CN115302139B - 用于钢梁柱焊接的生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于钢梁柱焊接的生产系统及方法，包括桁架系统、料台，桁架系统的两侧设置相同，在桁架系统的一侧从上到下依次设置有焊接机器人、拼装焊接工位、搬运拼装机器人、拼装焊接工位、焊接机器人，所述料台设置在搬运拼装机器人的一侧，位于远离桁架系统的一侧，在拼装焊接工位上安装有变位机，所述变位机通过地轨与桁架系统相连通。本发明能够同时对多个钢梁柱进行组装和焊接，且实现了自动化的过程，通过搬运拼装机器人实现了对钢梁柱的拼装，降低了工作人员的劳动强度，大大提高了钢梁柱的组装和焊接效率，在焊接机器人作用下实现对钢梁柱的焊接，避免了因工作人员焊接水平的参差不齐，造成的焊接质量无法得到保证的问题。

Description

用于钢梁柱焊接的生产系统及方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别涉及用于钢梁柱焊接的生产系统及方法。

背景技术

钢结构厂房是指主要的承重构件为钢材，包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架、钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙围护，由于我国的钢产量增大，很多新建厂房已开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。

不管是轻型钢结构住宅和厂房，还是重型钢结构住宅和厂房，都要使用到钢梁和钢柱，而现有的钢梁和钢柱在生产过程中，大多采用人工进行焊接，不仅生产效率低下，且由于工作人员的焊接水平参差不齐，则会造成焊接质量无法得到保证。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供用于钢梁柱焊接的生产系统及方法，该系统能够同时对多个钢梁柱进行组装和焊接，且实现了自动化的过程，通过搬运拼装机器人实现了对钢梁柱的拼装，降低了工作人员的劳动强度，大大提高了钢梁柱的组装和焊接效率，在焊接机器人作用下实现对钢梁柱的焊接，避免了因工作人员焊接水平的参差不齐，造成的焊接质量无法得到保证的问题，大大保证了钢梁柱的焊接质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

用于钢梁柱焊接的生产系统及方法，包括桁架系统、料台，桁架系统的两侧设置相同，在桁架系统的一侧从上到下依次设置有焊接机器人、拼装焊接工位、搬运拼装机器人、拼装焊接工位、焊接机器人，所述料台设置在搬运拼装机器人的一侧，位于远离桁架系统的一侧。

优选的，在拼装焊接工位上安装有变位机，所述变位机通过地轨与桁架系统相连通，变位机的设置能够利用桁架系统中将工件运输到拼装焊接工位上，从而实现对钢梁柱的拼装以及焊接，大大保证了拼装以及焊接的效率。

优选的，所述桁架系统包括桁架本体、桁架空轨、AGV小车、小车接驳位、缓存工位以及装载工位，所述AGV小车设置在桁架空轨上，所述小车接驳位位于桁架本体的两侧，在小车接驳位之间缓存工位以及装载工位交叉设置，且缓存工位位于靠近小车接驳位的一侧，桁架系统用于保证该装置的正常运行，缓存工位的设置能够暂时存放工件，便于后续对工件进行及时的组装和焊接，大大保证了组装和焊接效率。

优选的，所述缓存工位设有多个，多个缓存工位均匀分布在桁架本体上，装载工位设有两个，两个装载工位与两个拼装焊接工位相对应，装载工位的设置便于对工件焊接后的交替转运，大大提高了整个系统的转运效率，保证了钢梁柱的焊接效率以及焊接质量。

优选的，在桁架上还安装有用于将AGV小车上的工件运输到变位机上的桁架机械手，桁架机械手便于对工件进行转运，大大提高了工件的转运效率，保证了钢梁柱的焊接质量以及效率。

用于钢梁柱焊接的生产方法，应用于上述用于钢梁柱焊接的生产系统的方法，包括如下步骤：

S1、准备配料以及上料；

S2、组装和焊接；

S3、继续备料；

S4、将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序。

优选的，步骤S1中的准备配料是通过AGV小车将焊接和组装需要用到的零件输送到料台上。

优选的，步骤S1中的上料为组装拼接工位上的变位机运动到装载工位处，AGV小车将工件运送到小车接驳位处，桁架机械手将AGV小车上的工件搬运到变位机上。

优选的，步骤S2中的组装为当变位机复位后，搬运拼装机器人进行工作，将工件与所需要的零配件按照之前设定好的程序进行组装。

优选的，步骤S2中的焊接为将完成组装的工件进行焊接固定，实现钢梁柱的焊接。

优选的，步骤S3中的备料为当所有的工位都在进行焊接工作时，AGV小车继续搬运工件，并存放在缓存工位处，以便于后续的焊接工作继续进行。

优选的，步骤S4中的钢梁柱的运送是，当钢梁柱焊接完成，变位机将焊接完成的钢梁柱运送到装载工位，在桁架机械手的作用下，将钢梁柱运送到AGV小车上，在AGV小车的作用下，将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序进行涂装。

本发明的有益效果是：

1)本装置能够同时对多个钢梁柱进行组装和焊接，且实现了自动化的过程，通过搬运拼装机器人实现了对钢梁柱的拼装，降低了工作人员的劳动强度，大大提高了钢梁柱的组装和焊接效率，在焊接机器人作用下实现对钢梁柱的焊接，避免了因工作人员焊接水平的参差不齐，造成的焊接质量无法得到保证的问题，大大保证了钢梁柱的焊接质量。

2)本装置变位机的设置能够从桁架系统中将工件运输到拼装焊接工位上，从而实现对钢梁柱的拼装以及焊接，大大保证了拼装以及焊接的效率。

3)本装置桁架系统用于保证该装置的正常运行，缓存工位的设置能够暂时存放工件，便于后续对工件进行组装和焊接，大大保证了组装和焊接效率。

4)本装置装载工位的设置便于对工件的转运，大大提高了整个系统的转运效率，保证了钢梁柱的焊接效率以及焊接质量。

5)本装置桁架机械手便于对工件进行转运，大大提高了工件的转运效率，保证了钢梁柱的焊接质量以及效率。

附图说明

附图1是本发明用于钢梁柱焊接的生产系统的结构示意图。

图中：1、搬运拼装机器人；2、拼装焊接工位；3、料台；4、变位机；5、焊接机器人；6、缓存工位；7、小车接驳位；8、桁架机械手；9、装载工位。

具体实施方式

下面结合附图1-1，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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或工件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

用于钢梁柱焊接的生产系统及方法，包括桁架系统、料台3，桁架系统的两侧设置相同，在桁架系统的一侧从上到下依次设置有焊接机器人5、拼装焊接工位2、搬运拼装机器人1、拼装焊接工位2、焊接机器人5，所述料台3设置在搬运拼装机器人1的一侧，位于远离桁架系统的一侧。

在拼装焊接工位2上安装有变位机4，所述变位机4通过地轨与桁架系统相连通。

变位机4的设置能够从桁架系统中将工件运输到拼装焊接工位2上，从而实现对钢梁柱的拼装以及焊接，大大保证了拼装以及焊接的效率。

所述桁架系统包括桁架本体、桁架空轨、AGV小车、小车接驳位7、缓存工位6以及装载工位9，所述AGV小车设置在桁架空轨上，并与桁架空轨相配合，所述小车接驳位7位于桁架本体的两侧，在小车接驳位7之间缓存工位6以及装载工位9交叉设置，且缓存工位6位于靠近小车接驳位7的一侧，缓存工位以及装载工位位于桁架空轨的下方。

桁架系统用于保证该装置的正常运行，缓存工位6的设置能够暂时存放工件，便于后续对工件进行组装和焊接，大大保证了组装和焊接效率。

所述缓存工位6设有多个，多个缓存工位6均匀分布在桁架本体的下方，装载工位9设有两个，两个装载工位9与两个拼装焊接工位2相对应。

装载工位9的设置便于对工件的转运，大大提高了整个系统的转运效率，保证了钢梁柱的焊接效率以及焊接质量。

在桁架本体上还安装有用于将AGV小车上的工件运输到变位机4上的桁架机械手8。

桁架机械手8便于对工件进行转运，大大提高了工件的转运效率，保证了钢梁柱的焊接质量以及效率。

其中，搬运组装机器人以及焊接机器人5均采用轨道式机器人。

用于钢梁柱焊接的生产方法，应用于上述用于钢梁柱焊接的生产系统的方法，包括如下步骤：

S1、准备配料以及上料；

S2、组装和焊接；

S3、继续备料；

S4、将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序。

步骤S1中的准备配料是通过AGV小车将焊接和组装需要用到的零件输送到料台3上。

步骤S1中的上料为组装拼接工位上的变位机4运动到装载工位9处，AGV小车将工件运送到小车接驳位7处，桁架机械手8将AGV小车上的工件搬运到变位机4上。

步骤S2中的组装为当变位机4复位后，搬运拼装机器人1进行工作，将工件与所需要的零配件按照之前设定好的程序进行组装。

步骤S2中的焊接为将完成组装的工件进行焊接固定，实现钢梁柱的焊接。

步骤S3中的备料为当所有的工位都在进行焊接工作时，AGV小车继续搬运工件，并存放在缓存工位6处，以便于后续的焊接工作继续进行。

步骤S4中的钢梁柱的运送是，当钢梁柱焊接完成，变位机4将焊接完成的钢梁柱运送到装载工位9，在桁架机械手8的作用下，将钢梁柱运送到AGV小车上，在AGV小车的作用下，将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序进行涂装。

工作时，需要先通过变位机4将工件输送到对角的两个拼装焊接工位2上，因为在桁架系统同一侧的两个拼装焊接工位2上同时使用一套搬运拼装机器人1，当将第二个工件输送到另一侧与该拼装焊接工位2对角的工位上时，另一侧的搬运拼装机器人1能够及时对钢梁柱进行拼装，当将第三个工件运送到与第一次运送的一侧的拼装焊接工位2时，该侧的钢梁柱的拼接过程已经完成，当再次将工件输送到该侧的另一个拼装焊接工位2上时，搬运拼装机器人1能够第一时间对钢梁柱进行拼装，不会造成时间上的浪费，大大提高了工作效率，保证了钢梁柱的拼装焊接质量。

可以由多个相同的上述设备布置成产线系统，实现全自动柔性化产线系统。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.用于钢梁柱焊接的生产系统，包括桁架系统、料台，其特征在于，桁架系统的两侧设置相同，在桁架系统的一侧从上到下依次设置有焊接机器人、拼装焊接工位、搬运拼装机器人、拼装焊接工位，所述料台设置在搬运拼装机器人的一侧，位于远离桁架系统的一侧，在拼装焊接工位上安装有变位机，所述变位机通过地轨与桁架系统相连通；

所述桁架系统包括桁架本体、桁架空轨、AGV小车、小车接驳位、缓存工位以及装载工位，所述AGV小车设置在桁架空轨上，并与桁架空轨相配合，所述小车接驳位位于桁架本体的两侧，在小车接驳位之间缓存工位以及装载工位交叉设置，且缓存工位位于靠近小车接驳位的一侧，缓存工位以及装载工位位于桁架空轨的下方，在桁架本体上还安装有用于将AGV小车上的工件运输到变位机上的桁架机械手；

其生产方法为：包括如下步骤：

S1、准备配料以及上料；

S2、组装和焊接；

S3、继续备料；

S4、将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序；

步骤S1中的准备配料是通过AGV小车将焊接和组装需要用到的零件输送到料台上；

步骤S1中的上料为组装拼接工位上的变位机运动到装载工位处，AGV小车将工件运送到小车接驳位处，桁架机械手将AGV小车上的工件搬运到变位机上，由变位机通过地轨运送到桁架系统一侧的拼装焊接工位上；

步骤S2中的组装为当变位机复位后，搬运拼装机器人进行工作，将工件与所需要的零配件按照之前设定好的程序进行组装；

步骤S2中的焊接为将完成组装的工件进行焊接固定，实现钢梁柱的焊接；

步骤S3中的备料为当所有的工位都在进行焊接工作时，AGV小车继续搬运工件，并存放在缓存工位处，以便于后续的焊接工作继续进行。

2.根据权利要求1所述的用于钢梁柱焊接的生产系统，其特征在于，所述缓存工位设有多个，多个缓存工位均匀分布在桁架本体下方，装载工位设有两个，两个装载工位与两个拼装焊接工位相对应。

3.根据权利要求1所述的用于钢梁柱焊接的生产系统，其特征在于，步骤S4中的钢梁柱的运送是，当钢梁柱焊接完成，变位机将焊接完成的钢梁柱运送到桁架本体下方的装载工位，在桁架机械手的作用下，将钢梁柱运送到AGV小车上，在AGV小车的作用下，将焊接完成的钢梁柱运送到下一道工序进行涂装。