CN103464913B - 一种中部槽焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中部槽焊接系统，该系统包括轨道网、子母运输车、用于输送底板的底板上料机、用于输送中板和槽钢的中板上料机、用于输出中部槽的中部槽下料机以及多个用于将底板、中板和槽钢焊接为中部槽的中部槽焊接机，其中：所述底板上料机、所述中板上料机和所述中部槽下料机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述子母运输车运行在所述轨道网上，用于将所述底板上料机和所述中板上料机的底板、中板和槽钢送至相应的所述中部槽焊接机处，以及用于将中部槽焊接机焊接完成的中部槽送至所述中部槽下料机上。本发明在保证焊接质量的基础上，实现了中部槽焊接的自动化、批量化作业。

Description

一种中部槽焊接系统

技术领域

本发明涉及中部槽焊接工艺，尤其涉及一种自动化作业的中部槽焊接系统。

背景技术

中部槽是刮板输送机的机身和物料承载机构，其性能直接影响到刮板输送机的可靠性和使用寿命。如图1所示，中部槽主要包括两侧的槽钢11和焊接在两槽钢之间的中板12、底板13。目前，中部槽的焊接主要由人工完成，首先将中板12点定在两槽钢11之间，然后借助起重机翻转工件的方式，由人工持焊枪进行焊接作业，中板焊接完成后，通过同样的方式将底板13焊接到两槽钢之间。上述传统的中部槽焊接工艺复杂、耗费人力和时间多、效率低且质量无法保证，难以实现自动化作业。

基于此，本发明提供了一种能够充分提高中部槽焊接效率和质量的自动化焊接系统。

发明内容

本发明提供的中部槽焊接系统，解决了现有的中部槽焊接工艺无法实现自动化作业的问题。

本发明提供了一种中部槽焊接系统，该系统包括轨道网、子母运输车、用于输送底板的底板上料机、用于输送中板和槽钢的中板上料机、用于输出中部槽的中部槽下料机以及多个用于将底板、中板和槽钢焊接为中部槽的中部槽焊接机，其中：所述底板上料机、所述中板上料机和所述中部槽下料机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述子母运输车运行在所述轨道网上，用于将所述底板上料机和所述中板上料机的底板、中板和槽钢送至相应的所述中部槽焊接机处，以及用于将中部槽焊接机焊接完成的中部槽送至所述中部槽下料机上。

优选的，所述轨道网包括主轨道、次轨道、多个支轨道和至少三个活动轨道，其中：所述次轨道位于所述主轨道的端部且垂直于所述主轨道，至少三个所述活动轨道可滑动的安装在所述次轨道上且平行于所述主轨道，所述活动轨道可分别与所述主轨道对接，所述底板上料机、所述中板上料机和所述中部槽下料机分别固装在相应的所述活动轨道上；所述支轨道位于所述主轨道的两侧且与所述主轨道相垂直，所述支轨道高于所述主轨道，多个所述中部槽焊接机分别设置在相应的所述支轨道上。

优选的，所述子母运输车包括运行于所述主轨道上的母车以及位于所述母车上方的子车，当所述母车运行至对应所述支轨道时，所述子车可脱离所述母车运行于所述支轨道上到达相应的所述中部槽焊接机处。

优选的，所述底板上料机包括升降台、位于所述升降台上方的水平推板以及位于所述水平推板推送方向前方的底板托架，所述升降台用于装载底板并向上逐个举升底板，所述水平推板可沿水平方向移动，用于将位于最顶部的底板推送至所述底板托架上，所述底板托架上设有用于承托底板的多个托辊和用于限定底板位置的定位杆，所述底板托架中部设有供所述子母运输车出入的通道。

优选的，所述中板上料机包括两相对排布的台架，两所述台架之间形成供所述子母运输车出入的通道，各所述台架上分别设置有一下移动平台，两所述下移动平台的间距可调整，各所述下移动平台上分别设置有可调间距的两上移动平台，所述上移动平台的移动方向垂直于所述下移动平台的移动方向，各所述上移动平台上分别设置有托辊以及用于定位中板和槽钢的定位块。

优选的，所述中部槽下料机包括两相对排布的下料台，两所述下料台之间形成供所述子母运输车出入的通道，各所述下料台上设有多个托辊。

优选的，所述中部槽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中部槽。

优选的，所述工装组件包括一级工装和二级工装，所述一级工装用于夹持中部槽，所述二级工装用于夹持固定所述一级工装，且所述二级工装安装在相应的变位机上。

优选的，所述一级工装包括一对弓形板，所述弓形板的弓形槽用于卡装中部槽两端的槽钢，所述弓形板上设有用于紧固所述槽钢的紧固螺栓；所述二级工装包括两组夹具，各组夹具分别包括一固装在所述变位机上的座板和一可沿竖直方向滑动的压板，所述压板和所述座板之间用于放置所述弓形板。

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。

综上所述，本发明提供的中部槽焊接系统，利用特定结构的轨道网将多个中部槽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配合次轨道和活动轨道实现中部槽的自动输入和运出，进而实现了该生产线的自动化生产以及多个中部槽焊接同步作业，提高了焊接效率和质量，填补了中部槽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中部槽的快速、精准的夹装固定，提高了装卸中部槽的效率和夹装的精度，进而提高了焊接的准确度。

附图说明

图1是中部槽结构示意图；

图2是本发明中部槽焊接系统的结构示意图；

图3是本发明中部槽焊接系统的A向视图；

图4是本发明底板上料机俯视示意图；

图5是本发明中板上料机结构示意图；

图6是本发明中部槽下料机结构示意图；

图7是本发明中部槽焊接机的结构示意图；

图8是本发明的工装组件结构示意图（B向视图）；

具体实施方式

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。

参见图2，一种中部槽焊接系统，该系统包括轨道网100、子母运输车200、用于输送底板的底板上料机300、用于输送中板和槽钢的中板上料机400、用于输出中部槽的中部槽下料机500以及多个用于将底板、中板和槽钢焊接为中部槽的中部槽焊接机600。所述底板上料机300、所述中板上料机400和所述中部槽下料机500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，用于将所述底板上料机300和所述中板上料机400的待焊接件送至相应的所述中部槽焊接机600处，以及用于将中部槽焊接机600焊接完成的中部槽送至所述中部槽下料机500上。在子母运输车200与轨道网100、中部槽焊接机600的配合作用下，充分实现了中部槽的输送、焊接以及运出的自动化作业。

具体而言，所述轨道网100包括主轨道110、次轨道120、多个支轨道130和至少三个活动轨道140，其中：所述次轨道120位于所述主轨道110的端部且垂直于所述主轨道110，至少三个所述活动轨道140可滑动的安装在所述次轨道120上且平行于所述主轨道110，三个活动轨道140平行于主轨道110，其通过在次轨道120上滑动可分别与所述主轨道110实现对接，使子母运输车200可沿主轨道110运行至与其对接的相应的活动轨道140上，所述底板上料机300、所述中板上料机400和所述中部槽下料机500分别固装在相应的所述活动轨道140上，进而实现子母运输车200运行至底板上料机300、中板上料机400或者中部槽下料机500处进行相关的输送或者输出作业；图中仅示出了主轨道110的一端设置有次轨道120，显然，也可依据具体的场地和作业需求，在主轨道110的另一端也设置同样的次轨道120等，以提高该轨道网100的利用率。所述支轨道130位于所述主轨道110的两侧且与所述主轨道110相垂直，多个所述中部槽焊接机600分别设置在相应的所述支轨道130上。

参见图3，所述支轨道130高于所述主轨道110，以配合子母运输车200的子车220，即，所述子母运输车200包括运行于所述主轨道110上的母车210以及位于所述母车210上方的子车220，子车220的底轮与支轨道130相适配，当所述母车210运行至对应所述支轨道130时，所述子车220可脱离所述母车210沿图中箭头方向运行于所述支轨道130上到达相应的所述中部槽焊接机600处，将待焊接件送至中部槽焊接机600处后子车220空载返回母车210上，或者装载已完成焊接的中部槽返回母车210上；通过高低错落的主轨道110和支轨道130配合可分离的子母运输车200，实现了送料、焊接和出料的自动化流水线作业，解放了人力、提高了焊接效率。其中的子车220优选设置为可升降式结构，例如可以是但不限定为，子车220的车座和顶板221之间设置有液压机，在液压机作用下驱使顶板升起和降下，以实现取件。

在实现上述的自动化作业的基础上，为了进一步提高输入、输出料和定位准确度以保证焊接质量，将底板上料机300、中板上料机400、中部槽下料机500以及中部槽焊接机600优选设置为：

参见图4，所述底板上料机300用于输送底板13，将底板通过叉车等放置到底板上料机300上，通过所述轨道网100中的子母运输车200自动将其准确定位装载后送至闲置的中部槽焊接机600处进行焊接。该底板上料机300包括升降台310、水平推板320和底板托架330。所述升降台310由液压缸等动力机构驱动作用下可上下运动，升降台310用于装载待焊接的底板，一般由叉车等将多个叠放的底板放置在升降台310上；所述水平推板320位于升降台310上方，其在电机等动力机构的驱动下，可实现沿水平方向往复运动（运动方向如图中箭头所示方向），用于将升降台310举起的最顶部的底板推送出，据此，可设置所述的升降台310每次升高距离与底板厚度相当以实现逐个举升底板，进而实现每次送出一个底板；所述底板托架330位于水平推板320的前方，即位于水平推板320的推送方向的前方，使所述水平推板320的推送动作可将底板送至底板托架330上；其中的底板托架330上设有多个托辊331，以减小底板在底板托架330上移动时的摩擦阻力，在底板托架330上还设置有定位杆332，例如可在推送方向的两侧和前方位置分布设置定位杆332，用于限定底板在底板托架330上的位置，使得子母运输车200能够迅速定位于底板，以提高装载和运输效率；底板托架330中部还设有一通道T，所述的活动轨道140位于所述通道T内，即底板托架330包括位于活动轨道140两侧的两部分，两部分之间形成上述的通道T，以便于子母运输车200由通道T内出入。

参见图5，所述中板上料机400用于输送中板和槽钢，所述的中板和槽钢为预先将中板和槽钢点定为一体的结构体（图1中去除底板13，剩下的即为中板和槽钢的结构体），也即，首先将中板放置在两槽钢之间，然后点定在一起，由吊车等设备将点定为一体的中板和槽钢放置到中板上料机400上，再通过所述轨道网100中的子母运输车200自动将其准确定位装载后运至相应的中部槽焊接机600处进行焊接。该中板上料机400包括台架410，所述台架410设置为两个，两个台架410相对排布于相应的活动轨道140的两侧，两所述台架410之间形成一通道T，所述的活动轨道140位于该通道T内，以便于子母运输车200由该通道T内出入。各所述台架410上分别设置有一下移动平台420，两所述下移动平台420的间距可调整，例如可以设置为各下移动平台420分别可滑动的安装在相应的滑轨上，通过调整两所述下移动平台420的间距以适用于不同型号的中板和槽钢；在各所述所述下移动平台420上分别设置有可调间距的两上移动平台430，例如可以设置为，所述上移动平台430分别可滑动的安装在相应的滑轨上，该滑轨位于所述下移动平台420上，且上移动平台430移动方向垂直于下移动平台420的移动方向，下移动平台420的移动方向垂直于活动轨道140的延伸方向；在各所述上移动平台430上分别设置有托辊331以及用于定位中板和槽钢的定位块431，托辊331用接触和承载中板和槽钢，以减小中板和槽钢相对中板上料机400移动时的摩擦阻力，定位块的定位方式为：中板和槽钢在具体加工时会预先精加工一个板面作为基准面，该板面位于槽钢内侧，将该板面对准其中一个固定不动的定位块，然后移动其他三个定位块所属的上移动平台430至碰触到其他板面进而调整中板和槽钢的位置，进而将中板和槽钢固定到位。

参见图6，所述中部槽下料机500用于接收已焊接完的中部槽，即，由轨道网100中的子母运输车200自动将中部槽焊接机600焊接完成的中部槽送至中部槽下料机500，然后通过叉车等将中部槽下料机500上的中部槽运走。该中部槽下料机500包括两相对排布的下料台510，两下料台510之间形成一通道T，所述活动轨道140位于该通道T内，即，两所述下料台510分别位于所述活动轨道140的两侧，以便于子母运输车200由该通道T内出入；在子母运输车200上分别设置有多个托辊331，由子母运输车200运来的中部槽放置在托辊331上，以减小中部槽在中部槽下料机500上移动时的摩擦力。

参见图7，所述中部槽焊接机600用于对中部槽进行自动焊接。该中部槽焊接机600包括相对排布的两变位机610、安装在各所述变位机610上的机械焊接臂620以及位于两所述变位机610之间的工装组件630。两所述变位机610分别位于相应的支轨道130的两侧，所述子车220装载待焊接件沿支轨道130驶入两变位机610之间，所述工装组件630将子车220上的待焊接件夹持固定住，由机械焊接臂620自动对其进行焊接，同时变位机610驱使待焊接件转动调整合适的焊接角度，以实现对待焊接件（待焊接件是中板和槽钢，或者是包括中板、槽钢、底板的中部槽）的各方位焊接。所述的机械焊接臂620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。

参见图8，为实现中部槽能够快速与工装组件630定位和夹紧，所述的工装组件630优选设置为：该工装组件630包括一级工装631和二级工装632，所述一级工装631用于夹持中部槽，然后由子母运输车200将夹持有中部槽的一级工装631运送至相应的支轨道130处，所述子车220沿支轨道130将其运送至两变位机610之间，由安装在变位机610上的二级工装632夹持固定一级工装631，进而实现中部槽的固定。具体的，所述一级工装631包括一对弓形板6311，所述弓形板6311的弓形槽用于卡装中部槽两端的槽钢，所述弓形板6311上设有用于紧固所述槽钢的紧固螺栓；所述二级工装632包括两组夹具，各组夹具分别包括一固装在所述变位机610上的座板6321和一可沿竖直方向滑动的压板6322，所述压板6322可滑动的安装在变位机610的相应的滑轨上且位于所述座板6321的上方，所述压板6322和所述座板6321之间用于放置所述弓形板6311，压板6322在液压机构等驱动机构的作用下向下移动夹持固定所述一级工装631。为了进一步保证中部槽的稳定性，优选的，所述中部槽焊接机600的两变位机610的间距设置为可调整，例如可以设置为，两所述变位机610分别可滑动的架设在相应的变位机轨道611上，所述变位机轨道611的端部具有限位机构，防止变位机610移动过度而脱轨。

本系统的作业过程为：

1、预先将中板、槽钢点定为一体，即制作成中板和槽钢，并由人工将一级工装夹持在槽钢上，由吊车等设备将中板和槽钢吊装至中板上料板上，具体的，将其吊装至上移动台的托辊上，然后移动其中三个非定位作用的上移动台的位置，使中板和槽钢的精加工面对齐在固定不动的起定位作用的一个上移动台的定位块上，进而使得中板和槽钢被精确的固定在预先设定的位置，以备子母运输车运载；且，当中板和槽钢由子母运输车运走后及时的补充，实现流水式不间断作业；

2、预先通过叉车等设备将多个底板送至底板上料机上，以备子母运输车取用；

3、焊接中板和槽钢：活动轨道沿次轨道滑动，使中板上料机所对应的活动轨道与所述主轨道对接，子母运输车沿主轨道和该活动轨道运行至中板上料台的通道内，到达预定的位置后子车升起自动接触并定位于中板上，为提高定位精度，可在中板上设置多个锥形孔，与之相对应的，在子车的顶板上设置多个与锥形孔相适配的锥柱，然后子车继续升高使中板和槽钢脱离中板上料机，然后子母运输车返回至主轨道，同时子车高度复位；子车运载中板和槽钢沿相应的支轨道运行至闲置的中部槽焊接机处，并以高于座板的状态行至两变位机之间，使中板和槽钢位于座板的正上方的预定位置处，然后子车高度复位使夹持有中板和槽钢的一级工装落在座板上，子车返回至位于主轨道上的母车上备用，压板下压夹紧固定住一级工装，还可以驱使两变位机间距减小以提高夹紧效果；随着变位机的翻转作用，由上方的焊接机械臂完成对中板和槽钢的焊接；

5、焊接底板：活动轨道沿次轨道滑动，使底板上料机所对应的活动轨道与所述主轨道对接，子母运输车沿主轨道和该活动轨道运行至底板上料台的通道内，子车到达预定位置后升起接触并定位于由水平推板推送至底板托架上的底板，子车继续升起至底板脱离底板上料台，然后子母运输车返回主轨道上，同时子车高度复位；至焊接完中板和槽钢的中部槽焊接机所对应的支轨道处，所述子车以低于中板的状态沿支轨道行至位于中板下方的预定位置，然后举起至底板与槽钢接触定位，由上方的焊接机械臂将其点定，然后子车降下并返回位于主轨道上的母车上备用；在变位机的翻转作用配合下，由焊接机械臂完成对底板的焊接，至此，中部槽焊接完成；

6、中部槽入仓：活动轨道沿次轨道滑动，使中部槽下料机所对应的活动轨道与所述主轨道对接；变位机将焊接完成的中部槽调整至水平位置，由子车沿支轨道行至中部槽下方的预定位置，然后压板升起、两变位机间距调大，子车升起将中部槽举高至脱离座板，子车装载中部槽返回至位于主轨道上的母车，在子母运输车的驱使下，中部槽以高于中部槽下料机的状态驶入通道内的预定位置，子车高度下降另中部槽落至托辊上，子车高度复位、子母运输车返回主轨道；最后由叉车等设备将中部槽下料机上的中部槽取走入仓即完成。

另，在上述的作业过程中，因设置有多个中部槽焊接机，对于中板和槽钢的焊接、底板的焊接可穿插进行，保证各中部槽焊接机无闲置状态，以提高焊接的效率。且，该发明中还可设置一主控机，用于预先设定和控制子母运输车、活动轨道、压板、两变位机等各设备的动作范围和动作周期，以提高其智能化水平，此为现有技术不再赘述。

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。

Claims (9)

1.一种中部槽焊接系统，其特征在于，该系统包括轨道网、子母运输车、用于输送底板的底板上料机、用于输送中板和槽钢的中板上料机、用于输出中部槽的中部槽下料机以及多个用于将底板、中板和槽钢焊接为中部槽的中部槽焊接机，其中：

所述底板上料机、所述中板上料机和所述中部槽下料机分别位于所述轨道网中的不同位置处；所述子母运输车运行在所述轨道网上，用于将所述底板上料机和所述中板上料机的底板、中板和槽钢送至相应的所述中部槽焊接机处，以及用于将中部槽焊接机焊接完成的中部槽送至所述中部槽下料机上；

所述轨道网包括主轨道、次轨道、多个支轨道和至少三个活动轨道，其中：

所述次轨道位于所述主轨道的端部且垂直于所述主轨道，至少三个所述活动轨道可滑动的安装在所述次轨道上且平行于所述主轨道，所述活动轨道可分别与所述主轨道对接，所述底板上料机、所述中板上料机和所述中部槽下料机分别固装在相应的所述活动轨道上；

所述支轨道位于所述主轨道的两侧且与所述主轨道相垂直，所述支轨道高于所述主轨道，多个所述中部槽焊接机分别设置在相应的所述支轨道上。

2.根据权利要求1所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述子母运输车包括运行于所述主轨道上的母车以及位于所述母车上方的子车，当所述母车运行至对应所述支轨道时，所述子车可脱离所述母车运行于所述支轨道上到达相应的所述中部槽焊接机处。

3.根据权利要求1-2任一所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述底板上料机包括升降台、位于所述升降台上方的水平推板以及位于所述水平推板推送方向前方的底板托架，所述升降台用于装载底板并向上逐个举升底板，所述水平推板可沿水平方向移动，用于将位于最顶部的底板推送至所述底板托架上，所述底板托架上设有用于承托底板的多个托辊和用于限定底板位置的定位杆，所述底板托架中部设有供所述子母运输车出入的通道。

4.根据权利要求3所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述中板上料机包括两相对排布的台架，两所述台架之间形成供所述子母运输车出入的通道，各所述台架上分别设置有一下移动平台，两所述下移动平台的间距可调整，各所述下移动平台上分别设置有可调间距的两上移动平台，所述上移动平台的移动方向垂直于所述下移动平台的移动方向，各所述上移动平台上分别设置有托辊以及用于定位中板和槽钢的定位块。

5.根据权利要求1-2任一所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述中部槽下料机包括两相对排布的下料台，两所述下料台之间形成供所述子母运输车出入的通道，各所述下料台上设有多个托辊。

6.根据权利要求5所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述中部槽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中部槽。

7.根据权利要求6所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述工装组件包括一级工装和二级工装，所述一级工装用于夹持中部槽，所述二级工装用于夹持固定所述一级工装，且所述二级工装安装在相应的变位机上。

8.根据权利要求7所述的中部槽焊接系统，其特征在于，所述一级工装包括一对弓形板，所述弓形板的弓形槽用于卡装中部槽两端的槽钢，所述弓形板上设有用于紧固所述槽钢的紧固螺栓；所述二级工装包括两组夹具，各组夹具分别包括一固装在所述变位机上的座板和一可沿竖直方向滑动的压板，所述压板和所述座板之间用于放置所述弓形板。

9.根据权利要求8所述的中部槽焊接系统，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。