CN114012346B - 一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其包括底平台，所述底平台的长度方向上设有多个支撑台，相邻的两个所述支撑台之间设有组对装置；所述组对装置包括固定靠山总成和靠山座总成，所述靠山座总成设有靠山座机构，所述靠山座机构的下端设有水平夹紧机构，所述水平夹紧机构驱使靠山座机构沿底平台的宽度方向运动，所述靠山座机构与固定靠山总成之间的水平夹紧机构的顶端低于支撑台的顶端，所述固定靠山总成和靠山座机构的上设有压紧机构、宽度检测组件、高度检测组件和电磁铁。与现有技术相比，本发明实现了筒体的自动组对和自动检测，相对于人工组对和人工测量，提高了筒体组对效率，筒体的组对精度高且安全隐患少。
Description
技术领域
本发明涉及筒体组对技术领域，尤其是涉及一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装。
背景技术
近年来，筒体结构在装备制造领域取得广泛的应用，需求量与日俱增，筒体组对焊接已经成为焊接领域常见的工艺形式。筒体组对工装也成为制造业焊接生产中常见的设计机构。在起重机臂体的制作过程中，需要将U型折弯钢板和一侧开口的矩形折弯钢板上下组对拼焊而成，由于起重机臂体较长并且焊接成型后对横截面的尺寸要求较高，再考虑到焊接变形等因素，导致起重机臂体制作难度较高。现有技术中，筒体的组对主要靠人工辅以一些简单的测量工具或定位工装，这样完成的组对筒体对筒体宽度尺寸无法保证，需要经常返工，且锁焊后需要工人在工装上爬上爬下采用卷尺进行测量，由于工装较高且外形较大，工人在检测时劳动强度较大，效率低且存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装，用以解决现有技术中起重机筒体组对效率低、效果不好且存在安全隐患的问题。
本发明提供一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装，包括底平台，所述底平台的长度方向上设有多个支撑台，相邻的两个所述支撑台之间设有组对装置；
所述组对装置包括固定靠山总成和靠山座总成，所述固定靠山总成和靠山座总成沿底平台的宽度方向设置；
所述靠山座总成设有靠山座机构，所述靠山座机构的下端设有水平夹紧机构，所述水平夹紧机构驱使靠山座机构沿底平台的宽度方向运动，所述靠山座机构与固定靠山总成之间的水平夹紧机构的顶端低于支撑台的顶端，所述固定靠山总成和靠山座机构的上端分别设有压紧机构，所述固定靠山总成和靠山座机构分别设有宽度检测组件，所述固定靠山总成和靠山座机构上设有高度检测组件，至少有两个所述组对装置设有电磁铁，所述电磁铁设于固定靠山总成和靠山座机构相向的一侧。
优选的，所述水平夹紧机构包括：滑动台、丝杠、移动块、导轨、滑块和伺服电机，所述丝杠和移动块螺纹连接，所述丝杠与滑动台转动连接，所述导轨与滑块滑动连接，所述伺服电机驱动丝杠旋转，所述丝杠、移动块和导轨均设于滑动台内，所述靠山座机构分别与移动块和滑块固定连接，所述滑动台的顶端低于支撑台的顶端。
优选的，所述压紧机构包括：连接臂、压块和油缸，所述连接臂的一端与油缸的活塞杆固定连接，所述连接臂的另一端与压块固定连接，所述压块设于靠山座机构和固定靠山总成之间。
优选的，所述宽度检测组件包括：第一激光传感器、同步带、同步齿轮和同步电机，所述第一激光传感器固定在同步带上，所述同步带和同步齿轮相啮合，所述同步电机驱动同步齿轮旋转从而带动第一激光传感器升降。
优选的，所述高度检测组件包括：横板和两个第二激光传感器，两个所述第二激光传感器分别设在固定靠山总成和靠山座机构上，两个第二激光传感器处在同一个水平位置上。
优选的，所述底平台的前后两端的组对装置均设有电磁铁，所述底平台的后端设置有电磁铁的组对装置的数量大于底平台的前端设置有电磁铁的组对装置的数量。
优选的，所述固定靠山总成的电磁铁的数量为多个，多个所述电磁铁沿固定靠山总成的高度方向设置；所述靠山座机构的电磁铁的数量为多个，多个所述电磁铁沿靠山座机构的高度方向设置。
优选的，所述固定靠山总成和靠山座机构上分别设有放置横板的置物杆。
优选的，所述压块的底部设有垫板。
优选的，还包括控制终端，所述控制终端分别与电磁铁、压紧机构、宽度检测组件、高度检测组件和水平夹紧机构电连接，所述控制终端还用于储存工件的组对数据。
与现有技术相比，本发明首先将U型折弯钢板吊运至支撑台上且靠在固定靠山总成上，其弧形的一面朝下放置，通过撬棍撬动U型折弯钢板使其松动，然后和电磁铁相配合将U型折弯钢板摆正。启动水平夹紧机构使靠山座机构和固定靠山总成夹紧U型折弯钢板，然后吊运下侧开口的折弯钢板到U型折弯钢板的上方，两者自动对齐。压紧机构启动，使下侧开口的折弯钢板和U型折弯钢板之间的缝隙合拢，随后在连接处进行点焊，使上下两个折弯钢板固定在一起。启动宽度检测组件对筒体的宽度进行测量，启动高度检测组件对筒体的高度进行测量，如果筒体各处的尺寸误差符合规定值则结束筒体组对，否则则需要通过压紧机构和水平夹紧机构调整筒体不合格之处的宽度和高度。该结构设计实现了筒体的自动组对和自动检测，相对于人工组对和人工测量，提高了筒体组对效率，筒体的组对精度高且安全隐患少。其次，发现不合格之处也能随时进行调整，进一步提高了筒体组对效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的左视图；
图4为本发明的靠山座总成的剖视示意图；
图5为本发明的靠山座总成的结构示意图；
图6为本发明筒体的结构示意图。
附图标记：
1.底平台，2.支撑台，3.组对装置，31.固定靠山总成，32.靠山座总成，321.靠山座机构，322.水平夹紧机构，4.压紧机构，3221.滑动台，3222.移动块，3223.伺服电机，3224.丝杠，41.连接臂，42.压块，43.垫板，44.油缸，5.第一激光传感器，6.第二激光传感器，7.置物杆，8.筒体，9.电磁铁。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图1、附图2和附图5，本实施例提供了一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装，包括底平台1，底平台1的长度方向上设有多个支撑台2，相邻的两个支撑台2之间设有组对装置3；
组对装置3包括固定靠山总成31和靠山座总成32，固定靠山总成31和靠山座总成32沿底平台1的宽度方向设置；
靠山座总成32设有靠山座机构321，靠山座机构321的下端设有水平夹紧机构322，水平夹紧机构322驱使靠山座机构321沿底平台1的宽度方向运动，位于靠山座机构321与固定靠山总成31之间的水平夹紧机构322的顶端低于支撑台2的顶端，该设置避免水平夹紧机构322移动时影响筒体8的摆正；其次筒体8比较重，能有效保护水平夹紧机构322。固定靠山总成31和靠山座机构321的上端分别设有压紧机构4，固定靠山总成31和靠山座机构321分别设有宽度检测组件，固定靠山总成31和靠山座机构321上设有高度检测组件，至少有两个组对装置3设有电磁铁9，电磁铁9设于固定靠山总成31和靠山座机构321相向的一侧。参照附图6，起重臂体的下端是外凸的弧形，另一端是平整的钢板，筒体8组对时对平整的钢板施加压力，第一利于使筒体8受力均匀，第二受压面积比较稳定，第三方便后续测量筒体8高度。因此本发明采用将U型折弯钢板有弧形的一侧朝下放置。本发明提供的组对步骤为：首先，将U型折弯钢板吊运至支撑台2上且靠在固定靠山总成31上，其弧形的一面朝下放置，然后启动水平夹紧机构322使靠山座机构321靠近U型折弯钢板，通过撬棍撬动U型折弯钢板使其松动，然后和电磁铁9相配合将U型折弯钢板摆正。该步骤中，U型折弯钢板的两侧均为直板，与固定靠山总成31侧壁上的电磁铁9或靠山座机构321侧壁上的电磁铁9相吸时容易使U型折弯钢板摆正。当U型折弯钢板位置摆正时，启动水平夹紧机构322使靠山座机构321和固定靠山总成31夹紧U型折弯钢板，然后吊运下侧开口的折弯钢板到U型折弯钢板的上方，两者自动对齐。压紧机构4启动，使下侧开口的折弯钢板和U型折弯钢板之间的缝隙合拢，随后在连接处进行点焊，使上下两个折弯钢板固定在一起。启动宽度检测组件对筒体8的宽度进行测量，启动高度检测组件对筒体8的高度进行测量，如果筒体8各处的尺寸误差符合规定值则结束筒体8组对，否则则需要通过压紧机构4和水平夹紧机构322调整筒体8不合格之处的宽度和高度。该结构设计实现了筒体8自动组对和自动检测，相对于人工组对和人工测量，提高了筒体8组对效率。
参照附图3和附图4，水平夹紧机构322包括：滑动台3221、丝杠3224、移动块3222、导轨、滑块和伺服电机3223，丝杠3224和移动块3222螺纹连接，丝杠3224与滑动台3221转动连接，导轨与滑块滑动连接，导轨为两个，两个导轨分别设于滑动台3221的两侧，丝杠3224设于两个导轨之间。伺服电机3223驱动丝杠3224旋转，带动靠山座机构321沿滑动台3221移动，丝杠3224、移动块3222和导轨均设于滑动台3221上，靠山座机构321分别与移动块3222和滑块固定连接，滑动台3221的顶端低于支撑台2的顶端，滑动台3221固定在底平台1上。
压紧机构4包括：连接臂41、压块42和油缸44，连接臂41的一端与油缸44的活塞杆固定连接，连接臂41的另一端与压块42固定连接，压块42设于靠山座机构321和固定靠山总成31之间，且设于连接臂41的下端。在靠山座机构321上的压紧机构4，其油缸44安装在靠山座机构321内；在固定靠山总成31上的压紧机构4，其油缸44安装在固定靠山总成31内。
宽度检测组件包括：第一激光传感器5、同步带、同步齿轮和同步电机，两个同步齿轮上下设置，第一激光传感器5固定在同步带上，同步带和同步齿轮相啮合，同步电机驱动同步齿轮旋转从而带动第一激光传感器5升降，以便适应不同规格的筒体8。在靠山座机构321上的宽度检测组件，其同步齿轮与靠山座机构321转动连接；在固定靠山总成31上的宽度检测组件，其同步齿轮与固定靠山总成31转动连接。
高度检测组件包括：横板和两个第二激光传感器6，两个第二激光传感器6分别设在固定靠山总成31和靠山座机构321上，两个第二激光传感器6处在同一个水平位置上。将横板放置在筒体8上，两个第二激光传感器6分别检测横板的两端，从而得到筒体8的高度数据。通过该检测可得到如下数据：筒体8两侧的高度是否一致，有没有出现一侧高一侧低的情况。其次，筒体8的高度是否符合规定值。第一激光传感器5和第二激光传感器6分别设于靠山座机构321的两侧，或者分别设于固定靠山总成31的两侧。
底平台1的前后两端的组对装置3均设有电磁铁9，底平台1中间的组对装置3不设电磁铁9，底平台1的后端设置有电磁铁9的组对装置3的数量大于底平台1的前端设置有电磁铁9的组对装置3的数量。底平台1首端的两个组对装置3设置有电磁铁9，使用时，通过底平台1前后两端的组对装置3的电磁铁9调整筒体8下半部分的位置。底平台1的后端设有电磁铁9的组对装置3的数量多于两个，以方便适应不同长度的筒体8。
固定靠山总成31的电磁铁9的数量为多个，多个电磁铁9沿固定靠山总成31的高度方向设置；靠山座机构321的电磁铁9的数量为多个，多个电磁铁9沿靠山座机构321的高度方向设置。根据筒体8的高度调用不同高度的电磁铁9来调整筒体8下半部分的位置。
固定靠山总成31和靠山座机构321上分别设有放置横板的置物杆7，横板不用时将横板搁置在置物杆7上。
压块42的底部设有垫板43，垫板43由塑料材质制成，该设置在压紧筒体8时，能避免磕伤筒体8的外壁。
本实施例还包括控制终端，控制终端分别与电磁铁9、压紧机构4、宽度检测组件、高度检测组件和水平夹紧机构322电连接，控制终端还用于储存工件的组对数据。控制终端将保存筒体8组对过程中的数据，并上传到云服务器，以便后续调用和分析。
本发明中，先将筒体8的下半部分吊至支撑台2上并使之靠在固定靠山总成31上，筒体8弧形的一面朝下放置，通过撬棍撬动U型折弯钢板使其松动，然后和电磁铁9相配合将筒体8下半部分摆正。启动水平夹紧机构322使靠山座机构321和固定靠山总成31夹紧U型折弯钢板，然后将筒体8的上半部分吊至U型折弯钢板的上方，两者自动对齐。压紧机构4启动，压块42下移将筒体8上部分压向筒体8下部分，从而使筒体8上部分和下部分之间的缝隙合拢，随后在连接处进行点焊，使筒体8上下两部分固定在一起。启动固定靠山总成31和靠山座机构321上的宽度检测组件对筒体8的宽度进行测量，启动高度检测组件对筒体8的高度进行测量，如果筒体8各处的尺寸误差符合规定值则结束筒体8组对，否则则需要通过压紧机构4和水平夹紧机构322调整筒体8不合格之处的宽度和高度。该结构设计实现了自动组对和自动检测，相对于人工组对和人工测量，筒体8的组对精度高且安全隐患少。其次，发现不合格之处也能随时进行调整，进一步提高了筒体8组对效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。。
Claims (5)
1.一种超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其特征在于，包括底平台，所述底平台的长度方向上设有多个支撑台，相邻的两个所述支撑台之间设有组对装置；
所述组对装置包括固定靠山总成和靠山座总成，所述固定靠山总成和靠山座总成沿底平台的宽度方向设置；
所述靠山座总成设有靠山座机构，所述靠山座机构的下端设有水平夹紧机构，所述水平夹紧机构驱使靠山座机构沿底平台的宽度方向运动，所述靠山座机构与固定靠山总成之间的水平夹紧机构的顶端低于支撑台的顶端，所述固定靠山总成和靠山座机构的上端分别设有压紧机构，所述固定靠山总成和靠山座机构分别设有宽度检测组件，所述固定靠山总成和靠山座机构上设有高度检测组件，至少有两个所述组对装置设有电磁铁，所述电磁铁设于固定靠山总成和靠山座机构相向的一侧；筒体的U型折弯钢板有弧形的一侧朝下放置，且所述U型折弯钢板的两侧均为直板；筒体的下侧开口的折弯钢板位于U型折弯钢板的上方；通过撬棍撬动U型折弯钢板使其松动，然后和电磁铁相配合将U型折弯钢板摆正；所述宽度检测组件包括：第一激光传感器、同步带、同步齿轮和同步电机，所述第一激光传感器固定在同步带上，所述同步带和同步齿轮相啮合，所述同步电机驱动同步齿轮旋转从而带动第一激光传感器升降；所述高度检测组件包括：横板和两个第二激光传感器，两个所述第二激光传感器分别设在固定靠山总成和靠山座机构上，两个第二激光传感器处在同一个水平位置上；所述底平台的前后两端的组对装置均设有电磁铁，所述底平台的后端设置有电磁铁的组对装置的数量大于底平台的前端设置有电磁铁的组对装置的数量；所述固定靠山总成的电磁铁的数量为多个，多个所述电磁铁沿固定靠山总成的高度方向设置；所述靠山座机构的电磁铁的数量为多个，多个所述电磁铁沿靠山座机构的高度方向设置；所述固定靠山总成和靠山座机构上分别设有放置横板的置物杆。
2.根据权利要求1所述的超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其特征在于，所述水平夹紧机构包括：滑动台、丝杠、移动块、导轨、滑块和伺服电机，所述丝杠和移动块螺纹连接，所述丝杠与滑动台转动连接，所述导轨与滑块滑动连接，所述伺服电机驱动丝杠旋转，所述丝杠、移动块和导轨均设于滑动台内，所述靠山座机构分别与移动块和滑块固定连接，所述滑动台的顶端低于支撑台的顶端。
3.根据权利要求1所述的超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其特征在于，所述压紧机构包括：连接臂、压块和油缸，所述连接臂的一端与油缸的活塞杆固定连接，所述连接臂的另一端与压块固定连接，所述压块设于靠山座机构和固定靠山总成之间。
4.根据权利要求3所述的超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其特征在于，所述压块的底部设有垫板。
5.根据权利要求1-4任一项所述的超大吨位臂架筒体自动化组对工装，其特征在于，还包括控制终端，所述控制终端分别与电磁铁、压紧机构、宽度检测组件、高度检测组件和水平夹紧机构电连接，所述控制终端还用于储存工件的组对数据。
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