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CN112496648B - 电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置 - Google Patents

电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置 Download PDF

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CN112496648B CN202011450245.6A CN202011450245A CN112496648B CN 112496648 B CN112496648 B CN 112496648B CN 202011450245 A CN202011450245 A CN 202011450245A CN 112496648 B CN112496648 B CN 112496648B
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廖子生
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Abstract

电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置，螺栓水平放置在托架的托轮上，螺栓一端顶紧底板，底板另一面被转盘中心的底板磁铁吸紧，转盘与电机轴连接，电机轴穿过电机座和主轴座与电机通过减速箱连接；底板与螺栓的焊接线位于焊接机器人的焊接头活动范围内。本发明改变了电力铁塔专用的地脚螺栓组件人工焊接的现状，与自动焊接机器人配合，实现地脚螺栓组件的快速自动焊接，焊接效率大大提高，且具有工件定位快速，焊接精确的优点。

Description

电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置
技术领域
本发明涉及电力设施制造技术领域，具体为一种电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置。
背景技术
输电线路铁塔是输电用的塔状建筑物，属空间桁架结构，整个塔身由热镀锌角钢、连接钢板和螺栓组成，高度达到十几米甚至几十米。地脚螺栓与地面混凝土基础进行预埋浇筑。螺栓直径常达到42mm及以上，螺栓长度1-2m。通常情况下，直径在42mm及以上的螺栓，需要对螺栓底部进行焊接底板和加强筋板组件，以保证整个螺栓组件在埋入混凝土后有足够的锚固力。
地脚螺栓通常在铁塔工厂预制，将其与方形的底板、以及加强筋板进行焊接组合，螺牙部分经过热镀锌处理，然后将组合件运送至现场埋设在混凝土基础中。传统的焊接组合工作中，采用人工在底板中心定位划线，然后在中心定位进行人工焊接螺栓，再焊接螺栓四周辐射状的加强筋板。传统焊接加工效率低下，且焊接位置不够精准，对焊接工人技术要求高，常出现螺栓位置错位、垂直度不足、加强筋板位置偏差等不良品。
现有技术中并未记载有关于电力铁塔专用的地脚螺栓组件自动焊接的装置。
发明内容
本发明地脚螺栓自动焊接装置，改变了电力铁塔专用的地脚螺栓组件人工焊接的现状，与自动焊接机器人配合，实现地脚螺栓组件的快速自动焊接，焊接效率大大提高，且具有工件定位快速，焊接精确的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置，螺栓水平放置在托架的托轮上，螺栓一端顶紧底板，底板另一面被转盘中心的底板磁铁吸紧，转盘与电机轴连接，电机轴穿过电机座和主轴座与电机通过减速箱连接；底板与螺栓的焊接线位于焊接机器人的焊接头活动范围内。焊接机器人使用武汉洛克智能切割设备有限公司6轴自动焊接机器人，型号ROKER-H140。底板磁铁为永磁体。
所述转盘上设置V型块，V型块的边缘与底板边缘位置和形状匹配。用于定位底板，装件时无需人工对正，且在设备运行焊接过程中起到固定作用。
所述转盘四周边缘均布设置若干轴承座，轴承座铰接筋板挡板，筋板挡板的位置与需要焊接的筋板位置匹配。筋板挡板用于固定筋板的焊接位置，当需要拆卸工件时，将筋板挡板翻转向圆盘外即可，方便快捷。
所述筋板挡板与筋板接触部位设置筋板磁铁。磁铁为永磁体。
所述筋板挡板与转盘接触部位设置挡板磁铁。磁铁为永磁体。
所述转盘边缘处固定触发器，电机座上缘匹配位置设置接近开关A，接近开关与触发器之间转角距离为180°。接近开关A通过信号线连接设备控制系统PLC。
所述电机座上设置限位块，转盘与之对应的位置设置限位柱，限位块上的凹槽形状与限位柱匹配，限位块与限位柱之间转角距离为180°。限位装置使转盘的旋转位置始终如一，不发生错位。
所述电机座上缘匹配位置设置接近开关B，接近开关B以焊接机器人特定接近部位为触发器。接近开关B通过信号线连接设备控制系统PLC。
本发明的焊接步骤如下：
（1）将底板与转盘上的底板磁铁吸合，底板边缘正好卡在V型块上方；
（2）安装螺杆，螺杆一端顶紧底板表面；
（3）安装筋板，四块筋板被筋板挡板均布固定在底板的预定位置，筋板被筋板磁铁吸合定位，筋板挡板被挡板磁铁定位；
（4）焊接机器人根据设定好的焊接路线进行螺栓、筋板和底板的焊接，由于焊接机器人手臂的限制，先完成上半部分的焊接；
（5）完成焊接后，由于焊接机器人手臂与接近开关B发生感应，转盘旋转180°，转盘到位后，限位块与限位柱接触定位，同时接近开关A与触发器感应，焊接机器人继续重复焊接程序完成另外一半部分的焊接；
（6）完成焊接后，人工将筋板挡板翻转打开，取下地脚螺栓组件，完成焊接过程。
本发明的优点：
（1）本发明改变了电力铁塔专用的地脚螺栓组件人工焊接的现状，与自动焊接机器人配合，实现地脚螺栓组件的快速自动焊接，焊接效率大大提高。
（2）本发明装置焊接精度高，中途无需人工进行位置调整，只需要在一批同样工件焊接前进行校验即可完成批量工作。
（3）本发明对底板、筋板和螺栓均设置定位磁铁等吸合装置，部件位置固定不易错位移动，设备运行稳定。
附图说明：
图1为本发明外观结构示意图；
图2为图1中Ⅰ处的方法结构图；
图3为转盘正视图（未转动，筋板挡板打开状态）结构示意图；
图4为转盘正视图（未转动，筋板挡板吸合状态）结构示意图；
图5为转盘正视图（转动180°，筋板挡板吸合状态）结构示意图；
图6筋板挡板和轴承座的外观结构示意图；
1、焊接机器人；2、托架；3、螺栓；31、筋板；32、底板；4、电机座；41、电机；42、减速箱；43、电机轴；44、主轴座；45、接近开关A；46、接近开关B；47、限位块；5、转盘；51、底板磁铁；53、V型块；54、轴承座；55、筋板挡板；551、筋板磁铁；552、挡板磁铁；56、触发器；57、限位柱。
具体实施方式
实施例1
电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置，螺栓3水平放置在托架2的托轮上，螺栓3一端顶紧底板32，底板32另一面被转盘5中心的底板磁铁51吸紧，转盘5与电机轴43连接，电机轴43穿过电机座4和主轴座44与电机41通过减速箱42连接；底板32与螺栓3的焊接线位于焊接机器人1的焊接头活动范围内。
所述转盘5上设置V型块53，V型块53的边缘与底板32边缘位置和形状匹配。
所述转盘5四周边缘均布设置若干轴承座54，轴承座54铰接筋板挡板55，筋板挡板55的位置与需要焊接的筋板31位置匹配。
所述筋板挡板55与筋板31接触部位设置筋板磁铁551。
所述筋板挡板55与转盘5接触部位设置挡板磁铁552。
所述转盘5边缘处固定触发器56，电机座4上缘匹配位置设置接近开关A45，接近开关45与触发器56之间转角距离为180°。
所述电机座4上设置限位块47，转盘5与之对应的位置设置限位柱57，限位块47上的凹槽形状与限位柱57匹配，限位块47与限位柱57之间转角距离为180°。
所述电机座4上缘匹配位置设置接近开关B46，接近开关B46以焊接机器人特定接近部位为触发器。
应用实施例
发明实施对比例：采用传统方式，手工划线，然后水平放置螺栓，垫高底板和筋板并对正，用手工逐个对部件进行焊接操作。
Figure 269613DEST_PATH_IMAGE001

Claims (2)

1.电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置，其特征在于：螺栓（3）水平放置在托架（2）的托轮上，螺栓（3）一端顶紧底板（32），底板（32）另一面被转盘（5）中心的底板磁铁（51）吸紧，转盘（5）与电机轴（43）连接，电机轴（43）穿过电机座（4）和主轴座（44）与电机（41）通过减速箱（42）连接；底板（32）与螺栓（3）的焊接线位于焊接机器人（1）的焊接头活动范围内；
所述转盘（5）上设置V型块（53），V型块（53）的边缘与底板（32）边缘位置和形状匹配；
所述转盘（5）四周边缘均布设置若干轴承座（54），轴承座（54）铰接筋板挡板（55），筋板挡板（55）的位置与需要焊接的筋板（31）位置匹配；
所述筋板挡板（55）与筋板（31）接触部位设置筋板磁铁（551）；
所述筋板挡板（55）与转盘（5）接触部位设置挡板磁铁（552）；
所述转盘（5）边缘处固定触发器（56），电机座（4）上缘匹配位置设置接近开关A（45），接近开关A（45）与触发器（56）之间转角距离为180°；
所述电机座（4）上缘匹配位置设置接近开关B（46），接近开关B（46）以焊接机器人特定接近部位为触发器。
2.根据权利要求1所述电力铁塔地脚螺栓组件自动焊接装置，其特征在于：所述电机座（4）上设置限位块（47），转盘（5）与之对应的位置设置限位柱（57），限位块（47）上的凹槽形状与限位柱（57）匹配，限位块（47）与限位柱（57）之间转角距离为180°。
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