CN110170776A - 一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线包括：两个装夹定位设备；设置在装夹定位设备两侧的用于支撑装夹定位设备的主动支座和从动支座；以及用于对导轨钢踏板进行焊接加工的焊接机器人；主动支座和从动支座的翻转两侧设为焊接工位和辅助工位，主动支座和从动支座均与两个装夹定位设备连接，驱动两个可翻转工作的装夹定位设备在焊接工位和辅助工位之间交替转动，以三轴转动的方式实现两个装夹定位设备在焊接工位和辅助工位上同时进行导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板上料工序，或者导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板卸料工序。本发明可实现两个工序交替进行同时工作，使焊接能持续不间断进行，大大提高导轨钢踏板的焊接加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接加工机械技术领域，更具体地说，涉及一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线。
背景技术
导轨钢踏板在建筑爬架行业中有着非常重要的作用，其由花纹面板与骨架连接组成。在导轨钢踏板的焊接生产加工中，普遍采用普通设备人工手持焊机等单个设备通过技术工人进行生产。然而，操作者的技术水平和作业规范对产品质量影响非常巨大，焊接长度和焊接质量完全凭操作者经验控制，所以常出现焊接长度不够或过长、虚焊、漏焊等质量问题，直接影响产品的使用性能和使用寿命。另外，由于导轨钢踏板都是采用钢铁焊接而成，因此重量比较重，导轨钢踏板焊接中的翻转工序不仅大大增大操作者的劳动强度，而且也大大降低走道板的生产效率低。
随着技术的发展，针对上述问题现有焊接行业也采用一些焊接夹具应用于导轨钢踏板焊接生产中，以降低焊接难度。然而，现有的焊接夹具由于不是导轨钢踏板专用的焊接设备，因此没有根据导轨钢踏板的结构特点来设置定位方式。例如：现有应用于导轨钢踏板焊接的夹具对花纹面板与骨架的定位均采用点定位的方式，无法使得花纹面板与骨架紧密贴合。另外，由于花纹面板与骨架以点定位的方式定位导致整体压平效果差，在焊接过程中，花纹面板容易产生形变，点定位的方式大大影响导轨钢踏板的焊接精度，进而降低导轨钢踏板的成品质量。
另外，在焊接过程中，操作者需要在每个焊接夹具的平台交替跑动以更换操作工序，导致操作者劳动强度大和导轨钢踏板生产效率低。
同时，传统的焊接翻转夹具的气管均配置在夹具工作平台的上面或者侧面并且气管完全暴露在夹具外面，外露的气管容易会被焊接的飞溅熔化，甚至会穿孔损坏，导致使用维护成本高居不下和存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，该焊接生产线可实现两个工序交替进行同时工作，使焊接能持续不间断进行，大大提高导轨钢踏板的焊接加工效率。本发明另一个目的在于提供一种可代替人工对导轨钢踏板进行准确固定定位并翻转的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，从而提高导轨钢踏板的焊接精度和装配效率，进而提高后续阶段工艺的制作效率和成品质量。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：包括：
两个用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的装夹定位设备；每个所述装夹定位设备可翻转工作；
设置在装夹定位设备两侧的用于支撑装夹定位设备的主动支座和从动支座；
以及用于对导轨钢踏板进行焊接加工的焊接机器人；
所述主动支座和从动支座的翻转两侧设为焊接工位和辅助工位，焊接机器人设置在焊接工位上；所述主动支座和从动支座均与两个装夹定位设备连接，驱动两个可翻转工作的装夹定位设备在焊接工位和辅助工位之间交替转动，以三轴转动的方式实现两个装夹定位设备在焊接工位和辅助工位上同时进行导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板上料工序，或者导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板卸料工序。
在上述方案中，本发明生产线可实现两个装夹定位设备的交替转动，使得两块导轨钢踏板可同时进行不同的工序：第一块导轨钢踏板上料工序和第二块导轨钢踏板焊接工序同时进行；然后通过主动支座的驱动转动再交替第一块导轨钢踏板焊接工序和第二块导轨钢踏板下料工序同时进行。这样两个工序交替进行同时工作，使焊接能持续不间断进行，大大提高走道板的焊接加工效率，从而使得焊接效率最大化。而且，该方式可以使得焊接工位的焊接机器人和辅助工位的操作者无需移动，可保持在原地工作，降低操作者的劳动强度和进一步提高导轨钢踏板的生产效率。
每个所述装夹定位设备包括：
用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的工作平台；
设置在工作平台两侧的用于支撑工作平台的驱动机构和从动转动机构；所述驱动机构与工作平台连接实现驱动工作平台翻转；
所述工作平台包括用于对导轨钢踏板的骨架进行固定定位的定位机构，以及用于将导轨钢踏板的面板定位于骨架上的压持机构；所述压持机构可转动设置在工作平台上，工作时，压持机构以面压持的方式以及可调节面板压持面的方式将导轨钢踏板的面板压持定位于骨架上。
相对于传统焊接定位设备以点定位的方式，本发明的压持机构采用面压持的方式将导轨钢踏板的面板压持定位于骨架上，可保证面板整体压持的平稳性和一致性。在焊接过程中，导轨钢踏板的花纹面板容易产生形变，点定位的方式焊接时若面板发生形变，可能会出现成型的面板凹凸不平，大大影响成品质量。当面板发生形变时，本发明压持机构整个面压持的方式和可调节面板压持面的方式可使得面板形变后也可保证直线度和平直度，可解决点定位方式中无法压持的部分发生形变导致面板凹凸不平的问题，从而提高导轨钢踏板的焊接精度和成品质量。
所述压持机构包括设置在工作平台边沿的转动装置、压板和压板连接件；所述压板连接件一端与压板调节连接，另一端与转动装置连接，实现转动装置带动压板将面板压持于工作平台上固定的骨架上。
所述转动装置包括驱动部件、转动轴和轴承座；所述轴承座安装在工作平台边沿，转动轴穿设在轴承座上并与驱动部件连接；所述压板连接件与转动轴连接。
所述压板连接件一端与压板调节连接是指：压板连接件与压板之间设置有调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面；
压板连接件与压板之间通过螺丝连接，并且螺丝的螺丝头与压板连接件之间的距离大于压板的厚度，使得压板与压板连接件之间存在调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面；
或者，压板连接件与压板之间通过螺丝连接，并且螺丝的螺丝头与压板之间的距离大于压板连接件的厚度，使得压板与压板连接件之间存在调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面。
上述两种方式均可实现压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面。压板连接部与压板之间不是采用固定连接的方式，两者具有一定的空间补偿，不仅可保证导轨钢踏板带有花纹的面板整块与骨架的紧密贴合，而且在焊接过程中可保证面板产生形变后由于本发明采用面压持的方式，使得面板可整体压平，因此不影响焊接成型后面板的平直度。
所述压板为一块长条形压板；或者压板为两块长条形的并列压板。本发明的压板可采用一整块长条形压板，直接与每个压板连接件连接即可。本发明也可以采用两块长条形板块，两块长条形板块与压板连接件连接后左右方向并列，可同时对面板进行压持。
所述定位机构为用于托持骨架的定位块和用于压持骨架的旋转气缸；所述定位块和旋转气缸均设置在工作平台上。
所述工作平台为由若干支架组装构成的基架，所述支架内设置有用于作为气动管道布设的通孔。在操作时，根据加工需求和骨架的位置在支架侧壁上开孔，用于安装进出气快速接头，则气动管道可通过通孔和与进出气快速接头连接的引气管连接形成，用于旋转气缸等的气动控制。本发明气动管道布设在支架内可有效解决焊接时飞溅熔化外露的气管(铜管也容易碰伤变形)、甚至会穿孔损坏的问题，从而降低使用维护成本、消除安全隐患并且满足整齐美观及规范化的要求。
本发明还包括用于带动两个装夹定位设备转动并限位的转动定位机构和转动梁；所述转动定位机构包括与主动支座连接的转动连接件一、与从动支座连接的连接件二和插销定位装置；所述转动梁分别与转动连接件一和转动连接件二连接；两个装夹定位设备的驱动机构分别与转动连接件一连接，两个装夹定位设备的从动转动机构分别与转动连接件二连接，实现主动支座通过转动连接件一和转动连接件二带动两个装夹定位设备交替转动；
所述插销定位装置包括设置在从动支座上的插销和开设在转动连接件二上的插孔，所述插销插入插孔实现两个装夹定位设备的限位。本发明插销定位装置的设计可限制两个装夹定位设备自行翻转时产生的转动，从而可保证焊接工位的焊接精度，和辅助工位的定位精度。
本发明还包括用于隔断焊接工位和辅助工位的隔断挡板；所述隔断挡板设置在转动梁上并位于两个装夹定位设备的中间。隔断挡板的设计可以提高工作的环境安全。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线可实现两个工序交替进行同时工作，使焊接能持续不间断进行，大大提高导轨钢踏板的焊接加工效率。
2、本发明一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线可代替人工对导轨钢踏板进行准确固定定位并翻转的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，从而提高导轨钢踏板的焊接精度和装配效率，进而提高后续阶段工艺的制作效率和成品质量。
3、本发明导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线可保证在焊接过程中导轨钢踏板的定位以及发生形变也不影响面板的平直度，从而提高导轨钢踏板的焊接精度和焊接质量。
附图说明
图1是本发明导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线的示意图；
图2是本发明导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线中装夹定位设备示意图；
图3是本发明导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线中压板和压板连接件的连接示意图；
图4是本发明导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线的侧面示意图；
图5是图4中A-A方向示意图；
其中，1为骨架、2为装夹定位设备、2.2为工作平台、2.3为压板、2.4为压板连接件、2.5为驱动部件、2.6为转动轴、2.7为轴承座、2.8为定位块、2.9为旋转气缸、2.10为螺丝、2.11为调节空间、2.12为驱动机构、2.13为从动转动机构、3为主动支座、4为从动支座、5为焊接机器人、6为转动连接件一、7为转动连接件二、8为插销、9为插孔、10为隔断挡板、11为楼梯踏板、12为转动梁。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
如图1至图5所示，本发明一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线包括：
两个用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的装夹定位设备2；每个装夹定位设备2可翻转工作；
设置在装夹定位设备2两侧的用于支撑装夹定位设备2的主动支座3和从动支座4；
以及用于对导轨钢踏板进行焊接加工的焊接机器人5；
其中，主动支座3和从动支座4的翻转两侧设为焊接工位和辅助工位，焊接机器人5设置在焊接工位上。主动支座3和从动支座4均与两个装夹定位设备2连接，驱动两个可翻转工作的装夹定位设备2在焊接工位和辅助工位之间交替转动，以三轴转动的方式实现两个装夹定位设备2在焊接工位和辅助工位上同时进行导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板上料工序，或者导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板卸料工序。
本发明的焊接生产线还包括用于带动两个装夹定位设备2转动并限位的转动定位机构和转动梁12，该转动定位机构包括与主动支座3连接的转动连接件一6、与从动支座4连接的连接件二7和插销定位装置。转动梁12分别与转动连接件一6和转动连接件二7连接。
本发明每个装夹定位设备2包括：
用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的工作平台2.2；
设置在工作平台2.2两侧的用于支撑工作平台2.2的驱动机构2.12和从动转动机构2.13，该驱动机构2.12包括翻转电机并与工作平台2.2连接实现驱动工作平台2.2翻转。两个装夹定位设备2的驱动机构2.12分别与转动连接件一6连接，两个装夹定位设备2的从动转动机构2.13分别与转动连接件二7连接，主动支座3内部设置有驱动电机，驱动电机通过转轴与转动连接件一6连接，实现主动支座3通过转动连接件一6和转动连接件二7带动两个装夹定位设备2交替转动。
该工作平台2.2包括用于对导轨钢踏板的骨架1进行固定定位的定位机构，以及用于将导轨钢踏板的面板(未图示)定位于骨架1上的压持机构，压持机构可转动设置在工作平台2.2上，工作时，压持机构以面压持的方式以及可调节面板压持面的方式将导轨钢踏板的面板压持定位于骨架1上。
本发明的压持机构包括设置在工作平台2.2边沿的转动装置、压板2.3和压板连接件2.4，其中，压板连接件2.4一端与压板2.3调节连接，另一端与转动装置连接，实现转动装置带动压板2.3将面板压持于工作平台2.2上固定的骨架1上。本发明的转动装置包括驱动部件2.5、转动轴2.6和轴承座2.7，该轴承座2.7安装在工作平台2.2边沿，转动轴2.6穿设在轴承座2.7上并与驱动部件2.5连接，压板连接件2.4与转动轴2.6连接。
上述压板连接件2.4一端与压板2.3调节连接是指：压板连接件2.4与压板2.3之间设置有调节空间2.11，实现压板2.3压着导轨钢踏板的面板时，压板2.3可在调节空间2.11移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架1的压持面。具体地说，压板连接件2.4与压板2.3之间通过螺丝2.10连接，并且螺丝2.10的螺丝头与压板2.3连接件之间的距离大于压板2.3的厚度，使得压板2.3与压板连接件2.4之间存在调节空间2.11，实现压板2.3压着导轨钢踏板的面板时，压板2.3可在调节空间2.11移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面。
本发明的压板2.3为一块长条形压板，或者压板2.3为两块长条形的并列压板。本发明的压板2.3可采用一整块长条形压板，直接与每个压板连接件2.4连接即可。本发明也可以采用两块长条形板块，两块长条形板块与压板连接件2.4连接后左右方向并列，可同时对面板进行压持。
本发明的定位机构为用于托持骨架1的定位块2.8和用于压持骨架1的旋转气缸2.9，该定位块2.8和旋转气缸2.9均设置在工作平台2.2上。本发明工作平台2.2为由若干支架组装构成的基架，支架内设置有用于作为气动管道布设的通孔。在操作时，根据加工需求和骨架1的位置在支架侧壁上开孔，用于安装进出气快速接头，则气动管道可通过通孔和与进出气快速接头连接的引气管连接形成，用于旋转气缸2.9等的气动控制。本发明气动管道布设在支架内可有效解决焊接时飞溅熔化外露的气管(铜管也容易碰伤变形)、甚至会穿孔损坏的问题，从而降低使用维护成本、消除安全隐患并且满足整齐美观及规范化的要求。
本发明的插销定位装置包括设置在从动支座4上的插销8和开设在转动连接件二7上的插孔9，该插销8插入插孔9实现两个装夹定位设备2的限位。该插销定位装置的设计可限制两个装夹定位设备2自行翻转时产生的转动，从而可保证焊接工位的焊接精度，和辅助工位的定位精度。
本发明还包括用于隔断焊接工位和辅助工位的隔断挡板10，该隔断挡板10设置在转动梁12上并位于两个装夹定位设备2的中间，隔断挡板10的设计可以提高工作的环境安全。为了提高操作者操作的便利性，本发明的焊接生产线还包括楼梯踏板11，该楼梯踏板11设置在辅助工位中装夹定位设备2的侧边。
本发明生产线可实现两个装夹定位设备2的交替转动，使得两块导轨钢踏板可同时进行不同的工序：第一块导轨钢踏板上料工序和第二块导轨钢踏板焊接工序同时进行；然后通过主动支座3的驱动转动再交替第一块导轨钢踏板焊接工序和第二块导轨钢踏板下料工序同时进行。这样两个工序交替进行同时工作，使焊接能持续不间断进行，大大提高走道板的焊接加工效率，从而使得焊接效率最大化。而且，该方式可以使得焊接工位的焊接机器人5和辅助工位的操作者无需移动，可保持在原地工作，降低操作者的劳动强度和进一步提高导轨钢踏板的生产效率。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处仅在于：压板连接件与压板之间设置有调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面是指：压板连接件与压板之间通过螺丝连接，并且螺丝的螺丝头与压板之间的距离大于压板连接件的厚度，使得压板与压板连接件之间存在调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面。
本实施例的其它结构与实施例一一致。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：包括：
两个用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的装夹定位设备；每个所述装夹定位设备可翻转工作；
设置在装夹定位设备两侧的用于支撑装夹定位设备的主动支座和从动支座；
以及用于对导轨钢踏板进行焊接加工的焊接机器人；
所述主动支座和从动支座的翻转两侧设为焊接工位和辅助工位，焊接机器人设置在焊接工位上；所述主动支座和从动支座均与两个装夹定位设备连接，驱动两个可翻转工作的装夹定位设备在焊接工位和辅助工位之间交替转动，以三轴转动的方式实现两个装夹定位设备在焊接工位和辅助工位上同时进行导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板上料工序，或者导轨钢踏板焊接工序和导轨钢踏板卸料工序。
2.根据权利要求1所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：每个所述装夹定位设备包括：
用于对导轨钢踏板定位和提供焊接平台的工作平台；
设置在工作平台两侧的用于支撑工作平台的驱动机构和从动转动机构；所述驱动机构与工作平台连接实现驱动工作平台翻转；
所述工作平台包括用于对导轨钢踏板的骨架进行固定定位的定位机构，以及用于将导轨钢踏板的面板定位于骨架上的压持机构；所述压持机构可转动设置在工作平台上，工作时，压持机构以面压持的方式以及可调节面板压持面的方式将导轨钢踏板的面板压持定位于骨架上。
3.根据权利要求2所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述压持机构包括设置在工作平台边沿的转动装置、压板和压板连接件；所述压板连接件一端与压板调节连接，另一端与转动装置连接，实现转动装置带动压板将面板压持于工作平台上固定的骨架上。
4.根据权利要求3所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述转动装置包括驱动部件、转动轴和轴承座；所述轴承座安装在工作平台边沿，转动轴穿设在轴承座上并与驱动部件连接；所述压板连接件与转动轴连接。
5.根据权利要求3所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述压板连接件一端与压板调节连接是指：压板连接件与压板之间设置有调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面；
压板连接件与压板之间通过螺丝连接，并且螺丝的螺丝头与压板连接件之间的距离大于压板的厚度，使得压板与压板连接件之间存在调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面；
或者，压板连接件与压板之间通过螺丝连接，并且螺丝的螺丝头与压板之间的距离大于压板连接件的厚度，使得压板与压板连接件之间存在调节空间，实现压板压着导轨钢踏板的面板时，压板可在调节空间移动以调节导轨钢踏板的面板对骨架的压持面。
6.根据权利要求2所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述压板为一块长条形压板；或者压板为两块长条形的并列压板。
7.根据权利要求2所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述定位机构为用于托持骨架的定位块和用于压持骨架的旋转气缸；所述定位块和旋转气缸均设置在工作平台上。
8.根据权利要求2所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：所述工作平台为由若干支架组装构成的基架，所述支架内设置有用于作为气动管道布设的通孔。
9.根据权利要求2所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：还包括用于带动两个装夹定位设备转动并限位的转动定位机构和转动梁；所述转动定位机构包括与主动支座连接的转动连接件一、与从动支座连接的连接件二和插销定位装置；所述转动梁分别与转动连接件一和转动连接件二连接；两个装夹定位设备的驱动机构分别与转动连接件一连接，两个装夹定位设备的从动转动机构分别与转动连接件二连接，实现主动支座通过转动连接件一和转动连接件二带动两个装夹定位设备交替转动；
所述插销定位装置包括设置在从动支座上的插销和开设在转动连接件二上的插孔，所述插销插入插孔实现两个装夹定位设备的限位。
10.根据权利要求1所述的导轨钢踏板的三轴转动焊接生产线，其特征在于：还包括用于隔断焊接工位和辅助工位的隔断挡板；所述隔断挡板设置在转动梁上并位于两个装夹定位设备的中间。
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