CN115255762A - 一种路灯灯杆自动焊接设备及加工方法 - Google Patents

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魏春梅
蔡宇飞
宋志成
邓援超
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Abstract

本发明提供一种路灯灯杆自动焊接设备及加工方法,包括左右分布的灯管上料机构和灯管存放机构,所述灯管上料机构下方由左向右依次布置有焊接机构、夹紧定位机构、加强肋板存放上料机构和法兰存放上料机构,灯管在所述灯管存放机构沿前后方向放置,若干所述灯管整齐排列于灯管存放机构,所述夹紧定位机构包括灯管夹紧组件和法兰夹紧组件,所述灯管夹紧组件夹紧并带动灯管上料机构传送的灯管旋转,所述法兰夹紧组件夹紧法兰存放上料机构传送的法兰并与灯管组装,所述加强肋板存放上料机构设置于灯管与法兰衔接处。本发明可实现路灯连续自动化焊接,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率,保证焊接质量稳定。

Description

一种路灯灯杆自动焊接设备及加工方法
技术领域
本发明属于焊接设备技术领域,具体涉及一种路灯灯杆自动焊接设备及加工方法。
背景技术
路灯一般由灯管、法兰、加强肋板三部分组成。在大批量的路灯杆焊接加工生产中,涉及到各个部件的上料和焊接。其中包括灯管的上料部分,法兰的上料部分,加强肋板的上料部分及其相互之间的焊接部分。而在现有实际操作中,上述步骤中的绝大多数部分都是依靠人工来完成,这种方式存在劳动强度高,焊接效率低,焊接质量无法保证,且无法进行高效地、连续性地焊接加工的问题。
现有技术中公开了一种路灯底座生产用全自动焊接机组,其公开号为:CN210703275U,包括设置在固定装置两侧的龙门焊接装置和焊接小车,固定装置用以固定待加工的路灯底座,两侧的龙门焊接装置和焊接小车用以实现对路灯底座进行焊接,通过使用本发明对路灯底座进行焊接,大大提高了焊接精度,且提高了自动化程度,可用于路灯生产中。但其仅能实现路灯灯杆与底座的半自动化焊接,无法实现加强肋板的上料与焊接,且各个部件的上料均需要人工进行,存在劳动强度高,焊接效率低,无法连续性焊接加工的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种可实现路灯连续自动化焊接,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率,保证焊接质量稳定的路灯灯杆自动焊接设备及加工方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种路灯灯杆自动焊接设备,包括左右分布的灯管上料机构和灯管存放机构,所述灯管上料机构下方由左向右依次布置有焊接机构、夹紧定位机构、加强肋板存放上料机构和法兰存放上料机构,灯管在所述灯管存放机构沿前后方向放置,若干所述灯管整齐排列于灯管存放机构,所述灯管上料机构夹持灯管并沿左右方向上料至夹紧定位机构,所述法兰存放上料机构沿左右方向上料至夹紧定位机构,所述夹紧定位机构包括灯管夹紧组件和法兰夹紧组件,所述灯管夹紧组件夹紧并带动灯管上料机构传送的灯管旋转,所述法兰夹紧组件夹紧法兰存放上料机构传送的法兰并与灯管组装,所述加强肋板存放上料机构设置于灯管与法兰衔接处,所述焊接机构分别焊接法兰和加强肋板至灯管。
进一步地,所述灯管存放机构包括底座,所述底座上表面为左低右高的坡面,所述底座左端面处包括沿前后方向间隔布置的若干个第一挡块,所述第一挡块上表面向上翘起形成与底座左端衔接的第一弧形挡面,所述底座还包括可沿上下方向伸缩的第三挡块和第二挡块,所述第三挡块和第二挡块均自底座上表面伸出,所述第一挡块、第三挡块和第二挡块由左向右间隔分布且第三挡块和第二挡块的间距正好容纳一个灯管。若干灯管在底座上表面沿左右方向整齐罗列,第一挡块处为灯管的待夹持位置,通过控制第三挡块和第二挡块的伸缩,实现同时只释放一个灯管至第一挡块处的效果,第三挡块和第二挡块之间为灯管待命区,即灯管在此停留等待释放至第一挡块处,第二挡块后的灯管处于存放区,第一弧形挡面可与灯管管身贴合,保证灯管存放的稳定可靠,若干第一挡块沿前后方向间隔布置,使底座左端形成齿状结构,方便灯管上料机构伸至相邻第一挡块的间隙处夹持灯管进行吊运,通过设置待夹持位置、待命区、存放区,可实现灯管的大批量存放和连续单个自动化上料,节省人力,降低劳动强度。
进一步地,所述第三挡块和第二挡块通过升降气缸控制伸缩,且其伸出底座上表面的部分包括与底座上表面衔接的第二弧形挡面。第二弧形挡面可与灯管管身贴合,方便伸出底座上表面对灯管起到阻挡作用,可保证灯管存放的稳定可靠,初始时第二挡块处于收缩位置,收缩于底座内,第三挡块处于伸出位置,灯管沿上表面整齐排列且最左端的灯管被第三挡块限位,需要释放一根灯管时,控制第二挡块向上伸出,将除最左端灯管之外的其余灯管阻挡限位,接着第三挡块收缩进底座,释放最左端灯管,使其沿上表面滚落至被第一挡块限位,控制第三挡块重新伸出,第二挡块收缩,通过不断重复上述步骤可利于实现存放灯管的自动化上料,减少人工干预,节省人力,降低劳动强度。
进一步地,所述灯管上料机构包括灯管上料机架、水平移动组件、升降组件和灯管吊运组件,所述灯管上料机架固定于地面,所述水平移动组件包括第一电机、第一滚珠丝杆和第一直线导轨,所述第一滚珠丝杆和第一直线导轨均沿左右方向布置于灯管上料机架顶部下方,所述第一电机与第一滚珠丝杆一端传动连接,所述升降组件包括第二电机、同步带、第二滚珠丝杆、升降台顶板、升降板、升降台底板和第一导柱,所述升降台顶板、升降板和升降台底板由上至下间隔设置,所述升降台顶板顶部与第一直线导轨和第一滚珠丝杆移动配合,所述第一导柱包括两组,其中一组一端与升降台顶板底部固定连接,另一端穿过升降板与升降台底板顶部固定连接,另一组沿前后方向间隔分布且一端与升降板底部固定连接,另一端穿过升降台底板与灯管吊运组件连接,所述升降板和升降台底板分别固定有与穿过其的第一导柱配合的第一直线轴承,所述第二滚珠丝杆固定端与升降台顶板连接,支撑端穿过升降板与升降台底板连接,所述升降板设置有与第二滚珠丝杆匹配的螺母座,所述第二电机设置于升降台顶板底部,所述同步带传动连接第二电机和第二滚珠丝杆,所述灯管吊运组件包括灯管夹爪和第一气缸,另一组所述第一导柱底部各设一个灯管夹爪,所述灯管夹爪向右开口且通过第一气缸控制其开合。灯管上料机架起到整体的支撑作用,通过水平移动组件控制灯管吊运组件的左右移动,通过升降组件控制灯管吊运组件的升降,可完成对待夹持位置的灯管以及焊接完成的灯管进行夹持、起吊、吊运和释放动作,水平移动组件采用滚珠丝杆是因为它具有精度高、效率高的优点,并且利用直线导轨能够使升降组件平稳地进行移动,可对升降组件在移动过程中精确定位,从而精确控制灯管吊运组件的位置,升降组件通过设置第一导柱和第一直线轴承,能在升降过程中起到导向作用,而直线轴承摩擦小,故而具有灵敏度高,精度高的优点,可保证升降板能够实现高精度的平稳运动,若干灯管夹爪沿前后方向间隔布置,优选其爪头为多边形框架式结构且位于右上的边通过第一气缸控制开合,多边形框架式结构可适用于不同直径的灯管夹持吊运,气缸动作迅速、反应快,可快速实现灯管夹爪的闭合,提高加工效率,能够实现灯管的自动化上料。
进一步地,所述法兰存放上料机构包括法兰上料机架、第三电机、第三滚珠丝杆、第二直线导轨、移动板、法兰夹爪、第二气缸、第三气缸、第二导柱和法兰存储盒,所述法兰上料机架固定于地面,所述第三滚珠丝杆和第二直线导轨沿左右方向布置于法兰上料机架顶部下方,所述第三电机与第三滚珠丝杆一端传动连接,所述移动板顶部与第二直线导轨和第三滚珠丝杆移动配合,所述移动板下方依次向下设置与其平行的升降台和移动底板,所述第二导柱一端与移动板底部固定连接,另一端穿过升降台与移动底板固定连接,所述升降台设置有套于第二导柱外的第二直线轴承,所述第二气缸设置于移动板底部且活动端与升降台连接,所述升降台底部通过连接杆穿过移动底板连接至法兰夹爪,所述法兰夹爪通过第三气缸控制开合,所述第二气缸为高行程气缸,所述第三气缸为普通气缸,所述法兰在法兰存储盒内面向前方竖直布置。法兰存放上料机构的结构与灯管上料机构的结构类似,法兰上料机架起到整体支撑作用,通过第三滚珠丝杆和第二直线导轨实现法兰夹爪水平方向的运动,通过第二气缸和第二导柱实现法兰夹爪垂直方向的升降,通过第三气缸控制法兰夹爪的开合,以完成对法兰存储盒内的法兰夹持、吊运及释放动作,可实现法兰夹爪的精准定位,法兰夹爪优选为多连杆机构组成,具有不易磨损、形状简单、易于加工且制造精度高的优点,夹持法兰稳定可靠,有利于实现法兰的自动化上料,可节省人力,降低劳动强度。
进一步地,所述加强肋板存放上料机构包括带载物台的支撑底座,所述支撑底座固定于地面,所述载物台包括一与灯管和法兰连接处嵌合的直角边,所述直角边靠近法兰一边包括加强肋板存放传送组件,另一边包括加强肋板挤压组件,所述加强肋板存放传送组件包括底部开口的加强肋板储料盒、储料盒底座和加强肋板传送组件,所述储料盒底座与加强肋板储料盒底部固定连接且开设有与加强肋板形状匹配的开口,所述储料盒底座架设于载物台表面,所述加强肋板由上至下整齐叠放于加强肋板储料盒内,所述加强肋板传送组件包括第四气缸、滑轨、加强肋板传送板和滑块,所述第四气缸和滑轨均沿前后方向平行设置于直角边靠近法兰一边边缘处,所述加强肋板传送板底部通过滑块与滑轨滑动连接,所述加强肋板传送板侧边通过气缸头连接块连接至第四气缸活动端,所述加强肋板传送板为Z型板且其低水平面包括一直角三角形板,所述直角三角形板和低水平面共同形成与加强肋板匹配的缺口,且所述直角三角形板的顶面低于加强肋板传送板的高水平面,所述高水平面与低水平面的高度差小于加强肋板厚度,所述储料盒底座开口处底面与高水平面间隙小于加强肋板厚度,所述第四气缸为长行程气缸,所述第四气缸通过中法兰和中法兰固定座与载物台连接,所述加强肋板挤压组件包括第五气缸、加强肋板顶紧板和滚轮支架,所述第五气缸沿左右方向靠近设置于直角边靠近灯管一边边缘处并通过安装脚座与载物台连接,所述加强肋板顶紧板与第五气缸活动端连接,所述加强肋板顶紧板的活动端端头为与加强肋板匹配的斜边,所述加强肋板顶紧板底面高度与直角三角形板顶面一致,所述滚轮支架设置于加强肋板顶紧板底部且转动连接若干与加强肋板顶紧板底面接触的支撑滚轮,所述第五气缸为短行程气缸。加强肋板存储于加强肋板储料盒内,通过重力下落至加强肋板传送组件缺口位置,通过第四气缸和滑轨控制加强肋板传送板向左推送加强肋板,将其推至边缘与灯管贴合,随后第五气缸启动控制加强肋板顶紧板向后移动顶住加强肋板的斜边,将其边缘顶至与法兰贴合,方便后续焊接机构对加强肋板进行焊接,当第一个加强肋板正面焊接完成后,加强肋板存放传送组件和加强肋板挤压组件回退复位,进行下一个加强肋板的传送,加强肋板传送板为Z型板,其高水平面具有一定长度,且储料盒底座开口处底面与高水平面间隙小于加强肋板厚度,可在加强肋板传送板向左移动传送加强肋板时在储料盒底座开口处起到限位作用,防止剩余加强肋板下落,而高水平面与低水平面的高度差小于加强肋板厚度,可保证单次只推送一个加强肋板,直角三角形板的顶面低于加强肋板传送板的高水平面,加强肋板顶紧板底面高度与直角三角形板顶面一致,方便加强肋板顶紧板伸至直角三角形板顶面对加强肋板的斜边起到挤压定位的作用,滚轮支架的若干支撑滚轮用于为加强肋板顶紧板底面提供支撑力,抵消其重力,避免第五气缸损坏,整体可实现加强肋板的自动化上料定位,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率。
进一步地,所述灯管夹紧组件包括三爪卡盘夹紧移动装置和灯管支撑座,所述三爪卡盘夹紧移动装置设置于灯管前端,所述灯管支撑座间隔设置于灯管管身下方,所述三爪卡盘夹紧移动装置包括夹紧模块和移动模块,所述夹紧模块包括由旋转伺服电机控制的气动三爪卡盘,所述移动模块包括支撑底板、第四电机、第一齿条和第三直线导轨,所述第一齿条和第三直线导轨均沿前后方向平行布置于支撑底板,所述气动三爪卡盘底部与第三直线导轨滑动连接,所述第四电机竖直设置于气动三爪卡盘背部且活动端设置与第一齿条啮合的第一齿轮,所述灯管支撑座包括支座架子和设置于支座架子顶部的两个滚轮,两个所述滚轮的轴线与灯管轴线平行。灯管支撑座的位置优选与第一挡块处于同一水平线上,用于对灯管管身起到自适应支撑作用,其上的滚轮在气动三爪卡盘带动灯管转动时起到配合作用,气动三爪卡盘用来夹紧灯管前端头,能够对灯管进行精确的定心,使其确保在焊接工位上,防止灯管落料时偏移了焊接工位,且气动三爪卡盘适用于不同直径的灯管夹持,通过旋转伺服电机带动气动三爪卡盘爪头转动,从而带动灯管旋转,可精确控制灯管旋转角度,方便对加强肋板和灯管进行全面焊接,确保焊接质量,第三直线导轨和第一齿条共同承担气动三爪卡盘的前后移动,且齿条与齿轮配合具有承载力大、运行平稳、传动精度高、传动效率高的特点,能够让灯管精确平稳地到达焊接工位,实现灯管精确上料与焊接工作,保证焊接质量稳定,从灯管的前端来驱动灯管的运动能够让灯管后端与其他的工件焊接时不会发生干涉的现象,结构简单,可节省人力,降低劳动强度。
进一步地,所述法兰夹紧组件设置于灯管后端,其包括横向定位模块、横向固定模块和纵向夹紧模块,所述横向定位模块和横向固定模块左右布置且处于同一条水平线,所述纵向夹紧模块处于灯管后端的延长线上,所述横向定位模块包括支撑柱、第六气缸、“┌”型推板、第三导柱和第三直线轴承,所述支撑柱在灯管左侧与地面固定,所述第六气缸沿左右方向固定于支撑柱且其活动端向右穿过支撑柱延伸连接第三导柱,所述第三导柱活动端连接至“┌”型推板背部,所述第三直线轴承与第三导柱匹配,所述横向固定模块包括横向机架、第二齿条、第四直线导轨、法兰输送板和第五电机,所述横向机架两端分别延伸至灯管左侧和法兰存放上料机构底部,所述横向机架顶部包括沿左右方向布设的凹槽,所述第四直线导轨和第二齿条沿左右方向平行设置于凹槽内,所述法兰输送板顶部包括“┐”型卡板,所述法兰输送板右侧竖直设置第五电机,所述第五电机活动端连接与第二齿条啮合的第二齿轮,所述法兰输送板底部与第四直线导轨滑动连接,所述“┌”型推板和“┐”型卡板前端面处于同一水平线,二者贴合并夹紧法兰的前端面和侧面,所述纵向夹紧模块包括底架、第七气缸、夹紧板、夹紧杆、橡胶头和第五直线导轨,所述底架固定于地面灯管后端,所述第五直线导轨沿前后方向设置于底架表面,所述夹紧板底部与第五直线导轨滑动连接,所述第七气缸沿前后方向设置于底架表面且活动端连接至夹紧板后端,所述夹紧杆设置于夹紧板前端且端头设置橡胶头,所述夹紧杆用于顶紧横向定位模块和横向固定模块夹紧的法兰的后端面。横向定位模块和横向固定模块分别在法兰的左右方向夹紧法兰,纵向夹紧模块从法兰的后端面顶紧法兰,将法兰夹紧在焊接工位,直至法兰与灯管焊接完成松开,松开时第六气缸和第五电机分别带动第三导柱上的“┌”型推板和法兰输送板上的“┐”型卡板向相反方向逐渐拉大距离,使法兰输送板离开法兰,避免在气动三爪卡盘带动灯管及焊接好的法兰转动时起到干扰,横向机架的凹槽为法兰的转动提供空间,通过第七气缸推动夹紧板及夹紧杆向前移动,可将夹紧杆端头的橡胶头顶紧法兰后端面,避免出现法兰与灯管之间没有相互贴紧的情况,保证焊接质量稳定可靠,同时避免对纵向夹紧模块的零部件造成损坏。
进一步地,所述焊接机构包括固定座、转动臂和焊枪,所述焊接机构至少设置两个。焊接机构优选为通用焊接机械手,可实现全方位的焊接要求,控制简单,动作流畅,通用性好。
本发明还设计了一种路灯灯杆自动焊接设备的加工方法,包括以下步骤:
S1、控制灯管存放机构释放一根灯管,同时启动灯管上料机构向右移动至夹持位置,待灯管落至待夹持位置,控制灯管上料机构下落夹持灯管;
S2、灯管上料机构夹持灯管向左移动至夹紧定位机构上方,随后下降并将放至夹紧定位机构上,控制灯管上料机构松开灯管;
S3、控制灯管夹紧组件夹紧灯管并带动灯管移动至灯管焊接位;
S4、控制法兰夹紧组件移动至待命位置;
S5、启动法兰存放上料机构进行法兰的上料,将一个法兰传送至法兰夹紧组件;
S6、控制法兰夹紧组件移动法兰至法兰焊接位后夹紧法兰;
S7、控制焊接机构对法兰与灯管进行焊接,焊接完成后,法兰夹紧组件松开法兰复位,加强肋板存放上料机构启动上料,待一个加强肋板传送到位,控制焊接机构将加强肋板与灯管和法兰相贴的边分别焊接好,焊接轨迹为L形,此时第一个加强肋板只焊接了正面,随后控制灯管夹紧组件带动灯管转动90°,同时加强肋板存放上料机构继续上料,此时第二个加强肋板传送到位,焊接机构焊接与第一个加强肋板同样的位置,灯管夹紧组件再次带动灯管同向转动90°,同时加强肋板存放上料机构继续上料,第三个加强肋板传送到位后,将第一个加强肋板的背面和第三个加强肋板正面焊接好,此时第一个加强肋板完成焊接,第二个和第三个加强肋板完成了正面焊接,随后灯管夹紧组件再次同向旋转90°,同时加强肋板存放上料机构继续上料,第四个加强肋板传送到位后,完成第二个加强肋板的背面和第四个加强肋板的正面焊接,依次类推直至完成四个加强肋板的焊接;
S8、控制灯管上料机构下降并夹持焊接好的灯管,随后升起继续向左移动至成品区释放。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明可实现路灯连续自动化焊接,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率,保证焊接质量稳定。灯管整齐存放于灯管存放机构,控制灯管上料机构向右移动夹持灯管存放机构上的灯管,再将夹持后的灯管向左移动至夹紧定位机构处释放,实现灯管的自动化上料,夹紧定位机构通过灯管夹紧组件夹紧释放的灯管并带动灯管移动至灯管焊接工位,通过控制法兰存放上料机构自动上料至法兰夹紧组件,移动法兰至法兰焊接工位并夹紧,可完成灯管与法兰的自动化上料及组装动作,利用焊接机构对法兰及灯管进行焊接,焊接好后松开法兰夹紧组件,此时加强肋板存放上料机构启动上料,将加强肋板自动推送到加强肋板焊接工位,焊接机构焊接加强肋板于灯管,加强肋板存放上料机构持续规律上料,同时灯管夹紧组件控制灯管等角度转动,依次完成所有加强肋板的焊接,可实现加强肋板的自动化上料及焊接工作,灯管、法兰及加强肋板上料定位精准,焊接质量可靠稳定,且灯管存放机构、法兰存放上料机构和加强肋板存放上料机构内均储存有一定量的对应部件,工作人员仅需定期补充部件,其余步骤均通过控制器控制即可实现自动化上料及焊接工作,减少人工干预,降低劳动强度,节省人力,且自动机械化操作可连续有序地上料,提高加工效率,自动化焊接还可保证焊接质量稳定。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的左视图。
图4为本发明灯管存放机构结构示意图。
图5为本发明灯管上料机构结构示意图。
图6为图5的左视图。
图7为本发明法兰存放上料机构结构示意图。
图8为本发明夹紧定位机构结构示意图。
图9为本发明灯管夹紧组件结构示意图。
图10为图9的左视图。
图11为本发明灯管支撑座结构示意图。
图12为图11的左视图。
图13为本发明横向定位模块和横向固定模块结构示意图。
图14为图13的俯视图。
图15为本发明纵向夹紧模块结构示意图。
图16为本发明加强肋板挤压组件结构示意图。
图17为本发明加强肋板存放传送组件结构示意图。
图18为本发明加强肋板存放上料机构整体结构俯视图。
图19为本发明加强肋板储料盒与储料盒底座整体结构俯视图。
图20为本发明加强肋板储料盒与储料盒底座整体结构侧视图。
图21为本发明加强肋板传送组件整体结构俯视图。
图22为本发明加强肋板传送组件整体结构侧视图。
图23为本发明加强肋板挤压组件整体结构俯视图。
图24为本发明加强肋板挤压组件整体结构侧视图。
图25为本发明焊接机构结构示意图。
图26为本发明焊接机构侧视图。
其中,001-灯管存放机构,002-灯管上料机构,003-法兰存放上料机构,004-加强肋板存放上料机构,005-焊接机构,006-夹紧定位机构,100-灯管,101-底座,102-第一挡块,103- 第二挡块,104-第三挡块,201-水平移动组件,202-升降组件,203-灯管吊运组件,204-灯管上料机架,205-第一电机,206-第一滚珠丝杆,207-第一直线导轨,208-第二电机,209-同步带,210-第二滚珠丝杆,211-升降台底板,212-升降板,213-升降台顶板,214-第一导柱,215- 第一直线轴承,216-第一气缸,300-法兰,301-法兰上料机架,302-第三电机,303-第三滚珠丝杆,304-移动板,305-法兰夹爪,306-第二气缸,307-第三气缸,308-第二导柱,309-第二直线轴承,401-法兰夹紧组件,402-灯管夹紧组件,403-三爪卡盘夹紧移动装置,404-灯管支撑座,405-横向定位模块,406-横向固定模块,407-纵向夹紧模块,408-夹紧模块,409- 移动模块,410-气动三爪卡盘,411-旋转伺服电机,412-第四电机,413-第一齿条,414-第三直线导轨,415-支座架子,416-滚轮,417第六气缸,418-“┌”型推板,419-第三导柱,420- 第三直线轴承,421-底架,422-第七气缸,423-夹紧板,424-夹紧杆,425-橡胶头,426-第五直线导轨,427-横向机架,428-法兰输送板,429-第五电机,430-第二齿条,431-第四直线导轨,500-加强肋板,501-加强肋板储料盒,502-储料盒底座,511-第四气缸,512-中法兰,513- 滑块,514-加强肋板传送板,515-滑轨,516-中法兰固定座,517-气缸头连接块,521-安装脚座,522-第五气缸,523-加强肋板顶紧板,524-滚轮支架,530-支撑底座,541-焊枪,542- 焊枪连接架,543-第六电机,544-第一转动副,545-转动副连接架,546-第二转动副,547- 固定座,548-第七电机,549-第八电机,550-第九电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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的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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
图1-3中所示的路灯灯杆自动焊接设备,包括左右分布的灯管上料机构002和灯管存放机构001,灯管上料机构002下方由左向右依次布置有焊接机构005、夹紧定位机构006、加强肋板存放上料机构004和法兰存放上料机构003,灯管100在灯管存放机构001沿前后方向放置,若干灯管100整齐排列于灯管存放机构001,灯管上料机构002夹持灯管100并沿左右方向上料至夹紧定位机构006,法兰存放上料机构003沿左右方向上料至夹紧定位机构006,夹紧定位机构006包括灯管夹紧组件402和法兰夹紧组件401,灯管夹紧组件402夹紧并带动灯管上料机构002传送的灯管100旋转,法兰夹紧组件401夹紧法兰存放上料机构003传送的法兰300并与灯管100组装,加强肋板存放上料机构004设置于灯管100与法兰300 衔接处,焊接机构005分别焊接法兰300和加强肋板500至灯管100。上述各个机构均由控制器控制其动作。灯管整齐存放于灯管存放机构,控制灯管上料机构向右移动夹持灯管存放机构上的灯管,再将夹持后的灯管向左移动至夹紧定位机构处释放,实现灯管的自动化上料,夹紧定位机构通过灯管夹紧组件夹紧释放的灯管并带动灯管移动至灯管焊接工位,通过控制法兰存放上料机构自动上料至法兰夹紧组件,移动法兰至法兰焊接工位并夹紧,可完成灯管与法兰的自动化上料及组装动作,利用焊接机构对法兰及灯管进行焊接,焊接好后松开法兰夹紧组件,此时加强肋板存放上料机构启动上料,将加强肋板自动推送到加强肋板焊接工位,焊接机构焊接加强肋板于灯管,加强肋板存放上料机构持续规律上料,同时灯管夹紧组件控制灯管等角度转动,依次完成所有加强肋板的焊接,可实现加强肋板的自动化上料及焊接工作,灯管、法兰及加强肋板上料定位精准,焊接质量可靠稳定,且灯管存放机构、法兰存放上料机构和加强肋板存放上料机构内均储存有一定量的对应部件,工作人员仅需定期补充部件,其余步骤均通过控制器控制即可实现自动化上料及焊接工作,减少人工干预,降低劳动强度,节省人力,且自动机械化操作可连续有序地上料,提高加工效率,自动化焊接还可保证焊接质量稳定。本发明可实现路灯连续自动化焊接,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率,保证焊接质量稳定。
作为优选,如图4所示,灯管存放机构001包括底座101,底座101上表面为左低右高的坡面,底座101左端面处包括沿前后方向间隔布置的若干个第一挡块102,第一挡块102上表面向上翘起形成与底座101左端衔接的第一弧形挡面,底座101还包括可沿上下方向伸缩的第三挡块104和第二挡块103,第三挡块104和第二挡块103均自底座101上表面伸出,第一挡块102、第三挡块104和第二挡块103由左向右间隔分布且第三挡块104和第二挡块103的间距正好容纳一个灯管。若干灯管在底座上表面沿左右方向整齐罗列,第一挡块处为灯管的待夹持位置,通过控制第三挡块和第二挡块的伸缩,实现同时只释放一个灯管至第一挡块处的效果,第三挡块和第二挡块之间为灯管待命区,即灯管在此停留等待释放至第一挡块处,第二挡块后的灯管处于存放区,第一弧形挡面可与灯管管身贴合,保证灯管存放的稳定可靠,若干第一挡块沿前后方向间隔布置,使底座左端形成齿状结构,方便灯管上料机构伸至相邻第一挡块的间隙处夹持灯管进行吊运,通过设置待夹持位置、待命区、存放区,可实现灯管的大批量存放和连续单个自动化上料,节省人力,降低劳动强度。
作为优选,第三挡块104和第二挡块103通过升降气缸控制伸缩,且其伸出底座101上表面的部分包括与底座101上表面衔接的第二弧形挡面。第二弧形挡面可与灯管管身贴合,方便伸出底座上表面对灯管起到阻挡作用,可保证灯管存放的稳定可靠,初始时第二挡块处于收缩位置,收缩于底座内,第三挡块处于伸出位置,灯管沿上表面整齐排列且最左端的灯管被第三挡块限位,需要释放一根灯管时,控制第二挡块向上伸出,将除最左端灯管之外的其余灯管阻挡限位,接着第三挡块收缩进底座,释放最左端灯管,使其沿上表面滚落至被第一挡块限位,控制第三挡块重新伸出,第二挡块收缩,通过不断重复上述步骤可利于实现存放灯管的自动化上料,减少人工干预,节省人力,降低劳动强度。
作为优选,如图5-6所示,灯管上料机构002包括灯管上料机架204、水平移动组件201、升降组件202和灯管吊运组件203,灯管上料机架204固定于地面,水平移动组件201包括第一电机205、第一滚珠丝杆206和第一直线导轨207,第一滚珠丝杆206和第一直线导轨207均沿左右方向布置于灯管上料机架204顶部下方,第一电机205与第一滚珠丝杆206一端传动连接,升降组件202包括第二电机208、同步带209、第二滚珠丝杆210、升降台顶板 213、升降板212、升降台底板211和第一导柱214,升降台顶板213、升降板212和升降台底板211由上至下间隔设置,升降台顶板213顶部与第一直线导轨207和第一滚珠丝杆206 移动配合,第一导柱214包括两组,其中一组一端与升降台顶板213底部固定连接,另一端穿过升降板212与升降台底板211顶部固定连接,另一组沿前后方向间隔分布且一端与升降板212底部固定连接,另一端穿过升降台底板211与灯管吊运组件203连接,升降板212和升降台底板211分别固定有与穿过其的第一导柱214配合的第一直线轴承215,第二滚珠丝杆210固定端与升降台顶板213连接,支撑端穿过升降板212与升降台底板211连接,升降板212设置有与第二滚珠丝杆210匹配的螺母座,第二电机208设置于升降台顶板213底部,同步带209传动连接第二电机208和第二滚珠丝杆210,灯管吊运组件203包括灯管夹爪和第一气缸216,另一组第一导柱214底部各设一个灯管夹爪,灯管夹爪向右开口且通过第一气缸216控制其开合。灯管上料机架起到整体的支撑作用,通过水平移动组件控制灯管吊运组件的左右移动,通过升降组件控制灯管吊运组件的升降,可完成对待夹持位置的灯管以及焊接完成的灯管进行夹持、起吊、吊运和释放动作,水平移动组件采用滚珠丝杆是因为它具有精度高、效率高的优点,并且利用直线导轨能够使升降组件平稳地进行移动,可对升降组件在移动过程中精确定位,从而精确控制灯管吊运组件的位置,升降组件通过设置第一导柱和第一直线轴承,能在升降过程中起到导向作用,而直线轴承摩擦小,故而具有灵敏度高,精度高的优点,可保证升降板能够实现高精度的平稳运动,若干灯管夹爪沿前后方向间隔布置,优选其爪头为多边形框架式结构且位于右上的边通过第一气缸控制开合,多边形框架式结构可适用于不同直径的灯管夹持吊运,气缸动作迅速、反应快,可快速实现灯管夹爪的闭合,提高加工效率,能够实现灯管的自动化上料。
作为优选,参见图7,法兰存放上料机构003包括法兰上料机架301、第三电机302、第三滚珠丝杆303、第二直线导轨、移动板304、法兰夹爪305、第二气缸306、第三气缸307、第二导柱308和法兰存储盒,法兰上料机架301固定于地面,第三滚珠丝杆303和第二直线导轨沿左右方向布置于法兰上料机架301顶部下方,第三电机302与第三滚珠丝杆303一端传动连接,移动板304顶部与第二直线导轨和第三滚珠丝杆303移动配合,移动板304下方依次向下设置与其平行的升降台和移动底板,第二导柱308一端与移动板304底部固定连接,另一端穿过升降台与移动底板固定连接,升降台设置有套于第二导柱308外的第二直线轴承309,第二气缸306设置于移动板304底部且活动端与升降台连接,升降台底部通过连接杆穿过移动底板连接至法兰夹爪305,法兰夹爪305通过第三气缸307控制开合,第二气缸306 为高行程气缸,第三气缸307为普通气缸,法兰300在法兰存储盒内面向前方竖直布置。法兰存放上料机构的结构与灯管上料机构的结构类似,法兰上料机架起到整体支撑作用,通过第三滚珠丝杆和第二直线导轨实现法兰夹爪水平方向的运动,通过第二气缸和第二导柱实现法兰夹爪垂直方向的升降,通过第三气缸控制法兰夹爪的开合,以完成对法兰存储盒内的法兰夹持、吊运及释放动作,可实现法兰夹爪的精准定位,法兰夹爪优选为多连杆机构组成,具有不易磨损、形状简单、易于加工且制造精度高的优点,夹持法兰稳定可靠,有利于实现法兰的自动化上料,可节省人力,降低劳动强度。
作为优选,参见图16-24,加强肋板存放上料机构004包括带载物台的支撑底座530,支撑底座530固定于地面,载物台包括一与灯管100和法兰300连接处嵌合的直角边,直角边靠近法兰300一边包括加强肋板存放传送组件,另一边包括加强肋板挤压组件,加强肋板存放传送组件包括底部开口的加强肋板储料盒501、储料盒底座502和加强肋板传送组件,储料盒底座502与加强肋板储料盒501底部固定连接且开设有与加强肋板500形状匹配的开口,储料盒底座502架设于载物台表面,加强肋板500由上至下整齐叠放于加强肋板储料盒 501内,加强肋板传送组件包括第四气缸511、滑轨515、加强肋板传送板514和滑块513,第四气缸511和滑轨515均沿前后方向平行设置于直角边靠近法兰300一边边缘处,加强肋板传送板514底部通过滑块513与滑轨515滑动连接,加强肋板传送板514侧边通过气缸头连接块517连接至第四气缸511活动端,加强肋板传送板514为Z型板且其低水平面包括一直角三角形板,直角三角形板和低水平面共同形成与加强肋板500匹配的缺口,且直角三角形板的顶面低于加强肋板传送板514的高水平面,高水平面与低水平面的高度差小于加强肋板500厚度,储料盒底座502开口处底面与高水平面间隙小于加强肋板500厚度,第四气缸511为长行程气缸,第四气缸511通过中法兰512和中法兰固定座516与载物台连接,加强肋板挤压组件包括第五气缸522、加强肋板顶紧板523和滚轮支架524,第五气缸522沿左右方向靠近设置于直角边靠近灯管100一边边缘处并通过安装脚座521与载物台连接,加强肋板顶紧板523与第五气缸522活动端连接,加强肋板顶紧板523的活动端端头为与加强肋板500匹配的斜边,加强肋板顶紧板523底面高度与直角三角形板顶面一致,滚轮支架524 设置于加强肋板顶紧板523底部且转动连接若干与加强肋板顶紧板523底面接触的支撑滚轮,第五气缸522为短行程气缸。加强肋板存储于加强肋板储料盒内,通过重力下落至加强肋板传送组件缺口位置,通过第四气缸和滑轨控制加强肋板传送板向左推送加强肋板,将其推至边缘与灯管贴合,随后第五气缸启动控制加强肋板顶紧板向后移动顶住加强肋板的斜边,将其边缘顶至与法兰贴合,方便后续焊接机构对加强肋板进行焊接,当第一个加强肋板正面焊接完成后,加强肋板存放传送组件和加强肋板挤压组件回退复位,进行下一个加强肋板的传送,加强肋板传送板为Z型板,其高水平面具有一定长度,且储料盒底座开口处底面与高水平面间隙小于加强肋板厚度,可在加强肋板传送板向左移动传送加强肋板时在储料盒底座开口处起到限位作用,防止剩余加强肋板下落,而高水平面与低水平面的高度差小于加强肋板厚度,可保证单次只推送一个加强肋板,直角三角形板的顶面低于加强肋板传送板的高水平面,加强肋板顶紧板底面高度与直角三角形板顶面一致,方便加强肋板顶紧板伸至直角三角形板顶面对加强肋板的斜边起到挤压定位的作用,滚轮支架的若干支撑滚轮用于为加强肋板顶紧板底面提供支撑力,抵消其重力,避免第五气缸损坏,整体可实现加强肋板的自动化上料定位,降低劳动强度,节省人力,提高加工效率。
作为优选,如图8-12,灯管夹紧组件402包括三爪卡盘夹紧移动装置403和灯管支撑座404,三爪卡盘夹紧移动装置403设置于灯管100前端,灯管支撑座404间隔设置于灯管100管身下方,三爪卡盘夹紧移动装置403包括夹紧模块408和移动模块409,夹紧模块408包括由旋转伺服电机411控制的气动三爪卡盘410,移动模块409包括支撑底板、第四电机412、第一齿条413和第三直线导轨414,第一齿条413和第三直线导轨414均沿前后方向平行布置于支撑底板,气动三爪卡盘410底部与第三直线导轨414滑动连接,第四电机412竖直设置于气动三爪卡盘410背部且活动端设置与第一齿条413啮合的第一齿轮,灯管支撑座 404包括支座架子415和设置于支座架子415顶部的两个滚轮416,两个滚轮416的轴线与灯管100轴线平行。灯管支撑座的位置优选与第一挡块处于同一水平线上,用于对灯管管身起到自适应支撑作用,其上的滚轮在气动三爪卡盘带动灯管转动时起到配合作用,气动三爪卡盘用来夹紧灯管前端头,能够对灯管进行精确的定心,使其确保在焊接工位上,防止灯管落料时偏移了焊接工位,且气动三爪卡盘适用于不同直径的灯管夹持,通过旋转伺服电机带动气动三爪卡盘爪头转动,从而带动灯管旋转,可精确控制灯管旋转角度,方便对加强肋板和灯管进行全面焊接,确保焊接质量,第三直线导轨和第一齿条共同承担气动三爪卡盘的前后移动,且齿条与齿轮配合具有承载力大、运行平稳、传动精度高、传动效率高的特点,能够让灯管精确平稳地到达焊接工位,实现灯管精确上料与焊接工作,保证焊接质量稳定,从灯管的前端来驱动灯管的运动能够让灯管后端与其他的工件焊接时不会发生干涉的现象,结构简单,可节省人力,降低劳动强度。
作为优选,参见图13-15,法兰夹紧组件401设置于灯管100后端,其包括横向定位模块405、横向固定模块406和纵向夹紧模块407,横向定位模块405和横向固定模块406左右布置且处于同一条水平线,纵向夹紧模块407处于灯管100后端的延长线上,横向定位模块405包括支撑柱、第六气缸417、“┌”型推板418、第三导柱419和第三直线轴承420,支撑柱在灯管100左侧与地面固定,第六气缸417沿左右方向固定于支撑柱且其活动端向右穿过支撑柱延伸连接第三导柱419,第三导柱419活动端连接至“┌”型推板418背部,第三直线轴承420与第三导柱419匹配,横向固定模块406包括横向机架427、第二齿条430、第四直线导轨431、法兰输送板428和第五电机429,横向机架427两端分别延伸至灯管100 左侧和法兰存放上料机构003底部,横向机架427顶部包括沿左右方向布设的凹槽,第四直线导轨431和第二齿条430沿左右方向平行设置于凹槽内,法兰输送板428顶部包括“┐”型卡板,法兰输送板428右侧竖直设置第五电机429,第五电机429活动端连接与第二齿条 430啮合的第二齿轮,法兰输送板428底部与第四直线导轨431滑动连接,“┌”型推板418 和“┐”型卡板前端面处于同一水平线,二者贴合并夹紧法兰300的前端面和侧面,纵向夹紧模块407包括底架421、第七气缸422、夹紧板423、夹紧杆424、橡胶头425和第五直线导轨426,底架421固定于地面灯管100后端,第五直线导轨426沿前后方向设置于底架421 表面,夹紧板423底部与第五直线导轨426滑动连接,第七气缸422沿前后方向设置于底架 421表面且活动端连接至夹紧板423后端,夹紧杆424设置于夹紧板423前端且端头设置橡胶头425,夹紧杆424用于顶紧横向定位模块405和横向固定模块406夹紧的法兰300的后端面。横向定位模块和横向固定模块分别在法兰的左右方向夹紧法兰,纵向夹紧模块从法兰的后端面顶紧法兰,将法兰夹紧在焊接工位,直至法兰与灯管焊接完成松开,松开时第六气缸和第五电机分别带动第三导柱上的“┌”型推板和法兰输送板上的“┐”型卡板向相反方向逐渐拉大距离,使法兰输送板离开法兰,避免在气动三爪卡盘带动灯管及焊接好的法兰转动时起到干扰,横向机架的凹槽为法兰的转动提供空间,通过第七气缸推动夹紧板及夹紧杆向前移动,可将夹紧杆端头的橡胶头顶紧法兰后端面,避免出现法兰与灯管之间没有相互贴紧的情况,保证焊接质量稳定可靠,同时避免对纵向夹紧模块的零部件造成损坏。
作为优选,如图25-26,焊接机构005包括固定座547、转动臂和焊枪541,转动臂由第九电机550控制转动的焊枪连接架542、第六电机543和第八电机549共同控制的第一转动副544和第七电机548控制的第二转动副546组成,焊接机构005至少设置两个。焊接机构优选为通用焊接机械手,通过多自由度转动可实现全方位的焊接要求,控制简单,动作流畅,通用性好。
本发明还提供一种路灯灯杆自动焊接设备的加工方法,包括以下步骤:
S1、第三挡块104处于伸出位,第二挡块103处于收缩位,向上顶起第二挡块103使第二挡块103和第三挡块104之间的待命区留有一根灯管100,其余灯管被第二挡块103阻挡于右侧,此时控制第三挡块104进入收缩位释放灯管100至第一挡块102所处的待夹持位置,控制第三挡块104回到伸出位,第二挡块103回到收缩位,同时启动灯管上料机构002 控制灯管夹爪向右移动至夹持位置,待灯管100落至待夹持位置,控制灯管夹爪下落夹持灯管100;
S2、灯管上料机构002控制灯管夹爪上移并夹持灯管100向左移动至夹紧定位机构006 上方,随后下降并将100放至灯管支撑座404上,控制灯管夹爪松开灯管100后并向上升起,随后原地待命;
S3、控制灯管夹紧组件402的气动三爪卡盘410夹紧灯管100前端,并带动灯管100移动至灯管焊接位;
S4、控制法兰夹紧组件401移动至待命位置,即“┌”型推板418向右伸至极限位,法兰输送板428向右移动至极限位;
S5、启动法兰存放上料机构003进行法兰300的上料,将一个法兰300通过法兰夹爪305夹紧,向前传送至法兰输送板428上,使“┐”型卡板与法兰300前端面和侧面贴合;
S6、控制法兰输送板428向左移动,带动法兰300移动至与法兰300前端面和侧面与“┌”型推板418贴合,此时法兰300移动至法兰焊接位,控制夹紧板423带动夹紧杆424 向前移动,至橡胶头425顶紧法兰300后端面夹紧法兰300;
S7、控制焊接机构005对法兰300与灯管100进行焊接,焊接完成后,法兰夹紧组件401松开法兰300复位,加强肋板存放上料机构004启动上料,此时加强肋板传送板514处于初始位,加强肋板500自加强肋板储料盒501下落至缺口位置,随后加强肋板传送板514 向左伸出推动加强肋板500至其边缘与灯管100贴合,然后启动加强肋板顶紧板523向后伸出顶紧该加强肋板500至与法兰300贴合,待该加强肋板500传送到位,控制焊接机构005 将加强肋板500与灯管100和法兰300相贴的边分别焊接好,焊接轨迹为L形,此时第一个加强肋板500只焊接了正面,随后控制灯管夹紧组件402带动灯管100转动90°,同时加强肋板存放上料机构004继续上料,即加强肋板传送板514和加强肋板顶紧板523回到初始位重新进行上述步骤,此时第二个加强肋板500传送到位,焊接机构005焊接与第一个加强肋板500同样的位置,灯管夹紧组件402再次带动灯管100同向转动90°,同时加强肋板存放上料机构004继续上料,第三个加强肋板500传送到位后,将第一个加强肋板500的背面和第三个加强肋板500正面焊接好,此时第一个加强肋板500完成焊接,第二个和第三个加强肋板500完成了正面焊接,随后灯管夹紧组件402再次同向旋转90°,同时加强肋板存放上料机构004继续上料,第四个加强肋板500传送到位后,完成第二个加强肋板500的背面和第四个加强肋板500的正面焊接,依次类推直至完成四个加强肋板500的焊接;
S8、控制灯管上料机构002的灯管夹爪下降并夹持焊接好的灯管100,随后升起继续向左移动至成品区释放。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:包括左右分布的灯管上料机构(002)和灯管存放机构(001),所述灯管上料机构(002)下方由左向右依次布置有焊接机构(005)、夹紧定位机构(006)、加强肋板存放上料机构(004)和法兰存放上料机构(003),灯管(100)在所述灯管存放机构(001)沿前后方向放置,若干所述灯管(100)整齐排列于灯管存放机构(001),所述灯管上料机构(002)夹持灯管(100)并沿左右方向上料至夹紧定位机构(006),所述法兰存放上料机构(003)沿左右方向上料至夹紧定位机构(006),所述夹紧定位机构(006)包括灯管夹紧组件(402)和法兰夹紧组件(401),所述灯管夹紧组件(402)夹紧并带动灯管上料机构(002)传送的灯管(100)旋转,所述法兰夹紧组件(401)夹紧法兰存放上料机构(003)传送的法兰(300)并与灯管(100)组装,所述加强肋板存放上料机构(004)设置于灯管(100)与法兰(300)衔接处,所述焊接机构(005)分别焊接法兰(300)和加强肋板(500)至灯管(100)。
2.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述灯管存放机构(001)包括底座(101),所述底座(101)上表面为左低右高的坡面,所述底座(101)左端面处包括沿前后方向间隔布置的若干个第一挡块(102),所述第一挡块(102)上表面向上翘起形成与底座(101)左端衔接的第一弧形挡面,所述底座(101)还包括可沿上下方向伸缩的第三挡块(104)和第二挡块(103),所述第三挡块(104)和第二挡块(103)均自底座(101)上表面伸出,所述第一挡块(102)、第三挡块(104)和第二挡块(103)由左向右间隔分布且第三挡块(104)和第二挡块(103)的间距正好容纳一个灯管。
3.根据权利要求2所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述第三挡块(104)和第二挡块(103)通过升降气缸控制伸缩,且其伸出底座(101)上表面的部分包括与底座(101)上表面衔接的第二弧形挡面。
4.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述灯管上料机构(002)包括灯管上料机架(204)、水平移动组件(201)、升降组件(202)和灯管吊运组件(203),所述灯管上料机架(204)固定于地面,所述水平移动组件(201)包括第一电机(205)、第一滚珠丝杆(206)和第一直线导轨(207),所述第一滚珠丝杆(206)和第一直线导轨(207)均沿左右方向布置于灯管上料机架(204)顶部下方,所述第一电机(205)与第一滚珠丝杆(206)一端传动连接,所述升降组件(202)包括第二电机(208)、同步带(209)、第二滚珠丝杆(210)、升降台顶板(213)、升降板(212)、升降台底板(211)和第一导柱(214),所述升降台顶板(213)、升降板(212)和升降台底板(211)由上至下间隔设置,所述升降台顶板(213)顶部与第一直线导轨(207)和第一滚珠丝杆(206)移动配合,所述第一导柱(214)包括两组,其中一组一端与升降台顶板(213)底部固定连接,另一端穿过升降板(212)与升降台底板(211)顶部固定连接,另一组沿前后方向间隔分布且一端与升降板(212)底部固定连接,另一端穿过升降台底板(211)与灯管吊运组件(203)连接,所述升降板(212)和升降台底板(211)分别固定有与穿过其的第一导柱(214)配合的第一直线轴承(215),所述第二滚珠丝杆(210)固定端与升降台顶板(213)连接,支撑端穿过升降板(212)与升降台底板(211)连接,所述升降板(212)设置有与第二滚珠丝杆(210)匹配的螺母座,所述第二电机(208)设置于升降台顶板(213)底部,所述同步带(209)传动连接第二电机(208)和第二滚珠丝杆(210),所述灯管吊运组件(203)包括灯管夹爪和第一气缸(216),另一组所述第一导柱(214)底部各设一个灯管夹爪,所述灯管夹爪向右开口且通过第一气缸(216)控制其开合。
5.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述法兰存放上料机构(003)包括法兰上料机架(301)、第三电机(302)、第三滚珠丝杆(303)、第二直线导轨、移动板(304)、法兰夹爪(305)、第二气缸(306)、第三气缸(307)、第二导柱(308)和法兰存储盒,所述法兰上料机架(301)固定于地面,所述第三滚珠丝杆(303)和第二直线导轨沿左右方向布置于法兰上料机架(301)顶部下方,所述第三电机(302)与第三滚珠丝杆(303)一端传动连接,所述移动板(304)顶部与第二直线导轨和第三滚珠丝杆(303)移动配合,所述移动板(304)下方依次向下设置与其平行的升降台和移动底板,所述第二导柱(308)一端与移动板(304)底部固定连接,另一端穿过升降台与移动底板固定连接,所述升降台设置有套于第二导柱(308)外的第二直线轴承(309),所述第二气缸(306)设置于移动板(304)底部且活动端与升降台连接,所述升降台底部通过连接杆穿过移动底板连接至法兰夹爪(305),所述法兰夹爪(305)通过第三气缸(307)控制开合,所述法兰(300)在法兰存储盒内面向前方竖直布置。
6.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述加强肋板存放上料机构(004)包括带载物台的支撑底座(530),所述支撑底座(530)固定于地面,所述载物台包括一与灯管(100)和法兰(300)连接处嵌合的直角边,所述直角边靠近法兰(300)一边包括加强肋板存放传送组件,另一边包括加强肋板挤压组件,所述加强肋板存放传送组件包括底部开口的加强肋板储料盒(501)、储料盒底座(502)和加强肋板传送组件,所述储料盒底座(502)与加强肋板储料盒(501)底部固定连接且开设有与加强肋板(500)形状匹配的开口,所述储料盒底座(502)架设于载物台表面,所述加强肋板(500)由上至下整齐叠放于加强肋板储料盒(501)内,所述加强肋板传送组件包括第四气缸(511)、滑轨(515)、加强肋板传送板(514)和滑块(513),所述第四气缸(511)和滑轨(515)均沿前后方向平行设置于直角边靠近法兰(300)一边边缘处,所述加强肋板传送板(514)底部通过滑块(513)与滑轨(515)滑动连接,所述加强肋板传送板(514)侧边通过气缸头连接块(517)连接至第四气缸(511)活动端,所述加强肋板传送板(514)为Z型板且其低水平面包括一直角三角形板,所述直角三角形板和低水平面共同形成与加强肋板(500)匹配的缺口,且所述直角三角形板的顶面低于加强肋板传送板(514)的高水平面,所述高水平面与低水平面的高度差小于加强肋板(500)厚度,所述储料盒底座(502)开口处底面与高水平面间隙小于加强肋板(500)厚度,所述加强肋板挤压组件包括第五气缸(522)、加强肋板顶紧板(523)和滚轮支架(524),所述第五气缸(522)沿左右方向靠近设置于直角边靠近灯管(100)一边边缘处并通过安装脚座(521)与载物台连接,所述加强肋板顶紧板(523)与第五气缸(522)活动端连接,所述加强肋板顶紧板(523)的活动端端头为与加强肋板(500)匹配的斜边,所述加强肋板顶紧板(523)底面高度与直角三角形板顶面一致,所述滚轮支架(524)设置于加强肋板顶紧板(523)底部且转动连接若干与加强肋板顶紧板(523)底面接触的支撑滚轮。
7.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述灯管夹紧组件(402)包括三爪卡盘夹紧移动装置(403)和灯管支撑座(404),所述三爪卡盘夹紧移动装置(403)设置于灯管(100)前端,所述灯管支撑座(404)间隔设置于灯管(100)管身下方,所述三爪卡盘夹紧移动装置(403)包括夹紧模块(408)和移动模块(409),所述夹紧模块(408)包括由旋转伺服电机(411)控制的气动三爪卡盘(410),所述移动模块(409)包括支撑底板、第四电机(412)、第一齿条(413)和第三直线导轨(414),所述第一齿条(413)和第三直线导轨(414)均沿前后方向平行布置于支撑底板,所述气动三爪卡盘(410)底部与第三直线导轨(414)滑动连接,所述第四电机(412)竖直设置于气动三爪卡盘(410)背部且活动端设置与第一齿条(413)啮合的第一齿轮,所述灯管支撑座(404)包括支座架子(415)和设置于支座架子(415)顶部的两个滚轮(416),两个所述滚轮(416)的轴线与灯管(100)轴线平行。
8.根据权利要求1所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述法兰夹紧组件(401)设置于灯管(100)后端,其包括横向定位模块(405)、横向固定模块(406)和纵向夹紧模块(407),所述横向定位模块(405)和横向固定模块(406)左右布置且处于同一条水平线,所述纵向夹紧模块(407)处于灯管(100)后端的延长线上,所述横向定位模块(405)包括支撑柱、第六气缸(417)、“┌”型推板(418)、第三导柱(419)和第三直线轴承(420),所述支撑柱在灯管(100)左侧与地面固定,所述第六气缸(417)沿左右方向固定于支撑柱且其活动端向右穿过支撑柱延伸连接第三导柱(419),所述第三导柱(419)活动端连接至“┌”型推板(418)背部,所述第三直线轴承(420)与第三导柱(419)匹配,所述横向固定模块(406)包括横向机架(427)、第二齿条(430)、第四直线导轨(431)、法兰输送板(428)和第五电机(429),所述横向机架(427)两端分别延伸至灯管(100)左侧和法兰存放上料机构(003)底部,所述横向机架(427)顶部包括沿左右方向布设的凹槽,所述第四直线导轨(431)和第二齿条(430)沿左右方向平行设置于凹槽内,所述法兰输送板(428)顶部包括“┐”型卡板,所述法兰输送板(428)右侧竖直设置第五电机(429),所述第五电机(429)活动端连接与第二齿条(430)啮合的第二齿轮,所述法兰输送板(428)底部与第四直线导轨(431)滑动连接,所述“┌”型推板(418)和“┐”型卡板前端面处于同一水平线,二者贴合并夹紧法兰(300)的前端面和侧面,所述纵向夹紧模块(407)包括底架(421)、第七气缸(422)、夹紧板(423)、夹紧杆(424)、橡胶头(425)和第五直线导轨(426),所述底架(421)固定于地面灯管(100)后端,所述第五直线导轨(426)沿前后方向设置于底架(421)表面,所述夹紧板(423)底部与第五直线导轨(426)滑动连接,所述第七气缸(422)沿前后方向设置于底架(421)表面且活动端连接至夹紧板(423)后端,所述夹紧杆(424)设置于夹紧板(423)前端且端头设置橡胶头(425),所述夹紧杆(424)用于顶紧横向定位模块(405)和横向固定模块(406)夹紧的法兰(300)的后端面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的路灯灯杆自动焊接设备,其特征在于:所述焊接机构(005)包括固定座(547)、转动臂和焊枪(541),所述焊接机构(005)至少设置两个。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的路灯灯杆自动焊接设备的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、控制灯管存放机构(001)释放一根灯管(100),同时启动灯管上料机构(002)向右移动至夹持位置,待灯管(100)落至待夹持位置,控制灯管上料机构(002)下落夹持灯管(100);
S2、灯管上料机构(002)夹持灯管(100)向左移动至夹紧定位机构(006)上方,随后下降并将(100)放至夹紧定位机构(006)上,控制灯管上料机构(002)松开灯管(100);
S3、控制灯管夹紧组件(402)夹紧灯管(100)并带动灯管(100)移动至灯管焊接位;
S4、控制法兰夹紧组件(401)移动至待命位置;
S5、启动法兰存放上料机构(003)进行法兰(300)的上料,将一个法兰(300)传送至法兰夹紧组件(401);
S6、控制法兰夹紧组件(401)移动法兰(300)至法兰焊接位后夹紧法兰(300);
S7、控制焊接机构(005)对法兰(300)与灯管(100)进行焊接,焊接完成后,法兰夹紧组件(401)松开法兰(300)复位,加强肋板存放上料机构(004)启动上料,待一个加强肋板(500)传送到位,控制焊接机构(005)将加强肋板(500)与灯管(100)和法兰(300)相贴的边分别焊接好,焊接轨迹为L形,此时第一个加强肋板(500)只焊接了正面,随后控制灯管夹紧组件(402)带动灯管(100)转动90°,同时加强肋板存放上料机构(004)继续上料,此时第二个加强肋板(500)传送到位,焊接机构(005)焊接与第一个加强肋板(500)同样的位置,灯管夹紧组件(402)再次带动灯管(100)同向转动90°,同时加强肋板存放上料机构(004)继续上料,第三个加强肋板(500)传送到位后,将第一个加强肋板(500)的背面和第三个加强肋板(500)正面焊接好,此时第一个加强肋板(500)完成焊接,第二个和第三个加强肋板(500)完成了正面焊接,随后灯管夹紧组件(402)再次同向旋转90°,同时加强肋板存放上料机构(004)继续上料,第四个加强肋板(500)传送到位后,完成第二个加强肋板(500)的背面和第四个加强肋板(500)的正面焊接,依次类推直至完成四个加强肋板(500)的焊接;
S8、控制灯管上料机构(002)下降并夹持焊接好的灯管(100),随后升起继续向左移动至成品区释放。
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