CN108788547A - 小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程机械智能制造设备技术领域，涉及一种小型推土机的加工设备，具体涉及一种小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站。活塞定位杆一、活塞定位杆二和活塞定位杆三向上探出给侧板、套筒提供定位，液压缸驱动的连板定位器给连板提供定位，伺服电机旋转使工件处于最有利于焊接的方位，由焊接机器人施焊。本发明定位精确，靠强大的液压力退模，退模容易，机器人智能焊接，工作效率高，人工劳动强度小，焊缝的一致性好，焊接变形量小，产品的互换性好。

Description

小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站

技术领域

本发明属于工程机械智能制造设备技术领域，涉及一种小型推土机的加工设备，具体涉及一种小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站。

背景技术

推土机是一种能够进行挖掘、运输和排弃岩土的土方工程机械,在露天矿有广泛的用途。例如，用于建设排土场,平整汽车排土场，堆集分散的矿岩，平整工作平盘和建筑场地等。它不仅用于辅助工作，也可用于主要开采工作。例如:砂矿床的剥离和采矿，铲运机和犁岩机的牵引和助推，在无运输开采法时配合其他土方机械降低剥离台阶高度等。

近年来小型推土机是新的发展方向，不容忽视，高等级公路建设、县乡级公路网的建设、水利工程、环保工程建设等领域就需要大批量的小型推土机，小型推土机将逐步成为人们替代体力劳动的工具。

与北美、西欧和日本市场相比，中国小型推土机市场无论是销量，还是小型推土机与重型推土机销售总量中所占的比重，都有相当大的差距。推土机行业必须借这次机遇，努力满足这一新市场的需求。据有关杂志介绍，小型机市场已进入成长期，2008-2012年前后进入成长期后期和成熟期前期，2020年前后进入成熟期。

随着市场需求量的增加，原来许多全手工操作的焊接工作，已经不能满足市场的需要。

铲斗摆杆使用在车体和铲斗之间，竖直方向设置，中套筒中间的孔和车体通过铰链连接，第一端套筒的孔和铲斗液压缸的缸杆末端通过铰链连接，第二端套筒的孔和连杆通过铰链连接，连杆和铲斗通过铰链连接。铲斗包括侧板一、侧板二、套筒一一、套筒一二、连板一、中套筒、连板二、套筒二一和套筒二二。侧板一和侧板二都是长条形板，上面分别有三个孔，两端各一个，中间有一个，两个板平行放置，三个孔分别对齐，连板一焊接在两个板的第一端之间，连板二焊接在两个板的第二端之间，中套筒焊接在两个板中部之间，中套筒中间的孔和两个板中间的孔分别对齐，套筒一一和套筒二一分别焊接在侧板一的第一端和第二端并位于两个板之间，套筒一一和套筒二一并不靠在一起，而是有一定的距离，它们的孔分别和侧板一两端的孔对齐，套筒一二和套筒二二分别焊接在侧板二的第一端和第二端并位于两个板之间，套筒一二和套筒二二并不靠在一起，而是有一定的距离，它们的孔分别和套筒一一与套筒二一中间的孔对齐，套筒一一-套筒一二中间的孔、中套筒中间的孔和套筒二一-套筒二二中间的孔要满足一定的平行度公差。在完全人工操作的工装中，使用三个定位销分别穿在以上的件中来保证平行度，由于焊接变形的产生在焊接完成后退模往往非常困难。人工焊接的工作效率较低，劳动强度较大，焊接的随意性较大，焊接的成品往往变形不一致，有的朝左扭曲，有的朝右扭曲，给以后的互换性带来困难。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站，包括翻转组件、伺服电机、底座、焊接机器人、距离套一、距离套二、螺母一、螺母二和螺母三；

焊接机器人和底座固定安装在地板上，伺服电机的外壳法兰和底座固定连接；

翻转组件包括翻转台、液压定位器一、液压定位器二、液压定位器三、连板定位器一和连板定位器二；翻转台是水平设置的长条形，翻转台的第一端设有竖直的定位杆避孔一，第二端设有水平的电机安装孔，伺服电机的输出轴和电机安装孔固定安装连接，翻转台的中部还设有竖直的定位杆避孔二和定位杆避孔三，定位杆避孔二离定位杆避孔一较近，定位杆避孔三离定位杆避孔一较远；翻转台朝上的面是翻转台定位面；

液压定位器一包括缸体一和活塞定位杆一，活塞定位杆一上有活塞定位圆柱面一，活塞定位杆一的上末端有末端螺纹一；缸体一固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆一通过液压油的驱动力经过定位杆避孔一向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

液压定位器二包括缸体二和活塞定位杆二，活塞定位杆二上有活塞定位圆柱面二，活塞定位杆二的上末端有末端螺纹二；缸体二固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆二通过液压油的驱动力经过定位杆避孔二向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

液压定位器三包括缸体三和活塞定位杆三，活塞定位杆三上有活塞定位圆柱面三，活塞定位杆三的上末端有末端螺纹三；缸体三固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆三通过液压油的驱动力经过定位杆避孔三向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

连板定位器一包括定位支架一、定位液压缸一和定位摆臂一；定位液压缸一包括液压缸体一和液压活塞杆一，液压缸体一和定位支架一通过液缸-支架铰链一相连；定位摆臂一的一端设有定位槽一，定位摆臂一的中部通过支架-摆臂铰链一和定位支架一相连，定位摆臂一的另一端通过液缸-摆臂铰链一和液压活塞杆一的末端相连；定位液压缸一通入液压油时液压活塞杆一在液压缸体一内伸缩，推动定位摆臂一翻转，定位槽一随着翻转到翻转台定位面以上，定位槽一成竖直状态，或者定位槽一翻转到翻转台定位面以下；

连板定位器二包括定位支架二、定位液压缸二和定位摆臂二；定位液压缸二包括液压缸体二和液压活塞杆二，液压缸体二和定位支架二通过液缸-支架铰链二相连；定位摆臂二的一端设有定位槽二，定位摆臂二的中部通过支架-摆臂铰链二和定位支架二相连，定位摆臂二的另一端通过液缸-摆臂铰链二和液压活塞杆二的末端相连；定位液压缸二通入液压油时液压活塞杆二在液压缸体二内伸缩，推动定位摆臂二翻转，定位槽二随着翻转到翻转台定位面以上，定位槽二成竖直状态，或者定位槽二翻转到翻转台定位面以下。

本发明的工作过程如下所述。

1)液压定位器一、液压定位器二和液压定位器三分别通入压力液压油，使活塞定位杆一、活塞定位杆二和活塞定位杆三向上探出，再把侧板二放在翻转台定位面上，并使侧板二第一端的孔穿在活塞定位杆一上、中间的孔穿在活塞定位杆二上、第二端的孔穿在活塞定位杆三上。

2)把套筒一二套在活塞定位杆一上，并使套筒一二的下端面压紧侧板二的上端面，把距离套一套在活塞定位杆一上，并使距离套一的下端面压紧套筒一二的上端面。把中套筒套在活塞定位杆二上，并使中套筒的下端面压紧侧板二的上端面。把套筒二二套在活塞定位杆三上，并使套筒二二的下端面压紧侧板二的上端面，把距离套二套在活塞定位杆三上，并使距离套二的下端面压紧套筒二二的上端面。

3)把套筒一一套在活塞定位杆一上，并使套筒一一的下端面压紧距离套一的上端面。把套筒二一套在活塞定位杆三上，并使套筒二一的下端面压紧距离套二的上端面。

4)定位液压缸一通入压力液压油，推动定位摆臂一翻转，定位槽一随着翻转到翻转台定位面以上成竖直状态，把连板一放在侧板二上，并插入到定位槽一内。定位液压缸二通入压力液压油，推动定位摆臂二翻转，定位槽二随着翻转到翻转台定位面以上成竖直状态，把连板二放在侧板二上，并插入到定位槽二内。

5)将侧板一放在套筒一一上端面、中套筒的上端面和套筒二一的上端面上，并使侧板一第一端的孔穿在活塞定位杆一上、中间的孔穿在活塞定位杆二上、第二端的孔穿在活塞定位杆三上。分别把螺母一、螺母二和螺母三拧在末端螺纹一、末端螺纹二和末端螺纹三上。这样，靠活塞定位杆一上、活塞定位杆二上和活塞定位杆三三个定位杆来保证三组套筒孔的平行度，靠翻转台的刚度和螺母的压紧力控制焊接变形。

6)点焊组对，让焊接机器人点焊相邻工件之间的相邻边。定位液压缸一反向通入压力液压油，拉动定位摆臂一翻转，定位槽一翻转到翻转台定位面以下。定位液压缸二反向通入压力液压油，拉动定位摆臂二翻转，定位槽二翻转到翻转台定位面以下。定位槽一和定位槽二离开工件，以免妨碍焊接机器人工作。

7)全焊，让焊接机器人先满焊侧板二和相邻工件之间的相邻边，这些焊缝全是角焊缝，侧板二在侧板一的下面有利于施焊。

8)伺服电机通电其输出轴旋转，带动翻转组件及工件精确翻转180度，变为侧板二在侧板一的下面，让焊接机器人满焊侧板一和相邻工件之间的相邻边。

9)伺服电机通电其输出轴旋转，带动翻转组件及工件精确翻转180度回到初始位置。

10)等待焊缝冷却。

11)拆去螺母一、螺母二和螺母三。

12)液压定位器一、液压定位器二和液压定位器三分别反向通入压力液压油，使活塞定位杆一、活塞定位杆二和活塞定位杆三向下缩进各自的缸体焊好的工件。焊好的铲斗摆杆成自由状态，人工取下，完成一次焊接过程。

本发明的有益效果：定位精确，靠强大的液压力退模，退模容易，机器人智能焊接，工作效率高，人工劳动强度小，焊缝的一致性好，焊接变形量小，产品的互换性好。

附图说明

图1是铲斗摆杆1的三维结构示意图；

图2是本发明焊接工装的三维结构示意图，放好侧板二112的状况；

图3是本发明焊接工装的三维结构示意图，放好套筒一二122、中套筒14和套筒二二162的状况；

图4是本发明焊接工装的三维结构示意图，放好套筒一一121和套筒二一161的状况；

图5是本发明焊接工装的三维结构示意图，连板定位器一25给连板一13定位、连板定位器二26给连板二15定位的状况；

图6是本发明焊接工装的三维结构示意图，定位侧板一111的状况；

图7是本发明实施例的三维结构示意图，焊接机器人5施焊的状况；

图8是本发明实施例的三维结构示意图，翻转组件2及工件精确翻转180度的状况；

图9是本发明实施例的三维结构示意图，退模时的状况；

图10是翻转组件2的三维结构示意图；

图11是翻转台21的三维结构示意图；

图12是液压定位器一22的三维结构示意图；

图13是连板定位器一25的三维结构示意图；

图14是连板定位器二26的三维结构示意图；

图中所示：1.铲斗摆杆；111.侧板一；112.侧板二；121.套筒一一；122.套筒一二；13.连板一；14.中套筒；15.连板二；161.套筒二一；162.套筒二二；2.翻转组件；21.翻转台；211.定位杆避孔一；212.定位杆避孔二；213.定位杆避孔三；214.电机安装孔；215.翻转台定位面；22.液压定位器一；221.缸体一；222.活塞定位杆一；2221.活塞定位圆柱面一；2222.末端螺纹一；23.液压定位器二；231.缸体二；232.活塞定位杆二；2321.活塞定位圆柱面二；2322.末端螺纹二；24.液压定位器三；241.缸体三；242.活塞定位杆三；2421.活塞定位圆柱面三；2422.末端螺纹三；25.连板定位器一；251.定位支架一；252.定位液压缸一；2527.液压缸体一；2528.液压活塞杆一；253.定位摆臂一；2537.定位槽一；2512.液缸-支架铰链一；2513.支架-摆臂铰链一；2523.液缸-摆臂铰链一；26.连板定位器二；261.定位支架二；262.定位液压缸二；2627.液压缸体二；2628.液压活塞杆二；263.定位摆臂二；2637.定位槽二；2612.液缸-支架铰链二；2613.支架-摆臂铰链二；2623.液缸-摆臂铰链二；3.伺服电机；4.底座；5.焊接机器人；6.距离套一；7.距离套二；81.螺母一；82.螺母二；83.螺母三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图14。

一种小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站，包括翻转组件2、伺服电机3、底座4、焊接机器人5、距离套一6、距离套二7、螺母一81、螺母二82和螺母三83；

焊接机器人5和底座4固定安装在地板上，伺服电机3的外壳法兰和底座4固定连接；

翻转组件2包括翻转台21、液压定位器一22、液压定位器二23、液压定位器三24、连板定位器一25和连板定位器二26；翻转台21是水平设置的长条形，翻转台21的第一端设有竖直的定位杆避孔一211，第二端设有水平的电机安装孔214，伺服电机3的输出轴和电机安装孔214固定安装连接，翻转台21的中部还设有竖直的定位杆避孔二212和定位杆避孔三213，定位杆避孔二212离定位杆避孔一211较近，定位杆避孔三213离定位杆避孔一211较远；翻转台21朝上的面是翻转台定位面215；

液压定位器一22包括缸体一221和活塞定位杆一222，活塞定位杆一222上有活塞定位圆柱面一2221，活塞定位杆一222的末端有末端螺纹一2222；缸体一221固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆一222通过液压油的驱动力经过定位杆避孔一211向上探出或者缩到翻转台21的下部；缸体一221固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆一222通过液压油的驱动力经过定位杆避孔一211向上探出翻转台定位面215或者缩到翻转台定位面215的下部；

液压定位器二23包括缸体二231和活塞定位杆二232，活塞定位杆二232上有活塞定位圆柱面二2321，活塞定位杆二232的末端有末端螺纹二2322；缸体二231固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆二232通过液压油的驱动力经过定位杆避孔二212向上探出或者缩到翻转台21的下部；缸体二231固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆二232通过液压油的驱动力经过定位杆避孔二212向上探出翻转台定位面215或者缩到翻转台定位面215的下部；

液压定位器三24包括缸体三241和活塞定位杆三242，活塞定位杆三242上有活塞定位圆柱面三2421，活塞定位杆三242的末端有末端螺纹三2422；缸体三241固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆三242通过液压油的驱动力经过定位杆避孔三213向上探出或者缩到翻转台21的下部；缸体三241固定连接在翻转台21的下部，活塞定位杆三242通过液压油的驱动力经过定位杆避孔三213向上探出翻转台定位面215或者缩到翻转台定位面215的下部；

连板定位器一25包括定位支架一251、定位液压缸一252和定位摆臂一253；定位液压缸一252包括液压缸体一2527和液压活塞杆一2528，液压缸体一2527和定位支架一251通过液缸-支架铰链一2512相连；定位摆臂一253的一端设有定位槽一2537，定位摆臂一253的中部通过支架-摆臂铰链一2513和定位支架一251相连，定位摆臂一253的另一端通过液缸-摆臂铰链一2523和液压活塞杆一2528相连；定位液压缸一252通入液压油时液压活塞杆一2528在液压缸体一2527内伸缩，推动定位摆臂一253翻转，定位槽一2537随着翻转到翻转台定位面215以上，定位槽一2537成竖直状态，或者定位槽一2537翻转到翻转台定位面215以下；

连板定位器二26包括定位支架二261、定位液压缸二262和定位摆臂二263；定位液压缸二262包括液压缸体二2627和液压活塞杆二2628，液压缸体二2627和定位支架二261通过液缸-支架铰链二2612相连；定位摆臂二263的一端设有定位槽二2637，定位摆臂二263的中部通过支架-摆臂铰链二2613和定位支架二261相连，定位摆臂二263的另一端通过液缸-摆臂铰链二2623和液压活塞杆二2628相连；定位液压缸二262通入液压油时液压活塞杆二2628在液压缸体二2627内伸缩，推动定位摆臂二263翻转，定位槽二2637随着翻转到翻转台定位面215以上，定位槽二2637成竖直状态，或者定位槽二2637翻转到翻转台定位面215以下。

本实施例的工作过程如下所述。

1)如图2所示，液压定位器一22、液压定位器二23和液压定位器三24分别通入压力液压油，使活塞定位杆一222、活塞定位杆二232和活塞定位杆三242向上探出，再把侧板二112放在翻转台定位面215上，并使侧板二112第一端的孔穿在活塞定位杆一222上、中间的孔穿在活塞定位杆二232上、第二端的孔穿在活塞定位杆三242上。

2)把套筒一二122套在活塞定位杆一222上，并使套筒一二122的下端面压紧侧板二112的上端面，把距离套一6套在活塞定位杆一222上，并使距离套一6的下端面压紧套筒一二122的上端面。把中套筒14套在活塞定位杆二232上，并使中套筒14的下端面压紧侧板二112的上端面。把套筒二二162套在活塞定位杆三242上，并使套筒二二162的下端面压紧侧板二112的上端面，把距离套二7套在活塞定位杆三242上，并使距离套二7的下端面压紧套筒二二162的上端面。如图3所示。

3)如图4所示。把套筒一一121套在活塞定位杆一222上，并使套筒一一121的下端面压紧距离套一6的上端面。把套筒二一161套在活塞定位杆三242上，并使套筒二一161的下端面压紧距离套二7的上端面。

4)如图5所示。定位液压缸一252通入压力液压油，推动定位摆臂一253翻转，定位槽一2537随着翻转到翻转台定位面215以上成竖直状态，把连板一13放在侧板二112上，并插入到定位槽一2537内。定位液压缸二262通入压力液压油，推动定位摆臂二263翻转，定位槽二2637随着翻转到翻转台定位面215以上成竖直状态，把连板二15放在侧板二112上，并插入到定位槽二2637内。

5)如图6所示，将侧板一111放在套筒一一121上端面、中套筒14的上端面和套筒二一161的上端面上，并使侧板一111第一端的孔穿在活塞定位杆一222上、中间的孔穿在活塞定位杆二232上、第二端的孔穿在活塞定位杆三242上。分别把螺母一81、螺母二82和螺母三83分别拧在末端螺纹一2222、末端螺纹二2322和末端螺纹三2422上。这样，靠活塞定位杆一222上、活塞定位杆二232上和活塞定位杆三242三个定位杆来保证三组套筒孔的平行度，靠翻转台21的刚度和螺母的压紧力控制焊接变形。

6)点焊组对，让焊接机器人5点焊相邻工件之间的相邻边。定位液压缸一252反向通入压力液压油，拉动定位摆臂一253翻转，定位槽一2537翻转到翻转台定位面215以下。定位液压缸二262反向通入压力液压油，拉动定位摆臂二263翻转，定位槽二2637翻转到翻转台定位面215以下。定位槽一2537和定位槽二2637离开工件，以免妨碍焊接机器人5工作。

7)全焊，让焊接机器人5先满焊侧板二112和相邻工件之间的相邻边，这些焊缝全是角焊缝，侧板二112在侧板一111的下面有利于施焊。

8)伺服电机3通电其输出轴旋转，带动翻转组件2及工件精确翻转180度，变为侧板二112在侧板一111的下面，让焊接机器人5满焊侧板一111和相邻工件之间的相邻边。

9)伺服电机3通电其输出轴旋转，带动翻转组件2及工件精确翻转180度回到初始位置。

10)等待焊缝冷却。

11)拆去螺母一81、螺母二82和螺母三83。

12)液压定位器一22、液压定位器二23和液压定位器三24分别反向通入压力液压油，使活塞定位杆一222、活塞定位杆二232和活塞定位杆三242向下缩进各自的缸体焊好的工件。焊好的铲斗摆杆1成自由状态，人工取下，完成一次焊接过程。

本实施例的有益效果：定位精确，靠强大的液压力退模，退模容易，机器人智能焊接，工作效率高，人工劳动强度小，焊缝的一致性好，焊接变形量小，产品的互换性好。

Claims (1)

1.一种小型推土机铲斗摆杆的智能焊接工作站，其特征在于，包括翻转组件、伺服电机、底座、焊接机器人、距离套一、距离套二、螺母一、螺母二和螺母三；

焊接机器人和底座固定安装在地板上，伺服电机的外壳法兰和底座固定连接；

翻转组件包括翻转台、液压定位器一、液压定位器二、液压定位器三、连板定位器一和连板定位器二；翻转台是水平设置的长条形，翻转台的第一端设有竖直的定位杆避孔一，第二端设有水平的电机安装孔，伺服电机的输出轴和电机安装孔固定安装连接，翻转台的中部还设有竖直的定位杆避孔二和定位杆避孔三，定位杆避孔二离定位杆避孔一较近，定位杆避孔三离定位杆避孔一较远；翻转台朝上的面是翻转台定位面；

液压定位器一包括缸体一和活塞定位杆一，活塞定位杆一上有活塞定位圆柱面一，活塞定位杆一的上末端有末端螺纹一；缸体一固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆一通过液压油的驱动力经过定位杆避孔一向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

液压定位器二包括缸体二和活塞定位杆二，活塞定位杆二上有活塞定位圆柱面二，活塞定位杆二的上末端有末端螺纹二；缸体二固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆二通过液压油的驱动力经过定位杆避孔二向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

液压定位器三包括缸体三和活塞定位杆三，活塞定位杆三上有活塞定位圆柱面三，活塞定位杆三的上末端有末端螺纹三；缸体三固定连接在翻转台的下部，活塞定位杆三通过液压油的驱动力经过定位杆避孔三向上探出翻转台定位面或者缩到翻转台定位面的下部；

连板定位器一包括定位支架一、定位液压缸一和定位摆臂一；定位液压缸一包括液压缸体一和液压活塞杆一，液压缸体一和定位支架一通过液缸-支架铰链一相连；定位摆臂一的一端设有定位槽一，定位摆臂一的中部通过支架-摆臂铰链一和定位支架一相连，定位摆臂一的另一端通过液缸-摆臂铰链一和液压活塞杆一的末端相连；定位液压缸一通入液压油时液压活塞杆一在液压缸体一内伸缩，推动定位摆臂一翻转，定位槽一随着翻转到翻转台定位面以上，定位槽一成竖直状态，或者定位槽一翻转到翻转台定位面以下；

连板定位器二包括定位支架二、定位液压缸二和定位摆臂二；定位液压缸二包括液压缸体二和液压活塞杆二，液压缸体二和定位支架二通过液缸-支架铰链二相连；定位摆臂二的一端设有定位槽二，定位摆臂二的中部通过支架-摆臂铰链二和定位支架二相连，定位摆臂二的另一端通过液缸-摆臂铰链二和液压活塞杆二的末端相连；定位液压缸二通入液压油时液压活塞杆二在液压缸体二内伸缩，推动定位摆臂二翻转，定位槽二随着翻转到翻转台定位面以上，定位槽二成竖直状态，或者定位槽二翻转到翻转台定位面以下；

距离套一套在活塞定位杆一上，距离套一的下端面压紧套筒一二的上端面；距离套二套在活塞定位杆三上，距离套二的下端面压紧套筒二二的上端面；螺母一、螺母二和螺母三分别拧在末端螺纹一、末端螺纹二和末端螺纹三上。