CN210878172U - 顶梁焊接系统 - Google Patents

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李仁君
卓海强
王思卿
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潘振强
郝洪亮
路来进
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董新宝
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本实用新型公开了一种顶梁焊接系统,夹紧变位装置的底座上固定设置有主动座和从动座,主动座与从动座相对设置,主动座与从动座之间转动设置有焊接平台,在焊接平台上设置有两个相对设置的U形板。滑轨装置的底座上设置有两个相对设置的滑轨,在两个滑轨之间设置有拖链,在拖链上穿设有沿滑轨移动的机器人支座。在使用时,用于焊接的两个机器人沿着向对应的滑轨装置移动,对设置在焊接平台上的顶梁进行焊接,焊接平台的转动实现推杆的翻转,使机器人能够更方便地对底板、面板、侧板以及内部加强筋进行焊接。双机器人自动化焊接替代了传统的手工焊接,提高了顶梁的焊接效率及焊接质量,实现顶梁的自动化连续生产焊接。保证焊接质量,降低废品率。

Description

顶梁焊接系统
技术领域
本实用新型属于焊接设备技术领域,具体地涉及到了一种顶梁焊接系统。
背景技术
在金属矿山机械结构件液压支架顶梁的生产过程中,控制焊接过程是保证顶梁制造质量的关键因素,所以最好的方法是通过专用焊接设备来生产和制造。液压支架的顶梁,其主体上都是形状复杂的箱形焊接结构。因此,焊接是顶梁的主要加工工艺。以目前国内煤机结构件产品的年产量计算,每年用于煤机结构件生产的焊接母材用量约为40多万吨,而焊缝充填量占工件总重量的3%—4%,焊丝的有效消耗量达2万吨,焊接作业劳动强度很大。尤其是近年来,随着材料技术的发展,为减轻结构件的重量,设计上越来越多地使用高强度焊接材料。为保证高强度焊接材料的焊接质量,工艺上需要对工件进行焊前预热处理,即使在炎热的酷暑也是如此,作业环境非常恶劣。在我国所有的煤机制造企业,手工焊接至今仍然是唯一的焊接作业方式主要是人工焊接,在生产中利用简易工装夹紧焊接。这种焊接方式造成焊接质量不稳定,导致顶梁焊接变形,使尺寸不一致;每件顶梁工序都是由人工来完成,劳动强度较大,生产效率低,焊接质量不稳定,焊缝外形粗糙,影响美观。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足,本实用新型提供一种顶梁焊接系统,能够提高顶梁焊接的工作效率,保证焊接质量,降低废品率。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
顶梁焊接系统,所述顶梁焊接系统包括:夹紧变位装置,所述夹紧变位装置包括夹紧变位装置底座,所述夹紧变位装置底座固定设置有主动座和从动座,所述主动座与所述从动座相对设置,所述主动座与所述从动座之间转动设置有焊接平台,所述焊接平台上设置有两个U形板,两个所述U形板相对设置;两个滑轨装置,两个所述滑轨装置分别设置于所述夹紧变位装置的两侧,所述滑轨装置包括滑轨底座,所述滑轨底座上设置有两个滑轨,两个所述滑轨相对设置,两个所述滑轨之间设置有拖链,所述拖链上穿设有沿所述滑轨移动的机器人支座。
进一步的,所述焊接平台由电机减速机一驱动,所述主动座与所述从动座上皆固定设置有回转支承,所述主动座与所述从动座的内侧皆设置有旋转支撑座,所述电机减速机一上固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮与所述主动座上的所述回转支承啮合,每个所述回转支承与相对应的所述旋转支撑固定连接,所述焊接平台的两端部分别固定连接于两个所述旋转支撑座。
进一步的,所述U形板上相对设置有两个用于对所述顶梁进行限位的限位块;所述U形板上设置有丝杠装置一,其中一个所述限位块与所述丝杠装置一连接。
进一步的,靠近所述主动座的所述U形板为固定U形板,所述固定U形板固定连接于所述焊接平台;靠近所述从动座的U形板为滑动U形板,所述滑动U形板滑动连接于所述焊接平台。
进一步的,所述焊接平台上设置有丝杠装置二,所述从动座与所述滑动U形板之间设置有L型限位板,所述丝杠装置二与所述L型限位板连接,所述丝杠装置二驱动所述L型限位板沿所述焊接平台移动。
进一步的,两个所述U形板之间设置有支撑板,所述固定U形板上设置有用于对所述顶梁定位的定位座。
进一步的,所述机器人支座上设置有电机减速机二,所述滑轨底座上设置有齿条一,所述电机减速机二的齿轮与所述齿条一啮合。
进一步的,所述顶梁焊接系统还包括烟气净化装置,所述烟气净化装置包括烟气净化装置本体,所述烟气净化装置本体通过管道连接烟罩,所述烟罩通过烟罩安装座安装于两个支撑腿之间。
进一步的,所述烟罩滑动连接于两个所述支撑腿;所述烟罩的外表面设置有挡弧帘。
进一步的,其中一个所述支撑腿上固定设置有平移机开门机,所述烟罩安装座上设置有齿条二,所述平移机开门机的齿轮与所述齿条二啮合;所述烟罩安装座的底部设置有定向轮,两个所述支撑腿的顶部皆设置有凹槽,所述定向轮位于所述凹槽内。
采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:
顶梁焊接系统包括夹紧变位装置和分别设置在其两侧的两个滑轨装置。夹紧变位装置的底座上固定设置有主动座和从动座,主动座与从动座相对设置,主动座与从动座之间转动设置有焊接平台,在焊接平台上设置有两个相对设置的U形板。滑轨装置的底座上设置有两个相对设置的滑轨,在两个滑轨之间设置有拖链,在拖链上穿设有沿滑轨移动的机器人支座。在使用时,用于焊接的两个机器人沿着向对应的滑轨装置移动,对设置在焊接平台上的顶梁进行焊接,焊接平台的转动实现推杆的翻转,使机器人能够更方便地对底板、面板、侧板以及内部加强筋进行焊接。双机器人自动化焊接替代了传统的手工焊接,提高了顶梁的焊接效率及焊接质量,实现顶梁的自动化连续生产焊接。减轻了工人的劳动强度并改善了工人的工作环境。随着高产高效矿井建设的不断发展,对矿山机械结构件设备的生产能力和可靠性要求也越来越高,矿山机械结构件由传统手工焊接向机器人自动化焊接发展成为必然趋势。
附图说明
图1是本实用新型的顶梁焊接系统的结构示意图;
图2是图1的左视图;
图3是图1的俯视图;
图4是图1去掉烟气净化装置和电控柜的俯视图;
图5是图1中夹紧变位装置的结构示意图;
图6是图5的右视图;
图7是图5的俯视图;
图8是图1中滑轨装置的结构示意图;
图9是图8的俯视图;
图10是图1中烟气净化装置的结构示意图;
图11是图10的俯视图;
图中,1-顶梁,2-夹紧变位装置,21-主动座,22-从动座,23-夹紧变位装置底座,24-焊接平台,25-支撑板,26-固定U形板,27-滑动U形板,28-旋转支撑座,29-回转支承,210-定位座,211-电机减速机一,212-L型限位板,2131-固定限位块,2132-活动限位块,214-压板,215-丝杠装置一,216-丝杠装置二,217-主动齿轮,3-连接工装,4-滑轨装置,41-滑轨底座,42-滑轨护罩,43-电机减速机二,44-机器人支座,45-滑板,46-齿条一,47-L型支架,48-滑轨,49-拖链,5-烟气净化装置,51-烟气净化装置本体,52-支撑腿一,521-支撑腿一长侧,522-支撑腿一短侧,523-支撑腿一凹槽,53-主管道,531-支管道一,532-支管道二,54-支架,55-支撑腿二,551-支撑腿二凹槽,56-定向轮,57-烟罩,58-挡弧帘,59-平移机开门机,510-烟罩安装座,6-机器人,7-电焊机,8-焊丝桶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
结合图1、图2、图3以及图4共同所示,一种顶梁焊接系统,它包括夹紧变位装置2、两个滑轨装置4、以及烟气净化装置5。两个滑轨装置4分别设置在夹紧变位装置2的两侧,烟气净化装置5的烟罩57设置在夹紧变位装置2的上方。
结合图1、图5、图6以及图7共同所示,夹紧变位装置2包括夹紧变位装置底座23,在夹紧变位装置底座23上固定设置有主动座21和从动座22,主动座21与从动座22相对设置,在主动座21与从动座22之间转动设置有焊接平台24,在主动座21上设置有电机减速机一211,焊接平台24由电机减速机一211驱动。在主动座21与从动座22上皆固定设置有回转支承29,主动座21上的回转支承29的一个端面固定连接在主动座21上,从动座22上的回转支承的一个端面固定连接在从动座22上。在主动座21与从动座22的内侧皆设置有旋转支撑座28,旋转支撑座28为L型结构,旋转支撑座28的一侧面与相对应的回转支承29固定连接,旋转支撑座28的另一侧面与焊接平台24固定连接。在电机减速机一211上固定连接有主动齿轮217,主动齿轮217与主动座21上的回转支承29啮合。在电机减速机一211的带动下,主动齿轮217转动,从而带动与主动齿轮217啮合的回转支承29转动,与回转支承29固定连接的旋转支撑板28也随之转动,带动与旋转支撑板28固定连接的焊接平台24转动。在对顶梁1进行焊接时,使得固定在焊接平台24上的顶梁1能够随着焊接平台24一起进行±90°转动的转动,实现顶梁1工位的变化。
在焊接平台24上设置有两个U形板,两个U形板相对设置。在U形板上相对设置有两个用于对顶梁1进行限位的限位块,分别为固定限位块2131和活动限位块2132;在U形板上还设置有丝杠装置一215,其中活动限位块2132与丝杠装置一215连接。丝杠装置一215带动活动限位块2132往复运动的过程,对于本领域技术人员来说属于公知常识,在此不再赘述。当顶梁1被放置在焊接平台24上进行焊接时,顶梁1的一侧面抵靠在固定连接在U形板上的固定限位块2131上,与丝杠装置一215连接的活动限位块2132在丝杠装置一215的作用下抵靠在顶梁1的另一侧面,以保证顶梁1可靠地固定在焊接平台24上。
靠近主动座21的U形板为固定U形板26,固定U形板26固定连接在焊接平台24上;靠近从动座22的U形板为滑动U形板27,滑动U形板27滑动连接在焊接平台24上。当对不同长度的顶梁1进行焊接时,可以将滑动U形板27滑动到合适的位置,然后加以固定,与固定U形板26共同对顶梁1进行支撑。
在固定U形板26上设置有用于对顶梁定位的定位座。在焊接平台24上还设置有丝杠装置二216,从动座22与滑动U形板27之间设置有L型限位板212,丝杠装置二216与L型限位板212连接,丝杠装置二216驱动L型限位板212沿焊接平台24移动。当对不同长度的顶梁1进行焊接时,在丝杠装置二216的驱动下,可以将L型限位板212沿着焊接平台24驱动到合适的位置,与固定U形板26上的定位座210共同作用对顶梁1的两端部起到限位作用。
在两个U形板之间设置有支撑板25,与两个U形板共同作用对焊接平台24起到支撑作用。
在每个U形板上还设置有压板214,同样用于对顶梁1的固定。
结合图1、图8以及图9共同所示,两个滑轨装置4分别设置在夹紧变位装置2的两侧,滑轨装置4包括滑轨底座41,在滑轨底座41上设置有两个滑轨48,两个滑轨48相对设置,在滑轨48上还设置有滑轨护罩42。两个滑轨48之间设置有拖链49,在滑轨底座41上设置有凹槽,拖链49设置在凹槽中,拖链49上穿设有沿滑轨48移动的机器人支座44。拖链49的一端部固定连接在机器人支座44上。在机器人支座44上固定连接有L型支架47,在L型支架47上设置有电焊机7和焊丝桶8,在机器人6进行焊接时使用。
机器人支座44的下端固定连接有滑板45,滑板45通过滑块支承(图中未示出)滑动连接在两个滑轨48上。在机器人支座44上设置有电机减速机二43,电机减速机二43优选设置在滑板45上,在滑轨底座41上设置有齿条一46,电机减速机二43的齿轮与齿条一46啮合。
结合图1、图10以及图11共同所示,烟气净化装置5包括烟气净化装置本体51,烟气净化装置本体51位于夹紧变位装置2的一侧。烟气净化装置本体51通过管道连接烟罩57,管道优选包括主管道53,主管道53上连接两个支管道,分别为支管道531一和支管道二532,支管道一531和支管道二532皆与烟罩57连接。烟罩57通过烟罩安装座510安装在两个支撑腿之间,两个支撑腿跨过其中一个滑轨装置4的上方。两个支撑腿分别为支撑腿一52和支撑腿二55,两个支撑腿的竖向部分的长度皆不相同,支撑腿一52的两个竖向部分分别为支撑腿一长侧521和支撑腿一短侧522,支撑腿二55的两个竖向部分分别为支撑腿二长侧和支撑腿二短侧。支撑腿一长侧521和支撑腿二长侧固定夹紧变位装置2一侧的地面上,支撑腿一短侧522和支撑腿二短侧分别固定在夹紧变位装置2的主动座21和从动座22上。
烟罩57滑动连接在两个支撑腿之间。其中一个支撑腿,即支撑腿二55上固定设置有平移机开门机59,在烟罩安装座510的侧面上设置有齿条二(图中未显示),平移机开门机59的齿轮与齿条二啮合。在烟罩安装座510的底部设置有四个定向轮56,在支撑腿一52的横向部分的上表面设置有支撑腿一凹槽523,在支撑腿二33的横向部分的上表面设置有支撑腿二凹槽551,其中两个定向轮位56于支撑腿一凹槽523内,其余两个定向轮56位于支撑腿二凹槽551内。
在烟罩57的外表面设置有挡弧帘58。
本实用新型的顶梁焊接系统在对顶梁1进行焊接时,在平移门开门机59的带动下,烟罩57、挡弧帘58位正好处在固定在夹紧变位装置2的焊接平台24上的顶梁1的正上方,通过主管道53、支管道一531、以及支管道二532把焊接时产生的烟尘吸收到净化器装置主体51内净化后再排出。顶梁1在装卸时,烟罩57及挡弧帘58在平移机平门机59的驱动下沿齿条二移动到两个支撑腿的另一侧,不妨碍顶梁1装卸时的正常工作。
下面以使用本实用新型的顶梁焊接系统对顶梁1进行焊接的过程详细描述如下:
首先,使用两个连接工装3分别将两个滑轨装置4与夹紧变位装置2固定连接,便于两个滑轨装置4与夹紧变位装置2连接到正确的位置。夹紧变位装置2和两个滑轨装置4的位置固定以后,拆卸下连接工装3。然后,将需要进行焊接的顶梁1固定在夹紧变位装2置的焊接平台24上,利用两个机器人6对其进行焊接处理,在焊接的过程中,焊接平台24根据需要进行相应的旋转变位,对顶梁1需要焊接的地方进行焊接。焊接完成后,拆卸下顶梁1,对下一个需要焊接的顶梁进行焊接。
本系统各工序的工作由控制系统采用AS语言编程,可对需要进行焊接的顶梁三维图进行计算机离线编程,然后以USB存储卡导入机器人系统直接操作,可以对不同的顶梁,不同的工艺要求,随意调整、修改程序,对一些工艺参数可通过示教器方便调整,单一程序多台复制,编程示教简单、快捷、焊接参数直接显示,同时机器人6运动具有防碰撞功能。
本说明书中涉及到的带有序号命名的技术特征(如电机减速机一、电机减速机二、齿条一、齿条二、支撑腿一、支撑腿二、支撑腿一凹槽、支撑腿二凹槽、支撑腿一长侧、支撑腿二长侧、支撑腿一短侧、支撑腿二短侧等),仅仅是为了区别各技术特征,并不代表各技术特征之间的位置关系、安装顺序及工作顺序等。
在本说明书的描述中,需要理解的是,“夹紧变位底座”、“滑轨底座”、“竖向部分”、“横向部分”、“侧面”、“端部”、“外表面”等描述的方位或者位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系,仅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。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所作出的种种变换,均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.顶梁焊接系统,其特征在于,所述顶梁焊接系统包括:
夹紧变位装置,所述夹紧变位装置包括夹紧变位装置底座,所述夹紧变位装置底座固定设置有主动座和从动座,所述主动座与所述从动座相对设置,所述主动座与所述从动座之间转动设置有焊接平台,所述焊接平台上设置有两个U形板,两个所述U形板相对设置;
两个滑轨装置,两个所述滑轨装置分别设置于所述夹紧变位装置的两侧,所述滑轨装置包括滑轨底座,所述滑轨底座上设置有两个滑轨,两个所述滑轨相对设置,两个所述滑轨之间设置有拖链,所述拖链上穿设有沿所述滑轨移动的机器人支座。
2.如权利要求1所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述焊接平台由电机减速机一驱动,所述主动座与所述从动座上皆固定设置有回转支承,所述主动座与所述从动座的内侧皆设置有旋转支撑座,所述电机减速机一上固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮与所述主动座上的所述回转支承啮合,每个所述回转支承与相对应的所述旋转支撑固定连接,所述焊接平台的两端部分别固定连接于两个所述旋转支撑座。
3.如权利要求1所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述U形板上相对设置有两个用于对所述顶梁进行限位的限位块;所述U形板上设置有丝杠装置一,其中一个所述限位块与所述丝杠装置一连接。
4.如权利要求3所述的顶梁焊接系统,其特征在于,靠近所述主动座的所述U形板为固定U形板,所述固定U形板固定连接于所述焊接平台;靠近所述从动座的U形板为滑动U形板,所述滑动U形板滑动连接于所述焊接平台。
5.如权利要求4所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述焊接平台上设置有丝杠装置二,所述从动座与所述滑动U形板之间设置有L型限位板,所述丝杠装置二与所述L型限位板连接,所述丝杠装置二驱动所述L型限位板沿所述焊接平台移动。
6.如权利要求4所述的顶梁焊接系统,其特征在于,两个所述U形板之间设置有支撑板,所述固定U形板上设置有用于对所述顶梁定位的定位座。
7.如权利要求1所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述机器人支座上设置有电机减速机二,所述滑轨底座上设置有齿条一,所述电机减速机二的齿轮与所述齿条一啮合。
8.如权利要求1所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述顶梁焊接系统还包括烟气净化装置,所述烟气净化装置包括烟气净化装置本体,所述烟气净化装置本体通过管道连接烟罩,所述烟罩通过烟罩安装座安装于两个支撑腿之间。
9.如权利要求8所述的顶梁焊接系统,其特征在于,所述烟罩滑动连接于两个所述支撑腿;所述烟罩的外表面设置有挡弧帘。
10.如权利要求9所述的顶梁焊接系统,其特征在于,其中一个所述支撑腿上固定设置有平移机开门机,所述烟罩安装座上设置有齿条二,所述平移机开门机的齿轮与所述齿条二啮合;所述烟罩安装座的底部设置有定向轮,两个所述支撑腿的顶部皆设置有凹槽,所述定向轮位于所述凹槽内。
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