CN112658560A - 一种护栏爬梯的生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生产护栏爬梯的生产设备，包括底座、旋转焊接工位、阻挡机构、压紧工位和治具。底座为旋转焊接工位、阻挡机构、压紧工位和治具的安装平台，护栏爬梯在治具上固定，旋转焊接工位主要工作原理是对护栏、踏棍和梯梁的衔接处进行焊接，在阻挡机构和压紧工位的辅助下完成精确焊接工艺，解决目前护栏爬梯在当今生产之中的人工操作、效率低和位置精度低的问题，有效的在降低生产成本的情况下，完成护栏爬梯生产的可控、易操作和数据化的要求。

Description

一种护栏爬梯的生产设备

技术领域

本发明涉及轻工业器械生产自动化技术领域，特别涉及一种护栏爬梯的生产设备。

背景技术

在护栏爬梯的生产之中，多有小作坊、人工焊接、质量不可控等现象出现。为了解决这种问题申请号：CN201721288900.6公布了一种护栏爬梯的生产设备，该装置采用了自动化系统的方式生产，摒弃了现有焊接机器人的昂贵造价，使用多种自动化元件组合完成多向加工，但是只能对铝合金爬梯进行铆接，高空作业铆接铝合金爬梯是不允许使用的，依据GB要求需要使用焊机钢结构护栏爬梯。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种护栏爬梯的生产设备，包括旋转焊接工位、阻挡机构、压紧机构、底座、治具；所述的底座为护栏的主要焊接工位，同时也是 旋转焊接工位、阻挡机构、压紧机构、治具的安装平台。

所述阻挡机构包括：阻挡气缸、阻挡气缸安装焊架、阻挡板、阻挡滑槽板、燕尾滑槽安装焊架,阻挡气缸固定安装在阻挡板的表面保证阻挡板的上下运动，阻挡气缸安装焊架固定安装在底座的表面固定阻挡气缸，阻挡板与阻挡滑槽板通过燕尾槽紧密配合，保证相互运动时的零件精度，能承受一定的径向载荷，燕尾滑槽安装焊架作为整个机构的受力零件居中安装在阻挡板上维持工位的稳定性。

所述旋转焊接工位包括：旋转气缸底座、旋转气缸支柱、旋转气缸、焊接头、旋转气缸安装焊架、旋转接头底座、上升支柱、上下导向轴支座、上升气缸安装板子、上下电缸、前后倍力气缸、浮动接头、滑轨、机台焊架、左右直线电机、左右滑轨、左右滑轨安装板,旋转气缸底座与旋转气缸配合安装在四个旋转气缸支柱上，为旋转气缸的旋转动作提供可供调整的平台，旋转气缸支柱四个配对安装在旋转气缸底座下面，旋转气缸作为工位之中最为重要的气动元件，通过旋转气缸安装焊架的结构形状很好的保护在工位之中，焊接头成对安装在旋转气缸之上通过机台焊架的结构在不受外力的情况下完成工作，旋转气缸安装焊架安装在上下电缸和浮动接头之下辅助工位的Y轴方向上的运动，保护旋转气缸和焊接头，旋转接头底座安装在焊接头的，配合焊接头与旋转气缸的连接，上升支柱配合在上下导向轴支座之中固定在旋转接头底座之上，带动旋转接头底座的运动，保证上下电缸的动作精度，上下导向轴支座分别对称安装在旋转接头底座和上升气缸安装板子之上，上升气缸安装板子固定在滑轨上，上下电缸安装在上升气缸安装板子上，动作带动工位的Y轴运动，前后倍力气缸固定安装在机台焊架上，前后倍力气缸的前端与上升气缸安装板子相连带动工位的X轴方向运动，浮动接头前端与上升气缸安装板子相连后端与前后倍力气缸通过螺纹相配合，辅助前后倍力气缸的动作完成，滑轨安装在机台焊架上，上端固定在上升气缸安装板子的底面实现工位与前后倍力气缸的联动，机台焊架作为工位的最重要的零件，其上安装着旋转气缸底座、旋转气缸支柱、旋转气缸、焊接头、旋转气缸安装焊架、旋转接头底座、上升支柱、上下导向轴支座、上升气缸安装板子、上下电缸、前后倍力气缸、浮动接头、滑轨，左右直线电机安装在底座的表面，在机台焊架的底面与之相连带动机台焊架以及之上的零件进行Z轴方向上的运动，左右滑轨在两个左右直线电机之间，安装在底座的表面和机台焊架的底面，有效降低左右直线电机的负载，左右滑轨安装板安装在左右滑轨的底面抬高左右滑轨的配合面有效安装在底座的表面。

所述压紧机构包括：压紧气缸连接板、压紧倍力气缸、导向直线轴承、压紧导柱、导套垫块、压紧机构焊架、压紧头，压紧气缸连接板安装在压紧头底部，与压紧导柱配合控制压紧头的位移，压紧倍力气缸作为压紧气动元件，安装在压紧机构焊架之上与压紧气缸连接板相连实现机构的运动，导向直线轴承安装在导套垫块之上，压紧导柱对称配合在导向直线轴承之中，连接压紧气缸连接板保证机构直线运动的精度，导套垫块两对安装在压紧倍力气缸两侧，安装在压紧机构焊架之上，抬高导向直线轴承的安装高度保证配合平面度，压紧机构焊架在底座的表面安装作为压紧机构的主要承重单元之上配合安装着压紧气缸连接板、压紧倍力气缸、导向直线轴承、压紧导柱、导套垫块、压紧头，压紧头作为机构的作用零件成对安装在压紧气缸连接板之上。

所述治具包括：踏棍固定治具，踏棍固定治具安装在阻挡机构的上表面，固定加工产品的位置，保证加工的精度。

所述旋转接头底座之上对称安装着焊接头，在旋转气缸的作用之下能完成轨迹为直径阻挡机构治具的圆型运动轨迹。

进一步的，所述上下电缸和左右直线电机为伺服控制系统，能够满足工位在X轴和Z轴方向的运动可控，使焊接作用位置在可计算的范围之内。

进一步的，所述阻挡板与阻挡滑槽板精密配合做上下运动，阻挡板与阻挡滑槽板之上使用燕尾槽结构加工控制直线运动的精度，并且使阻挡板受力更加均匀，不易在长时间的使用之中产生变形。

进一步的，所述压紧机构结构采用双导柱与双衬套配合使用的设计，保证在压紧动作之中损伤受力零件，在精度控制上相比一般导柱结构更加稳定。

进一步的，所述踏棍固定治具采用了V型槽的设计在外型精加工确保与产品的配合使产品在旋转焊接工位和压紧机构工作时，产品能够在阻挡机构之上稳定，避免出现产品受力弹出等问题。

进一步的，所述阻挡机构成对安装在底座的表面通过阻挡机构的安装间距控制了护栏爬梯的大小，在压紧机构工作时，一边阻挡一边为压紧机构避位，达到护栏爬梯的踏棍能准确压入梯梁之中。

进一步的，所述转焊接工位总共六套线性排列在底座的上表面，每个工位对应四根踏棍，能供在短时间内对所有踏棍共24根进行焊接工作。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明使用XYZC四轴焊接技术能够达到护栏爬梯的所有焊接位置多工位同时焊接加工，提高效率；（2）本发明重要位置使用伺服驱动系统，位置循迹精准，重复位置偏移量低，生产产品质量稳定；（3）本发明通过自动化系统控制，使产品生产达到数字化要求，在生产管理方面，能做到对产品重要要求进行把控；（4）通过自动化系统的辅助加工，减少了大量的员工但是将产品生产的速度做到最大化。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2、图3为本发明旋转焊接工位示意图。

图4、图5为本发明阻挡机构示意图。

图6为本发明压紧机构示意图。

附图标号：1-旋转焊接工位；2-阻挡机构；3-压紧机构；4-底座；5-治具；101-旋转气缸底座；102-旋转气缸支柱；103-旋转气缸；104-焊接头；105-旋转气缸安装焊架；106-旋转接头底座；107-上升支柱；108-上下导向轴支座；109-上升气缸安装板子；110-上下电缸；111-前后倍力气缸；112-浮动接头；113-滑轨；114-机台焊架；115-左右直线电机；116-左右滑轨；117-左右滑轨安装板；201-阻挡气缸；202-阻挡气缸安装焊架；203-阻挡板；204-阻挡滑槽板；205-燕尾滑槽安装焊架；301-压紧气缸连接板；302-压紧倍力气缸；303-导向直线轴承；304-压紧导柱；305-导套垫块；306-压紧机构焊架；307-压紧头；401-钣金盖板1；402-底板；403-底座焊架；404-钣金盖板2；501-踏棍固定治具。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种妇产科输液自动注射仪。底座4为护栏的主要焊接工位，同时也是旋转焊接工位1、阻挡机构2、压紧机构3、治具5的安装平台。

阻挡机构2的具体结构如图4所示,阻挡气缸201固定安装在阻挡板203的表面保证阻挡板203的上下运动，阻挡气缸安装焊架202固定安装在底座4的表面固定阻挡气缸201，阻挡板203与阻挡滑槽板204通过燕尾槽紧密配合，保证相互运动时的零件精度，能承受一定的径向载荷，燕尾滑槽安装焊架205作为整个机构的受力零件居中安装在阻挡板203上维持工位的稳定性。

通过阻挡气缸201使组挡板203上升与护栏爬梯的梯梁配合，在旋转焊接工位和压紧工位工作时，都会对梯梁产生径向力，阻挡气缸201能使产品固定在治具中，避免出现偏移、跳动的问题。

旋转焊接工位1具体结构如图2和图3所示，旋转气缸底座101与旋转气缸103配合安装在四个旋转气缸支柱102上，为旋转气缸103的旋转动作提供可供调整的平台，旋转气缸支柱102四个配对安装在旋转气缸底座101下面，旋转气缸103作为工位之中最为重要的气动元件，通过旋转气缸安装焊架105的结构形状很好的保护在工位之中，焊接头104成对安装在旋转气缸103之上通过机台焊架114的结构在不受外力的情况下完成工作，在旋转气缸103的作用下能够使焊接头104沿着产品踏棍边沿将其与梯梁焊接住、满足GB要求的满焊，在焊接护栏爬梯的护栏时，旋转气缸103不作用时焊接头104竖直放置，能使焊接头沿着X和Y方向作直线运动，旋转气缸安装焊架105安装在上下电缸110和浮动接头112之下辅助工位的Y轴方向上的运动，保护旋转气缸103和焊接头104，旋转接头底座106安装在焊接头104的，配合焊接头104与旋转气缸103的连接，上升支柱107配合在上下导向轴支座108之中固定在旋转接头底座106之上，带动旋转接头底座106的运动，保证上下电缸110的动作精度，上下导向轴支座108分别对称安装在旋转接头底座106和上升气缸安装板子109之上，上升气缸安装板子109固定在滑轨113上，上下电缸110安装在上升气缸安装板子109上，动作带动工位的Y轴运动，上下电缸110为伺服驱动原件能够使焊接头104在不同的X方向位置进行停留工作，并且伺服电机的稳定和精准，确保了焊接头104的工作位置在不断的工作之中不发生偏移，位置前后倍力气缸111固定安装在机台焊架114上，前后倍力气缸111的前端与上升气缸安装板子109相连带动工位的X轴方向运动，浮动接头112前端与上升气缸安装板子109相连后端与前后倍力气缸111通过螺纹相配合，辅助前后倍力气缸111的动作完成，滑轨113安装在机台焊架114上，上端固定在上升气缸安装板子109的底面实现工位与前后倍力气缸111的联动，机台焊架114作为工位的最重要的零件，其上安装着旋转气缸底座101、旋转气缸支柱102、旋转气缸103、焊接头104、旋转气缸安装焊架105、旋转接头底座106、上升支柱107、上下导向轴支座108、上升气缸安装板子109、上下电缸110、前后倍力气缸111、浮动接头112、滑轨113，左右直线电机115安装在底座4的表面，在机台焊架114的底面与之相连带动机台焊架114以及之上的零件进行Z轴方向上的运动，左右滑轨116在两个左右直线电机115之间，安装在底座4的表面和机台焊架114的底面，有效降低左右直线电机115的负载，左右滑轨安装板117安装在左右滑轨116的底面抬高左右滑轨116的配合面有效安装在底座4的表面，整套工作机构由上下电缸110、左右直线电机115以及位置前后倍力气缸111组成了XYZ三轴的动作系统，并且在旋转气缸103的动作下，基本能完成C轴的动作，四套动力系统组成了机械加工的基本四轴要求，在位置与精准度上能够有一定的保证，爬梯焊架的在设备上的焊接位置都能够达到。

压紧机构3具体结构如图6所示，压紧气缸连接板301安装在压紧头307底部，与压紧导柱304配合控制压紧头307的位移，压紧倍力气缸302作为压紧气动元件，安装在压紧机构焊架306之上与压紧气缸连接板301相连实现机构的运动，导向直线轴承303安装在导套垫块305之上，压紧导柱304对称配合在导向直线轴承303之中，连接压紧气缸连接板301保证机构直线运动的精度，导套垫块305两对安装在压紧倍力气缸302两侧，安装在压紧机构焊架306之上，抬高导向直线轴承303的安装高度保证配合平面度，压紧机构焊架306在底座4的表面安装作为压紧机构3的主要承重单元之上配合安装着压紧气缸连接板301、压紧倍力气缸302、导向直线轴承303、压紧导柱304、导套垫块305、压紧头307，压紧头307作为机构的作用零件成对安装在压紧气缸连接板301之上，在产品踏棍和梯梁放入治具中时，一边阻挡机构2上升与梯梁贴合固定位置，一边压紧机构3对产品施加压力，使踏棍压入梯梁预留好的圆孔中为后续焊接工艺做准备，压紧机构3在底座4上总共有六套，每套负责4根踏棍的压入工作，保证压紧机构3在工作时不会因摩擦力太大而卡死等不良现象出现。

治具5包括：踏棍固定治具501，踏棍固定治具501安装在阻挡机构2的上表面，固定加工产品的位置，保证加工的精度。使用本发明在对产品焊接时，旋转接头底座106之上对称安装着焊接头104，在旋转气缸103的作用之下能完成轨迹为直径阻挡机构2治具5的圆型运动轨迹。上下电缸110和左右直线电机115为伺服控制系统，能够满足工位在X轴和Z轴方向的运动可控，使焊接作用位置在可计算的范围之内。

使用本发明在对产品加工位置固定时阻挡板203与阻挡滑槽板204精密配合做上下运动，阻挡板203与阻挡滑槽板204之上使用燕尾槽结构加工控制直线运动的精度，并且使阻挡板203受力更加均匀，不易在长时间的使用之中产生变形。压紧机构3结构采用双导柱与双衬套配合使用的设计，保证在压紧动作之中损伤受力零件，在精度控制上相比一般导柱结构更加稳定，踏棍固定治具501采用了V型槽的设计在外型精加工确保与产品的配合使产品在旋转焊接工位1和压紧机构3工作时，产品能够在阻挡机构2之上稳定，避免出现产品受力弹出等问题。

Claims (8)

1.一种护栏爬梯的生产设备，包括旋转焊接工位（1）、阻挡机构（2）、压紧机构（3）、底座（4）、治具（5），其特征在于：

所述的底座（4）为护栏的主要焊接工位，同时也是 旋转焊接工位（1）、阻挡机构（2）、压紧机构3、治具（5）的安装平台；

所述阻挡机构（2）包括：阻挡气缸（201）、阻挡气缸安装焊架（202）、阻挡板（203）、阻挡滑槽板204、燕尾滑槽安装焊架（205）,阻挡气缸（201）固定安装在阻挡板203的表面保证阻挡板（203）的上下运动，阻挡气缸安装焊架（202）固定安装在底座（4）的表面固定阻挡气缸（201），阻挡板（203）与阻挡滑槽板（204）通过燕尾槽紧密配合，保证相互运动时的零件精度，能承受一定的径向载荷，燕尾滑槽安装焊架（205）作为整个机构的受力零件居中安装在阻挡板（203）上维持工位的稳定性；

所述旋转焊接工位（1）包括：旋转气缸底座（101）、旋转气缸支柱（102）、旋转气缸（103）、焊接头（104）、旋转气缸安装焊架（105）、旋转接头底座（106）、上升支柱（107）、上下导向轴支座（108）、上升气缸安装板子（109）、上下电缸（110）、前后倍力气缸（111）、浮动接头（112）、滑轨（113）、机台焊架（114）、左右直线电机（115）、左右滑轨（116）、左右滑轨安装板（117）,旋转气缸底座（101）与旋转气缸（103）配合安装在四个旋转气缸支柱（102）上，为旋转气缸（103）的旋转动作提供可供调整的平台，旋转气缸支柱（102）四个配对安装在旋转气缸底座（101）下面，旋转气缸（103）作为工位之中最为重要的气动元件，通过旋转气缸安装焊架（105）的结构形状很好的保护在工位之中，焊接头（104）成对安装在旋转气缸（103）之上通过机台焊架（114）的结构在不受外力的情况下完成工作，旋转气缸安装焊架（105）安装在上下电缸（110）和浮动接头（112）之下辅助工位的Y轴方向上的运动，保护旋转气缸（103）和焊接头（104），旋转接头底座（106）安装在焊接头（104）的，配合焊接头（104）与旋转气缸（103）的连接，上升支柱（107）配合在上下导向轴支座（108）之中固定在旋转接头底座（106）之上，带动旋转接头底座（106）的运动，保证上下电缸（110）的动作精度，上下导向轴支座（108）分别对称安装在旋转接头底座（106）和上升气缸安装板子（109）之上，上升气缸安装板子（109）固定在滑轨（113）上，上下电缸（110）安装在上升气缸安装板子（109）上，动作带动工位的Y轴运动，前后倍力气缸（111）固定安装在机台焊架（114）上，前后倍力气缸（111）的前端与上升气缸安装板子（109）相连带动工位的X轴方向运动，浮动接头（112）前端与上升气缸安装板子（109）相连后端与前后倍力气缸（111）通过螺纹相配合，辅助前后倍力气缸（111）的动作完成，滑轨（113）安装在机台焊架（114）上，上端固定在上升气缸安装板子（109）的底面实现工位与前后倍力气缸（111）的联动，机台焊架（114）作为工位的最重要的零件，其上安装着旋转气缸底座（101）、旋转气缸支柱（102）、旋转气缸（103）、焊接头（104）、旋转气缸安装焊架（105）、旋转接头底座（106）、上升支柱（107）、上下导向轴支座（108）、上升气缸安装板子（109）、上下电缸（110）、前后倍力气缸（111）、浮动接头（112）、滑轨（113），左右直线电机（115）安装在底座（4）的表面，在机台焊架（114）的底面与之相连带动机台焊架（114）以及之上的零件进行Z轴方向上的运动，左右滑轨（116）在两个左右直线电机（115）之间，安装在底座（4）的表面和机台焊架（114）的底面，有效降低左右直线电机（115）的负载，左右滑轨安装板（117）安装在左右滑轨（116）的底面抬高左右滑轨（116）的配合面有效安装在底座（4）的表面；

所述压紧机构（3）包括：压紧气缸连接板（301）、压紧倍力气缸（302）、导向直线轴承（303）、压紧导柱（304）、导套垫块（305）、压紧机构焊架（306）、压紧头（307），压紧气缸连接板（301）安装在压紧头（307）底部，与压紧导柱（304）配合控制压紧头（307）的位移，压紧倍力气缸（302）作为压紧气动元件，安装在压紧机构焊架（306）之上与压紧气缸连接板（301）相连实现机构的运动，导向直线轴承（303）安装在导套垫块（305）之上，压紧导柱（304）对称配合在导向直线轴承（303）之中，连接压紧气缸连接板（301）保证机构直线运动的精度，导套垫块（305）两对安装在压紧倍力气缸（302）两侧，安装在压紧机构焊架（306）之上，抬高导向直线轴承（303）的安装高度保证配合平面度，压紧机构焊架（306）在底座（4）的表面安装作为压紧机构（3）的主要承重单元之上配合安装着压紧气缸连接板（301）、压紧倍力气缸（302）、导向直线轴承（303）、压紧导柱（304）、导套垫块（305）、压紧头（307），压紧头（307）作为机构的作用零件成对安装在压紧气缸连接板（301）之上；

所述治具（5）包括：踏棍固定治具（501），踏棍固定治具（501）安装在阻挡机构（2）的上表面，固定加工产品的位置，保证加工的精度。

2.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述旋转接头底座（106）之上对称安装着焊接头（104），在旋转气缸（103）的作用之下能完成轨迹为直径阻挡机构（2）治具（5）的圆型运动轨迹。

3.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述上下电缸（110）和左右直线电机（115）为伺服控制系统，能够满足工位在X轴和Z轴方向的运动可控，使焊接作用位置在可计算的范围之内。

4.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述阻挡板（203），与阻挡滑槽板204精密配合做上下运动，阻挡板（203）与阻挡滑槽板（204）之上使用燕尾槽结构加工控制直线运动的精度，并且使阻挡板（203）受力更加均匀，不易在长时间的使用之中产生变形。

5.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述压紧机构（3），结构采用双导柱与双衬套配合使用的设计，保证在压紧动作之中损伤受力零件，在精度控制上相比一般导柱结构更加稳定。

6.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述踏棍固定治具（501），采用了V型槽的设计在外型精加工确保与产品的配合使产品在旋转焊接工位（1）和压紧机构（3）工作时，产品能够在阻挡机构（2）之上稳定，避免出现产品受力弹出等问题。

7.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述阻挡机构（2），成对安装在底座（4）的表面通过阻挡机构（2）的安装间距控制了护栏爬梯的大小，在压紧机构（3）工作时，一边阻挡一边为压紧机构（3）避位，达到护栏爬梯的踏棍能准确压入梯梁之中。

8.如权利要求1所述的一种生产护栏爬梯的生产设备，其特征在于：所述转焊接工位（1），总共六套线性排列在底座4的上表面，每个工位对应四根踏棍，能供在短时间内对所有踏棍共24根进行焊接工作。

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