CN116117387A - 一种方舱框架的模块化生产系统及工艺 - Google Patents

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张新宇
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Abstract

本发明提供一种方舱框架的模块化生产系统及工艺，系统包括：AGV运输小车，用于输送待焊接的零部件至焊接工位；移动机械，用于将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位；定位装置，用于将待焊接的方舱顶、底框架固定在焊接工位上；焊接机器人，用于对待焊接的方舱顶、底框架及零部件进行焊接；输送机械，用于将焊接成型的方舱顶、底框架送出；控制器，用于对各设备进行控制，并通过该控制器完成智能化高效、自动焊接。能够对方舱顶、底框架及零部件进行移动、固定、焊接、送出，解放大量劳动力的同时，提高了工作效率，节约成本，保证焊接质量，满足多种产品尺寸的移动及固定要求，以便利用标准化模块完成焊接、组装。

Description

一种方舱框架的模块化生产系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种生产系统及工艺，特别是一种方舱框架的模块化生产系统及工艺，属于模块化焊接工艺及系统技术领域。
背景技术
方舱是具有较高机动性、并且能根据不同需求在其内部进行相应结构设计的模块化建筑。建设好的方舱可以安装各类相关设备，具备特定的功能模块单元，被广泛应用于机动指挥系统、医疗、后勤保障等领域。现有方舱制造过程存在框架重量大、焊接要求高、生产任务紧、供货周期短等问题，导致其建设难度较大，特别是当有重大公共卫生突发事件发生时，如何能在最短时间内高质量建设好方舱是建筑方首要面对的难题。目前大部分方舱框架焊接采用人工作业方式，焊接前需要通过简易工装对各类构件进行压紧装配，之后再由人工进行焊接。传统的人工焊接操作不仅危险程度高、工作强度大，而且装配和焊接分开进行，生产效率及智能化水平极为低下，无法满足突发事件频发、不同场景下灵活组合、应急响应的要求。因此有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为解决现有方舱建设采用人工方式进行构件焊接所带来的危险程度高、工作强度大、建造效率低下等问题，本发明提供一种方舱框架模块化生产系统及工艺。
本发明提供的系统通过下列技术方案完成：一种方舱框架模块化生产系统，其特征在于它包括：
AGV运输小车，用于输送待焊接的零部件至焊接工位；
移动机械，用于将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位；
定位装置，用于将待焊接的方舱顶、底框架固定在焊接工位上；
焊接机器人，用于对待焊接的方舱顶、底框架及零部件进行焊接；
输送机械，用于将焊接成型的方舱顶、底框架送出；
控制器，用于对各设备进行控制，并通过该控制器完成智能化高效、自动焊接。
所述AGV运输小车配置在方舱顶、底框架的输入端，用于将零部件依次运送到焊接工位。
所述移动机械包括上料机械手、移动轨道、支架，其中：上料机械手滑动设置在移动轨道上，上料机械手可实现X轴、Y轴、Z轴方向的移动。
所述定位装置包括装配底座、夹紧卡具和定位机构，装配底座上通过转轴安装随动工作台，随动工作台通过转轴带动其旋转，转轴通过电机驱动，随动工作台上沿长度方向滑动安装夹紧卡具，夹紧卡具用于夹紧框架梁和零部件，夹紧卡具的一侧设置卡爪，能够夹紧框架梁和零部件。
所述焊接机器人的工作范围能满足方舱顶、底的最大外形尺寸要求，每台焊接机器人配套双工位的装配单元，两个装配单元分别进行焊接与固定。
所述焊接机器人的双工位装配单元上设置满足多种产品尺寸的定位和固定装置，可进行3m×3m、3m×6m、3m×12m系列尺寸模块化焊接。
所述焊接机器人分别配置在定位装置两侧，用于对方舱顶、底框架进行装配、焊接，包括平行设置的两组地轨，两组地轨上分别滑动安装有对应的焊接机器人，以便对方舱顶、底框架进行焊接。
所述控制器为常规控制设备，分别与移动机械、定位装置、焊接机器机、输送机械电连接，用于控制：移动机械将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位上、控制定位装置将待焊接的方舱顶、底框架及零部件固定在焊接工位上、再控制焊接机器人对待焊接框架进行焊接、成型、最后控制输送机械将焊接好的方舱顶、底框架送出。
本发明提供的方法通过下列技术方案实现：一种方舱框架的模块化生产工艺，其特征在于它包括下列步骤：
（1）零部件输送，通过AGV运输小车将待焊接的零部件运送到焊接工位；
（2）框架输送、定位，操纵移动机械将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位，并通过对应焊接工位上的定位装置进行固定；
（3）框架焊接成型，操纵焊接机器人对待焊接的顶、底框架及所需的零部件进行焊接成型；
（4）输送，将步骤（3）焊接成型的顶、底框架通过输送机械送出。
所述待焊接的方舱顶、底框架通过对应的焊接机器人与焊接工位上的零部件配合完成焊接成型，且装夹与焊接同时进行。
本发明具有下列优点及效果：采用上述方案，能够对方舱顶、底框架及零部件进行移动、固定、焊接、送出，解放大量劳动力的同时，提高了工作效率，节约成本，保证焊接质量。所提供的系统及方法能够最大程度提升焊接效率，保证焊接质量，实现焊接过程简单易控，工序简单清晰，满足多种产品尺寸的移动及固定要求，以便利用标准化模块完成焊接、组装。
附图说明
图1为本发明之系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明所有设备均为常规设备。
本发明提供的方舱框架模块化生产系统包括：
AGV运输小车1，用于输送待焊接的零部件至焊接工位A；
移动机械2，用于将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位A；
定位装置3，用于将待焊接的方舱顶、底框架固定在焊接工位A上；
焊接机器人4，用于对待焊接的方舱顶、底框架及零部件进行焊接；
输送机械5，用于将焊接成型的方舱顶、底框架送出；
控制器6，用于对各设备进行控制，并通过该控制器完成智能化高效、自动焊接。
所述AGV运输小车1配置在方舱顶、底框架的输入端，用于将零部件依次运送到焊接工位A。
所述移动机械2包括上料机械手、移动轨道、支架，其中：上料机械手滑动设置在移动轨道上，上料机械手可实现X轴、Y轴、Z轴方向的移动。
所述定位装置3包括装配底座、夹紧卡具和定位机构，装配底座上通过转轴安装随动工作台，随动工作台通过转轴带动其旋转，转轴通过电机驱动，随动工作台上沿长度方向滑动安装夹紧卡具，夹紧卡具用于夹紧框架梁和零部件，夹紧卡具的一侧设置卡爪，能够夹紧框架梁和零部件。
所述焊接机器人4的工作范围能满足方舱顶、底的最大外形尺寸要求，每台焊接机器人配套双工位的装配单元，两个装配单元分别进行焊接与固定。
所述焊接机器人4的双工位装配单元上设置满足多种产品尺寸的定位和固定装置，可进行3m×3m、3m×6m、3m×12m系列尺寸模块化焊接。
所述焊接机器人4分别配置在定位装置3两侧，用于对方舱顶、底框架进行装配、焊接，包括平行设置的两组地轨，两组地轨上分别滑动安装有对应的焊接机器人，以便对方舱顶、底框架进行焊接。
所述控制器6为常规控制设备，分别与移动机械2、定位装置3、焊接机器机4、输送机械6电连接，用于控制：移动机械2将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位上、控制定位装置3将待焊接的方舱顶、底框架及零部件固定在焊接工位上、再控制焊接机器人4对待焊接框架进行焊接、成型、最后控制输送机械6将焊接好的方舱顶、底框架送出。
本发明提供的方法通过下列技术方案实现：一种方舱框架的模块化生产工艺，其特征在于它包括下列步骤：
（1）零部件输送，通过AGV运输小车1将待焊接的零部件运送到焊接工位A；
（2）框架输送、定位，操纵移动机械2将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位A，并通过对应焊接工位A上的定位装置3进行固定；
（3）框架焊接成型，操纵焊接机器人4对待焊接的顶、底框架及所需的零部件进行焊接成型；
（4）输送，将步骤（3）焊接成型的顶、底框架通过输送机械6送出。
所述待焊接的方舱顶、底框架通过对应的焊接机器人4与焊接工位上的零部件配合完成焊接成型，且装夹与焊接同时进行。

Claims (8)

1.一种方舱框架模块化生产系统，其特征在于它包括：
AGV运输小车，用于输送待焊接的零部件至焊接工位；
移动机械，用于将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位；
定位装置，用于将待焊接的方舱顶、底框架固定在焊接工位上；
焊接机器人，用于对待焊接的方舱顶、底框架及零部件进行焊接；
输送机械，用于将焊接成型的方舱顶、底框架送出；
控制器，用于对各设备进行控制，并通过该控制器完成智能化高效、自动焊接。
2.如权利要求1所述的方舱框架模块化生产系统，其特征在于所述AGV运输小车配置在方舱顶、底框架的输入端，用于将零部件依次运送到焊接工位。
3.如权利要求1所述的方舱框架模块化生产系统，其特征在于所述移动机械包括上料机械手、移动轨道、支架，其中：上料机械手滑动设置在移动轨道上，上料机械手可实现X轴、Y轴、Z轴方向的移动。
4.如权利要求1所述的方舱框架模块化生产系统，其特征在于所述定位装置包括装配底座、夹紧卡具和定位机构，装配底座上通过转轴安装随动工作台，随动工作台通过转轴带动其旋转，转轴通过电机驱动，随动工作台上沿长度方向滑动安装夹紧卡具，夹紧卡具用于夹紧框架梁和零部件，夹紧卡具的一侧设置卡爪，能够夹紧框架梁和零部件。
5.如权利要求1所述的方舱框架模块化生产系统，其特征在于所述焊接机器人的工作范围能满足方舱顶、底的最大外形尺寸要求，每台焊接机器人配套双工位的装配单元，两个装配单元分别进行焊接与固定；
所述焊接机器人的双工位装配单元上设置满足多种产品尺寸的定位和固定装置，可进行3m×3m、3m×6m、3m×12m系列尺寸模块化焊接；
所述焊接机器人分别配置在定位装置两侧，用于对方舱顶、底框架进行装配、焊接，包括平行设置的两组地轨，两组地轨上分别滑动安装有对应的焊接机器人，以便对方舱顶、底框架进行焊接。
6.如权利要求1所述的方舱框架模块化生产系统，其特征在于所述控制器为常规控制设备，分别与移动机械、定位装置、焊接机器机、输送机械电连接，用于控制：移动机械将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位上、控制定位装置将待焊接的方舱顶、底框架及零部件固定在焊接工位上、再控制焊接机器人对待焊接框架进行焊接、成型、最后控制输送机械将焊接好的方舱顶、底框架送出。
7.一种方舱框架的模块化生产工艺，其特征在于它包括下列步骤：
（1）零部件输送，通过AGV运输小车将待焊接的零部件运送到焊接工位；
（2）框架输送、定位，操纵移动机械将待焊接的方舱顶、底框架移动至焊接工位，并通过对应焊接工位上的定位装置进行固定；
（3）框架焊接成型，操纵焊接机器人对待焊接的顶、底框架及所需的零部件进行焊接成型；
（4）输送，将步骤（3）焊接成型的顶、底框架通过输送机械送出。
8.如权利要求7所述的方舱框架的模块化生产工艺，其特征在于所述待焊接的方舱顶、底框架通过对应的焊接机器人与焊接工位上的零部件配合完成焊接成型，且装夹与焊接同时进行。
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