CN112678475A - 机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法 - Google Patents

Abstract

机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法。目前吊挂管装配需将板型零件手工上料后进行后续工序，板型零件数量多，摆放和上料过程中增加了劳动强度，生产效率低。本发明组成包括：支撑框（31），支撑框上方中间位置固定有支撑板（29），支撑板通过螺钉与导轨（5）连接，其支撑板的中间位置固定有顶起气缸（8），导轨上安装有推进滑块（4），推进滑块通过连接板（3）与轴向气缸（1）的一端连接，轴向气缸固定在支撑框上，推进滑块前端安装有顶块（23），顶起气缸上方连接顶起组件（7），顶起组件两侧分别安装有顶起块（9），2个调整板（18）为一组并列布置并且两者之间形成凹槽。本发明用于机器人焊接用板型零件自动上料装置。

Description

机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及燃煤电站锅炉技术领域，具体涉及一种机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法。

背景技术

燃煤电站锅炉中水平布置受热面部件如水平低温过热器、水平低温再热器等都需要采用吊挂管进行吊挂，吊挂管为管子+板型零件的焊接结构，目前吊挂管的装配过程中需要将板型零件采用手工方式逐个摆放到管子的相应位置，进行手工上料，然后进行后续的装点、焊接等工序，由于板型零件数量多，摆放和上料的生产过程中人工劳动强度高，生产效率低，无法实现自动化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法，该结构能够使板型零件自动提取上料，并与搬运机器人配合后，实现板型零件的自动化循环上料输送。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种机器人焊接用板型零件自动上料装置，其组成包括：支撑框，所述的支撑框上方中间位置固定有支撑板，所述的支撑板通过螺钉与导轨连接，其支撑板的中间位置固定有顶起气缸，所述的导轨上安装有推进滑块，所述的推进滑块通过连接板与轴向气缸的一端连接，所述的轴向气缸固定在所述的支撑框上，所述的推进滑块前端安装有顶块，所述的顶起气缸上方连接顶起组件，所述的顶起组件两侧分别安装有顶起块，2个调整板为一组并列布置并且两者之间形成凹槽，通过螺栓分别安装在盖板上，所述的调整板一端分别安装指针，所述的盖板分别安装标尺、挡板，所述的调整板另一端连接有定位块，所述的调整板上通过螺栓连接防错位块。

所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的盖板下方通过一组支撑柱与所述的支撑框连接，固定框安装在所述的支撑板中间位置，所述的固定框两侧分别安装定位板，所述的定位板上平面两端安装有导向轴，其侧面通过螺纹连接可调位紧定手柄，所述的导向轴安装在盖板上。

所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的调整板与所述的盖板之间形成的槽内放置一组板型零件，所述的盖板上通过螺栓与固定装置连接，所述的顶起气缸上安装2个气动连接件A，所述的轴向气缸端部安装有气动连接件B，所述的支撑框底部中间位置安装有垫板。

所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的轴向气缸两端分别安装有磁性开关A、磁性开关C，所述的顶起气缸上、下部位分别安装有磁性开关B、磁性开关D，所述的定位块上安装接近开关。

一种机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先根据角板零件的宽度，将调整板按照指针在标尺上的刻度进行调整，使其达到指定宽度，然后紧定调整板上的螺栓，使调整板固定在盖板上，调整板端部连接有定位块，当移动调整板时，定位块随之移动；

（2）根据板型零件的高度，将定位板沿导向轴滑动，达到所用板型零件要求的高度后，将可调位紧定手柄紧定，其高度可比角板零件高3-5mm；

（3）高度和宽度调整确定后，板型零件按顺序，一片紧挨一片直立放入调整板与盖板之间形成的凹槽内，凹槽的长度和板型零件厚度决定了可放入的角板零件数量，挡板可防止角板的倾倒，盖板上的槽宽小于调整板与盖板之间形成的凹槽宽度，顶块的宽度小于盖板槽宽，顶块可在槽内前后自由进退；

（4）使用过程中，轴向气缸端部连接有推进滑块，轴向气缸的前后运动带动推进滑块在导轨上前进和后退，导轨固定在支撑板上，推进滑块前端连接有顶块，顶块将板型零件压紧，最前端的板型零件被推进到定位块、定位板和固定框之间形成的间隙内，此时接近开关感知板型零件达到指定位置后，顶起气缸向上运动，顶起气缸上连接的顶起组件端部的顶起块将板型零件顶起，机器人自动化焊接设备中的搬运机器人将板型零件抓取后，顶起组件下落，轴向气缸继续将板型零件压入前端，如此循环，形成板型零件的自动化送料和上料；

（5）顶起组件两侧各有1个顶起块，在顶起气缸将板型零件顶起时，一侧一次顶起一个板型零件，顶块的厚度应与板型零件中最薄的厚度相当，定位板可防止一个板型零件顶起时带动另一个板型零件的向上运动，将其限制到调整板与盖板之间的凹槽中；

（6）板型零件上料装置为两侧对称结构，每次可顶起两侧各一个板型零件即两个零件；

（7）板型零件上料装置安装的磁性开关A、磁性开关B、磁性开关C、磁性开关D与用于检测板型零件向前顶进和下落、向上送料和向下退料的到位情况，并反信号给PLC系统，PLC系统和电磁阀可控制左右两个轴向气缸的前进和后退，用于板型零件竖向摆放和卸料，PLC系统和电磁阀可控制顶起气缸的上升和下降，用于板型零件向上送料和向下卸料。

有益效果：

1.本发明是一种机器人焊接用板型零件自动上料装置及上料方法，该结构实现了零件的有序摆放，将板型零件按一定顺序进行摆放，有利于节约摆放空间，与搬运机器人配合后，实现板型零件的自动化循环上料输送，实现自动化生产，实现吊挂管的自动化焊接，同时对于类似角板零件的摆放和上料具有借鉴意义，对于提高机械自动化等级，降低人工劳动强度具有重要意义。

本发明板型零件的上料装置为两侧对称结构，每次可顶起两侧各一个板型零件即两个零件，提高上料效率。

本发明为板型零件的上料装置，板型零件竖向摆放，摆放数量多，结构紧凑，可节约摆放空间，可根据生产节拍要求，实现板型零件的自动提取上料，无需人工参与，提高效率的同时节省了人工成本。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的内部结构示意图。

附图3是本发明上料过程结构示意图。

附图4是附图2中顶起组件结构示意图。

附图5是附图2中顶起气缸结构示意图。

附图6是附图4中顶起组件的顶起架结构示意图。

附图7是附图2的轴向气缸与推进滑块组合结构示意图。

附图8是附图2的轴向气缸结构示意图。

附图9是附图7中的连接板结构示意图。

附图10是附图7中的推进滑块结构示意图。

附图11是附图2中的导轨结构示意图。

附图12是附图1中的盖板结构示意图。

附图13是附图1中的调整板结构示意图。

附图14是附图1中的挡板结构示意图。

附图15是附图1中的定位板结构示意图。

附图16是附图1中的固定框结构示意图。

附图17是附图1中的定位块结构示意图。

附图18是附图1中的支撑板结构示意图。

附图19是附图1中的支撑框结构示意图。

附图20是附图1中的垫板结构示意图。

附图21是本发明板型零件结构示意图之一。

附图22是本发明板型零件结构示意图之二。

附图23是本发明板型零件结构示意图之三。

附图24是本发明板型零件结构示意图之四。

其中：1、轴向气缸，2、磁性开关A，3、连接板，4、推进滑块，5、导轨，6、盖板，7、顶起组件，8、顶起气缸，9、顶起块，10、磁性开关B，11、磁性开关C，12、定位板，13、固定装置，14、可调位紧定手柄，15、接近开关，16、定位块，17、导向轴，18、调整板，19、指针，20、标尺，21、挡板，22、气动连接件A，23、顶块，24、固定框，25、磁性开关D，26、防错位块，27、螺栓，28、支撑柱，29、支撑板，30、垫板，31、支撑框，32、气动连接件B。

具体实施方式：

实施例1：

一种机器人焊接用板型零件自动上料装置，其组成包括：支撑框，所述的支撑框31上方中间位置固定有支撑板29，所述的支撑板通过螺钉与导轨5连接，其支撑板的中间位置固定有顶起气缸8，所述的导轨上安装有推进滑块4，所述的推进滑块通过连接板3与轴向气缸1的一端连接，所述的轴向气缸固定在所述的支撑框上，所述的推进滑块前端安装有顶块23，所述的顶起气缸上方连接顶起组件7，所述的顶起组件两侧分别安装有顶起块9，2个调整板18为一组并列布置并且两者之间形成凹槽，通过螺栓分别安装在盖板6上，所述的调整板一端分别安装指针19，所述的盖板分别安装标尺20、挡板21，所述的调整板另一端连接有定位块16，所述的调整板上通过螺栓27连接防错位块26。

实施例2：

根据实施例1所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的盖板下方通过一组支撑柱28与所述的支撑框连接，固定框24安装在所述的支撑板中间位置，所述的固定框两侧分别安装定位板12，所述的定位板上平面两端安装有导向轴17，其侧面通过螺纹连接可调位紧定手柄14，所述的导向轴安装在盖板6上。

实施例3：

根据实施例2所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的调整板与所述的盖板之间形成的槽内放置一组板型零件，所述的盖板上通过螺栓与固定装置13连接，所述的顶起气缸上安装2个气动连接件A22，所述的轴向气缸端部安装有气动连接件B32，所述的支撑框底部中间位置安装有垫板30。

实施例4：

根据实施例2或3所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，所述的轴向气缸两端分别安装有磁性开关A2、磁性开关C11，所述的顶起气缸上、下部位分别安装有磁性开关B10、磁性开关D25，所述的定位块上安装接近开关15。

实施例5：

一种利用实施例1-4所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置的上料方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先根据角板零件的宽度，将调整板按照指针在标尺上的刻度进行调整，使其达到指定宽度，然后紧定调整板上的螺栓，使调整板固定在盖板上，调整板端部连接有定位块，当移动调整板时，定位块随之移动；

（2）根据板型零件的高度，将定位板沿导向轴滑动，达到所用板型零件要求的高度后，将可调位紧定手柄紧定，其高度可比角板零件高3-5mm；

（3）高度和宽度调整确定后，板型零件按顺序，一片紧挨一片直立放入调整板与盖板之间形成的凹槽内，凹槽的长度和板型零件厚度决定了可放入的角板零件数量，挡板可防止角板的倾倒，盖板上的槽宽小于调整板与盖板之间形成的凹槽宽度，顶块的宽度小于盖板槽宽，顶块可在槽内前后自由进退；

（4）使用过程中，轴向气缸端部连接有推进滑块，轴向气缸的前后运动带动推进滑块在导轨上前进和后退，导轨固定在支撑板上，推进滑块前端连接有顶块，顶块将板型零件压紧，最前端的板型零件被推进到定位块、定位板和固定框之间形成的间隙内，此时接近开关感知板型零件达到指定位置后，顶起气缸向上运动，顶起气缸上连接的顶起组件端部的顶起块将板型零件顶起，机器人自动化焊接设备中的搬运机器人将板型零件抓取后，顶起组件下落，轴向气缸继续将板型零件压入前端，如此循环，形成板型零件的自动化送料和上料；

（5）顶起组件两侧各有1个顶起块，在顶起气缸将板型零件顶起时，一侧一次顶起一个板型零件，顶块的厚度应与板型零件中最薄的厚度相当，定位板可防止一个板型零件顶起时带动另一个板型零件的向上运动，将其限制到调整板与盖板之间的凹槽中；

（6）板型零件上料装置为两侧对称结构，每次可顶起两侧各一个板型零件即两个零件；

（7）板型零件上料装置安装的磁性开关A、磁性开关B、磁性开关C、磁性开关D与用于检测板型零件向前顶进和下落、向上送料和向下退料的到位情况，并反信号给PLC系统，PLC系统和电磁阀可控制左右两个轴向气缸的前进和后退，用于板型零件竖向摆放和卸料，PLC系统和电磁阀可控制顶起气缸的上升和下降，用于板型零件向上送料和向下卸料。

本申请的板型零件的典型结构如附图21-24所示，本申请的上料装置适用的板型零件宽度为15-90mm，高度为25-90mm，厚度为5-20mm。

Claims (5)

1.一种机器人焊接用板型零件自动上料装置，其组成包括：支撑框，其特征是：所述的支撑框上方中间位置固定有支撑板，所述的支撑板通过螺钉与导轨连接，其支撑板的中间位置固定有顶起气缸，所述的导轨上安装有推进滑块，所述的推进滑块通过连接板与轴向气缸的一端连接，所述的轴向气缸固定在所述的支撑框上，所述的推进滑块前端安装有顶块，所述的顶起气缸上方连接顶起组件，所述的顶起组件两侧分别安装有顶起块，2个调整板为一组并列布置并且两者之间形成凹槽，通过螺栓分别安装在盖板上，所述的调整板一端分别安装指针，所述的盖板分别安装标尺、挡板，所述的调整板另一端连接有定位块，所述的调整板上通过螺栓连接防错位块。

2.根据权利要求1所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，其特征是：所述的盖板下方通过一组支撑柱与所述的支撑框连接，固定框安装在所述的支撑板中间位置，所述的固定框两侧分别安装定位板，所述的定位板上平面两端安装有导向轴，其侧面通过螺纹连接可调位紧定手柄，所述的导向轴安装在盖板上。

3.根据权利要求2所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，其特征是：所述的调整板与所述的盖板之间形成的槽内放置一组板型零件，所述的盖板上通过螺栓与固定装置连接，所述的顶起气缸上安装2个气动连接件A，所述的轴向气缸端部安装有气动连接件B，所述的支撑框底部中间位置安装有垫板。

4.根据权利要求2或3所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置，其特征是：所述的轴向气缸两端分别安装有磁性开关A、磁性开关C，所述的顶起气缸上、下部位分别安装有磁性开关B、磁性开关D，所述的定位块上安装接近开关。

5.一种使用权利要求1或5之一所述的机器人焊接用板型零件自动上料装置的上料方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）首先根据角板零件的宽度，将调整板按照指针在标尺上的刻度进行调整，使其达到指定宽度，然后紧定调整板上的螺栓，使调整板固定在盖板上，调整板端部连接有定位块，当移动调整板时，定位块随之移动；

（2）根据板型零件的高度，将定位板沿导向轴滑动，达到所用板型零件要求的高度后，将可调位紧定手柄紧定，其高度可比角板零件高3-5mm；

（3）高度和宽度调整确定后，板型零件按顺序，一片紧挨一片直立放入调整板与盖板之间形成的凹槽内，凹槽的长度和板型零件厚度决定了可放入的角板零件数量，挡板可防止角板的倾倒，盖板上的槽宽小于调整板与盖板之间形成的凹槽宽度，顶块的宽度小于盖板槽宽，顶块可在槽内前后自由进退；

（4）使用过程中，轴向气缸端部连接有推进滑块，轴向气缸的前后运动带动推进滑块在导轨上前进和后退，导轨固定在支撑板上，推进滑块前端连接有顶块，顶块将板型零件压紧，最前端的板型零件被推进到定位块、定位板和固定框之间形成的间隙内，此时接近开关感知板型零件达到指定位置后，顶起气缸向上运动，顶起气缸上连接的顶起组件端部的顶起块将板型零件顶起，机器人自动化焊接设备中的搬运机器人将板型零件抓取后，顶起组件下落，轴向气缸继续将板型零件压入前端，如此循环，形成板型零件的自动化送料和上料；

（5）顶起组件两侧各有1个顶起块，在顶起气缸将板型零件顶起时，一侧一次顶起一个板型零件，顶块的厚度应与板型零件中最薄的厚度相当，定位板可防止一个板型零件顶起时带动另一个板型零件的向上运动，将其限制到调整板与盖板之间的凹槽中；

（6）板型零件上料装置为两侧对称结构，每次可顶起两侧各一个板型零件即两个零件；

（7）板型零件上料装置安装的磁性开关A、磁性开关B、磁性开关C、磁性开关D与用于检测板型零件向前顶进和下落、向上送料和向下退料的到位情况，并反信号给PLC系统，PLC系统和电磁阀可控制左右两个轴向气缸的前进和后退，用于板型零件竖向摆放和卸料，PLC系统和电磁阀可控制顶起气缸的上升和下降，用于板型零件向上送料和向下卸料。

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