CN213730046U - 一种预埋件塞焊自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接生产线技术领域，具体涉及一种预埋件塞焊自动化生产线，包括抓取机器人、上料台、单轴变位机、焊接机器人和悬臂吊，单轴变位机上旋转固定有工装，抓取机器人和焊接机器人均设在工装旁，且焊接机器人安装在机器人地轨上，还包括控制自动化生产线运行的总控制柜、为自动化生产线提供电源的焊接电源、用于控制抓取机器人和焊接机器人的机器人控制柜以及对焊接作业进行冷却的冷却水箱；抓取机器人旁还设置有照明灯光组件。本申请实现预埋件的自动化焊接，提高了产品的产能、降低了劳动强度。

Description

一种预埋件塞焊自动化生产线

技术领域

本实用新型属于焊接生产线技术领域，具体涉及一种预埋件塞焊自动化生产线。

背景技术

在工业及建筑工程施工中，预埋件应用非常广泛，常用于砌筑上部结构时的搭接，以利于外部工程设备基础的安装固定。预埋件大多由钢板和钢筋焊接而成，焊缝形式为穿孔塞焊，生产工艺过程是将钢筋塞进钢板的钻孔中、钢筋和钢板点焊组对、反面塞焊。目前大多采用人工焊接的方式，劳动强度大，生产效率低，难以保证焊接质量，近年也有一些机器人代替人的方案，但仅限于反面塞焊的大批量同类型产品焊接，自动化程度低，已不能适应用户产品多变的情况。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种预埋件塞焊自动化生产线，实现预埋件的自动化焊接，提高了产品的产能、降低了劳动强度。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种预埋件塞焊自动化生产线，包括抓取机器人、上料台、单轴变位机、焊接机器人和悬臂吊，单轴变位机上旋转固定有工装，抓取机器人和焊接机器人均设在工装旁，且焊接机器人安装在机器人地轨上，还包括控制自动化生产线运行的总控制柜、为自动化生产线提供电源的焊接电源、用于控制抓取机器人和焊接机器人的机器人控制柜以及对焊接作业进行冷却的冷却水箱；抓取机器人旁还设置有照明灯光组件。

进一步地，在所述抓取机器人的两侧均设有安装在单轴变位机上的工装，在工装远离抓取机器人的一侧设置焊接机器人。

进一步地，所述单轴变位机包括头架箱体和尾架箱体，头架箱体上包括有驱动装置驱动连接的回转支承Ⅰ，尾架箱体上包括配合头架箱体上的回转支承Ⅰ的回转支承Ⅱ，所述工装安装在回转支承Ⅰ和回转支承Ⅱ之间。

进一步地，所述工装包括架体，架体上设有固定底座和活动底座，架体的两侧端面设有连接转盘，固定底座和活动底座的两侧均设有顶紧装置，固定底座和活动底座的中部均设有压紧装置。

进一步地，所述活动底座安装在架体的滑道内，活动底座设有垂直滑道安装的螺栓，通过螺栓实现活动底座与架体的滑动和相对固定。

进一步地，所述照明灯光组件包括连接板，连接板的上侧设有抓取棒，连接板的下侧设有照明灯管。

进一步地，所述自动化生产线还包括设置在外围的遮光围栏。

本实用新型的有益效果是：本申请所采用的抓取机器人集抓取、视觉、焊接于一体，实现了钢筋的自动上料、视觉识别及自动焊接；集成了视觉传感器，可以自动识别钢板上孔的位置，将对应的钢筋准确的插到孔里面去，大大提高了焊接的精度；采用通用工装可以满足不同尺寸的钢板固定夹紧；整个生产过程，实现取料、焊接一体，减去了人工放料焊接的工作，从而节省了人工成本，降低了工人的劳动轻度；实现预埋件焊接的高度自动化，提高了生产效率，扩大了产能，保证了产品的一致性。

附图说明

图1为本实用新型的结构立体图；

图2为本实用新型的结构俯视图；

图3为本实用新型抓取机器人结构示意图；

图4为本实用新型焊接机器人结构示意图；

图5为本实用新型单轴变位机结构示意图；

图6为本实用新型工装的结构意图；

图7为本实用新型照明灯光组件示意图；

图中，1、抓取机器人，2、照明灯光组件，2-1、连接板，2-2、抓取棒，2-3、照明灯管，3、上料台，4、总控制柜，5、单轴变位机，5-1、头架箱体，5-2、尾架箱体，5-3、回转支承Ⅰ，5-4、回转支承Ⅱ，6、机器人控制柜，7、冷却水箱，8、焊接电源，9、工装，9-1、固定底座，9-2、活动底座，9-3、连接转盘，9-4、顶紧装置，9-5、压紧装置，10、机器人地轨，11、焊接机器人，12、悬臂吊，13、钢板上料台，14、成品下料台，15、遮光围栏。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图7所示，一种预埋件塞焊自动化生产线，包括抓取机器人1、上料台3、单轴变位机5、焊接机器人11和悬臂吊12，单轴变位机5上旋转固定有工装9，抓取机器人1和焊接机器人11均设在工装9旁，且焊接机器人11安装在机器人地轨10上，焊接机器人11由气缸带动在机器人地轨10上进行直线滑动，还包括控制自动化生产线运行的总控制柜4、为自动化生产线提供电源的焊接电源8、用于控制抓取机器人1和焊接机器人11的机器人控制柜6以及对焊接作业进行冷却的冷却水箱7；抓取机器人1旁还设置有照明灯光组件2，在工装9旁还设有钢板上料台13和成品下料台14。所述抓取机器人1为安装有末端执行装置的机器人（末端执行装置的具体结构参见中国专利申请：申请号：2020211448722，发明创造名称：一种多功能机器人末端执行装置，申请日：2020年06月19日），该末端执行装置上设有抓手组件、焊枪装置和视觉设备，末端执行装置集成抓取、视觉、焊接于一体，在本申请中安装有末端执行装置的抓取机器人1实现了钢筋的自动上料、视觉识别及自动焊接。所述上料台3上用于摆放钢筋（上料台的具体结构参见中国专利申请：申请号：2020211107677，发明创造名称：一种模块式杆件上料架，申请日：2020年06月16日）。

作为本实施例的改进，在所述抓取机器人1的两侧均设有安装在单轴变位机5上的工装9，在工装9远离抓取机器人1的一侧设置焊接机器人11。采用双工位，每个工位点焊、塞焊时均由双机器人协同完成，提高生产效率。

进一步地，所述单轴变位机5包括头架箱体5-1和尾架箱体5-2，头架箱体5-1上包括有驱动装置驱动连接的回转支承Ⅰ5-3，尾架箱体5-2上包括配合头架箱体5-1上的回转支承Ⅰ5-3的回转支承Ⅱ5-4，所述工装9安装在回转支承Ⅰ和回转支承Ⅱ之间。具体地，所述工装9包括架体，架体上设有固定底座9-1和活动底座9-2，活动底座9-2安装在架体的滑道内，活动底座9-2设有垂直滑道安装的螺栓，通过螺栓实现活动底座9-2与架体的滑动和相对固定，松开活动底座9-2上的螺栓，即可实现活动底座9-2在架体的滑道内的直线滑道，等到达合适位置后拧紧螺栓即可实现活动底座9-2与架体的固定。架体的两侧端面设有连接转盘9-3，两侧的连接转盘9-3上均设有螺栓孔，两侧的连接转盘9-3分别与回转支承Ⅰ5-3的回转支承Ⅱ5-4螺栓固定，驱动装置驱动回转支承Ⅰ5-3转动后即可实现对工装9的转动。固定底座9-1和活动底座9-2的两侧均设有顶紧装置9-4，顶紧装置9-4包括固定座和安装在固定座上的螺栓，通过旋转固定座上的螺栓实现对钢板左右两侧的定位。固定底座9-1和活动底座9-2的中部均设有压紧装置9-5。通过旋转压紧装置9-5的螺栓实现对钢板上下方向的固定。同时在活动底座9-2的中部也可以增加一套用于沿着架体滑道方向的顶紧装置，该顶紧装置用于对钢板的前后方向进行紧固。

进一步地，所述照明灯光组件2包括连接板2-1，连接板2-1的上侧设有抓取棒2-2，连接板2-1的下侧设有照明灯管2-3。抓取机器人1通过抓取棒2-2将照明灯光组件2进行拿放。

在所述自动化生产线还包括设置在外围的遮光围栏15，有效避免光污染的扩散。

本实用新型的工作流程为：一、人工用悬臂吊12将钢板从钢板上料台13放到工装9上并将钢板夹紧。

二、在上料台3上摆放好相应的钢筋。

三、在触摸屏（总控制柜上的触摸屏，控制整线的运行，显示整线的运行状态及工件型号的选择）上选择相应的工件型号并按确认键。

四、PLC接到命令后，由抓取机器人1抓取照明灯光组件2对工装9上的钢板进行拍照，拍照完成后把照明灯光组件2放到原位，系统自动计算识别出钢板上钻孔的圆心位置、孔直径、孔数量，确定钢筋穿孔顺序，并通过以太网传输给抓取机器人1。

五、抓取机器人1抓取上料台3上的钢筋，抓取机器人1运动，抓取机器人1根据视觉设备识别的孔直径，抓取对应直径的钢筋，将钢筋插入钢板相对应的孔中等待点焊，即视觉设备识别的孔的圆心位置，插入后钢筋底面与钢板下表面齐平。抓取机器人1将视觉设备识别的孔的圆心位置和直径通过以太网传输给焊接机器人11，焊接机器人11根据孔的圆心位置和直径调用点焊程序，完成塞孔和钢筋的组对点焊。重复以上步骤，直至所有钢筋全部点焊在钢板上。

六、点焊完成后，单轴变位机5旋转180°，将工件旋转至反面塞焊，抓取机器人1和焊接机器人11根据视觉设备识别的孔的圆心位置和直径调用塞焊程序，分别完成所有接头的塞焊，抓取机器人1和焊接机器人11协同塞焊钢板背面的塞焊孔。

七、待另一工位人工将钢板放到工装9上后，抓取机器人1转向另一工位，重复以上工作，依次循环进行。

八、焊接完成后，焊接机器人11在机器人地轨10上移动到另一侧，人工用悬臂吊12将焊接好的工件取下放到成品下料台14，完成焊接。

本申请所采用的抓取机器人集抓取、视觉、焊接于一体，实现了钢筋的自动上料、视觉识别及自动焊接；集成了视觉传感器，可以自动识别钢板上孔的位置，将对应的钢筋准确的插到孔里面去，大大提高了焊接的精度；采用通用工装可以满足不同尺寸的钢板固定夹紧；整个生产过程，实现取料、焊接一体，减去了人工放料焊接的工作，从而节省了人工成本，降低了工人的劳动轻度；实现预埋件焊接的高度自动化，提高生产效率，扩大了产能，保证了产品的一致性。

Claims (7)

1.一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：包括抓取机器人（1）、上料台（3）、单轴变位机（5）、焊接机器人（11）和悬臂吊（12），单轴变位机（5）上旋转固定有工装（9），抓取机器人（1）和焊接机器人（11）均设在工装（9）旁，且焊接机器人（11）安装在机器人地轨（10）上，还包括控制自动化生产线运行的总控制柜（4）、为自动化生产线提供电源的焊接电源（8）、用于控制抓取机器人（1）和焊接机器人（11）的机器人控制柜（6）以及对焊接作业进行冷却的冷却水箱（7）；抓取机器人（1）旁还设置有照明灯光组件（2）。

2.根据权利要求1所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：在所述抓取机器人（1）的两侧均设有安装在单轴变位机（5）上的工装（9），在工装（9）远离抓取机器人（1）的一侧设置焊接机器人（11）。

3.根据权利要求1所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：所述单轴变位机（5）包括头架箱体（5-1）和尾架箱体（5-2），头架箱体（5-1）上包括有驱动装置驱动连接的回转支承Ⅰ，尾架箱体（5-2）上包括配合头架箱体（5-1）上的回转支承Ⅰ的回转支承Ⅱ，所述工装（9）安装在回转支承Ⅰ和回转支承Ⅱ之间。

4.根据权利要求3所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：所述工装（9）包括架体，架体上设有固定底座（9-1）和活动底座（9-2），架体的两侧端面设有连接转盘（9-3），固定底座（9-1）和活动底座（9-2）的两侧均设有顶紧装置（9-4），固定底座（9-1）和活动底座（9-2）的中部均设有压紧装置（9-5）。

5.根据权利要求4所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：所述活动底座（9-2）安装在架体的滑道内，活动底座（9-2）设有垂直滑道安装的螺栓，通过螺栓实现活动底座（9-2）与架体的滑动和相对固定。

6.根据权利要求1所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：所述照明灯光组件（2）包括连接板（2-1），连接板（2-1）的上侧设有抓取棒（2-2），连接板（2-1）的下侧设有照明灯管（2-3）。

7.根据权利要求1所述的一种预埋件塞焊自动化生产线，其特征在于：所述自动化生产线还包括设置在外围的遮光围栏（15）。

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