CN219900786U - 一种锁杆焊接线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锁杆焊接线，属于集装箱焊接领域。包括分别形成在所述机架两侧的第一工位和第二工位，对设置在第一工位上的多个夹具组件，适于驱动待焊接工件任意角度自转的旋转组件，分别对所述定位环、锁头与杆体之间的环形焊缝进行焊接扫描的多个三坐标焊接系统，将待焊接工件从第一工位转移至第二工位的转移组件，设置在所述第二工位上的多个第二机械夹爪，夹持手柄座转移至杆体侧面的六轴上料机器人，以及对所述杆体和手柄座之间的直线焊缝进行焊接扫描的六轴焊接机器人。本实用新型采用六轴机器人实现手柄座上料、焊接，能非常方便的实现手柄座与锁杆杆体之间相对位置的自由切换，满足锁杆焊接线需要兼容不同规格锁杆的需求。

Description

一种锁杆焊接线

技术领域

本实用新型属于集装箱焊接领域，尤其是一种锁杆焊接线。

背景技术

集装箱锁杆包括：一根钢管、套装分布在所述钢管上的四个定位环、位于所述钢管两端的二个锁头和设置在所述钢管侧面的一个手柄座。以往上述八个零件是靠人工焊接在一起的。

本公司设计了一种锁杆自动焊接设备，具体方案参见专利文献CN 110076473 A，将定位环及锁头分别套装在钢管的合适位置，然后将钢管放在旋转组件上，旋转组件驱动钢管旋转，在钢管旋转的过程中，环形焊缝焊接组件将与之对应的定位环或锁头采用环形焊的方式焊接至钢管，然后再将钢管移动至直线焊缝焊接组件所在机架的位置，并通过手柄座自动上料组件自动上手柄座，直线焊缝焊接组件采用直线焊的方式将手柄座焊接至钢管上，则完成整个锁杆的焊接。

但是由于锁杆焊接线需要兼容不同规格的锁杆，而每种规格的手柄座尺寸形状及在锁杆的相对位置都不尽相同，而传统的手柄座自动上料组件、三坐标焊接装置的灵活性较差，实际上生产中每种生产规格的工装切换非常耗费人工和时间，大大的影响锁杆的焊接效率。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种锁杆焊接线，以解决背景技术所涉及的问题。

本实用新型提供一种锁杆焊接线，包括：

机架，在所述机架两侧分别形成第一工位和第二工位；

第一定位工装，包括分布在待焊接工件上下两侧、适于对待焊接工件进行固定的多个夹具组件，位于待焊接工件两端的锁紧组件，以及设置在部分夹具组件上、适于驱动待焊接工件任意角度自转的旋转组件；所述待焊接工件包括杆体，套装在所述杆体上的多个定位环，设置在所述杆体两端的两个锁头；

多个三坐标焊接系统，设置在所述第一工位一侧，所述三坐标焊接系统分别对所述定位环、锁头与杆体之间的环形焊缝进行焊接扫描；

转移组件，设置在所述第一工位和第二工位之间，将待焊接工件从第一工位转移至第二工位；

第二定位工装，包括设置在所述第二工位上、适于夹持待焊接工件的多个第二机械夹爪，以及设置在所述第二机械夹爪一侧、夹持手柄座转移至杆体侧面的六轴上料机器人；

六轴焊接机器人，设置在所述第二工位的一侧，对所述杆体和手柄座之间的直线焊缝进行焊接扫描。

优选地或可选地，所述夹具组件包括：

托辊组，包括设置在所述焊接工件下部的第一安装座，两个并列、可旋转地支承在第一安装座上的托辊，以及设置在所述第一安装座底部、驱动所述托辊上下运动的第一升降装置；

压辊组，包括设置在所述焊接工件上部的第二安装座，两个并列、可旋转地支承在第一安装座上的压辊，以及设置在所述第二安装座底部、驱动所述压辊上下运动的第二升降装置；

所述托辊组和压辊组相对设置，待焊接工件放置在两个托辊和两个压辊之间所形成的环抱空间内。

优选地或可选地，至少有一个夹具组件中还包括旋转驱动设备，所述旋转驱动设备设置在第一安装座和/或第二安装座上，并与其中一个托辊和/或其中一个压辊传动连接。

优选地或可选地，所述锁紧组件包括：设置在所述机架两侧、适于放置所述锁头的两个支撑垫块，分别设置在所述支撑垫块一侧的两个旋转夹紧气缸，以及分别设置在所述旋转夹紧气缸输出端上的两个锁紧块。

优选地或可选地，所述锁紧组件的底部还设置有第二直线模组，驱动所述锁紧组件和待焊接工件由上料工位运动至焊接工位。

优选地或可选地，所述转移组件包括：设置在所述第一工位和第二工位之间的第一直线模组，以及设置在所述第一直线模组输出端上的多个第一机械夹爪。

优选地或可选地，所述第二机械夹爪底部还设置有第三升降装置。

优选地或可选地，所述机架上还衔接有卸料支架，所述卸料支架的一端位于所述第二机械夹爪的下方，另一端穿过第一工位；在所述卸料支架的一端设置有一个倾斜面，允许所述杆体沿着倾斜面自由滑落至卸料支架上。

优选地或可选地，所述三坐标焊接系统上还设置有第四升降装置。

优选地或可选地，所述第一定位工装、所述三坐标焊接系统均可以沿着所述第一工位的轴向移动；所述第二定位工装、所述六轴焊接机器人均可以沿着所述第二工位的轴向移动。

本实用新型涉及一种锁杆焊接线，相较于现有技术，具有如下有益效果：本实用新型采用六轴机器人实现手柄座上料，并采用六轴机器人实现对手柄座和杆体之间的焊接，通过采用利用六轴工业机器人灵活性强的特点，只需要通过编程即可实现抓取的手柄座规格自由切换，亦能非常方便的实现手柄座与锁杆杆体之间相对位置的自由切换，满足锁杆焊接线需要兼容不同规格锁杆的需求。

附图说明

图1是本实用新型中集装箱锁杆的结构示意图。

图2是本实用新型中焊接线的结构示意图。

图3是本实用新型中第一工位的结构示意图。

图4是本实用新型中夹具组件的结构示意图。

图5是本实用新型中三坐标焊接系统和锁紧组件的结构示意图。

图6是本实用新型中第二工位的结构示意图。

图7是本实用新型中六轴焊接机器人的结构示意图。

附图标记为：

110、杆体；120、定位环；130、锁头；140、手柄座；

200、机架；210、第一工位；220、第二工位；

300、第一定位工装；310、夹具组件；311、第一安装座；312、托辊；313、第一升降装置；314、第二安装座；315、压辊；316、第二升降装置；317、旋转驱动设备；320、锁紧组件；321、支撑垫块；322、旋转夹紧气缸；323、锁紧块；330、第二直线模组；

400、三坐标焊接系统；410、导轨；420、调节模组；430、第四升降装置；441安装架；442、第一模组；443、第二模组；444、第三模组；445、第一焊枪；

500、转移组件；510、第一直线模组；520、第一机械夹爪；

600、第二定位工装；610、第二机械夹爪；620、第三升降装置；630、六轴上料机器人；

700、六轴焊接机器人；710、六轴机器人；711、基座；712、腰部回转机构；713、大臂机构；714、小臂机构；715、腕部机构；716、末端执行机构；720、第二焊枪。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1，为一种现有的集装箱锁杆结构示意图，所述集装箱锁杆包括：一根钢管、套装分布在所述钢管上的四个定位环120、位于所述钢管两端的二个锁头130和设置在所述钢管侧面的一个手柄座140。本实施例提供一种锁杆焊接线用于实现上述集装箱锁杆的自动焊接。

参阅附图2至7，一种锁杆焊接线，包括：机架200、第一定位工装300、多个三坐标焊接系统400、转移组件500、第二定位工装600、六轴焊接机器人700。

其中，所述机架200为龙门机架200，在所述机架200的顶部放置有焊料仓，所述机架200的一端设置有控制装置和供电装置，实现对整个焊接线的能源供应和控制，在所述机架200的两侧分别形成两个工位，即第一工位210和第二工位220，分别对锁杆的不同位置进行焊接。

参阅附图3，所述第一定位工装300设置在所述第一工位210上，包括分布在待焊接工件上下两侧、适于对待焊接工件进行固定的多个夹具组件310，位于待焊接工件两端的锁紧组件320，以及设置在部分夹具组件310上、适于驱动待焊接工件任意角度自转的旋转组件；其中，所述待焊接工件包括杆体110，套装在所述杆体110上的多个定位环120，设置在所述杆体110两端的两个锁头130。

更具体的是，所述夹具组件310包括托辊组和压辊组，所述托辊组和压辊组相对设置，待焊接工件放置在两个托辊312和两个压辊315之间所形成的环抱空间内。参阅附图4，所述托辊组包括：设置在所述焊接工件下部的第一安装座311，两个并列、可旋转地支承在第一安装座311上的托辊312，以及设置在所述第一安装座311底部、驱动所述托辊312上下运动的第一升降装置313。所述压辊组包括：设置在所述焊接工件上部的第二安装座314，两个并列、可旋转地支承在第一安装座311上的压辊315，以及设置在所述第二安装座314底部、驱动所述压辊315上下运动的第二升降装置316。

参阅附图5，所述锁紧组件320包括：设置在所述机架200两侧、适于放置所述锁头130的两个支撑垫块321，分别设置在所述支撑垫块321一侧的两个旋转夹紧气缸322，以及分别设置在所述旋转夹紧气缸322输出端上的两个锁紧块323。通过将定位环120套装在所述杆体110的预定位置，两个锁头130插接于所述杆体110的两端，通过旋转夹紧气缸322带动所述锁紧块323旋转至所述支撑垫块321上方，同时向下运动与支撑垫块321配合实现所述锁头130和杆体110的固定。

为了进一步保证操作人员的安全，因此将上料工位与焊接工位分离，将上料工位延伸至所述第一工位210的外部，保证操作人员远离焊接工位。因此，所述锁紧组件320的底部还设置有第二直线模组330，驱动所述锁紧组件320和待焊接工件由上料工位运动至焊接工位，提高了整个设备的安全性。所述第二直线模组330以及后文中所述提到的第二直线模组330为市售产品，故对其结构不做赘述。

所述三坐标焊接系统400设置在所述第一工位210一侧，本实施例中设置有多个三坐标焊接系统400，可同时对集装箱锁杆的多个位置进行焊接。参阅附图5，所述三座焊接系统包括：安装架、第一模组441安装架；442、第二模组443、第三模组444和第一焊枪445。所述第一模组441安装架；442、第二模组443和第三模组444相互垂直，组成三座表运动系统，满足第一焊枪445的位置调整，在本实施例中，所述第一模组441安装架；442、第二模组443和第三模组444均为手动式直线模组，用于微调第一焊枪445的位置，满足不同规格的锁杆的焊接需求。

另外，所述三坐标焊接系统400上还设置有第四升降装置430，实现三坐标焊接系统400的升降，让出转移通道，避免与转移过程中的待焊接工件发生干涉。所述第四升降装置430通过导轨410和调节模组420安装在第一工位210的机架200上，可沿着机架200的轴向运动，对第一焊枪445的位置进行粗调。需要说明的是，在焊接过程中所述第一焊枪445的位置相对于待焊接工件始终保持一致，通过待焊接工件的旋转，实现定位环120、锁头130与杆体110之间的焊接。

为了实现对待焊接工件任意角度自转，至少有一个夹具组件310中还包括旋转驱动设备317，所述旋转驱动设备317设置在第一安装座311和/或第二安装座314上，并与其中一个托辊312和/或其中一个压辊315传动连接。通过旋转驱动设备317带动托辊312和/或压辊315转动，进而带动带焊接工件的转动，与三坐标焊接系统400配合实现定位环120、锁头130与杆体110之间的环形焊缝进行焊接扫描。

所述转移组件500设置在所述第一工位210和第二工位220之间，将待焊接工件从第一工位210转移至第二工位220。具体地，所述转移组件500包括：设置在所述第一工位210和第二工位220之间的第一直线模组510，以及设置在所述第一直线模组510输出端上的多个第一机械夹爪520。

参阅附图6，所述第二定位工装600包括设置在所述第二工位220上、适于夹持待焊接工件的多个第二机械夹爪610，以及设置在所述第二机械夹爪610一侧、夹持手柄座140转移至杆体110侧面的六轴上料机器人630。其中，所述第一机械夹爪520和第二机械夹爪610可以为拇指气缸驱动的两个夹钳，实现对待焊接工件的夹持。所述六轴上料机器人630包括六轴机器人710和设置在六轴机器人710输出端上的夹持装置，所述六轴机器人710具有六个自动度，只需要通过编程即可实现抓取的手柄座140规格自由切换，亦能非常方便的实现手柄座140与杆体110之间相对位置的自由切换，满足锁杆焊接线需要兼容不同规格锁杆的需求。

所述六轴焊接机器人700设置在所述第二工位220的一侧，包括六轴机器人710和设置在六轴机器人710输出端上的第二焊枪720，对所述杆体110和手柄座140之间的直线焊缝进行焊接扫描。其中，参阅附图7，所述六轴机器人710包括：基座711，转动安装在所述基座711上的腰部回转机构712，转动安装在所述腰部回转机构712上的大臂机构713；转动安装在所述大臂机构713另一端的小臂机构714，转动设置在所述小臂机构714另一端的腕部机构715，以及转动安装在所述腕部机构715另一端的末端执行机构716。所述第二焊枪720和自动跟踪系统安装在所述末端直线机构上，实现自动化焊接，同时，六轴机器人710可以实现第二焊枪720的自动清枪，保证整个焊接过程的连续性。

所述机架200上还衔接有卸料支架，所述卸料支架的一端位于所述第二机械夹爪610的下方，另一端穿过第一工位210；在所述卸料支架的一端设置有一个倾斜面，允许所述杆体110沿着倾斜面自由滑落至卸料支架上，实现锁杆的自动下料。

为了满足不同规格锁杆之间的焊枪需求，所述第一定位工装300、所述三坐标焊接系统400均可以沿着所述第一工位210的轴向移动；所述第二定位工装600、所述六轴焊接机器人700均可以沿着所述第二工位220的轴向移动。具体地，所述第一工位210上下两侧均设置有直线运动导轨410，第二直线模组330、夹具组件310和第四升降装置430均安装在运动导轨410上，可调整任意两者之间的间距，以满足不同规格锁杆的需求。同样地，所述六轴上料机器人630、六轴焊接机器人700之间的间距也可任意调整。

为了方便理解锁杆焊接线的技术方案，对其工作原理做出简要说明：预先调整第二直线模组330、夹具组件310和第四升降装置430之间的位置，调整所述六轴上料机器人630、六轴焊接机器人700之间的位置，调整第一焊枪445的位置，以满足不同规格锁杆的需求。然后通过将定位环120套装在所述杆体110的预定位置，两个锁头130插接于所述杆体110的两端，然后将杆体110组合件放置在锁紧组件320上，通过旋转夹紧气缸322带动所述锁紧块323旋转至所述支撑垫块321上方，同时向下运动与支撑垫块321配合实现所述锁头130和杆体110的固定。通过第二直线模组330驱动所述锁紧组件320运动，将待焊接工件由上料工位运动至焊接工位，并通过第一升降装置313和第二升降装置316带动所述两个托辊312和两个压辊315相向运动，将待焊接工件放置在两个托辊312和两个压辊315之间所形成的环抱空间内，然后通过旋转驱动设备317带动托辊312和/或压辊315转动，进而带动带焊接工件的转动，与三坐标焊接系统400配合实现定位环120、锁头130与杆体110之间的环形焊缝进行焊接扫描。完成焊接后通过第一机械夹爪520自动抓取待焊接工件，并转移至到第二工位220，通过第三升降装置620的配，将待焊接工件转移到第二机械夹爪610上。六轴上料机器人630从自动供料机上夹取手柄座140放到锁杆上，同时六轴焊接机器人700完成焊接，当手柄座140焊接完成后卸料装置自动将工件推到下料架上。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种锁杆焊接线，其特征在于，包括：

机架(200)，在所述机架(200)两侧分别形成第一工位(210)和第二工位(220)；

第一定位工装(300)，包括分布在待焊接工件上下两侧、适于对待焊接工件进行固定的多个夹具组件(310)，位于待焊接工件两端的锁紧组件(320)，以及设置在部分夹具组件(310)上、适于驱动待焊接工件任意角度自转的旋转组件；所述待焊接工件包括杆体(110)，套装在所述杆体(110)上的多个定位环(120)，设置在所述杆体(110)两端的两个锁头(130)；

多个三坐标焊接系统(400)，设置在所述第一工位(210)一侧，所述三坐标焊接系统(400)分别对所述定位环(120)、锁头(130)与杆体(110)之间的环形焊缝进行焊接扫描；

转移组件(500)，设置在所述第一工位(210)和第二工位(220)之间，将待焊接工件从第一工位(210)转移至第二工位(220)；

第二定位工装(600)，包括设置在所述第二工位(220)上、适于夹持待焊接工件的多个第二机械夹爪(610)，以及设置在所述第二机械夹爪(610)一侧、夹持手柄座(140)转移至杆体(110)侧面的六轴上料机器人(630)；

六轴焊接机器人(700)，设置在所述第二工位(220)的一侧，对所述杆体(110)和手柄座(140)之间的直线焊缝进行焊接扫描。

2.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述夹具组件(310)包括：

托辊组，包括设置在所述焊接工件下部的第一安装座(311)，两个并列、可旋转地支承在第一安装座(311)上的托辊(312)，以及设置在所述第一安装座(311)底部、驱动所述托辊(312)上下运动的第一升降装置(313)；

压辊组，包括设置在所述焊接工件上部的第二安装座(314)，两个并列、可旋转地支承在第一安装座(311)上的压辊(315)，以及设置在所述第二安装座(314)底部、驱动所述压辊(315)上下运动的第二升降装置(316)；

所述托辊组和压辊组相对设置，待焊接工件放置在两个托辊(312)和两个压辊(315)之间所形成的环抱空间内。

3.根据权利要求2所述的锁杆焊接线，其特征在于，至少有一个夹具组件(310)中还包括旋转驱动设备(317)，所述旋转驱动设备(317)设置在第一安装座(311)和/或第二安装座(314)上，并与其中一个托辊(312)和/或其中一个压辊(315)传动连接。

4.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述锁紧组件(320)包括：设置在所述机架(200)两侧、适于放置所述锁头(130)的两个支撑垫块(321)，分别设置在所述支撑垫块(321)一侧的两个旋转夹紧气缸(322)，以及分别设置在所述旋转夹紧气缸(322)输出端上的两个锁紧块(323)。

5.根据权利要求1或4所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述锁紧组件(320)的底部还设置有第二直线模组(330)，驱动所述锁紧组件(320)和待焊接工件由上料工位运动至焊接工位。

6.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述转移组件(500)包括：设置在所述第一工位(210)和第二工位(220)之间的第一直线模组(510)，以及设置在所述第一直线模组(510)输出端上的多个第一机械夹爪(520)。

7.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述第二机械夹爪(610)底部还设置有第三升降装置(620)。

8.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述机架(200)上还衔接有卸料支架，所述卸料支架的一端位于所述第二机械夹爪(610)的下方，另一端穿过第一工位(210)；在所述卸料支架的一端设置有一个倾斜面，允许所述杆体(110)沿着倾斜面自由滑落至卸料支架上。

9.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述三坐标焊接系统(400)上还设置有第四升降装置(430)。

10.根据权利要求1所述的锁杆焊接线，其特征在于，所述第一定位工装(300)、所述三坐标焊接系统(400)均可以沿着所述第一工位(210)的轴向移动；所述第二定位工装(600)、所述六轴焊接机器人(700)均可以沿着所述第二工位(220)的轴向移动。