CN108568583B - H形梁自动焊接生产装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种H形梁自动焊接生产装置及生产方法，所述H形梁自动焊接生产装置包括上料系统、焊接工作站及下料系统；所述上料系统包括中梁传输线、端板传输线、用以将所述中梁与端板转移至焊接工作站并定位的抓取机构；所述焊接工作站包括至少一个焊接工位及设置在所述焊接工位旁侧的焊接机器人，所述焊接工位包括支架、设置在所述支架上并用以将所述端板顶压固持在中梁末端的顶撑组件。所述生产方法通过上料系统将中梁与端板转移至焊接工作站，并完成两者的相互定位，再将所述端板顶压固持在所述中梁的末端，焊接制得H形梁。采用该H形梁自动焊接生产装置及生产方法，无需点焊组对，降低人力成本及物料损耗，提高生产效率及产品质量。

Description

H形梁自动焊接生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及钢材加工设备领域，尤其涉及一种H形梁自动焊接生产装置及生产方法。

背景技术

随着物流与仓储行业的快速发展，自动化立体仓库由于具备空间利用率高、存取自动化、操作简便等优点，利于企业实施现代化管理，得到企业越来越多的重视，也成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术。H形梁是立体仓库货架制造过程中重要组成，其通过一根矩形梁及两块端板焊接而成，每一端板与矩形梁之间共有4条焊缝，总计8条焊缝。

目前，H形梁焊接生产过程中，一般先将矩形梁与端板采用气保焊点焊组对，再利用简易焊接工位进行固定后，通过直线运动机构带动气保焊枪进行其中焊缝的焊接；再通过旋转机构进行翻转，以对另一侧的焊缝进行焊接。上述生产方法自动化程度及生产效率较低；并且，点焊组对依靠操作人员经验，不利于H形梁尺寸精度及垂直精度的控制，产品质量不稳定；生产中缺少相应的上下料设备，人工实现上下料工作，管控难度大，物流转运效率低，不利于批量生产，且存有安全隐患。

鉴于此，有必要提供一种新的H形梁自动焊接生产装置及生产方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种H形梁自动焊接生产装置及生产方法，实现H形梁的自动焊接加工，简化工艺，提高了生产效率，保证产品质量，且能降低损耗，利于生产作业管理及批量生产。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种H形梁自动焊接生产装置，所述H形梁包括中梁及焊连于所述中梁两端的端板，所述中梁为矩形梁，所述中梁与每一端板之间具有4条焊缝，所述H形梁自动焊接生产装置包括上料系统、焊接工作站及下料系统；所述上料系统包括沿第一方向延伸并用以输运中梁的中梁传输线、用以输运端板的端板传输线、用以将所述中梁与端板转移至焊接工作站并定位的抓取机构；所述焊接工作站包括至少一个焊接工位及设置在所述焊接工位旁侧的焊接机器人，所述焊接工位包括支架、设置在所述支架上并用以将所述端板顶压固持在中梁末端的顶撑组件；

所述焊接工位设置为至少两个且沿垂直于第一方向的第二方向间隔设置，所述焊接机器人设置为4个，且沿所述第一方向两两一组相对设置在所述焊接工位的两侧，所述下料系统包括变位机构，所述变位机构包括地轨、可沿所述地轨往复移动的基座、设置于所述基座上的升降组件与夹持组件、用以驱使所述夹持组件翻转的旋转组件，所述变位机构用于将完成局部焊连的中梁与端板自一个焊接工位取下并控制翻转90°后固定至另一焊接工位上。

作为本发明的进一步改进，所述下料系统还包括成品传输线，所述变位机构具有至少两组所述基座及设置于该基座上的升降组件、夹持组件与旋转组件，以分别实现完成局部焊连的中梁与端板在相邻焊接工位之间的移动，或者将焊接完成的H形梁自最接近成品传输线的焊接工位转移至成品传输线上。

作为本发明的进一步改进，所述端板传输线包括第一端板传输线及第二端板传输线，所述第一端板传输线沿垂直于第一方向的第二方向延伸设置；所述第二端板传输线具有与第一端板传输线平行设置的第一部分及自所述第一部分远离中梁传输线的一端朝向所述第一端板传输线弯折延伸的第二部分。

作为本发明的进一步改进，所述上料系统还包括设置在所述第一端板传输线与第二端板传输线之间的物料框及码垛机器人，所述码垛机器人用以将所述端板自物料框转移至所述第一端板传输线与第二端板传输线上。

作为本发明的进一步改进，所述焊接工作站与下料系统均位于所述中梁传输线背离端板传输线的一侧。

本发明还提供一种H形梁的生产方法，包括：提供中梁与端板，将所述中梁与端板转移至焊接工作站，并完成中梁与端板的相互定位；

所述中梁为矩形梁，所述中梁与每一端板之间具有4条焊缝；

将所述端板顶压固持在所述中梁的末端，位于所述焊接工位同一侧的两个所述焊接机器人沿高度方向分别对所述中梁与端板间两条纵向延伸的焊缝进行焊接；

提供变位机构，变位机构将完成局部焊连的中梁与端板取下并控制翻转90°，再将完成局部焊连的中梁与端板固定至另一焊接工位上，所述焊接机器人沿高度方向对所述中梁与端板间的另两条焊缝进行焊接，得到相应的H形梁；

将得到的H形梁转移出焊接工作站。

作为本发明的进一步改进，所述生产方法还包括对完成局部焊连的中梁与端板进行翻转。

本发明的有益效果是：所述H形梁自动焊接生产装置及生产方法能够简化H形梁的焊接生产工艺，无需点焊组对及人员手动加工，实现H形梁的自动焊接加工，提高了生产效率，保证产品质量，且能降低损耗，为产品的批量生产及自动化流水作业提供有力保证。

附图说明

图1是本发明H形梁自动焊接生产装置模块示意图；

图2是本发明H形梁自动焊接生产装置一较佳实施例的结构示意图；

图3是图2中H形梁自动焊接生产装置的焊接工位的工作状态示意图；

图4是图2中H形梁自动焊接生产装置的变位机构的结构示意图；

图5是本发明H形梁的生产方法的主要流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示，本发明提供的H形梁自动焊接生产装置100包括上料系统10、焊接工作站20及下料系统30。

结合图2所示，所述H形梁200包括中梁201及焊连于所述中梁201两端的端板202。所述上料系统10用以将待焊接的中梁201与端板202自动传输并转移至焊接工作站20的既定位置；所述中梁201与端板202在焊接工作站20的焊接工位21上被焊接机器人22焊连呈一体，得到相应的H形梁200；再通过下料系统30将前述H形梁200转移出焊接工作站20。

在本实施例中，所述上料系统10包括沿第一方向延伸并用以输运中梁201的中梁传输线11、用以输运端板202的端板传输线及用以将所述中梁201与端板202转移至焊接工作站20并完成定位的抓取机构。所述中梁传输线11设置为辊道线，所述中梁201放置在所述辊道线上并沿第一方向传输至对应于所述焊接工作站20的位置。所述焊接工作站20与下料系统30均位于所述中梁传输线11背离端板传输线的一侧，且所述端板传输线与焊接工作站20相对设置在中梁传输线11的两侧。所述端板传输线包括第一端板传输线121及第二端板传输线122，所述第一端板传输线121沿垂直于第一方向的第二方向延伸设置；所述第二端板传输线122具有与第一端板传输线121平行设置的第一部分1221及自所述第一部分1221远离中梁传输线11的一端朝向所述第一端板传输线121弯折延伸的第二部分1222。所述抓取机构包括用以抓取中梁201的第一机械手131及用以抓取端板202的第二机械手132。

此处，所述第一机械手131设置为至少两个且沿第一方向间隔设置，以使得前述中梁201在抓取移动过程中保持角度状态稳定；所述第二机械手132设置为两个且沿第一方向设置于第一机械手131的两侧，以分别抓取所述第一端板传输线121及第二端板传输线122上的端板202。优选地，所述第一端板传输线121与第一部分1221的间距与所述中梁201的长度大致相当，两个所述第二机械手132沿第一方向的间距也与所述中梁201的长度相当，以减小第二机械手132的设计行程。

所述上料系统10还包括设置在所述第一端板传输线121与第二端板传输线122之间的物料框14及码垛机器人15。所述物料框14用以储放摆放整齐的端板202；所述码垛机器人15用以将所述端板202自物料框14内转移至所述第一端板传输线121与第二端板传输线122上。

所述焊接工作站20包括至少一个焊接工位21及设置在所述焊接工位21旁侧的焊接机器人22。所述焊接工位21设置为至少两个且沿垂直于第一方向的第二方向间隔设置。所述焊接机器人22至少设置为两个以分别实现两块端板202与中梁201的焊接操作，具体地，所述焊接机器人22设置为4个，且沿所述第一方向两两一组相对设置在所述焊接工位21的两侧。

参图3所示，所述焊接工位21包括支架211、设置在所述支架211上并用以将所述端板202顶压固持在中梁201末端的顶撑组件212。此处，所述顶撑组件212包括两个沿第一方向分别位于待焊接的中梁201及端板202两侧的气缸。

所述下料系统30包括成品传输线31、设置于所述成品传输线31与焊接工位21之间的变位机构32。所述成品传输线31设置为适配与所述H形梁200的板链线。

参图4所示，所述变位机构32包括地轨321、可沿所述地轨321往复移动的基座322、设置于所述基座322上的升降组件323、夹持组件324及用以驱使所述夹持组件324翻转的旋转组件325。其中，所述地轨321沿前述第二方向延伸至靠近所述中梁传输线11的焊接工位21的下方；所述升降组件323配合夹持组件324可将焊接完成的H形梁200或完成局部焊连的中梁201与端板202自相应的焊接工位21上取下并沿地轨移动；所述旋转组件325可实现夹持组件324的位置角度翻转。特别地，所述地轨321设置为相互平行的两条；所述基座322及随基座322一并移动的升降组件323、夹持组件324与旋转组件325两两一组。所述变位机构32具有至少两组所述基座322及设置于该基座322上的升降组件323、夹持组件324与旋转组件325，以分别实现完成局部焊连的中梁201与端板202在相邻焊接工位21之间的移动，抑或者将焊接完成的H形梁200自最接近成品传输线31的焊接工位21转移至成品传输线31上。

在本发明的其它实施方式中，所述焊接工位21上亦可设置连接至顶撑组件212并用以驱使顶撑组件212进行翻转的翻转组件(未图示)。此时，前述变位机构32可设置为仅用于将焊接完成的H形梁200转移至成品传输线31。

如图5所示，本发明还提供一种H形梁200的生产方法，包括：

提供中梁201与端板202，通过中梁传输线11、端板传输线12将所述中梁201与端板202输运至与所述焊接工作站20对应的既定位置，再通过抓取机构将所述中梁201与端板202转移至焊接工作站20的焊接工位21上，完成两者的相互定位；

控制顶撑组件212沿第一方向将前述端板202顶压固持在所述中梁201的末端；

通过焊接机器人22将所述中梁201与端板202焊连呈一体，得到H形梁200；

再通过所述变位机构32将得到的H形梁200转移出焊接工作站20。

所述焊接工作站20包括至少两个焊接工位21，所述生产方法还包括通过变位机构32将在某一焊接工位21完成局部焊连的中梁201与端板202一并转移至另一焊接工位21。除此，所述生产方法还包括对完成局部焊连的中梁201与端板202进行翻转。

在本实施例中，所述中梁201为矩形梁，即所述中梁201与每一端板202之间具有4条焊缝。所述焊接工位21设置为两个且沿第二方向间隔排布，首先，待焊接的中梁201与端板202被固定在靠近中梁传输线11一侧的焊接工位21上，位于所述焊接工位21同一侧的两个所述焊接机器人22沿高度方向分别对所述中梁201与端板202间两条纵向延伸的焊缝进行焊接；其次，所述变位机构32将完成局部焊连的中梁201与端板202取下并控制翻转90°，再将完成局部焊连的中梁201与端板202固定至另一焊接工位21上，所述焊接机器人22沿高度方向对所述中梁201与端板202间的另两条焊缝进行焊接，得到相应的H形梁200。

本发明的有益效果是：所述H形梁自动焊接生产装置100及生产方法能够简化H形梁200的焊接生产工艺，无需点焊组对及人员手动加工，实现H形梁200的自动焊接加工，提高了生产效率，保证产品质量，适于不同型号批次的H形梁200的生产制备，降低损耗，为产品的批量生产及自动化流水作业提供有力保证。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种H形梁自动焊接生产装置，所述H形梁包括中梁及焊连于所述中梁两端的端板，所述中梁为矩形梁，所述中梁与每一端板之间具有4条焊缝，其特征在于：所述H形梁自动焊接生产装置包括上料系统、焊接工作站及下料系统；所述上料系统包括沿第一方向延伸并用以输运中梁的中梁传输线、用以输运端板的端板传输线、用以将所述中梁与端板转移至焊接工作站并定位的抓取机构；所述焊接工作站包括至少一个焊接工位及设置在所述焊接工位旁侧的焊接机器人，所述焊接工位包括支架、设置在所述支架上并用以将所述端板顶压固持在中梁末端的顶撑组件；

所述焊接工位设置为至少两个且沿垂直于第一方向的第二方向间隔设置，所述焊接机器人设置为4个，且沿所述第一方向两两一组相对设置在所述焊接工位的两侧，所述下料系统包括变位机构，所述变位机构包括地轨、可沿所述地轨往复移动的基座、设置于所述基座上的升降组件与夹持组件、用以驱使所述夹持组件翻转的旋转组件，所述变位机构用于将完成局部焊连的中梁与端板自一个焊接工位取下并控制翻转90°后固定至另一焊接工位上。

2.根据权利要求1所述的H形梁自动焊接生产装置，其特征在于：所述下料系统还包括成品传输线，所述变位机构具有至少两组所述基座及设置于该基座上的升降组件、夹持组件与旋转组件，以分别实现完成局部焊连的中梁与端板在相邻焊接工位之间的移动，或者将焊接完成的H形梁自最接近成品传输线的焊接工位转移至成品传输线上。

3.根据权利要求1所述的H形梁自动焊接生产装置，其特征在于：所述端板传输线包括第一端板传输线及第二端板传输线，所述第一端板传输线沿垂直于第一方向的第二方向延伸设置；所述第二端板传输线具有与第一端板传输线平行设置的第一部分及自所述第一部分远离中梁传输线的一端朝向所述第一端板传输线弯折延伸的第二部分。

4.根据权利要求3所述的H形梁自动焊接生产装置，其特征在于：所述上料系统还包括设置在所述第一端板传输线与第二端板传输线之间的物料框及码垛机器人，所述码垛机器人用以将所述端板自物料框转移至所述第一端板传输线与第二端板传输线上。

5.根据权利要求1所述的H形梁自动焊接生产装置，其特征在于：所述焊接工作站与下料系统均位于所述中梁传输线背离端板传输线的一侧。

6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的H形梁自动焊接生产装置的H形梁的生产方法，其特征在于：提供中梁与端板，将所述中梁与端板转移至焊接工作站，并完成中梁与端板的相互定位；

所述中梁为矩形梁，所述中梁与每一端板之间具有4条焊缝；

将所述端板顶压固持在所述中梁的末端，位于所述焊接工位同一侧的两个所述焊接机器人沿高度方向分别对所述中梁与端板间两条纵向延伸的焊缝进行焊接；

变位机构将完成局部焊连的中梁与端板取下并控制翻转90°，再将完成局部焊连的中梁与端板固定至另一焊接工位上，所述焊接机器人沿高度方向对所述中梁与端板间的另两条焊缝进行焊接，得到相应的H形梁；

将得到的H形梁转移出焊接工作站。

7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于：所述生产方法还包括对完成局部焊连的中梁与端板进行翻转。