CN210615540U - 一种主梁焊接工作站及焊接工作系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主梁焊接工作站及焊接工作系统，工作站包括行走装置、焊接机械手、抓取机械手、供料装置和主梁夹紧定位装置，行走装置和主梁夹紧定位装置并排布置，行走装置包括基座、直线导轨和滑块底座，直线导轨固定设置在基座上，滑块底座可滑动设置在直线导轨上，焊接机械手、抓取机械手和供料装置均设置在滑块底座上，抓取机械手可以在滑块底座滑动时将供料装置中的多个筋板放置在主梁的不同的位置，焊接机械手可以对筋板和主梁进行焊接，保证焊接的一致性，梁夹紧定位装置包括胎膜底架和夹紧推杆，夹紧推杆将主梁压紧在胎膜底架上，防止主梁在焊接过程中受热变形，具备很好的实用性。

Description

一种主梁焊接工作站及焊接工作系统

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，特别涉及一种主梁焊接工作站及焊接工作系统。

背景技术

龙门吊车是现代生产车间必要的起重转运主要装备，大量应用于装备制造车间。由于大型龙门吊车主梁长度较长，主梁内部起加强作用的筋板较多，筋板的结构尺寸有一定要求。在主梁的生产过程中，现有生产模式为人工将主梁和筋板装配组对，接着进行人工焊接，使得大型龙门吊车主梁和多个筋板的装配焊接不一致，质量不可控，主梁的生产效率较低，不能适用于现代化智能化生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供了一种能够高效率、高质量的装配焊接大型龙门吊车主梁的主梁焊接工作站及焊接工作系统。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种主梁焊接工作站，包括行走装置、焊接机械手、抓取机械手、供料装置和主梁夹紧定位装置，其中：

行走装置和主梁夹紧定位装置并排布置；

行走装置包括基座、直线导轨和滑块底座，直线导轨固定设置在基座上，滑块底座可滑动设置在直线导轨上；

焊接机械手、抓取机械手和供料装置均设置在滑块底座上；

主梁夹紧定位装置包括胎膜底架和夹紧推杆，夹紧推杆将主梁压紧在胎膜底架上。

可选的，焊接机械手包括焊接机械臂和焊枪，焊接机械臂的底部设置在滑块底座上，焊接机械臂的顶部与焊枪连接。

可选的，焊接机械手包括焊缝跟踪传感器，焊缝跟踪传感器固定设置在焊接机械臂的顶部。

可选的，抓取机械手包括抓取机械臂和抓取爪，抓取机械臂的底部设置在滑块底座上，抓取机械臂的顶部与抓取爪连接。

可选的，抓取爪包括电磁吸盘或液压卡盘。

可选的，供料装置包括供料槽和多个筋板支撑缸体体，供料槽为盒型，筋板放置在供料槽内部，多个筋板支撑缸体体设置在供料槽的侧壁上，筋板支撑缸体内存储有气源，供料槽的侧壁上设置有多个连通孔，连通孔和筋板支撑缸体一一对应连通。

可选的，夹紧推杆为液压推杆或电动推杆。

可选的，行走装置还包括行走电机、主动齿轮和齿条，齿条固定设置在基座上，齿条与直线导轨平行，行走电机设置在滑块底座，行走电机的输出端与主动齿轮相连接，主动齿轮与齿条相啮合。

可选的，直线导轨的截面为T形。

本实用新型的实施例还提供了一种主梁焊接工作系统，包括控制器和上述的主梁焊接工作站，控制器固定设置在滑块底座上，控制器与行走装置、焊接机械手、抓取机械手、供料装置和主梁夹紧定位装置电连接。

本实用新型提供了一种主梁焊接工作站及焊接工作系统，由于行走装置和主梁夹紧定位装置并排布置，直线导轨固定设置在基座上，滑块底座可滑动设置在直线导轨上，并且焊接机械手、抓取机械手和供料装置均设置在滑块底座上；因此抓取机械手可以在滑块底座滑动时将供料装置中的多个筋板放置在主梁的不同的位置，焊接机械手可以对筋板和主梁进行焊接，保证焊接的一致性，而主梁夹紧定位装置包括胎膜底架和夹紧推杆，夹紧推杆将主梁压紧在胎膜底架上，防止主梁在焊接过程中受热变形，具备很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的主梁焊接工作系统的轴侧结构示意图；

图2是本实用新型的行走装置的轴侧结构示意图；

图3是本实用新型的焊接机械手的轴侧结构示意图；

图4是本实用新型的抓取机械手的轴侧结构示意图；

图5是本实用新型的供料装置的轴侧结构示意图；

图6是本实用新型的行走装置的局部放大结构示意图；

图7是本实用新型的主梁夹紧定位装置的轴侧结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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实用新型的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1是本实用新型的主梁焊接工作系统的轴侧结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种主梁焊接工作系统，该主梁焊接工作系统包括控制器6和主梁焊接工作站，该主梁焊接工作站则包括行走装置1、焊接机械手2、抓取机械手3、供料装置4和主梁夹紧定位装置5，行走装置1和主梁夹紧定位装置5并排布置，焊接机械手2、抓取机械手3和供料装置4均设置在行走装置1上，控制器6则和行走装置1、焊接机械手2、抓取机械手3、供料装置4和主梁夹紧定位装置5通过电连接，实现自动控制行走装置1、焊接机械手2、抓取机械手3、供料装置4和主梁夹紧定位装置5进行动作。

具体来讲，图2是本实用新型的行走装置的轴侧结构示意图，如图2所示，行走装置1包括基座11、直线导轨12和滑块底座13，直线导轨12固定设置在基座11上，滑块底座13可滑动设置在直线导轨12上。值得注意的是，结合图1和图2可以看出，焊接机械手2、抓取机械手3和供料装置4均设置在滑块底座13上，滑块底座13主要用于承载焊接机械手2、抓取机械手3和供料装置4在基座上移动，便于调整焊接的位置，因此，滑块底座13的结构以满足能够承载焊接机械手2、抓取机械手3和供料装置4为准，在本实施例中，滑块底座13为多块板拼接而成，并且滑块底座13的底部设置有滑块，滑块与直线导轨12配合连接。因此，本实施例对滑块底座13的具体结构不做限制，使用者可以根据实际的需要进行布置。

进一步的，行走装置1还包括行走电机14、主动齿轮和齿条15，行走电机14设置在滑块底座13，行走电机14的输出端与主动齿轮相连接，具体来说，行走电机14固定设置，并且行走电机14的输出轴朝下设置，行走电机14的输出轴设置在主动齿轮的中心，可以带动主动齿轮转动，进行动力输出。并且，行走电机14与控制器6电连接，通过控制器6来控制行走电机14的启动和停止。

图6是本实用新型的行走装置的局部放大结构示意图，如图6所示，齿条15固定设置在基座11上，并且齿条15的齿面朝向水平方向，齿条15与直线导轨12平行，主动齿轮与齿条15相啮合。当控制器6输出控制信号使行走电机14工作时，行走电机14的输出轴带动主动齿轮转动，从而使主动齿轮与齿条15发生相对的位移，由于齿条15固定在基座11上，所以齿条15不发生移动，而是主动齿轮发生移动，从而带动整个滑块底座13在直线导轨12上滑动。值得注意的是，为了平衡主动齿轮转动时产生的力矩，使滑块底座13在直线导轨12上滑动更加平稳，直线导轨12设置有两个，两个直线导轨12平行设置在基座11的两侧，并且直线导轨12的截面为T形，滑块底座13底部的滑块上设置有T形槽，通过T形截面可以防止滑块底座13在滑动过程中发生侧翻。

图7是本实用新型的主梁夹紧定位装置的轴侧结构示意图，如图7所示，主梁夹紧定位装置5包括胎膜底架51和夹紧推杆52，夹紧推杆52将主梁压紧在胎膜底架51上。具体来说，胎膜底架51上设置有紧固槽，主梁放置在紧固槽内，并且主梁需要焊接的部位朝向外部，而在胎膜底架51的一侧并排设置有多个夹紧推杆52，夹紧推杆52为液压推杆或电动推杆，在本实施例中，夹紧推杆52的数量为五个，但是在实际的工作过程中，根据主梁的长度可以选择实际需要的夹紧推杆52的数量，本实施例不做具体的限制。在胎膜底架51朝向夹紧推杆52的侧面上设置有开孔，夹紧推杆52固定设置，夹紧推杆52的移动端上设置有顶紧块，顶紧块可滑动设置在开孔上，通过夹紧推杆52的移动端的推动，顶紧块将主梁压紧，防止焊接过程中主梁受热变形。并且，五个夹紧推杆52均和控制器6电连接，通过控制器6来控制五个夹紧推杆52的伸长和缩短，从而调整压紧主梁的立的大小。

图3是本实用新型的焊接机械手的轴侧结构示意图，如图3所示，焊接机械手2包括焊接机械臂21和焊枪22，焊接机械臂21设置有多节，可以进行多个方向的动作，而焊接机械臂21最底部的一节设置在滑块底座13上，使得焊接机械臂21可以随着滑块底座13的滑动而调整位置；并且，焊接机械臂21最顶部的一节与焊枪22连接，焊枪22对准焊缝即可进行焊接工作。而焊接机械手2上还设置有焊缝跟踪传感器23，焊缝跟踪传感器23固定设置在焊接机械臂21最顶部的一节。焊接机械臂21、焊枪22和焊缝跟踪传感器23均与控制器6电连接。焊缝跟踪传感器23可以追踪到没有完全焊接的缝隙，从而将该信息反馈给控制器6，控制器6得到信息后会控制焊接机械臂21动作，使焊枪对准没有完全焊接好的地方，进行补焊。

值得注意的是，本实施例中使用的焊接机械手2的型号为库卡KR16-3L，在实际使用时，使用者可以根据需要选择不同型号的焊接机械手2，或者可以直接使用焊接机器人，即该机器人的焊接机械手2上设置有处理器，无需与控制器6电连接，该处理器可以直接控制焊接机械臂21的动作，从而完成焊接工作。

图4是本实用新型的抓取机械手的轴侧结构示意图，如图4所示，抓取机械手3包括抓取机械臂31和抓取爪32，抓取机械臂31设置有多节，可以进行多个方向的动作，而抓取机械臂31最底部的一节设置在滑块底座13上，使得抓取机械臂31可以随着滑块底座13的滑动而调整位置；并且，抓取机械臂31最顶部的一节与抓取爪32连接，抓取爪32包括电磁吸盘或液压卡盘，抓取爪32用于抓取筋板并将筋板放置在主梁中。抓取机械臂31和抓取爪32均与控制器6电连接。控制器6可以控制焊接机械臂21动作，使抓取爪32准确的将抓取到的筋板放置在主梁中指定的位置。

值得注意的是，本实施例中使用的抓取机械手3的型号为GM-2000，在实际使用时，使用者可以根据需要选择不同型号的抓取机械手3，或者可以直接使用抓取机器人，即该机器人的抓取机械手3上设置有处理器，无需与控制器6电连接，该处理器可以直接控制抓取机械臂31的动作，从而完成抓取工作。

图5是本实用新型的供料装置的轴侧结构示意图，如图5所示，供料装置4包括供料槽41和多个筋板支撑缸体体42，供料槽41为盒型，筋板放置在供料槽41内部，多个筋板支撑缸体体42设置在供料槽41的侧壁上，筋板支撑缸体42内存储有气源，供料槽41的侧壁上设置有多个连通孔，连通孔和筋板支撑缸体42一一对应连通，筋板支撑缸体42向供料槽41内部吹气，从而将各个筋板之间通过气体进行分离，避免各个筋板之间发生粘黏而使得抓取机械手3无法将筋板抓取。

本说明书的实施例提供了一种主梁焊接工作站及焊接工作系统，由于行走装置和主梁夹紧定位装置并排布置，直线导轨固定设置在基座上，滑块底座可滑动设置在直线导轨上，并且焊接机械手、抓取机械手和供料装置均设置在滑块底座上；因此抓取机械手可以在滑块底座滑动时将供料装置中的多个筋板放置在主梁的不同的位置，焊接机械手可以对筋板和主梁进行焊接，保证焊接的一致性，而主梁夹紧定位装置包括胎膜底架和夹紧推杆，夹紧推杆将主梁压紧在胎膜底架上，防止主梁在焊接过程中受热变形，具备很好的实用性。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种主梁焊接工作站，其特征在于，包括行走装置(1)、焊接机械手(2)、抓取机械手(3)、供料装置(4)和主梁夹紧定位装置(5)，其中：

所述行走装置(1)和所述主梁夹紧定位装置(5)并排布置；

所述行走装置(1)包括基座(11)、直线导轨(12)和滑块底座(13)，所述直线导轨(12)固定设置在所述基座(11)上，所述滑块底座(13)可滑动设置在所述直线导轨(12)上；

所述焊接机械手(2)、所述抓取机械手(3)和所述供料装置(4)均设置在所述滑块底座(13)上；

所述主梁夹紧定位装置(5)包括胎膜底架(51)和夹紧推杆(52)，所述夹紧推杆(52)将主梁压紧在所述胎膜底架(51)上。

2.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述焊接机械手(2)包括焊接机械臂(21)和焊枪(22)，所述焊接机械臂(21)的底部设置在所述滑块底座(13)上，所述焊接机械臂(21)的顶部与所述焊枪(22)连接。

3.根据权利要求2所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述焊接机械手(2)包括焊缝跟踪传感器(23)，所述焊缝跟踪传感器(23)固定设置在所述焊接机械臂(21)的顶部。

4.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述抓取机械手(3)包括抓取机械臂(31)和抓取爪(32)，所述抓取机械臂(31)的底部设置在所述滑块底座(13)上，所述抓取机械臂(31)的顶部与所述抓取爪(32)连接。

5.根据权利要求4所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述抓取爪(32)包括电磁吸盘或液压卡盘。

6.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述供料装置(4)包括供料槽(41)和多个筋板支撑缸体(42)，所述供料槽(41)为盒型，筋板放置在所述供料槽(41)内部，多个所述筋板支撑缸体(42)设置在所述供料槽(41)的侧壁上，所述筋板支撑缸体(42)内存储有气源，所述供料槽(41)的侧壁上设置有多个连通孔，所述连通孔和所述筋板支撑缸体(42)一一对应连通。

7.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述夹紧推杆(52)为液压推杆或电动推杆。

8.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述行走装置(1)还包括行走电机(14)、主动齿轮和齿条(15)，所述齿条(15)固定设置在所述基座(11)上，所述齿条(15)与所述直线导轨(12)平行，所述行走电机(14)设置在所述滑块底座(13)，所述行走电机(14)的输出端与所述主动齿轮相连接，所述主动齿轮与所述齿条(15)相啮合。

9.根据权利要求1所述的主梁焊接工作站，其特征在于，所述直线导轨(12)的截面为T形。

10.一种主梁焊接工作系统，其特征在于，包括控制器(6)和如权利要求1-9任一项所述的主梁焊接工作站，所述控制器(6)固定设置在所述滑块底座(13)上，所述控制器(6)与所述行走装置(1)、所述焊接机械手(2)、所述抓取机械手(3)、所述供料装置(4)和所述主梁夹紧定位装置(5)电连接。

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