CN212552371U - 一种电缆盘焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电缆盘焊接生产线，包括依次设置的圆环焊接结构、定位焊接结构、出料结构。定位焊接结构包括焊接组件，焊接组件包括桁架、焊接夹具。焊接夹具位于桁架的下方，焊接夹具包括同心且与水平地面垂直的芯轴夹具及内/外圆环夹具。桁架为门型框架，且桁架的下表面设有水平滑轨。水平滑轨上连接有第一焊接机器人及第二焊接机器人，第一焊接机器人为点焊机器人，第二焊接机器人为满焊机器人。焊接组件还包括辐条上料机器人，辐条上料机器人位于第一焊接机器人的下方，且辐条上料机器人用于抓取辐条并将辐条放置在焊接夹具上的芯轴与内/外圆环之间。电缆盘焊接生产线具有自动化程度高、焊接效率及焊接质量高的优点。

Description

一种电缆盘焊接生产线

技术领域

本实用新型涉及电缆盘生产加工技术领域，具体为一种电缆盘焊接生产线。

背景技术

电缆盘是用来缠绕电线电缆的线盘，广泛用于油田矿山、建筑施工、机械制造单位、科研单位等诸多行业，是治炼、石油化工、矿山、电力、铁路、建筑工地、采矿厂等施工建设的必需品。

现有的电缆盘，如大型电缆盘多使用异型角铁焊接制成，其生产方式通常为一组工人手工焊接，具有生产效率低、生产环境恶劣、生产成本较高、电缆盘焊接质量参差不齐等问题。

目前，虽然也有电缆盘的自动生产线，如中国实用新型专利CN204893408U，提供的一种大型电缆盘自动生成系统，包括送料装置、定位焊接装置、出料装置、送料机械臂、中央控制台等组成，也能够实现大型电缆盘的自动生产。其电缆盘生产时，需要先将多个辐条放置并焊接在芯轴上，再将输送至定位焊接装置上，与内圈或外圈进行焊接固定，其操作比较复杂，效率低，且焊接时容易出现焊接位置发生偏差，导致大型电缆盘焊接后，电缆盘安装不匹配的质量问题。

因此，需要对设计或者对现有的电缆盘的自动生产线进行改进，使得电缆盘能够高效、高质的进行生产加工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电缆盘焊接生产线，电缆盘焊接生产线是一种全自动化的焊接生产线，其能够大幅提高电缆盘的焊接生产，降低了人工成本。本实用新型的电缆盘焊接生产线的设计思路是，将电缆盘的内圈与芯轴，或外圈与芯轴加持在焊接夹具上，再通过改进的焊接方法将辐条依次焊接在内圈与芯轴，或外圈与芯轴上。上述的焊接方法大大提高了电缆盘的生产效率，且能够确保内圈或外圈，与芯轴同轴，确保焊接后的电缆盘的质量及安装质量。

实现实用新型目的的技术方案如下：一种电缆盘焊接生产线，包括依次设置的圆环焊接结构、定位焊接结构、出料结构。定位焊接结构包括焊接组件，焊接组件包括桁架、焊接夹具。

焊接夹具位于桁架的下方，焊接夹具包括同心且与水平地面垂直的芯轴夹具及内/外圆环夹具，芯轴夹具用于夹持芯轴，内/外圆环夹具用于夹持内/外圆环。

桁架为门型框架，且桁架的下表面设有水平滑轨。水平滑轨上连接有第一焊接机器人及第二焊接机器人，第一焊接机器人为点焊机器人，第二焊接机器人为满焊机器人。

焊接组件还包括辐条上料机器人，辐条上料机器人位于第一焊接机器人的下方，且辐条上料机器人用于抓取辐条并将辐条放置在焊接夹具上的芯轴与内/外圆环之间。

本实用新型通过设计新的电缆盘焊接生产线，特别是对定位焊接结构进行了设计，通过将内/外圆环、芯轴分别夹持在芯轴夹具及内/外圆环夹具上，能够确保内/外圆环与芯轴同心，避免出现电缆盘安装时安装不配套的问题。同时，在焊接夹具上将内/外圆环、芯轴夹持后，能够一次性的完成焊接，避免了需要在一个装置上在芯轴上焊接辐条，然后在另一个装置上将辐条的另一端焊接到内/外圆环上，确保了电缆盘的焊接质量及焊接效率。

同时，本实用新型对辐条的焊接形式(即焊接方法)进行改进，通过第一焊接机器人及第二焊接机器人合作将辐条焊接在内/外圆环与芯轴上，焊接时，首选采用第一焊接机器人(即点焊机器人)以点焊的方式定位焊接，在将其转动到另一边通过第二焊接机器人(即满焊机器人)将辐条完全焊接，大大提高了电缆盘焊接的效率。

其中，定位焊接结构还包括变位机，焊接夹具设置在变位机上，且变位机用于带动焊接夹具，使焊接夹具沿焊接夹具的中心旋转。变位机配合第一焊接机器人及第二焊接机器人的焊接效率，作业时，芯轴夹具将芯轴夹持住，内/外圆环夹具将内/外圆环夹持住；当前一个辐条点焊后，变位机使焊接夹具旋转进入下一个辐条的点焊位，在内/外圆环与芯轴上一次点焊辐条；当变位机带动点焊辐条后的焊接夹具旋转进入第二焊接机器人的焊接位时，第二焊接机器人对点焊的辐条进行满焊；变位机带动焊接夹具转动一圈，及完成了电缆盘的焊接。

在本实用新型的一个实施例中，定位焊接结构有一组，一组定位焊接结构至少有1个焊接组件，且定位焊接结构位于电缆盘焊接生产线的一侧。

在本实用新型的另一个实施例中，为了提高电缆盘的焊接生产效率，定位焊接结构有2组，每组定位焊接结构至少有1个沿电缆盘焊接生产线方向设置的焊接组件，且2组定位焊接结构分别位于电缆盘焊接生产线的两侧。

作为对上述电缆盘焊接生产线的改进，电缆盘焊接生产线还包括输送组件，输送组件包括水平输送轨道。水平输送轨道沿电缆盘焊接生产线的中心线方向设置，水平输送轨道与焊接组件平行，且水平输送轨道上设有输送机器人。输送组件能够将圆环焊接结构上的内/外圆环输送到焊接夹具上，同时能够将焊接后的电缆盘从焊接夹具上取下并输送至出料结构处进行质检及输出。

进一步的，电缆盘焊接生产线还包括若干个控制柜，控制柜包括第一焊接机器人控制柜、第二焊接机器人控制柜、辐条上料机器人控制柜、输送机器人控制柜。不同作业功能的机器人采用不同的控制柜进行控制，方便操作人员根据不同的作业工序设计对应操作指令及检修维护。

进一步的，第一焊接机器人、第二焊接机器人、辐条上料机器人、输送机器人均包括机器人本体，机器人本体上设有机器人抓手，且辐条上料机器人的机器人抓手上设有气动卡盘。在辐条上料机器人上设置气动卡盘，能够很好对辐条进行抓取，提高辐条上料机器人抓取辐条的稳定性，避免第一焊接机器人将辐条点焊到内/外圆环与芯轴之间的过程中辐条从辐条上料机器人上松动甚至脱落，而脱落影响辐条的焊接。

进一步的，出料结构上设有电缆盘质检工位，电缆盘质检工位用于对焊接的电缆盘质检。电缆盘质检工位至少有2个，分别位于水平输送轨道的两侧。电缆盘质检工位能够对焊接后的电缆盘进行质检，将具有焊接瑕疵或者内/外圆环与芯轴不同心的电缆盘挑出，确保后续大型电缆盘组装的效率及质量。

其中，作为对圆环焊接结构的改进，圆环焊接结构包括依次设置的圆环上料工位、运送机器人、圆环焊接工位、圆环焊接机器人，运送机器人设置在与水平输送轨道相垂直的垂直输送轨道上。电缆盘焊接生产线中，使垂直输送轨道与水平输送轨道相垂直，能够使得电缆盘焊接生产线的设计更加紧凑。

进一步的，圆环上料工位有2个，且2个圆环上料工位与垂直输送轨道相平行，圆环上料工位暂时存储经卷圆机卷成的圆圈，将圆圈经运送机器人抓取并放置在圆环焊接工位，经圆环焊接机器人经圆圈焊接形成首尾连接的内/外圆环，避免后续工序出现物料暂停作业的问题，确保后续工位的顺利进行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的电缆盘焊接生产线，焊接夹具能够根据芯轴及内/外圆环的规格灵活调整，夹持各种规格的芯轴及内/外圆环，使得电缆盘焊接生产线能够适用于多种规格的电缆盘的焊接。

2.本实用新型定位焊接结构通过点焊和满焊结合的方式，能一次性的将多个辐条焊接在内/外圆环与芯轴之间，节省大量时间与工人成本，确保电缆盘的焊接质量及焊接效率。

3.本实用新型的电缆盘焊接生产线沿水平输送轨道方向设计多个定位焊接结构，能够大大提高电缆盘的焊接效率，提高作业效率。

4.本实用新型定位焊接结构中将焊接夹具与水平地面垂直设置，能够大大降低了定位焊接结构的占地面积，简化了电缆盘焊接生产线的设置。同时，将定位焊接结构设置在电缆盘焊接生产线的一侧或两侧，能够方便操作人员及时发现焊接过程中的焊接瑕疵，并采取相应的措施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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为本实用新型电缆盘焊接生产线的正视图；

图2为本实用新型电缆盘焊接生产线的俯视图；

图3为本实用新型电缆盘焊接生产线的定位焊接结构的示意图；

其中，1.圆环焊接结构；2.定位焊接结构；3.出料结构；31.电缆盘质检工位；4.输送组件；5.外围设备；11.圆环上料工位；12.运送机器人；13.圆环焊接工位；14.圆环焊接机器人；15.垂直输送轨道；21.焊接组件；211.桁架；211-1.水平滑轨；211-2.第一焊接机器人；211-3.第二焊接机器人；212.焊接夹具；212-1.芯轴夹具；212-2.内/外圆环夹具；213.辐条上料机器人；41.水平输送轨道；42.输送机器人。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明创造和简化描述，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发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

如图1及图2所示，一种电缆盘焊接生产线，在本实施方式中，电缆盘焊接生产线包括依次设置的圆环焊接结构1、定位焊接结构2、出料结构3。

其中，定位焊接结2构包括焊接组件21。如图1及图3所示，焊接组件21包括桁架211、焊接夹具212。

具体的，如图1及图2所示，焊接夹具212位于桁架211的下方，焊接夹具212包括同心且与水平地面垂直的芯轴夹具212-1及内/外圆环夹具212-2，芯轴夹具212-1用于夹持芯轴，内/外圆环夹具212-2用于夹持内/外圆环。

在本实施例中，如图3所示，桁架211为门型框架，且桁架211的下表面设有水平滑轨211-1。水平滑轨211-1上连接有第一焊接机器人211-2及第二焊接机器人211-3，第一焊接机器人211-2为点焊机器人，第二焊接机器人211-3为满焊机器人。

在本实施例中，如图1及图2所示，焊接组件21还包括辐条上料机器人213，辐条上料机器人213位于第一焊接机器人211-2的下方，且辐条上料机器人213用于抓取辐条并将辐条放置在焊接夹具212上的芯轴与内/外圆环之间。

进一步的，如图1及图2所示，作为对电缆盘焊接生产线的改进，电缆盘焊接生产线还包括输送组件4，输送组件4包括水平输送轨道41。水平输送轨道41沿电缆盘焊接生产线的中心线方向设置，水平输送轨道41与焊接组件21平行，且水平输送轨道41上设有输送机器人42。输送组件4能够将圆环焊接结构上的内/外圆环输送到焊接夹具212上，同时能够将焊接后的电缆盘从焊接夹具212上取下并输送至出料结构3处进行质检及输出。在本实施例中，输送机器人42有1个或2个，当输送机器人42有1个时，其将内/外圆运送到焊接夹具212上，并将焊接好的电缆盘从焊接夹具212上取下并运送到出料结构3处；当输送机器人42有2个时，位于前端的一个输送机器人42将内/外圆运送到焊接夹具212上，位于后端的另一个输送机器人42并将焊接好的电缆盘从焊接夹具212上取下并运送到出料结构3处。

其中，如图2所示，作为对圆环焊接结构1的改进，圆环焊接结构1包括依次设置的圆环上料工位11、运送机器人12、圆环焊接工位13、圆环焊接机器人14，运送机器人12设置在与水平输送轨道41相垂直的垂直输送轨道15上。电缆盘焊接生产线中，使垂直输送轨道15与水平输送轨道41相垂直，能够使得电缆盘焊接生产线的设计更加紧凑。

其中，出料结构3上设有电缆盘质检工位31，电缆盘质检工位31用于对焊接的电缆盘质检。电缆盘质检工位31至少有2个，分别位于水平输送轨道41的两侧。电缆盘质检工位31能够对焊接后的电缆盘进行质检，将具有焊接瑕疵或者内/外圆环与芯轴不同心的电缆盘挑出，确保后续大型电缆盘组装的效率及质量。

其中，电缆盘焊接生产线还包括若干个控制柜，控制柜包括第一焊接机器人控制柜、第二焊接机器人控制柜、辐条上料机器人控制柜、输送机器人控制柜。不同作业功能的机器人采用不同的控制柜进行控制，方便操作人员根据不同的作业工序设计对应操作指令及检修维护。

在本实施例中，第一焊接机器人211-2、第二焊接机器人211-3、辐条上料机器人213、输送机器人42均包括机器人本体，机器人本体上设有机器人抓手，且辐条上料机器人的机器人抓手上设有气动卡盘。在辐条上料机器人上设置气动卡盘，能够很好对辐条进行抓取，提高辐条上料机器人抓取辐条的稳定性，避免第一焊接机器人211-2将辐条点焊到内/外圆环与芯轴之间的过程中辐条从辐条上料机器人213上松动甚至脱落，而脱落影响辐条的焊接。在本实施例中，机器人抓手是集成了伺服电机与滚珠丝杠，配合夹爪可以夹持不同大小的原料(内/外圆环、芯轴、辐条)完成上料工作。

电缆盘的焊接过程是：

圆环焊接结构1的工作过程是：首先，卷圆机卷成的圆圈依次被输送至圆环上料工位11上；其次，运送机器人12在垂直输送轨道15上滑动至圆环上料工位11处，将圆环上料工位11上的圆圈夹持并放置在圆环焊接工位13上；最后，圆环焊接机器人14将圆环上料工位11上的圆圈焊接形成首尾连接的内/外圆环。

定位焊接结构2的工作过程是：首先，输送机器人42移动至水平输送轨道41的前端，将圆环上料工位11焊接好的内/外圆环夹持；其次，输送机器人42将内/外圆环运送至焊接夹具212处，内/外圆环经内/外圆环夹具212-2夹持，经芯轴机器人将芯轴夹持并输送至芯轴夹具212-1处并经芯轴夹具212-1夹持；再次，辐条上料机器人213从辐条存储盒内夹持辐条并运送至焊接夹具212上的内/外圆环与芯轴之间，经第一焊接机器人211-2进行点焊，变位机带动焊接夹具212转动，辐条上料机器人213、第一焊接机器人211-2依次将辐条点焊至内/外圆环与芯轴上；当变位机带动焊接夹具212转动至第二焊接机器人211-3处时，第二焊接机器人211-3对点焊的辐条进行满焊；最后，变位机带动焊接夹具212转动，第一焊接机器人211-2、第二焊接机器人211-3依次对辐条进行点焊及满焊，直至对最后一个点焊的辐条满焊，即完成电缆盘的焊接。

出料结构3的工作过程是：输送机器人42将焊接夹具212上的电缆盘取下，并在水平输送轨道41上滑动至出料结构3的电缆盘质检工位31上进行质检，质检完后将其输出，即可。

本实施例通过设计新的电缆盘焊接生产线，特别是对定位焊接结构2进行了设计，通过将内/外圆环、芯轴分别夹持在芯轴夹具212-1及内/外圆环夹具212-2上，能够确保内/外圆环与芯轴同心，避免出现电缆盘安装时安装不配套的问题。同时，在焊接夹具212上将内/外圆环、芯轴夹持后，能够一次性的完成焊接，避免了需要在一个装置上在芯轴上焊接辐条，然后在另一个装置上将辐条的另一端焊接到内/外圆环上，确保了电缆盘的焊接质量及焊接效率。

同时，本实施例对辐条的焊接形式(即焊接方法)进行改进，通过第一焊接机器人211-2及第二焊接机器人211-3合作将辐条焊接在内/外圆环与芯轴上，焊接时，首选采用第一焊接机器人211-2(即点焊机器人)以点焊的方式定位焊接，在将其转动到另一边通过第二焊接机器人211-3(即满焊机器人)将辐条完全焊接，大大提高了电缆盘焊接的效率。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上，对实施例的定位焊接结构2进行优化设计。

具体的，定位焊接结构2还包括变位机，焊接夹具212设置在变位机上，且变位机用于带动焊接夹具212，使焊接夹具212沿焊接夹具212的中心旋转。变位机配合第一焊接机器人211-2及第二焊接机器人211-3的焊接效率，作业时，芯轴夹具212-2将芯轴夹持住，内/外圆环夹具212-2将内/外圆环夹持住；当前一个辐条点焊后，变位机使焊接夹具212旋转进入下一个辐条的点焊位，在内/外圆环与芯轴上一次点焊辐条；当变位机带动点焊辐条后的焊接夹具212旋转进入第二焊接机器人211-3的焊接位时，第二焊接机器人211-3对点焊的辐条进行满焊；变位机带动焊接夹具212转动一圈，及完成了电缆盘的焊接。

其中，在本实施例的一种定位焊接结构2的设计中，定位焊接结构2有一组，且一组定位焊接结构2至少有1个焊接组件21，且定位焊接结构2位于电缆盘焊接生产线的一侧。

其中，在本实施例的另一种定位焊接结构2的设计中，为了提高电缆盘的焊接生产效率，定位焊接结构2有2组，每组定位焊接结构2至少有1个沿电缆盘焊接生产线方向设置的焊接组件21，且2组定位焊接结构2分别位于电缆盘焊接生产线的两侧。在本实施例中，如图1所示，每组定位焊接结构2有1个焊接组件21，焊接组件21分别位于水平输送轨道41的两侧。

具体的，本实施例还对圆环焊接结构1进行优化改进，将圆环上料工位11设计为2个，且2个圆环上料工位11与垂直输送轨道15相平行，圆环上料工位11暂时存储经卷圆机卷成的圆圈，将圆圈经运送机器人12抓取并放置在圆环焊接工位13，经圆环焊接工位13旁边的圆环焊接机器人14经圆圈焊接形成首尾连接的内/外圆环，避免后续工序出现物料暂停作业的问题，确保后续工位的顺利进行。

在本实施例中，如图2所示，为了确保作业安全，在电缆盘焊接生产线上还设有外围设备5，如在各个工位之间，及在电缆盘焊接生产线的外侧设置围栏光栅。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种电缆盘焊接生产线，包括依次设置的圆环焊接结构、定位焊接结构、出料结构，其特征在于：所述定位焊接结构包括焊接组件，所述焊接组件包括桁架、焊接夹具；

所述焊接夹具位于所述桁架的下方，所述焊接夹具包括同心且与水平地面垂直的芯轴夹具及内/外圆环夹具，所述芯轴夹具用于夹持芯轴，所述内/外圆环夹具用于夹持内/外圆环；

所述桁架为门型框架，且所述桁架的下表面设有水平滑轨；所述水平滑轨上连接有第一焊接机器人及第二焊接机器人，所述第一焊接机器人为点焊机器人，所述第二焊接机器人为满焊机器人；

所述焊接组件还包括辐条上料机器人，所述辐条上料机器人位于所述第一焊接机器人的下方，且所述辐条上料机器人用于抓取辐条并将辐条放置在所述焊接夹具上的芯轴与内/外圆环之间。

2.根据权利要求1所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述定位焊接结构还包括变位机，所述焊接夹具设置在所述变位机上，且所述变位机用于带动所述焊接夹具，使所述焊接夹具沿所述焊接夹具的中心旋转。

3.根据权利要求2所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述定位焊接结构有一组，一组所述定位焊接结构至少有1个所述焊接组件，且所述定位焊接结构位于电缆盘焊接生产线的一侧。

4.根据权利要求2所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述定位焊接结构有2组，每组所述定位焊接结构至少有1个沿电缆盘焊接生产线方向设置的所述焊接组件，且2组所述定位焊接结构分别位于电缆盘焊接生产线的两侧。

5.根据权利要求3或4所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：电缆盘焊接生产线还包括输送组件，所述输送组件包括水平输送轨道；

所述水平输送轨道沿电缆盘焊接生产线的中心线方向设置，所述水平输送轨道与所述焊接组件平行，且所述水平输送轨道上设有输送机器人。

6.根据权利要求5所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：电缆盘焊接生产线还包括若干个控制柜，所述控制柜包括第一焊接机器人控制柜、第二焊接机器人控制柜、辐条上料机器人控制柜、输送机器人控制柜。

7.根据权利要求5所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述第一焊接机器人、所述第二焊接机器人、所述辐条上料机器人、所述输送机器人均包括机器人本体，所述机器人本体上设有机器人抓手，且所述辐条上料机器人的所述机器人抓手上设有气动卡盘。

8.根据权利要求5所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述出料结构上设有电缆盘质检工位，所述电缆盘质检工位用于对焊接的电缆盘质检；

所述电缆盘质检工位至少有2个，分别位于所述水平输送轨道的两侧。

9.根据权利要求5所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述圆环焊接结构包括依次设置的圆环上料工位、运送机器人、圆环焊接工位、圆环焊接机器人，所述运送机器人设置在与所述水平输送轨道相垂直的垂直输送轨道上。

10.根据权利要求9所述的电缆盘焊接生产线，其特征在于：所述圆环上料工位有2个，且2个所述圆环上料工位与所述垂直输送轨道相平行。

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