CN110561008B - 辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，可以快速自动上料多组小钢板，然后将小钢板和型钢梁快速精确定位夹紧，以便工业机器人可以将它们点焊在一起。一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，包括型钢梁定位工装、小钢板组件上料装置和头尾架变位机装置；头尾架变位机装置包括底座、主动箱和从动箱，主动箱内设有电机、减速机和主动轴，从动箱内设有从动轴；型钢梁定位工装设置主动轴和从动轴之间；小钢板组件上料装置设置在型钢梁定位工装下方；当电机减速机带动主动轴绕水平方向的轴心线旋转时，型钢梁定位工装及小钢板组件上料装置随主动轴同步旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接用工装设备，尤其是涉及一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，属于焊接技术领域。
背景技术
贝雷片是组成桥梁的重要焊接结构件，它由多种型钢梁和多种钢板拼焊而成。一座桥梁由大量贝雷片和其他零部件组装而成，因此贝雷片需具有一定的焊接成型一致性。贝雷片左右侧弦杆的型钢梁需要焊接多组带孔小钢板，为了保证小钢板在型钢梁上的焊接位置精度，目前国内为在简易工装的辅助下人工调整型钢梁和小钢板的相对位置，手动操作夹紧工件后完成点焊工作。人工点焊的缺点是劳动强度大、焊接效率低。
发明内容
本发明提供了一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，可以快速自动上料多组小钢板，然后将小钢板和型钢梁快速精确定位夹紧，以便工业机器人可以将它们点焊在一起。
本发明通过以下技术方案实现：
一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，包括型钢梁定位工装、小钢板组件上料装置和头尾架变位机装置；头尾架变位机装置包括底座、主动箱和从动箱，主动箱内设有电机、减速机和主动轴，从动箱内设有从动轴；型钢梁定位工装设置主动轴和从动轴之间；小钢板组件上料装置设置在型钢梁定位工装下方；当电机减速机带动主动轴绕水平方向的轴心线旋转时，型钢梁定位工装及小钢板组件上料装置随主动轴同步旋转。
所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备优选方案，型钢梁定位工装包括一套安装架、一个型钢梁定位销、一个型钢梁夹紧气动夹爪和两个型钢梁气动压钳，安装架两端通过连接件与主动轴和从动轴连接，型钢梁定位销和型钢梁夹紧气动夹爪沿安装架长度方向分布在两端，型钢梁气动压钳沿安装架宽度方向分布在两侧。
所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备优选方案，安装架为型材焊接而成的矩形框架式结构，安装架两端设置定位销板和气动夹爪板。
所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备优选方案，小钢板组件上料装置为多套，每套小钢板组件上料装置均包括支撑架、小钢板储料仓、推进气缸和顶紧气缸，小钢板储料仓设置在安装架下方，推进气缸两端分别连接支撑架和小钢板储料仓侧面，顶紧气缸设置在支撑架且输出端对应出口槽，出口槽尺寸贴合对应小钢板外形。
所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备优选方案，小钢板储料仓和推进气缸均为两个，分布在安装架两侧。
本发明的优点在于：
可以将六关节工业机器人搬运上料的型钢梁快速定位夹紧，然后将小钢板自动上料装置储料仓中的多组小钢板同时上料顶紧到型钢梁固定位置，头尾架变位机带动型钢梁和小钢板定位夹紧工装整体旋转以便另一台六关节工业机器人可快速精确将型钢梁和多组小钢板点焊在一起。该工装设备实现了型钢梁和多组小钢板的自动精确上料定位，辅助六关节焊接机器人快速精确完成点焊工作，替代了人工点焊，实现了该工序的完全自动化生产。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为图1的A-A剖示结构示意图；
图4为头尾架变位机装置结构示意图；
图中：1、型钢梁定位工装， 2、小钢板组件上料装置， 3、头尾架变位机装置， 4、安装架，5、型钢梁夹紧气动夹爪， 6、型钢梁气动压钳， 7、型钢梁， 8、小钢板， 9、定位销，10、推进气缸， 11、顶紧气缸， 12、小钢板储料仓， 13、主动箱， 14、伺服电机， 15、减速机，16、主动轴， 17、从动轴， 18、轴承， 19、从动箱， 20、底座，21、支撑架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，包括型钢梁定位工装1、小钢板组件上料装置2和头尾架变位机装置3。
参考图4，头尾架变位机装置3包括底座20、主动箱13和从动箱19，主动箱13内设有电机14、减速机15和主动轴16，从动箱19内经轴承18安装从动轴17；型钢梁定位工装1设置主动轴16和从动轴17之间；小钢板组件上料装置2设置在型钢梁定位工装1下方；当电机14减速机15带动主动轴16绕水平方向的轴心线旋转时，型钢梁定位工装1及小钢板组件上料装置2随主动轴16同步旋转，钢梁和小钢板可根据需要旋转到所需角度位置，以便工业机器人末端轴焊枪能够到达点焊位置。
如图2所示，型钢梁定位工装1包括一套安装架4、一个型钢梁定位销3，一个型钢梁夹紧气动夹爪5和两个型钢梁气动压钳6，安装架4两端通过连接件与主动轴16和从动轴17连接，型钢梁定位销3和型钢梁夹紧气动夹爪5沿安装架4长度方向分布在两端，型钢梁气动压钳6沿安装架4宽度方向分布在两侧。安装架4为型材焊接而成的矩形框架式结构，安装架4两端设置定位销板和气动夹爪板。型钢梁由工业机器人抓取放置到该型钢梁定位工装1上时，型钢梁7一端的定位孔套在该型钢梁定位销3上，气动夹爪5夹紧型钢梁7的另一端，两个气动压钳6随后压紧型钢梁两端，保证在旋转和点焊过程中固定牢固。
如图3所示，为了保证多组小钢板可以快速上料，针对每个焊接位置的小钢板设置一套小钢板上料机构，小钢板组件上料装置为多套，每套小钢板组件上料装置均包括支撑架21、小钢板储料仓12、推进气缸10和顶紧气缸11，小钢板储料仓12设置在安装架4下方，推进气缸10两端分别连接支撑架21和小钢板储料仓12侧面，顶紧气缸11设置在支撑架且输出端对应出口槽，出口槽尺寸贴合对应小钢板外形。
本实施例中，每组小钢板组件上料装置2中的小钢板储料仓12和推进气缸10均为两个，分布在安装架4两侧。
该工装设备的使用方法是：人工将小钢板分别装入相应的小钢板组件上料装置2中，将型钢梁7放置到供料工作台上；由一台六关节工业机器人抓取型钢梁7上料到型钢梁定位工装1上，型钢梁定位工装1完成型钢梁的定位夹紧；小钢板组件上料装置2自动输出上料并顶紧小钢板；头尾架变位机装置3带动型钢梁定位工装1和小钢板上料装置2绕着长度方向的轴线旋转到一定角度，调整好型钢梁7和小钢板8的空间姿态，另一台六关节工业机器人末端轴焊枪到达点焊位置，完成点焊工作。该工装设备实现了型钢梁和多组小钢板的自动精确上料定位，辅助六关节焊接机器人快速精确完成点焊工作，替代了人工点焊，实现了该工序的完全自动化生产。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，其特征在于：包括型钢梁定位工装（1）、小钢板组件上料装置（2）和头尾架变位机装置（3）；头尾架变位机装置（3）包括底座（20）、主动箱（13）和从动箱（19），主动箱（13）内设有电机（14）、减速机（15）和主动轴（16），从动箱（19）内设有从动轴（17）；型钢梁定位工装（1）设置主动轴（16）和从动轴（17）之间；小钢板组件上料装置（2）设置在型钢梁定位工装（1）下方；当电机（14）减速机（15）带动主动轴（16）绕水平方向的轴心线旋转时，型钢梁定位工装（1）及小钢板组件上料装置（2）随主动轴（16）同步旋转；
型钢梁定位工装（1）包括一套安装架（4）、一个型钢梁定位销（9），一个型钢梁夹紧气动夹爪（5）和两个型钢梁气动压钳（6），安装架（4）两端通过连接件与主动轴（16）和从动轴（17）连接，型钢梁定位销（9）和型钢梁夹紧气动夹爪（5）沿安装架（4）长度方向分布在两端，型钢梁气动压钳（6）沿安装架（4）宽度方向分布在两侧；
型钢梁由工业机器人抓取放置到该型钢梁定位工装（1）上时，型钢梁一端的定位孔套在该型钢梁定位销（9）上，气动夹爪（5）夹紧型钢梁的另一端，两个气动压钳（6）随后压紧型钢梁两端，保证在旋转和点焊过程中固定牢固；
小钢板组件上料装置为多套，每套小钢板组件上料装置均包括支撑架、小钢板储料仓（12）、推进气缸（10）和顶紧气缸（11），小钢板储料仓（12）设置在安装架（4）下方，推进气缸（10）两端分别连接支撑架和小钢板储料仓（12）侧面，顶紧气缸（11）设置在支撑架且输出端对应出口槽，出口槽尺寸贴合对应小钢板外形。
2.根据权利要求1所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，其特征在于：安装架（4）为型材焊接而成的矩形框架式结构，安装架（4）两端设置定位销板和气动夹爪板。
3.根据权利要求2所述的辅助点焊型钢梁和多组小钢板的工装设备，其特征在于：小钢板储料仓（12）和推进气缸（10）均为两个，分布在安装架（4）两侧。
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