CN214054116U - 一种智能挤压立环生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能焊接装备技术领域，特别涉及一种智能挤压立环生产线，取代传统落后的圆环生产工艺生产线。具体包括：转运夹具与弯曲工位相邻设置，并用以夹取弯曲工位加工的工件；第一运输台能够接收转运夹具夹取的工件；悬臂支撑部沿着第一运输台的长度方向布置，第一悬臂夹持部和第二悬臂夹持部能够分别位于第二运输台的两侧，并能够到达第二运输台的上方；以及用以接收由第二悬臂夹持部转运的工件转运检测组件。本技术方案安全可靠，可实现无人化作业，能够避免焊渣四处飞溅，降低对于工作环境的影响，且合格率和成品率都能够得到提高。

Description

一种智能挤压立环生产线

技术领域

本实用新型涉及智能焊接装备技术领域，特别涉及一种智能挤压立环生产线。

背景技术

现有技术中，工件，具体指立环，在传统工艺生产中，工艺过程包括原材料切割、加热弯曲、焊接、校正，等环节都是人工或半机械化操作，耗费大量人力物力，精度无法保证，废品率高，成本高，直接导致生产单元落后。显然需要迫切改变原有落后生产单元，取替传统操作流程，优化生产线。

另外，现有的生产线在安全性上同样具有较大的隐患，例如原材料加热弯曲后需要人工利用手持夹具进行夹取搬运，在高温状态下，显然无法保证人员安全，容易出现烫伤，灼伤等安全事故；进一步地，当搬运过程中棒料和圆环脱落，还可能造成人员伤亡。而其他工艺步骤和工位，如焊接工位，位置的准确性需要人员肉眼调节，焊接过程中焊渣飞溅很容易伤人存在很大的安全隐患，焊缝修整处理，精度，位置，都需要人工调节，成品精度很难保证，现有技术的生产线对于人员数量的配置也有硬性要求，导致操作时间长，成品率低，安全系数低。

实用新型内容

本实用新型要提供一种取代传统落后的圆环生产工艺生产线，实现圆环从原材料预热弯曲，搬运，精准工位摆放，焊接，校准，检测全过程的无人生产线，以实现提高生产效率，提高安全系数，提高产品精度，对实现劳动力资源再分配，具体提供一种智能挤压立环生产线。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下：

一种智能挤压立环生产线，包括弯曲工位和焊接工位，包括：

转运夹具，其与所述弯曲工位相邻设置，并用以夹取所述弯曲工位加工的工件；

第一运输台，其能够接收所述转运夹具夹取的工件；

悬臂支撑部，其沿着所述第一运输台的长度方向布置，且所述焊接工位位于所述悬臂支撑部的一侧；

第一悬臂夹持部，其能够沿所述悬臂支撑部的长度方向移动，且其能够夹取位于所述第一运输台上的所述工件；

所述悬臂支撑部的下方布置有一第二运输台；

第二悬臂夹持部，其能够沿所述悬臂支撑部的长度方向移动，且其能够夹取位于第二运输台上的所述工件；

所述第一悬臂夹持部和第二悬臂夹持部能够分别位于所述第二运输台的两侧，并能够到达所述第二运输台的上方；以及

转运检测组件，其用以接收由所述第二悬臂夹持部转运的所述工件。

具体地，所述转运夹具包括：

转动部件，其连接有一夹手；

所述转动部件为座式转运台。

具体地，所述第一运输台具有一转运接收部，所述转运接收部沿所述悬臂支撑部的长度方向布置；

所述转运接收部构造呈槽体状；

所述转运接收部自其靠近所述夹手的一端向远离夹手的一端呈一收口状。

具体地，还包括有：

焊缝修正工位，其布置在与所述焊接工位位于所述悬臂支撑部相同的一侧。

具体地，所述第一悬臂夹持部和所述第二悬臂夹持部的构造相同，且分别具有一相同构造的、并通过气缸驱动的夹持端。

具体地，所述悬臂支

撑部包括：

支撑梁主体；

固定部件，其第一端用以连接支撑所述支撑梁主体的近侧；

所述固定部件第二端用以固定在预设位置上。

所述支撑梁主体上布置两组所述固定部件，以使两组所述固定部件能够支撑所述支撑梁主体的两端。

具体地，所述支撑梁主体的远侧设置有轨道；

所述第一悬臂夹持部和所述第二悬臂夹持部与所述轨道轨接，并能够沿所述支撑梁主体长度方向移动；

所述第一悬臂夹持部和所述第二悬臂夹持部的移动动作分别由独立设置的步进电机驱动控制。

具体地，所述第二运输台与所述支撑梁主体垂直；

所述第二运输台还包括一可在进端和远端方向移动的、且使所述工件呈水平姿态的夹爪。

具体地，所述转运检测组件包括：

转接台，其第一端构造出横向呈条状的模具位，所述模具位的宽度对应所述工件的宽度；

所述转接台的第二端设有一出口，所述转接台上集成有冷却设备，以使所述工件到达冷却出口时，所述工件能够被冷却；以及用以将所述工件自所述模具送达所述出口的转接设备。

具体地，所述转接设备包括：

第一推动部件，其沿所述转接台的长度方向布置，所述模具位位于所述第一推动部件和所述转接台之间；

第二推动部件，其由气缸驱动执行推动动作，以将所述模具位的工件推向所述转接台的入口，以使所述第一推动部件能将该工件推送至出口；

还包括有：

六轴机械臂，其用以抓取来自所述出口的工件，以转送至一检验工位。

本实用新型具有以下的有益效果：

本技术方案安全可靠，可实现无人化作业，能够避免焊渣四处飞溅，降低对于工作环境的影响，且合格率和成品率都能够得到提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的第一局部放大图；

图3为本实用新型的第二局部放大图；

图4为本实用新型的第三局部放大图。

图中的附图标记表示为：

弯曲工位100、焊接工位200、转运夹具10、第一运输台20、悬臂支撑部30、第一悬臂夹持部31、第二悬臂夹持部32；

第二运输台40、夹手11、转运接收部21、焊缝修正工位300；

模具位70、夹持端312、支撑梁主体310、固定部件320、夹爪41；

转接台80、出口81、转接设备50、第一推动部件510、第二推动部件520、六轴机械臂60；

校验工位400。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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；需要说明的是，本申请中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本申请技术方案的不当限定。

本实用新型要提供一种取代传统圆环生产工艺生产线，实现圆环从原材料预热弯曲，搬运，精准工位摆放，焊接，校准，检测全过程的无人生产线，以实现提高生产效率，提高安全系数，提高产品精度，对实现劳动力资源再分配。

基于此背景，本申请提出一种智能挤压立环生产线；将立环生产环节中的人工过程全部取代，实现智能、安全的生产过程。

具体请参阅图1-4所示，该智能挤压立环生产线，通过PLC中控系统进行自动识别抓取系统来实现自动控制的过程。智能挤压立环生产线包括弯曲工位100 和焊接工位200，还包括：

转运夹具10，转运夹具10与弯曲工位100相邻设置，并用以夹取弯曲工位100 加工的工件；

第一运输台20，第一运输台20能够接收转运夹具10夹取的工件；

悬臂支撑部30，悬臂支撑部30沿着第一运输台20的长度方向布置，且焊接工位200位于悬臂支撑部30的一侧；

第一悬臂夹持部31，第一悬臂夹持部31能够沿悬臂支撑部30的长度方向移动，且其能够夹取位于第一运输台20上的工件；

所述悬臂支撑部30的下方布置有一第二运输台40；第二悬臂夹持部32能够沿所述悬臂支撑部30的长度方向移动，且其能够夹取位于第二运输台40上的所述工件；

第一悬臂夹持部31和第二悬臂夹持部32能够分别位于第二运输台40的两侧，并能够到达第二运输台40的上方；以及转运检测组件，其用以接收由第二悬臂夹持部32转运的工件。

上述配置方式使得整个生产线大致呈一列，弯曲后的各个环节，焊接，校正环节全部由夹具，机械人，既保证精度，缩减加工时间，又合理实现劳动资源再分配。根据不同立环的大小，更换机械手夹具，调整PLC控制程序，实现不同圆环生产的快速切换。与传统工艺生产线相比，该智能挤压立环生产线，全程不需要人员接触，在基于上述的配置方式下，通过预设的程序使得PLC控制连贯，时间短，效率高，安全系数高，精度高，成品率高。

请参阅图1、2所示，转运夹具10包括：转动部件，其连接有一夹手11；转动部件为座式转运台；如此实现弯曲工位100和焊接工位200的紧密配合。

请参阅图1、2所示，第一运输台20具有一转运接收部21，转运接收部21沿悬臂支撑部30的长度方向布置；转运接收部21构造呈槽体状；转运接收部21自其靠近夹手11的一端向远离夹手11的一端呈一收口状。如此，可实现降低对于初始工件进入的低要求，允许偏差，通过收口状的结构和槽体状的结构配合实现工件的合理放置、转接。

请参阅图1所示，还包括有：焊缝修正工位300，其布置在与焊接工位200位于悬臂支撑部30相同的一侧，如此，可节约大部分场地，从而区别与现有技术无序设置焊接位置的过去，使得自动焊接过程时，对于飞溅的焊渣能够有效的处理，并且采用上述配置方式，飞溅的焊渣显然对于本生产线的工作过程影响最小。

请参阅图1所示，第一悬臂夹持部31和第二悬臂夹持部32的构造相同，且分别具有一相同构造的、并通过气缸驱动的夹持端312。

请参阅图1-4所示，悬臂支撑部30包括：支撑梁主体310；固定部件320，其第一端用以连接支撑支撑梁主体310的近侧；固定部件320第二端用以固定在预设位置上；支撑梁主体310上布置两组固定部件320，以使两组固定部件320能够支撑支撑梁主体310的两端。上述配置的方式显然是基于第一悬臂夹持部31和第二悬臂夹持部32能够灵活的移动进行的合理配置，在保证支撑目的的同时，更少的占用空间。

进一步地，支撑梁主体310的远侧设置有轨道；第一悬臂夹持部31和第二悬臂夹持部32与轨道轨接，并能够沿支撑梁主体310长度方向移动；第一悬臂夹持部31和第二悬臂夹持部32的移动动作分别由独立设置的步进电机驱动控制。

在一个具体的实施例中，请参阅图1、3所示，第二运输台40与支撑梁主体 310垂直；第二运输台40还包括一可在进端和远端方向移动的、且使工件呈水平姿态的夹爪41。

在一个具体的实施例中，请参阅图1-4所示，转运检测组件包括：转接台80，其第一端构造出横向呈条状的模具位70，模具位70的宽度对应工件的宽度；转接台80的第二端设有一出口81，转接台80上集成有冷却设备，以使工件到达冷却出口时，工件能够被冷却；以及用以将工件自模具70送达出口81的转接设备 50。

进一步地，请参阅图1-4所示，转接设备50包括：第一推动部件510，其沿转接台80的长度方向布置，模具位70位于第一推动部件510和转接台80之间；第二推动部件520，其由气缸驱动执行推动动作，以将模具位70的工件推向转接台 80的入口，以使第一推动部件510能将该工件推送至出口81；

还包括有：六轴机械臂60，其用以抓取来自出口81的工件，以转送至一检验工位400，实现在线检测。

进一步地，公开本技术方案的工作过程及注意事项，具体为：

本技术方案中，附图1为整体结构示意图，涉及弯曲工位100，焊接工位200，焊缝修整工位300，冷却设备，校验工位400。在弯曲工位100设立转运夹具10，可以理解为一旋转夹取工位，附带夹手11和座式转运台；在实际应用中，可由 PLC控制程序和其上位机程序控制系统完成工件的精确夹取转移操作，将半成品的工件转移到第一运输台20，半成的工件在能够基于PLC控制系统指令下由第一运输台20转运至一焊接炉所在的焊接工位200，焊接工位200配备有支撑梁主体 310、第一悬臂夹持部31、第二悬臂夹持部32；第一悬臂夹持部31、第二悬臂夹持部32各配备有夹持端312，夹持端312在由气缸驱动夹取工件；

第一运输台20的工件由第一悬臂夹持部31转接，并放置在焊接工位200的焊接炉内进行圆环接口封闭焊接。焊接完成后，再经由第一悬臂夹持部31取出工件，转运至第二运输台40，经由第二运输台40运输转接设备精确运输至焊缝修整工位，并由第二悬臂夹持部32至焊缝修整炉内进行焊缝修正处理。

修正完的初级成品由修整炉内链条或者通过第二悬臂夹持部32运输至转接台80，冷却运输台，再由六轴机器人，转运至检验工位400。由检验工位设备进行检验校准，经系统按照检验程序进行检验，对焊缝，表面质量进行检测。

另外，在本申请中，将提出以下注意事项，作为应用本技术方案从事生产实践时本领域技术人员应当合理知晓的事项，具体为：

第一方面，工件(立环)加工过程应当注意工艺时间的合理控制，而本申请中均存在因工艺时间控制过长或者过低影响焊接效果，进而影响成品率的问题；显然，此类问题不可避免，究其原因为在高温状态下的铁原子排列顺序直接影响了工件(立环)的物理性能，由于钢铁在高温状态和低温状态下铁原子的排列顺序不同，直接影响了工件(立环)的屈服强度和抗拉强度。

第二方面，本技术方案提供一个相对能够有效提高成品率的实施方案的技术细节，具体为，夹手11转运至第一运输台20位置时间间隔要小于第二运输台 40转运至第二悬臂夹持部32的时间。

工件(立环)焊接时放置的位置精准度，也是影响圆环加工的重要环节，位置偏差控制在小于的能与1mm；此项技术指标，显然本领域技术人员能够理解其影响，具体为直接影响焊接方向和焊接结合度，位置偏差会导致沙眼，焊缝不牢等问题，直接影响工件(立环)作为产品的使用，无论是在焊接工位200还是在焊缝修正工位300。

第三方面，在整体PLC控制系统进行时间配置时提出以下建议，要求不同工位之间衔接的时间不能高于规定时间范围的±2s，衔接位置精度不能偏差±1mm；以及冷却设备在转接台80位置与六轴机械臂60的衔接，需要六轴机械臂60位置偏差不得大于±1mm，时间偏差不能偏离规定时间的±2s。

需要说明的是，申请人通过对于上述三个方面，在实际生产中能够更加显著的提高产品的合格率，由之前的60％成品率提高到90％，精度由原来的的40％提高到85％，生产时间比传统设备缩短了20％，智能化水平由原来的的10％提高到现在的95％平均每件产品的利润率提高了30％；

需要说明的是，本领域技术人员显然能够通过实际生产去控制合格率，申请人通过具体的生产时间证明，应用本申请的技术方案，成率率至少有20％提升改善；精度的提成改善能够超过40％。

综上，本申请。有效解决了生产过程中的安全问题，避免了人员灼伤，烫伤，减少了人员的投入，降低了企业的生产运营成本，是劳动力得到更合理的分配。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种智能挤压立环生产线，包括弯曲工位(100)和焊接工位(200)，其特征在于，包括：

转运夹具(10)，其与所述弯曲工位(100)相邻设置，并用以夹取所述弯曲工位(100)加工的工件；

第一运输台(20)，其能够接收所述转运夹具(10)夹取的工件；

悬臂支撑部(30)，其沿着所述第一运输台(20)的长度方向布置，且所述焊接工位(200)位于所述悬臂支撑部(30)的一侧；

第一悬臂夹持部(31)，其能够沿所述悬臂支撑部(30)的长度方向移动，且其能够夹取位于所述第一运输台(20)上的所述工件；

所述悬臂支撑部(30)的下方布置有一第二运输台(40)；

第二悬臂夹持部(32)，其能够沿所述悬臂支撑部(30)的长度方向移动，且其能够夹取位于第二运输台(40)上的所述工件；

所述第一悬臂夹持部(31)和第二悬臂夹持部(32)能够分别位于所述第二运输台(40)的两侧，并能够到达所述第二运输台(40)的上方；以及

转运检测组件，其用以接收由所述第二悬臂夹持部(32)转运的所述工件。

2.如权利要求1所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述转运夹具(10)包括：

转动部件，其连接有一夹手(11)；

所述转动部件为座式转运台。

3.如权利要求2所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述第一运输台(20)具有一转运接收部(21)，所述转运接收部(21)沿所述悬臂支撑部(30)的长度方向布置；

所述转运接收部(21)构造呈槽体状；

所述转运接收部(21)自其靠近所述夹手(11)的一端向远离夹手(11)的一端呈一收口状。

4.如权利要求1所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，还包括有：

焊缝修正工位(300)，其布置在与所述焊接工位(200)位于所述悬臂支撑部(30)相同的一侧。

5.如权利要求1所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述第一悬臂夹持部(31)和所述第二悬臂夹持部(32)的构造相同，且分别具有一相同构造的、并通过气缸驱动的夹持端(312)。

6.如权利要求5所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述悬臂支撑部(30)包括：

支撑梁主体(310)；

固定部件(320)，其第一端用以连接支撑所述支撑梁主体(310)的近侧；

所述固定部件(320)第二端用以固定在预设位置上；

所述支撑梁主体(310)上布置两组所述固定部件(320)，以使两组所述固定部件(320)能够支撑所述支撑梁主体(310)的两端。

7.如权利要求6所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述支撑梁主体(310)的远侧设置有轨道；

所述第一悬臂夹持部(31)和所述第二悬臂夹持部(32)与所述轨道轨接，并能够沿所述支撑梁主体(310)长度方向移动；

所述第一悬臂夹持部(31)和所述第二悬臂夹持部(32)的移动动作分别由独立设置的步进电机驱动控制。

8.如权利要求7所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述第二运输台(40)与所述支撑梁主体(310)垂直；

所述第二运输台(40)还包括一可在进端和远端方向移动的、且使所述工件呈水平姿态的夹爪(41)。

9.如权利要求1-8任一一项所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述转运检测组件包括：

转接台(80)，其第一端构造出横向呈条状的模具位(70)，所述模具位(70)的宽度对应所述工件的宽度；

所述转接台(80)的第二端设有一出口(81)，所述转接台(80)上集成有冷却设备，以使所述工件到达冷却出口时，所述工件能够被冷却；以及用以将所述工件自所述模具位(70)送达所述出口(81)的转接设备(50)。

10.如权利要求9所述的智能挤压立环生产线，其特征在于，所述转接设备(50)包括：

第一推动部件(510)，其沿所述转接台(80)的长度方向布置，所述模具位(70)位于所述第一推动部件(510)和所述转接台(80)之间；

第二推动部件(520)，其由气缸驱动执行推动动作，以将所述模具位(70)的工件推向所述转接台(80)的入口，以使所述第一推动部件(510)能将该工件推送至出口(81)；

还包括有：

六轴机械臂(60)，其用以抓取来自所述出口(81)的工件，以转送至一检验工位(400)。

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