CN204195025U - 施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，它涉及机器人焊接自动化技术、机器人搬运自动化技术、生产线自动打码技术和机器人自动码垛技术。安全防护房的前门穿过设置有焊丝桶小车滑轨，焊丝桶小车滑轨的两侧均设置有翻转变位机，固定支架上各安装有两个弧焊机器人，龙门架的后侧设置有机器人行走机构，机器人行走机构上滑动设置有搬运机器人，搬运机器人与机器人气动抓具连接，安全防护房的后侧设置有气动打码机，气动打码机的两侧分别设置有大联接架补焊机构和小联接架补焊机构。本实用新型实现了施工升降机附墙大小联架的焊接、搬运、打码、码垛自动化，自动化程度高，降低了劳动强度，提高了工作效率，质量稳定。

Description

施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线

技术领域

 本实用新型涉及的是机器人焊接自动化技术、机器人搬运自动化技术、生产线自动打码技术和机器人自动码垛技术，具体涉及施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线。

背景技术

随着现代化工业的发展，机器人焊接自动化技术及搬运自动化技术得到了广泛的应用，但对于施工升降机附墙大小联架生产的综合应用则几乎空白，目前大部分工厂在施工升降机附墙大小联架生产环节上依然采用人工焊接及搬运，现场环境温度恶劣、大小联架重量又较大，长此以往，对于现场操作人员来说，工作强度很大，而且工作效率不高，且完成一件成品一般都需要五个以上的操作人员进行。

因为施工升降机附墙大小联架生产线相对来说，存在环境恶劣、工件焊接量大、不易搬运、定位基准难确定等影响自动化精度的工况，目前国内部分工厂采用专用的非标自动化焊接设备替代人工，以减少恶劣工况所带来的影响，此方法虽然解决了施工升降机附墙大小联架生产系统的焊接部分，但对于整个生产线系统还是具有较大的局限性，例如工件的搬运、打码、码垛还是不能实现无人化，工人劳动强度以及工作效率改善不明显。

为了解决上述问题，设计一种施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，结构设计合理，实现了施工升降机附墙大小联架的焊接、搬运、打码、码垛自动化，自动化程度高，降低了劳动强度，提高了工作效率，质量稳定。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，包括翻转变位机、焊丝桶小车、弧焊机器人、第一焊丝桶放置架、机器人气动抓具、搬运机器人、大联接架补焊机构、全数字脉冲焊机、气动打码机、ABB控制柜、小联接架补焊机构、安全防护房、防弧光围栏、机器人行走机构、第二焊丝桶放置架和烟尘处理系统，安全防护房的前门穿过设置有焊丝桶小车滑轨，焊丝桶小车滑轨上滑动设置有焊丝桶小车，焊丝桶小车上安装有焊丝桶托盘，焊丝桶小车滑轨在安全防护房内的一端与第二焊丝桶放置架连接，焊丝桶小车滑轨的两侧均设置有翻转变位机，翻转变位机的两端上方设置有清枪剪丝器，第二焊丝桶放置架的两侧设置有龙门架，每个龙门架上焊接有固定支架，固定支架上各安装有两个弧焊机器人，龙门架的外侧下方的地上安装有焊丝桶放置架滑轨，焊丝桶放置架滑轨穿过安全防护房的两侧门设置，焊丝桶放置架滑轨上滑动设置有第一焊丝桶放置架，第一焊丝桶放置架上设置有插销，龙门架的后侧设置有机器人行走机构，机器人行走机构上滑动设置有搬运机器人，搬运机器人与机器人气动抓具连接，安全防护房的后侧设置有气动打码机，气动打码机的两侧分别设置有大联接架补焊机构和小联接架补焊机构，大联接架补焊机构和小联接架补焊机构的周围设置有防弧光围栏；所述的安全防护房的墙上安装有LED产能看板，安全防护房的一侧设置有爬梯，安全防护房的顶层设置有全数字脉冲焊机、ABB控制柜和烟尘处理系统。

作为优选，所述的翻转变位机包括主动箱总成、主动端总成、横梁、变位机支架、从动箱总成、从动端总成和防弧光组件，主动端总成与从动端总成之间连接有横梁，横梁与主动端总成、从动端总成的连接处安装有调整板，主动端总成和从动端总成的上端之间连接有变位机支架，变位机支架上旋转安装有主动箱总成、从动箱总成，主动箱总成上设置有定位衬套和第一防尘板，从动箱总成上设置有第二防尘板，所述的变位机支架通过扣件连接有防弧光组件。

作为优选，所述的主动端总成包括本体，本体的一侧通过气缸固定座连接有气缸，气缸通过无袖衬套与导向销连接，本体通过螺栓与第一防尘罩和第二防尘罩连接，第一防尘罩与第二防尘罩对接，本体的内部通过电机固定板连接有第一减速电机，第一减速电机通过齿轮与回转支承连接，本体内部还设置有调整块和吊线环，本体的后侧面设置有侧封板，本体的顶部设置有上封板。

作为优选，所述的大联接架补焊机构中的大联接架补焊机构支架之间设置有大联接架夹具架，大联接架夹具架的两端分别与从动轴和主动轴连接，从动轴穿过固定在大联接架补焊机构支架上的带立式座外球面球轴承后通过小圆螺母与弯通旋转接头连接，从动轴下方设置有感应片，感应片下方设置有行程开关，主动轴通过转接轴与固定在电机固定座上的第二减速电机连接，大联接架夹具架上固定连接有压紧装置。

本实用新型的有益效果：实现了施工升降机附墙大小联架的焊接、搬运、打码、码垛自动化，只需要上料环节由操作工人完成即可，具备在焊接完成后自动抓取工件至指定位置进行定位，完成后续的打码及码垛工序，取代传统的人工流程，自动化程度高，不仅降低了劳动强度，也提高了工作效率，保证质量，提高企业的经济效益和核心竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

    图1为本实用新型的主视图；

    图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为本实用新型翻转变位机的结构示意图；

图5为本实用新型翻转变位机的俯视图；

图6为本实用新型主动端总成的结构示意图；

图7为本实用新型主动端总成的俯视图；

图8为本实用新型主动端总成的内部侧视图；

图9为本实用新型机器人气动抓具的结构示意图；

图10为本实用新型大联接架补焊机构的结构示意图；

图11为本实用新型大联接架补焊机构的侧视图；

图12为本实用新型机器人行走机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-12，本具体实施方式采用以下技术方案：施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，包括翻转变位机1、焊丝桶小车2、弧焊机器人5、第一焊丝桶放置架6、机器人气动抓具8、搬运机器人9、大联接架补焊机构10、全数字脉冲焊机11、气动打码机12、ABB控制柜13、小联接架补焊机构15、安全防护房16、防弧光围栏17、机器人行走机构18、第二焊丝桶放置架23和烟尘处理系统24，安全防护房16的前门穿过设置有焊丝桶小车滑轨4，焊丝桶小车滑轨4上滑动设置有焊丝桶小车2，焊丝桶小车2上安装有焊丝桶托盘3，焊丝桶小车滑轨4在安全防护房16内的一端与第二焊丝桶放置架23连接，焊丝桶小车滑轨4的两侧均设置有翻转变位机1，翻转变位机1的两端上方设置有清枪剪丝器21，第二焊丝桶放置架23的两侧设置有龙门架19，每个龙门架19上焊接有固定支架7，固定支架7上各安装有两个弧焊机器人5，龙门架19的外侧下方的地上安装有焊丝桶放置架滑轨22，焊丝桶放置架滑轨22穿过安全防护房16的两侧门设置，焊丝桶放置架滑轨22上滑动设置有第一焊丝桶放置架6，第一焊丝桶放置架6上设置有插销20，龙门架19的后侧设置有机器人行走机构18，机器人行走机构18上滑动设置有搬运机器人9，搬运机器人9与机器人气动抓具8连接，安全防护房16的后侧设置有气动打码机12，气动打码机12的两侧分别设置有大联接架补焊机构10和小联接架补焊机构15，所述的大联接架补焊机构10和小联接架补焊机构15的周围设置有防弧光围栏17。

值得注意的是，所述的安全防护房16的墙上安装有LED产能看板14，安全防护房16的一侧设置有爬梯25，通过爬梯25可爬至安全防护房16顶层，安全防护房16的顶层设置有全数字脉冲焊机11、ABB控制柜13和烟尘处理系统24。

值得注意的是，所述的翻转变位机1包括主动箱总成101、主动端总成104、横梁105、变位机支架106、从动箱总成107、从动端总成109和防弧光组件112，主动端总成104与从动端总成109之间连接有横梁105，横梁105与主动端总成104、从动端总成109的连接处安装有调整板108，主动端总成104和从动端总成109的上端之间连接有变位机支架106，变位机支架106上旋转安装有主动箱总成101、从动箱总成107，主动箱总成101上设置有定位衬套102和第一防尘板103，从动箱总成107上设置有第二防尘板111，所述的变位机支架106通过扣件110连接有防弧光组件112。

值得注意的是，所述的主动端总成104包括本体201，本体201的一侧通过气缸固定座205连接有气缸204，气缸204通过无袖衬套206与导向销207连接，本体201通过螺栓与第一防尘罩208和第二防尘罩209连接，第一防尘罩208与第二防尘罩209对接，本体201的内部通过电机固定板213连接有第一减速电机214，第一减速电机214通过齿轮215与回转支承211连接，本体201内部还设置有调整块202和吊线环203，本体201的后侧面设置有侧封板212，本体201的顶部设置有上封板210。

值得注意的是，所述的机器人行走机构18包括行走机构底座总成1801、移动滑台1802和支架总成1803，行走机构底座总成1801上滑动设置有移动滑台1802，移动滑台1802的一侧安装有支架总成1803，所述的移动滑台1802上固定安装有搬运机器人9，支架总成1803上安装有机器人控制柜。

此外，所述的大联接架补焊机构10中的大联接架补焊机构支架1001之间设置有大联接架夹具架1008，大联接架夹具架1008的两端分别与从动轴1007和主动轴1010连接，从动轴1007穿过固定在大联接架补焊机构支架1001上的带立式座外球面球轴承1004后通过小圆螺母1006与弯通旋转接头1005连接，从动轴1007下方设置有感应片1003，感应片1003下方设置有行程开关1002，主动轴1010通过转接轴1013与固定在电机固定座1012上的第二减速电机1011连接，大联接架夹具架1008上固定连接有压紧装置1009。

本具体实施方式由机器人的抓取和在搬运过程中在空间中的角度和位置变换，来实现施工升降机附墙大小联架在整个生产线中的定位、抓取、上料及下料的过程。

本具体实施方式的目的是这样实现的：(1)、焊接系统使用翻转变位机1与弧焊机器人5两者协调，可与弧焊机器人5在360度范围内任意定位、协调，确保在每条焊缝处焊枪与工件均形成最佳焊接姿势，特别是相贯线焊缝以及在相贯线焊缝与直焊缝的过渡圆弧处的焊缝都可得到极好的焊接一致性，工作效率和焊接质量；焊接电源使用先进的微电脑波型控制逆变焊机，电弧稳定、飞溅小、成形美观，确保最佳焊接效果；同时工作站配自动清枪器，提高机器人工作效率并可靠保证了焊接质量。

(2)、搬运系统采用机器人行走机构18与搬运机器人9两者协调，最大限度扩展了搬运机器人9的工作范围，机器人行走机构18采用伺服电机加精密减速机驱动，定位准确。

本具体实施方式的主要配置及特点如下：(1)、机器人行走机构18：扩展搬运机器人9的工作范围。

(2)、翻转变位机系统：翻转变位机1设置三个旋转轴，其中一个主旋转轴，两个支旋转轴，主旋转轴用于焊接完成件与待焊件之间的切换，支旋转轴用于工件位置的调整，以便保持弧焊机器人5在对工件焊接时保持最佳姿态；弧焊机器人5的两个支旋转轴间设置防弧光组件112，在弧焊机器人5对工件进行焊接工作时，将弧光屏蔽在内侧，对于另外一端操作人员在工件上下料的同时避免弧光辐射和焊接飞溅物；翻转变位机1水平转轴设置定位锁紧机构，保障每次水平旋转的精度和完成旋转后的稳定性，将工人上下料对设备的影响降低到最小。

(3)、机器人气动抓具8：抓具设计为通用，可以同时满足大小联架的抓取，机器人气动抓具8采用气缸驱动，同步带传动。

(4)、安全防护房16：防护房整体采用全封闭方式，安全房四周有若干卷帘门及维修门。

(5)、ABB机器人系统：平均无故障运行大于80000小时，运行稳定可靠，结构合理，电机功率小，能耗降低30%；模块化结构，维护，检修方便快捷；动态自动化运动控制技术，令各轴总是以最大加速度运行，运行速度提高25%；六轴智能防碰撞技术将碰撞力减小到30%，且可快速恢复；采用全彩屏式示教器，操作方便快捷；弧焊机器人5的工作半径为1444mm，重复定位精度0.04；搬运机器人9的工作半径为2800mm，重复定位精度0.07。

本具体实施方式的工作过程：(1)、操作人员先将物料放置在翻转变位机1上，人工在焊接工装上拼装，拼装完毕后按下启动按钮，工装上的气缸全部夹紧，然后工人退出焊接区域，按下预约按钮；

(2)、翻转变位机1接收到启动信号后翻转180°，装夹好的工件转到弧焊机器人5工作区，翻转完成后变位机的锁紧机构启动，将翻转变位机1锁死定位；

(3)、弧焊机器人5接收到信号后开始按照事先编制好的程序进行焊接工作；

(4)、弧焊机器人5完成所有焊接动作后，搬运机器人9对已经焊接完成的工件进行下料，搬运机器人9将焊接完成的工件抓取下翻转变位机1，大小联架的抓取共用一套机器人气动抓具8，放置于定位打码平台上，由气动打码机12进行打码，完成打码后搬运机器人9将工件放置于补焊机构上，整个过程中，搬运机器人9在机器人行走机构18移动；

(5)、操作工人检视焊接好的工件，根据实际情况进行补焊，补焊完毕，按下预约按钮，搬运机器人9接收信号，抓取补焊好的工件放置于周转筐内；

(6)、待周转筐内焊接工件放满后，由搬运机器人发出信号，有指示灯、蜂鸣器报警通知叉车前来取料；

(7)、叉车将装满物料的周转筐取出，并放置新的空周转筐，完成后启动按钮，完成生产准备。

(8)、以上的动作循环往复运行，每次放置工件在码料架上后由控制系统计数，待码料架上放满指定数量的工件后整个系统发送信号，用指示灯表明码料架已满，通知操作人员取料并更换空的码料架。

本具体实施方式结构设计合理，实现了施工升降机附墙大小联架的焊接、搬运、打码、码垛自动化，只需要上料环节由操作工人完成即可，取代传统的人工流程，自动化程度高，不仅降低了劳动强度，也提高了工作效率，保证质量，提高企业的经济效益和核心竞争力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，包括翻转变位机(1)、焊丝桶小车(2)、弧焊机器人(5)、第一焊丝桶放置架(6)、机器人气动抓具(8)、搬运机器人(9)、大联接架补焊机构(10)、全数字脉冲焊机(11)、气动打码机(12)、ABB控制柜(13)、小联接架补焊机构(15)、安全防护房(16)、防弧光围栏(17)、机器人行走机构(18)、第二焊丝桶放置架(23)和烟尘处理系统(24)，安全防护房(16)的前门穿过设置有焊丝桶小车滑轨(4)，焊丝桶小车滑轨(4)上滑动设置有焊丝桶小车(2)，焊丝桶小车(2)上安装有焊丝桶托盘(3)，焊丝桶小车滑轨(4)在安全防护房(16)内的一端与第二焊丝桶放置架(23)连接，焊丝桶小车滑轨(4)的两侧均设置有翻转变位机(1)，翻转变位机(1)的两端上方设置有清枪剪丝器(21)，第二焊丝桶放置架(23)的两侧设置有龙门架(19)，每个龙门架(19)上焊接有固定支架(7)，固定支架(7)上各安装有两个弧焊机器人(5)，龙门架(19)的外侧下方的地上安装有焊丝桶放置架滑轨(22)，焊丝桶放置架滑轨(22)穿过安全防护房(16)的两侧门设置，焊丝桶放置架滑轨(22)上滑动设置有第一焊丝桶放置架(6)，第一焊丝桶放置架(6)上设置有插销(20)，龙门架(19)的后侧设置有机器人行走机构(18)，机器人行走机构(18)上滑动设置有搬运机器人(9)，搬运机器人(9)与机器人气动抓具(8)连接，安全防护房(16)的后侧设置有气动打码机(12)，气动打码机(12)的两侧分别设置有大联接架补焊机构(10)和小联接架补焊机构(15)。

2.根据权利要求1所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的大联接架补焊机构(10)和小联接架补焊机构(15)的周围设置有防弧光围栏(17)。

3.根据权利要求1所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的安全防护房(16)的墙上安装有LED产能看板(14)，安全防护房(16)的一侧设置有爬梯(25)，安全防护房(16)的顶层设置有全数字脉冲焊机(11)、ABB控制柜(13)和烟尘处理系统(24)。

4.根据权利要求1所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的翻转变位机(1)包括主动箱总成(101)、主动端总成(104)、横梁(105)、变位机支架(106)、从动箱总成(107)、从动端总成(109)和防弧光组件(112)，主动端总成(104)与从动端总成(109)之间连接有横梁(105)，横梁(105)与主动端总成(104)、从动端总成(109)的连接处安装有调整板(108)，主动端总成(104)和从动端总成(109)的上端之间连接有变位机支架(106)，变位机支架(106)上旋转安装有主动箱总成(101)、从动箱总成(107)，主动箱总成(101)上设置有定位衬套(102)和第一防尘板(103)，从动箱总成(107)上设置有第二防尘板(111)，所述的变位机支架(106)通过扣件(110)连接有防弧光组件(112)。

5.根据权利要求4所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的主动端总成(104)包括本体(201)，本体(201)的一侧通过气缸固定座(205)连接有气缸(204)，气缸(204)通过无袖衬套(206)与导向销(207)连接，本体(201)通过螺栓与第一防尘罩(208)和第二防尘罩(209)连接，第一防尘罩(208)与第二防尘罩(209)对接，本体(201)的内部通过电机固定板(213)连接有第一减速电机(214)，第一减速电机(214)通过齿轮(215)与回转支承(211)连接，本体(201)内部还设置有调整块(202)和吊线环(203)，本体(201)的后侧面设置有侧封板(212)，本体(201)的顶部设置有上封板(210)。

6.根据权利要求1所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的大联接架补焊机构(10)中的大联接架补焊机构支架(1001)之间设置有大联接架夹具架(1008)，大联接架夹具架(1008)的两端分别与从动轴(1007)和主动轴(1010)连接，从动轴(1007)穿过固定在大联接架补焊机构支架(1001)上的带立式座外球面球轴承(1004)后通过小圆螺母(1006)与弯通旋转接头(1005)连接，从动轴(1007)下方设置有感应片(1003)，感应片(1003)下方设置有行程开关(1002)，主动轴(1010)通过转接轴(1013)与固定在电机固定座(1012)上的第二减速电机(1011)连接，大联接架夹具架(1008)上固定连接有压紧装置(1009)。

7.根据权利要求1所述的施工升降机附墙大小联架机器人焊接生产线，其特征在于，所述的机器人行走机构(18)包括行走机构底座总成(1801)、移动滑台(1802)和支架总成(1803)，行走机构底座总成(1801)上滑动设置有移动滑台(1802)，移动滑台(1802)的一侧安装有支架总成(1803)，所述的移动滑台(1802)上固定安装有搬运机器人(9)，支架总成(1803)上安装有机器人控制柜。