CN211661505U - 一种围壁生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种围壁生产线，包括单板围壁生产线和拼板围壁生产线，主要由拼板接长工位、打磨划线工位、骨材安装工位、骨材机器人焊接工位、机械矫正工位、人工安装工位、机器人焊接工位、以及供修补/打磨/转运的工位而组成。各工位之间通过物流运输连接成一条完整的生产线，以实现双丝MAG焊接，并提高整条生产线的运行效率。

Description

一种围壁生产线

技术领域

本实用新型涉及船舶制造领域，尤其涉及用于豪华邮轮的自动化生产线。

背景技术

现有技术中，邮轮的围壁片体的生产主要依托人工方式或半自动方式进行。现有的围壁生产方式具有工期较长、生产效率较低、焊接工艺水平较低、薄板变形控制差等问题。

由于豪华邮轮的建造技术在中国船舶史中属于空白，我们面临着诸多挑战，亟需先进的自动化、智能化造船工艺给予技术支持。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种能够解决部件从拼板开始至成品的完整的生产线

为实现以上的技术目的，本实用新型提供一种围壁生产线，用于豪华邮轮围壁片体的自动化生产，其包括单板围壁生产线和拼板围壁生产线，所述单板围壁生产线和所述拼板围壁生产线之间间隔有安全通道，所述单板围壁生产线、所述拼板围壁生产线和所述安全通道之间相互平行，所述单板围壁生产线和所述拼板围壁生产线的物流前进方向相同。

可选的，上述的围壁生产线中，所述单板围壁生产线包括按照所述物流前进方向依次排列的8个工位，分别为：划线打磨工位，其内设置有打磨系统、划线系统、门架和第一工位输送平台，用于在制造围壁的钢板上的装配线处底漆进行打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码；分流横移工位，用于对所述划线打磨工位输出的钢板进行分流，将所述划线打磨工位处理后输出的钢板分流至两条子生产线流转；所述的两条子生产线分别按照所述物流前进方向依次排列有：单板围壁骨材安装工位、骨材机器人焊接工位和转移单元；所述单板围壁骨材安装工位包括有装配服务门架，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；所述骨材机器人焊接工位用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；所述转移单元用于对所述两条子生产线上流转的钢板进行汇流，将所述两条子生产线上流转的钢板汇流至所述物流前进方向；矫正工位，其配有矫直机和第五工位输送平台；所述矫直机配有2组上压辊和1个下驱动辊；所述各上压辊通过上压辊减速电机、上压辊齿轮、上压辊齿条调节其与所述下驱动辊之间的间距，所述下驱动辊通过下驱动辊减速电机、下驱动辊齿轮、下驱动辊齿条调节其与所述上压辊之间的间距，所述矫正工位还设置有红外线监测系统，用于自动监测上述焊接后流转至所述矫正工位的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正；人工装配工位，其内配置有第六工位输送平台和焊接辅助悬臂架，所述焊接辅助悬臂架上还配置有人工点焊设备，用于对交叉型材进行人工装配；机器人焊接工位，用于对后装的交叉型材进行焊接；包括焊接平台、机器人焊接门架、焊接系统和机器人控制系统，以通过该工位所配置的机器人完成所有焊缝的焊接；修补打磨转运工位，用于对上述钢板焊接所获得的围壁进行修补及下料装盘；所述修补打磨转运工位配置有装盘门架、焊接悬臂和第八工位输送平台，其通过所述装盘门架将所述围壁从所述第八工位输送平台上吊下，装到围壁托盘中。

可选的，上述的围壁生产线中，所述分流横移工位内设置有输送辊道和可升降的输送链；所述两条子生产线包括第一子生产线和第二子生产线；所述分流横移工位在所述第一子生产线需要横移所述钢板时，升起所述输送链，将该钢板横移到所述第二子生产线，而后所述输送链下降，将所述钢板落回至所述输送辊道。

可选的，上述的围壁生产线中，所述骨材机器人焊接工位，配置有骨材机器人焊接平台、骨材机器人焊接门架、自动焊接双丝MAG系统、视觉系统、机器人控制系统；所述骨材机器人焊接工位由所述视觉系统对所述钢板进行扫描，以识别并创建焊接路径，按照该焊接路径完成对所述钢板上所有焊缝的焊接。

可选的，上述的围壁生产线中，所述单板围壁生产线所焊接的所述围壁，其尺寸在1000*1000*5mm至16000*3200*25mm之间。

可选的，上述的围壁生产线中，所述拼板围壁生产线包括按照所述物流前进方向依次排列的8个工位，分别为：拼板接长工位，用于对制造围壁的所述钢板进行自动铣削、自动拼板焊接；打磨划线工位，其内设置有打磨系统、划线系统、门架和第一工位输送平台，用于在制造围壁的钢板上的装配线处底漆进行打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码；拼板围壁骨材安装工位，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；拼板围壁骨材机器人焊接工位用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；拼板围壁矫正工位，其用于自动监测上述焊接后流转至所述矫正工位的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正；拼板围壁人工装配工位，用于对加强型材进行人工装焊；拼板围壁机器人焊接工位，用于对后装的交叉型材进行焊接；人工检修和装盘工位，用于对上述钢板焊接所获得的围壁进行修补及下料装盘。

可选的，上述的围壁生产线中，所述拼板接长工位，其包括上料门架、液压压紧装置、钢板液压定位装置、铣边装置、双丝MAG焊接系统、视频监控系统和支撑平台；其通过所述视频监控系统对板材进行扫描，识别并完成对吊运上料后的板材进行自动铣削、自动拼接及双丝MAG焊接。

可选的，上述的围壁生产线中，所述拼板围壁生产线所焊接的所述围壁，其尺寸在16000*5500*25mm以内。

可选的，上述的围壁生产线中，还包括生产线配套焊接工艺专家知识库，所述生产线配套焊接工艺专家知识库用于根据角焊缝形式、焊缝宽度、母材类型，自动匹配焊接过程中的各项焊接参数以控制所述围壁生产线。

根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：

本实用新型能够实现自动拼板焊接、打磨划线、骨材/T排焊接及焊后矫平等作业。本实用新型中对骨材/T排/肘板等零件的装配采用半自动或人工方式进行，焊后打磨、补焊的工序采用人工方式。生产线上的各工位之间，由物流线连接成一个有机整体。本实用新型的自动化生产线在无人干预或无人工协助的情况下能够按照规定的程序或指令进行有序操作，不仅可以把人从繁重的体力劳动和恶劣、危险的工作环境中解放出来，较好的改善劳动条件，还能够大幅度提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，缩短生产周期，保证生产的均衡性。因此，高度集成的生产线具有显著的经济效益。

本实用新型所采用的拼板接长工位，其焊接方式采用双丝MAG焊，该拼板接长工位，可跟踪焊缝质量，保证较优的焊接缺陷率

本实用新型所采用的打磨划线工位，可有效接收围壁的模型信息，自动规划路径，保证打磨划线质量的一致性，提高了生产效率，降低了人工成本。

本实用新型采用的骨材机器人焊接工位采用双丝MAG焊接技术，能够有效降低薄板焊接的变形量，稳定和提高焊接质量，保证焊接部分的均一性。同时本实用新型还采用高速焊接技术，可有效提高焊接效率。

本实用新型提供的围壁生产线，其各工位之间高度整合，功能齐全，系统界面操作简单、方便，极大地提高了工作效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

附图1为本实用新型的围壁生产线总体布局图；

附图2为本实用新型的拼板围壁生产线工位布局图；

附图3为本实用新型的单板围壁生产线工位布局图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的围壁生产线，包括两条单板围壁生产线1和一条拼板围壁生产线2。其用于豪华邮轮围壁片体的自动化生产。所述单板围壁生产线1和所述拼板围壁生产线2之间间隔有安全通道3，所述单板围壁生产线1、所述拼板围壁生产线2和所述安全通道3之间相互平行，所述单板围壁生产线1和所述拼板围壁生产线2的物流前进方向相同。

具体而言，参考图2所示，所述拼板围壁生产线2包括按照所述物流前进方向依次排列的8个工位。该流水线的工作过程为：原材料上料→自动拼板焊接→打磨划线→同向骨材安装→机器人自动焊接骨材→进行机械矫直→人工安装加强型材→机器人焊接型材→人工检修和装盘。对应工位分别为：

拼板接长工位21，用于对制造围壁的所述钢板进行自动拼板焊接；

打磨划线工位22，其内设置有打磨系统、划线系统、门架和第一工位输送平台，用于在制造围壁的钢板上的装配线处底漆进行打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码；

拼板围壁骨材安装工位23，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；

拼板围壁骨材机器人焊接工位24用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；

拼板围壁矫正工位25，其用于自动监测上述焊接后流转至所述矫正工位15的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正；

拼板围壁人工装配工位26，用于对加强型材进行人工装焊；

拼板围壁机器人焊接工位27，用于对后装的交叉型材进行焊接；

人工检修和装盘工位28，用于对上述钢板焊接所获得的围壁进行修补及下料装盘。

如图3所示，所述的单板围壁生产线1包括8个工位。所述单板围壁生产线1的工作过程为：原材料上料→打磨划线→分流到AB两线→同向骨材安装→机器人自动焊接骨材→AB两线合流→机械矫直→人工安装加强型材→机器人焊接→人工检修和装盘。其按照所述物流前进方向依次排列：

一是划线打磨工位11，由打磨系统、划线系统、门架和输送平台四部分组成，主要用于钢板装配线处底漆打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码。该工位配置人工触摸式终端，人工确定当前任务，调取对应的任务包文件，导入当前工位配备的各专机系统。

二是分流横移工位12，划线打磨完成后的片体通过该工位实现分流，分两条生产线流转。该工位有输送辊道和可升降的输送链构成。当第一子生产线需要横移工件时，输送链升起，将工件横移到第二子生产线。输送链下降后工件将落回在平台。

其中，所述的两条子生产线分别按照所述物流前进方向依次排列有：单板围壁骨材安装工位13、骨材机器人焊接工位14和转移单元：

所述单板围壁骨材安装工位13包括有装配服务门架，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；

所述骨材机器人焊接工位14用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；

所述转移单元用于对所述两条子生产线上流转的钢板进行汇流，将所述两条子生产线上流转的钢板汇流至所述物流前进方向。

而后是骨材机器人焊接工位14，该工位主要完成骨材的焊接功能，该工位配置有骨材机器人焊接平台、机器人焊接门架、自动焊接双丝MAG系统、视觉系统、机器人控制系统等。通过视觉系统对工件进行扫描，机器人通过软件识别自动编程创建焊接路径并引导机器人完成所有焊缝的焊接。

五是矫正工位15，其配有矫直机和第五工位输送平台；所述矫直机配有2组上压辊和1个下驱动辊；所述各上压辊通过上压辊减速电机、上压辊齿轮、上压辊齿条调节其与所述下驱动辊之间的间距，所述下驱动辊通过下驱动辊减速电机、下驱动辊齿轮、下驱动辊齿条调节其与所述上压辊之间的间距，所述矫正工位15还设置有红外线监测系统，用于自动监测上述焊接后流转至所述矫正工位15的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正。

六是人工装配工位16，该工位配置输送平台和焊接辅助悬臂架，焊接辅助悬臂架上配置人工点焊设备，用于实现人工对交叉型材的装焊。

七是机器人焊接工位17，主要用于完成后装的交叉型材的焊接功能，包括焊接平台、机器人焊接门架、焊接系统和机器人控制系统等几个主要系统。其通过离线编程方式将工件模型导入编程软件，生成包含路径和工艺的焊接程序，引导机器人完成所有焊缝的焊接。

最后一个工位为修补打磨转运工位18，该工位主要用于对上述钢板焊接所获得的围壁的修补及下料装盘工作。其配有装盘门架、焊接悬臂和输送平台，可通过一个下料门架将围壁从平台上吊下，装到围壁托盘中，实现修补/打磨/转运工位和相关物流运输。

如图2所示，拼板围壁生产线2包括8个工位，该生产线基本同单板围壁生产线1，主要区别是在打磨划线工位22。打磨划线工位22前有一个拼板接长工位21，主要用于对吊运上料后的钢板板材进行自动拼接、自动铣削及双丝MAG焊接。该工位由上料门架、液压压紧装置、钢板液压定位装置、铣边装置、双丝MAG焊接系统、视频监控系统、支撑平台等几个主要部分组成。其通过所述视频监控系统对板材进行扫描，可实现对不同板厚的钢板自动拼板、自动铣削、自动焊接等功能。

上述的流水线系统中，所述自动拼板接长工位，在板材吊运上料并由红外线找正系统和钢板液压定位调整装置调整确定其位置后，通过琴键液压系统下压以固定钢板，而后将高速铣削装置对钢板两边进行铣削，最后使用双丝MAG焊对拼板缝进行焊接，焊接同时配备焊接控制系统，对焊缝进行激光跟踪定位并控制其质量。

所述的打磨划线工位，能够通过AM软件导入模型信息，系统根据模型特征自动规划打磨划线路径，确保后续的装焊工艺程序准确进行。

本申请中所采用的机器人双丝MAG焊接技术，其通过配置双丝焊接系统、水冷装置、激光跟踪系统、脉冲焊接数字电源，以1000mm/min以上的焊接速度进行高速焊接，能够有效控制薄板的变形量。

本申请的流水线中还包括有信息化系统，其设置在集中控制室中。该系统高度整合，功能齐全，通过整条生产线的智能控制系统操作界面，实现对全部工位的生产监视、物流输送管理以及自动化线、机器人焊接、变形检测，实现对工位的远程自动控制，自动生成工作日志和报警日志，并能够与MES系统进行互通，接收车间MES下发的生产任务信息、赋码信息和工件的设计数据等信息，通过配套提供的数据驱动系统软件的交互接口，实现各工位的自动化控制。

上述的生产线中，所述拼板围壁生产线2，其拼板围壁的最小规格与所述单板围壁的最小规格相同，所述拼板围壁生产线2其纵向拼板最大规格与所述单板围壁的最大规格相同。横向拼板最大规格为16000*5500*25（mm）。

在一种实现方式下，骨材机器人焊接工位14的主要生产方式采用先进视觉识别技术、人工智能技术和工艺专家库系统，以实现智能化的全自动焊接。具体而言，其通过视觉系统对工件进行扫描，而后，机器人通过软件识别并完成所有焊缝的焊接。其中所利用的生产线配套焊接工艺专家知识库，能根据角焊缝形式、焊缝宽度、母材类型等信息，自动匹配机器人焊接过程中的焊接参数。

另外，该生产线所设立的集中控制室，配有信息化系统，可接收车间MES下发的生产任务信息、赋码信息和工件的设计数据等，优化了生产系统，提高了生产效率和生产质量。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种围壁生产线，其特征在于，用于豪华邮轮围壁片体的自动化生产，其包括单板围壁生产线(1)和拼板围壁生产线(2)，所述单板围壁生产线(1)和所述拼板围壁生产线(2)之间间隔有安全通道(3)，所述单板围壁生产线(1)、所述拼板围壁生产线(2)和所述安全通道(3)之间相互平行，所述单板围壁生产线(1)和所述拼板围壁生产线(2)的物流前进方向相同。

2.根据权利要求1所述的围壁生产线，其特征在于，所述单板围壁生产线(1)包括按照所述物流前进方向依次排列的8个工位，分别为：

划线打磨工位(11)，其内设置有打磨系统、划线系统、门架和第一工位输送平台，用于在制造围壁的钢板上的装配线处底漆进行打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码；

分流横移工位(12)，用于对所述划线打磨工位(11)输出的钢板进行分流，将所述划线打磨工位(11)处理后输出的钢板分流至两条子生产线流转；

所述的两条子生产线分别按照所述物流前进方向依次排列有：单板围壁骨材安装工位(13)、骨材机器人焊接工位(14)和转移单元；所述单板围壁骨材安装工位(13)包括有装配服务门架，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；所述骨材机器人焊接工位(14)用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；所述转移单元用于对所述两条子生产线上流转的钢板进行汇流，将所述两条子生产线上流转的钢板汇流至所述物流前进方向；

矫正工位(15)，其配有矫直机和第五工位输送平台；所述矫直机配有2组上压辊和1个下驱动辊；所述各上压辊通过上压辊减速电机、上压辊齿轮、上压辊齿条调节其与所述下驱动辊之间的间距，所述下驱动辊通过下驱动辊减速电机、下驱动辊齿轮、下驱动辊齿条调节其与所述上压辊之间的间距，所述矫正工位(15)还设置有红外线监测系统，用于自动监测焊接后流转至所述矫正工位(15)的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正；人工装配工位(16)，其内配置有第六工位输送平台和焊接辅助悬臂架，所述焊接辅助悬臂架上还配置有人工点焊设备，用于对交叉型材进行人工装焊；

机器人焊接工位(17)，用于对后装的交叉型材进行焊接；包括焊接平台、机器人焊接门架、焊接系统和控制系统，以通过该工位所配置的机器人完成所有焊缝的焊接；

修补打磨转运工位(18)，用于对钢板焊接所获得的围壁进行修补及下料装盘；所述修补打磨转运工位(18)配置有装盘门架、焊接悬臂和第八工位输送平台，

其通过所述装盘门架将所述围壁从所述第八工位输送平台上吊下，装到围壁托盘中。

3.根据权利要求2所述的围壁生产线，其特征在于，所述分流横移工位(12)内设置有输送辊道和可升降的输送链；所述两条子生产线包括第一子生产线和第二子生产线；所述分流横移工位(12)在所述第一子生产线需要横移所述钢板时，升起所述输送链，将该钢板横移到所述第二子生产线，而后所述输送链下降，将所述钢板落回至所述输送辊道。

4.根据权利要求3所述的围壁生产线，其特征在于，所述骨材机器人焊接工位(14)，配置有骨材机器人焊接平台、骨材机器人焊接门架、自动焊接双丝MAG系统、视觉系统；所述骨材机器人焊接工位(14)由所述视觉系统对所述钢板进行扫描，以识别并创建焊接路径，按照该焊接路径完成对所述钢板上所有焊缝的焊接。

5.根据权利要求2所述的围壁生产线，其特征在于，所述单板围壁生产线(1)所焊接的所述围壁，其尺寸在1000*1000*5mm至16000*3200*25mm之间。

6.根据权利要求1所述的围壁生产线，其特征在于，所述拼板围壁生产线(2)包括按照所述物流前进方向依次排列的8个工位，分别为：

拼板接长工位(21)，用于对制造围壁的钢板进行自动铣削、自动拼板焊接；打磨划线工位(22)，其内设置有打磨系统、划线系统、门架和第一工位输送平台，用于在制造围壁的钢板上的装配线处底漆进行打磨，并在打磨后的钢板上划出装配线、喷码；

拼板围壁骨材安装工位(23)，用于对钢板上所需设置的骨材进行纵向或横向的自动吊运、对所述骨材进行自动下压以调整装配间隙，人工进行定位点焊；拼板围壁骨材机器人焊接工位(24)用于对所述钢板上所设置的骨材进行双丝MAG焊接；

拼板围壁矫正工位(25)，其用于自动监测焊接后流转至所述拼板围壁矫正工位(25)的钢板的变形量并自动启动对应的上压辊或下驱动辊进行压力矫正；

拼板围壁人工装配工位(26)，用于对加强型材进行人工装焊；

拼板围壁机器人焊接工位(27)，用于对后装的交叉型材进行焊接；

人工检修和装盘工位(28)，用于对钢板焊接所获得的围壁进行修补及下料装盘。

7.根据权利要求6所述的围壁生产线，其特征在于，所述拼板接长工位(21)，其包括上料门架、液压压紧装置、钢板液压定位装置、铣边装置、双丝MAG焊接系统、视频监控系统和支撑平台；其通过所述视频监控系统对板材进行扫描，识别并完成对吊运上料后的板材进行自动铣削、自动拼接及双丝MAG焊接。

8.根据权利要求6所述的围壁生产线，其特征在于，所述拼板围壁生产线(2)所焊接的所述围壁，其尺寸在16000*5500*25mm以内。

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