施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，它涉及機器人焊接自動化技術、機器人搬運自動化技術、生產線自動打碼技術和機器人自動碼垛技術。安全防護房的前門穿過設置有焊絲桶小車滑軌，焊絲桶小車滑軌的兩側均設置有翻轉變位機，固定支架上各安裝有兩個弧焊機器人，龍門架的后側設置有機器人行走機構，機器人行走機構上滑動設置有搬運機器人，搬運機器人與機器人氣動抓具連接，安全防護房的后側設置有氣動打碼機，氣動打碼機的兩側分別設置有大聯接架補焊機構和小聯接架補焊機構。本實用新型實現了施工升降機附墻大小聯架的焊接、搬運、打碼、碼垛自動化，自動化程度高，降低了勞動強度，提高了工作效率，質量穩定。
【專利說明】施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是機器人焊接自動化技術、機器人搬運自動化技術、生產線自動打碼技術和機器人自動碼垛技術，具體涉及施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線。
【背景技術】
[0002]隨著現代化工業的發展，機器人焊接自動化技術及搬運自動化技術得到了廣泛的應用，但對于施工升降機附墻大小聯架生產的綜合應用則幾乎空白，目前大部分工廠在施工升降機附墻大小聯架生產環節上依然采用人工焊接及搬運，現場環境溫度惡劣、大小聯架重量又較大，長此以往，對于現場操作人員來說，工作強度很大，而且工作效率不高，且完成一件成品一般都需要五個以上的操作人員進行。
[0003]因為施工升降機附墻大小聯架生產線相對來說，存在環境惡劣、工件焊接量大、不易搬運、定位基準難確定等影響自動化精度的工況，目前國內部分工廠采用專用的非標自動化焊接設備替代人工，以減少惡劣工況所帶來的影響，此方法雖然解決了施工升降機附墻大小聯架生產系統的焊接部分，但對于整個生產線系統還是具有較大的局限性，例如工件的搬運、打碼、碼垛還是不能實現無人化，工人勞動強度以及工作效率改善不明顯。
[0004]為了解決上述問題，設計一種施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線還是很有必要的。
【發明內容】
[0005]針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，結構設計合理，實現了施工升降機附墻大小聯架的焊接、搬運、打碼、碼垛自動化，自動化程度高，降低了勞動強度，提高了工作效率，質量穩定。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，包括翻轉變位機、焊絲桶小車、弧焊機器人、第一焊絲桶放置架、機器人氣動抓具、搬運機器人、大聯接架補焊機構、全數字脈沖焊機、氣動打碼機、ABB控制柜、小聯接架補焊機構、安全防護房、防弧光圍欄、機器人行走機構、第二焊絲桶放置架和煙塵處理系統，安全防護房的前門穿過設置有焊絲桶小車滑軌，焊絲桶小車滑軌上滑動設置有焊絲桶小車，焊絲桶小車上安裝有焊絲桶托盤，焊絲桶小車滑軌在安全防護房內的一端與第二焊絲桶放置架連接，焊絲桶小車滑軌的兩側均設置有翻轉變位機，翻轉變位機的兩端上方設置有清槍剪絲器，第二焊絲桶放置架的兩側設置有龍門架，每個龍門架上焊接有固定支架，固定支架上各安裝有兩個弧焊機器人，龍門架的外側下方的地上安裝有焊絲桶放置架滑軌，焊絲桶放置架滑軌穿過安全防護房的兩側門設置，焊絲桶放置架滑軌上滑動設置有第一焊絲桶放置架，第一焊絲桶放置架上設置有插銷，龍門架的后側設置有機器人行走機構，機器人行走機構上滑動設置有搬運機器人，搬運機器人與機器人氣動抓具連接，安全防護房的后側設置有氣動打碼機，氣動打碼機的兩側分別設置有大聯接架補焊機構和小聯接架補焊機構，大聯接架補焊機構和小聯接架補焊機構的周圍設置有防弧光圍欄；所述的安全防護房的墻上安裝有LED產能看板，安全防護房的一側設置有爬梯，安全防護房的頂層設置有全數字脈沖焊機、ABB控制柜和煙塵處理系統。
[0007]作為優選，所述的翻轉變位機包括主動箱總成、主動端總成、橫梁、變位機支架、從動箱總成、從動端總成和防弧光組件，主動端總成與從動端總成之間連接有橫梁，橫梁與主動端總成、從動端總成的連接處安裝有調整板，主動端總成和從動端總成的上端之間連接有變位機支架，變位機支架上旋轉安裝有主動箱總成、從動箱總成，主動箱總成上設置有定位襯套和第一防塵板，從動箱總成上設置有第二防塵板，所述的變位機支架通過扣件連接有防弧光組件。
[0008]作為優選，所述的主動端總成包括本體，本體的一側通過氣缸固定座連接有氣缸，氣缸通過無袖襯套與導向銷連接，本體通過螺栓與第一防塵罩和第二防塵罩連接，第一防塵罩與第二防塵罩對接，本體的內部通過電機固定板連接有第一減速電機，第一減速電機通過齒輪與回轉支承連接，本體內部還設置有調整塊和吊線環，本體的后側面設置有側封板，本體的頂部設置有上封板。
[0009]作為優選，所述的大聯接架補焊機構中的大聯接架補焊機構支架之間設置有大聯接架夾具架，大聯接架夾具架的兩端分別與從動軸和主動軸連接，從動軸穿過固定在大聯接架補焊機構支架上的帶立式座外球面球軸承后通過小圓螺母與彎通旋轉接頭連接，從動軸下方設置有感應片，感應片下方設置有行程開關，主動軸通過轉接軸與固定在電機固定座上的第二減速電機連接，大聯接架夾具架上固定連接有壓緊裝置。
[0010]本實用新型的有益效果:實現了施工升降機附墻大小聯架的焊接、搬運、打碼、碼垛自動化，只需要上料環節由操作工人完成即可，具備在焊接完成后自動抓取工件至指定位置進行定位，完成后續的打碼及碼垛工序，取代傳統的人工流程，自動化程度高，不僅降低了勞動強度，也提高了工作效率，保證質量，提高企業的經濟效益和核心競爭力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0012]圖1為本實用新型的主視圖；
[0013]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0014]圖3為本實用新型的側視圖；
[0015]圖4為本實用新型翻轉變位機的結構示意圖；
[0016]圖5為本實用新型翻轉變位機的俯視圖；
[0017]圖6為本實用新型主動端總成的結構示意圖；
[0018]圖7為本實用新型主動端總成的俯視圖；
[0019]圖8為本實用新型主動端總成的內部側視圖；
[0020]圖9為本實用新型機器人氣動抓具的結構示意圖；
[0021]圖10為本實用新型大聯接架補焊機構的結構示意圖；
[0022]圖11為本實用新型大聯接架補焊機構的側視圖；
[0023]圖12為本實用新型機器人行走機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0025]參照圖1-12，本【具體實施方式】采用以下技術方案:施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，包括翻轉變位機1、焊絲桶小車2、弧焊機器人5、第一焊絲桶放置架6、機器人氣動抓具8、搬運機器人9、大聯接架補焊機構10、全數字脈沖焊機11、氣動打碼機12、ABB控制柜13、小聯接架補焊機構15、安全防護房16、防弧光圍欄17、機器人行走機構18、第二焊絲桶放置架23和煙塵處理系統24，安全防護房16的前門穿過設置有焊絲桶小車滑軌4，焊絲桶小車滑軌4上滑動設置有焊絲桶小車2，焊絲桶小車2上安裝有焊絲桶托盤3，焊絲桶小車滑軌4在安全防護房16內的一端與第二焊絲桶放置架23連接，焊絲桶小車滑軌4的兩側均設置有翻轉變位機1，翻轉變位機1的兩端上方設置有清槍剪絲器21，第二焊絲桶放置架23的兩側設置有龍門架19，每個龍門架19上焊接有固定支架7，固定支架7上各安裝有兩個弧焊機器人5，龍門架19的外側下方的地上安裝有焊絲桶放置架滑軌22，焊絲桶放置架滑軌22穿過安全防護房16的兩側門設置，焊絲桶放置架滑軌22上滑動設置有第一焊絲桶放置架6，第一焊絲桶放置架6上設置有插銷20，龍門架19的后側設置有機器人行走機構18，機器人行走機構18上滑動設置有搬運機器人9，搬運機器人9與機器人氣動抓具8連接，安全防護房16的后側設置有氣動打碼機12，氣動打碼機12的兩側分別設置有大聯接架補焊機構10和小聯接架補焊機構15，所述的大聯接架補焊機構10和小聯接架補焊機構15的周圍設置有防弧光圍欄17。
[0026]值得注意的是，所述的安全防護房16的墻上安裝有LED產能看板14，安全防護房16的一側設置有爬梯25，通過爬梯25可爬至安全防護房16頂層，安全防護房16的頂層設置有全數字脈沖焊機11、ABB控制柜13和煙塵處理系統24。
[0027]值得注意的是，所述的翻轉變位機1包括主動箱總成101、主動端總成104、橫梁105、變位機支架106、從動箱總成107、從動端總成109和防弧光組件112，主動端總成104與從動端總成109之間連接有橫梁105，橫梁105與主動端總成104、從動端總成109的連接處安裝有調整板108，主動端總成104和從動端總成109的上端之間連接有變位機支架106，變位機支架106上旋轉安裝有主動箱總成101、從動箱總成107，主動箱總成101上設置有定位襯套102和第一防塵板103，從動箱總成107上設置有第二防塵板111，所述的變位機支架106通過扣件110連接有防弧光組件112。
[0028]值得注意的是，所述的主動端總成104包括本體201，本體201的一側通過氣缸固定座205連接有氣缸204，氣缸204通過無袖襯套206與導向銷207連接，本體201通過螺栓與第一防塵罩208和第二防塵罩209連接，第一防塵罩208與第二防塵罩209對接，本體201的內部通過電機固定板213連接有第一減速電機214，第一減速電機214通過齒輪215與回轉支承211連接，本體201內部還設置有調整塊202和吊線環203，本體201的后側面設置有側封板212，本體201的頂部設置有上封板210。
[0029]值得注意的是，所述的機器人行走機構18包括行走機構底座總成1801、移動滑臺1802和支架總成1803，行走機構底座總成1801上滑動設置有移動滑臺1802，移動滑臺1802的一側安裝有支架總成1803，所述的移動滑臺1802上固定安裝有搬運機器人9，支架總成1803上安裝有機器人控制柜。
[0030]此外，所述的大聯接架補焊機構10中的大聯接架補焊機構支架1001之間設置有大聯接架夾具架1008，大聯接架夾具架1008的兩端分別與從動軸1007和主動軸1010連接，從動軸1007穿過固定在大聯接架補焊機構支架1001上的帶立式座外球面球軸承1004后通過小圓螺母1006與彎通旋轉接頭1005連接，從動軸1007下方設置有感應片1003，感應片1003下方設置有行程開關1002，主動軸1010通過轉接軸1013與固定在電機固定座1012上的第二減速電機1011連接，大聯接架夾具架1008上固定連接有壓緊裝置1009。
[0031]本【具體實施方式】由機器人的抓取和在搬運過程中在空間中的角度和位置變換，來實現施工升降機附墻大小聯架在整個生產線中的定位、抓取、上料及下料的過程。
[0032]本【具體實施方式】的目的是這樣實現的:(1)、焊接系統使用翻轉變位機1與弧焊機器人5兩者協調，可與弧焊機器人5在360度范圍內任意定位、協調，確保在每條焊縫處焊槍與工件均形成最佳焊接姿勢，特別是相貫線焊縫以及在相貫線焊縫與直焊縫的過渡圓弧處的焊縫都可得到極好的焊接一致性，工作效率和焊接質量；焊接電源使用先進的微電腦波型控制逆變焊機，電弧穩定、飛濺小、成形美觀，確保最佳焊接效果；同時工作站配自動清槍器，提高機器人工作效率并可靠保證了焊接質量。
[0033](2)、搬運系統采用機器人行走機構18與搬運機器人9兩者協調，最大限度擴展了搬運機器人9的工作范圍，機器人行走機構18采用伺服電機加精密減速機驅動，定位準確。
[0034]本【具體實施方式】的主要配置及特點如下:(1)、機器人行走機構18:擴展搬運機器人9的工作范圍。
[0035](2)、翻轉變位機系統:翻轉變位機1設置三個旋轉軸，其中一個主旋轉軸，兩個支旋轉軸，主旋轉軸用于焊接完成件與待焊件之間的切換，支旋轉軸用于工件位置的調整，以便保持弧焊機器人5在對工件焊接時保持最佳姿態；弧焊機器人5的兩個支旋轉軸間設置防弧光組件112，在弧焊機器人5對工件進行焊接工作時，將弧光屏蔽在內側，對于另外一端操作人員在工件上下料的同時避免弧光輻射和焊接飛濺物；翻轉變位機1水平轉軸設置定位鎖緊機構，保障每次水平旋轉的精度和完成旋轉后的穩定性，將工人上下料對設備的影響降低到最小。
[0036](3)、機器人氣動抓具8:抓具設計為通用，可以同時滿足大小聯架的抓取，機器人氣動抓具8采用氣缸驅動，同步帶傳動。
[0037](4)、安全防護房16:防護房整體采用全封閉方式，安全房四周有若干卷簾門及維修門。
[0038](5)、ABB機器人系統:平均無故障運行大于80000小時，運行穩定可靠，結構合理，電機功率小，能耗降低30% ;模塊化結構，維護，檢修方便快捷；動態自動化運動控制技術，令各軸總是以最大加速度運行，運行速度提高25% ;六軸智能防碰撞技術將碰撞力減小到30%，且可快速恢復；采用全彩屏式示教器，操作方便快捷；弧焊機器人5的工作半徑為1444mm,重復定位精度0.04 ;搬運機器人9的工作半徑為2800mm，重復定位精度0.07。
[0039]本【具體實施方式】的工作過程:(1)、操作人員先將物料放置在翻轉變位機1上，人工在焊接工裝上拼裝，拼裝完畢后按下啟動按鈕，工裝上的氣缸全部夾緊，然后工人退出焊接區域，按下預約按鈕；
[0040](2)、翻轉變位機1接收到啟動信號后翻轉180°，裝夾好的工件轉到弧焊機器人5工作區，翻轉完成后變位機的鎖緊機構啟動，將翻轉變位機1鎖死定位；
[0041](3)、弧焊機器人5接收到信號后開始按照事先編制好的程序進行焊接工作；
[0042](4)、弧焊機器人5完成所有焊接動作后，搬運機器人9對已經焊接完成的工件進行下料，搬運機器人9將焊接完成的工件抓取下翻轉變位機1，大小聯架的抓取共用一套機器人氣動抓具8，放置于定位打碼平臺上，由氣動打碼機12進行打碼，完成打碼后搬運機器人9將工件放置于補焊機構上，整個過程中，搬運機器人9在機器人行走機構18移動；
[0043](5)、操作工人檢視焊接好的工件，根據實際情況進行補焊，補焊完畢，按下預約按鈕，搬運機器人9接收信號，抓取補焊好的工件放置于周轉筐內；
[0044](6)、待周轉筐內焊接工件放滿后，由搬運機器人發出信號，有指示燈、蜂鳴器報警通知叉車前來取料；
[0045](7)、叉車將裝滿物料的周轉筐取出，并放置新的空周轉筐，完成后啟動按鈕，完成生產準備。
[0046](8)、以上的動作循環往復運行，每次放置工件在碼料架上后由控制系統計數，待碼料架上放滿指定數量的工件后整個系統發送信號，用指示燈表明碼料架已滿，通知操作人員取料并更換空的碼料架。
[0047]本【具體實施方式】結構設計合理，實現了施工升降機附墻大小聯架的焊接、搬運、打碼、碼垛自動化，只需要上料環節由操作工人完成即可，取代傳統的人工流程，自動化程度高，不僅降低了勞動強度，也提高了工作效率，保證質量，提高企業的經濟效益和核心競爭力。
[0048]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，包括翻轉變位機(I)、焊絲桶小車(2)、弧焊機器人(5)、第一焊絲桶放置架￠)、機器人氣動抓具(8)、搬運機器人(9)、大聯接架補焊機構(10)、全數字脈沖焊機(11)、氣動打碼機(12)、ABB控制柜(13)、小聯接架補焊機構(15)、安全防護房(16)、防弧光圍欄(17)、機器人行走機構(18)、第二焊絲桶放置架(23)和煙塵處理系統(24)，安全防護房(16)的前門穿過設置有焊絲桶小車滑軌(4)，焊絲桶小車滑軌(4)上滑動設置有焊絲桶小車(2)，焊絲桶小車(2)上安裝有焊絲桶托盤(3)，焊絲桶小車滑軌(4)在安全防護房(16)內的一端與第二焊絲桶放置架(23)連接，焊絲桶小車滑軌(4)的兩側均設置有翻轉變位機(I)，翻轉變位機(I)的兩端上方設置有清槍剪絲器(21)，第二焊絲桶放置架(23)的兩側設置有龍門架(19)，每個龍門架(19)上焊接有固定支架(7)，固定支架(7)上各安裝有兩個弧焊機器人(5)，龍門架(19)的外側下方的地上安裝有焊絲桶放置架滑軌(22)，焊絲桶放置架滑軌(22)穿過安全防護房(16)的兩側門設置，焊絲桶放置架滑軌(22)上滑動設置有第一焊絲桶放置架￠)，第一焊絲桶放置架(6)上設置有插銷(20)，龍門架(19)的后側設置有機器人行走機構(18)，機器人行走機構(18)上滑動設置有搬運機器人(9)，搬運機器人(9)與機器人氣動抓具(8)連接，安全防護房(16)的后側設置有氣動打碼機(12)，氣動打碼機(12)的兩側分別設置有大聯接架補焊機構(10)和小聯接架補焊機構(15)。
2.根據權利要求1所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的大聯接架補焊機構(10)和小聯接架補焊機構(15)的周圍設置有防弧光圍欄(17)。
3.根據權利要求1所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的安全防護房(16)的墻上安裝有LED產能看板(14)，安全防護房(16)的一側設置有爬梯(25)，安全防護房(16)的頂層設置有全數字脈沖焊機(11)、ABB控制柜(13)和煙塵處理系統(24)。
4.根據權利要求1所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的翻轉變位機(I)包括主動箱總成(101)、主動端總成(104)、橫梁(105)、變位機支架(106)、從動箱總成(107)、從動端總成(109)和防弧光組件(112)，主動端總成(104)與從動端總成(109)之間連接有橫梁(105)，橫梁(105)與主動端總成(104)、從動端總成(109)的連接處安裝有調整板(108)，主動端總成(104)和從動端總成(109)的上端之間連接有變位機支架(106)，變位機支架(106)上旋轉安裝有主動箱總成(101)、從動箱總成(107)，主動箱總成(101)上設置有定位襯套(102)和第一防塵板(103)，從動箱總成(107)上設置有第二防塵板(111)，所述的變位機支架(106)通過扣件(110)連接有防弧光組件(112)。
5.根據權利要求4所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的主動端總成(104)包括本體(201)，本體(201)的一側通過氣缸固定座(205)連接有氣缸(204)，氣缸(204)通過無袖襯套(206)與導向銷(207)連接，本體(201)通過螺栓與第一防塵罩(208)和第二防塵罩(209)連接，第一防塵罩(208)與第二防塵罩(209)對接，本體(201)的內部通過電機固定板(213)連接有第一減速電機(214)，第一減速電機(214)通過齒輪(215)與回轉支承(211)連接，本體(201)內部還設置有調整塊(202)和吊線環(203)，本體(201)的后側面設置有側封板(212)，本體(201)的頂部設置有上封板(210)。
6.根據權利要求1所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的大聯接架補焊機構(10)中的大聯接架補焊機構支架(1001)之間設置有大聯接架夾具架(1008)，大聯接架夾具架(1008)的兩端分別與從動軸(1007)和主動軸(1010)連接，從動軸(1007)穿過固定在大聯接架補焊機構支架(1001)上的帶立式座外球面球軸承(1004)后通過小圓螺母(1006)與彎通旋轉接頭(1005)連接，從動軸(1007)下方設置有感應片(1003)，感應片(1003)下方設置有行程開關(1002)，主動軸(1010)通過轉接軸(1013)與固定在電機固定座(1012)上的第二減速電機(1011)連接，大聯接架夾具架(1008)上固定連接有壓緊裝置(1009)。
7.根據權利要求1所述的施工升降機附墻大小聯架機器人焊接生產線，其特征在于，所述的機器人行走機構(18)包括行走機構底座總成(1801)、移動滑臺(1802)和支架總成(1803)，行走機構底座總成(1801)上滑動設置有移動滑臺(1802)，移動滑臺(1802)的一側安裝有支架總成(1803)，所述的移動滑臺(1802)上固定安裝有搬運機器人(9)，支架總成(1803)上安裝有機器人控制柜。
【文檔編號】B23K9/00GK204195025SQ201420606648
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】謝峰, 蔡春祥, 黃嘉銘 申請人:上海思爾特機器人科技有限公司