CN103753000A - 标准节内封板的定位焊接装置 - Google Patents
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Abstract
一种标准节内封板的定位焊接装置，用于将内封板焊接至标准节的弦杆内，所述定位焊接装置包括料仓、取料装置以及内封板推进及点焊装置，所述料仓用于存储内封板，所述取料装置将由所述料仓取出的内封板运送至与弦杆对齐的位置，所述推进及点焊装置将所述内封板从所述取料装置中推出并将所述内封板推进所述弦杆内进行点焊固定。本发明提供一种标准节内封板的定位焊接装置，通过料仓储料、取料装置取料、推进及点焊装置将内封板推至弦杆内并进行点焊固定，装置智能化集成度高，人工干预少，生产效率高，利于实现精益化生产管理。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术，特别是关于一种标准节内封板的定位焊接装置。
背景技术
标准节的弦杆是塔式起重机重要的受力工件，而其内封板在受力过程中起着支撑管壁和减轻弦杆撕裂倾向的作用，故主弦杆内封板的位置度及焊接质量至关重要。
现有的内封板焊接工艺流程如下：
1、运用吊车吊取方管并放置于V型托架上，方管内部高频焊缝的方向需保持一致。
2、利用专用永磁铁工具将内封板吸住，保证内封板工件上的半圆缺口与方管内部高频焊缝的方向保持一致，便于内封板推进。
3、根据工具上的标记将内封板推送至管内120mm处，同时将焊枪起弧并伸入内封板内进行两点点焊固定。
4、内封板点焊固定位置之后将永磁铁工具取出并进行内封板的全位置焊接。
在上述工艺流程中，工人在下蹲的状态下，利用双手实现内封板在管内的定位和点焊固定，由于内封板位置较深，使得工人劳动强度大，生产效率低。此外，点焊及焊接过程中，焊接烟尘及粉尘从管内不断溢出，造成工作环境较差，易对人体造成伤害。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种标准节内封板的定位焊接装置，可实现内封板的自动定位焊接，人工干预少，生产效率高。
为达上述优点，本发明提供一种标准节内封板的定位焊接装置，用于将内封板焊接至标准节的弦杆内，所述定位焊接装置包括料仓、取料装置以及推进及点焊装置，所述料仓用于存储内封板，所述取料装置用于将所述内封板运送至与弦杆对齐的位置，所述推进及点焊装置用于将所述内封板从所述取料装置中推入所述弦杆内的预定位置进行点焊固定。
在本发明的一个实施例中，所述定位焊接装置设有一箱体滑台，所述料仓安装于所述箱体滑台上，所述推进及点焊装置设于所述料仓的一侧，且可沿所述料仓的长度方向运动，所述取料装置设于所述料仓的出料口的一端，且可沿一垂直于所述料仓和所述推进及点焊装置的方向运动。
在本发明的一个实施例中，所述料仓远离所述出料口的一端设有一推送气缸，所述内封板沿所述料仓的长度方向依次排列于所述料仓内并通过一导向条定位其摆放方向，所述推送气缸可将所述内封板推送至所述取料装置中。
在本发明的一个实施例中，所述推进及点焊装置包括伺服电机、电磁铁吸附工具及焊枪，所述电磁铁吸附工具用于吸附所述内封板，所述伺服电机用于驱动所述推进及点焊装置沿所述料仓的长度方向向所述弦杆运动，而将所述内封板从所述取料装置中推入所述弦杆内的预定位置，所述焊枪用于将所述内封板焊接至所述弦杆内。
在本发明的一个实施例中，所述推进及点焊装置还设有一检测传感器，所述检测传感器用于检测所述取料装置中是否有内封板。
在本发明的一个实施例中，所述取料装置包括一取料块，所述取料块包括定位框及阻挡气缸，所述定位框上设有一用于收容内封板的通孔，所述阻挡气缸安装于所述定位框上，取料时，所述阻挡气缸的活塞杆向所述定位框的中心推进而将所述内封板阻挡定位于所述定位框中，所述阻挡气缸的活塞杆退出所述定位框时，所述推进及点焊装置可将所述内封板从所述定位框中推出并将所述内封板推进所述弦杆内。
在本发明的一个实施例中，所述取料块还包括夹紧块与夹紧气缸，所述夹紧块包括固定夹紧块与活动夹紧块，所述固定夹紧块与所述活动夹紧块均安装于所述定位框上，且分别位于所述定位框的两个相对端，所述活动夹紧块与所述夹紧气缸相连，所述夹紧气缸可带动所述活动夹紧块靠近或远离所述固定夹紧块，进而将阻挡定位好的所述内封板夹紧或松开。
在本发明的一个实施例中，所述定位框的左右端各设有一滚轮轴承挡条，所述挡条横跨所述料仓的出料口，可在所述取料块离开所述料仓的出料口时将所述内封板挡于所述料仓中。
在本发明的一个实施例中，所述取料块还包括一用于支撑所述定位框的定位座，所述取料装置还包括一取料支架，所述取料支架上设有一传动机构与一滑槽，所述定位座与所述传动机构相连并通过一滑块与所述滑槽可滑动连接，所述滑槽沿垂直于所述料仓与所述推进及点焊装置的方向布置，所述弦杆与所述推进及点焊装置位于所述取料支架的两个相对侧。
在本发明的一个实施例中，所述传动机构包括伺服电机、十字滑块联轴器及丝杠，所述电机驱动所述十字滑块联轴器带动所述丝杠传动，以带动所述定位座沿所述滑槽在所述料仓与所述推进及点焊装置之间来回运动。
综上所述，本发明提供标准节内封板的定位焊接装置，通过料仓储料、取料装置取料、推进及点焊装置将内封板推至弦杆内并进行点焊固定，人工干预少，有利于提高生产效率，实现精益化生产管理。
附图说明
图1所示为本发明一个实施例中标准节内封板的定位焊接装置的整体结构示意图。
图2所示为本发明一个实施例中标准节内封板的定位焊接装置中取料装置的结构示意图。
图3所示为本发明一个实施例中标准节内封板的定位焊接装置的取料块的结构示意图。
图4所示为本发明一个实施例中标准节内封板的定位焊接装置的工作示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1所示为本发明一个实施例中标准节内封板的定位焊接装置的整体结构示意图，本发明用于将内封板焊接至标准节的弦杆内。如图1所示，本发明的标准节内封板的定位焊接装置10包括料仓11、取料装置12、以及推进及点焊装置13，料仓11用于存储多个内封板，并可将内封板推送至取料装置12中，取料装置12用于将由料仓11取出的内封板运送至与弦杆对齐的位置，推进及点焊装置13用于将内封板从取料装置12中取出并推入弦杆内的预定位置进行点焊固定。
具体的，定位焊接装置10设有一箱体滑台14，箱体滑台14的上端面设有一滑轨141，推进及点焊装置13通过一滑座131与滑轨141可滑动连接，料仓11安装于箱体滑台14的上端面，且与推进及点焊装置13相互平行。取料装置12设于料仓11的出料口的一端，且可沿一垂直于料仓11和推进及点焊装置13的方向运动。料仓11的个数最好是2个或两个以上，以实现不间断供料。当然，也可以仅设有一个料仓11。在本实施例中，料仓11的数量为两个，这两个料仓11并列排布于推进及点焊装置13的两侧。需要说明的是，推进及点焊装置13可沿料仓11的长度方向滑动，其与箱体滑台14的连接方式并不仅限于本实施例所述的通过滑座和滑轨连接，其还可以是其它的可滑动连接方式。
如图2和图3所示，取料装置12包括一取料块121，取料块121包括定位框121a及阻挡气缸121b，定位框121a的中部设有一用于收容内封板的通孔，阻挡气缸121b安装于定位框121a上，其运动方向垂直于内封板的运动方向。取料时，阻挡气缸121b的活塞杆向定位框121a的中心推进而将内封板阻挡定位于定位框121a中，以防止内封板由定位框121a的通孔穿出；当阻挡气缸121b的活塞杆退出定位框121a时，推进及点焊装置13可将内封板从定位框121a的通孔中推出并将内封板推进弦杆内。阻挡气缸121b的个数至少为2个，优选的，本实施例中为4个，且分别安装于定位框121a的4个边框上。
进一步地，取料块121还包括夹紧块121c与夹紧气缸121d，夹紧块121c包括固定夹紧块121c’与活动夹紧块121c’’，固定夹紧块121c’与活动夹紧块121c’’均安装于定位框121a上，且分别位于定位框121a的两个相对端，活动夹紧块121c’’与夹紧气缸121d相连，夹紧气缸121d可带动活动夹紧块121c’’靠近或远离固定夹紧块121c’，进而将阻挡定位好的内封板夹紧或松开。
进一步地，取料装置12还包括一取料支架122，取料支架122上设有一传动机构123与一滑槽124，滑槽124沿垂直于料仓11与推进及点焊装置13的方向布置，取料块121通过一定位座121’与传动机构123相连并通过一滑块126与滑槽124可滑动连接。具体的，传动机构123包括电机123a、十字滑块联轴器123b及丝杠123c（图中为对应元件的防护罩），在本实施例中，电机123a为一伺服电机。电机123a驱动十字滑块联轴器123b带动丝杠123c传动，可带动取料装置12沿滑槽124在料仓11与推进及点焊装置13之间来回运动。标准节的弦杆与推进及点焊装置13位于取料装置12的两个相对侧（图中未示出，请参阅图4）。需要说明的是，传动机构123包括但不仅限于上述结构。
进一步地，定位框121a的左右端各设有一滚轮轴承挡条125，挡条125分别横跨两个料仓11的出料口。如图4所示，挡条125可在取料装置12离开料仓11的出料口时挡住料仓11的出料口，避免内封板从料仓11中掉出。
如图1和图4所示，推进及点焊装置13包括伺服电机132、电磁铁吸附工具133及焊枪134，伺服电机132驱动推进及点焊装置13沿轨道141向取料装置11运动，电磁铁吸附工具133用于吸附内封板20，将内封板20从取料装置12的取料块121中推入弦杆30内，焊枪134用于将内封板20焊接至弦杆30内。特别是，焊枪134具有分别对应内封板20的两个相对边缘的两个枪位，可同步起弧点焊。进一步地，推进及点焊装置13还设有一检测传感器，该检测传感器用于检测取料装置12中是否有内封板20。
如图4所示，当弦杆运送流水线将弦杆30运送并定位至取料装置12的定位框121a对齐的位置时,定位焊接装置10上设置的传感器感测到其位置并发送反馈信号，定位焊接装置10的控制系统接收到信号后开始控制取料。取料时，传动机构123带动取料块121由初始的箱体滑台14的中线位置沿滑槽124向料仓11运动，当取料块121运行至料仓11的出料口位置时，料仓11接收信号并出料，同时，取料装置12的定位框121a上的阻挡气缸121b的活塞杆向定位框121a的中心推进。料仓11内部相对出料口的一端设有一推送气缸，内封板依次排列于料仓11内并通过一导向条与内封板缺口配合而定位内封板的摆放方向，当料仓11接收到信号时，推送气缸步进式推送一块内封板20至取料装置12的定位框121a中，并由阻挡气缸121b阻挡而初步定位。当定位框121a中的传感器感应到内封板20的存在后，发出反馈信号，夹紧气缸121d将活动夹紧块121c’’顶出，而将内封板20居中夹紧定位。本实施例中的取料方式为利用推送气缸将内封板由料仓11取出，在本发明的其它实施例中也可以采用利用取料装置12主动地由料仓11中取料的方式。
在取料完毕后，取料块121回到初始位置。此时，推进及点焊装置13上的传感器检测到定位框121a中的内封板20并反馈信号，与箱体滑台14相连的一推进气缸推动箱体滑台14沿其下方的滑轨向弦杆30靠拢，使定位座121’与弦杆30的端部紧密接触。同时，电磁铁吸附工具133开始进行充磁，电机132驱动推进及点焊装置13向取料装置12前进直至电磁铁吸附工具133触碰并吸附内封板20。内封板20被吸附后反馈信号，阻挡气缸121b缩回，夹紧气缸121d带动活动夹紧块121c’’收回而将内封板20放开，活动夹紧块121c’’收回后反馈信号。接着，推进及点焊装置13继续在电机132的驱动下前进，直至将内封板20推进弦杆30中的指定深度后暂停并反馈信号，焊枪134收到信号后，起弧并水平点焊两焊点，完成内封板20的固定。
点焊完毕后，电磁铁吸附工具133消磁并反馈信号，电机132接收信号后，带动推进及点焊装置13退回初始位置，同时，箱体滑台14退回，弦杆30离开，点焊工序结束。如此重复，可对多个弦杆30进行内封板点焊定位。
综上所述，本发明的标准节内封板的定位焊接装置具有以下有益效果：
1.本发明结合伺服电机精确定位及气缸高效平稳推进的优势，并可利用PLC可编程控制器及传感器技术及批处理程序进行智能控制，使装置整套动作简洁高效完成，无冗余操作；
2.本发明运用军工弹夹式原理进行料仓设计，主体采用无杆汽缸，安装导向条，保证内封板工件存储方向的一致性，步进式推进，确保内封板有序的输出；
3.本发明的取料装置采用伺服电机提供驱动力，丝杠和丝杠螺母旋转带动取料装置完成取料来回动作，滑块与滑槽精密配合，限定取料装置的运行轨迹并保证其位置度；
4.本发明的取料装置巧妙运用多组气缸进给的阻挡效果，对内封板进行初定位，同时借助传感技术和定位块完成内封板的精确对中定位；
5.本发明采用电磁铁吸附工具及双枪焊接配置，伺服电机与传感技术相结合，完成充磁吸附、精确推进至指定位置、双枪位同步起弧点焊、消磁退回等有序动作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种标准节内封板的定位焊接装置，用于将内封板焊接至标准节的弦杆内，其特征在于：所述定位焊接装置包括料仓、取料装置以及推进及点焊装置，所述料仓用于存储内封板，所述取料装置用于将由所述料仓取出的内封板运送至与弦杆对齐的位置，所述推进及点焊装置用于将所述内封板从所述取料装置中推入所述弦杆内的预定位置进行点焊固定。
2.如权利要求1所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述定位焊接装置设有一箱体滑台，所述料仓安装于所述箱体滑台上，所述推进及点焊装置设于所述料仓的一侧，且可沿所述料仓的长度方向运动，所述取料装置设于所述料仓的出料口的一端，且可沿一垂直于所述料仓和所述推进及点焊装置的方向运动。
3.如权利要求1所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述料仓远离所述出料口的一端设有一推送气缸，所述内封板沿所述料仓的长度方向依次排列于所述料仓内并通过一导向条定位其摆放方向，所述推送气缸可将所述内封板推送至所述取料装置中。
4.如权利要求1所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述推进及点焊装置包括伺服电机、电磁铁吸附工具及焊枪，所述电磁铁吸附工具用于吸附所述内封板，所述伺服电机用于驱动所述推进及点焊装置沿所述料仓的长度方向向所述弦杆运动，而将所述内封板从所述取料装置中推入所述弦杆内的预定位置，所述焊枪用于将所述内封板焊接至所述弦杆内。
5.如权利要求4所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述推进及点焊装置还设有一检测传感器，所述检测传感器用于检测所述取料装置中是否有内封板。
6.如权利要求1所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述取料装置包括一取料块，所述取料块包括定位框及阻挡气缸，所述定位框上设有一用于收容内封板的通孔，所述阻挡气缸安装于所述定位框上，取料时，所述阻挡气缸的活塞杆向所述定位框的中心推进而将所述内封板阻挡定位于所述定位框中，所述阻挡气缸的活塞杆退出所述定位框时，所述推进及点焊装置可将所述内封板从所述定位框中推出并将所述内封板推进所述弦杆内。
7.如权利要求6所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述取料块还包括夹紧块与夹紧气缸，所述夹紧块包括固定夹紧块与活动夹紧块，所述固定夹紧块与所述活动夹紧块均安装于所述定位框上，且分别位于所述定位框的两个相对端，所述活动夹紧块与所述夹紧气缸相连，所述夹紧气缸可带动所述活动夹紧块靠近或远离所述固定夹紧块，进而将阻挡定位好的所述内封板夹紧或松开。
8.如权利要求6所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述定位框的左右端各设有一滚轮轴承挡条，所述挡条横跨所述料仓的出料口，可在所述取料块离开所述料仓的出料口时将所述内封板挡于所述料仓中。
9.如权利要求6所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述取料块还包括一用于支撑所述定位框的定位座，所述取料装置还包括一取料支架，所述取料支架上设有一传动机构与一滑槽，所述定位座与所述传动机构相连并通过一滑块与所述滑槽可滑动连接，所述滑槽沿垂直于所述料仓与所述推进及点焊装置的方向布置，所述弦杆与所述推进及点焊装置位于所述取料支架的两个相对侧。
10.如权利要求9所述的标准节内封板的定位焊接装置，其特征在于：所述传动机构包括伺服电机、十字滑块联轴器及丝杠，所述电机驱动所述十字滑块联轴器带动所述丝杠传动，以带动所述定位座沿所述滑槽在所述料仓与所述推进及点焊装置之间来回运动。
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