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地下连续墙钢筋笼的自动化焊接的设备
大学仕 2019-12-05 09:25 1561浏览
申请号:CN201821102475.1 申请日: 2018-07-11 公开(公告)号:CN208556481U 公开(公告)日:2019-03-01 发明人:王溯;刘志洋;莫劲;邓志勇;蔡洪顺;谢阳辉;王志;韦华平;邓清龙 申请(专利权)人:广州鑫桥建筑工程有限公司 代理机构:广州知顺知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:彭志坚 申请人地址:广东省广州市天河区燕岭路95号1601房     1.一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,包括转动定位装置(1)、上料装置(2)、焊接机械手(3)及支撑装置(4),转动定位装置(1)包括机架(11)、两个滚筒组件(12)以及滚筒驱动件,两个滚筒组件(12)可转动地安装于机架(11)上,两个滚筒组件(12)呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架(11)上,用于驱动两个滚筒组件(12)同步间歇转动;每一滚筒组件(12)包括可转动地安装于机架(11)上的转轴(121),以及固定套设于转轴(121)上的若干滚轮(122),位于上方的每一滚轮(122)与位于下方的每一滚轮(122)一一对应,每一滚轮(122)的外周壁均开设有环形定位槽(1221),以及均匀分布于环形定位槽(1221)上的若干个横向定位槽(1222),每一横向定位槽(1222)与每一环形定位槽(1221)相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽(1221)形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个下夹持空间;上料装置(2)用于分别给上方的若干滚轮(122)或下方的若干滚轮(122)输送横向钢筋;焊接机械手(3)用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;支撑装置(4)用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。   2.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括转轴升降调节机构(13),转轴升降调节机构(13) 设有两个,分别安装于机架(11)上位于上方的滚筒组件(12)的两端,每一转轴升降调节机构(13)均包括调节螺杆(131)、调节轮(132)、滑套(133)及滑动件(134),调节轮(132)固接于调节螺杆(131)顶端,机架(11)上相对地开设有两个调节槽(111),每一调节槽(111)上方安装有固定板(112),上方的转轴(121)的两端分别通过两个轴承(120)可升降地安装于两个调节槽(111)内,滑套(133)底端固接于轴承(120)外周壁,滑套(133)的顶端孔小于滑套(133)的内径,滑动件(134)可升降地安装于滑套(133)内,每一固定板(112)上开设有螺孔,调节螺杆(131)螺接于螺孔内,再穿过滑套(133)的顶端孔后与滑动件(134)可转动的连接或固接,调节螺杆(131)可升降滑动地穿设于滑套(133)的顶端孔内。   3.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括横向间距调节机构(14),横向间距调节机构(14)包括横向螺杆(141)、手轮(142)、固定座(143)以及滑动升降组件(144),手轮(142)固接于横向螺杆(141)一端,转轴(121)为空心轴,滑动升降组件(144)滑动设置于转轴(121)内,转轴(121)的一端壁开设有螺孔,横向螺杆(141)螺接于此螺孔内,横向螺杆(141)的伸出端通过固定座(143)安装于滑动升降组件(144)的端壁,横向螺杆(141)的伸出端可转动地夹持于固定座(143)与滑动升降组件(144)的端壁之间,每一滚轮(122)上位于每一横向定位槽(1222)处均开设有升降调节孔(1223),转轴(121)的周壁开设有若干滑动槽(1224),每一滑动槽(1224)与每一横向定位槽(1222)的位置相对应,滑动升降组件(144)的升降部件可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,以调节横向定位槽(1222)的深度。   4.根据权利要求3所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述滑动升降组件(144)包括中心轴(1441)、若干个顶推件(1442)以及若干个升降柱(1443),固定座(143)固接于中心轴(1441)的端壁,每一顶推件(1442)固接于中心轴(1441)上,每一顶推件(1442)与每一滚轮(122)对应配合,每一顶推件(1442)均采用圆台体,升降柱(1443)可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,升降柱(1443)的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱(1443)的顶端位于升降调节孔(1223)内。   5.根据权利要求4所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述升降柱(1443)的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱(1443)上靠近底端处设有凸缘。   6.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓(151),每一滚轮(122)上位于环形定位槽(1221)内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓(151)螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓(151)的伸出端抵持于转轴(121)外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓(151)的圆头螺帽。   7.根据权利要求6所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转轴(121)外周壁上设有刻度。   8.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上料装置(2)包括下方送料机构(21)及上方送料机构(22),下方送料机构(21)包括下料架(211)、下料斗(212)及滚筒输送机构(213),下料架(211)设置于转动定位装置(1)的进料端,下料斗(212)及滚筒输送机构(213)安装于下料架(211)上方,下料斗(212)的底壁向滚筒输送机构(213)一侧倾斜,滚筒输送机构(213)包括输送架、第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)、第三链轮组(2133)以及至少两个滚筒式链圈(2134),第一链轮组(2131)及第二链轮组(2132)均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮组(2133)包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组(2131)安装于输送架上位于下料斗(212)的最底端处,第二链轮组(2132)安装于输送架上位于第一链轮组(2131)的斜上方,第三链轮组(2133)安装于输送架上与第二链轮组(2132)呈水平设置;每一滚筒式链圈(2134)包括两条链圈(21341)以及可转动地安装于两条链圈(21341)之间的若干滚筒(21342),每一滚筒式链圈(2134)对应绕设于第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)及第三链轮组(2133)上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈(2134)的水平输出端与下方的滚筒组件(12)的间距小于横向钢筋的直径。   9.根据权利要求8所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上方送料机构(22)包括上料架(221)、上料斗(222)、传送辊组件(223)、下溜槽体(224)以及推送组件(225),上料架(221)安装于下料架(211)上方,上料斗(222)安装于上料架(221)上位于下料斗(212)上方,上料斗(222)的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口(2221),传送辊组件(223)安装于上料架(221)上位于出料口(2221)内,下溜槽体(224)一端安装于出料口(2221)处,传送辊组件(223)用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体(224)内,下溜槽体(224)靠近出料口(2221)的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件(225)安装于上料斗(222)上位于出料口(2221)的上方,用于将下溜槽体(224)的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮(122)形成的上夹持空间内。   10.根据权利要求9所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述传送辊组件(223)包括传动轴(2231)、若干转料辊(2232)及传送驱动件(2233),传动轴(2231)的两端可转动地安装于上料架(221)上位于出料口(2221)处,若干转料辊(2232)固接于传动轴(2231)上,每一转料辊(2232)上开设有若干转料槽(22321),每一转料辊(2232)上的每一转料槽(22321)在轴向上相通,每一转料辊(2232)的一侧伸入上料斗(222)内,其另一侧位于上料斗(222)外,传送驱动件(2233)安装于上料架(221)上,用于驱动传动轴(2231)间歇转动。     技术领域  本实用新型涉及钢筋笼焊接制造技术领域,特别涉及一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   背景技术  地下连续墙一般是先通过各种挖槽机械,在泥浆护壁条件下,在地下开挖出一条狭长的深槽,然后焊接钢筋笼,清槽后,利用起重机将钢筋笼垂直放入槽中,最后用导管法灌筑水下混凝土。地下连续墙钢筋笼主要由若干纵向钢筋和若干横向钢筋相互交织焊接成的两钢筋网,以及焊接于两钢筋网之间的若干支撑钢筋构成的长方体网状结构,钢筋笼一般宽约6米,厚度为0.8米至1.5 米,长度根据连续墙深度从10几米到100多米,但由于起重吊装限制,超过50 米采用分段加工,分节吊装,在吊放过程中再接驳成整体。目前,钢筋笼的制作是采用人工焊接的方式,首先,切割指定长度的若干横向钢筋,以及用于接长成若干纵向钢筋的钢筋段,然后用套筒或焊接方式将钢筋段固接成指定长度的若干纵向钢筋,再将若干纵向钢筋间隔指定距离均匀排布好,接着将横向钢筋间隔指定距离均匀排布于纵向钢筋上,在纵向钢筋与横向钢筋的每一个相交处均应进行焊接,如此焊接成下层钢筋网,然后在下层钢筋网片上焊接支撑钢筋,采用同样步骤焊接上层钢筋网,上下层钢筋网之间通过支撑钢筋焊接成整体,从而制作好钢筋笼。由于钢筋笼重量大,体积大,纵向钢筋与横向钢筋密集排布,焊点多,采用人工排布很难保证间距均匀,人工焊接的一致性差,一般规格为50米(长)×6米(宽)×1米(厚)的钢筋笼,采用人工焊接方式需要约20名工人连续工作4天,人力成本高,劳动强度大,生产效率低,且焊接质量难以保证。目前尚未出现一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   实用新型内容  鉴于以上所述,本实用新型提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备可有效降低人力成本和劳动强度,提高生产效率和焊接质量。    本实用新型涉及的技术解决方案:    一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,包括转动定位装置、上料装置、焊接机械手及支撑装置,  转动定位装置包括机架、两个滚筒组件以及滚筒驱动件,两个滚筒组件可转动地安装于机架上,两个滚筒组件呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架上,用于驱动两个滚筒组件同步间歇转动;每一滚筒组件包括可转动地安装于机架上的转轴,以及固定套设于转轴上的若干滚轮,位于上方的每一滚轮与位于下方的每一滚轮一一对应,每一滚轮的外周壁均开设有环形定位槽,以及均匀分布于环形定位槽上的若干个横向定位槽,每一横向定位槽与每一环形定位槽相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个下夹持空间;    上料装置用于分别给上方的若干滚轮或下方的若干滚轮输送横向钢筋;   焊接机械手用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;    支撑装置用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。    进一步地,所述转动定位装置还包括转轴升降调节机构,转轴升降调节机构设有两个,分别安装于机架上位于上方的滚筒组件的两端,每一转轴升降调节机构均包括调节螺杆、调节轮、滑套及滑动件,调节轮固接于调节螺杆顶端,机架上相对地开设有两个调节槽,每一调节槽上方安装有固定板,上方的转轴的两端分别通过两个轴承可升降地安装于两个调节槽内,滑套底端固接于轴承外周壁,滑套的顶端孔小于滑套的内径,滑动件可升降地安装于滑套内,每一固定板上开设有螺孔,调节螺杆螺接于螺孔内,再穿过滑套的顶端孔后与滑动件可转动的连接或固接,调节螺杆可升降滑动地穿设于滑套的顶端孔内。    进一步地,所述转动定位装置还包括横向间距调节机构,横向间距调节机构包括横向螺杆、手轮、固定座以及滑动升降组件,手轮固接于横向螺杆一端,转轴为空心轴,滑动升降组件滑动设置于转轴内,转轴的一端壁开设有螺孔,横向螺杆螺接于此螺孔内,横向螺杆的伸出端通过固定座安装于滑动升降组件的端壁,横向螺杆的伸出端可转动地夹持于固定座与滑动升降组件的端壁之间,每一滚轮上位于每一横向定位槽处均开设有升降调节孔,转轴的周壁开设有若干滑动槽,每一滑动槽与每一横向定位槽的位置相对应,滑动升降组件的升降部件可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,以调节横向定位槽的深度。   进一步地,所述滑动升降组件包括中心轴、若干个顶推件以及若干个升降柱,固定座固接于中心轴的端壁,每一顶推件固接于中心轴上,每一顶推件与每一滚轮对应配合,每一顶推件均采用圆台体,升降柱可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,升降柱的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱的顶端位于升降调节孔内。    进一步地,所述升降柱的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱上靠近底端处设有凸缘。    进一步地,所述转动定位装置还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓,每一滚轮上位于环形定位槽内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓的伸出端抵持于转轴外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓的圆头螺帽。    进一步地,所述转轴外周壁上设有刻度。    进一步地,所述上料装置包括下方送料机构及上方送料机构,下方送料机构包括下料架、下料斗及滚筒输送机构,下料架设置于转动定位装置的进料端,下料斗及滚筒输送机构安装于下料架上方,下料斗的底壁向滚筒输送机构一侧倾斜,滚筒输送机构包括输送架、第一链轮组、第二链轮组、第三链轮组以及至少两个滚筒式链圈,第一链轮组及第二链轮组均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组安装于输送架上位于下料斗的最底端处,第二链轮组安装于输送架上位于第一链轮组的斜上方,第三链轮组安装于输送架上与第二链轮组呈水平设置;每一滚筒式链圈包括两条链圈以及可转动地安装于两条链圈之间的若干滚筒,每一滚筒式链圈对应绕设于第一链轮组、第二链轮组及第三链轮组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈的水平输出端与下方的滚筒组件的间距小于横向钢筋的直径。    进一步地,所述上方送料机构包括上料架、上料斗、传送辊组件、下溜槽体以及推送组件,上料架安装于下料架上方,上料斗安装于上料架上位于下料斗上方,上料斗的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口,传送辊组件安装于上料架上位于出料口内,下溜槽体一端安装于出料口处,传送辊组件用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体内,下溜槽体靠近出料口的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件安装于上料斗上位于出料口的上方,用于将下溜槽体的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮形成的上夹持空间内。    进一步地,所述传送辊组件包括传动轴、若干转料辊及传送驱动件,传动轴的两端可转动地安装于上料架上位于出料口处,若干转料辊固接于传动轴上,每一转料辊上开设有若干转料槽,每一转料辊上的每一转料槽在轴向上相通,每一转料辊的一侧伸入上料斗内,其另一侧位于上料斗外,传送驱动件安装于上料架上,用于驱动传动轴间歇转动。    本实用新型的有益效果:  本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50米,宽6 米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。   附图说明  图1为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的组装结构图;    图2为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的转轴升降调节机构的剖视图;   图3为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的整体结构图;   图4为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的局部放大图;   图5为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的局部放大图;    图6为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的分解图;   图7为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚轮的结构图;    图8为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的剖视图;    图9为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的组装图;   图10为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的分解图;   图11为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒输送机构的结构示意图;   图12为本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的支撑装置的组装图。   具体实施方式 下面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。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型保护范围。   本实用新型提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,用于将若干纵向钢筋以及若干横向钢筋自动焊接成上层钢筋网和下层钢筋网,并将上层钢筋网和下层钢筋网进一步焊接成钢筋笼,上层钢筋网上的横向钢筋焊接于纵向钢筋上,下层钢筋网的横向钢筋焊接于纵向钢筋下,焊接时先焊接好下层钢筋网,再将焊接好的下层钢筋网下降以腾出空间来焊接上层钢筋网,最后调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距并焊接若干支撑钢筋。如此焊接使得横向钢筋位于纵向钢筋的外侧,以提高钢筋笼的稳定性。 请参阅图1,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备包括转动定位装置1、上料装置2、焊接机械手3、支撑装置4、电源模块5以及控制模块6。   请参阅图3至图5,转动定位装置1包括机架11、两个滚筒组件12以及滚筒驱动件(图未示),两个滚筒组件12可转动地安装于机架11上,两个滚筒组件12呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架11上,用于驱动两个滚筒组件 12同步间歇转动;每一滚筒组件12包括可转动地安装于机架11上的转轴121,以及间隔预设距离地固定套设于转轴121上的若干滚轮122,位于上方的每一滚轮122与位于下方的每一滚轮122一一对应,每一滚轮122的外周壁均开设有环形定位槽1221,以及均匀分布于环形定位槽1221上的若干个横向定位槽 1222,每一横向定位槽1222与每一环形定位槽1221相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽1221形成一个夹持定位空间,每一纵向钢筋夹持定位于每一夹持定位空间内,上方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个下夹持空间,每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间或下夹持空间内;   当每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间内时,上方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上,以供焊接;   当每一横向钢筋夹持定位于下夹持空间内时,下方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下,以供焊接。   上料装置2安装于转动定位装置1的进料端,用于分别给上方的若干滚轮 122或下方的若干滚轮122输送横向钢筋。   焊接机械手3最好设置为两个,也可设置为一个或多个,均安装于机架11 上,用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接。   支撑装置4沿转动定位装置1的出料端方向并排设置有若干个,用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。   电源模块5设置于转动定位装置1一侧,用于为整个设备提供电能。   控制模块6设置于电源模块5旁,用于控制整个设备按照预设指令执行各项动作。   本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手3对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件12 对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置4调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50 米,宽6米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。   请参阅图1及图2,在本实施例中,转动定位装置1还包括转轴升降调节机构13,用以调节两个滚筒组件12之间的间距,以将纵向钢筋插置于夹持定位空间内。   转轴升降调节机构13设有两个,分别安装于机架11上位于上方的滚筒组件12的两端,每一转轴升降调节机构13均包括调节螺杆131、调节轮132、滑套133及滑动件134,调节轮132固接于调节螺杆131顶端,机架11上相对地开设有两个调节槽111,每一调节槽111上方安装有固定板112,上方的转轴121 的两端分别通过两个轴承120可升降地安装于两个调节槽111内,滑套133底端固接于轴承120外周壁,滑套133的顶端孔小于滑套133的内径,滑动件134 可升降地安装于滑套133内,每一固定板112上开设有螺孔,调节螺杆131螺接于螺孔内,再穿过滑套133的顶端孔后与滑动件134可转动的连接或固接,调节螺杆131可升降滑动地穿设于滑套133的顶端孔内。   通过拧动每一调节轮132,每一调节螺杆131带动每一轴承120升降,轴承 120的升降进而带动上方的转轴121升降,从而调节两个滚筒组件12之间的间距;滑动件134在滑套133内具有预设的升降空间,以供纵向钢筋上的套筒通过两个滚筒组件12的夹持定位空间时,套筒将上方的滚筒组件12顶升以供套筒通过。   进一步地,为了防止横向钢筋焊接于套筒处,在机架11上设置距离感应装置,用于检测两个滚筒组件12间的夹持定位空间的高度变化,当此高度等于指定值时,焊接机械手3执行焊接动作,当此高度大于指定值时,焊接机械手3 不执行焊接动作,两个滚筒组件12带动钢筋网继续移动直至此高度等于指定值时才停止,焊接机械手3执行焊接动作。   请参阅图6至图8,在本实施例中,转动定位装置1还包括横向间距调节机构14,用于调节相邻的两根横向钢筋之间的间距。   横向间距调节机构14包括横向螺杆141、手轮142、固定座143以及滑动升降组件144,手轮142固接于横向螺杆141一端,转轴121为空心轴,滑动升降组件144滑动设置于转轴121内,转轴121的一端壁开设有螺孔,横向螺杆 141螺接于此螺孔内,横向螺杆141的伸出端通过固定座143安装于滑动升降组件144的端壁,横向螺杆141的伸出端可转动地夹持于固定座143与滑动升降组件144的端壁之间,每一滚轮122上位于每一横向定位槽1222处均开设有升降调节孔1223,转轴121的周壁开设有若干滑动槽1224,每一滑动槽1224与每一横向定位槽1222的位置相对应,滑动升降组件144的升降部件可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223内,以调节横向定位槽1222的深度。   滑动升降组件144包括中心轴1441、若干个顶推件1442以及若干个升降柱 1443,固定座143固接于中心轴1441的端壁,每一顶推件1442固接于中心轴 1441上,每一顶推件1442与每一滚轮122对应配合,本实施例中,每一顶推件 1442均采用圆台体,升降柱1443可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223 内,升降柱1443的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱1443的顶端位于升降调节孔1223内。   进一步地,每一升降柱1443的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱1443上靠近底端处设有凸缘(图未示),以控制升降柱1443的升降幅度,并防止升降柱1443滑落。   通过手轮142调节横向螺杆141移动,横向螺杆141的移动带动中心轴1441 及顶推件1442相应移动,顶推件1442的移动使得圆台体的外周壁向外顶推或向内释放每一升降柱1443,以调节横向定位槽1222的深度,当横向定位槽1222 的深度减小时,相邻的两横向钢筋的间距增大(当横向钢筋夹持于横向定位槽1222的槽口处时,相邻的两横向钢筋的间距达到最大值。);当横向定位槽1222 的深度增大时,相邻的两横向钢筋的间距减小(当横向钢筋夹持于横向定位槽 1222的槽底壁时,相邻的两横向钢筋的间距达到最小值。)。   在本实施例中,每一环形定位槽1221的内表面应为粗糙表面,以增加纵向钢筋与每一环形定位槽1221之间的摩擦力,以便夹持传送每一纵向钢筋。   在本实施例中,每一环形定位槽1221均具有弹性,当纵向钢筋上的套筒通过夹持定位空间时,上下对应的每一环形定位槽1221发生弹性形变,同时套筒将上方的滚筒组件12顶升,以供套筒顺畅通过。   上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间的间距可以为零,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相切设置,此时,每一环形定位槽1221的深度与纵向钢筋的半径相当,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。   上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间间隔预设距离,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相离设置,此时,每一环形定位槽1221的深度小于纵向钢筋的半径,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。   在本实施例中,转动定位装置1还包括纵向间距调节机构,用于调节每一纵向钢筋的间距。   纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓151,每一滚轮122上位于环形定位槽 1221内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓151螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓151的伸出端抵持于转轴121外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓151的圆头螺帽,每一滚轮122通过紧固螺栓151可轴向调位置地安装于转轴121上;进一步地,转轴121外周壁上设有刻度,以更精确地调节相邻的两滚轮122的间距。   上料装置2包括下方送料机构21及上方送料机构22,下方送料机构21为下方的滚筒组件12送料,上方送料机构22为上方的滚筒组件12送料,工作时,下方送料机构21及上方送料机构22当中只能选择其中一个单独送料,而不能两个同时送料。当上方送料机构22送料时,焊接的是上层钢筋网,当下方送料机构21送料时,焊接的是下层钢筋网。通过上层钢筋网和下层钢筋网分别焊接的方式,相对于只焊接方位相同的两钢筋网而言,可避免翻转钢筋网而带来的麻烦。   下方送料机构21包括下料架211、下料斗212及滚筒输送机构213,下料架211设置于转动定位装置1的进料端,下料斗212及滚筒输送机构213安装于下料架211上方,下料斗212的底壁向滚筒输送机构213一侧倾斜,滚筒输送机构213将下料斗212内的横向钢筋逐一传送至下方的滚轮122的每一个下夹持空间内。   本实施例中,滚筒输送机构213包括输送架、第一链轮组2131、第二链轮组2132、第三链轮组2133以及至少两个滚筒式链圈2134,第一链轮组2131及第二链轮组2132均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮2133组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组 2131安装于输送架上位于下料斗212的最底端处,第二链轮组2132安装于输送架上位于第一链轮组2131的斜上方,第三链轮2133组安装于输送架上与第二链轮组2132呈水平设置;每一滚筒式链圈2134包括两条链圈21341以及可转动地安装于两条链圈21341之间的若干滚筒21342,每一滚筒式链圈2134对应绕设于第一链轮组2131、第二链轮组2132及第三链轮2133组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈2134的水平输出端与下方的滚筒组件12的间距应小于横向钢筋的直径,以供承载于每一滚筒式链圈2134上的横向钢筋在转动作用下挤压进下方的每一滚轮122上对应的下夹持空间内。   滚筒输送机构213还包括输送驱动机构,输送驱动机构包括输送驱动机件、输送链圈以及从动链轮,输送驱动机件安装于输送架上,从动链轮固接于第三链轮2133组的链轮轴上,输送链圈可转动地绕设于从动链轮和输送驱动机件的主动链轮上,输送驱动机件驱动滚筒式链圈2134间歇转动。   具体地,在输送驱动机构的驱动下,每一滚筒式链圈2134从下料斗212内承载一排排的横向钢筋向位于下方的滚轮122底部传送,每一横向钢筋承载于相邻的两个滚筒21342之间,当某一横向钢筋传送至下方的滚轮122的下夹持空间处时,该横向钢筋被挤压进对应的下夹持空间内,当下方的滚轮122上的某一横向钢筋转动至焊接位置时,滚筒式链圈2134相应停止转动。   上方送料机构22包括上料架221、上料斗222、传送辊组件223、下溜槽体 224以及推送组件225,上料架221安装于下料架211上方,上料斗222安装于上料架221上位于下料斗212上方,上料斗222的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口2221,传送辊组件223安装于上料架221上位于出料口2221 内,下溜槽体224一端安装于出料口2221处,传送辊组件223用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体224内,下溜槽体224靠近出料口2221的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件225安装于上料斗222上位于出料口2221 的上方,用于将下溜槽体224的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮122 形成的上夹持空间内。   传送辊组件223包括传动轴2231、若干转料辊2232及传送驱动件2233,传动轴2231的两端可转动地安装于上料架221上位于出料口2221处,若干转料辊2232间隔预设距离地固接于传动轴2231上,每一转料辊2232上开设有若干转料槽22321,转料槽22321沿轴向贯通转料辊2232,每一转料辊2232上的每一转料槽22321在轴向上相通,每一转料辊2232的一侧伸入上料斗222内,其另一侧位于上料斗222外,传送驱动件2233安装于上料架221上,用于驱动传动轴2231间歇转动。   具体地,通过若干转料辊2232在上料斗222的出料口2221处间歇转动,使得置于上料斗222内的横向钢筋被转入每一转料辊2232位于同一直线上的转料槽22321内,最后横向钢筋被转运至下溜槽体224内,每次只转运出一根横向钢筋,且每转运出一根横向钢筋后,传动轴2231停止转动,间隔预设时间后再转运下一根横向钢筋,以保证推送组件225每次只推送一根横向钢筋。   推送组件225包括横梁2251、若干个伸缩驱动件2252以及推板2253,横梁2251固接于上料斗222外壁上位于出料口2221的上方,每一伸缩驱动件2251 的本体端通过铰接座铰接于横梁2251上,每一伸缩驱动件2251的伸缩端与推板2253固接,推板2253的横截面呈L形。横向钢筋通过推板2253从下溜槽体 224的水平段被推送进上方的若干滚轮122形成的上夹持空间内。   焊接机械手3为现在技术,在此不再赘述。   支撑装置4根据钢筋笼的长度对应设置若干个,以供滚动支撑钢筋笼。   支撑装置4包括支撑架41、至少一对侧伸支撑组件42以及至少一个升降支撑组件43,每对侧伸支撑组件42相对地安装于支撑架41的两端,用于滚动支撑上层钢筋网,升降支撑组件43安装于相对的侧伸支撑组件42之间,用于滚动支撑下层钢筋网,并将下层钢筋网升降。   侧伸支撑组件42包括侧伸驱动件421、侧伸轴座422以及侧伸轴423,侧伸驱动件421安装于支撑架41上,侧伸轴座422固接于侧伸驱动件421的伸出端,侧伸轴423的一端可转动地安装于侧伸轴座422内,其另一端可转动且可轴向滑动地安装于侧伸驱动件421上。   侧伸轴423优选为阶梯轴,侧伸轴423的中间支撑段高于侧伸轴座422,以使得上层钢筋网滚动支撑于侧伸轴423的中间支撑段上,避免上层钢筋网与侧伸轴座422摩擦。   升降支撑组件43包括升降机431以及可转动地安装于升降机431顶端的滚轴432,升降机431可选用现有技术中可实现升降功能的装置即可。   本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的焊接工艺包括如下步骤:   一、将若干横向钢筋置于上料装置2内,将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;   二、启动设备工作,先焊接下层钢筋网,上料装置2将横向钢筋传送至下方的滚筒组件12上,下方的滚筒组件12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下方;   三、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,焊接完一根横向钢筋后,两个滚筒组件12夹持每一纵向钢筋向支撑装置4移动后停止,再按上述过程焊接下一横向钢筋,焊接好的一段上层钢筋网滑动地支撑于支撑装置4上,如此循环直至焊接完整个下层钢筋网;   四、支撑装置4带动焊接好的下层钢筋网下降预设距离后停止,然后再焊接上层钢筋网;   五、将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;   六、上料装置2将横向钢筋传送至上方的滚筒组件12上,上方的滚筒组件 12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上方;   七、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,依次完成所有横向钢筋与每一纵向钢筋的焊接后,即完成上层钢筋网的焊接;   八、调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距,再将支撑钢筋焊接于上层钢筋网和下层钢筋网之间,至此完成整个钢筋笼的焊接。   综上,本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备实现了钢筋笼的自动化焊接,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。此外,本实用新型地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备采用模块化设计,各模块可以独立拆装,便于现场组装和转场。   以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
地下连续墙钢筋笼的自动化焊接设备
大学仕 2019-12-04 10:49 763浏览
申请号:CN201810758980.X 申请日: 2018-07-11 公开(公告)号:CN108581338A 公开(公告)日:2018-09-28 发明人:王溯;刘志洋;莫劲;邓志勇;蔡洪顺;谢阳辉;王志;韦华平;邓清龙 申请(专利权)人:中铁十九局集团有限公司 , 广州鑫桥建筑工程有限公司 代理机构:广州知顺知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:彭志坚 申请人地址:广东省广州市天河区燕岭路95号1601房       1.一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,包括转动定位装置(1)、上料装置(2)、焊接机械手(3)及支撑装置(4),转动定位装置(1)包括机架(11)、两个滚筒组件(12)以及滚筒驱动件,两个滚筒组件(12)可转动地安装于机架(11)上,两个滚筒组件(12)呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架(11)上,用于驱动两个滚筒组件(12)同步间歇转动;每一滚筒组件(12)包括可转动地安装于机架(11)上的转轴(121),以及固定套设于转轴(121)上的若干滚轮(122),位于上方的每一滚轮(122)与位于下方的每一滚轮(122)一一对应,每一滚轮(122)的外周壁均开设有环形定位槽(1221),以及均匀分布于环形定位槽(1221)上的若干个横向定位槽(1222),每一横向定位槽(1222)与每一环形定位槽(1221)相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽(1221)形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个下夹持空间;上料装置(2)用于分别给上方的若干滚轮(122)或下方的若干滚轮(122)输送横向钢筋;焊接机械手(3)用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;支撑装置(4)用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。   2.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括转轴升降调节机构(13),转轴升降调节机构(13)设有两个,分别安装于机架(11)上位于上方的滚筒组件(12)的两端,每一转轴升降调节机构(13)均包括调节螺杆(131)、调节轮(132)、滑套(133)及滑动件(134),调节轮(132)固接于螺杆(131)顶端,机架(11)上相对地开设有两个调节槽(111),每一调节槽(111)上方安装有固定板(112),上方的转轴(121)的两端分别通过两个轴承(120)可升降地安装于两个调节槽(111)内,滑套(133)底端固接于轴承(120)外周壁,滑套(133)的顶端孔小于滑套(133)的内径,滑动件(134)可升降地安装于滑套(133)内,每一固定板(112)上开设有螺孔,调节螺杆(131)螺接于螺孔内,再穿过滑套(133)的顶端孔后与滑动件(134)可转动的连接或固接,调节螺杆(131)可升降滑动地穿设于滑套(133)的顶端孔内。   3.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括横向间距调节机构(14),横向间距调节机构(14)包括横向螺杆(141)、手轮(142)、固定座(143)以及滑动升降组件(144),手轮(142)固接于螺杆(141)一端,转轴(121)为空心轴,滑动升降组件(144)滑动设置于转轴(121)内,转轴(121)的一端壁开设有螺孔,横向螺杆(141)螺接于此螺孔内,横向螺杆(141)的伸出端通过固定座(143)安装于滑动升降组件(144)的端壁,横向螺杆(141)的伸出端可转动地夹持于固定座(143)与滑动升降组件(144)的端壁之间,每一滚轮(122)上位于每一横向定位槽(1222)处均开设有升降调节孔(1223),转轴(121)的周壁开设有若干滑动槽(1224),每一滑动槽(1224)与每一横向定位槽(1222)的位置相对应,滑动升降组件(144)的升降部件可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,以调节横向定位槽(1222)的深度。   4.根据权利要求3所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述滑动升降组件(144)包括中心轴(1441)、若干个顶推件(1442)以及若干个升降柱(1443),固定座(143)固接于中心轴(1441)的端壁,每一顶推件(1442)固接于中心轴(1441)上,每一顶推件(1442)与每一滚轮(122)对应配合,每一顶推件(1442)均采用圆台体,升降柱(1443)可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,升降柱(1443)的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱(1443)的顶端位于升降调节孔(1223)内。   5.根据权利要求4所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述升降柱(1443)的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱(1443)上靠近底端处设有凸缘。   6.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓(151),每一滚轮(122)上位于环形定位槽(1221)内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓(151)螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓(151)的伸出端抵持于转轴(121)外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓(151)的圆头螺帽。   7.根据权利要求6所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转轴(121)外周壁上设有刻度。   8.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上料装置(2)包括下方送料机构(21)及上方送料机构(22),下方送料机构(21)包括下料架(211)、下料斗(212)及滚筒输送机构(213),下料架(211)设置于转动定位装置(1)的进料端,下料斗(212)及滚筒输送机构(213)安装于下料架(211)上方,下料斗(212)的底壁向滚筒输送机构(213)一侧倾斜,滚筒输送机构(213)包括输送架、第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)、第三链轮组(2133)以及至少两个滚筒式链圈(2134),第一链轮组(2131)及第二链轮组(2132)均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮(2133)组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组(2131)安装于输送架上位于下料斗(212)的最底端处,第二链轮组(2132)安装于输送架上位于第一链轮组(2131)的斜上方,第三链轮(2133)组安装于输送架上与第二链轮组(2132)呈水平设置;每一滚筒式链圈(2134)包括两条链圈(21341)以及可转动地安装于两条链圈(21341)之间的若干滚筒(21342),每一滚筒式链圈(2134)对应绕设于第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)及第三链轮(2133)组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈(2134)的水平输出端与下方的滚筒组件(12)的间距小于横向钢筋的直径。   9.根据权利要求8所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上方送料机构(22)包括上料架(221)、上料斗(222)、传送辊组件(223)、下溜槽体(224)以及推送组件(225),上料架(221)安装于下料架(211)上方,上料斗(222)安装于上料架(221)上位于下料斗(212)上方,上料斗(222)的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口(2221),传送辊组件(223)安装于上料架(221)上位于出料口(2221)内,下溜槽体(224)一端安装于出料口(2221)处,传送辊组件(223)用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体(224)内,下溜槽体(224)靠近出料口(2221)的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件(225)安装于上料斗(222)上位于出料口(2221)的上方,用于将下溜槽体(224)的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮(122)形成的上夹持空间内。   10.根据权利要求9所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述传送辊组件(223)包括传动轴(2231)、若干转料辊(2232)及传送驱动件(2233),传动轴(2231)的两端可转动地安装于上料架(221)上位于出料口(2221)处,若干转料辊(2232)固接于传动轴(2231)上,每一转料辊(2232)上开设有若干转料槽(22321),每一转料辊(2232)上的每一转料槽(22321)在轴向上相通,每一转料辊(2232)的一侧伸入上料斗(222)内,其另一侧位于上料斗(222)外,传送驱动件(2233)安装于上料架(221)上,用于驱动传动轴(2231)间歇转动。   技术领域  本发明涉及钢筋笼焊接制造技术领域,特别涉及一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   背景技术  地下连续墙一般是先通过各种挖槽机械,在泥浆护壁条件下,在地下开挖出一条狭长的深槽,然后焊接钢筋笼,清槽后,利用起重机将钢筋笼垂直放入槽中,最后用导管法灌筑水下混凝土。地下连续墙钢筋笼主要由若干纵向钢筋和若干横向钢筋相互交织焊接成的两钢筋网,以及焊接于两钢筋网之间的若干支撑钢筋构成的长方体网状结构,钢筋笼一般宽约6米,厚度为0.8米至1.5米,长度根据连续墙深度从10几米到100多米,但由于起重吊装限制,超过50米采用分段加工,分节吊装,在吊放过程中再接驳成整体。目前,钢筋笼的制作是采用人工焊接的方式,首先,切割指定长度的若干横向钢筋,以及用于接长成若干纵向钢筋的钢筋段,然后用套筒或焊接方式将钢筋段固接成指定长度的若干纵向钢筋,再将若干纵向钢筋间隔指定距离均匀排布好,接着将横向钢筋间隔指定距离均匀排布于纵向钢筋上,在纵向钢筋与横向钢筋的每一个相交处均应进行焊接,如此焊接成下层钢筋网,然后在下层钢筋网片上焊接支撑钢筋,采用同样步骤焊接上层钢筋网,上下层钢筋网之间通过支撑钢筋焊接成整体,从而制作好钢筋笼。由于钢筋笼重量大,体积大,纵向钢筋与横向钢筋密集排布,焊点多,采用人工排布很难保证间距均匀,人工焊接的一致性差,一般规格为50米(长)×6米(宽)×1米(厚)的钢筋笼,采用人工焊接方式需要约20名工人连续工作4天,人力成本高,劳动强度大,生产效率低,且焊接质量难以保证。目前尚未出现一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   发明内容  鉴于以上所述,本发明提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备可有效降低人力成本和劳动强度,提高生产效率和焊接质量。    本发明涉及的技术解决方案:    一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,包括转动定位装置、上料装置、焊接机械手及支撑装置,  转动定位装置包括机架、两个滚筒组件以及滚筒驱动件,两个滚筒组件可转动地安装于机架上,两个滚筒组件呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架上,用于驱动两个滚筒组件同步间歇转动;每一滚筒组件包括可转动地安装于机架上的转轴,以及固定套设于转轴上的若干滚轮,位于上方的每一滚轮与位于下方的每一滚轮一一对应,每一滚轮的外周壁均开设有环形定位槽,以及均匀分布于环形定位槽上的若干个横向定位槽,每一横向定位槽与每一环形定位槽相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个下夹持空间;    上料装置用于分别给上方的若干滚轮或下方的若干滚轮输送横向钢筋;    焊接机械手用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;    支撑装置用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。    进一步地,所述转动定位装置还包括转轴升降调节机构,转轴升降调节机构设有两个,分别安装于机架上位于上方的滚筒组件的两端,每一转轴升降调节机构均包括调节螺杆、调节轮、滑套及滑动件,调节轮固接于螺杆顶端,机架上相对地开设有两个调节槽,每一调节槽上方安装有固定板,上方的转轴的两端分别通过两个轴承可升降地安装于两个调节槽内,滑套底端固接于轴承外周壁,滑套的顶端孔小于滑套的内径,滑动件可升降地安装于滑套内,每一固定板上开设有螺孔,调节螺杆螺接于螺孔内,再穿过滑套的顶端孔后与滑动件可转动的连接或固接,调节螺杆可升降滑动地穿设于滑套的顶端孔内。    进一步地,所述转动定位装置还包括横向间距调节机构,横向间距调节机构包括横向螺杆、手轮、固定座以及滑动升降组件,手轮固接于螺杆一端,转轴为空心轴,滑动升降组件滑动设置于转轴内,转轴的一端壁开设有螺孔,横向螺杆螺接于此螺孔内,横向螺杆的伸出端通过固定座安装于滑动升降组件的端壁,横向螺杆的伸出端可转动地夹持于固定座与滑动升降组件的端壁之间,每一滚轮上位于每一横向定位槽处均开设有升降调节孔,转轴的周壁开设有若干滑动槽,每一滑动槽与每一横向定位槽的位置相对应,滑动升降组件的升降部件可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,以调节横向定位槽的深度。    进一步地,所述滑动升降组件包括中心轴、若干个顶推件以及若干个升降柱,固定座固接于中心轴的端壁,每一顶推件固接于中心轴上,每一顶推件与每一滚轮对应配合,每一顶推件均采用圆台体,升降柱可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,升降柱的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱的顶端位于升降调节孔内。    进一步地,所述升降柱的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱上靠近底端处设有凸缘。    进一步地,所述转动定位装置还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓,每一滚轮上位于环形定位槽内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓的伸出端抵持于转轴外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓的圆头螺帽。    进一步地,所述转轴外周壁上设有刻度。    进一步地,所述上料装置包括下方送料机构及上方送料机构,下方送料机构包括下料架、下料斗及滚筒输送机构,下料架设置于转动定位装置的进料端,下料斗及滚筒输送机构安装于下料架上方,下料斗的底壁向滚筒输送机构一侧倾斜,滚筒输送机构包括输送架、第一链轮组、第二链轮组、第三链轮组以及至少两个滚筒式链圈,第一链轮组及第二链轮组均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组安装于输送架上位于下料斗的最底端处,第二链轮组安装于输送架上位于第一链轮组的斜上方,第三链轮组安装于输送架上与第二链轮组呈水平设置;每一滚筒式链圈包括两条链圈以及可转动地安装于两条链圈之间的若干滚筒,每一滚筒式链圈对应绕设于第一链轮组、第二链轮组及第三链轮组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈的水平输出端与下方的滚筒组件的间距小于横向钢筋的直径。    进一步地,所述上方送料机构包括上料架、上料斗、传送辊组件、下溜槽体以及推送组件,上料架安装于下料架上方,上料斗安装于上料架上位于下料斗上方,上料斗的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口,传送辊组件安装于上料架上位于出料口内,下溜槽体一端安装于出料口处,传送辊组件用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体内,下溜槽体靠近出料口的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件安装于上料斗上位于出料口的上方,用于将下溜槽体的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮形成的上夹持空间内。    进一步地,所述传送辊组件包括传动轴、若干转料辊及传送驱动件,传动轴的两端可转动地安装于上料架上位于出料口处,若干转料辊固接于传动轴上,每一转料辊上开设有若干转料槽,每一转料辊上的每一转料槽在轴向上相通,每一转料辊的一侧伸入上料斗内,其另一侧位于上料斗外,传送驱动件安装于上料架上,用于驱动传动轴间歇转动。    本发明的有益效果:    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50米,宽6米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。   附图说明  图1为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的组装结构图;    图2为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的转轴升降调节机构的剖视图;    图3为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的整体结构图;    图4为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的局部放大图;    图5为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的局部放大图;    图6为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的分解图;    图7为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚轮的结构图;    图8为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的剖视图;    图9为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的组装图;    图10为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的分解图;    图11为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒输送机构的结构示意图;    图12为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的支撑装置的组装图。   具体实施方式  下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明保护范围。    本发明提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,用于将若干纵向钢筋以及若干横向钢筋自动焊接成上层钢筋网和下层钢筋网,并将上层钢筋网和下层钢筋网进一步焊接成钢筋笼,上层钢筋网上的横向钢筋焊接于纵向钢筋上,下层钢筋网的横向钢筋焊接于纵向钢筋下,焊接时先焊接好下层钢筋网,再将焊接好的下层钢筋网下降以腾出空间来焊接上层钢筋网,最后调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距并焊接若干支撑钢筋。如此焊接使得横向钢筋位于纵向钢筋的外侧,以提高钢筋笼的稳定性。  请参阅图1,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备包括转动定位装置1、上料装置2、焊接机械手3、支撑装置4、电源模块5以及控制模块6。    请参阅图3至图5,转动定位装置1包括机架11、两个滚筒组件12以及滚筒驱动件(图未示),两个滚筒组件12可转动地安装于机架11上,两个滚筒组件12呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架11上,用于驱动两个滚筒组件12同步间歇转动;每一滚筒组件12包括可转动地安装于机架11上的转轴121,以及间隔预设距离地固定套设于转轴121上的若干滚轮122,位于上方的每一滚轮122与位于下方的每一滚轮122一一对应,每一滚轮122的外周壁均开设有环形定位槽1221,以及均匀分布于环形定位槽1221上的若干个横向定位槽1222,每一横向定位槽1222与每一环形定位槽1221相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽1221形成一个夹持定位空间,每一纵向钢筋夹持定位于每一夹持定位空间内,上方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个下夹持空间,每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间或下夹持空间内;    当每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间内时,上方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上,以供焊接;    当每一横向钢筋夹持定位于下夹持空间内时,下方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下,以供焊接。    上料装置2安装于转动定位装置1的进料端,用于分别给上方的若干滚轮122或下方的若干滚轮122输送横向钢筋。   焊接机械手3最好设置为两个,也可设置为一个或多个,均安装于机架11上,用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接。    支撑装置4沿转动定位装置1的出料端方向并排设置有若干个,用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。    电源模块5设置于转动定位装置1一侧,用于为整个设备提供电能。    控制模块6设置于电源模块5旁,用于控制整个设备按照预设指令执行各项动作。    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手3对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件12对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置4调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50米,宽6米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。    请参阅图1及图2,在本实施例中,转动定位装置1还包括转轴升降调节机构13,用以调节两个滚筒组件12之间的间距,以将纵向钢筋插置于夹持定位空间内。    转轴升降调节机构13设有两个,分别安装于机架11上位于上方的滚筒组件12的两端,每一转轴升降调节机构13均包括调节螺杆131、调节轮132、滑套133及滑动件134,调节轮132固接于螺杆131顶端,机架11上相对地开设有两个调节槽111,每一调节槽111上方安装有固定板112,上方的转轴121的两端分别通过两个轴承120可升降地安装于两个调节槽111内,滑套133底端固接于轴承120外周壁,滑套133的顶端孔小于滑套133的内径,滑动件134可升降地安装于滑套133内,每一固定板112上开设有螺孔,调节螺杆131螺接于螺孔内,再穿过滑套133的顶端孔后与滑动件134可转动的连接或固接,调节螺杆131可升降滑动地穿设于滑套133的顶端孔内。    通过拧动每一调节轮132,每一调节螺杆131带动每一轴承120升降,轴承120的升降进而带动上方的转轴121升降,从而调节两个滚筒组件12之间的间距;滑动件134在滑套133内具有预设的升降空间,以供纵向钢筋上的套筒通过两个滚筒组件12的夹持定位空间时,套筒将上方的滚筒组件12顶升以供套筒通过。    进一步地,为了防止横向钢筋焊接于套筒处,在机架11上设置距离感应装置,用于检测两个滚筒组件12间的夹持定位空间的高度变化,当此高度等于指定值时,焊接机械手3执行焊接动作,当此高度大于指定值时,焊接机械手3不执行焊接动作,两个滚筒组件12带动钢筋网继续移动直至此高度等于指定值时才停止,焊接机械手3执行焊接动作。    请参阅图6至图8,在本实施例中,转动定位装置1还包括横向间距调节机构14,用于调节相邻的两根横向钢筋之间的间距。    横向间距调节机构14包括横向螺杆141、手轮142、固定座143以及滑动升降组件144,手轮142固接于螺杆141一端,转轴121为空心轴,滑动升降组件144滑动设置于转轴121内,转轴121的一端壁开设有螺孔,横向螺杆141螺接于此螺孔内,横向螺杆141的伸出端通过固定座143安装于滑动升降组件144的端壁,横向螺杆141的伸出端可转动地夹持于固定座143与滑动升降组件144的端壁之间,每一滚轮122上位于每一横向定位槽1222处均开设有升降调节孔1223,转轴121的周壁开设有若干滑动槽1224,每一滑动槽1224与每一横向定位槽1222的位置相对应,滑动升降组件144的升降部件可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223内,以调节横向定位槽1222的深度。    滑动升降组件144包括中心轴1441、若干个顶推件1442以及若干个升降柱1443,固定座143固接于中心轴1441的端壁,每一顶推件1442固接于中心轴1441上,每一顶推件1442与每一滚轮122对应配合,本实施例中,每一顶推件1442均采用圆台体,升降柱1443可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223内,升降柱1443的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱1443的顶端位于升降调节孔1223内。    进一步地,每一升降柱1443的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱1443上靠近底端处设有凸缘(图未示),以控制升降柱1443的升降幅度,并防止升降柱1443滑落。    通过手轮142调节横向螺杆141移动,横向螺杆141的移动带动中心轴1441及顶推件1442相应移动,顶推件1442的移动使得圆台体的外周壁向外顶推或向内释放每一升降柱1443,以调节横向定位槽1222的深度,当横向定位槽1222的深度减小时,相邻的两横向钢筋的间距增大(当横向钢筋夹持于横向定位槽1222的槽口处时,相邻的两横向钢筋的间距达到最大值。);当横向定位槽1222的深度增大时,相邻的两横向钢筋的间距减小(当横向钢筋夹持于横向定位槽1222的槽底壁时,相邻的两横向钢筋的间距达到最小值。)。    在本实施例中,每一环形定位槽1221的内表面应为粗糙表面,以增加纵向钢筋与每一环形定位槽1221之间的摩擦力,以便夹持传送每一纵向钢筋。    在本实施例中,每一环形定位槽1221均具有弹性,当纵向钢筋上的套筒通过夹持定位空间时,上下对应的每一环形定位槽1221发生弹性形变,同时套筒将上方的滚筒组件12顶升,以供套筒顺畅通过。    上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间的间距可以为零,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相切设置,此时,每一环形定位槽1221的深度与纵向钢筋的半径相当,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。    上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间间隔预设距离,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相离设置,此时,每一环形定位槽1221的深度小于纵向钢筋的半径,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。    在本实施例中,转动定位装置1还包括纵向间距调节机构,用于调节每一纵向钢筋的间距。    纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓151,每一滚轮122上位于环形定位槽1221内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓151螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓151的伸出端抵持于转轴121外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓151的圆头螺帽,每一滚轮122通过紧固螺栓151可轴向调位置地安装于转轴121上;进一步地,转轴121外周壁上设有刻度,以更精确地调节相邻的两滚轮122的间距。    上料装置2包括下方送料机构21及上方送料机构22,下方送料机构21为下方的滚筒组件12送料,上方送料机构22为上方的滚筒组件12送料,工作时,下方送料机构21及上方送料机构22当中只能选择其中一个单独送料,而不能两个同时送料。当上方送料机构22送料时,焊接的是上层钢筋网,当下方送料机构21送料时,焊接的是下层钢筋网。通过上层钢筋网和下层钢筋网分别焊接的方式,相对于只焊接方位相同的两钢筋网而言,可避免翻转钢筋网而带来的麻烦。    下方送料机构21包括下料架211、下料斗212及滚筒输送机构213,下料架211设置于转动定位装置1的进料端,下料斗212及滚筒输送机构213安装于下料架211上方,下料斗212的底壁向滚筒输送机构213一侧倾斜,滚筒输送机构213将下料斗212内的横向钢筋逐一传送至下方的滚轮122的每一个下夹持空间内。    本实施例中,滚筒输送机构213包括输送架、第一链轮组2131、第二链轮组2132、第三链轮组2133以及至少两个滚筒式链圈2134,第一链轮组2131及第二链轮组2132均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮2133组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组2131安装于输送架上位于下料斗212的最底端处,第二链轮组2132安装于输送架上位于第一链轮组2131的斜上方,第三链轮2133组安装于输送架上与第二链轮组2132呈水平设置;每一滚筒式链圈2134包括两条链圈21341以及可转动地安装于两条链圈21341之间的若干滚筒21342,每一滚筒式链圈2134对应绕设于第一链轮组2131、第二链轮组2132及第三链轮2133组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈2134的水平输出端与下方的滚筒组件12的间距应小于横向钢筋的直径,以供承载于每一滚筒式链圈2134上的横向钢筋在转动作用下挤压进下方的每一滚轮122上对应的下夹持空间内。    滚筒输送机构213还包括输送驱动机构,输送驱动机构包括输送驱动机件、输送链圈以及从动链轮,输送驱动机件安装于输送架上,从动链轮固接于第三链轮2133组的链轮轴上,输送链圈可转动地绕设于从动链轮和输送驱动机件的主动链轮上,输送驱动机件驱动滚筒式链圈2134间歇转动。    具体地,在输送驱动机构的驱动下,每一滚筒式链圈2134从下料斗212内承载一排排的横向钢筋向位于下方的滚轮122底部传送,每一横向钢筋承载于相邻的两个滚筒21342之间,当某一横向钢筋传送至下方的滚轮122的下夹持空间处时,该横向钢筋被挤压进对应的下夹持空间内,当下方的滚轮122上的某一横向钢筋转动至焊接位置时,滚筒式链圈2134相应停止转动。    上方送料机构22包括上料架221、上料斗222、传送辊组件223、下溜槽体224以及推送组件225,上料架221安装于下料架211上方,上料斗222安装于上料架221上位于下料斗212上方,上料斗222的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口2221,传送辊组件223安装于上料架221上位于出料口2221内,下溜槽体224一端安装于出料口2221处,传送辊组件223用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体224内,下溜槽体224靠近出料口2221的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件225安装于上料斗222上位于出料口2221的上方,用于将下溜槽体224的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮122形成的上夹持空间内。    传送辊组件223包括传动轴2231、若干转料辊2232及传送驱动件2233,传动轴2231的两端可转动地安装于上料架221上位于出料口2221处,若干转料辊2232间隔预设距离地固接于传动轴2231上,每一转料辊2232上开设有若干转料槽22321,转料槽22321沿轴向贯通转料辊2232,每一转料辊2232上的每一转料槽22321在轴向上相通,每一转料辊2232的一侧伸入上料斗222内,其另一侧位于上料斗222外,传送驱动件2233安装于上料架221上,用于驱动传动轴2231间歇转动。    具体地,通过若干转料辊2232在上料斗222的出料口2221处间歇转动,使得置于上料斗222内的横向钢筋被转入每一转料辊2232位于同一直线上的转料槽22321内,最后横向钢筋被转运至下溜槽体224内,每次只转运出一根横向钢筋,且每转运出一根横向钢筋后,传动轴2231停止转动,间隔预设时间后再转运下一根横向钢筋,以保证推送组件225每次只推送一根横向钢筋。    推送组件225包括横梁2251、若干个伸缩驱动件2252以及推板2253,横梁2251固接于上料斗222外壁上位于出料口2221的上方,每一伸缩驱动件2251的本体端通过铰接座铰接于横梁2251上,每一伸缩驱动件2251的伸缩端与推板2253固接,推板2253的横截面呈L形。横向钢筋通过推板2253从下溜槽体224的水平段被推送进上方的若干滚轮122形成的上夹持空间内。    焊接机械手3为现在技术,在此不再赘述。    支撑装置4根据钢筋笼的长度对应设置若干个,以供滚动支撑钢筋笼。    支撑装置4包括支撑架41、至少一对侧伸支撑组件42以及至少一个升降支撑组件43,每对侧伸支撑组件42相对地安装于支撑架41的两端,用于滚动支撑上层钢筋网,升降支撑组件43安装于相对的侧伸支撑组件42之间,用于滚动支撑下层钢筋网,并将下层钢筋网升降。    侧伸支撑组件42包括侧伸驱动件421、侧伸轴座422以及侧伸轴423,侧伸驱动件421安装于支撑架41上,侧伸轴座422固接于侧伸驱动件421的伸出端,侧伸轴423的一端可转动地安装于侧伸轴座422内,其另一端可转动且可轴向滑动地安装于侧伸驱动件421上。    侧伸轴423优选为阶梯轴,侧伸轴423的中间支撑段高于侧伸轴座422,以使得上层钢筋网滚动支撑于侧伸轴423的中间支撑段上,避免上层钢筋网与侧伸轴座422摩擦。    升降支撑组件43包括升降机431以及可转动地安装于升降机431顶端的滚轴432,升降机431可选用现有技术中可实现升降功能的装置即可。    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的焊接工艺包括如下步骤:    一、将若干横向钢筋置于上料装置2内,将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;    二、启动设备工作,先焊接下层钢筋网,上料装置2将横向钢筋传送至下方的滚筒组件12上,下方的滚筒组件12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下方;    三、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,焊接完一根横向钢筋后,两个滚筒组件12夹持每一纵向钢筋向支撑装置4移动后停止,再按上述过程焊接下一横向钢筋,焊接好的一段上层钢筋网滑动地支撑于支撑装置4上,如此循环直至焊接完整个下层钢筋网;    四、支撑装置4带动焊接好的下层钢筋网下降预设距离后停止,然后再焊接上层钢筋网;    五、将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;    六、上料装置2将横向钢筋传送至上方的滚筒组件12上,上方的滚筒组件12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上方;    七、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,依次完成所有横向钢筋与每一纵向钢筋的焊接后,即完成上层钢筋网的焊接;    八、调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距,再将支撑钢筋焊接于上层钢筋网和下层钢筋网之间,至此完成整个钢筋笼的焊接。    综上,本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备实现了钢筋笼的自动化焊接,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。此外,本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备采用模块化设计,各模块可以独立拆装,便于现场组装和转场。   以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具
大学仕 2019-12-03 10:55 1169浏览
申请号:CN201620955199.8 申请日: 2017-02-20 公开(公告)号:CN206169571U 公开(公告)日:2017-05-17 发明人:于川川 申请(专利权)人:温州偌博特自动化科技有限公司 代理机构:北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:宋平 申请人地址:浙江省温州市瓯海区丽岙街道后中村侨民路(张氏祠堂旁)       1.一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,其特征在于,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。   2.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。   3.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。   4.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。   技术领域  本实用新型涉及一种自动化装配设备,具体涉及一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具。   背景技术  随着科技的发展,让越来越多的机械行业走向了自动化,在大多数技术自动化领域中,机械手已经成为了主流技术,大多数抓取夹取机构,都采用机械手来代替,但是这样的技术虽然精密度高,但是由于机械手设备的复杂,需要工人较为复杂的操作使用机械手,而自动化使用的机械手由于价格较高,导致成本的增加。   实用新型内容  本实用新型针对上述问题,提供一种结构简单、使用方便、便捷,易于被掌控使用的精密夹具。    本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:    一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。    进一步地,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。  进一步地,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。    进一步地,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。   本实用新型的优点是:     1.本实用新型结构简单、加工容易、成本低廉;     2.本实用新型通过夹具替换机械手使用,只需将夹具安装在机械臂上,即可实现自动化,大大提高了生产效率和降低了使用成本;     3.本实用新型制造容易,组装方便,结构稳定,经久耐用。    除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。   附图说明  构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例,并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中:    图1是本实用新型的立体结构示意图;    图2是本实用新型的另一角度立体结构示意图;    图3是本实用新型的局部结构示意图;以及 图4是本实用新型的另一角度局部结构示意图。   具体实施方式  以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。   参考图1至图4,如图1所示的一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座100和安装在底座上的连接板110,所述连接板110上设有抓取机构120和输送机构130,所述抓取机构120包括抓取支撑架121、设置在抓取支撑架121上的抓取气缸122、以及设置在抓取气缸122上的爪头123;所述输送机构130包括输送支撑架131、设置在输送支撑架上131的输送气缸132、以及设置在输送气缸132上的推头133;所述连接板110上还设有定位装置140。   如图4所示,所述连接板110外圈设有安装孔111,所述抓取支撑架121设置在安装孔111上,所述连接板110还设有夹槽112,配合爪头123使用。   所述连接板110上设有安装座113,所述输送气缸132设置在安装座113上。   所述连接板110上还设有固定孔114,所述定位装置140设置在固定孔114上。 以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
盒体自动化生产方法及其自动化生产线
大学仕 2019-12-03 10:15 989浏览
申请号:CN201410831248.2 申请日: 2014-12-29 公开(公告)号:CN104552759B 公开(公告)日:2017-08-11 发明人:乔亮 申请(专利权)人:东莞市美赛特自动化设备有限公司 代理机构:深圳市千纳专利代理有限公司 代理人:胡毅 申请人地址:广东省东莞市常平镇卢屋荔枝园村荔园工业二路8号第6栋       1.一种盒体自动化生产方法,其特征在于,其包括以下步骤:(1)预备左、右卧式注塑机,用来注塑出盒体毛坯;(2)预备一立式注塑机,用来对盒体毛坯进行包胶,获得盒体制品;(3)预备左、右卧式注塑机机械手,以相应取出左、右卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯,并相应放置在左、右定位输送带上;(4)预备前、后立式注塑机机械手,以相应将左、右定位输送带上的盒体毛坯夹持,并放入所述立式注塑机中,待包胶完毕后,将盒体制品取出并放置在出料输送带上;(5)左卧式注塑机启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯;(6)左卧式注塑机注塑完成注塑工序,开模;左卧式注塑机机械手启动,将左卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在左定位输送带上;与此同时,右卧式注塑机启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯;(7)左定位输送带将其上的盒体毛坯输送至后立式注塑机机械手的一侧位置;与此同时,右卧式注塑机注塑完成注塑工序,开模;(8)后立式注塑机机械手启动,将左定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述立式注塑机的模具的后型腔;与此同时,立式注塑机在对模具的前型腔进行包胶工序;同时,右卧式注塑机机械手启动,将右卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在右定位输送带上;(9)立式注塑机完成对模具的前型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向前立式注塑机机械手一侧方向移动模具,使模具的前型腔外露;前立式注塑机机械手启动,将前型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带上,然后将右定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的前型腔内;与此同时,立式注塑机在对模具的后型腔进行包胶工序;(10)立式注塑机完成对模具的后型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向后立式注塑机机械手一侧方向移动模具,使其上的模具的后型腔外露;后立式注塑机机械手启动,将后型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带上,然后将左定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的后型腔内;重复步骤(5)至(10),实现连续自动化生产盒体的目的。   2.一种实施权利要求1所述的盒体自动化生产方法的自动化生产线,其特征在于,其包括左卧式注塑机、右卧式注塑机、立式注塑机、左卧式注塑机机械手、右卧式注塑机机械手、前立式注塑机机械手、后立式注塑机机械手、左定位输送带、右定位输送带和出料输送带,所述左卧式注塑机和右卧式注塑机对称设置在立式注塑机的左右两侧,所述前立式注塑机机械手和后立式注塑机机械手设置在立式注塑机的前后两侧,所述左定位输送带设置在后立式注塑机机械手的一侧位置,所述右定位输送带设置在前立式注塑机机械手的一侧位置,所述出料输送带位于所述右定位输送带的下方位置,所述左卧式注塑机机械手设置在所述左卧式注塑机上,所述右卧式注塑机机械手设置在所述右卧式注塑机上;所述立式注塑机上设有滑动模座,该滑动模座上设有模具,该模具上排列有前型腔和后型腔;所述左定位输送带包括输送带体及能驱动该输送带体向预定方向输送物品的伺服电机,对应所述左定位输送带的上方位置间隔并排有多条沿输送方向延伸的定向板;所述右定位输送带与所述左定位输送带的结构一致;所述出料输送带包括架体、输送带体及能驱动该输送带体向预定方向输送物品的伺服电机,所述架体的顶部正对所述右定位输送带的一侧位置上设有水平输送部,另一侧位置倾斜向下形成倾斜部,所述输送带体设置在所述水平输送部和倾斜部上。   技术领域  本发明属于盒体生产技术领域,具体涉及一种能生产如盒子、盒座等类似产品的盒体自动化生产方法及其自动化生产线。   背景技术  在当今市场的大环境之下,尤其在中国加入WTO以后,企业越来越面临全球化竞争,为了在现代竞争市场环境中继续生存,企业一定要提高自己的竞争力。现在中国制造业的竞争主题已经从产量竞争、质量竞争进入成本竞争时代,制造现场的生产效率隐藏着许多不容易被察觉的效率损失,如何降本增效提高生产力就成为许多企业生存与发展的关键课题。    目前消费产品的款式日趋多样化,既要外型美观,设计精巧,也要迅速配合市场需求,双色注塑(又叫双料注塑)是近年来发展的一种适应这一潮流的特殊塑料注塑成型方法,它可以成型出由两种不同颜色或不同塑料(如一种硬质塑料、一种软质塑料)组成的制品,实际是一种模内组装或模内焊接的“嵌件成型”工艺。其成型原理是将两种不同的塑料在两个料筒内分别塑化,再注入模具型腔,成型出表面具有两种颜色的塑料件。这时就需要人手在不同的注塑机之前进行往返,如此重复着,耗时耗力,这样不但大大延长生产周期,而且工作效率低,劳动强度大,使员工易疲劳,难以量化,严重地制约着企业的生存与发展,而且也容易出现员工被高温模具烫伤的现象,存在安全隐患。   发明内容  针对上述不足,本发明目的之一在于,提供一种流程工艺步骤简洁、易于实现,劳动强度小,能快速生产出盒体制品的盒体自动化生产方法。    本发明目的还在于,提供一种结构巧妙、合理,劳动强度小、生产周期短且可批量盒体的自动化生产线。    为实现上述目的,本发明所提供的技术方案是:一种盒体自动化生产方法,其包括以下步骤:(1)预备左、右卧式注塑机,用来注塑出盒体毛坯;(2)预备一立式注塑机,用来对盒体毛坯进行包胶,获得盒体制品;(3)预备左、右卧式注塑机机械手,以相应取出左、右卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯,并相应放置在左、右定位输送带上;(4)预备前、后立式注塑机机械手,以相应将左、右定位输送带上的盒体毛坯夹持,并放入所述立式注塑机中,待包胶完毕后,将盒体制品取出并放置在出料输送带上。  作为本发明的一种改进,其还包括如下步骤:(5)左卧式注塑机启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯;(6)左卧式注塑机注塑完成注塑工序,开模;左卧式注塑机机械手启动,将左卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在左定位输送带上;与此同时,右卧式注塑机启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯;(7)左定位输送带将其上的盒体毛坯输送至后立式注塑机机械手的一侧位置;与此同时,右卧式注塑机注塑完成注塑工序,开模;(8)后立式注塑机机械手启动,将左定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述立式注塑机的模具的后型腔;与此同时,立式注塑机在对模具的前型腔进行包胶工序;同时,右卧式注塑机机械手启动,将右卧式注塑机已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在右定位输送带上;(9)立式注塑机完成对模具的前型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向前立式注塑机机械手一侧方向移动模具,使模具的前型腔外露;前立式注塑机机械手启动,将前型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带上,然后将右定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的前型腔内;与此同时,立式注塑机在对模具的后型腔进行包胶工序;(10)立式注塑机完成对模具的后型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向后立式注塑机机械手一侧方向移动模具,使其上的模具的后型腔外露;后立式注塑机机械手启动,将后型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带上,然后将左定位输送带上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的后型腔内;重复步骤(5)至(10),实现连续自动化生产盒体的目的。    一种实施上述的盒体自动化生产方法的自动化生产线,其包括左卧式注塑机、右卧式注塑机、立式注塑机、左卧式注塑机机械手、右卧式注塑机机械手、前立式注塑机机械手、后立式注塑机机械手、左定位输送带、右定位输送带和出料输送带,所述左卧式注塑机和右卧式注塑机对称设置在立式注塑机的左右两侧,所述前立式注塑机机械手和后立式注塑机机械手设置在立式注塑机的前后两侧,所述左定位输送带设置在后立式注塑机机械手的一侧位置,所述右定位输送带设置在前立式注塑机机械手的一侧位置,所述出料输送带位于所述右定位输送带的下方位置,所述左卧式注塑机机械手设置在所述左卧式注塑机上,所述右卧式注塑机机械手设置在所述右卧式注塑机上。    作为本发明的一种改进,所述立式注塑机上设有滑动模座,该滑动模座上设有模具,该模具上排列有前型腔和后型腔。    作为本发明的一种改进,所述左定位输送带包括输送带体及能驱动该输送带体向预定方向输送物品的伺服电机,对应所述左定位输送带的上方位置间隔并排有多条沿输送方向延伸的定向板。    作为本发明的一种改进,所述右定位输送带与所述左定位输送带的结构一致。    作为本发明的一种改进,所述出料输送带包括架体、输送带体及能驱动该输送带体向预定方向输送物品的伺服电机,所述架体的顶部正对所述右定位输送带的一侧位置上设有水平输送部,另一侧位置倾斜向下形成倾斜部,所述输送带体设置在所述水平输送部和倾斜部上。    本发明的有益效果为:本发明提供的盒体自动化生产方法的流程工艺步骤简洁、易于实现,劳动强度小,能全自动化、快速生产出盒体制品。本发明提供的自动化生产线的结构设计巧妙、合理,能全自动地完成注塑、上料、包胶、下料和输送等工序,从而实现替代人手,达到连续自动上料、下料、转移和输送等的目的,自动化程度高,避免了重复劳动,不但降低了劳动强度,而且生产速度快,效率高,大大提高工作效率,整个工作过程简洁,有效缩减生产工时和节约生产成本,可以用于生产如盒子、盒座等其它相关的周边盒体产品,适用范围广。另外本发明的结构简单、紧凑,操作方便,工作稳定性高,利于广泛推广应用。  下面结合附图和实施例,对本发明作进一步说明。   附图说明  图1是本发明的立体结构示意图。    图2是本发明的主视结构示意图。    图3是本发明的俯视结构示意图。  图4是本发明中立式注塑机的结构示意图。    图5是本发明中右定位输送带的结构示意图。   图6是本发明中出料输送带的结构示意图。   具体实施方式 实施例:参见图1至图6,本实施例提供的一种盒体自动化生产方法,其包括以下步骤。    (1)预备左卧式注塑机1、右卧式注塑机2,用来注塑出盒体毛坯。   (2)预备一立式注塑机3,用来对盒体毛坯进行包胶,获得盒体制品。    (3)预备左卧式注塑机机械手4、右卧式注塑机机械手5,以相应取出左卧式注塑机1、右卧式注塑机2已注塑好的盒体毛坯,并相应放置在左定位输送带6、右定位输送带7上。    (4)预备前立式注塑机机械手8、后立式注塑机机械手9,以相应将左定位输送带6、右定位输送带7上的盒体毛坯夹持,并放入所述立式注塑机3中,待包胶完毕后,将盒体制品取出并放置在出料输送带10上。   (5)左卧式注塑机1启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯。  (6)左卧式注塑机1注塑完成注塑工序,开模;左卧式注塑机机械手4启动,将左卧式注塑机1已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在左定位输送带6上;与此同时,右卧式注塑机2启动注塑工序,开始进行注塑成型盒体毛坯。   (7)左定位输送带6将其上的盒体毛坯输送至后立式注塑机机械手9的一侧位置;与此同时,右卧式注塑机2注塑完成注塑工序,开模。    (8)后立式注塑机机械手9启动,将左定位输送带6上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述立式注塑机3的模具的后型腔;与此同时,立式注塑机3在对模具的前型腔进行包胶工序;同时,右卧式注塑机机械手5启动,将右卧式注塑机2已注塑好的盒体毛坯夹持,并转移放置在右定位输送带7上。   (9)立式注塑机3完成对模具的前型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向前立式注塑机机械手8一侧方向移动模具,使模具的前型腔外露;前立式注塑机机械手8启动,将前型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带10上,然后将右定位输送带7上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的前型腔内;与此同时,立式注塑机3在对模具的后型腔进行包胶工序。   (10)立式注塑机3完成对模具的后型腔上盒体毛坯进行包胶工序,向后立式注塑机机械手9一侧方向移动模具,使其上的模具的后型腔外露;后立式注塑机机械手9启动,将后型腔上已经包胶好的盒体制品取出并放置在出料输送带10上,然后将左定位输送带6上的盒体毛坯夹持,并转移放入所述模具的后型腔内。   重复步骤(5)至(10),实现连续自动化生产盒体的目的。   本发明提供的盒体自动化生产方法的流程工艺步骤简洁、易于实现,劳动强度小,能全自动化、快速生产出盒体制品。   一种实施上述的盒体自动化生产方法的自动化生产线,其包括左卧式注塑机1、右卧式注塑机2、立式注塑机3、左卧式注塑机机械手4、右卧式注塑机机械手5、前立式注塑机机械手8、后立式注塑机机械手9、左定位输送带6、右定位输送带7和出料输送带10,所述左卧式注塑机1和右卧式注塑机2对称设置在立式注塑机3的左右两侧,所述前立式注塑机机械手8和后立式注塑机机械手9设置在立式注塑机3的前后两侧,所述左定位输送带6设置在后立式注塑机机械手9的一侧位置,所述右定位输送带7设置在前立式注塑机机械手8的一侧位置,所述出料输送带10位于所述右定位输送带7的下方位置,所述左卧式注塑机机械手4设置在所述左卧式注塑机1上,所述右卧式注塑机机械手5设置在所述右卧式注塑机2上。    具体的,参见图4,所述立式注塑机3上设有滑动模座31,该滑动模座31上设有模具32,该模具32上排列有前型腔321和后型腔。   所述右定位输送带7与所述左定位输送带6的结构一致。具体的,参见图5,所述右定位输送带7包括输送带体71及能驱动该输送带体71向预定方向输送物品的伺服电机72,对应所述右定位输送带7的上方位置间隔并排有多条沿输送方向延伸的定向板73,设有定向板73,以限定盒体毛坯能按预定的方向进行输送,避免掉落。伺服电机72通过皮带轮组件74带动输送带体71转动。   参见图6,所述出料输送带10包括架体101、输送带体102及能驱动该输送带体102向预定方向输送物品的伺服电机103,所述架体101的顶部正对所述右定位输送带7的一侧位置上设有水平输送部,另一侧位置倾斜向下形成倾斜部,所述输送带体102设置在所述水平输送部和倾斜部上。伺服电机103通过皮带轮组件带动输送带体102转动。    本发明提供的自动化生产线的结构设计巧妙、合理,能全自动地完成注塑、上料、包胶、下料和输送等工序,从而实现替代人手,达到连续自动上料、下料、转移和输送等的目的,自动化程度高,实现批量化生产,生产速度快,周期短,在减轻劳动强度的同时,并保证了产品质量,大大提高了生产效率及产品合格率,利于增强企业的竞争力。    根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制,采用与其相同或相似方法及结构而得到的其它生产方法及生产线,均在本发明保护范围内。
地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备
大学仕 2019-12-02 10:41 872浏览
申请号:CN201810758980.X 申请日: 2018-07-11 公开(公告)号:CN108581338A 公开(公告)日:2018-09-28 发明人:王溯;刘志洋;莫劲;邓志勇;蔡洪顺;谢阳辉;王志;韦华平;邓清龙 申请(专利权)人:中铁十九局集团有限公司 , 广州鑫桥建筑工程有限公司 代理机构:广州知顺知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:彭志坚 申请人地址:广东省广州市天河区燕岭路95号1601房       1.一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,包括转动定位装置(1)、上料装置(2)、焊接机械手(3)及支撑装置(4),转动定位装置(1)包括机架(11)、两个滚筒组件(12)以及滚筒驱动件,两个滚筒组件(12)可转动地安装于机架(11)上,两个滚筒组件(12)呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架(11)上,用于驱动两个滚筒组件(12)同步间歇转动;每一滚筒组件(12)包括可转动地安装于机架(11)上的转轴(121),以及固定套设于转轴(121)上的若干滚轮(122),位于上方的每一滚轮(122)与位于下方的每一滚轮(122)一一对应,每一滚轮(122)的外周壁均开设有环形定位槽(1221),以及均匀分布于环形定位槽(1221)上的若干个横向定位槽(1222),每一横向定位槽(1222)与每一环形定位槽(1221)相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽(1221)形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮(122)上位于同一直线上的若干个横向定位槽(1222)形成一个下夹持空间;上料装置(2)用于分别给上方的若干滚轮(122)或下方的若干滚轮(122)输送横向钢筋;焊接机械手(3)用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;支撑装置(4)用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。   2.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括转轴升降调节机构(13),转轴升降调节机构(13)设有两个,分别安装于机架(11)上位于上方的滚筒组件(12)的两端,每一转轴升降调节机构(13)均包括调节螺杆(131)、调节轮(132)、滑套(133)及滑动件(134),调节轮(132)固接于螺杆(131)顶端,机架(11)上相对地开设有两个调节槽(111),每一调节槽(111)上方安装有固定板(112),上方的转轴(121)的两端分别通过两个轴承(120)可升降地安装于两个调节槽(111)内,滑套(133)底端固接于轴承(120)外周壁,滑套(133)的顶端孔小于滑套(133)的内径,滑动件(134)可升降地安装于滑套(133)内,每一固定板(112)上开设有螺孔,调节螺杆(131)螺接于螺孔内,再穿过滑套(133)的顶端孔后与滑动件(134)可转动的连接或固接,调节螺杆(131)可升降滑动地穿设于滑套(133)的顶端孔内。   3.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括横向间距调节机构(14),横向间距调节机构(14)包括横向螺杆(141)、手轮(142)、固定座(143)以及滑动升降组件(144),手轮(142)固接于螺杆(141)一端,转轴(121)为空心轴,滑动升降组件(144)滑动设置于转轴(121)内,转轴(121)的一端壁开设有螺孔,横向螺杆(141)螺接于此螺孔内,横向螺杆(141)的伸出端通过固定座(143)安装于滑动升降组件(144)的端壁,横向螺杆(141)的伸出端可转动地夹持于固定座(143)与滑动升降组件(144)的端壁之间,每一滚轮(122)上位于每一横向定位槽(1222)处均开设有升降调节孔(1223),转轴(121)的周壁开设有若干滑动槽(1224),每一滑动槽(1224)与每一横向定位槽(1222)的位置相对应,滑动升降组件(144)的升降部件可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,以调节横向定位槽(1222)的深度。   4.根据权利要求3所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述滑动升降组件(144)包括中心轴(1441)、若干个顶推件(1442)以及若干个升降柱(1443),固定座(143)固接于中心轴(1441)的端壁,每一顶推件(1442)固接于中心轴(1441)上,每一顶推件(1442)与每一滚轮(122)对应配合,每一顶推件(1442)均采用圆台体,升降柱(1443)可升降地穿设于滑动槽(1224)和升降调节孔(1223)内,升降柱(1443)的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱(1443)的顶端位于升降调节孔(1223)内。   5.根据权利要求4所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述升降柱(1443)的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱(1443)上靠近底端处设有凸缘。   6.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转动定位装置(1)还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓(151),每一滚轮(122)上位于环形定位槽(1221)内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓(151)螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓(151)的伸出端抵持于转轴(121)外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓(151)的圆头螺帽。   7.根据权利要求6所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述转轴(121)外周壁上设有刻度。   8.根据权利要求1所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上料装置(2)包括下方送料机构(21)及上方送料机构(22),下方送料机构(21)包括下料架(211)、下料斗(212)及滚筒输送机构(213),下料架(211)设置于转动定位装置(1)的进料端,下料斗(212)及滚筒输送机构(213)安装于下料架(211)上方,下料斗(212)的底壁向滚筒输送机构(213)一侧倾斜,滚筒输送机构(213)包括输送架、第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)、第三链轮组(2133)以及至少两个滚筒式链圈(2134),第一链轮组(2131)及第二链轮组(2132)均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮(2133)组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组(2131)安装于输送架上位于下料斗(212)的最底端处,第二链轮组(2132)安装于输送架上位于第一链轮组(2131)的斜上方,第三链轮(2133)组安装于输送架上与第二链轮组(2132)呈水平设置;每一滚筒式链圈(2134)包括两条链圈(21341)以及可转动地安装于两条链圈(21341)之间的若干滚筒(21342),每一滚筒式链圈(2134)对应绕设于第一链轮组(2131)、第二链轮组(2132)及第三链轮(2133)组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈(2134)的水平输出端与下方的滚筒组件(12)的间距小于横向钢筋的直径。   9.根据权利要求8所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述上方送料机构(22)包括上料架(221)、上料斗(222)、传送辊组件(223)、下溜槽体(224)以及推送组件(225),上料架(221)安装于下料架(211)上方,上料斗(222)安装于上料架(221)上位于下料斗(212)上方,上料斗(222)的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口(2221),传送辊组件(223)安装于上料架(221)上位于出料口(2221)内,下溜槽体(224)一端安装于出料口(2221)处,传送辊组件(223)用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体(224)内,下溜槽体(224)靠近出料口(2221)的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件(225)安装于上料斗(222)上位于出料口(2221)的上方,用于将下溜槽体(224)的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮(122)形成的上夹持空间内。   10.根据权利要求9所述的地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,其特征在于,所述传送辊组件(223)包括传动轴(2231)、若干转料辊(2232)及传送驱动件(2233),传动轴(2231)的两端可转动地安装于上料架(221)上位于出料口(2221)处,若干转料辊(2232)固接于传动轴(2231)上,每一转料辊(2232)上开设有若干转料槽(22321),每一转料辊(2232)上的每一转料槽(22321)在轴向上相通,每一转料辊(2232)的一侧伸入上料斗(222)内,其另一侧位于上料斗(222)外,传送驱动件(2233)安装于上料架(221)上,用于驱动传动轴(2231)间歇转动。   技术领域  本发明涉及钢筋笼焊接制造技术领域,特别涉及一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   背景技术  地下连续墙一般是先通过各种挖槽机械,在泥浆护壁条件下,在地下开挖出一条狭长的深槽,然后焊接钢筋笼,清槽后,利用起重机将钢筋笼垂直放入槽中,最后用导管法灌筑水下混凝土。地下连续墙钢筋笼主要由若干纵向钢筋和若干横向钢筋相互交织焊接成的两钢筋网,以及焊接于两钢筋网之间的若干支撑钢筋构成的长方体网状结构,钢筋笼一般宽约6米,厚度为0.8米至1.5米,长度根据连续墙深度从10几米到100多米,但由于起重吊装限制,超过50米采用分段加工,分节吊装,在吊放过程中再接驳成整体。目前,钢筋笼的制作是采用人工焊接的方式,首先,切割指定长度的若干横向钢筋,以及用于接长成若干纵向钢筋的钢筋段,然后用套筒或焊接方式将钢筋段固接成指定长度的若干纵向钢筋,再将若干纵向钢筋间隔指定距离均匀排布好,接着将横向钢筋间隔指定距离均匀排布于纵向钢筋上,在纵向钢筋与横向钢筋的每一个相交处均应进行焊接,如此焊接成下层钢筋网,然后在下层钢筋网片上焊接支撑钢筋,采用同样步骤焊接上层钢筋网,上下层钢筋网之间通过支撑钢筋焊接成整体,从而制作好钢筋笼。由于钢筋笼重量大,体积大,纵向钢筋与横向钢筋密集排布,焊点多,采用人工排布很难保证间距均匀,人工焊接的一致性差,一般规格为50米(长)×6米(宽)×1米(厚)的钢筋笼,采用人工焊接方式需要约20名工人连续工作4天,人力成本高,劳动强度大,生产效率低,且焊接质量难以保证。目前尚未出现一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备。   发明内容  鉴于以上所述,本发明提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备可有效降低人力成本和劳动强度,提高生产效率和焊接质量。    本发明涉及的技术解决方案:    一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,包括转动定位装置、上料装置、焊接机械手及支撑装置,  转动定位装置包括机架、两个滚筒组件以及滚筒驱动件,两个滚筒组件可转动地安装于机架上,两个滚筒组件呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架上,用于驱动两个滚筒组件同步间歇转动;每一滚筒组件包括可转动地安装于机架上的转轴,以及固定套设于转轴上的若干滚轮,位于上方的每一滚轮与位于下方的每一滚轮一一对应,每一滚轮的外周壁均开设有环形定位槽,以及均匀分布于环形定位槽上的若干个横向定位槽,每一横向定位槽与每一环形定位槽相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽形成一个夹持定位空间,上方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮上位于同一直线上的若干个横向定位槽形成一个下夹持空间;    上料装置用于分别给上方的若干滚轮或下方的若干滚轮输送横向钢筋;    焊接机械手用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接;  支撑装置用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。    进一步地,所述转动定位装置还包括转轴升降调节机构,转轴升降调节机构设有两个,分别安装于机架上位于上方的滚筒组件的两端,每一转轴升降调节机构均包括调节螺杆、调节轮、滑套及滑动件,调节轮固接于螺杆顶端,机架上相对地开设有两个调节槽,每一调节槽上方安装有固定板,上方的转轴的两端分别通过两个轴承可升降地安装于两个调节槽内,滑套底端固接于轴承外周壁,滑套的顶端孔小于滑套的内径,滑动件可升降地安装于滑套内,每一固定板上开设有螺孔,调节螺杆螺接于螺孔内,再穿过滑套的顶端孔后与滑动件可转动的连接或固接,调节螺杆可升降滑动地穿设于滑套的顶端孔内。    进一步地,所述转动定位装置还包括横向间距调节机构,横向间距调节机构包括横向螺杆、手轮、固定座以及滑动升降组件,手轮固接于螺杆一端,转轴为空心轴,滑动升降组件滑动设置于转轴内,转轴的一端壁开设有螺孔,横向螺杆螺接于此螺孔内,横向螺杆的伸出端通过固定座安装于滑动升降组件的端壁,横向螺杆的伸出端可转动地夹持于固定座与滑动升降组件的端壁之间,每一滚轮上位于每一横向定位槽处均开设有升降调节孔,转轴的周壁开设有若干滑动槽,每一滑动槽与每一横向定位槽的位置相对应,滑动升降组件的升降部件可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,以调节横向定位槽的深度。    进一步地,所述滑动升降组件包括中心轴、若干个顶推件以及若干个升降柱,固定座固接于中心轴的端壁,每一顶推件固接于中心轴上,每一顶推件与每一滚轮对应配合,每一顶推件均采用圆台体,升降柱可升降地穿设于滑动槽和升降调节孔内,升降柱的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱的顶端位于升降调节孔内。    进一步地,所述升降柱的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱上靠近底端处设有凸缘。    进一步地,所述转动定位装置还包括纵向间距调节机构,纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓,每一滚轮上位于环形定位槽内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓的伸出端抵持于转轴外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓的圆头螺帽。    进一步地,所述转轴外周壁上设有刻度。    进一步地,所述上料装置包括下方送料机构及上方送料机构,下方送料机构包括下料架、下料斗及滚筒输送机构,下料架设置于转动定位装置的进料端,下料斗及滚筒输送机构安装于下料架上方,下料斗的底壁向滚筒输送机构一侧倾斜,滚筒输送机构包括输送架、第一链轮组、第二链轮组、第三链轮组以及至少两个滚筒式链圈,第一链轮组及第二链轮组均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组安装于输送架上位于下料斗的最底端处,第二链轮组安装于输送架上位于第一链轮组的斜上方,第三链轮组安装于输送架上与第二链轮组呈水平设置;每一滚筒式链圈包括两条链圈以及可转动地安装于两条链圈之间的若干滚筒,每一滚筒式链圈对应绕设于第一链轮组、第二链轮组及第三链轮组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈的水平输出端与下方的滚筒组件的间距小于横向钢筋的直径。    进一步地,所述上方送料机构包括上料架、上料斗、传送辊组件、下溜槽体以及推送组件,上料架安装于下料架上方,上料斗安装于上料架上位于下料斗上方,上料斗的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口,传送辊组件安装于上料架上位于出料口内,下溜槽体一端安装于出料口处,传送辊组件用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体内,下溜槽体靠近出料口的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件安装于上料斗上位于出料口的上方,用于将下溜槽体的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮形成的上夹持空间内。    进一步地,所述传送辊组件包括传动轴、若干转料辊及传送驱动件,传动轴的两端可转动地安装于上料架上位于出料口处,若干转料辊固接于传动轴上,每一转料辊上开设有若干转料槽,每一转料辊上的每一转料槽在轴向上相通,每一转料辊的一侧伸入上料斗内,其另一侧位于上料斗外,传送驱动件安装于上料架上,用于驱动传动轴间歇转动。    本发明的有益效果:    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50米,宽6米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。   附图说明  图1为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的组装结构图;   图2为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的转轴升降调节机构的剖视图;    图3为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的整体结构图;    图4为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的局部放大图;  图5为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的局部放大图;    图6为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒组件的分解图;    图7为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚轮的结构图;    图8为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的两个滚筒组件相配合的剖视图;    图9为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的组装图;   图10为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的上料装置的分解图;    图11为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的滚筒输送机构的结构示意图;    图12为本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的支撑装置的组装图。   具体实施方式  下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明保护范围。    本发明提供一种地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,用于将若干纵向钢筋以及若干横向钢筋自动焊接成上层钢筋网和下层钢筋网,并将上层钢筋网和下层钢筋网进一步焊接成钢筋笼,上层钢筋网上的横向钢筋焊接于纵向钢筋上,下层钢筋网的横向钢筋焊接于纵向钢筋下,焊接时先焊接好下层钢筋网,再将焊接好的下层钢筋网下降以腾出空间来焊接上层钢筋网,最后调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距并焊接若干支撑钢筋。如此焊接使得横向钢筋位于纵向钢筋的外侧,以提高钢筋笼的稳定性。    请参阅图1,该地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备包括转动定位装置1、上料装置2、焊接机械手3、支撑装置4、电源模块5以及控制模块6。    请参阅图3至图5,转动定位装置1包括机架11、两个滚筒组件12以及滚筒驱动件(图未示),两个滚筒组件12可转动地安装于机架11上,两个滚筒组件12呈上下对应设置,滚筒驱动件安装于机架11上,用于驱动两个滚筒组件12同步间歇转动;每一滚筒组件12包括可转动地安装于机架11上的转轴121,以及间隔预设距离地固定套设于转轴121上的若干滚轮122,位于上方的每一滚轮122与位于下方的每一滚轮122一一对应,每一滚轮122的外周壁均开设有环形定位槽1221,以及均匀分布于环形定位槽1221上的若干个横向定位槽1222,每一横向定位槽1222与每一环形定位槽1221相互垂直贯通,上下对应设置的两个环形定位槽1221形成一个夹持定位空间,每一纵向钢筋夹持定位于每一夹持定位空间内,上方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个上夹持空间,下方的每一滚轮122上位于同一直线上的若干个横向定位槽1222形成一个下夹持空间,每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间或下夹持空间内;    当每一横向钢筋夹持定位于上夹持空间内时,上方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上,以供焊接;    当每一横向钢筋夹持定位于下夹持空间内时,下方的若干滚轮122带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下,以供焊接。    上料装置2安装于转动定位装置1的进料端,用于分别给上方的若干滚轮122或下方的若干滚轮122输送横向钢筋。    焊接机械手3最好设置为两个,也可设置为一个或多个,均安装于机架11上,用于对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一焊接。    支撑装置4沿转动定位装置1的出料端方向并排设置有若干个,用于滚动支撑焊接好的钢筋网,并对焊接完的一整片钢筋网进行升降。    电源模块5设置于转动定位装置1一侧,用于为整个设备提供电能。    控制模块6设置于电源模块5旁,用于控制整个设备按照预设指令执行各项动作。    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备,通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋分别定位,焊接机械手3对定好位的纵向钢筋以及横向钢筋的相互连接处进行逐一自动焊接,每焊接完一根横向钢筋,两个滚筒组件12对应转动以带动下一根横向钢筋定位于每一纵向钢筋的预设焊接工位,往复循环上述步骤,实现对上层钢筋网和下层钢筋网的自动焊接,通过支撑装置4调整上层钢筋网和下层钢筋网的间距并用若干支撑钢筋将上层钢筋网和下钢筋焊接成一个整体的钢筋笼。上述焊接过程只需六人工作八小时即可完成一个长50米,宽6米,厚1米的钢筋笼,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。    请参阅图1及图2,在本实施例中,转动定位装置1还包括转轴升降调节机构13,用以调节两个滚筒组件12之间的间距,以将纵向钢筋插置于夹持定位空间内。    转轴升降调节机构13设有两个,分别安装于机架11上位于上方的滚筒组件12的两端,每一转轴升降调节机构13均包括调节螺杆131、调节轮132、滑套133及滑动件134,调节轮132固接于螺杆131顶端,机架11上相对地开设有两个调节槽111,每一调节槽111上方安装有固定板112,上方的转轴121的两端分别通过两个轴承120可升降地安装于两个调节槽111内,滑套133底端固接于轴承120外周壁,滑套133的顶端孔小于滑套133的内径,滑动件134可升降地安装于滑套133内,每一固定板112上开设有螺孔,调节螺杆131螺接于螺孔内,再穿过滑套133的顶端孔后与滑动件134可转动的连接或固接,调节螺杆131可升降滑动地穿设于滑套133的顶端孔内。    通过拧动每一调节轮132,每一调节螺杆131带动每一轴承120升降,轴承120的升降进而带动上方的转轴121升降,从而调节两个滚筒组件12之间的间距;滑动件134在滑套133内具有预设的升降空间,以供纵向钢筋上的套筒通过两个滚筒组件12的夹持定位空间时,套筒将上方的滚筒组件12顶升以供套筒通过。    进一步地,为了防止横向钢筋焊接于套筒处,在机架11上设置距离感应装置,用于检测两个滚筒组件12间的夹持定位空间的高度变化,当此高度等于指定值时,焊接机械手3执行焊接动作,当此高度大于指定值时,焊接机械手3不执行焊接动作,两个滚筒组件12带动钢筋网继续移动直至此高度等于指定值时才停止,焊接机械手3执行焊接动作。    请参阅图6至图8,在本实施例中,转动定位装置1还包括横向间距调节机构14,用于调节相邻的两根横向钢筋之间的间距。    横向间距调节机构14包括横向螺杆141、手轮142、固定座143以及滑动升降组件144,手轮142固接于螺杆141一端,转轴121为空心轴,滑动升降组件144滑动设置于转轴121内,转轴121的一端壁开设有螺孔,横向螺杆141螺接于此螺孔内,横向螺杆141的伸出端通过固定座143安装于滑动升降组件144的端壁,横向螺杆141的伸出端可转动地夹持于固定座143与滑动升降组件144的端壁之间,每一滚轮122上位于每一横向定位槽1222处均开设有升降调节孔1223,转轴121的周壁开设有若干滑动槽1224,每一滑动槽1224与每一横向定位槽1222的位置相对应,滑动升降组件144的升降部件可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223内,以调节横向定位槽1222的深度。    滑动升降组件144包括中心轴1441、若干个顶推件1442以及若干个升降柱1443,固定座143固接于中心轴1441的端壁,每一顶推件1442固接于中心轴1441上,每一顶推件1442与每一滚轮122对应配合,本实施例中,每一顶推件1442均采用圆台体,升降柱1443可升降地穿设于滑动槽1224和升降调节孔1223内,升降柱1443的底端可滑动地抵持于圆台体的外周壁上,升降柱1443的顶端位于升降调节孔1223内。    进一步地,每一升降柱1443的底端面设为与圆台体的外周壁相适配的斜面,每一升降柱1443上靠近底端处设有凸缘(图未示),以控制升降柱1443的升降幅度,并防止升降柱1443滑落。    通过手轮142调节横向螺杆141移动,横向螺杆141的移动带动中心轴1441及顶推件1442相应移动,顶推件1442的移动使得圆台体的外周壁向外顶推或向内释放每一升降柱1443,以调节横向定位槽1222的深度,当横向定位槽1222的深度减小时,相邻的两横向钢筋的间距增大(当横向钢筋夹持于横向定位槽1222的槽口处时,相邻的两横向钢筋的间距达到最大值。);当横向定位槽1222的深度增大时,相邻的两横向钢筋的间距减小(当横向钢筋夹持于横向定位槽1222的槽底壁时,相邻的两横向钢筋的间距达到最小值。)。    在本实施例中,每一环形定位槽1221的内表面应为粗糙表面,以增加纵向钢筋与每一环形定位槽1221之间的摩擦力,以便夹持传送每一纵向钢筋。    在本实施例中,每一环形定位槽1221均具有弹性,当纵向钢筋上的套筒通过夹持定位空间时,上下对应的每一环形定位槽1221发生弹性形变,同时套筒将上方的滚筒组件12顶升,以供套筒顺畅通过。    上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间的间距可以为零,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相切设置,此时,每一环形定位槽1221的深度与纵向钢筋的半径相当,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。    上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122之间间隔预设距离,即上方的每一滚轮122与其对应的下方的每一滚轮122呈上下相离设置,此时,每一环形定位槽1221的深度小于纵向钢筋的半径,每一环形定位槽1221与纵向钢筋的外周面相适配,以供夹持传送每一纵向钢筋。    在本实施例中,转动定位装置1还包括纵向间距调节机构,用于调节每一纵向钢筋的间距。    纵向间距调节机构包括若干紧固螺栓151,每一滚轮122上位于环形定位槽1221内沿径向开设至少两个螺孔,每一紧固螺栓151螺接于每一螺孔内,每一紧固螺栓151的伸出端抵持于转轴121外周壁上,螺孔的外端具有容置孔,以供容置紧固螺栓151的圆头螺帽,每一滚轮122通过紧固螺栓151可轴向调位置地安装于转轴121上;进一步地,转轴121外周壁上设有刻度,以更精确地调节相邻的两滚轮122的间距。    上料装置2包括下方送料机构21及上方送料机构22,下方送料机构21为下方的滚筒组件12送料,上方送料机构22为上方的滚筒组件12送料,工作时,下方送料机构21及上方送料机构22当中只能选择其中一个单独送料,而不能两个同时送料。当上方送料机构22送料时,焊接的是上层钢筋网,当下方送料机构21送料时,焊接的是下层钢筋网。通过上层钢筋网和下层钢筋网分别焊接的方式,相对于只焊接方位相同的两钢筋网而言,可避免翻转钢筋网而带来的麻烦。    下方送料机构21包括下料架211、下料斗212及滚筒输送机构213,下料架211设置于转动定位装置1的进料端,下料斗212及滚筒输送机构213安装于下料架211上方,下料斗212的底壁向滚筒输送机构213一侧倾斜,滚筒输送机构213将下料斗212内的横向钢筋逐一传送至下方的滚轮122的每一个下夹持空间内。    本实施例中,滚筒输送机构213包括输送架、第一链轮组2131、第二链轮组2132、第三链轮组2133以及至少两个滚筒式链圈2134,第一链轮组2131及第二链轮组2132均包括链轮轴以及可转动地安装于链轮轴上的至少两对链轮,第三链轮2133组包括链轮轴以及固接于链轮轴上的至少两对链轮,第一链轮组2131安装于输送架上位于下料斗212的最底端处,第二链轮组2132安装于输送架上位于第一链轮组2131的斜上方,第三链轮2133组安装于输送架上与第二链轮组2132呈水平设置;每一滚筒式链圈2134包括两条链圈21341以及可转动地安装于两条链圈21341之间的若干滚筒21342,每一滚筒式链圈2134对应绕设于第一链轮组2131、第二链轮组2132及第三链轮2133组上的每对链轮,形成斜阶梯状输送机构,每一滚筒式链圈2134的水平输出端与下方的滚筒组件12的间距应小于横向钢筋的直径,以供承载于每一滚筒式链圈2134上的横向钢筋在转动作用下挤压进下方的每一滚轮122上对应的下夹持空间内。    滚筒输送机构213还包括输送驱动机构,输送驱动机构包括输送驱动机件、输送链圈以及从动链轮,输送驱动机件安装于输送架上,从动链轮固接于第三链轮2133组的链轮轴上,输送链圈可转动地绕设于从动链轮和输送驱动机件的主动链轮上,输送驱动机件驱动滚筒式链圈2134间歇转动。    具体地,在输送驱动机构的驱动下,每一滚筒式链圈2134从下料斗212内承载一排排的横向钢筋向位于下方的滚轮122底部传送,每一横向钢筋承载于相邻的两个滚筒21342之间,当某一横向钢筋传送至下方的滚轮122的下夹持空间处时,该横向钢筋被挤压进对应的下夹持空间内,当下方的滚轮122上的某一横向钢筋转动至焊接位置时,滚筒式链圈2134相应停止转动。    上方送料机构22包括上料架221、上料斗222、传送辊组件223、下溜槽体224以及推送组件225,上料架221安装于下料架211上方,上料斗222安装于上料架221上位于下料斗212上方,上料斗222的底面为倾斜面,倾斜面的最低端开设有出料口2221,传送辊组件223安装于上料架221上位于出料口2221内,下溜槽体224一端安装于出料口2221处,传送辊组件223用于间歇传送出一根横向钢筋至下溜槽体224内,下溜槽体224靠近出料口2221的一段为向下的倾斜段,另一段为水平段,推送组件225安装于上料斗222上位于出料口2221的上方,用于将下溜槽体224的水平段上的横向钢筋推送至上方的若干滚轮122形成的上夹持空间内。    传送辊组件223包括传动轴2231、若干转料辊2232及传送驱动件2233,传动轴2231的两端可转动地安装于上料架221上位于出料口2221处,若干转料辊2232间隔预设距离地固接于传动轴2231上,每一转料辊2232上开设有若干转料槽22321,转料槽22321沿轴向贯通转料辊2232,每一转料辊2232上的每一转料槽22321在轴向上相通,每一转料辊2232的一侧伸入上料斗222内,其另一侧位于上料斗222外,传送驱动件2233安装于上料架221上,用于驱动传动轴2231间歇转动。    具体地,通过若干转料辊2232在上料斗222的出料口2221处间歇转动,使得置于上料斗222内的横向钢筋被转入每一转料辊2232位于同一直线上的转料槽22321内,最后横向钢筋被转运至下溜槽体224内,每次只转运出一根横向钢筋,且每转运出一根横向钢筋后,传动轴2231停止转动,间隔预设时间后再转运下一根横向钢筋,以保证推送组件225每次只推送一根横向钢筋。    推送组件225包括横梁2251、若干个伸缩驱动件2252以及推板2253,横梁2251固接于上料斗222外壁上位于出料口2221的上方,每一伸缩驱动件2251的本体端通过铰接座铰接于横梁2251上,每一伸缩驱动件2251的伸缩端与推板2253固接,推板2253的横截面呈L形。横向钢筋通过推板2253从下溜槽体224的水平段被推送进上方的若干滚轮122形成的上夹持空间内。    焊接机械手3为现在技术,在此不再赘述。    支撑装置4根据钢筋笼的长度对应设置若干个,以供滚动支撑钢筋笼。    支撑装置4包括支撑架41、至少一对侧伸支撑组件42以及至少一个升降支撑组件43,每对侧伸支撑组件42相对地安装于支撑架41的两端,用于滚动支撑上层钢筋网,升降支撑组件43安装于相对的侧伸支撑组件42之间,用于滚动支撑下层钢筋网,并将下层钢筋网升降。    侧伸支撑组件42包括侧伸驱动件421、侧伸轴座422以及侧伸轴423,侧伸驱动件421安装于支撑架41上,侧伸轴座422固接于侧伸驱动件421的伸出端,侧伸轴423的一端可转动地安装于侧伸轴座422内,其另一端可转动且可轴向滑动地安装于侧伸驱动件421上。    侧伸轴423优选为阶梯轴,侧伸轴423的中间支撑段高于侧伸轴座422,以使得上层钢筋网滚动支撑于侧伸轴423的中间支撑段上,避免上层钢筋网与侧伸轴座422摩擦。    升降支撑组件43包括升降机431以及可转动地安装于升降机431顶端的滚轴432,升降机431可选用现有技术中可实现升降功能的装置即可。    本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备的焊接工艺包括如下步骤:    一、将若干横向钢筋置于上料装置2内,将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;    二、启动设备工作,先焊接下层钢筋网,上料装置2将横向钢筋传送至下方的滚筒组件12上,下方的滚筒组件12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋下方;    三、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,焊接完一根横向钢筋后,两个滚筒组件12夹持每一纵向钢筋向支撑装置4移动后停止,再按上述过程焊接下一横向钢筋,焊接好的一段上层钢筋网滑动地支撑于支撑装置4上,如此循环直至焊接完整个下层钢筋网;    四、支撑装置4带动焊接好的下层钢筋网下降预设距离后停止,然后再焊接上层钢筋网;    五、将每一纵向钢筋的一端沿进料方向插置于上下对应设置的两个环形定位槽1221形成的夹持定位空间内;    六、上料装置2将横向钢筋传送至上方的滚筒组件12上,上方的滚筒组件12带动横向钢筋转动预设角度后停止,使得横向钢筋抵持于每一纵向钢筋上方;    七、焊接机械手3对横向钢筋与每一纵向钢筋的连接处进行逐一焊接,依次完成所有横向钢筋与每一纵向钢筋的焊接后,即完成上层钢筋网的焊接;    八、调整好上层钢筋网和下层钢筋网的间距,再将支撑钢筋焊接于上层钢筋网和下层钢筋网之间,至此完成整个钢筋笼的焊接。    综上,本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备实现了钢筋笼的自动化焊接,有效降低了人力成本和劳动强度;通过转动定位装置1对纵向钢筋以及横向钢筋排布定位,有利于保证钢筋间距均匀并提高排布速度;通过焊接机械手3焊接,有利于保证焊接的一致性和焊接速度,如此提高了生产效率和焊接质量。此外,本发明地下连续墙钢筋笼自动化焊接设备采用模块化设计,各模块可以独立拆装,便于现场组装和转场。  以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
耳机的自动化焊接装置
大学仕 2019-11-27 09:23 864浏览
申请号:CN201621157117.1 申请日: 2016-11-01 公开(公告)号:CN206100461U 公开(公告)日:2017-04-12 发明人:马骏锋;罗文凤;包爱军;顾杰滨;欧焕雄 申请(专利权)人:大余县和锋电子有限公司 申请人地址:江西省赣州市大余县大余工业园新世纪工业小区外环路         1.一种耳机自动化焊接装置,包括线圈绕线机、输送架、离子风机、安装机械手、外壳上料架、转运机械手、焊接输送轨道和自动焊接机,其特征在于,其中输送架安装在线圈绕线机的一侧,外壳上料架设于输送架末端一侧,其中输送架上安装有用于放置耳机绕线组的料盘,安装机械手安装在输送架的末端位置;转运机械手设于安装机械手的一侧,且转运机械手的下方位置设有用于涂抹助焊膏的涂抹机械手,焊接输送轨道设于自动焊接机的下方位置,且焊接输送轨道上设有焊接工作台;所述离子风机设于线圈绕线机的一侧,且离子风机的出风管延伸至自动焊接机的焊接工作台处。   2.根据权利要求1所述的耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述焊接输送轨道和输送架均采用皮带输送装置。   3.根据权利要求1所述的耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述线圈绕线机、输送架、离子风机、安装机械手、外壳上料架、转运机械手、焊接输送轨道和自动焊接机均连接有控制主机。   技术领域  本实用新型涉及耳机生产,具体是一种耳机自动化焊接装置。   背景技术  耳机是一对转换单元,它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号,利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的,利用一个插头连接。好处是在不影响旁人的情况下,可独自聆听音响;亦可隔开周围环境的声响,对在录音室、DJ、旅途、运动等在噪吵环境下使用的人很有帮助。    现有的耳机在生产焊接过程中需要人工涂抹助焊膏,整体效率慢,同时在焊接过程中产生的静电容易损坏产品。   实用新型内容  本实用新型的目的在于提供一种耳机自动化焊接装置,以解决上述背景技术中提出的问题。    为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:    一种耳机自动化焊接装置,包括线圈绕线机、输送架、离子风机、安装机械手、外壳上料架、转运机械手、焊接输送轨道和自动焊接机,其中输送架安装在线圈绕线机的一侧,外壳上料架设于输送架末端一侧,其中输送架上安装有用于放置耳机绕线组的料盘,安装机械手安装在输送架的末端位置,安装机械手用于取出外壳上料架上的外壳并与耳机绕线组进行对接;转运机械手设于安装机械手的一侧,且转运机械手的下方位置设有用于涂抹助焊膏涂抹机械手;再涂抹助焊膏后转运机械手将料盘转移到焊接输送轨道上,焊接输送轨道设于自动焊接机的下方位置,且焊接输送轨道上设有焊接工作台,通过自动焊接机实现耳机绕线组与外壳之间的焊接;所述离子风机设于线圈绕线机的一侧,且离子风机的出风管延伸至自动焊接机的焊接工作台处,利用离子风机去除焊接过程中出现的静电,从而防止出现静电击穿对产品造成损坏。    作为本实用新型进一步的方案:所述焊接输送轨道和输送架均采用皮带输送装置。    作为本实用新型再进一步的方案:所述线圈绕线机、输送架、离子风机、安装机械手、外壳上料架、转运机械手、焊接输送轨道和自动焊接机均连接有控制主机。  与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型实际运行中线圈绕线机实现耳机绕线组的制造,安装机械手用于取出外壳上料架上的外壳并与耳机绕线组进行对接,转运机械手的下方位置设有用于涂抹助焊膏的涂抹机械手,涂抹机械手进行助焊膏涂抹,在涂抹助焊膏后转运机械手将料盘转移到焊接输送轨道上,最后通过自动焊接机实现耳机绕线组与外壳之间的焊接,此时利用离子风机去除焊接过程中出现的静电,从而防止出现静电击穿对产品造成损坏。   附图说明  图1为本实用新型一种耳机自动化焊接装置的结构示意图。   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。    请参阅图1,本实用新型实施例中,一种耳机自动化焊接装置,包括线圈绕线机1、输送架2、离子风机3、安装机械手4、外壳上料架6、转运机械手7、焊接输送轨道8和自动焊接机10,其中输送架2安装在线圈绕线机1的一侧,外壳上料架6设于输送架2末端一侧,其中输送架2上安装有用于放置耳机绕线组的料盘5,安装机械手4安装在输送架2的末端位置,安装机械手4用于取出外壳上料架6上的外壳并与耳机绕线组进行对接;转运机械手7设于安装机械手4的一侧,且转运机械手7的下方位置设有用于涂抹助焊膏涂抹机械手;在涂抹助焊膏后转运机械手7将料盘5转移到焊接输送轨道8上,焊接输送轨道8设于自动焊接机10的下方位置,且焊接输送轨道8上设有焊接工作台9,通过自动焊接机10实现耳机绕线组与外壳之间的焊接;所述离子风机3设于线圈绕线机1的一侧,且离子风机3的出风管延伸至自动焊接机10的焊接工作台9处,利用离子风机去除焊接过程中出现的静电,从而防止出现静电击穿对产品造成损坏。    所述焊接输送轨道8和输送架2均采用皮带输送装置。    所述线圈绕线机1、输送架2、离子风机3、安装机械手4、外壳上料架6、转运机械手7、焊接输送轨道8和自动焊接机10均连接有控制主机。    本实用新型的工作原理是:线圈绕线机1实现耳机绕线组的制造,安装机械手4用于取出外壳上料架6上的外壳并与耳机绕线组进行对接,转运机械手7的下方位置设有用于涂抹助焊膏的涂抹机械手,涂抹机械手进行助焊膏涂抹,在涂抹助焊膏后转运机械手7将料盘5转移到焊接输送轨道8上,最后通过自动焊接机10实现耳机绕线组与外壳之间的焊接,此时利用离子风机去除焊接过程中出现的静电,从而防止出现静电击穿对产品造成损坏。    对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。    此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
用于自动化根部焊道焊接的系统和方法
大学仕 2019-11-20 13:40 1021浏览
申请号:CN201611050526.6 申请日: 2016-11-25 公开(公告)号:CN106925869A 公开(公告)日:2017-07-07 发明人:布鲁斯·帕特里克·阿尔布雷克特;史蒂文·爱德华·巴霍斯特 申请(专利权)人:伊利诺斯工具制品有限公司 代理机构:上海脱颖律师事务所 代理人:脱颖;施嘉薇 申请人地址:美国伊利诺伊州     1.一种自动化根部焊道焊接系统,包括:焊炬,所述焊炬被配置以在第一工件和第二工件之间的接合处执行根部焊道焊接操作;焊接机械手,所述焊接机械手被配置以使所述焊炬和所述第一工件中的至少一个相对于另一个移动;以及控制电路,所述控制电路被配置以:控制所述焊接机械手和所述第一工件相对于彼此的移动;经由所述焊炬施加高能焊接相位以建立第一根部条件;并且经由所述焊炬施加低能焊接相位以建立第二根部条件。   2.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,包括被配置以感测指示所述第一和第二根部条件的一个或更多个参数的传感器,其中所述传感器向所述控制电路输出根部条件信号。   3.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是红外照相机。   4.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是光学传感器。   5.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器被配置以感测指示孔眼尺寸的参数、指示通过所述接合处的焊丝的参数,或者前述两者。   6.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是电压传感器或电流传感器。   7.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是功率传感器。   8.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是音频传感器。   9.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述传感器是焊丝位置传感器。   10.如权利要求2所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述控制电路被配置以至少部分地基于从所述传感器接收的所述根部条件信号,确定所述第一和第二根部条件的成立。   11.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述第一根部条件是所述第一和第二工件之间的孔眼的形成。   12.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述第二根部条件是接合处被填充有沉积的焊接材料。   13.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述高能焊接相位包括向所述焊炬提供大于150安培的电流。   14.如权利要求13所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述高能焊接相位包括以第一送丝速度提供焊丝。   15.如权利要求14所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述低能焊接相位包括向所述焊炬提供小于250安培的电流。   16.如权利要求15所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述低能焊接相位包括以第二送丝速度提供焊丝,其中所述第二送丝速度低于所述第一送丝速度。   17.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述焊接机械手被配置以使所述焊炬在基本上垂直于所述焊接机械手的移动方向的方向上移动。   18.如权利要求1所述的自动化根部焊道焊接系统,其中所述焊接机械手包括具有电机和凸轮的运动控制组件,其中所述运动控制组件被配置以使焊丝相对于所述焊炬的中心轴线以期望的图案移动。   19.一种系统,包括:焊炬,所述焊炬被配置以在第一管子和第二管子之间的接合处执行根部焊道焊接操作;焊接机械手,所述焊接机械手被配置以使所述焊炬和所述第一管子中的至少一个相对于另一个移动;传感器,所述传感器被配置以检测指示第一和第二根部条件的一个或更多个参数,并且输出根部条件信号;以及控制电路,所述控制电路被配置以:从所述传感器接收所述根部条件信号;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制所述焊接机械手和所述第一管子相对于彼此的移动;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制送丝器向所述焊接机械手供应焊丝的速率;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制电源供应装置向所述焊接机械手供应的焊接电源的量;施加所述焊接电源的高能焊接相位,直到所述根部条件信号指示所述第一根部条件的成立;并且施加所述焊接电源的低能焊接相位,直到所述根部条件信号指示所述第二根部条件的成立。   20.如权利要求19所述的系统,其中所述第一根部条件是所述第一和第二管子之间的孔眼的形成。   21.如权利要求19所述的系统,其中所述高能焊接相位包括具有大于150安培的电流的所述焊接电源。   22.如权利要求19所述的系统,其中所述低能焊接相位包括具有小于250安培的电流的所述焊接电源。   23.如权利要求19所述的系统,其中所述传感器是红外照相机。   24.如权利要求19所述的系统,其中所述传感器是光学传感器。   25.如权利要求19所述的系统,其中所述系统被配置以至少部分地基于所接收的根部条件信号执行电流、电压或功率计算。   26.如权利要求19所述的系统,其中所述系统被配置以基于从多个传感器接收的信号来输出控制信号。   27.一种焊接方法,包括:使用被附接到焊接机械手的焊炬,向在第一和第二管段之间形成的接合处施加焊接电源的高能焊接相位,直到第一根部条件成立;向所述接合处施加所述焊接电源的低能焊接相位,直到第二根部条件成立;以及使所述焊接机械手和所述第一管段相对于彼此移动。   28.如权利要求27所述的焊接方法,包括:从被径向设置在所述第一或第二管段内侧的传感器接收根部条件信号;当所述根部条件信号指示所述第一根部条件成立时,从所述焊接电源的所述高能焊接相位转换到所述焊接电源的所述低能焊接相位;以及当所述根部条件信号指示所述第二根部条件成立时,从所述焊接电源的所述低能焊接相位转换到所述焊接电源的所述高能焊接相位。   29.如权利要求28所述的焊接方法,其中所述传感器是红外照相机。   30.如权利要求28所述的焊接方法,其中所述传感器是光学传感器。   31.如权利要求28所述的焊接方法,其中所述传感器是电压传感器、电流传感器或功率传感器。   32.如权利要求27所述的焊接方法,其中所述第一根部条件是所述第一和第二管段之间的孔眼的形成。   33.如权利要求27所述的焊接方法,其中所述焊接电源的所述低能焊接相位包括小于250安培的电流,并且所述焊接电源的所述高能焊接相位包括大于150安培的电流。   34.如权利要求27所述的焊接方法,包括向所述接合处施加可变极性。   35.如权利要求27所述的焊接方法,其中根据需要施加所述低能焊接相位以用可控烧穿来形成渗透。   36.一种自动化根部焊道焊接系统,包括权利要求1至18中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。   37.一种系统,包括权利要求19至26中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。   38.一种焊接方法,包括权利要求27至35中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。   技术领域  本公开总体涉及焊接系统领域,并且更具体地,涉及用于执行根部焊道焊接操作的自动化系统。   背景技术  焊接是对于各种应用而言在各种行业均已变得普遍存在的工艺。例如,焊接经常被使用在如造船、海上平台、建设、轧管机等的应用中。弧焊接系统一般向电极施加电流以在电极和工件之间形成电弧,由此在工件上形成焊缝沉积物。一般,电极可以是由焊接系统推进来到达工件的连续的焊丝。而且,基于焊炬和电极相对于工件的焊接位置,焊缝沉积物上的力(例如,重力)可以不同地影响焊缝沉积物的形状和结构。   发明内容  在一个实施例中,一种自动化根部焊道焊接系统包括焊接机械手和控制电路。焊接小车机械手包括焊炬。所述焊接小车机械手被配置以在第一工件的表面周围移动,并且在第一工件和第二工件之间的接合处执行根部焊道焊接操作。所述控制电路被配置以控制所述焊接机械手和所述第一焊接工件相对于彼此的移动,经由焊炬施加高能焊接相位以建立第一根部条件,并且经由焊炬施加低能焊接相位以建立第二根部条件。    在另一个实施例中,一种系统包括焊接机械手、传感器和控制电路。所述焊接机械手包括焊炬。焊接小车机械手被配置以在第一管子的圆周周围移动,并且在第一管子和第二管子之间的接合处执行根部焊道焊接操作。所述传感器被配置以检测指示第一和第二根部条件的一个或更多个参数,并且输出根部条件信号。所述控制电路被配置以:从所述传感器接收所述根部条件信号;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制所述焊接小车机械手和所述第一管子相对于彼此的移动;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制送丝器向所述焊接机械手供应焊丝的速率;至少部分地基于所接收的根部条件信号,控制电源供应装置向所述焊接机械手供应的焊接电源的量;施加所述焊接电源的高能焊接相位,直到所述根部条件信号指示所述第一根部条件成立;并且施加所述焊接电源的低能焊接相位,直到所述根部条件信号指示所述第二根部条件成立。    在第三实施例中,一种焊接方法包括:使用被附接到焊接机械手的焊炬,向在第一管段和第二管段之间形成的接合处施加焊接电源的高能焊接相位,直到第一根部条件成立;向所述接合处施加所述焊接电源的低能焊接相位,直到第二根部条件成立;以及使所述焊接机械手和所述第一管段相对于彼此移动。   附图说明  当参考附图阅读以下具体实施方式时,本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解,在所述附图中同样的字符在所有附图中表示同样的部件,在附图中:    图1是根据本公开的方面的自动化根部焊道焊接系统的实施例;    图2是根据本公开的方面的图1中示出的执行根部焊道焊接操作的焊接小车的实施例的示意图;    图3示出根据本公开的方面的要由图1中示出的自动化根部焊道焊接系统连接的两个管段;    图4A示出根据本公开的方面的焊接开始之前的接合处;    图4B示出根据本公开的方面的具有孔眼(keyhole)的接合处;    图4C示出根据本公开的方面的接合处中根部焊道焊缝(weld)的形成;    图4D示出根据本公开的方面的填充有焊接材料的孔眼;    图5是根据本公开的方面的第一管段的横截面视图;    图6是根据本公开的方面的在执行焊接操作时的焊接电流的标绘图;以及  图7是根据本公开的方面的用于执行根部焊道焊接操作的工艺的流程图。   具体实施方式  下文将描述一个或更多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述,说明书中可能不会描述实际实行方案的所有特征。应该领会到,在任何这样的实际实行方案的开发中,例如在任何工程或设计项目中,必须做出许多针对实行方案的决策以实现开发者的特定目标,这些特定目标对于不同的实行方案是不同的,例如遵守系统相关的和商业相关的约束条件。而且,应该领会到,虽然这样的开发工作可能是复杂并且耗时的,但是对于从本公开受益的本领域技术人员而言将会是日常的设计、制造和生产工作。    当介绍本公开的各种实施例的要素时,冠词“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”和“所述(said)”旨在表示有一个或更多个的所述要素。术语“由……构成(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”旨在为包括性的并且意为除了所列出的要素之外可以有附加要素。此外,以下讨论中任何数值示例意为非限制性的,并且因此额外的数值、范围和百分比落在所公开的实施例的范围之内。    当将多个管段焊接在一起(例如,根部焊道焊接操作)时,基于当焊炬和电极中的一个在所述多个管段的圆周周围移动时所述焊炬和电极的位置,焊缝沉积物上的力(例如,重力)可以对焊缝沉积物具有不同的影响。此外,对于所述多个管段容许的制造公差内的差异可能导致几个管段配合(fitting together)得比其他管段更好。尽管有经验的操作者可能能够考虑到当炬在管子的圆周周围移动时的这些差异(例如,改变炬的电压或电流,或者在特定焊接位置花费更多时间),但是对于自动化焊接系统来说,考虑这些变量可能是有难度的。尽管所示出的具体实施例是针对两个管段,但是应该理解,可以将所公开的技术应用到具有任何形状或尺寸的工件。尽管在下文中可能将工件称为管子,但是应该理解,可以使用具有任何尺寸或形状的工件。    本实施例包括基于根部条件在执行焊接操作期间在高能(脉冲、一系列脉冲,或者高能过程)和低能(脉冲、一系列脉冲,或者通过电流辅助转移金属的低能过程)焊接相位之间循环的自动化焊接系统。自动化焊接系统可以包括焊炬和一个或更多个控制系统,所述焊炬被安装到在管子的圆周周围行进的焊接自动装置(例如,机械手或“焊接小车(welding bug)”),所述一个或更多个控制系统被配置以向焊炬提供电源和自耗焊接电极或焊丝并且控制焊接机械手。自动化焊接系统还可以包括被设置在管子内侧或外侧的传感器,其被配置以感测根部条件。自动化焊接系统可以被配置以使用高能(例如,300安培)焊接相位来形成孔眼,并且随后转换到低能(例如,100安培)焊接相位来通过沉积焊接材料填充接合处。这样的能量水平可以与机械手行进速度和/或送丝速度对应。本文所描述的系统和技术可以提高自动化根部焊道焊缝的质量。    现在转向附图,图1图示说明自动化焊接系统10的实施例,所述自动化焊接系统10具有电源供应装置12、送丝器14,以及经由导线管18彼此连接的协调控制系统16。在图示说明的实施例中,电源供应装置12、送丝器14和协调控制系统16是彼此分离的,由此电源供应装置12、送丝器14和协调控制系统16可以彼此一定隔开距离地被安置。然而,应该理解,在一些实施例中,电源供应装置12、送丝器14和协调控制系统16可以是与彼此一体的。在这种情况下,导线管18将是与系统一体的。在电源供应装置12、送丝器14和协调控制系统16彼此分离的实施例中,可以在电源供应装置12、送丝器14和协调控制系统16上提供端子以允许导线管18连接到系统12、14和16,以便允许在所述三个系统12、14、16之间交换电源、气体和数据。    焊接系统10被设计来向焊接机械手20(例如,小车,或者任何其他固定的或灵活的自动装置)提供控制、电源和保护气体。焊接机械手20被配置以:在第一管段22的圆周周围移动,并且在沿所述第一管段抵接第二管段26的接合处24执行焊接操作。在一些实施例中,送丝器14向焊接机械手20提供焊丝28(例如,电极)。应该领会到,目前所公开的方法可以被使用在许多不同范围的系统中,所述系统使用任何弧焊接工艺(例如,FCAW-O(自保护)、FCAW-G、GMAW、MCAW、GTAW(即,TIG),或者类似的弧焊接工艺),这些弧焊接工艺可以使用气体管线或者不那样。如将由本领域技术人员领会的,焊接机械手20可以是许多不同的类型的,并且典型地允许焊丝28和气体向邻近接合处24的位置进给,在所述接合处24形成焊缝以连接两个或更多个管段22、26。第二导体(例如,夹具58)典型地被连接到多个管段22、26,以便通过焊接机械手20使电源供应装置12和多个管段22、26之间的电路完整。    焊接系统10的操作者可以经由设置在电源供应装置12上的操作者界面32选择数据设定(例如,焊接参数、气体流动参数、弧长)。操作者界面32将数据设定通信至电源供应装置12内的控制电路34。控制电路34可以至少部分地基于所述焊接参数控制电源转换电路36,并且控制电路34可以至少部分地基于所述气体流动参数控制电源供应装置12或送丝器14的气体控制阀38。应该注意到,一些实施例(例如,FCAW焊接系统)可以不使用保护气体,并且因此可以没有气体控制阀38。在一些实施例中,操作者界面32被合并到电源供应装置12的前面板中。在一些实施例中,焊接系统10可以被配置以允许使用通过焊接机械手20输送的各种钢(例如,高合金钢、低合金钢)焊丝、铝焊丝或其他焊丝的MIG焊接。气体控制阀38可以经由焊接机械手20将保护气体40引导到多个管段22、26的接合处24。然而,在一些实施例中,自动化焊接系统10可以被配置用于药芯弧焊接(FCAW)或者可以允许自保护的其他类型焊接。这样的实施例可以不包括气体控制阀38。    控制电路34运转以控制来自转换电路36的焊接电源输出电源的产生,所述焊接电源输出被施加到焊丝28,用于实施期望的焊接操作。该电源转换电路36适合于形成输出电源,所述输出电源最终将被施加到焊接机械手20处的焊丝28,所述输出电源可以包括交流变极性、脉冲功率等。在电源转换电路36内可以采用各种电源转换部件,包括但不被限制于斩波器、升压电路、降压电路、逆变器、变流器、变压器等。这样的电源转换电路36的配置可以是本领域通常已知或其本身已知的类型。电源转换电路36被连接到电源41。施加到电源转换电路36的电源可以来源于电网,尽管也可以使用其他的功率源,如由发动机驱动的发电机、电池、燃料电池或其他可替换的源产生的电力。最后,图1中图示说明的电源供应装置12包括接口电路42(例如,通信电路),所述接口电路42被设计以允许控制电路34与送丝器14或协调控制系统16经由有线或无线信号来交换信号。    送丝器14包括经由有线或无线连接被结合到接口电路42的互补接口电路44(例如,通信电路)。在一些实施例中,可以在接口电路部件42、44两者上提供多引脚接口,并且在相应的接口电路部件之间行进的多导体线缆使得能够在电源供应装置12、送丝器14、协调控制系统16或其任意组合上设定信息,例如送丝速度、工艺、所选择的电流、电压、弧长、功率水平,或气体流量水平等。送丝器14可以被配置用于普通的单向送丝,和/或用于往复的、受控制的短路(CSC)焊丝运动循环,借此焊丝28向前移动到熔池中并且被撤回,或者也被称为焊丝缝合运动(wire stitching motion)。    送丝器14还包括被连接到接口电路44的控制电路46。控制电路46允许根据操作者的选择控制送丝速度,并且允许经由接口电路44将这些设定反馈给电源供应装置12和/或协调控制系统16。控制电路46被连接到送丝器14上的操作者界面48,所述操作者界面48允许对一个或更多个焊接参数(具体地是送丝速度)的选择。操作者界面48还可以允许对这样的焊接参数的选择,例如工艺、所使用的丝的类型、电流、电压、弧长、电源设定,或气体流量水平等。在一些实施例中,控制电路46还可以被连接到气体控制阀38,所述气体控制阀38调节保护气体到焊接机械手20和/或到接合处24的后表面的流量。一般,在焊接的时候提供这样的气体,并且可以就在焊接之前和/或在焊接之后短暂的时间启动。    送丝器14包括用于在控制电路46的控制下将焊丝28进给到焊接机械手20并且由此进给到焊接应用的部件。例如,焊丝的一个或更多个线轴50可以容纳在送丝器14中。焊丝28从线轴50上退绕,并且逐步进给到焊接机械手20。在某些实施例中,线轴40可以与离合器(clutch)52相联,当将焊丝28进给到焊接机械手20时,所述离合器52将线轴40脱开。离合器52还可以被调节以维持最小摩擦水平,从而避免线轴50的自旋。提供进给电机54,所述进给电机54与进给辊56接合,以从送丝器14朝焊接机械手20推动焊丝28。在实践中,辊56中的一个被机械地连接到进给电机54,并且通过进给电机54旋转以驱动来自送丝器14的焊丝28,同时配对的辊58朝焊丝28偏移以维持两个辊56、58和焊丝28之间的接触。一些系统可以包括多个这种类型的辊56。最后,在某些实施例中,可以提供转速计60,用于检测电机54,辊56、58,或者任何其他相关联的部件的速度,以便提供对实际送丝速度的指示。来自转速计60的信号被反馈给控制电路46,例如用于校准。    应该注意到,也可以实施其他的系统布置和输入方案。例如,在某些实施例中,可以从大体积储存容器(例如,鼓状容器(drum))或者从送丝器14外侧的一个或更多个线轴50进给焊丝28。类似地,在某些实施例中,可以从安装在焊接机械手20上或附近的线轴50进给焊丝28。在一些实施例中,被结合到或者并入到焊接机械手20中的机械手系统62控制焊接机械手20相对于接合处24的移动。如本文详细讨论的,焊接机械手20可以被配置以沿轨道64或其他导引件移动。轨道64可以被暂时地或永久性地连接(例如,夹紧、粘附、铆接、螺接)到第一和第二管段22、26,并且邻近于接合处24。焊接机械手20可以被配置以在焊接期间沿轨道64移动,使焊炬66沿两个管段22、26的接合处24经过。    典型地以常规的方式借助于焊接线缆68,将来自电源供应装置12的电源供应到焊丝28。类似地,保护气体可以被进给穿过送丝器14和焊接线缆68。在焊接操作期间,焊丝28穿过焊接线缆包套朝着焊炬66行进。在焊炬66内,附加的牵引电机(图2中示出的)可以被提供有相关联的驱动辊,特别是针对铝合金焊丝。这些过程还在下文被更详细地描述。工件线缆和夹具30可以允许闭合从电源供应装置经过焊炬66、电极(焊丝28)和多个管段22、26的电路,以在焊接操作期间维持焊接电弧。    协调控制系统16被配置以控制焊接机械手20。在一些实施例中,协调控制系统16可以被配置以控制电源供应装置12、送丝器14和机械手系统62,以使协调控制系统16能够控制焊接机械手20在轨道64周围的移动以及焊接机械手20的焊接操作的性能。机械手系统62可以控制焊接机械手20和焊炬66,由此所述焊炬66可以在三维空间中移动。例如,焊炬66在焊接操作期间的移动可以基本上平行或垂直(例如,在真实的平行或垂直的2度误差范围内)于焊接机械手20的行进方向(例如,交织(weaving))。    在其他实施例中,焊炬66可以执行旋转电弧焊接。即,焊炬66可以被配置以通过运动控制组件(例如,电机和凸轮)使焊丝28相对于焊炬66的中心轴线以期望的图案移动。来自焊丝28的材料随着焊丝28以期望的运动图案(例如,圆形图案)移动而被沉积。送丝速度和接触尖端到工件的距离(CTWD)参数在本文中可以被定义为相对于焊炬66轴线的轴向移动,而焊丝28在垂直于焊炬66轴线的平面中的移动可以被定义为径向移动。焊丝28的径向移动可以包括在垂直于炬66轴线的平面中以一图案(例如,圆形图案)的移动,以及焊丝28在垂直于焊炬66轴线的平面中的旋转(rotational)(例如,自旋(spinning))移动。在一些实施例中,可以独立于焊丝28的轴向移动来控制径向移动。因此,焊丝28的沉积速率可以基本上独立于焊丝28的径向移动。    径向移动的速率可以至少部分地基于保护气体,焊丝直径、焊丝材料、工件材料、焊接工艺、移动图案,或者熔融电极球的表面张力,或其任意组合。径向移动速率的范围可以对应于某些类型的转移过程和/或移动图案。例如,对于SAW焊接工艺,径向移动速率可以小于MIG焊接工艺(例如,5Hz至30Hz),所述MIG焊接工艺可以使用大约50Hz至100Hz之间的径向移动速率。在一些实施例中,8字形图案或圆形移动图案可以具有比之字形移动图案更低的径向移动速率。而且,径向移动的直径目前被预期为大约1.0mm至1.5mm的级别,但是可以期望更高的直径,例如大约4.0mm的级别。还可能符合期望的是,提供与气体流量同步或协调的电极移动。这些各种参数可以辅助到基底材料中的渗透,电极材料的沉积,电弧的维持,以及其他焊接参数。在2014年9月9日递交的、题目为“同步旋转电弧焊接方法和系统(SYNCHRONIZED ROTATING ARC WELDING METHOD AND SYSTEM)”的美国专利申请S/N 14/481,507中陈述了对自旋弧焊接技术的公开和更详细的描述,在本文中所述美国专利申请以其全部被并入本公开。    在一些实施例中,协调控制系统16可以与电源供应装置12和送丝器14通信,但是可以仅具有对机械手系统62的控制。协调控制系统16可以包括接口电路70,所述接口电路70经由有线或无线连接被分别连接到电源供应装置12和送丝器14的接口电路42、44。在一些实施例中,可以在接口电路部件42、44、70上提供多引脚接口,并且被连接在相应的接口电路部件之间的多导体线缆使得能够经由电源供应装置12、送丝器14、协调控制系统16或其任意组合设定信息,例如送丝速度、工艺、所选择的电流、电压、弧长、功率水平,气体流量水平,或焊接机械手20的速度和位置等。    协调控制系统16还可以包括被连接到接口电路70的协调控制电路72。协调控制电路72控制焊接机械手20。在一些实施例中,协调控制电路可以根据操作者的选择来控制送丝速度、焊接电源以及焊接机械手20的位置。在其他实施例中,协调控制电路72可以通过机械手系统62仅控制焊接机械手20的位置。协调控制电路72可以包括处理器74和存储部件76。处理器74可以被配置以执行指令、运行程序、分析数据等。存储部件76可以被配置以储存指令、程序、数据等。存储部件76可以是任何非临时计算机可读介质。    协调控制电路72可以被连接到操作者界面78,所述操作者界面78可以允许对一个或更多个参数(例如,焊接机械手20的位置、焊接操作例程、焊接工艺、送丝速度、焊丝类型、电流、电压、弧长、功率设定、气体流量水平等)进行选择。操作者界面78还可以包括端口80,所述端口80可以允许操作者连接输入装置(例如,鼠标、键盘、触摸屏、智能装置)或者外部存储部件(USB或其他闪存驱动器等)。    在一些实施例中,协调控制电路72可以被配置以从传感器82接收信号,所述传感器82通过导线管84连接到协调控制系统16,并且被配置以感测正被焊接的接合处24的参数。例如,在一些实施例中,传感器82可以是被配置以感测接合处24中的温度或热量的红外传感器。在其他实施例中,传感器82可以是被配置以感测接合处24中的孔(例如,孔眼)的存在或其尺寸的光学传感器(例如,光学照相机)。在进一步的实施例中,传感器82可以是紫外传感器、音频传感器、电压传感器、电流传感器、功率传感器、声音传感器、视频传感器、焊丝位置传感器(例如,被配置以检测经编码的焊丝),或其组合。然而,应该理解,这些是非限制性示例,并且传感器82可以被配置以感测与正在接合处24上执行的焊接操作相关的任何参数。传感器82阈值或者可以是机械地限定的。由传感器82收集的数据可以经由导线管84被通信返回到协调控制系统16的协调控制电路72。基于从传感器82接收的数据,协调控制电路72可以根据正在执行的例程或程序,或者根据从操作者界面32、48、78中的一个或更多个接收的输入,改变焊接操作的参数(例如,送丝速度、焊接电源、焊接相位、焊接机械手20的位置等)。    协调控制系统16还可以包括电源转换电路86,所述电源转换电路86可以被连接到功率源88。功率源88可以是向电源供应装置12提供电力的相同的功率源41,或者它可以是不同的功率源。电源转换电路86可以被配置以从功率源88接收功率,如果需要的话,转换所述功率,并且随后向焊接机械手20和/或传感器82提供功率。    图2是在接合处24上执行焊接操作的焊接机械手20的示意图。如针对图1讨论的,两个管段22、26被贴近彼此设置以形成接合处24。由焊接机械手20执行焊接操作,以连接两个管段22、26。轨道64可以被安装(例如,夹紧、紧固、铆接、用胶水粘附等)到一个管段22,以充当焊接机械手20的导引件。焊接机械手20可以被配置以沿轨道64在管子22的圆周周围行进,以便执行焊接操作。焊接机械手20可以包括机械手系统62,以利于焊接机械手20沿轨道64的移动。机械手系统62可以是制动器,或者下述部件的一些组合(制动器、控制电路、处理器90,和/或存储器92,或其一些组合),所述部件被配置以从协调控制电路72接收控制信号,并且根据该信号使焊接机械手20沿轨道64移动。    保护气体、焊丝28和/或电源可以通过焊接线缆68被供应到焊接机械手20。在焊接操作期间,焊丝28可以前进穿过焊接线缆68并朝向焊接机械手20前进。在焊接机械手20内,附加的牵引电机93可以被提供有驱动辊94。当焊接机械手20执行焊接操作时,保护气体可以流动到、焊丝28可以前进到、电源可以被施加到焊接线缆68,并且穿过焊炬66到前进中的焊丝28。    与协调控制电路72通信的传感器82可以被设置在管子22、26内侧(例如,在管子22、26相对于焊接机械手20的一侧上),并且被配置以感测与焊接操作相关联的一个或更多个参数。在一些实施例中,传感器82可以是任何非接触型传感器。例如,在一些实施例中,传感器82可以是红外照相机,其被配置以感测接合处24的能量、热量或温度。在其他实施例中,传感器82可以是光学传感器,其被配置以在“孔眼”已被打开或闭合时感测孔眼的尺寸,或者感测焊丝何时通过孔眼。基于被通信返回到协调控制电路72的测量信号,系统10可以使用来自一个或更多个传感器82的数据执行一些计算(例如,di/dt和/或dv/dt),并且可改变各种焊接操作参数(例如,焊接相位、电流、电压、送丝速度、焊接机械手位置等)。    图3图示说明可以通过上文描述的自动化焊接系统连接的两个管段22、26的实施例。图3的多个管段22、26包括第一管段22的第一端96,所述第一端96要被焊接到第二管段26的第二端98。第一端96的第一面100要被焊接到相对的第二端98的第二面102。在如下文讨论的一些实施例中,第一面100和/或第二面102可以是有斜面的(为清楚起见没有示出于图3中),以使得焊炬66能够容易地连接第一和第二管段22、26的根部表面104(例如,内表面)。自动化焊接系统10可以被配置以沿第一和第二管段22、26之间的整个根部提供基本上均匀的根部焊珠。在一些实施例中,第一和第二管段22、26的外径也可以被焊接在一起,从而所得到的管段的外径在第一和第二管段22、26之间的整个根部上是基本上均匀的。    图4A-4D示出在使用所公开的系统和技术的根部焊道焊接操作的各个阶段期间,接合处24的横截面。图4A示出焊接开始之前,在第一和第二端96、98之间的图3的接合处24的横截面。在一些实施例中,第一和第二端96、98的第一和第二面100、102可以与彼此平接,并且在所述第一和第二面100、102之间没有根部开口110。在其他实施例中,由于管段22、26在制造公差内的制造差异,沿管段22、26的圆周周围的一部分或直至全部,在第一和第二面100、102之间可以有小的根部开口110。图4A的接合处24图示说明第一和第二管段22、26,所述第一和第二管段22、26具有在相对的面100、102之间形成接合角112的有斜面的边缘。外部开口114大于根部开口110,以增加焊接根部面116的可访问性。    使用高能焊接相位(例如,300安培)来形成孔眼118,所述孔眼118加热(例如,熔化)接合处24附近的第一和第二端96、98,以便打开根部开口110。高能焊接相位的示例包括高能直流电源脉冲、CDC高能半循环相、可变极性等。图4B示出具有孔眼118的接合处24。传感器82可以远离焊炬66地位于接合处24的相反侧(即多个管段22、26内侧,或者构建到材料夹具内),并且被配置以感测焊接操作的一个或更多个参数。例如,传感器82可以是红外照相机,其被配置来感测指示第一和第二端96、98在接合处24附近的温度的参数。在其他实施例中,传感器82可以是光学传感器,其被配置来检测第一和第二端96、98之间何时有孔眼118(例如,第一和第二端96、98之间具有足够大以至于能够被光学传感器82检测到的面积的开口,其中所检测到的小孔118的面积超过预定的阈值面积)。在又一些其他实施例中,传感器82可以被设置在管段22、26的外侧(例如,在焊接机械手上)。    当传感器82检测到第一和第二端96、98已经达到设定温度或者已形成孔眼118时,自动化焊接系统10转变为低能焊接相位(例如,100安培)。低能焊接相位的示例包括RMD、RMD脉冲、CSC、CSC脉冲、短路、热丝、可变极性、具有或没有等离子体转移材料的电阻式热丝等。自动化焊接系统10使用低能焊接相位来在孔眼118中沉积焊接材料120,以便形成焊缝122。图4C示出使用低能焊接相位以闭合根部开口110的根部焊道焊缝122的形成。根部焊道焊缝122在多个管段22、26内侧的根部面116处提供从第一管段22到第二管段26的平滑过渡。    根部焊道焊缝122形成可以支撑由随后的焊接焊道提供的填充剂焊接材料120的基础(图4D)。用焊接材料120填充孔眼118以封闭孔眼118可以使用低能焊接相位来完成。然而,在一些实施例中,如果焊接材料120开始冷却(例如,由传感器82感测到的温度降低到设定阈值温度以下),自动化焊接系统10可以切换回高能焊接相位。在其他实施例中,光学传感器、孔眼118的尺寸、声音或一些其他特征可以被使用来确定焊接系统10何时切换回高能焊接相位。例如,传感器82可以是被配置来检测根部的热量和温度的红外照相机。在另一个实施例中,传感器82可以是光学传感器,其被配置来检测孔眼118何时已被形成,或者在其他方面多个管段22、26之间何时有根部开口110。如图4D中示出的,一旦孔眼118被填充有焊接材料120来密封根部开口110,自动化的焊接系统10可以持续使用低能焊接相位来将焊接材料120沉积到外部开口114中。如先前讨论的,自动化焊接系统10可以偶尔地循环回高能焊接相位以按照需要加热所沉积的焊接材料120。自动化焊接系统10可以持续沉积焊接材料120,直到根部焊道焊缝122填满外部开口114,或者满足一些其他条件(例如,根部焊道焊缝122的厚度、所沉积的焊接材料的质量或体积等)。在本实施例中,一旦已在给定位置执行焊接操作,焊接机械手20移动到管段22、26的圆周周围的新位置。然而,在其他实施例中,在执行图4A-4D中描绘的多个焊道焊接操作的同时,焊接机械手20可以在多个管段22、26的圆周周围连续不断地移动。在其他实施例中,焊接机械手20可以以可变速度移动、停止,并且在一些情况中甚至反向移动、停止。在一些实施例中,焊接机械手20可以在管子22、26的圆周周围的一个焊道上执行图4A-4D中示出的步骤中的一些(例如,形成并且随后填充孔眼118),并且随后补足在管子22、26的圆周周围的一个或更多个后续焊道上的根部焊道焊缝122。    图5是第一管段22和焊接机械手20的实施例的横截面视图。如图5中图示说明的,第一弧长124的实施例可以沿管子22低于上部分128的下部分126延伸,其中相对于竖直方向130,下部分126低于上部分128。第一弧长124可以,如沿下部分126或者下部分126的大约一半延伸根部面116的大约25%或50%。如可以领会到的,用于接合处24沿下部分126的焊接操作对应于竖直焊接位置和/或仰焊接位置,从而在方向130上的重力背离根部面116地在焊接材料120上施加力。    焊接机械手20沿轨道64移动,以将焊接材料120沉积在接合处24中。焊接机械手可以沿轨道64移动,由此控制焊炬66沿接合处24的移动(例如,圆周移动)以沉积焊接材料120。安装到管段22的构件132支撑轨道64。在一些实施例中,机械手系统62可以利用连接到轨道64的多个机械手驱动器。在一些实施例中,焊接机械手20在圆周方向134上从管子22的上部分128移动到下部分126。焊接机械手20可以包括机械手系统62,以控制和/或驱使焊接机械手20沿轨道64的移动。机械手系统62可以使得焊接机械手20以恒定速度或者以可变速度沿轨道64移动。此外,机械手系统可以使得焊接机械手停止,并且在一些情况中基于预定的工艺或所感测到的参数/条件(例如,孔眼条件)沿轨道逆向运动。协调控制系统16可以被连接到焊接机械手20并且被配置以控制焊接机械手20的位置。在一些实施例中,协调控制系统16还可以被配置以控制焊接参数(例如,送丝速度、电流、电压、保护气体等)。    图6是当在执行焊接操作期间使用不同的焊接相位时的焊接电流的标绘图136。x-轴表示时间。y-轴表示焊接电流(以安培为单位)。然而,应该理解,可以创建具有y-轴的类似的标绘图,所述y-轴线为电压、功率,或者指示在焊接相位期间由焊炬66使用的能量的任何其他参数。曲线142对应于当自动化焊接系统10利用不同的焊接相位以便完成焊接操作时,焊炬66使用的电流。如图6中示出的,自动化焊接系统10开始于使用高能焊接相位144以形成孔眼118。一旦已经形成孔眼118,自动化焊接系统10转变为低能焊接相位146。按照需要,自动化焊接系统10可以在高能焊接相位144和低能焊接相位146之间来回振荡,直到焊接操作完成。在一些实施例中,自动化焊接系统10可以利用一个或更多个中间焊接相位148,所述中间焊接相位148可以具有在低能相位146和高能相位144之间某处的能量。    图7是使用自动化焊接系统10执行根部焊道焊接操作的过程150的流程图。在方框152中,过程150使用高能(例如,300安培)焊接相位以在第一管段22的第一端96和第二管段26的第二端98之间形成孔眼118。高能相位的示例包括高能直流电源脉冲、CDC高能半循环相位、可变极性、喷射、脉冲喷射、由CSC辅助的脉冲、改进的短路等,或者用以形成高能孔眼118的其他过程。高能相位可以是一个或更多个高能脉冲,这些高能脉冲具有用于形成孔眼的较低电流。高能焊接相位可以利用比低能焊接相位更高的送丝速度。高能焊接相位可以包括生成大于100安培、大于125安培、大于150安培、大于175安培、大于200安培、大于225安培、大于250安培、大于275安培、大于300安培、大于325安培、大于350安培、大于375安培、大于400安培的电流,或者任何其他电流。    在方框154中,可以检测根部的条件。在一些实施例中,通过位于多个管段22、26内侧并且朝向根部面116的传感器82来检测根部条件。在一个实施例中,传感器82可以是被配置以检测根部的热量或温度的红外照相机。在另一个实施例中,传感器82可以是光学传感器,其被配置以检测孔眼118何时被形成,小孔尺寸,或者在其他方面多个管段22、26之间何时有根部开口110(例如,在从红外到紫外到可见光以及它们之间的各种光谱范围内并穿过孔眼118的光)。    在判决156中,过程150确定是否满足第一根部条件。在一些实施例中,根部条件可以是根部温度超过指定的温度,或者根部温度落在温度的某一设定(例如,相对较高的)范围内。在其他实施例中,根部条件可以是孔眼118的形成。根部条件可以是指示使用高能焊接相位执行的任务已经完成的任何条件。如果尚未满足根部条件,过程150返回到方框152,并且继续施加高能焊接相位。如果已经满足根部条件,过程150移动到方框158并且转变为低能焊接相位。    在方框158中,过程150使用低能焊接相位以将焊接材料120沉积在第一管段22的第一端96和第二管段26的第二端98之间的接合处24中。过程150可以首先在两个管段22、26的根部面116之间执行根部焊道焊缝122。过程150随后可以将附加的焊接材料120沉积在根部焊道焊缝122的顶部上,以填充接合处24。低能相位可以是RMD、RMD脉冲、CSC、CSC脉冲、短路、热丝等,或其组合。低能焊接相位可以利用比高能焊接相位更低的送丝速度。低能焊接相位可以包括产生小于275安培、小于250安培、小于225安培、小于200安培、小于175安培、小于150安培、小于125安培、小于100安培、小于75安培、小于50安培的电流,或者任何其他电流。    在方框160中,过程150确定是否满足第二根部条件。在一些实施例中,根部条件可以是根部温度已降到指定的温度以下,或者根部温度落在温度的某一设定(例如,相对较低的)范围内。在其他实施例中,第二根部条件可以是孔眼118的封闭,或者自从孔眼118的封闭开始经过了的时间的设定量,或者沉积了的焊接材料的设定量(例如,使用送丝速度确定的)。第二根部条件可以是指示使用低能焊接相位执行的任务已经完成的任何条件。如果尚未满足第二根部条件,过程150返回到方框158,并且继续施加低能焊接相位。如果已经满足第二根部条件,过程150移动到方框164并且将焊接机械手20移动到下一个位置。    在方框164中,焊接机械手20被移动到下一个位置。可替换地,在一些实施例中,在执行焊接操作的同时,焊接机械手20可以在管子22的圆周周围连续不断地移动。在这样的实施例中,可以省略方框164,因为协调控制电路72在焊接操作期间不断地监测和/或控制焊接机械手20的移动。协调控制电路72可以将信号发送到机械手系统62,所述机械手系统62则可利于焊接机械手20在第一和第二管段22、26的圆周周围在圆周方向134上移动。在其他实施例中,焊接机械手可以保持固定,并且多个管段可以旋转。一旦焊接机械手20已被移动到下一个位置,过程150就返回到方框152,并且使用高能焊接相位来在新的位置形成孔眼118。    目前所公开的实施例的技术效果包括可以被使用来通过自动化焊接系统提高根部焊道焊缝的焊接质量的根部焊道焊接技术。所描述的技术可以被实施以通过提高根部焊道焊缝合格质量检查的速率来节省时间并且降低成本。所公开的技术的实施方式可以减少下述例程的数目,在所述实例中焊缝必须被重做修复以便通过检查。    尽管本公开的仅某些特征已被本文图示说明和描述,但是许多修改和变化会被本领域技术人员想到。因此,要理解的是,所附的权利要求书旨在覆盖落在本公开的真实精神内的所有这样的修饰和变化。图4A图4B图4C图4D
全自动化折弯、焊接生产线
大学仕 2019-11-20 13:36 645浏览
申请号:CN201810368291.8 申请日: 2018-04-23 公开(公告)号:CN108481001A 公开(公告)日:2018-09-04 发明人:谢幸荣 申请(专利权)人:广州市捷迈智能装备制造有限公司 代理机构:北京久维律师事务所 代理人:邢江峰 申请人地址:广东省广州市黄埔区埔南路63号之中108房     1.一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:包括机械手(2)、定位架(3)、磁力分张器(4)、上料架(5)、输送流水线(8)、焊接机械手(9)、码垛机械手(10)、激光焊机(11)、下料架(12)、焊接工作台(14)、电控柜(15)、万向对中台(16)、链接线槽(17)、折弯机(18)、翻面换位架(19)、吸盘抓手(20)、底座(21)、地轨(22)、焊接工装(23)、抓具(25)和万向球(162),所述机械手(2)位于上料架(5)上侧,所述机械手(2)上设置有吸盘抓手(20),所述翻面换位架(19)设置在吸盘抓手(20)上,所述机械手(2)设置在底座(21)上,所述底座(21)下端设置有地轨(22),所述上料架(5)位于输送流水线(8)左侧,所述定位架(3)与磁力分张器(4)均设置在上料架(5)上,所述下料架(12)位于输送流水线(8)上侧右端,所述焊接工作台(14)位于输送流水线(8)上侧中间位置,所述焊接工装(23)设置在焊接工作台(14)上,所述焊接机械手(9)位于焊接工作台(14)左侧,所述码垛机械手(10)位于焊接工作台(14)右侧,所述抓具(25)设置在码垛机械手(10)上,所述激光焊机(11)位于焊接工作台(14)左侧,所述万向对中台(16)设置在机械手(2)右侧,所述万向对中台(16)上设置有万向球(162),所述折弯机(18)设置在机械手(2)上侧,所述链接线槽(17)设置在折弯机(18)右侧,所述机械手(2)、输送流水线(8)、焊接机械手(9)、码垛机械手(10)、激光焊机(11)和折弯机(18)均与电控柜(15)电性连接。   2.根据权利要求1所述的一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:所述输送流水线(8)外侧包裹有安全防护栏(1),且安全防护栏(1)左下端设置有红外线光栅(6)。   3.根据权利要求1所述的一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:所述万向对中台(16)上分别设置有横定位尺(161)和竖定位尺(162),且横定位尺(161)与竖定位尺(162)呈90°夹角放置。   4.根据权利要求1所述的一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:所述输送流水线(8)上放置有工件本体(7)。   5.根据权利要求1所述的一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:所述下料架(12)上放置有成品工件(13)。   6.根据权利要求1所述的一种全自动化折弯、焊接生产线,其特征在于:所述焊接工作台(14)上放置有待焊接工件(24)。   技术领域  本发明涉及打印设备领域,具体为一种全自动化折弯、焊接生产线。   背景技术  折弯、焊接生产线的原理是依据钣金的折弯和焊接工艺所改造的机器加滚动流水线所组成的“自动化折弯、焊接生产线”,轴关节机械手通过电磁阀控制真空吸盘、磁铁、夹子等方式抓取工件,其中包含辅助配套设备、磁力分张器、万向对中台、折弯机、翻面换位架、焊接机械手、搬运码垛机械手、全自动输送系统-流水线、等所有一切工作站内辅助设备,在无人化的情况下完成折弯和焊接的工艺加工。    现有技术中以往客户产品从下单到成品,中间需要经过人工长时间站立折弯,工人离开工作岗位就停产状态、工人长时间折弯同意大批工件时累计误差大、工件过大时需要配备2-3个人进行折弯工作、生产效率慢、人员调动困难、工伤率高、报废率高,综上所述,现急需一种全自动化折弯、焊接生产线来解决上述出现的问题。   发明内容  本发明目的是提供一种全自动化折弯、焊接生产线,以解决上述背景技术中提出的现有技术中以往客户产品从下单到成品,中间需要经过人工长时间站立折弯,工人离开工作岗位就停产状态、工人长时间折弯同意大批工件时累计误差大、工件过大时需要配备2-3个人进行折弯工作、生产效率慢、人员调动困难、工伤率高、报废率高的问题。    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种全自动化折弯、焊接生产线,包括机械手、定位架、磁力分张器、上料架、输送流水线、焊接机械手、码垛机械手、激光焊机、下料架、焊接工作台、电控柜、万向对中台、链接线槽、折弯机、翻面换位架、吸盘抓手、底座、地轨、焊接工装、抓具和万向球,所述机械手位于上料架上侧,所述机械手上设置有吸盘抓手,所述翻面换位架设置在吸盘抓手上,所述机械手设置在底座上,所述底座下端设置有地轨,所述上料架位于输送流水线左侧,所述定位架与磁力分张器均设置在上料架上,所述下料架位于输送流水线上侧右端,所述焊接工作台位于输送流水线上侧中间位置,所述焊接工装设置在焊接工作台上,所述焊接机械手位于焊接工作台左侧,所述码垛机械手位于焊接工作台右侧,所述抓具设置在码垛机械手上,所述激光焊机位于焊接工作台左侧,所述万向对中台设置在机械手右侧,所述万向对中台上设置有万向球,所述折弯机设置在机械手上侧,所述链接线槽设置在折弯机右侧,所述机械手、输送流水线、焊接机械手、码垛机械手、激光焊机和折弯机均与电控柜电性连接。    进一步地,所述输送流水线外侧包裹有安全防护栏,且安全防护栏左下端设置有红外线光栅。    进一步地,所述万向对中台上分别设置有横定位尺和竖定位尺,且横定位尺与竖定位尺呈90°夹角放置。    进一步地,所述流水工作线上放置有工件本体。    进一步地,所述下料架上放置有成品工件。    进一步地,所述焊接工作台上放置有待焊接工件。    与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明实现自动化折弯,从原料到产品一步到位,从中减少人力物力的使用,本工作站优化机组配合,自动化程度高,调试好程序后可以24小时自动生产,耗电少,成本低,减少人工,易于维护,人机界面通讯一人可同时操机多套该设备。   附图说明 图1为本发明的结构示意图;    图2为本发明中焊接工作台的结构示意图;    图3为本发明中机械手的结构示意图;    图4为本发明中万向对中台的结构示意图。    附图标记中:1.安全防护栏;2.机械手;3.定位架;4.磁力分张器;5.上料架;6.红外线光栅;7.工件本体;8.输送流水线;9.焊接机械手;10.码垛机械手;11.激光焊机;12.下料架;13.成品工件;14.焊接工作台;15.电控柜;16.万向对中台;17.链接线槽;18.折弯机;   19.翻面换位架;20.吸盘抓手;21.底座;22.地轨;23.焊接工装;24.待焊接工件;25.抓具;   161.横定位尺;162.万向球;163.竖定位尺。   具体实施方式  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。    请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种全自动化折弯、焊接生产线,包括机械手2、定位架3、磁力分张器4、上料架5、输送流水线8、焊接机械手9、码垛机械手10、激光焊机11、下料架12、焊接工作台14、电控柜15、万向对中台16、链接线槽17、折弯机18、翻面换位架19、吸盘抓手20、底座21、地轨22、焊接工装23、抓具25和万向球162,机械手2位于上料架5上侧,机械手2上设置有吸盘抓手20,翻面换位架19设置在吸盘抓手20上,机械手2设置在底座21上,底座21下端设置有地轨22,上料架5位于输送流水线8左侧,定位架3与磁力分张器4均设置在上料架5上,下料架12位于输送流水线8上侧右端,焊接工作台14位于输送流水线8上侧中间位置,焊接工装23设置在焊接工作台14上,焊接机械手9位于焊接工作台14左侧,码垛机械手10位于焊接工作台14右侧,抓具25设置在码垛机械手10上,激光焊机11位于焊接工作台14左侧,万向对中台16设置在机械手2右侧,万向对中台16上设置有万向球162,折弯机18设置在机械手2上侧,链接线槽17设置在折弯机18右侧,机械手2、输送流水线8、焊接机械手9、码垛机械手10、激光焊机11和折弯机18均与电控柜15电性连接,本发明实现自动化折弯,从原料到产品一步到位,从中减少人力物力的使用,本工作站优化机组配合,自动化程度高,调试好程序后可以24小时自动生产,耗电少,成本低,减少人工,易于维护,人机界面通讯一人可同时操机多套该设备。    输送流水线8外侧包裹有安全防护栏1,且安全防护栏1左下端设置有红外线光栅6,万向对中台16上分别设置有横定位尺161和竖定位尺162,且横定位尺161与竖定位尺162呈90°夹角放置,输送流水线8上放置有工件本体7,下料架12上放置有成品工件13,焊接工作台14上放置有待焊接工件24。   本发明在工作时:安全防护栏1和红外线光栅6对设备进行防护,电控柜15启动机械手2,机械手2移动吸盘抓手20至上料区,抓取上料区待折弯工件,移动到万向对中台16处通过横定位尺161、万向球162和竖定位尺163进行重复归零定位,机械手2再次抓取已经重复定位归零的工件,机械手2将工件送至折弯机18进行折弯工艺加工,机械手2将需要翻面折弯的工件移动至翻面换位架19上面,机械手2将吸盘松掉从另一面去吸取工件,机械手2将已经翻面好的工件再次移动至折弯机18前面进行折弯工艺加工,机械手2将完成折弯工艺加工的工件旋转移动至输送流水线8上面,输送流水线8移送工件本体7至码垛机械手10抓取工件放置在上料架5,焊接机械手9和激光焊机11连接,一起焊接加工待焊接工件24,焊接完成后码垛机械手10通过抓具25把成品工件13运输至成品下料架12,从而解决了现有技术中以往客户产品从下单到成品,中间需要经过人工长时间站立折弯,工人离开工作岗位就停产状态、工人长时间折弯同意大批工件时累计误差大、工件过大时需要配备2-3个人进行折弯工作、生产效率慢、人员调动困难、工伤率高、报废率高的问题。    以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。    尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
机械手自动化焊接装置
大学仕 2019-11-12 13:37 1198浏览
申请号:CN201820282564.2 申请日: 2018-02-28 公开(公告)号:CN207873542U 公开(公告)日:2018-09-18 发明人:李晓红;田梅;刘松青 申请(专利权)人:吉林工程技术师范学院 代理机构:北京久维律师事务所 代理人:邢江峰 申请人地址:吉林省长春市凯旋路3050号吉林工程技术师范学院       1.一种机械手自动化焊接装置,包括底板(1),其特征在于:所述底板(1)的顶部两侧均通过第一液压缸(2)连接有活动板(3),所述活动板(3)的顶部设有直线滑轨(4),所述直线滑轨(4)的顶部连接有U型滑块(5),所述U型滑块(5)的前后两侧均设有气缸(6),所述气缸(6)的气缸杆贯穿U型滑块(5)连接有按压块(7),所述U型滑块(5)的底部设有螺纹孔(22),所述活动板(3)的外侧安装有第一电机(8),所述第一电机(8)的输出轴通过联轴器连接有贯穿螺纹孔(22)的螺纹杆(9),所述底板(1)的顶部设有环形支撑座(12),所述环形支撑座(12)内设有筒体(14),所述筒体(14)的外侧设有环形滑槽(21),所述环形支撑座(12)的内侧设有插入于环形滑槽(21)内的环形滑轨(13),所述筒体(14)的外侧设有环形外齿轮(18),所述环形支撑座(12)内安装有第二电机(19),所述第二电机(19)的输出轴连接有与环形外齿轮(18)啮合相接的齿轮(20),所述筒体(14)内设有电动推杆(15),所述电动推杆(15)连接有焊枪(16),所述焊枪(16)的一端设有焊接头(17)。   2.根据权利要求1所述的一种机械手自动化焊接装置,其特征在于:所述底板(1)的顶部设有导向管(10),所述活动板(3)的底部设有插入于导向管(10)顶部内腔的导向杆(11)。   3.根据权利要求1所述的一种机械手自动化焊接装置,其特征在于:所述气缸(6)的数量不少于四个,且气缸(6)均匀分布在U型滑块(5)的外侧。   4.根据权利要求1所述的一种机械手自动化焊接装置,其特征在于:所述底板(1)的底部两侧均设有支撑腿(23),所述支撑腿(23)的数量不少于六个。   5.根据权利要求4所述的一种机械手自动化焊接装置,其特征在于:所述支撑腿(23)包括钢筒(24),所述钢筒(24)底部内腔插入有支撑柱(25),所述支撑柱(25)的底部设有支撑板(26),所述支撑柱(25)的外侧设有定位孔(27),所述钢筒(24)连接有插入于定位孔(27)内的定位螺栓(28)。   6.根据权利要求5所述的一种机械手自动化焊接装置,其特征在于:所述定位孔(27)的数量不少于三个,且定位孔(27)为等距设置。 技术领域  本实用新型涉及建材焊接加工技术领域,具体为一种机械手自动化焊接装置。   背景技术  由于CrMn管道主要用于工厂设备安装工程,不同的工厂设备,根据不同的使用要求将采用不同管径的管道,当焊接部分较大管径的CrMn管道时,由于管径大,管壁厚,较重,且对于焊缝质量要求较高,操作人员在焊接操作时很难转动管道,或者移动管道,造成操作时难度大且不方便。为此,提出一种机械手自动化焊接装置。   实用新型内容  本实用新型的目的在于提供一种机械手自动化焊接装置,以解决上述背景技术中提出的当焊接部分较大管径的CrMn管道时,由于管径大,管壁厚,较重,且对于焊缝质量要求较高,操作人员在焊接操作时很难转动管道,或者移动管道,造成操作时难度大且不方便的问题。    为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种机械手自动化焊接装置,包括底板,所述底板的顶部两侧均通过第一液压缸连接有活动板,所述活动板的顶部设有直线滑轨,所述直线滑轨的顶部连接有U型滑块,所述U型滑块的前后两侧均设有气缸,所述气缸的气缸杆贯穿U型滑块连接有按压块,所述U型滑块的底部设有螺纹孔,所述活动板的外侧安装有第一电机,所述第一电机的输出轴通过联轴器连接有贯穿螺纹孔的螺纹杆,所述底板的顶部设有环形支撑座,所述环形支撑座内设有筒体,所述筒体的外侧设有环形滑槽,所述环形支撑座的内侧设有插入于环形滑槽内的环形滑轨,所述筒体的外侧设有环形外齿轮,所述环形支撑座内安装有第二电机,所述第二电机的输出轴连接有与环形外齿轮啮合相接的齿轮,所述筒体内设有电动推杆,所述电动推杆连接有焊枪,所述焊枪的一端设有焊接头。    优选的,所述底板的顶部设有导向管,所述活动板的底部设有插入于导向管顶部内腔的导向杆。    优选的,所述气缸的数量不少于四个,且气缸均匀分布在U型滑块的外侧。    优选的,所述底板的底部两侧均设有支撑腿,所述支撑腿的数量不少于六个。    优选的,所述支撑腿包括钢筒,所述钢筒底部内腔插入有支撑柱,所述支撑柱的底部设有支撑板,所述支撑柱的外侧设有定位孔,所述钢筒连接有插入于定位孔内的定位螺栓。    优选的,所述定位孔的数量不少于三个,且定位孔为等距设置。    与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:    1、该装置通过U型滑块对管道进行放置,并通过气缸带动按压块夹紧管道,使得管道不易松动,通过第一电机带动U型滑块移动,使得两根需要对接的管道能够快速贴合,避免管道晃动造成焊接效果不佳的情况发生;    2、该装置通过第二电机带动筒体转动,使得焊接头能够对管道四周进行全面焊接,并通过电动推杆带动焊接头伸长收缩移动,从而使得焊接头可以对不同规格的管道进行焊接。   附图说明  图1为本实用新型结构示意图;    图2为本实用新型U型滑块俯视结构示意图;    图3为本实用新型筒体主视结构示意图;    图4为本实用新型筒体左视结构示意图;    图5为本实用新型U型滑块左视剖面结构示意图;    图6为本实用新型支撑腿结构示意图。    图中:1底板、2第一液压缸、3活动板、4直线滑轨、5U型滑块、6气缸、7按压块、8第一电机、9螺纹杆、10导向管、11导向杆、12环形支撑座、13环形滑轨、14筒体、15电动推杆、16焊枪、17焊接头、18环形外齿轮、19第二电机、20齿轮、21环形滑槽、22螺纹孔、23支撑腿、24钢筒、25支撑柱、26支撑板、27定位孔、28定位螺栓。   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。    请参阅图1~6,本实用新型提供一种技术方案:一种机械手自动化焊接装置,包括底板1,所述底板1的顶部两侧均通过第一液压缸2连接有活动板3,第一液压缸2用于调整活动板3的高度位置,使得管道能够插入筒体14内进行正常焊接,所述活动板3的顶部设有直线滑轨4,所述直线滑轨4的顶部连接有U型滑块5,所述U型滑块5的前后两侧均设有气缸6,所述气缸6的气缸杆贯穿U型滑块5连接有按压块7,所述U型滑块5的底部设有螺纹孔22,所述活动板3的外侧安装有第一电机8,所述第一电机8的输出轴通过联轴器连接有贯穿螺纹孔22的螺纹杆9,所述底板1的顶部设有环形支撑座12,所述环形支撑座12内设有筒体14,所述筒体14的外侧设有环形滑槽21,所述环形支撑座12的内侧设有插入于环形滑槽21内的环形滑轨13,所述筒体14的外侧设有环形外齿轮18,所述环形支撑座12内安装有第二电机19,所述第二电机19的输出轴连接有与环形外齿轮18啮合相接的齿轮20,所述筒体14内设有电动推杆15,所述电动推杆15连接有焊枪16,所述焊枪16的一端设有焊接头17。    具体的,所述底板1的顶部设有导向管10,所述活动板3的底部设有插入于导向管10顶部内腔的导向杆11,用于提高活动板3上下活动的稳定性。    具体的,所述气缸6的数量不少于四个,且气缸6均匀分布在U型滑块5的外侧,使得管道的夹持更加稳定。    具体的,述底板1的底部两侧均设有支撑腿23,所述支撑腿23的数量不少于六个,使得底板1的支撑更加稳定。    具体的,所述支撑腿23包括钢筒24,所述钢筒24底部内腔插入有支撑柱25,所述支撑柱25的底部设有支撑板26,所述支撑柱25的外侧设有定位孔27,所述钢筒24连接有插入于定位孔27内的定位螺栓28,使得支撑腿23可以自由调节长度。    具体的,所述定位孔27的数量不少于三个,且定位孔27为等距设置,使得支撑柱25在不同位置均能够被锁紧。    工作原理:使用时,将管道放置在U型滑块5内,并通过气缸6带动按压块7压紧在管道外侧,使得管道被夹紧,然后控制第一电机8带动螺纹杆9转动,螺纹杆9通过螺纹传动方式带动U型滑块5在直线滑轨4上进行移动,使得管道能够被自由移动,将管道移动至筒体14内,通过控制电动推杆15伸长长度来控制焊接头17焊接位置,在需要旋转焊接位置时,控制第二电机19带动齿轮20转动,齿轮20通过齿轮啮合方式带动环形外齿轮18转动,环形外齿轮18带动筒体14转动,筒体14带动焊接头17进行旋转,从而可以对管道进行全面焊接。    尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。  
电子配件自动化焊接装置
大学仕 2019-11-12 13:33 462浏览
申请号:CN201720423771.0 申请日: 2017-04-21 公开(公告)号:CN206952316U 公开(公告)日:2018-02-02 发明人:倪鹏 申请(专利权)人:南京井之业电子设备有限公司 代理机构:江苏银创律师事务所 代理人:丁圣雨 申请人地址:江苏省南京市江宁滨江经济技术开发区       1.一种电子配件自动化焊接装置,其特征在于,包括控制底座、旋转机构、铰链机构、驱动机构、机械手;所述的旋转机构旋转式安装在控制底座上;所述的铰链机构通过连接柱安装在旋转机构上;所述的驱动机构安装在连接柱侧面上;所述的铰链机构一侧安装连接件;所述的连接件外侧安装机械手,连接件下侧和驱动机构固定;所述的机械手包括固定板、活动板、连接杆、微调机构;所述的连接杆的两端和连接件的两端固定;所述的连接杆和连接件之间设有滑动空隙;所述的固定板固定在连接杆一侧;所述的活动板一侧穿接在连接杆上;所述的活动板可在连接杆上滑动;所述的活动板通过微调机构进行调节位置;所述的固定板和活动板之间形成夹持空间。   2.根据权利要求1所述的电子配件自动化焊接装置,其特征在于,所述的固定板和活动板形成锥形结构的夹持空间。   3.根据权利要求1所述的电子配件自动化焊接装置,其特征在于,所述的微调机构包括螺杆、螺母、抵压弹簧;所述的螺杆依次穿接固定板、活动板并且螺杆穿至活动板的外侧;所述的螺母螺纹连接在活动板外侧的螺杆上;所述的抵压弹簧套接在螺杆上;所述的抵压弹簧位于固定板和活动板之间的螺杆上;所述的抵压弹簧弹性抵接在固定板和活动板的相对内侧。   4.根据权利要求1所述的电子配件自动化焊接装置,其特征在于,所述的驱动机构为气缸装置。   5.根据权利要求1所述的电子配件自动化焊接装置,其特征在于,所述的连接件呈T形结构;所述的连接件上端两侧分别连接机械手和铰链机构;所述的连接件下端固定驱动机构。   6.根据权利要求1所述的电子配件自动化焊接装置,其特征在于,所述的控制底座底部设有滚轮。 技术领域  本实用新型涉及电子配件自动化焊接装置。   背景技术  目前,电子元件的焊接一般是通过电烙铁进行焊接的,一般是通过人力手持电烙铁进行焊接,但是这样的作业模式对于作业人员来说不安全,刺激性气味会影响作业人员的健康,另外这样的作业模式效率十分的低下,不利于大规模的生产。   发明内容  针对上述现有技术的不足之处,本实用新型解决的问题为:提供一种效率高、自动化的电子配件焊接装置。    为解决上述问题,本实用新型采取的技术方案如下:    一种电子配件自动化焊接装置,包括控制底座、旋转机构、铰链机构、驱动机构、机械手;所述的旋转机构旋转式安装在控制底座上;所述的铰链机构通过连接柱安装在旋转机构上;所述的驱动机构安装在连接柱侧面上;所述的铰链机构一侧安装连接件;所述的连接件外侧安装机械手,连接件下侧和驱动机构固定;所述的机械手包括固定板、活动板、连接杆、微调机构;所述的连接杆的两端和连接件的两端固定;所述的连接杆和连接件之间设有滑动空隙;所述的固定板固定在连接杆一侧;所述的活动板一侧穿接在连接杆上;所述的活动板可在连接杆上滑动;所述的活动板通过微调机构进行调节位置;所述的固定板和活动板之间形成夹持空间。    进一步,所述的固定板和活动板形成锥形结构的夹持空间。    进一步,所述的微调机构包括螺杆、螺母、抵压弹簧;所述的螺杆依次穿接固定板、活动板并且螺杆穿至活动板的外侧;所述的螺母螺纹连接在活动板外侧的螺杆上;所述的抵压弹簧套接在螺杆上;所述的抵压弹簧位于固定板和活动板之间的螺杆上;所述的抵压弹簧弹性抵接在固定板和活动板的相对内侧。    进一步,所述的驱动机构为气缸装置。    进一步,所述的连接件呈T形结构;所述的连接件上端两侧分别连接机械手和铰链机构;所述的连接件下端固定驱动机构。    进一步,所述的控制底座底部设有滚轮。    本实用新型的有益效果  1、本实用新型通过旋转机构实现了机械手的任意角度旋转,通过驱动机构实现了机械手的焊接工作,本实用新型设计的机械手包括固定板、活动板、连接杆、微调机构,固定板固定在连接杆一侧,活动板一侧穿接在连接杆上,连接杆可在连接杆上滑动,连接杆通过微调机构进行调节位置,固定板和活动板之间形成夹持空间,可通过固定板和活动板之间形成夹持空间夹持电烙铁,通过微调机构实现对活动板位置的微调,本实用新型实现了自动化的焊接,作业效率高。    2、本实用新型的微调机构包括螺杆、螺母、抵压弹簧,通过螺母和螺杆的配合,旋转螺母可对活动板的位置进行移动,抵压弹簧的两侧抵压在活动板和固定板的相对内侧上,通过抵压弹簧对整个结构的起到稳定性的作用。   附图说明  图1为本实用新型的结构示意图。    图2为本实用新型的机械手的结构示意图。   具体实施方式  下面结合附图对本实用新型内容作进一步详细说明。    如图1,一种电子配件自动化焊接装置,包括控制底座1、旋转机构2、铰链机构3、驱动机构6、机械手5。所述的旋转机构2旋转式安装在控制底座1上。所述的铰链机构3通过连接柱21安装在旋转机构2上。所述的驱动机构6安装在连接柱21侧面上。所述的铰链机构3一侧安装连接件4。所述的连接件4外侧安装机械手5,连接件4下侧和驱动机构6固定。所述2所示,所述的机械手5包括固定板51、活动板52、连接杆55、微调机构53。所述的连接杆55的两端和连接件4的两端固定。所述的连接杆55和连接件4之间设有滑动空隙56。所述的固定板51固定在连接杆55一侧。所述的活动板52一侧穿接在连接杆55上。所述的活动板52可在连接杆55上滑动。所述的连接杆55通过微调机构53进行调节位置。所述的固定板51和活动板52之间形成夹持空间54。进一步优选,所述的固定板51和活动板52形成锥形结构的夹持空间54。进一步优选,如图2所示,所述的微调机构53包括螺杆531、螺母532、抵压弹簧533。所述的螺杆531依次穿接固定板51、活动板52并且螺杆531穿至活动板52的外侧。所述的螺母532螺纹连接在活动板52外侧的螺杆531上。所述的抵压弹簧533套接在螺杆531上。所述的抵压弹簧533位于固定板51和活动板52之间的螺杆531上。所述的抵压弹簧533弹性抵接在固定板51和活动板52的相对内侧。进一步优选,所述的驱动机构6为气缸装置。进一步优选,所述的连接件4呈T形结构。所述的连接件4上端两侧分别连接机械手5和铰链机构3。所述的连接件4下端固定驱动机构6。进一步优选,所述的控制底座1底部设有滚轮11。    本实用新型通过旋转机构2实现了机械手5的任意角度旋转,通过驱动机构6实现了机械手5的焊接工作,本实用新型设计的机械手5包括固定板51、活动板52、连接杆55、微调机构53,固定板51固定在连接杆55一侧,活动板52一侧穿接在连接杆55上,活动板52可在连接杆55上滑动,连接杆55通过微调机构53进行调节位置,固定板51和活动板52之间形成夹持空间54,可通过固定板51和活动板52之间形成夹持空54间夹持电烙铁,通过微调机构53实现对活动板52位置的微调,本实用新型实现了自动化的焊接,作业效率高。本实用新型的微调机构53包括螺杆531、螺母532、抵压弹簧533,通过螺母532和螺杆531的配合,旋转螺母532可对活动板52的位置进行移动,抵压弹簧533的两侧抵压在活动板52和固定板51的相对内侧上,通过抵压弹簧533对整个结构的起到稳定性的作用。    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。  
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