CN109759735A - 组焊装置和组焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组焊装置和组焊方法，该组焊装置包括底板、转台、焊接单元和转运单元，转台可转动地设置在底板上，转台上设置有两个中心对称的工作位，两个工作位均用于放置待组焊的工件；焊接单元和转运单元均固定设置在底板上，焊接单元用于对工件进行焊接，转运单元用于将焊接完毕的工件从相应的工作位上取出以及将工件放置在相应地工作位上。利用该组焊装置对工件进行阻焊的方法，是通过控制转台转动，实现两个工作位的相互切换，从而可以使在先工件的焊接工作和在后工件组装工作同时进行，即两个工件的装配和焊接互不干扰，且可同时进行，从而可大大提高工件的装配效率，另外，工件的组装到焊接的过程无人工参与，从而可以提高工件装配质量。

Description

组焊装置和组焊方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种组焊装置和组焊方法。

背景技术

枕梁组成是铁路货车的重要受力部件，其生产质量直接影响产品的使用性能。枕梁生产过程中须保证各零件之间装配间隙、错边量、相对位置等关键技术参数满足技术要求，同时焊接过程中须避免焊接咬边、焊瘤、焊角尺寸不足等缺陷。

现有技术中，枕梁装配方式主要是传统人工装配方法，焊接工作主要是采用焊接小车，人工手动操作完成。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：

现有技术所采用的传统人工装配方法主要是依靠人工作业的方式，依次完成枕梁组成的组装定位和焊接，即按照生产流水线的工作方式通过人工完成枕梁组成的装配工作，此种方式对人工技能的依赖程度大，作业效率低下，且由于作业的随意性，生产效率和生产质量不易保证。

因此，需对现有技术进行改进。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种组焊装置和组焊方法，以提高生产效率和生产质量。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一方面，本发明提供了一种组焊装置，所述组焊装置包括底板、转台、焊接单元和转运单元，其中：

所述转台可转动地设置在所述底板上，所述转台上设置有中心对称的两个工作位，所述两个工作位用于放置工件，通过所述转台的转动，将所述两个工作位的位置进行切换；

所述焊接单元和所述转运单元固定设置在所述底板上，所述焊接单元用于对所述两个工作位中的一个工作位上工件进行焊接，所述转运单元用于将所述两个工作位中的另一个工作位上的工件取出以及将工件放置在所述两个工作位中的另一个工作位上。

进一步地，所述底板上设置有转动单元，所述转动单元的输出轴垂直于所述转台设置，所述转台的中部固定设置在所述转动单元的输出轴上。

进一步地，所述组焊装置还包括两个变位机，两个所述工作位上均设置有所述变位机，构成工件的各个零件放置在变位机，变位机的动作可以和焊接单元配合，以保证工件的焊接效率和焊接质量。

进一步地，每个所述变位机上均设置有定位单元，若干个所述定位单元用于对构成工件的零件进行组装定位。

优选地，所述组焊装置还包括遮光板，所述遮光板固定设置在所述转台的上方，这样，遮光板可以将施工现场划分成两个区域。

进一步地，所述焊接单元和所述转运单元分别位于所述遮光板的两侧，这样，焊接单元对工件焊接时所产生的焊接弧光，可以被遮光板阻挡，减少对遮光板另一侧的施工人员的健康影响。

进一步地，所述组焊装置还包括清枪器，所述清枪器固定设置在所述底板上，且，所述清枪器和所述焊接单元位于所述遮光板的同一侧，当焊接单元对工件焊接后，通过清枪器可以清洁工作位，减少对下一工件焊接时的质量影响。

另一方面，本发明还提供了一种组焊方法，应用于上述阻焊装置，所述组焊方法包括：

采用所述转运单元将第一个工件放置在两个所述工作位中与所述转运单元对应的工作位上；

转动转台180°，在两个所述工作位中的一个所述工作位上通过焊接单元对一个工件进行焊接，同时，将第二个工件的各个零件放置在两个所述工作位中的另一个所述工作位上；

第一个工件焊接完毕后，再次转动转台180°，通过转运单元将第一个工件取走，并将第三个工件放置在两个所述工作位中的一个所述工作位上；同时，在两个所述工作位中的另一个所述工作位上通过焊接单元对第二个工件进行焊接；

重复上述步骤，依次完成剩余工件的焊接工作。

进一步地，所述在两个所述工作位中的一个所述工作位上通过焊接单元对第一个工件进行焊接，具体包括：

通过焊接单元对第一个工件的各个零件进行点焊，使工件的各个零件进行初步连接；

将定位单元松开，再次利用焊接单元对第一个工件进行焊接。

优选地，所述工件为枕梁。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种组焊装置中，由于转台可转动地设置在底板上，转台上具有两个工作位，两个工作位均用于放置待组焊的工件，这样通过控制转台转动，可以实现两个工作位的相互切换，从而可以使在先工件的焊接工作和在后工件组装工作同时进行，即两个工件的装配和焊接互不干扰，且可同时进行，从而可大大提高工件的装配效率，且，工件的组装到焊接的过程无人工参与，从而可以提高工件装配质量，即是以自动化替代传统机械的方式完成工件的装配工作，具有很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种组焊装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明实施例公开了一种组焊装置，以用自动化替代传统机械的方式完成工件的装配工作。

图1为本发明实施例的一种组焊装置的结构示意图，结合图1，该组焊装置包括底板1、转台2、焊接单元3和转运单元4。

结合图1，本发明实施例中，转台2可转动地设置在底板1上，转台2上设置有两个工作位，两个工作位2用于放置工件，两个工作位2中心对称，即通孔控制转台2的转动，可以实现两个工作位的相互切换。

结合图1，本发明实施例的焊接单元3和转运单元4固定设置在底板1上，焊接单元3用于对两个工作位中的一个工作位上工件进行焊接，转运单元4用于将两个工作位中的另一个工作位上的工件取出以及将工件放置在两个工作位中的另一个工作位上。可转动的转台1、焊接单元3和转运单元4的相互配合，可以使在先工件的焊接工作和在后工件组装工作同时进行，即两个工件的装配和焊接互不干扰，且可同时进行，从而可大大提高工件的装配效率，且，工件的组装到焊接的过程无人工参与，从而可以提高工件装配质量，即是以自动化替代传统机械的方式完成工件的装配工作，具有很好的实用性。

本发明实施例中，底板1可以固定设置在施工现场上，其为组焊装置中其余构件的载体，为组焊装置中其余构件提供刚性固定支撑。

进一步地，本发明实施例的底板1上可以设置有转动单元，转动单元的输出轴垂直于转台2设置，转台2的中部固定设置在转动单元的输出轴上，通过控制转动单元，即可实现转台2的转动。

本发明实施例中，转动单元可以为旋转电机或旋转油缸等，其固定端可以通过螺钉或焊接的方式固定设置在底板1上，本发明实施例对此不作限制。

为了保证转台2转动顺畅，本发明实施例可以在转台2的顶部设置有一个环形凹槽，而底板1上可以设置有若干个集导向和支撑功能的杆件，若干个杆件的顶部滑动设置在环形凹槽中，在转台2被转动单元驱动转动时，若干个杆件可以对转台的转动进行导向，还可以对转台进行支撑，防止转台发生倾斜等现象，影响工件的焊接效率。

进一步地，结合图1，本发明实施例的组焊装置还包括两个变位机5，两个工作位上均设置有一个变位机5，待焊接的工件上的零件在变位机5组装定位后，通过变位机的翻转和回转，可以达到工件上的零件焊接时需要角度，从而可以得到满意的焊接质量。

进一步地，本发明实施例中，每个变位机5上均设置有定位单元，定位单元用于对构成工件的零件进行组装定位。

需要说明的是，本发明实施例中的定位单元可以包括若干个定位夹具，且定位夹具可以为柔性定位夹具，可以实现工件的各个零件的便捷化快速组装。

结合图1，本发明实施例中，组焊装置还包括遮光板6，遮光板6固定设置在转台2的上方，这样，遮光板6可以将施工现场划分成两个区域。

本发明实施例中，遮光板6沿竖向设置，且遮光板6在转台2上的投影位于转台2的径向方向上，并可以通过支架安装在底板1上。

进一步地，结合图1，本发明实施例的焊接单元3和转运单元4分别位于遮光板6的两侧，这样，上述两个区域就可以分为位于焊接单元3一侧的焊接区域以及位于转运单元4一侧的转运区域，由于转运区域可能会有人工介入，设置的遮光板6，可以防止焊接区域电弧光影响转运区域人员作业，减少对转运区域的人员的健康影响。

进一步地，本发明实施例中的转台2可以为圆形结构，其相对的两侧设置有缺口，焊接单元3可以设置在缺口中，但不得阻碍转台2的旋转，这样可以优化空间。

本发明实施例的焊接单元3可以为焊接机器人，可以通过编程控制其焊枪的输出部位，以不需要人工干预地自动化完成工件的焊接工作。

另外，结合图1，本发明实施例在底板1上设置有焊丝桶7和焊接电源8，焊丝桶7和焊接电源8位于转台2的外侧，并和焊接单元3均位于焊接区域上，焊丝桶7内存储有焊接单元3所需要的焊丝，而焊接电源8可以为焊接单元3提供电能，焊丝桶7和焊接电源8配合焊接单元3，以自动化地完成工件的焊接工作。

进一步地，结合图1，本发明实施例的组焊装置还包括清枪器9，清枪器9固定设置在转台2外侧的底板1上，且，清枪器9和焊接单元3位于遮光板6的同一侧，当焊接单元对工件焊接后，通过清枪器可以清洁工作位，减少对下一工件焊接时的质量影响。

结合图1，本发明实施例的转运单元4可以为助力机械臂，其不仅可以将焊接完毕的工件转运，也可以将构成工件的各个零件吊装至变位机5上，进一步实现自动化的装配。

需要说明的是，本发明实施例的转运单元4可以安装在底板1上，也可以设置在施工现场的其他区域。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于上述组焊装置进行组焊的方法。该组焊方法包括：

步骤1)：采用转运单元将第一个工件放置在两个工作位中与转运单元对应的工作位上；

步骤2)：转动转台180°，在两个工作位中的一个工作位上通过焊接单元对一个工件进行焊接，同时，将第二个工件的各个零件放置在两个工作位中的另一个工作位上；

步骤3)：第一个工件焊接完毕后，再次转动转台180°，通过转运单元将第一个工件取走，并将第三个工件放置在两个工作位中的一个工作位上；同时，在两个工作位中的另一个工作位上通过焊接单元对第二个工件进行焊接；

步骤4)：重复上述步骤，依次完成剩余工件的焊接工作。

进一步地，在两个工作位中的一个工作位上通过焊接单元对第一个工件进行焊接，具体包括：

通过焊接单元对第一个工件的各个零件进行点焊，使工件的各个零件进行初步连接；

将定位单元松开，再次利用焊接单元对第一个工件的各个零件进行焊接，这样能避免定位夹具对焊接的影响，提高焊接质量。

需要说明的是，本发明实施例中，对于不同类型的工件，仅需通过调整定位夹具的位置、结构以及焊接程序即可实现其他不同类型的工件焊接，具有很好地通用性。

具体应用：

该应用中，待焊接的工件为枕梁，具体实施时：

步骤1)：先通过转取单元将第一个枕梁的零件依次吊至转盘上的一个变位机上，此时，该变位机位于转运区域，采用定位夹具依次夹紧各零部件(不需定位焊)，确认各配件组装间隙、定位尺寸符合技术要求；

步骤2)：将转台旋转180°，带动枕梁及变位机共同转入焊接区域，焊接单元到达指定位置、控制变位机翻转相应角度使焊缝处于船型焊位置，焊接单元依据制定的焊接参数，自动完成各焊缝的焊接工作；此时，重复步骤1)，在位于转运区域的变位机上完成第二个枕梁的定位工作；

步骤3)：位于焊接区域内的第一个枕梁焊接完成后，转台再次旋转180°，完成焊接后的第一个枕梁位于转运区域，并通过转取单元将第一个枕梁取走至成品区，并重复步骤1)，在位于转运区域的变位机上完成第三个枕梁的定位工作，旋转至焊接区域的第二个枕梁开始焊接工作；

步骤4)：重复上述步骤可连续进行枕梁的便捷化装配和自动化焊接批量作业，装配和焊接工作互不干扰，具有装配焊接效率和质量高的特点。

以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种组焊装置，其特征在于，所述组焊装置包括底板、转台、焊接单元和转运单元，其中：

所述转台可转动地设置在所述底板上，所述转台上设置有中心对称的两个工作位，所述两个工作位用于放置工件，通过所述转台的转动，将所述两个工作位的位置进行切换；

所述焊接单元和所述转运单元固定设置在所述底板上，所述焊接单元用于对所述两个工作位中的一个工作位上工件进行焊接，所述转运单元用于将所述两个工作位中的另一个工作位上的工件取出以及将工件放置在所述两个工作位中的另一个工作位上。

2.根据权利要求1所述的组焊装置，其特征在于，所述底板上设置有转动单元，所述转动单元的输出轴垂直于所述转台设置，所述转台的中部固定设置在所述转动单元的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的组焊装置，其特征在于，所述组焊装置还包括两个变位机，两个所述工作位上均设置有所述变位机。

4.根据权利要求3所述的组焊装置，其特征在于，每个所述变位机上均设置有定位单元，所述定位单元用于对构成工件的零件进行组装定位。

5.根据权利要求1所述的组焊装置，其特征在于，所述组焊装置还包括遮光板，所述遮光板固定设置在所述转台的上方。

6.根据权利要求5所述的组焊装置，其特征在于，所述焊接单元和所述转运单元分别位于所述遮光板的两侧。

7.根据权利要求6所述的组焊装置，其特征在于，所述组焊装置还包括清枪器，所述清枪器固定设置在所述底板上，且，所述清枪器和所述焊接单元位于所述遮光板的同一侧。

8.一种组焊方法，应用于权利要求1-7中任一项所述的阻焊装置，其特征在于，所述组焊方法包括：

采用所述转运单元将第一个工件放置在两个所述工作位中与所述转运单元对应的工作位上；

转动转台180°，在两个所述工作位中的一个所述工作位上通过焊接单元对一个工件进行焊接，同时，将第二个工件的各个零件放置在两个所述工作位中的另一个所述工作位上；

第一个工件焊接完毕后，再次转动转台180°，通过转运单元将第一个工件取走，并将第三个工件放置在两个所述工作位中的一个所述工作位上；同时，在两个所述工作位中的另一个所述工作位上通过焊接单元对第二个工件进行焊接；

重复上述步骤，依次完成剩余工件的焊接工作。

9.根据权利要求8所述的组焊方法，其特征在于，所述在两个所述工作位中的一个所述工作位上通过焊接单元对第一个工件进行焊接，具体包括：

通过焊接单元对第一个工件的各个零件进行点焊，使工件的各个零件进行初步连接；

将定位单元松开，再次利用焊接单元对第一个工件进行焊接。

10.根据权利要求8所述的组焊方法，其特征在于，所述工件为枕梁。