CN117943782A - 一种吊挂翻转焊接工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及板框焊接施工技术领域,尤其是涉及一种吊挂翻转焊接工作站;翻转梁组转动安装在焊接机械手下方的焊接控制架体上,翻转梁组上间隔设置若干组单向位移挂爪组件;翻转梁组的下方设置底轨道面组件;底轨道面组件的上部滑动连接支架组件,牵引组件连接支架组件以带动支架组件在底轨道面组件上能够往复运动;通过采用翻转式的结构设计,集成框架拼接,框架正面焊接、框架翻转和框架背面焊接,在支架组件上将裁切好的钢件按照框架结构尺寸拼接定位,后由焊接机械手进行上层面的框架结构焊接,当完成单面焊接后,借由单向位移挂爪组件翻转已经完成单面焊接的框架结构,进行背面的框架结构焊接,从而使框架翻转更加安全高效,降低操作难度。
Description
技术领域
本发明涉及板框焊接施工技术领域,尤其是涉及一种吊挂翻转焊接工作站。
背景技术
翻板机,常用于散装物料,如煤、砂、矿、粮食等物料的运输卸料过程,此类物品所需要的运输卡车设备通常一次性可运输上百吨货物,运输卡车设备本身不具有卸料顶起机构或者不满足卸料顶升能力,通常需要翻板机进行辅助卸料;由于其自身需要承受较大的重量,翻板机的翻板平台通常为大型的槽钢或H型钢等钢材经过裁切、拼装、焊接等工序制成,整体设备较重,在拼装焊接过程中,需要进行正反双面焊接,通常是由焊接机器人在进行单面焊接后,由车间内行车进行辅助吊装翻转,进行另一个面的焊接工作,由于翻板平台自重较大,单面进行翻转后的工件在由车间行车吊装过程中操作不便,容易产生安全事故。
发明内容
为了解决以上翻板平台的翻板框架单面焊接后翻转困难,现有车间设备翻转不便,容易产生安全事故的技术问题,本发明提供了一种吊挂翻转焊接工作站。
本发明的技术问题是通过以下技术方案实现的:一种吊挂翻转焊接工作站,包括焊接控制架体和焊接机械手,所述焊接控制架体上部滑动安装焊接机械手,包括翻转梁组、单向位移挂爪组件、底轨道面组件、支架组件、牵引组件和工件压紧组件,所述翻转梁组转动安装在焊接机械手下方的焊接控制架体上,所述翻转梁组上间隔设置若干组单向位移挂爪组件;所述翻转梁组的下方设置底轨道面组件;所述底轨道面组件的上部滑动连接支架组件,所述支架组件位于所述翻转梁组的下方;所述牵引组件连接支架组件以带动所述支架组件在底轨道面组件上能够往复运动;若干所述工件压紧组件环向设置在支架组件的侧部。
通过使用以上技术方案,采用翻转式的结构设计,集成框架拼接,框架正面焊接、框架翻转和框架背面焊接,在支架组件上将裁切好的钢件按照框架结构尺寸拼接定位,后由焊接机械手进行上层面的框架结构焊接,当完成单面焊接后,借由单向位移挂爪组件翻转已经完成单面焊接的框架结构,进行背面的框架结构焊接,从而使框架翻转更加安全高效,降低操作难度。
作为优选,所述单向位移挂爪组件包括挂爪横梁部、固定挂爪部和位移挂爪部;所述挂爪横梁部固定安装在翻转梁组上;所述挂爪横梁部的两端分别安装固定挂爪部和位移挂爪部,所述位移挂爪部滑动连接所述挂爪横梁部。
作为优选,所述位移挂爪部包括位移挂爪和挂爪位移气缸,所述挂爪位移气缸固定安装在挂爪横梁部上,所述挂爪位移气缸的伸出端连接位移挂爪以带动位移挂爪相对于挂爪横梁部能够滑动运动。
通过使用以上技术方案,采用单向可伸缩的位移挂爪结构,挂爪的伸缩结构,以便于对框架的夹取,同时,适用于不同宽度尺寸的翻板框架的焊接;而单向伸缩挂爪结构,当进行翻转平台框架结构进行翻转时,以固定端的挂爪结构作为承重端放置下部,可伸缩端的位移挂爪位于上部,保证在翻转过程中单向位移挂爪组件有足够的支撑力和承重力,防止框架结构自重较大致使设备失衡。
作为优选,所述位移挂爪部还包括锁定气缸,所述锁定气缸固定安装在位移挂爪的上部,所述锁定气缸的伸出端销轴连接挂爪横梁部。
通过使用以上技术方案,锁定气缸用以进行位移挂爪部与挂爪横梁部的相对锁丝固定,使本可以伸缩运动的位移挂爪部在工作时作为固定挂爪部使用,防止在进行翻转平台框架在翻转过程中,挂爪位移气缸故障,避免工件掉落产生安全事故。
作为优选,所述工件压紧组件包括压紧油缸、压紧曲臂和压紧卡舌,所述压紧曲臂铰接连接于所述支架组件的外侧部,所述压紧曲臂的上端转动安装压紧卡舌,所述压紧曲臂的下端转动连接压紧油缸的伸出端,所述压紧油缸水平安装于所述支架组件上。
作为优选,所述支架组件的下部还安装有若干组顶举油缸,所述顶举油缸贯通连接支架组件。
通过使用以上技术方案,顶举油缸可以将单面焊接完成的框架结构顶起,从而便于单向位移挂爪组件将框架结构夹起,以进行框架翻转。
作为优选,所述牵引组件包括牵引电机组件、牵引绳和绳轮,所述牵引电机组件和绳轮分别设置于所述底轨道面组件的两侧部;所述牵引绳的一端绕设牵引电机组件连接支架组件,所述牵引绳的另一端绕设绳轮连接支架组件。
作为优选,所述牵引电机组件包括电机驱动机构和绞盘轴;所述绞盘轴转动安装在所述底轨道面组件上,所述电机驱动机构连接绞盘轴以带动绞盘轴能够转动运动;所述绞盘轴上绕设连接牵引绳。
作为优选,还包括隐藏限位机构,所述隐藏限位机构位于所述底轨道面组件内,所述隐藏限位机构位于所述单向位移挂爪组件的侧下方。
作为优选,所述隐藏限位机构包括限位基座、限位气缸、限位挡板和限位撑板,所述限位气缸固定安装在限位基座上,所述限位气缸的伸出端固定连接限位撑板,所述限位撑板滑动安装于所述限位基座上,所述限位撑板的上部铰接连接限位挡板,所述限位挡板铰接连接限位基座。
通过使用以上技术方案,隐藏限位机构的设置,当支架组件在移动到焊接位置时,用以将支架组件在底轨道面组件上固定,防止焊接过程中支架组件晃动,影响焊接质量。
综上所述,本发明具有如下有益效果:
1.本发明的吊挂翻转焊接工作站,采用翻转式的结构设计,集成框架拼接,框架正面焊接、框架翻转和框架背面焊接,在支架组件上将裁切好的钢件按照框架结构尺寸拼接定位,后由焊接机械手进行上层面的框架结构焊接,当完成单面焊接后,借由单向位移挂爪组件翻转已经完成单面焊接的框架结构,进行背面的框架结构焊接,从而使框架翻转更加安全高效,降低操作难度。
2. 采用单向可伸缩的位移挂爪结构,挂爪的伸缩结构,以便于对框架的夹取,同时,适用于不同宽度尺寸的翻板框架的焊接;而单向伸缩挂爪结构,当进行翻转平台框架结构进行翻转时,以固定端的挂爪结构作为承重端放置下部,可伸缩端的位移挂爪位于上部,保证在翻转过程中单向位移挂爪组件有足够的支撑力和承重力,防止框架结构自重较大致使设备失衡。
3. 锁定气缸用以进行位移挂爪部与挂爪横梁部的相对锁丝固定,使本可以伸缩运动的位移挂爪部在工作时作为固定挂爪部使用,防止在进行翻转平台框架在翻转过程中,挂爪位移气缸故障,避免工件掉落产生安全事故。
4. 顶举油缸可以将单面焊接完成的框架结构顶起,从而便于单向位移挂爪组件将框架结构夹起,以进行框架翻转。
5. 隐藏限位机构的设置,当支架组件在移动到焊接位置时,用以将支架组件在底轨道面组件上固定,防止焊接过程中支架组件晃动,影响焊接质量。
附图说明
图1为本发明的吊挂翻转焊接工作站结构示意图;
图2为底轨道面组件及其安装结构侧视图;
图3为图2的A处放大结构示意图;
图4为翻转梁组及其安装结构示意图;
图5为单向位移挂爪组件及其安装结构示意图;
图6为牵引组件及其安装结构示意图;
图7为隐藏限位机构结构示意图。
附图标记说明:
1、焊接控制架体;11、焊接控制箱;12、焊接主梁;2、焊接机械手;3、翻转梁组;31、翻转主轴; 32、回转轴承齿轮组;33、电机齿轮驱动机构;4、单向位移挂爪组件;41、挂爪横梁部;42、固定挂爪部;43、位移挂爪部;431、位移挂爪;432、挂爪位移气缸;433、锁定气缸;5、底轨道面组件;6、支架组件;61、支架拼装板;7、牵引组件;71、牵引电机组件;711、电机驱动机构;712、绞盘轴;72、牵引绳;73、绳轮;8、工件压紧组件;81、压紧油缸;82、压紧曲臂;83、压紧卡舌;9、顶举油缸;10、隐藏限位机构;101、限位基座;102、限位气缸;103、限位挡板;104、限位撑板。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,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。
正如前文所述,本发明提出一种吊挂翻转焊接工作站,现结合附图1-7进一步说明。
本实施例提供了一种吊挂翻转焊接工作站,如图1所示,包括焊接控制架体1和焊接机械手2,焊接控制架体1包括分设于两侧部的焊接控制箱11以及跨设安装于两焊接控制箱11之间的焊接主梁12;焊接控制箱11内设有控制单元用以控制焊接机械手2工作,焊接机械手2作为焊接工作的主要工作单元,滑动安装于焊接控制架体1的焊接主梁12上,焊接机械手2采用现有能够实现多角度自由运动的机械手,满足多方位焊接需求。
还包括翻转梁组3、单向位移挂爪组件4、底轨道面组件5、支架组件6、牵引组件7和工件压紧组件8,翻转梁组3转动安装在焊接机械手2下方的焊接控制架体1上,具体的为:翻转梁组3的两端转动安装在焊接控制箱11上,翻转梁组3包括翻转主轴31和位于翻转主轴31两端的回转轴承齿轮组32;回转轴承齿轮组32转动安装在焊接控制箱的内侧部,回转轴承齿轮组32上偏心固定安装翻转主轴31,在焊接控制箱11内设置电机齿轮驱动机构33;电机齿轮驱动机构33齿轮啮合连接回转轴承齿轮组32,通过电机齿轮驱动的方式,以带动翻转主轴31能够转动运动。
翻转梁组3上间隔设置若干组单向位移挂爪组件4;单向位移挂爪组件4用以进行夹取单面完成焊接工作的翻板框架,随翻转梁组3进行工件翻转,以进行背面焊接,翻转梁组3的下方设置底轨道面组件5,底轨道面组件5作为支架组件6的滑动轨道平台,其上设置有滑轨,底轨道面组件5的上部滑动连接支架组件6,底轨道面组件5的两侧部还设置有用以限制支架组件6最大位移距离的限位块;支架组件6用以作为翻板框架的拼接支撑平台,位于所述翻转梁组3的下方;牵引组件7作为支架组件6位移运动的动力牵引机构,连接支架组件6以带动支架组件6在底轨道面组件5上能够往复运动;若干个工件压紧组件8环向设置在支架组件6的侧部,当翻板框架在拼接完毕后,通过工件压紧组件8将支架组件6上的框架条压紧,防止在位移或焊接过程中产生晃动,保证焊接质量。
在一种实施方式中,如图5所示,单向位移挂爪组件4包括挂爪横梁部41、固定挂爪部42和位移挂爪部43;挂爪横梁部41固定安装在翻转梁组3上;挂爪横梁部41的两端分别安装固定挂爪部42和位移挂爪部43,位移挂爪部43滑动连接挂爪横梁部41;相较于双向可伸缩的位移挂爪,采用一端可伸缩调节,另一端固定的位移挂爪结构,具体的为:位移挂爪部43包括位移挂爪431和挂爪位移气缸432,挂爪位移气缸432固定安装在挂爪横梁部41上,挂爪位移气缸432作为位移挂爪431的位移驱动机构,挂爪位移气缸432的伸出端固定连接位移挂爪431,位移挂爪431在挂爪横梁部41上能够滑动运动,挂爪位移气缸432控制位移挂爪431伸出,增加位移挂爪431与另一端的固定挂爪部42的间距,从而保证可以顺利夹起工件,同时,位移挂爪431的伸缩量的大小决定可以适配不同的宽度尺寸的需要待夹起的翻板框架;进一步的,位移挂爪部43还包括锁定气缸433,锁定气缸433沿竖向设置在位移挂爪部43的上部,锁定气缸433的伸出端销轴连接挂爪横梁部41,在挂爪横梁部41上开设有适配锁定气缸433伸出端的销轴孔;当位移挂爪部43对翻板框架实现夹紧后,锁定气缸433的伸出端伸出,从而相对锁丝位移挂爪部43和挂爪横梁部41,由此,当翻板框架处于夹紧状态时,防止因挂爪位移气缸432故障致使夹紧状态松懈,保证可靠的挂爪夹紧,避免安全事故。
在一种实施方式中,如图3所示,工件压紧组件8包括压紧油缸81、压紧曲臂82和压紧卡舌83,压紧曲臂82铰接连接于支架组件6的外侧部,压紧曲臂82的上端转动安装压紧卡舌83,压紧曲臂82的下端转动连接压紧油缸81的伸出端,压紧油缸81水平安装于支架组件6上,具体的为:压紧油缸81水平安装贯通安装在支架组件6的四周架体上,当压紧油缸81伸出时,压紧曲臂82绕与支架组件6的铰接端转动运动,压紧曲臂82的上端向支架组件6的内部靠近,压紧卡舌83受自重影响伸出,从而卡紧于支架组件6上拼接的翻板框架的四周,实现对翻板框架的压紧固定,防止其产生晃动或错位。
在一种实施方式中,支架组件6的下部还安装有若干组顶举油缸9,顶举油缸9贯通连接支架组件6,具体的为,顶举油缸9分散设置于支架组件6的四周的框架结构中,在非顶起状态时,顶举油缸9隐藏于支架组件6的下方,当需要进行顶起时,顶举油缸9的伸出端伸出,将翻板框架顶起脱离支架组件6的上表面,从而方便单向位移挂爪组件4的抓起工作,同理,当顶举油缸9处于顶起状态后也方便单向位移挂爪组件4将翻板框架的下放,顶举油缸9的顶举距离不能低于支架组件6及其上安装的工件压紧组件8的最大高度,才能实现对翻板框架的翻转。
在一种实施方式中,牵引组件7优选采用电机与牵引绳的牵引方式,利用电机的正反转带动支架组件6的往复运动,牵引组件7包括牵引电机组件71、牵引绳72和绳轮73,牵引电机组件71和绳轮73分别设置于底轨道面组件5的两侧部;牵引电机组件71优选安装在靠近焊接控制架体1外侧的底轨道面组件5上,牵引绳72的一端绕设牵引电机组件71连接支架组件6,牵引绳72的另一端绕设绳轮73连接支架组件6。牵引绳72优选采用钢丝绳;采用一组牵引电机组件71同时带动两组牵引绳72牵引运动。
如图6所示,牵引电机组件71包括电机驱动机构711和绞盘轴712;绞盘轴712转动安装在底轨道面组件5上,电机驱动机构711采用链传动的方式连接绞盘轴712,带动绞盘轴712能够转动运动,绞盘轴712两端绕设连接两组牵引绳72。
具体的为,绞盘轴712上绕设牵引绳72,牵引绳72的两绳端,一端栓紧连接支架组件6的底部;另一端绕过位于支架组件6另一侧的绳轮73连接支架组件6的底部,当上端的绳段往绞盘轴712上绕设缩短时,下端绕设绳轮73的绳段则绕出绞盘轴712延长,从而完成带动支架组件6的转动运动。
在一种实施方式中,所述吊挂翻转焊接工作站还包括隐藏限位机构10,如图7所示,隐藏限位机构10位于底轨道面组件5内,隐藏限位机构10位于单向位移挂爪组件4的侧下方。隐藏限位机构10可以固定安装在地面上或底轨道面组件5上;隐藏限位机构10用以当支架组件6位移至翻转梁组3下方工作位时,将支架组件6相对夹紧固定在底轨道面组件5上,具体的为:隐藏限位机构10包括限位基座101、限位气缸102、限位挡板103和限位撑板104,限位气缸102固定安装在限位基座101上,限位气缸102的伸出端固定连接限位撑板104,限位撑板104滑动安装于所述限位基座101上,限位撑板104的上部铰接连接限位挡板103,限位挡板103铰接连接限位基座101。
本发明的吊挂翻转焊接工作站的工作原理为:
首先进行翻板框架的拼装工作:利用牵引组件7将支架组件6移出至远离焊接控制架体1外侧的底轨道面组件5的侧部,支架组件6上有若干个螺栓拆卸连接的支架拼装板61,用以辅助将切割后的H型钢条或槽钢拼接至支架组件6上,待拼接完毕后,工件压紧组件8工作,将初步拼接的翻板框架固定,压紧油缸81伸出,压紧曲臂82转动运动,使压紧卡舌83卡紧翻板框架的侧边部,从而防止拼接的结构错位位移。
然后进行翻板框架的正面焊接工作,牵引组件7工作,电机驱动机构711带动绞盘轴712转动运动,绞盘轴712上绕设的牵引绳72进行收放工作,带动支架组件6位移至翻转梁组3下方的焊接位置等待焊接,待支架组件6位移至焊接位置后,隐藏限位机构10工作,限位气缸102收缩,使限位撑板104顶起,从而带动其上部铰接的限位挡板103顶起,限位挡板103贴合夹固支架组件6的侧部,支架组件6另一侧依靠底轨道面组件5上的限位块限位,从而保证在焊接过程中,支架组件6不会发生移动,后控制系统控制焊接机械手2工作,完成翻板框架的正面的焊接工作。
当翻板框架正面完成焊接工作后翻转,进行翻转反面焊接工作,首先,工件压紧组件8松开夹紧的翻板框架,顶举油缸9工作,将完成单面焊接的翻板框架顶离支架组件6,后单向位移挂爪组件4对翻板框架进行夹取;位移挂爪431在挂爪位移气缸432的作用下伸出,顶举油缸9将翻板框架顶起,后挂爪位移气缸432收缩,位移挂爪431与固定挂爪部42将翻板框架夹紧,锁定气缸433伸出,将位移挂爪431与挂爪横梁部41相对固定,待夹持固定翻板框架后,牵引组件7牵引支架组件6离开焊接区域,翻转梁组3工作,将翻板框架翻面,焊接机械手2进行翻板框架背面。
待翻板框架背面部分焊接完毕后,支架组件6位移至焊接位置下方,顶举油缸9伸出,承接焊接完毕的翻板框架,后下放至支架组件6上移出焊接位置,由车间行车吊运转移。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种吊挂翻转焊接工作站,包括焊接控制架体(1)和焊接机械手(2),所述焊接控制架体(1)上部滑动安装焊接机械手(2),其特征在于:包括翻转梁组(3)、单向位移挂爪组件(4)、底轨道面组件(5)、支架组件(6)、牵引组件(7)和工件压紧组件(8),所述翻转梁组(3)转动安装在焊接机械手(2)下方的焊接控制架体(1)上,所述翻转梁组(3)上间隔设置若干组单向位移挂爪组件(4);所述翻转梁组(3)的下方设置底轨道面组件(5);所述底轨道面组件(5)的上部滑动连接支架组件(6),所述支架组件(6)位于所述翻转梁组(3)的下方;所述牵引组件(7)连接支架组件(6)以带动所述支架组件(6)在底轨道面组件(5)上能够往复运动;若干所述工件压紧组件(8)环向设置在支架组件(6)的侧部。
2.根据权利要求1所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述单向位移挂爪组件(4)包括挂爪横梁部(41)、固定挂爪部(42)和位移挂爪部(43);所述挂爪横梁部(41)固定安装在翻转梁组(3)上;所述挂爪横梁部(41)的两端分别安装固定挂爪部(42)和位移挂爪部(43),所述位移挂爪部(43)滑动连接所述挂爪横梁部(41)。
3.根据权利要求2所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述位移挂爪部(43)包括位移挂爪(431)和挂爪位移气缸(432),所述挂爪位移气缸(432)固定安装在挂爪横梁部(41)上,所述挂爪位移气缸(432)的伸出端连接位移挂爪(431)以带动位移挂爪(431)相对于挂爪横梁部(41)能够滑动运动。
4.根据权利要求3所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述位移挂爪部(43)还包括锁定气缸(433),所述锁定气缸(433)固定安装在位移挂爪(431)的上部,所述锁定气缸(433)的伸出端销轴连接挂爪横梁部(41)。
5.根据权利要求1所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述工件压紧组件(8)包括压紧油缸(81)、压紧曲臂(82)和压紧卡舌(83),所述压紧曲臂(82)铰接连接于所述支架组件(6)的外侧部,所述压紧曲臂(82)的上端转动安装压紧卡舌(83),所述压紧曲臂(82)的下端转动连接压紧油缸(81)的伸出端,所述压紧油缸(81)水平安装于所述支架组件(6)上。
6.根据权利要求1所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述支架组件(6)的下部还安装有若干组顶举油缸(9),所述顶举油缸(9)贯通连接支架组件(6)。
7.根据权利要求1所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述牵引组件(7)包括牵引电机组件(71)、牵引绳(72)和绳轮(73),所述牵引电机组件(71)和绳轮(73)分别设置于所述底轨道面组件(5)的两侧部;所述牵引绳(72)的一端绕设牵引电机组件(71)连接支架组件(6),所述牵引绳(72)的另一端绕设绳轮(73)连接支架组件(6)。
8.根据权利要求7所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述牵引电机组件(71)包括电机驱动机构(711)和绞盘轴(712);所述绞盘轴(712)转动安装在所述底轨道面组件(5)上,所述电机驱动机构(711)连接绞盘轴(712)以带动绞盘轴(712)能够转动运动;所述绞盘轴(712)上绕设连接牵引绳(72)。
9.根据权利要求1所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:还包括隐藏限位机构(10),所述隐藏限位机构(10)位于所述底轨道面组件(5)内,所述隐藏限位机构(10)位于所述单向位移挂爪组件(4)的侧下方。
10.根据权利要求9所述的一种吊挂翻转焊接工作站,其特征在于:所述隐藏限位机构(10)包括限位基座(101)、限位气缸(102)、限位挡板(103)和限位撑板(104),所述限位气缸(102)固定安装在限位基座(101)上,所述限位气缸(102)的伸出端固定连接限位撑板(104),所述限位撑板(104)滑动安装于所述限位基座(101)上,所述限位撑板(104)的上部铰接连接限位挡板(103),所述限位挡板(103)铰接连接限位基座(101)。
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