CN109896279B - 一种箱型横担自动成型焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种箱型横担自动成型焊接生产线，属于钢管塔技术领域。工作时，首先向侧板输送机构上的左侧导向杆与侧板导向块以及右侧导向杆和侧板导向块形成的槽道内装载两块立板，启动主电机，主电机通过同步带传动机构带动滚柱旋转，此时左立板和右立板沿着侧板输送机构前行，直至运动到侧板输送的终点进入预组装区域，在此区域中，顶板已经通过顶板输送机构被输送到支架上，左立板和右立板到来后直接落放在顶板上并被左立板支架和右立板支架限位，最后由底板输送机构将底板平放到左立板和右立板上，此时磁吸式吸盘动作，吸附住拼接横担的四块方板并带动其向后移动，当横担的方板到达支架的末端时，使用焊枪在焊道处进行电焊作业即可。

Description

一种箱型横担自动成型焊接生产线

技术领域

本发明涉及钢管塔技术领域，具体地说是一种箱型横担自动成型焊接生产线。

背景技术

箱型横担又叫做方形横担，是一种安装在钢管塔上又来承受高压电线重量的承重构件，现有的箱型横担主要由四块方板即左侧板、右侧板、底板和顶板焊接而成，在焊接开始前首先要将各块方板拼接在一起，现在使用的拼接方法主要采用人工手动的方式，即首先由一位工人扶住需要焊接的工件，然后另一人使用焊机沿着方板结合处进行焊接，另一种方法是针对需要焊接方板的尺寸制造专用的模具，焊接时将需要焊接的方板安置在模具的卡槽内，卡槽侧面开槽，通过槽口对方板的接缝处进行焊接。

很明显，采用上述人工协同的焊接方式需要耗费大量的人力资源，工作效率底下，而采用模具焊接的方式则需要为每一种尺寸的横担专门的焊接模具，生产成本高，不利于大规模连续化的焊接作业。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种箱型横担自动成型焊接生产线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种箱型横担自动成型焊接生产线，包括侧板输送机构、顶板输送机构和底板输送机构，侧板输送机构包括支架，支架上等间距的安装滚柱，滚柱的端部安装同步带轮，同步带轮依靠同步齿形带连接，同步齿形带的回转处安装主电机，主电机通过法兰安装在支架上，支架上安装侧板导向件，侧板导向件为框架式结构，包括导向底座、左侧导向杆、右侧导向杆和侧板导向块，导向底座安装在支架两端的固定架构上，左侧导向杆和右侧导向杆横跨滚柱并固定在导向底座上，左侧导向杆和右侧导向杆之间有侧板导向块，侧板导向块为箱式结构，内部中空，箱子的底部伸出弯爪，弯爪穿过相邻两个滚柱之间的间隙后固定在支架上，顶板输送机构和底板输送机构的结构与侧板输送机构的结构相同；顶板输送机构和底板输送机构呈90度角度安装在侧板输送机构的两侧，底板输送机构的高度高于侧板输送机构和顶板输送机构的高度，侧板输送机构和顶板输送机构的整体高度相同，侧板输送机构、顶板输送机构和底板输送机构底部安装可调高地脚。

侧板输送机构的中部横跨安装龙门支架，龙门支架伸出支撑臂，支撑臂为悬臂梁结构，悬臂的四个面上分别安装底板支架、左立板支架、顶板支架和右立板支架，底板支架的结构包括万向脚轮、支架螺柱和螺柱套筒，螺柱套筒为圆柱形，通过法兰安装在支撑臂上，螺柱套筒中间加工有螺纹孔，螺纹孔内安装支架螺柱，套筒内安装支架螺柱，支架螺柱的顶部安装万向脚轮，左立板支架、顶板支架和右立板支架的结构与底板支架的结构相同；龙门支架的底部安装可调高脚轮。

底板支架等间距的分布在支撑臂上，在靠近龙门支架的位置上，底板支架中的螺柱套筒高度相同，底板支架中的螺柱套筒高度相同，底板支架后部安装倾角调节支架，倾角调节支架的高度由高到低排布。

侧板输送机构上有磁吸式吸盘，磁吸式吸盘为框架式结构，吸盘的框架上分别安装底板吸盘、左立板吸盘、顶板吸盘和右立板吸盘，底板吸盘、左立板吸盘、顶板吸盘和右立板吸盘为突出在框架表面的电磁铁，底板吸盘的底部有导向柱，导向柱为直角型，导向柱的一边安装在导向槽内，导向槽内安装复位弹簧，立板吸盘、顶板吸盘和右立板吸盘固定在磁吸式吸盘的表面，底板吸盘能够在磁吸式吸盘的表面上座垂直方向的浮动，磁吸式吸盘与吸盘皮带联动，吸盘皮带安装在吸盘带轮上，吸盘带轮与吸盘电机同轴安装，吸盘电机安装在侧板输送机构的支架上。

生产线的长度应至少包含两个工位，即焊接工位和传送工位，焊接工位上有成型横担，成型横担包括左立板、底板、顶板和右立板，相邻的两块钢板之间有焊道，成型横担焊接完成后底板处于倾斜的状态。

本发明的一种箱型横担自动成型焊接生产线，现有技术相比所产生的有益效果是：

1)焊接前，横担的侧板和底板、顶板能够在传送工位的末端自动拼合在一起，拼合的松紧程度依靠调整侧板导向件和导向杆之间的间距得到实现，当间距调节完成后，在这条生产线上生产的所有横担方板之间的焊缝宽度是一样的，这样就保证了同一批产品焊缝宽度的一致性，保证了产品质量。

2)组成横担的方板能够完全依靠电机带动滚子传送，当处于焊接工位的方板进行焊接时，传送工位上的第二套横担已经预拼接成型，这样就节省了人力，提高了工作效率。

3)使用本设备进行焊接时，只需要单人即可完成所有的焊接作业，原材料钢板通过起重机吊运到生产线上，焊接完成的横担同样通过起重机转运到下一生产线上，这样就简化了作业流程，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明结构生产线主视图；

图2是本发明结构生产线左视图；

图3是本发明结构生产线俯视图；

图4是本发明结构磁吸式吸盘传动系统示意图；

图5是本发明结构磁吸式吸盘主视图；

图6是本发明结构顶板支架主视图；

图中各标号表示：

1、左立板，2、底板，3、顶板，4、右立板，5、侧板输送机构，6、顶板输送机构，601、同步齿形带，602、同步带轮，603、主电机，604、支架，605、滚柱，7、底板水平支架，8、左立板支架，9、顶板支架，10、右立板支架，11、万向脚轮，12、支撑臂，13、底板输送机构，14、龙门支架，141、可调高脚轮，15、侧板导向件，151、导向底座，152、左侧导向杆，153、右侧导向杆，16、侧板导向块，161、弯爪，17、磁吸式吸盘，171、吸盘电机，172、吸盘带轮，173、吸盘皮带，18、倾角调节支架，19、焊道，20、复位弹簧，21、底板吸盘，22、导向柱，23、左立板吸盘，24、顶板吸盘，25、右立板吸盘，26、支架螺柱，27、螺柱套筒，28、导向槽,29、成型横担

具体实施方式

结合附图对本发明的实施例进行说明。

一种箱型横担自动成型焊接生产线，包括侧板输送机构5、顶板输送机构6和底板输送机构13，侧板输送机构5包括支架604，支架604上等间距的安装滚柱605，滚柱605的端部安装同步带轮602，同步带轮602依靠同步齿形带601连接，同步齿形带601的回转处安装主电机603，主电机603通过法兰安装在支架604上，支架604上安装侧板导向件15，侧板导向件15为框架式结构，包括导向底座151、左侧导向杆152、右侧导向杆153和侧板导向块16，导向底座151安装在支架604两端的固定架构上，左侧导向杆152和右侧导向杆153横跨滚柱605并固定在导向底座151上，左侧导向杆152和右侧导向杆153之间有侧板导向块16，侧板导向块16为箱式结构，内部中空，箱子的底部伸出弯爪161，弯爪161穿过相邻两个滚柱605之间的间隙后固定在支架604上，顶板输送机构6和底板输送机构13的结构与侧板输送机构5的结构相同；顶板输送机构6和底板输送机构13呈90度角度安装在侧板输送机构5的两侧，底板输送机构13的高度高于侧板输送机构5和顶板输送机构6的高度，侧板输送机构5和顶板输送机构6的整体高度相同，侧板输送机构5、顶板输送机构6和底板输送机构13底部安装可调高地脚。

作为本发明的第一实施例，侧板导向件15为框架式结构，导向件的左右两侧各有一根导向杆，导向杆和安装在侧板输送机构5支架上的侧板导向块16配合，共同构成左立板1和右立板4前进的通道。

为本发明的第二实施例，侧板导向件15为框架式结构，导向件的左右两侧各有两根导向杆，同一侧的两根导向杆构成左立板1和右立板4前进的通道。

进一步，当导向件的左右两侧各采用两根导向杆作为导向槽时，顶板输送机构6可以采用与侧板输送机构5串联的方式进行安装，即工作时，首先由侧板输送机构5将顶板3输送至侧板输送机构5上，然后再向侧板输送机构5上的导向槽内加入左立板1和右立板4。

作为本发明的第一实施例，主电机603通过同步带传动机构带动滚柱605旋转，此传动链从主电机603开始，终止于龙门支架14处，即左立板1和右立板4运动至龙门支架14下的预组装工位时停止运动。

作为本发明的第一实施例，侧板输送机构5、顶板输送机构6和底板输送机构13的工作顺序依次是顶板输送机构6、侧板输送机构5和底板输送机构13，即工作时，首先将顶板输送至预组装工位，然后是左侧板和右侧板送至预组装工位，最后是顶板送至预组装工位。

侧板输送机构5的中部横跨安装龙门支架14，龙门支架14伸出支撑臂12，支撑臂12为悬臂梁结构，悬臂的四个面上分别安装底板支架7、左立板支架8、顶板支架9和右立板支架10，底板支架7的结构包括万向脚轮11、支架螺柱26和螺柱套筒27，螺柱套筒27为圆柱形，通过法兰安装在支撑臂12上，螺柱套筒27中间加工有螺纹孔，螺纹孔内安装支架螺柱26，套筒27内安装支架螺柱26，支架螺柱26的顶部安装万向脚轮11，左立板支架8、顶板支架9和右立板支架10的结构与底板支架7的结构相同；龙门支架14的底部安装可调高脚轮141。

作为本发明的第一实施例，底板支架7、左立板支架8、顶板支架9和右立板支架10采用螺杆机构作为间距和角度调节机构。

作为本发明的第二实施例，底板支架7、左立板支架8、顶板支架9和右立板支架10采用液压机构作为间距和角度调节机构。

作为本发明的第一实施例，以钢板前进的方向为正方向，龙门支架14的安装位置应处于顶板输送机构6的后方。

作为本发明的第一实施例，龙门支架14作为一套单独的机构安置在地面上。

作为本发明的第二实施例，龙门支架14作为一套附属机构安装在顶板输送机构6的支架上。

底板支架7等间距的分布在支撑臂12上，在靠近龙门支架14的位置上，底板支架7中的螺柱套筒27高度相同，底板支架7中的螺柱套筒27高度相同，底板支架7后部安装倾角调节支架18，倾角调节支架18的高度由高到低排布。

侧板输送机构5上有磁吸式吸盘17，磁吸式吸盘17为框架式结构，吸盘的框架上分别安装底板吸盘21、左立板吸盘23、顶板吸盘24和右立板吸盘25，底板吸盘21、左立板吸盘23、顶板吸盘24和右立板吸盘25为突出在框架表面的电磁铁，底板吸盘21的底部有导向柱22，导向柱22为直角拐臂型，导向柱的一边安装在导向槽28内，导向槽28内安装复位弹簧20，立板吸盘23、顶板吸盘24和右立板吸盘25固定在磁吸式吸盘17的表面，底板吸盘21能够在磁吸式吸盘17的表面上做垂直方向的浮动，磁吸式吸盘17与吸盘皮带173联动，吸盘皮带173安装在吸盘带轮172上，吸盘带轮172与吸盘电机171同轴安装，吸盘电机171安装在侧板输送机构5的支架上。

作为本发明的第一实施例，当横担的底板2被磁吸式吸盘17拖拽前进时，在自身重力的作用下，底板会发生倾斜，并带动底板吸盘21沿着导向柱22下行。

作为本发明的第一实施例，当横担焊接完成后，吸盘电机171继续旋转，带动磁吸式吸盘17吸附成型横担29继续前行，直至横担29完全从支撑臂12中脱出。

生产线的长度应至少包含四个工位，即传送工位、预组装工位、焊接工位和转运工位，焊接工位上有成型横担29，成型横担29包括左立板1、底板2、顶板3和右立板4，相邻的两块钢板之间有焊道19，成型横担29焊接完成后底板2处于倾斜的状态。

作为本发明的第一实施例，通过调节底板支架7中各个支架的高度，本生产线能够焊接底板为倾斜板面的横担。

作为本发明的第二实施例，通过调节底板支架7中各个支架的高度，本生产线能够焊接底板为水平板面的横担。

钢管塔的横担形状大多是直角梯形，梯形的直角边是顶板3，梯形的斜角边为底板2，顶板3和底板2之间有左立板1和右立板4。

在焊接的过程中，首先向侧板输送机构5上的左侧导向杆152与侧板导向块16以及右侧导向杆153和侧板导向块16形成的槽道内装载两块立板，立板的形状为直角梯形，启动主电机603，通过主电机603通过同步带传动机构带动滚柱605旋转，此时左立板1和右立板2沿着侧板输送机构5前行，直至运动到侧板输送的终点进入预组装区域，在此区域中，顶板3已经通过顶板输送机构6输送到支架上，左立板1和右立板2到来后直接落放在顶板3上并被左立板支架8和右立板支架10限位，最后由底板输送机构13将底板2输送至预组装工位并使得底板2平放到左立板1和右立板2上，此时，应保证左立板1、右立板2、顶板3和底板2的一端平齐。

当方板在侧板输送机构5上拼接完成后，吸盘电机171动作，通过吸盘带轮172和吸盘皮带173带动磁吸式吸盘17靠近横担方板，在此过程中，底板吸盘21、左立板吸盘23、顶板吸盘24和右立板吸盘25内电磁铁通电产生磁场，最终，磁吸式吸盘17吸附住拼接成横担的四块方板并带动其向后移动，当横担的底板2被磁吸式吸盘17拖拽前进时，在自身重力的作用下，底板会发生倾斜，并带动底板吸盘21沿着导向柱22下行，当横担的方板到达支架604的末端时，成型横担29已经成型，此时使用焊枪在焊道19处进行电焊作业即可。

成型横担29焊接成型后，磁吸式吸盘17向后动作，将成型横担29从支架604中抽出，然后磁吸式吸盘17断电，使用起重机将成型横担29整体转运即可。

应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种箱型横担自动成型焊接生产线，其特征在于，包括侧板输送机构（5）、顶板输送机构（6）和底板输送机构（13），所述侧板输送机构（5）包括支架（604），所述支架（604）上等间距的安装滚柱（605），所述滚柱（605）的端部安装同步带轮（602），所述同步带轮（602）依靠同步齿形带（601）连接，所述同步齿形带（601）的回转处安装主电机（603），所述主电机（603）通过法兰安装在所述支架（604）上，所述支架（604）上安装侧板导向件（15），所述侧板导向件（15）为框架式结构，包括导向底座（151）、左侧导向杆（152）、右侧导向杆（153）和侧板导向块（16），所述导向底座（151）安装在所述支架（604）两端的固定架构上，所述左侧导向杆（152）和右侧导向杆（153）横跨所述滚柱（605）并固定在所述导向底座（151）上，所述左侧导向杆（152）和右侧导向杆（153）之间有侧板导向块（16），所述侧板导向块（16）为箱式结构，内部中空，箱子的底部伸出弯爪（161），所述弯爪（161）穿过相邻两个所述滚柱（605）之间的间隙后固定在所述支架（604）底部，所述顶板输送机构（6）和底板输送机构（13）的结构与所述侧板输送机构（5）的结构相同；所述顶板输送机构（6）和底板输送机构（13）呈90度角度安装在所述侧板输送机构（5）的两侧，所述底板输送机构（13）的高度高于所述侧板输送机构（5）和顶板输送机构（6）的高度，所述侧板输送机构（5）和顶板输送机构（6）的整体高度相同，所述侧板输送机构（5）、顶板输送机构（6）和底板输送机构（13）底部安装可调高地脚。

2.根据权利要求1所述的一种箱型横担自动成型焊接生产线，其特征在于，所述侧板输送机构（5）的中部横跨安装龙门支架（14），所述龙门支架（14）伸出支撑臂（12），所述支撑臂（12）为悬臂梁结构，支撑臂的四个面上分别安装底板支架（7）、左立板支架（8）、顶板支架（9）和右立板支架（10），所述底板支架（7）的结构包括万向脚轮（11）、支架螺柱（26）和螺柱套筒（27），所述螺柱套筒（27）为圆柱形，通过法兰安装在所述支撑臂（12）上，所述螺柱套筒（27）中间加工有螺纹孔，螺纹孔内安装支架螺柱（26），所述螺柱套筒（27）内安装支架螺柱（26），所述支架螺柱（26）的顶部安装万向脚轮（11），所述左立板支架（8）、顶板支架（9）和右立板支架（10）的结构与所述底板支架（7）的结构相同；所述龙门支架（14）的底部安装可调高脚轮（141）。

3.根据权利要求2所述的一种箱型横担自动成型焊接生产线，其特征在于，所述底板支架（7）等间距的分布在所述支撑臂（12）上，在靠近所述龙门支架（14）的位置上，所述底板支架（7）中的螺柱套筒（27）高度相同，所述底板支架（7）包含倾角调节支架（18），所述倾角调节支架（18）的高度由高到低排布。

4.根据权利要求1所述的一种箱型横担自动成型焊接生产线，其特征在于，所述侧板输送机构（5）上有磁吸式吸盘（17），所述磁吸式吸盘（17）为框架式结构，磁吸式吸盘（17）的框架上分别安装底板吸盘（21）、左立板吸盘（23）、顶板吸盘（24）和右立板吸盘（25），所述底板吸盘（21）、左立板吸盘（23）、顶板吸盘（24）和右立板吸盘（25）为突出在框架表面的电磁铁，所述底板吸盘（21）的底部有导向柱（22），所述导向柱（22）为直角拐臂型，导向柱的一边安装在导向槽（28）内，所述导向槽（28）内安装复位弹簧（20），所述左立板吸盘（23）、顶板吸盘（24）和右立板吸盘（25）固定在所述磁吸式吸盘（17）的表面，所述底板吸盘（21）能够在所述磁吸式吸盘（17）的表面上做垂直方向的浮动，所述磁吸式吸盘（17）与吸盘皮带（173）联动，所述吸盘皮带（173）安装在吸盘带轮（172）上，所述吸盘带轮（172）与吸盘电机（171）同轴安装，所述吸盘电机（171）安装在侧板输送机构（5）的支架上。

5.根据权利要求1所述的一种箱型横担自动成型焊接生产线，其特征在于，生产线的长度应至少包含四个工位，即传送工位、预组装工位、焊接工位和转运工位，所述焊接工位上有成型横担（29），所述成型横担（29）包括左立板（1）、底板（2）、顶板（3）和右立板（4），相邻的两块钢板之间有焊道（19），所述成型横担（29）焊接完成后底板（2）处于倾斜的状态，所述左立板（1）和右立板（4）的形状为直角梯形。

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