感应器55位置处，感应器55检测到合梁103端头，数控系统确认合梁103的端头位置坐标；

   (12)、通过合梁驱动电机辊轮67的转动驱动合梁103前进定位，自动点焊装置6进行定位并进行自动点焊；

   (13)、当合梁103的端头到达合梁出料送进部件7中的直线式自适应驱动54装置上合梁驱动电机辊轮67处时，通过合梁出料送进部件7中的直线式自适应驱动装置54上回压气缸69的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮67与合梁103翼面贴实，通过合梁驱动电机辊轮67的转动驱动合梁103前进继续送进，自动点焊装置6执行加工程序对合梁103进行点焊；　

   (14)、当合梁103全部点焊完成后，通过合梁出料送进部件7中的直线式自适应驱动装置54上的合梁驱动电机辊轮67的转动将合梁103全部送进至出料支撑辊8上，出料提取装置9下行吸提合梁103，将合梁103吊运到下料平台10上放置。

     在上述Ｕ形纵梁及其衬梁自动定位、合梁、点焊工艺中，为了实现Ｕ形纵梁102和衬梁101 X向自动定位功能，通过将Ｕ形纵梁102和衬梁101分别放置在上料平台1，备用，使用进料提取装置2吸提备用Ｕ形纵梁102, 对于开口向上的Ｕ形纵梁102直接吊运至纵梁送进辊轮25和纵梁送进辊轮48上。对于开口向下的Ｕ形纵梁102，先吊运至自动翻转装置20上，自动翻转装置20将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸21将其拉至衬梁送进辊轮22上,之后使用进料提取装置2吸提Ｕ形纵梁102至纵梁送进辊轮25和纵梁送进辊轮48上。通过纵梁侧推气缸24和纵梁侧推气缸49将Ｕ形纵梁102推至纵梁基准辊轮26和第一驱动电机辊轮39处进行Ｕ形纵梁102宽度方向的定位;  

   通过第一驱动电机辊轮39和纵梁侧推气缸24、纵梁侧推气缸49夹紧Ｕ形纵梁102翼面，通过第一驱动电机辊轮39的转动将Ｕ形纵梁102送进至纵梁横向移动端头避让装置53上的挡板61处，完成Ｕ形纵梁102长度方向的定位；

   通过使用进料提取装置2吸提备用衬梁101, 对于开口向上的衬梁101直接吊运至衬梁送进辊轮22上。对于开口向下的衬梁101，先吊运至自动翻转装置20上，自动翻转装置20将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸21将其拉至衬梁送进辊轮22上。通过衬梁侧拉气缸21将衬梁101推至衬梁送进辊轮16后侧的衬梁基准辊轮23处进行衬梁101宽度方向的定位;

   根据数控系统中记录的Ｕ形纵梁102和衬梁101 X向相对尺寸数据，衬梁端面定位部件4上的衬梁挡板18通过端头定位电机16驱动，移动到提前设定的位置；通过旋转式自适应驱动装置30上旋转气缸45的缩回动作，其上的第一驱动电机辊轮39与衬梁101翼面贴实，与衬梁侧拉气缸21夹紧衬梁101翼面，通过第一驱动电机辊轮39的转动将衬梁101送进至衬梁挡板18处，完成衬梁101长度方向的定位。

Claims (10)

1.一种Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是在自动点焊装置的右侧放置有合梁进料送进装置，合梁进料送进装置的前侧放置有衬梁端面定位部件；合梁进料送进装置和衬梁端面定位部件的右侧依次排布有6套纵梁送进装置；靠近合梁进料送进装置和衬梁端面定位部件最近的一套纵梁送进装置上，放置有一套旋转式自适应驱动装置；

纵梁送进装置的前面放置有上料平台；纵梁送进装置后面放置有进料提取装置，进料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至上料平台上方；

自动点焊装置的左侧依次放置有合梁出料送进装置、两套出料支撑辊；

合梁出料送进装置和出料支撑辊的前面放置有下料平台；合梁出料送进装置和出料支撑辊的后面放置有出料提取装置，出料提取装置中安装的轨道向前侧延伸至下料平台上方；

纵梁送进装置包括固定架和在固定架上从前到后安装的衬梁送进辊轮、纵梁送进辊轮、合梁送进辊轮，其中衬梁送进辊轮与衬梁端面定位部件中的衬梁挡板的水平方向的中心线处于一条直线上；纵梁送进辊轮与合梁进料送进装置中各自Ｕ形纵梁辊道水平方向的中心线处于一条直线上；合梁送进辊轮与合梁进料送进装置中各自的合梁送进辊轮的水平方向的中心线处于一条直线上。

2.根据权利要求1所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是衬梁端面定位部件包括固定支腿和设置于固定支腿上的丝杠，在丝杠的前后两侧的固定支腿上设置两组导轨滑块；在丝杠的左侧的固定支腿上设置端头定位电机，端头定位电机通过联轴器与丝杠连接，在二组导轨滑块上设置有衬梁挡板，衬梁挡板在丝杠驱动下沿导轨滑块滑动。

3.根据权利要求1所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是纵梁送进装置包括固定架，在固定架上自左向右依次布置有：并列设置的衬梁送进辊轮和纵梁送进辊轮，设置于固定架后部的合梁送进辊轮，并列设置的衬梁基准辊轮和纵梁基准辊轮，衬梁侧拉气缸，合梁侧推气缸，设置于固定架前部的自动翻转装置，设置于固定架后部的合梁基准辊轮，位于自动翻转装置的右侧设置有衬梁送进辊轮，在衬梁送进辊轮右侧布置有纵梁侧推气缸和旋转式自适应驱动装置。

4.根据权利要求3所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是自动翻转装置包括固定在固定架上的A支架，在A支架两侧铰接有接料板和推料板，在A支架上还设置有接料缸和翻转缸，接料缸与接料板铰接，翻转缸和推料板铰接。

5.根据权利要求1所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是旋转式自适应驱动装置包括辊道支架以及设置于辊道支架左部的导轨，位于导轨右侧的辊道支架上还设置有伺服电机和由伺服电机驱动的第一驱动电机辊轮，压紧气缸的缸体设置在导轨间的卡槽内并与卡槽滑配，压紧气缸的气缸杆上安装有辅助辊轮，在压紧气缸左侧的辊道支架上还设置有纵梁侧推气缸，纵梁侧推气缸的活塞杆与压紧气缸的缸体连接，纵梁侧推气缸的活塞杆带动压紧气缸及气缸杆上的辅助辊轮在导轨的卡槽内往复运动；

在辊道支架上位于导轨的右侧设置电机安装板，电机安装板一侧通过旋转销钉和辊道支架铰接，在电机安装板上位于旋转销钉的对侧设置二段导向槽，螺栓穿过导向槽固定在辊道支架上；在辊道支架上还设置有旋转气缸，旋转气缸的活塞杆连接在电机安装板上，使电机安装板绕旋转销钉双向枢转；电机安装板上安装伺服电机。

6.根据权利要求1所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是合梁进料送进装置包括方钢支架和在方钢支架上从前到后安装的驱动电机、纵梁送进辊轮、纵梁侧推气缸、合梁送进辊轮、合梁基准辊轮；驱动电机轴上安装有驱动滚轮，在方钢支架上位于纵梁送进辊轮左侧端头安装一套纵梁横向移动端头避让装置，在合梁基准辊轮和合梁送进辊轮之间设置有直线式自适应驱动装置，在合梁基准辊轮左侧的方钢支架上设置感应器，对合梁起到定位检测功能。

7.根据权利要求6所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是纵梁横向移动端头避让装置中的辊道架通过螺钉安装在方钢支架上，位于方钢支架上的纵梁送进辊轮的左侧，直线式自适应驱动装置中的底座支架通过螺钉安装在方钢支架上，其上的合梁驱动电机辊轮与方钢支架上的合梁基准辊轮在X方向上处于一条直线上。

8.根据权利要求6所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是纵梁横向移动端头避让装置包括辊道架和设置于辊道架上的纵梁送进辊轮，在纵梁送进辊轮的左右两侧的辊道架上分别设置有旋转支架和尾端支架，旋转臂的上端设置挡板，在挡板下方的旋转臂上设置铰接部与旋转支架铰接，旋转臂下端与旋转气缸的活塞杆铰接，旋转气缸尾部铰接于尾端支架。

9.根据权利要求6所述的Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的生产设备，其特征是直线式自适应驱动装置包含底座支架和设置于在底座支架上从前侧到后侧依次安装的气缸支架和电机安装板，电机安装板上安装伺服电机、伺服电机轴头处安装合梁驱动电机辊轮，六角头铰制孔用螺栓通过电机安装板上的U型孔紧固在底座支架上，电机安装板前端与回压气缸连接，回压气缸另一端与气缸支架连接，气缸支架另一端与底座支架连接；气缸支架前侧在底座支架上安装有气缸架，气缸架前侧安装合梁侧推气缸，合梁侧推气缸的活塞杆与压紧气缸的缸体连接在一起，压紧气缸的缸体安装在导轨的卡槽内。

10.一种Ｕ形纵梁及衬梁自动定位合梁点焊的加工方法，它包括如下步骤：

   (1)、将Ｕ形纵梁及其衬梁分别放置在上料平台，备用；　

   (2)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用Ｕ形纵梁, 对于开口向上的Ｕ形纵梁直接吊运至纵梁送进辊轮上；对于开口向下的Ｕ形纵梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上,之后使用进料提取装置上的电磁铁吸提纵梁至纵梁送进辊轮上；

   (3)、通过纵梁侧推气缸将纵梁推至纵梁基准辊轮和第一驱动电机辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；

   (4)、第一驱动电机辊轮与纵梁侧推气缸夹紧纵梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将纵梁送进至纵梁横向移动端头避让装置上的挡板处，完成纵梁长度方向的定位；

   (5)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提备用衬梁, 对于开口向上的衬梁直接吊运至衬梁送进辊轮上；对于开口向下的衬梁，先吊运至自动翻转装置上，自动翻转装置将其翻转180°，通过衬梁侧拉气缸将其拉至衬梁送进辊轮上；

   (6)、通过衬梁侧拉气缸将衬梁推至衬梁送进辊轮上的衬梁基准辊轮处进行纵梁宽度方向的定位；

   (7)、根据数控系统中记录的Ｕ形纵梁和衬梁X向相对尺寸数据，衬梁端面定位部件上的衬梁挡板通过端头定位电机驱动，移动到提前设定的位置；

   (8)、通过旋转式自适应驱动装置上旋转气缸的缩回动作，其上的第一驱动电机辊轮与衬梁翼面贴实，与衬梁侧拉气缸夹紧衬梁翼面，通过第一驱动电机辊轮的转动将衬梁送进至衬梁挡板处，完成衬梁长度方向的定位；

   (9)、使用进料提取装置上的电磁铁吸提衬梁至Ｕ形纵梁内侧进行合梁；

   (10)、使用合梁侧推气缸推动合梁至合梁送进辊轮旁的合梁基准辊轮处；

   (11)、通过合梁进料送进部件中直线式自适应驱动装置上压紧气缸的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮与合梁翼面贴实，与合梁基准辊轮夹紧合梁翼面，通过合梁驱动电机辊轮的转动将合梁送进至感应器位置处，感应器检测到合梁端头，数控系统确认合梁端头位置坐标；

   (12)、通过合梁驱动电机辊轮的转动驱动合梁前进定位，自动点焊装置进行定位并进行自动点焊；

   (13)、当合梁端头到达合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上合梁驱动电机辊轮处时，通过合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上压紧气缸的缩回动作，其上的合梁驱动电机辊轮与合梁翼面贴实，通过合梁驱动电机辊轮的转动驱动合梁前进继续送进，自动点焊装置执行加工程序对合梁进行点焊；　

   (14)、当合梁全部点焊完成后，通过合梁出料送进部件中的直线式自适应驱动装置上的合梁驱动电机辊轮的转动将合梁全部送进至出料支撑辊上，出料提取装置上的电磁铁下行吸提合梁，将合梁吊运到下料平台上放置。

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