CN112958937B - 一种网框自动焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种网框自动焊接生产线，包括用于输送方管的原料运输车、用于焊接网框网框的焊接机和用于输送网框成品的成品运输车，还包括用于输送网框的网框焊接输送机、用于将方管装载到网框焊接输送机处的装载机、用于将原料运输车上方管抓取到装载机处的拆垛上料机构和用于将焊接后的网框取到成品运输车的下料装框机构，焊接时，原料运输车将方管输送到拆垛上料机构的取料处，拆垛上料机构将方管抓取到装载机，装载机将方管安装到网框焊接输送机处，网框焊接输送机将装载后的网框输送到焊接机处进行焊接，完成焊接后的网框输送到网框焊接输送机的拆卸工位，下料装框机构将网框取下并将网框抓取到成品运输车，整个生产流程无需人工，提高了效率。

Description

一种网框自动焊接生产线

技术领域

本发明涉及网框焊接技术领域，具体地说是一种网框自动焊接生产线。

背景技术

随着我国工业技术的快速发展，越来越多的工业现场需要用到安全防护围栏，其中网片式安全防护围栏占了很大比重，其中网片式围栏中主要的部件是由方管焊接而成的网框。

目前现有的网框焊接制造方式存在以下问题，1、网框焊接制造大多是以人工手动拼接摆料，机器人焊接，每焊接完一组网框，机器人都需要等待工人将焊接好的网框取下，装入新的方管并拼接固定好，节拍慢，效率低，2、当需要更改网框的外形尺寸时，人工需重新手动调整工装夹具，缺乏灵活性，人工工作量大，整个生产焊接过程柔性不足。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种网框自动焊接生产线，整个过程无需人工，全部实现自动化，提高了效率，减少了人力投入；能够适应各种网框的外形尺寸，调整方便。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种网框自动焊接生产线，包括用于输送方管的原料运输车、用于焊接网框的焊接机和用于输送网框成品的成品运输车，还包括用于输送网框的网框焊接输送机、用于将方管装载到网框焊接输送机处的装载机、用于将原料运输车上方管抓取到装载机处的拆垛上料机构和用于将焊接后的网框取到成品运输车的下料装框机构，其中成品网框的原料为方管，且网框由横杆和纵管组成。

进一步地，还包括用于支撑拆垛上料机构和用于支撑下料装框机构的支架，所述拆垛上料机构支撑在支架上并与支架之间活动连接。

进一步地，所述拆垛上料机构包括第一活动横梁和用于抓取方管的上料机械手，第一活动横梁两端与支架之间滑动连接，上料机械手与第一活动横梁之间活动连接；

所述下料装框机构包括第一固定横梁和用于抓取成品网框的下料机械手，第一固定横梁两端与支架之间固定连接，下料机械手与第一固定横梁之间活动连接。

进一步地，所述装载机分为位于网框焊接输送机前侧的前侧装载机、位于网框焊接输送机后端的后侧装载机和支撑在网框焊接输送机的中间装载机。

进一步地，所述原料运输车包括用于为前侧装载机、后侧装载机提供原料横向移动的原料运输车，用于为中间装载机提供原料纵向移动的原料运输车，横向移动的原料运输车并排两台，纵向移动的原料运输车并排两台。

进一步地，所述装载机包括用于支撑方管的架体、用于下探放料的升降梁、用于向前输送方管的输送机构和用于抓取单根方管的抓取机构，所述升降梁与架体之间滑动连接，所述输送机构安装在架体上端，所述抓取机构安装在升降梁上前端。

进一步地，所述输送机构包括推动方管前移的推料杆和驱动推料杆移动的第一驱动机构，推料杆与架体上端滑动连接，第一驱动机构安装在架体上端。

进一步地，所述架体前端设有用于定位方管轴向位置的拍打机构，所述拍打机构包括用于拍打方管右端的拍板和驱动拍板移动的第二驱动机构，第二驱动机构安装在架体上端。

进一步地，所述抓取机构包括固定爪和活动爪，升降梁前端设有连接梁，固定爪上端与连接梁固定连接，活动爪上端与连接梁之间滑动连接，所述连接梁上设有驱动活动爪移动的第三驱动机构。

进一步地，所述固定爪和活动爪均包括立柱和用于承载方管的夹爪，所述立柱下端设有驱动夹爪前后移动的气缸，所述立柱下端设有压紧方管的压紧机构，所述压紧机构包括压紧气缸，所述压紧气缸缸体端与立柱连接，压紧气缸活塞杆端与方管配合。

进一步地，网框焊接输送机包括用于输送网框的托盘本体和用于支撑托盘本体的框架，所述托盘本体与框架之间滑动连接，所述框架分为上下两层，每层所述框架均对应一个托盘本体，所述框架自左至右依次包括装载工位、拆卸工位和焊接工位。

进一步地，所述托盘本体包括第二固定横梁和用于压紧网框纵杆的第二活动横梁，所述第二活动横梁两端与托盘本体之间通过导轨滑块副滑动连接，第二活动横梁两端均设有驱动活动横梁移动的第六驱动机构，所述第二固定横梁和第二活动横梁上均设有用于定位网框的固定机构，所述固定机构前后对称分布。

进一步地，所述固定机构包括用于固定横杆左端和左端纵杆端部的第一定位机构、用于固定横杆中间位置和中间纵杆端部的第二定位机构、用于固定横杆右端和右端纵杆端部的第三定位机构，所述第一定位机构、第二定位机构均与对应的横梁之间滑动连接，第三定位机构与对应的横梁之间固定连接。

进一步地，所述第一定位机构包括第一底板、驱动第一底板左右移动的第五驱动机构，所述第一底板与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，第一底板上设有定位横杆端部的定位机构、用于固定横杆端部的第一固定机构、用于固定左端纵杆端部的第二固定机构和用于压紧网框的第一压紧机构。

进一步地，所述第二定位机构包括第二底板、驱动第二底板左右移动的第六驱动机构，所述第二底板与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第二底板上用于固定横杆中部的第三固定机构、用于固定中间纵杆端部的第四固定机构和用于压紧网框的第二压紧机构。

进一步地，所述第三定位机构包括第三底板，所述第三底板与对应的横梁之间固定连接，第三底板上设有定位横杆端部的定位板、用于固定横杆端部的第五固定机构、用于固定右端纵杆端部的第六固定机构和用于压紧网框的第三压紧机构。

本发明的有益效果是：

1、本发明包括用于输送方管的原料运输车、用于焊接网框的焊接机和用于输送网框成品的成品运输车，还包括用于输送网框的网框焊接输送机、用于将方管装载到网框焊接输送机处的装载机、用于将原料运输车上方管抓取到装载机处的拆垛上料机构和用于将焊接后的网框取到成品运输车的下料装框机构，焊接时，原料运输车将方管输送到拆垛上料机构的取料处，拆垛上料机构将方管抓取到装载机，装载机将方管安装到网框焊接输送机处，网框焊接输送机将装载后的网框输送到焊接机处进行焊接，完成焊接后的网框输送到网框焊接输送机的拆卸工位，下料装框机构将网框取下并将网框抓取到成品运输车处。整个生产流程无需人工，全部实现自动化，提高了效率，减少了人力投入。

2、本发明中支架分为上下两层，每层所述支架均对应一个托盘本体，在上层输送托盘在焊接工位移出的过程中，已经装夹好网框方管的下层输送托盘同时移入至焊接工位，进行下层网框的焊接，这样上层、下层输送托盘交替进入焊接工位工作，互不干涉，协同配合，焊接机器人连续工作，提高了效率。

3、本发明中托盘本体包括用于定位网框纵杆的固定横杆和用于压紧网框纵杆的活动横杆，所述固定横杆和活动横杆上均设有用于定位网框的固定机构。工作时，将网框两侧的两个横杆分别固定在两侧的固定横杆和活动横杆上，之后固定横杆和活动横杆上的固定机构固定网框纵杆的端部，活动横杆移动压紧纵杆，使得纵杆和横杆组成网框结构，方便进行焊接，可同时适应多种外形尺寸网框的自动调整定位，灵活性大。

4、本发明中支架自左至右一次包括装载工位、拆卸工位和焊接工位，以前人工装卸网框及方管均在焊接工位，上方有机器人，存在安全隐患，现在通过所述输送机可以在另外的工位进行装卸网框及方管的工作，保证了工人的安全。

5、本发明中装载机包括用于支撑方管的架体、用于下探放料的升降梁、用于向前输送方管的输送机构和用于抓取单根方管的抓取机构，所述升降梁与架体之间滑动连接，所述输送机构安装在架体上端，所述抓取机构安装在升降梁上前端。工作时，上料机构将方管抓取到架体上端，输送机构不断向前输送方管到抓取机构处，之后升降梁下降，将方管下降到输送小车处，输送小车的固定机构将方管固定，输送到焊接机构处进行焊接；下探式自动上料机，夹爪升降与型材分单、定位公用一个支架，占用空间小，夹爪抓取工件后直接下探放料，不需平移，结构简单，稳定性好、生产节拍快。

6、本发明在架体前端设有用于定位方管轴向位置的拍打机构，所述拍打机构包括用于拍打方管右端的拍板和驱动拍板左右移动的第三驱动机构。第三驱动机构通过皮带驱动拍板左右移动不断拍打方管右端，将最前端方管拍打到左端位置固定，保证网框拼接更加精确。

7、本发明在立柱下端设有压紧方管的压紧机构，所述压紧机构包括压紧气缸，所述压紧气缸缸体端与立柱连接，压紧气缸活塞杆端与方管配合，升降梁下降时，压紧气缸活塞杆伸出，压紧方管，防止方管掉落，可靠性好。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明拆垛上料机构和下料装框机构结构示意图；

图4为本发明装载机结构示意图；

图5为本发明装载机局部放大图左视图；

图6为本发明抓取机构左视图；

图7为本发明后侧装载机与网框焊接输送机配合示意图；

图8为本发明中间装载机与网框焊接输送机配合示意图；

图9为本发明网框焊接输送机结构示意图；

图10为本发明网框焊接输送机俯视图；

图11为本发明托盘本体结构示意图；

图12为本发明活动横梁结构示意图；

图13为本发明第一定位机构结构示意图；

图14为本发明第二定位机构结构示意图；

图15为本发明第三定位机构结构示意图；。

图中：原料运输车1，焊接机2，成品运输车3；

网框焊接输送机4，托盘本体41，框架42，装载工位43，拆卸工位44，焊接工位45，第二固定横梁46，第二活动横梁47，第一定位机构48，第一底板481，第一气缸482，第一压板483，第二气缸484，第二压板485，第一定位块486，第三气缸487，第三压板488，第二定位块489，第一压紧气缸4810，第一转板4811，第二定位机构49，第二底板491，第四气缸492，第四压板493，第三定位块494，第五气缸495，第五压板496，第四定位块497，第二压紧气缸119，第二转板1110，第三定位机构410，第三底板4101，定位板4102，第六气缸4103，第六压板4104，第五定位块4105，第七气缸4106，第七压板4107，第六定位块4108，第三压紧气缸4109，第三转板4110；

装载机5，架体54，升降梁55，推料杆56，拍板57，连接梁58，立柱59，夹爪510，气缸511，压紧气缸512；

拆垛上料机构6，第一活动横梁61，上料机械手62；

下料装框机构7，第一固定横梁71，下料机械手72；

支架8。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种网框自动焊接生产线，包括用于输送方管的原料运输车1、用于焊接网框的焊接机2和用于输送网框成品的成品运输车3，焊接机2位于生产线的右后方，还包括用于输送网框的网框焊接输送机4、用于将方管装载到网框焊接输送机4处的装载机5、用于将原料运输车1上方管抓取到装载机5处的拆垛上料机构6和用于将焊接后的网框取到成品运输车3的下料装框机构7，网框焊接输送机4自左至右贯穿整个生产线的装载工位和焊接工位，其中成品网框的原料为方管，且网框由横杆和纵管组成。

焊接时，原料运输车1将方管输送到拆垛上料机构4的取料处，拆垛上料机构4将方管抓取到装载机5，装载机5将方管安装到网框焊接输送机4处，网框焊接输送机4将装载后的网框输送到焊接机2处进行焊接，完成焊接后的网框输送到网框焊接输送机4的拆卸工位，下料装框机构7将网框取下并将网框抓取到成品运输车3处；整个生产流程，从原料小车进入工作区域，上料端拾器进行拾取方管物料，然后放入装载机进行定位拍打及传送，再将方管从装载机上转移至焊接输送机上，在输送机上进行拼接，定位，装夹，输送至焊接工位，焊接机器人对网框进行焊接，焊接完毕后下料机械手将焊接好的网框拾取，并放入成品小车，整个过程无需人工，全部实现自动化，提高了效率，减少了人力投入。

如图1和图3所示，还包括用于支撑拆垛上料机构6和用于支撑下料装框机构7的支架8，所述拆垛上料机构6支撑在支架8上并与支架8之间活动连接，下料装框机构7支撑在支架8右端。

如图3所示，所述拆垛上料机构6包括第一活动横梁61和用于抓取方管的上料机械手62，第一活动横梁61两端与支架8之间通过导轨滑块副滑动连接，上料机械手62与第一活动横梁61之间活动连接，第一活动横梁61两端与支架8之间通过伺服电机、齿轮齿条的形式驱动，此为现有技术，在此不做过多赘述，上料机械手62包括立柱和位于立柱下端的真空吸盘，真空吸盘用于吸取方管，立柱与第一活动横梁61之间设有连接板，连接板与第一活动横梁61之间通过导轨滑块副滑动连接，连接板与第一活动横梁61之间伺服电机、齿轮齿条驱动，此为现有技术，在此不做过多赘述，立柱与连接板之间通过导轨滑块副滑动连接，使得立柱可以沿着第一活动横梁61轴线方向移动，并且可以上下移动；所述下料装框机构7包括第一固定横梁71和用于抓取成品网框的下料机械手72，第一固定横梁71两端与支架8之间固定连接，下料机械手72与第一固定横梁71之间活动连接，下料机械手72包括立柱和位于立柱下端的真空吸盘，真空吸盘用于吸取网框，立柱与第一固定横梁71之间设有连接板，连接板与第一固定横梁71之间通过导轨滑块副滑动连接，连接板与第一固定横梁71之间伺服电机、齿轮齿条驱动，此为现有技术，在此不做过多赘述，本实施例中选用齿轮齿条的驱动方式，同时还可以采用丝杠螺母、链轮链条等驱动方式，此为本领域技术人员容易想到的，立柱与连接板之间通过导轨滑块副滑动连接，使得立柱可以沿着第一固定横梁71轴线方向移动，并且可以上下移动。

拆垛上料机械手在上料工位以及所述原料运输车的上方，机械手可沿前后、左右方向轴移动，也可垂直于地面方向升降，机械手端拾器由真空吸盘构成，下料装筐机械手的两端用螺栓连接在支架8上，可沿前后方向移动，也可垂直于地面进行升降，

如图2所示，所述装载机5分为位于网框焊接输送机4前侧的前侧装载机51、位于网框焊接输送机4后端的后侧装载机52和支撑在网框焊接输送机4的中间装载机53，拆垛上料机构6将原料运输车1上的方管抓取到前侧装载机51和后侧装载机52上，并在装载机上排布拍打排列整齐，前侧装载机51用于向网框焊接输送机4内安装前侧的横柱，如图7所示，后侧装载机52用于向网框焊接输送机4内安装后侧的横柱，如图8所示，中间装载机53用于向网框焊接输送机4内安装中间的纵管。

如图1和图2所示，所述原料运输车1包括用于为前侧装载机51、后侧装载机52提供原料横向移动的原料运输车，可沿网框焊接输送机方向横向移动，用于为中间装载机53提供原料纵向移动的原料运输车，可垂直于网框焊接输送机方向纵向移动，横向移动的原料运输车并排两台，纵向移动的原料运输车并排两台。

原料运输车1在所述前侧装载机51的前侧，原料运输车1下方铺设有钢轨，焊接机器人用螺钉固定于机器人支架上，悬吊于焊接工位上方，机器人支架用螺钉固定在地面上，成品运输车3在下料装框机构7下方，网框焊接输送机4的前方，下方铺设有钢轨，可沿网框焊接输送机4方向横向移动。

原料运输车由减速电机作为驱动动力，链条传动，原料运输车由底盘，料架组成，料架居中定位在底盘上方，底盘下方有钢轨，可沿着钢轨方向移动，原料运输车沿左右方向并排有两台，沿前后方向并排有两台，共有四台，左右方向并排的两台原料运输车，可沿着前后方向移动，是为中间装载机提供方管原料，前后方向并排的两台原料运输车，可沿着左右方向移动，是为前侧装载机和后侧装载机提供方管原料。两台并排的目的是可交替转运方管原料，保持原料运输车中始终有方管原料可供装载机使用，没有停歇等待时间，保证生产节拍。

如图4和图5所示，所述装载机5包括用于支撑方管的架体54、用于下探放料的升降梁55、用于向前输送方管的输送机构和用于抓取单根方管的抓取机构，所述架体54上端设有用于支撑方管的平台，所述升降梁55与架体54之间通过导轨滑块副滑动连接，架体54和升降梁55均为框架式结构，所述输送机构安装在架体54上端，所述抓取机构安装在升降梁55上前端。工作时，上料机构将方管抓取到架体54上端，输送机构不断向前输送方管到抓取机构处，之后升降梁55下降，将方管下降到输送小车处，输送小车的固定机构将方管固定，输送到焊接机构处进行焊接；下探式自动上料机，夹爪升降与型材分单、定位公用一个支架，占用空间小，夹爪抓取工件后直接下探放料，不需平移，结构简单，稳定性好、生产节拍快。

所述升降梁55与架体54之间设有驱动机构，所述驱动机构包括包括伺服电机和齿条，所述伺服电机安装在升降梁55下端外侧，伺服电机左右对称分布，伺服电机输出端设有齿轮，齿条安装在架体54上，齿条位于架体54外侧，齿轮与齿条啮合，齿条轴线方向竖直，伺服电机驱动齿轮转动，通过齿轮与齿条的啮合，驱动升降梁55升降。本实施例中选用齿轮齿条驱动的方式，同时也可采用丝杠驱动、链条驱动、皮带驱动等方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图5所示，所述输送机构包括推动方管前移的推料杆56和驱动推料杆56移动的第一驱动机构，推料杆56与架体54上端通过导轨滑块副滑动连接，第一驱动机构安装在架体54上端，推料杆56与架体54之间设有驱动机构，驱动机构包括连接推料杆56的皮带和驱动皮带运转的伺服电机，伺服电机支撑在架体54上，所述推料杆56与架体54之间通过导轨滑块副滑动连接，伺服电机输出轴上设有皮带轮，皮带轮前后对称的分布在架体54上端，皮带轮支撑在架体54上并与架体54之间转动连接，皮带绕过前后对称的皮带轮，皮带通过螺栓与推料杆56连接，伺服电机通过皮带驱动推料杆56前移，进而推动方管前移一段距离，将最前端方管推到抓取机构处。本实施例中选用皮带驱动的方式，同时也可采用丝杠驱动、链条、齿轮齿条驱动等方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图5所示，所述架体54前端设有用于定位方管轴向位置的拍打机构，所述拍打机构包括用于拍打方管右端的拍板57和驱动拍板57左右移动的第二驱动机构，第二驱动机构安装在架体54上端。所述第二驱动机构包括连接拍板57的皮带和驱动皮带运转的伺服电机，伺服电机支撑在架体54上，皮带通过螺栓与拍板57连接，伺服电机输出轴上设有皮带轮，皮带轮左右对称的分布在架体54上端，皮带轮支撑在架体54上并与架体54之间转动连接，皮带绕过前后对称的皮带轮，伺服电机通过皮带驱动拍板57左右移动不断拍打方管右端，将最前端方管拍打到左端位置固定，保证网框拼接更加精确。本实施例中选用皮带驱动的方式，同时也可采用丝杠驱动、链条、齿轮齿条驱动等方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图5所示，所述抓取机构包括固定爪和活动爪，固定爪位于活动爪左侧，升降梁55前端设有连接梁58，固定爪上端与连接梁58固定连接，活动爪上端与连接梁58之间通过导轨滑块副滑动连接，所述连接梁58上设有驱动活动爪移动的第三驱动机构，所述第三驱动机构包括连接活动爪立柱59的皮带和驱动皮带运转的伺服电机，所述伺服电机安装在连接梁58上，皮带通过螺栓与活动爪立柱59上端连接，伺服电机输出轴上设有皮带轮，皮带轮左右对称的分布在连接梁58两端，皮带轮支撑在架体54上并与架体54之间转动连接，皮带绕过前后对称的皮带轮，伺服电机通过皮带驱动活动爪立柱59左右移动，进而适应不同长度的方管，应用范围广泛。本实施例中选用皮带驱动的方式，同时也可采用丝杠驱动、链条、齿轮齿条驱动等方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图6所示，所述固定爪和活动爪均包括立柱59和用于承载方管的夹爪510，夹爪510为包括立板和位于立板下端的水平板，水平板的宽度与方管的宽度相同。所述立柱59下端设有驱动夹爪510前后移动的气缸511，气缸511缸体端安装在立柱59下端，气缸511活塞杆端与夹爪510连接，升降梁55下移，将方管放置到输送小车上后，小车上的固定机构将方管固定，之后气缸511驱动夹爪510前移，使之与方管分离，升降梁55上移时，不会与方管产生干涉，所述立柱59下端设有压紧方管的压紧机构，所述压紧机构包括压紧气缸512，所述压紧气缸512缸体端与立柱59连接，压紧气缸512活塞杆端与方管配合，升降梁55下降时，压紧气缸512活塞杆伸出，压紧方管，防止方管掉落，可靠性好。

工作时，上料机构将方管抓取到架体54上端，伺服电机驱动推料杆56前移，每次推动的距离为一个方管的宽度，通过感应开关来确定每次推料杆56前进的距离，推料杆56最前端方管推到夹爪上，压紧气缸512压紧夹爪上的方管，之后伺服电机驱动升降梁55下降，将夹爪上的方管安装到输送小车的固定机构上，气缸511驱动夹爪前移收回，升降梁55上升，重复上述动作。

前侧装载机与后侧装载机以及中间装载机结构、原理相同，前侧装载机、后侧装载机分居网框焊接输送机的两侧，如图8所示，中间装载机横跨在网框焊接输送机上，可装载网框两端及中间的竖管。

如图9所示，网框焊接输送机4包括用于输送网框的托盘本体41和用于支撑托盘本体41的框架42，所述托盘本体41与框架42之间通过导轨滑块副滑动连接，所述框架42分为上下两层，上下两层框架42之间通过立柱连接，每层所述框架42均对应一个托盘本体41，在上层输送托盘在焊接工位移出的过程中，已经装夹好网框方管的下层输送托盘同时移入至焊接工位，进行下层网框的焊接，这样上层、下层输送托盘交替进入焊接工位工作，互不干涉，协同配合，焊接机器人连续工作，提高了效率，如图10所示，所述框架42自左至右依次包括装载工位43、拆卸工位44和焊接工位45，装载工位43进行网框的装载，焊接工位45进行网框焊接工作，拆卸工位44用于拆卸网框。以前人工装卸网框及方管均在焊接工位，上方有机器人，存在安全隐患，现在通过所述输送机可以在另外的工位进行装卸网框及方管的工作，保证了工人的安全。该输送机更适用于使用专机进行装载方管和卸载焊接后的网框的工作场合，以便实现网框焊接上下工序的全自动化生产。所述托盘本体41下端设有伺服电机，伺服电机设有四个，四个伺服电机分布位于托盘本体41四个角处，伺服电机输出轴上设有齿轮，框架42内侧设有齿条，齿轮与齿条配合。本实施例中，托盘本体41与框架42之间通过齿轮齿条转动，也可选用链条、皮带等传动方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图11和图12所示，所示，所述托盘本体41包括第二固定横梁46和用于压紧网框纵杆的第二活动横梁47，第二固定横梁46通过螺钉安装在托盘本体41上端，纵杆的轴线方向为前后方向，横梁4的轴线方向为左右方向，所述第二活动横梁47两端与托盘本体41之间通过导轨滑块副滑动连接，第二活动横梁47两端均设有驱动第二活动横梁47移动的第六驱动机构，所述第六驱动机构包括伺服电机，伺服电机安装在第二活动横梁47下端，第二活动横梁47下端设有安装板，伺服电机固定在安装板上，伺服电机输出轴上设有齿轮，托盘本体41内侧设有齿条，齿轮与齿条啮合。伺服电机齿条转动，齿条和齿条啮合，进而驱动第二活动横梁47前后移动，压紧网框纵梁和网框横梁。本实施例中选用齿轮齿条驱动的方式，同时可以采用链条、皮带传输的方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。所述第二固定横梁46和第二活动横梁47上均设有用于定位网框的固定机构。工作时，将网框两侧的两个横杆分别固定在两侧的第二固定横梁46和第二活动横梁47上，之后第二固定横梁46和第二活动横梁47上的固定机构定位网框纵杆的端部，第二活动横梁47移动压紧网框纵杆，使得纵杆和横杆组成网框结构，方便进行焊接，可适应多种外形尺寸网框的自动调整定位，灵活性大，所述固定机构前后对称分布。

如图11所示，所述固定机构包括用于固定横梁左端和左端纵杆端部的第一定位机构48、用于固定横梁中间位置和中间纵杆端部的第二定位机构49、用于固定横梁右端和右端纵杆端部的第三定位机构410，所述第一定位机构48、第二定位机构49均与对应的横梁之间滑动连接，第三定位机构410与对应的横梁之间固定连接。所述第一定位机构48、第二定位机构49同步进行横向移动，来调整网框高度方向方管的定位位置，移动横梁纵向进行移动，来调整网框宽度方向方管的定位位置。

如图13所示，所述第一定位机构48包括第一底板481、驱动第一底板481左右移动的第五驱动机构，所述第一底板481与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第五驱动机构包括伺服电机和齿轮，第二固定横梁46和第二活动横梁47内侧均设有齿条，伺服电机安装在第一底板481上，齿轮安装在伺服电机输出轴上，齿轮与齿条啮合，第一底板481上设有定位横杆端部的定位机构、用于固定横杆端部的第一固定机构、用于固定左端纵杆端部的第二固定机构和用于压紧网框的第一压紧机构。所述定位机构包括第一气缸482和第一压板483，第一气缸482安装在第一底板481上，第一压板483安装在第一气缸482活塞杆端，第一压板483与横杆端部配合，第一气缸482活塞杆伸出，压紧横杆，从而定位横杆左端位置；所述第一固定机构包括第二气缸484和第二压板485，第二气缸484安装在第一底板481上，第二压板485安装在第二气缸484活塞杆端，第二压板485与横杆外侧面配合，第一底板481上设有定位横杆内侧面的第一定位块486，第二压板485和第一定位块486配合夹紧横杆左端；所述第二固定机构包括第三气缸487和第三压板488，第三气缸487安装在第一底板481上，第三压板488安装在第三气缸487活塞杆端，第三压板488与左端竖杆外侧面配合，第一底板481上设有定位纵杆内侧面的第二定位块489，第三压板488和第二定位块489配合夹紧纵杆端部；所述压紧机构包括第一压紧气缸4810、用于压紧横杆左端上表面和左端纵杆端部上表面的第一转板4811，第一压紧气缸4810支撑在第一底板481上，第一底板481上设有安装座，第一压紧气缸4810缸体端与安装座之间转动连接，所述第一转板4811下端与第一底板481之间转动连接，第一压紧气缸4810活塞杆端与第一转板4811中间位置转动连接，第一压紧气缸4810驱动第一转板4811转动，进而实现横杆左端上表面和左端纵杆端部上表面的压紧。

如图14所示，所述第二定位机构49可根据纵杆的数量进行，本实施例中第二定位机构49只有一对，对应的网框中只有一根纵杆，所述第二定位机构49包括第二底板491、驱动第二底板491左右移动的第六驱动机构，所述第六驱动机构包括伺服电机和齿轮，伺服电机安装在第二底板491上，齿轮安装在伺服电机输出轴上，齿轮与对应横梁上的齿条啮合，伺服电机驱动齿轮转动，进而驱动第二底板491左右移动。所述第二底板491与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第二底板491上用于固定横杆中部的第三固定机构、用于固定中间纵杆端部的第四固定机构和用于压紧网框的第二压紧机构。所述第三固定机构包括第四气缸492和第四压板493，第四气缸492安装在第二底板491上，第四压板493安装在第四气缸492活塞杆端，第四压板493与横杆中间位置外侧面配合，第二底板491上设有定位横杆内侧面的第三定位块494，第四压板493和第三定位块494配合夹紧横杆中间位置；第四固定机构包括第五气缸495和第五压板496，第五气缸495安装在第二底板491上，第五压板496安装在第五气缸495活塞杆端，第二底板491上设有定位纵杆的第四定位块497，第五压板496和第四定位块497配合夹紧纵杆端部；所述第二压紧机构包括第二压紧气缸498、用于压紧横杆上表面和中间纵杆端部上表面的第二转板499，第二压紧气缸498支撑在第二底板491上，第二底板491上设有安装座，第二压紧气缸498缸体端与安装座之间转动连接，所述第二转板499下端与第二底板491之间转动连接，第二压紧气缸498活塞杆端与第二转板499中间位置转动连接，第二压紧气缸498驱动第一转板4811转动，进而实现横杆左端上表面和左端纵杆端部上表面的压紧。

如图15所示，所述第三定位机构410包括第三底板4101，所述第三底板4101与对应的横梁之间固定连接，第三底板4101上设有定位横杆端部的定位板4102、用于固定横杆端部的第五固定机构、用于固定右端纵杆端部的第六固定机构和用于压紧网框的第三压紧机构。所述第五固定机构包括第六气缸4103和第六压板4104，第六气缸4103安装在第三底板4101上，第六压板4104安装在第六气缸4103活塞杆端，第六压板4104与横杆右端外侧面配合，第三底板4101上设有定位横杆内侧面的第五定位块4105，第六压板4104和第五定位块4105配合夹紧横杆右端位置；所述第六固定机构包括第七气缸4106和第七压板4107，第七气缸4106安装在第三底板4101上，第七压板4107安装在第七气缸4106活塞杆端，第三底板4101上设有定位纵杆的第六定位块4108，第七压板4107和第六定位块4108配合夹紧纵杆端部；所述第三压紧机构包括第三压紧气缸4109、用于压紧横杆上表面和中间纵杆端部上表面的第三转板4110，第三压紧气缸4109支撑在第三底板4101上，第三底板4101上设有安装座，第三压紧气缸4109缸体端与安装座之间转动连接，所述第三转板4110下端与第三底板4101之间转动连接，第三压紧气缸4109活塞杆端与第三转板4110中间位置转动连接，第三压紧气缸4109驱动第三转板4110转动，进而实现横杆左端上表面和左端纵杆端部上表面的压紧。

还包括用于顶起网框的顶升气缸，顶升气缸与固定机构一一对应，顶升气缸缸体端安装在对应的底座上，顶升气缸活塞杆端穿过对应的底座与网框配合，从而将网框顶起，方便拆卸。

根据要求网框尺寸的大小，输送托盘上的固定机构以及移动横梁首先调整到目标网框尺寸稍大一点的位置，便于放料，然后人工将横杆、纵杆依次放入输送托盘中，并通过第一定位机构48、第二定位机构49和第三定位机构410固定。

所述第一定位机构48上的第一气缸活塞杆伸出，第一压板压紧横管，与定位板配合使得横杆轴向位置固定，之后第二气缸、第四气缸、第六气缸活塞杆伸出，将横向方管夹紧，然后移动横梁移动至纵杆端部与横杆相接触，此时第三气缸、第五气缸、第七气缸活塞杆伸出，将纵向方管夹紧，然后转板进行下压动作，将所有纵杆与横杆牢牢压住、固定不动。然后整个托盘本体移动将装夹固定好的网框方管输送至焊接工位进行焊接，焊接完成后上层的输送托盘在焊接工位移出，移动至拆卸工位，转板及各个压板依次打开，顶升气缸活塞杆伸出，将焊接好的网框向上顶起，便于人工或专用设备将网框在所述输送托盘上将网框取下。然后底座上的喷吹头吹气，将每个定位托盘上的焊渣清理，不影响后面进行装夹的网框，保证其装夹更准确。在上层输送托盘在焊接工位移出的过程中，已经装夹好网框方管的下层输送托盘同时移入至焊接工位，进行下层网框的焊接。这样上层、下层输送托盘交替进入焊接工位工作，互不干涉，协同配合，焊接机器人连续工作，提高了效率。

焊接工作时，拆垛上料机械手首先从已经码放好方管的横向的原料运输车中的最上面一层，通过真空吸盘拾取原料方管，将原料方管放入到前侧装载机、后侧装载机的平台上，从已经码放好方管的纵向的原料运输车中的最上面一层，通过真空吸盘拾取原料方管，将原料方管放入到中间装载机的平台上，此时网框焊接输送机其中的一个输送托盘在装载工位等待放料，如图7所示，然后前侧装载机、后侧装载机分别同步将料架上的原料方管，通过夹爪臂夹取、升降梁下降放入至所述输送托盘的固定机构上，所述顶紧气缸、横向夹紧气缸依次伸出，夹紧原料方管，然后移动横梁沿Y方向移动至合适位置，如图8所示，所述输送托盘横向移动至中间装载机的下方，中间装载机依次将原料方管放入至所述输送托盘的固定机构上，放置原理与前侧装载机相同，然后移动横梁纵向移动，直至所有原料方管端部紧靠，拼接完成，压紧气缸下压，压紧所有原料方管，然后所述输送托盘带着夹紧定位好的原料方管，输送至拆卸工位，在此等待，此时另一个输送托盘正在焊接工位进行网框的焊接，待焊接完毕后，焊接工位的输送托盘与网框拾取工位的输送托盘互相交换位置，因为所述网框焊接输送机的两个输送托盘是在不同高度，所以移动互不干涉，后来进入焊接工位的输送托盘，开始进行网框的焊接，已经焊接好的输送托盘，在拆卸工位打开压紧气缸，松开各个定位气缸，顶起气缸伸出，将焊接好的成品网框顶起，此时拆卸工位上方的所述下料装筐机械手下降，将焊接好的成品网框拾取，然后升起，再移动至成品运输车的上方，下降，将焊接好的网框放入至成品运输车，至此，一个焊接输送循环完毕，已被拿走成品网框的输送托盘再回到初始装夹工位，进行下一次的输送焊接循环。

Claims (6)

1.一种网框自动焊接生产线，包括用于输送方管的原料运输车(1)、用于焊接网框的焊接机(2)和用于输送网框成品的成品运输车(3)，其特征在于，还包括用于输送网框的网框焊接输送机(4)、用于将方管装载到网框焊接输送机(4)处的装载机(5)、用于将原料运输车(1)上方管抓取到装载机(5)处的拆垛上料机构(6)和用于将焊接后的网框取到成品运输车(3)的下料装框机构(7)，其中成品网框的原料为方管，且网框由横杆和纵杆 组成；

还包括用于支撑拆垛上料机构(6)和用于支撑下料装框机构(7)的支架(8)，所述拆垛上料机构(6)支撑在支架(8)上并与支架(8)之间活动连接；

所述装载机(5)分为位于网框焊接输送机(4)前侧的前侧装载机(51)、位于网框焊接输送机(4)后端的后侧装载机(52)和支撑在网框焊接输送机(4)的中间装载机(53)；

所述装载机(5)包括用于支撑方管的架体(54)、用于下探放料的升降梁(55)、用于向前输送方管的输送机构和用于抓取单根方管的抓取机构，所述升降梁(55)与架体(54)之间滑动连接，所述输送机构安装在架体(54)上端，所述抓取机构安装在升降梁(55)上前端；

所述输送机构包括推动方管前移的推料杆(56)和驱动推料杆(56)移动的第一驱动机构，推料杆(56)与架体(54)上端滑动连接，第一驱动机构安装在架体(54)上端；

所述架体(54)前端设有用于定位方管轴向位置的拍打机构，所述拍打机构包括用于拍打方管右端的拍板(57)和驱动拍板(57)移动的第二驱动机构，第二驱动机构安装在架体(54)上端；

所述抓取机构包括固定爪和活动爪，升降梁(55)前端设有连接梁(58)，固定爪上端与连接梁(58)固定连接，活动爪上端与连接梁(58)之间滑动连接，所述连接梁(58)上设有驱动活动爪移动的第三驱动机构；

所述固定爪和活动爪均包括立柱(59)和用于承载方管的夹爪(510)，所述立柱(59)下端设有驱动夹爪(510)前后移动的气缸(511)，所述立柱(59)下端设有压紧方管的压紧机构，所述压紧机构包括压紧气缸(512)，所述压紧气缸(512)缸体端与立柱(59)连接，压紧气缸(512)活塞杆端与方管配合；

网框焊接输送机(4)包括用于输送网框的托盘本体(41)和用于支撑托盘本体(41)的框架(42)，所述托盘本体(41)与框架(42)之间滑动连接，所述框架(42)分为上下两层，每层所述框架(42)均对应一个托盘本体(41)，所述框架(42)自左至右依次包括装载工位(43)、拆卸工位(44)和焊接工位(45)；

所述托盘本体(41)上设置有第二固定横梁(46)和用于压紧网框纵杆的第二活动横梁(47)，所述第二活动横梁(47)两端与托盘本体(41)之间通过导轨滑块副滑动连接，第二活动横梁(47)两端均设有驱动第二活动横梁(47)移动的第六驱动机构，所述第二固定横梁(46)和第二活动横梁(47)上均设有用于定位网框的固定机构，所述固定机构前后对称分布；

所述固定机构包括用于固定横杆左端和左端纵杆端部的第一定位机构(48)、用于固定横杆中间位置和中间纵杆端部的第二定位机构(49)、用于固定横杆右端和右端纵杆端部的第三定位机构(410)，所述第一定位机构(48)、第二定位机构(49)均与对应的横梁之间滑动连接，第三定位机构(410)与对应的横梁之间固定连接。

2.如权利要求1所述的一种网框自动焊接生产线，其特征在于，所述拆垛上料机构(6)包括第一活动横梁(61)和用于抓取方管的上料机械手(62)，第一活动横梁(61)两端与支架(8)之间滑动连接，上料机械手(62)与第一活动横梁(61)之间活动连接；

所述下料装框机构(7)包括第一固定横梁(71)和用于抓取成品网框的下料机械手(72)，第一固定横梁(71)两端与支架(8)之间固定连接，下料机械手(72)与第一固定横梁(71)之间活动连接。

3.如权利要求1所述的一种网框自动焊接生产线，其特征在于，所述原料运输车(1)包括用于为前侧装载机(51)、后侧装载机(52)提供原料横向移动的原料运输车，用于为中间装载机(53)提供原料纵向移动的原料运输车，横向移动的原料运输车并排两台，纵向移动的原料运输车并排两台。

4.如权利要求1所述的一种网框自动焊接生产线，其特征在于，所述第一定位机构(48)包括第一底板(481)、驱动第一底板(481)左右移动的第五驱动机构，所述第一底板(481)与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，第一底板(481)上设有定位横杆端部的定位机构、用于固定横杆端部的第一固定机构、用于固定左端纵杆端部的第二固定机构和用于压紧网框的第一压紧机构。

5.如权利要求1所述的一种网框自动焊接生产线，其特征在于，所述第二定位机构(49)包括第二底板(491)、驱动第二底板(491)左右移动的第六驱动机构，所述第二底板(491)与对应的横梁之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第二底板(491)上用于固定横杆中部的第三固定机构、用于固定中间纵杆端部的第四固定机构和用于压紧网框的第二压紧机构。

6.如权利要求1所述的一种网框自动焊接生产线，其特征在于，所述第三定位机构(410)包括第三底板(4101)，所述第三底板(4101)与对应的横梁之间固定连接，第三底板(4101)上设有定位横杆端部的定位板(4102)、用于固定横杆端部的第五固定机构、用于固定右端纵杆端部的第六固定机构和用于压紧网框的第三压紧机构。

Images