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轴承注塑自动化生产设备
大学仕 2019-12-16 11:24 601浏览
申请号:CN201610041570.4 申请日: 2016-01-21 公开(公告)号:CN105773904B 公开(公告)日:2018-03-16 发明人:臧东晟 申请(专利权)人:昆山斯比得自动化设备有限公司 代理机构:苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:杨明 申请人地址:江苏省苏州市昆山市周市镇盛帆路218号     1.一种轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:包括注塑机、轴承自动上料排列设备、自动包装设备、三轴机械手、轴承取放抓手和支撑柱,所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备放置均与所述注塑机并排放置,所述轴承自动上料排列设备位于所述自动包装设备和所述注塑机之间,所述支撑柱独立设置并位于所述注塑机的外部,所述三轴机械手安装在所述支撑柱的上端,所述轴承自动上料排列设备、所述自动包装设备和所述注塑机均位于所述三轴机械手的下方,所述轴承取放抓手安装在所述三轴机械手上;还包括安全围栏,所述安全围栏位于所述注塑机的一侧,所述安全围栏围设在所述轴承自动上料排列设备、自动包装设备和支撑柱的外部;还包括人机操控面板,所述人机操控面板安装在所述安全围栏上,所述注塑机、轴承自动上料排列设备、自动包装设备、三轴机械手和轴承取放抓手均与所述人机操控面板通信连接;所述轴承自动上料排列设备包括电控箱、轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统,所述电控箱放置在所述注塑机的一侧,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统均安装在所述电控箱上,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统并排设置,所述轴承分料移动平台位于所述轴承上料台和检测系统之间;所述轴承上料台包括分度盘、伺服马达、若干轴承感应座和供轴承料筒插设的料筒套,所述分度盘转动安装在所述电控箱上,所述伺服马达安装在所述分度盘上并控制所述分度盘的转动,所述轴承感应座为四十八个且以四个为一组均匀间隔呈环形安装在所述分度盘的上,所述料筒套安装在所述轴承感应座上,所述轴承分料移动平台包括两个并排设置的滑轨、移动台和轴承盛料治具,所述滑轨固定在所述电控箱上,所述滑轨位于所述分度盘的一侧,所述移动台滑动连接在所述滑轨上,所述移动台上固定有两个平行设置的导轨,所述导轨与所述滑轨垂直,所述轴承盛料治滑动连接在所述导轨上,所述轴承盛料治具位于所述轴承感应座的下方,所述检测系统包括支架、气缸和光纤检测器,所述支架固定在所述电控箱上,所述气缸固定在所述支架上,所述光纤检测器固定连接在所述气缸的伸缩端,所述轴承感应座上设有感应孔,所述光纤检测器上设有四个共光纤穿设的定位柱,所述定位柱伸缩定位在所述轴承感应座的感应孔中。   2.根据权利要求1所述的轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:所述轴承取放抓手包括机械手臂、支撑板、取料机构、放料机构和定位导柱,所述机械手臂固定在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构均伸缩连接在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构分别位于所述支撑板的两侧,所述定位导柱固定在所述支撑板上。   3.根据权利要求2所述的轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:所述取料机构包括一滑动气缸、一固定板和四个取料吸盘,所述滑动气缸固定在所述支撑板上,所述固定板固定连接在所述滑动气缸上,所述取料吸盘固定在所述固定板背向所述滑动气缸的一侧上,所述取料吸盘以两个为一组间隔对称分布在所述固定板的两端,所述取料吸盘上设有接气口,所述取料吸盘上包覆有弹性橡圈,所述放料机构为两组且对称设置,每组放料机构包括一伸缩气缸、一放料板、两个磁铁吸盘、两个垫片和两个顶针,所述伸缩气缸固定在所述支撑板上,所述放料板固定在所述伸缩气缸上,所述两个垫片对称固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述两个磁铁吸盘对称固定在所述放料板背向所述支撑板的一侧上,所述两个顶针固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述顶针正对所述磁铁吸盘,所述定位导柱为两个且间隔分布在所述固定板的中心线上。   4.根据权利要求3所述的轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:所述自动包装设备包括一支撑支架、两平行间隔设置的轨道、一滑动板和若干成品包装治具,所述支撑支架放置在所述电控箱的一侧,所述轨道安装在所述支撑支架上,所述滑动板滑动连接在所述轨道上,所述成品包装治具固定在所述滑动板上。   5.根据权利要求4所述的轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:所述成品包装治具中自由放置若干用于放置成品轴承的包装管。   6.根据权利要求5所述的轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备上均设有若干控制按钮。   技术领域  本发明涉及一种轴承注塑设备,尤其涉及一种轴承注塑自动化生产设备。   背景技术  现有的轴承注塑设备通常是通过人工将轴承原料放置到注塑机中进行注塑加工,加工完成后再通过人工将成品轴承取下,然后通过人工进行包装,整个生产过程中只要注塑加工是有注塑机自动完成的,上料、取料和包装的过程都需要人工手动完成,从而导致生产效率低,成本高。    有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种轴承注塑自动化生产设备,使其更具有产业上的利用价值。   发明内容  为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种能够提高生产效率,降低成本的轴承注塑自动化生产设备。    本发明提出的一种轴承注塑自动化生产设备,其特征在于:包括注塑机、轴承自动上料排列设备、自动包装设备、三轴机械手、轴承取放抓手和支撑柱,所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备放置均与所述注塑机并排放置,所述轴承自动上料排列设备位于所述自动包装设备和所述注塑机之间,所述支撑柱独立设置并位于所述注塑机的外部,所述三轴机械手安装在所述支撑柱的上端,所述轴承自动上料排列设备、所述自动包装设备和所述注塑机均位于所述三轴机械手的下方,所述轴承取放抓手安装在所述三轴机械手上。  作为本发明的进一步改进,还包括安全围栏,所述安全围栏位于所述注塑机的一侧,所述安全围栏围设在所述轴承自动上料排列设备、自动包装设备和支撑柱的外部。    作为本发明的进一步改进,还包括人机操控面板,所述人机操控面板安装在所述安全围栏上,所述注塑机、轴承自动上料排列设备、自动包装设备、三轴机械手和轴承取放抓手均与所述人机操控面板通信连接。    作为本发明的进一步改进,所述轴承自动上料排列设备包括电控箱、轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统,所述电控箱放置在所述注塑机的一侧,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统均安装在所述电控箱上,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统并排设置,所述轴承分料移动平台位于所述轴承上料台和检测系统之间。    作为本发明的进一步改进,所述轴承上料台包括分度盘、伺服马达、若干轴承感应座和供轴承料筒插设的料筒套,所述分度盘转动安装在所述电控箱上,所述伺服马达安装在所述分度盘上并控制所述分度盘的转动,所述轴承感应座为四十八个且以四个为一组均匀间隔呈环形安装在所述分度盘的上,所述料筒套安装在所述轴承感应座上,所述轴承分料移动平台包括两个并排设置的滑轨、移动台和轴承盛料治具,所述滑轨固定在所述电控箱上,所述滑轨位于所述分度盘的一侧,所述移动台滑动连接在所述滑轨上,所述移动台上固定有两个平行设置的导轨,所述导轨与所述滑轨垂直,所述轴承盛料治滑动连接在所述导轨上,所述轴承盛料治具位于所述轴承感应座的下方,所述检测系统包括支架、气缸和光纤检测器,所述支架固定在所述电控箱上,所述气缸固定在所述支架上,所述光纤检测器固定连接在所述气缸的伸缩端,所述轴承感应座上设有感应孔,所述光纤检测器上设有四个共光纤穿设的定位柱,所述定位柱伸缩定位在所述轴承感应座的感应孔中。    作为本发明的进一步改进,所述轴承取放抓手包括机械手臂、支撑板、取料机构、放料机构和定位导柱,所述机械手臂固定在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构均伸缩连接在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构分别位于所述支撑板的两侧,所述定位导柱固定在所述支撑板上。    作为本发明的进一步改进,所述取料机构包括一滑动气缸、一固定板和四个取料吸盘,所述滑动气缸固定在所述支撑板上,所述固定板固定连接在所述滑动气缸上,所述取料吸盘固定在所述固定板背向所述滑动气缸的一侧上,所述取料吸盘以两个为一组间隔对称分布在所述固定板的两端,所述取料吸盘上设有接气口,所述取料吸盘上包覆有弹性橡圈,所述放料机构为两组且对称设置,每组放料机构包括一伸缩气缸、一放料板、两个磁铁吸盘、两个垫片和两个顶针,所述伸缩气缸固定在所述支撑板上,所述放料板固定在所述伸缩气缸上,所述两个垫片对称固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述两个磁铁吸盘对称固定在所述放料板背向所述支撑板的一侧上,所述两个顶针固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述顶针正对所述磁铁吸盘,所述定位导柱为两个且间隔分布在所述固定板的中心线上。    作为本发明的进一步改进,所述自动包装设备包括一支撑支架、两平行间隔设置的轨道、一滑动板和若干成品包装治具,所述支撑支架放置在所述电控箱的一侧,所述轨道安装在所述支撑支架上,所述滑动板滑动连接在所述轨道上,所述成品包装治具固定在所述滑动板上。   作为本发明的进一步改进,所述成品包装治具中自由放置若干用于放置成品轴承的包装管。    作为本发明的进一步改进,所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备上均设有若干控制按钮。    借由上述方案,本发明至少具有以下优点:本发明提供的轴承注塑自动化生产设备通过轴承自动上料排列设备完成轴承原料的自动上料,通过轴承取放抓手抓取轴承原料,通过三轴机械手将轴承原料自动放入到注塑机中,从而完成自动上料的过程,当轴承原料注塑完成后,通过轴承取放抓手从注塑机中抓取成品轴承,再通过三轴机械手将成品轴承传递给自动包装设备,通过自动包装设备完成成品轴承的包装,从而完成自动取料和包装的过程,进而实现轴承注塑全过程的自动化生产,提高了生产效率,降低了成本。    上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。   附图说明  图1为本发明轴承注塑自动化生产设备的结构示意图;    图2为本发明轴承注塑自动化生产设备的正向示意图;    图3为本发明中轴承自动上料排列设备的结构示意图;    图4为本发明中轴承上料台和检测系统的结构示意图;    图5为本发明中轴承分料移动平台的局部结构示意图;    图6为本发明中轴承取放抓手的结构示意图;    图7为本发明中取料机构和放料机构的结构示意图;    图8为本发明中自动包装设备的结构示意图;   其中:1-注塑机;2-轴承自动上料排列设备;3-自动包装设备;4-三轴机械手;5-轴承取放抓手;6-支撑柱;7-安全围栏;8-人机操控面板;9-控制按钮;21-电控箱;22-轴承上料台;23-轴承分料移动平台;24-检测系统;31-支撑支架;32-轨道;33-滑动板;34-成品包装治具;35-包装管;51-机械手臂;52-支撑板;53-取料机构;54-放料机构;55-定位导柱;221-分度盘;222-伺服马达;223-轴承感应座;224-料筒套;225-感应孔;231-滑轨;232-移动台;233-轴承盛料治具;234-导轨;241-支架;242-气缸;243-光纤检测器;244-定位柱;531-滑动气缸;532-固定板;533-取料吸盘;534-接气口;535-弹性橡圈;541-伸缩气缸;542-放料板;543-磁铁吸盘;544-垫片;545-顶针。   具体实施方式  下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。    实施例:一种轴承注塑自动化生产设备,包括注塑机1、轴承自动上料排列设备2、自动包装设备3、三轴机械手4、轴承取放抓手5和支撑柱6,所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备放置均与所述注塑机并排放置,所述轴承自动上料排列设备位于所述自动包装设备和所述注塑机之间,所述支撑柱独立设置并位于所述注塑机的外部,所述三轴机械手安装在所述支撑柱的上端,所述轴承自动上料排列设备、所述自动包装设备和所述注塑机均位于所述三轴机械手的下方,所述轴承取放抓手安装在所述三轴机械手上。    还包括安全围栏7,所述安全围栏位于所述注塑机的一侧,所述安全围栏围设在所述轴承自动上料排列设备、自动包装设备和支撑柱的外部。   还包括人机操控面板8,所述人机操控面板安装在所述安全围栏上,所述注塑机、轴承自动上料排列设备、自动包装设备、三轴机械手和轴承取放抓手均与所述人机操控面板通信连接。    所述轴承自动上料排列设备包括电控箱21、轴承上料台22、轴承分料移动平台23和检测系统24,所述电控箱放置在所述注塑机的一侧,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统均安装在所述电控箱上,所述轴承上料台、轴承分料移动平台和检测系统并排设置,所述轴承分料移动平台位于所述轴承上料台和检测系统之间。    所述轴承上料台包括分度盘221、伺服马达222、若干轴承感应座223和供轴承料筒插设的料筒套224,所述分度盘转动安装在所述电控箱上,所述伺服马达安装在所述分度盘上并控制所述分度盘的转动,所述轴承感应座为四十八个且以四个为一组均匀间隔呈环形安装在所述分度盘的上,所述料筒套安装在所述轴承感应座上,所述轴承分料移动平台包括两个并排设置的滑轨231、移动台232和轴承盛料治具233,所述滑轨固定在所述电控箱上,所述滑轨位于所述分度盘的一侧,所述移动台滑动连接在所述滑轨上,所述移动台上固定有两个平行设置的导轨234,所述导轨与所述滑轨垂直,所述轴承盛料治滑动连接在所述导轨上,所述轴承盛料治具位于所述轴承感应座的下方,所述检测系统包括支架241、气缸242和光纤检测器243,所述支架固定在所述电控箱上,所述气缸固定在所述支架上,所述光纤检测器固定连接在所述气缸的伸缩端,所述轴承感应座上设有感应孔225,所述光纤检测器上设有四个共光纤穿设的定位柱244,所述定位柱伸缩定位在所述轴承感应座的感应孔中。   所述轴承取放抓手包括机械手臂51、支撑板52、取料机构53、放料机构54和定位导柱55,所述机械手臂固定在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构均伸缩连接在所述支撑板上,所述取料机构和放料机构分别位于所述支撑板的两侧,所述定位导柱固定在所述支撑板上。   所述取料机构包括一滑动气缸531、一固定板532和四个取料吸盘533,所述滑动气缸固定在所述支撑板上,所述固定板固定连接在所述滑动气缸上,所述取料吸盘固定在所述固定板背向所述滑动气缸的一侧上,所述取料吸盘以两个为一组间隔对称分布在所述固定板的两端,所述取料吸盘上设有接气口534,所述取料吸盘上包覆有弹性橡圈535,所述放料机构为两组且对称设置,每组放料机构包括一伸缩气缸541、一放料板542、两个磁铁吸盘543、两个垫片544和两个顶针545,所述伸缩气缸固定在所述支撑板上,所述放料板固定在所述伸缩气缸上,所述两个垫片对称固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述两个磁铁吸盘对称固定在所述放料板背向所述支撑板的一侧上,所述两个顶针固定在所述支撑板朝向所述放料板的一侧上,所述顶针正对所述磁铁吸盘,所述定位导柱为两个且间隔分布在所述固定板的中心线上。   所述自动包装设备包括一支撑支架31、两平行间隔设置的轨道32、一滑动板33和若干成品包装治具34,所述支撑支架放置在所述电控箱的一侧,所述轨道安装在所述支撑支架上,所述滑动板滑动连接在所述轨道上,所述成品包装治具固定在所述滑动板上。    所述成品包装治具中自由放置若干用于放置成品轴承的包装管35。    所述轴承自动上料排列设备和所述自动包装设备上均设有若干控制按钮9。    该轴承注塑自动化生产设备的工作过程是:通过轴承自动上料排列设备完成轴承原料的自动上料,通过轴承取放抓手抓取轴承原料,通过三轴机械手将轴承原料自动放入到注塑机中,从而完成自动上料的过程,当轴承原料注塑完成后,通过轴承取放抓手从注塑机中抓取成品轴承,再通过三轴机械手将成品轴承传递给自动包装设备,通过自动包装设备完成成品轴承的包装,从而完成自动取料和包装的过程,进而实现轴承注塑全过程的自动化生产,提高了生产效率,降低了成本。    以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
智能AGV物流自动化系统
大学仕 2019-12-16 10:41 1004浏览
申请号:CN201910497610.X 申请日: 2019-06-10 公开(公告)号:CN110282319A 公开(公告)日:2019-09-27 发明人:刘汉芹;张海艳 申请(专利权)人:潍坊海丰自动化科技有限公司 代理机构:北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:田洪运 申请人地址:山东省潍坊市高新区健康东街6888号蓝色智谷启迪之星孵化器B2号楼305室       1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,已经上完料的第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,即成为第三小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;AGV调度系统包括:A.基本模块(1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;(2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;(3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;(4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;B、任务执行及仿真模块a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;(1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;(2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;(3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;(4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;(5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;C、状态输出模块a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;(1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;(2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;(3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;(4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;(5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;(6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;D、任务统计模块统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;E、云监控模块AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。   2.根据权利要求1所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。   3.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。   4.根据权利要求3所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。   5.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。   6.根据权利要求5所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。   7.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。   8.根据权利要求7所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。   9.根据权利要求8所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。   技术领域  本发明涉及物流设备技术领域,特别涉及一种智能AGV物流自动化系统。   背景技术  AGV小车是目前物流自动化系统中最为关键的设备之一,AGV搬运机是无人化车间的装载装备之一,也是体现制造业、物流企业生产力和智能化程度的重要标志,现有带有AGV小车的物流系统只具有物料的运输功能,由于其功能单一,不能很好的满足使用要求。   发明内容  本发明要解决的技术问题是提供一种可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率的智能AGV物流自动化系统。    为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;    第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;    第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位AGV小车,工作过程以此类推;    三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300;    第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元;    AGV调度系统包括:    A.基本模块  (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;    (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;    (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;    (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;    B、任务执行及仿真模块  a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;    (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;    (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;    (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;  (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;    (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;    C、状态输出模块  a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;    (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;    (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;    D、任务统计模块  统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;    E、云监控模块  AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。    作为一种优选的实施例,六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;    竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;    水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;    第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。    作为一种优选的实施例,第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。    作为一种优选的实施例,第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。    作为一种优选的实施例,旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。    作为一种优选的实施例,第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。    作为一种优选的实施例,换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。    采用上述技术方案本发明得到的有益效果为:第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人,六轴机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。   附图说明  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。    图1为本发明的结构示意图;    图2为本发明的系统核心模块图;    图3为本发明中六轴机器人结构示意图;  图4为本发明中第一轴竖直升降结构的侧视结构示意图;    图5为本发明中第一轴竖直升降结构的俯视结构示意图;    图6为本发明中第三轴水平伸缩结构的结构示意图;    图7为本发明中第三轴水平伸缩结构的侧视结构示意图;    图8为第四轴关节旋转结构、第五轴关节旋转结构和第六轴关节旋转结构的结构示意图;    图9为本发明为AGV小车车间工作过程结构示意图。    图中:100-第一AGV小车、200-第二AGV小车、300-第三AGV小车;400-六轴机器人;1-竖直升降结构;2-旋转结构;3-水平伸缩结构;4-第一轴关节旋转结构;5-第二轴关节旋转结构;6-第三轴关节旋转结构;7-底板;8-升降主体;9-第一电动机;10-第一驱动部件;11-第一导向机构;12-支撑机构;13-第二电动机;14-第二驱动机构;15-伸缩主体;16-第二导向机构;17-本体;18-第一谐波减速机;19-第三电动机;20-第四电动机;21-第一同步齿形带;22-第二谐波减速机;23-第三谐波减速机;24-换向机构。   具体实施方式  下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。  结合附图对本发明进一步描述,使所属技术领域的技术人员更好的实施本发明,本发明实施例一种智能AGV物流自动化系统,包括第一AGV小车100、第二AGV小车200、第三AGV小车300、六轴机器人400和AGV调度系统。    第一AGV小车100沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车200将第一AGV小车100上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车300上进行下料。    第一AGV小车100上料完成后,待第三AGV小车300满料后离开下料位后,第一AGV小车100离开上料位,前行经过第二AGV小车200,横移到原先第三AGV小车300位置,作为下料位的AGV小车,即成为第三AGV小车。新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车100位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;    三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300。    第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元。    AGV调度系统包括:    A.基本模块  (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;    (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;    (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;    (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;    ]B、任务执行及仿真模块  a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;    (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;    (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;    (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;    (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;    (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;    C、状态输出模块  a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;    (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;    (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;    D、任务统计模块  统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;    E、云监控模块  AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。    工作原理:    第一AGV小车沿规定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车抓取物料,经升降、伸缩、旋转等动作送至作业位,作业完成后,再将物料从作业位移动放置于下料位,即第三AGV小车上进行下料。第一AGV小车可同时充当上料车和下料车。    AGV小车的导航方式:可采用多种导航方式,包括激光导航、磁导航、光学导航、惯性导航等。    安全防护:采用西克移动平台传感器,两个传感器分别安装于AGV小车车体的对角线位置,可识别在270度以内的保护区域中的物体,可实现对AGV小车的快速定位、自主移动、安全速度监控、人员防撞及物料的准确定位抓取。    六轴机器人400动作过程:六轴机器人400到达作业位,第二AGV小车的四个地脚支撑车体使四个车轮离地,车体保持平衡。六轴机器人400伸缩臂前伸,到达上料车物料位置,末端执行器动作抓取物料,伸缩轴回缩将物料送至作业位,作业完成后将物料送至AGV小车的位置。  整个系统基于AGV系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。    六轴机器人400包括:竖直升降结构1、旋转结构2、水平伸缩结构3、第一轴关节旋转结构42、第二轴关节旋转结构52和第三轴关节旋转结构62。竖直升降结构1包括底板7、升降主体8、第一电动机9、第一驱动部件10、第一导向机构11和支撑机构12,底板7上开设有通孔,第一驱动部件10的一端穿过底板7上的通孔,第一驱动部件10的一端与电动机传动连接,第一驱动部件10的另一端与升降主体8连接,升降主体8由驱动部件带动其完成升降,支撑机构12套设在升降主体8的外侧,支撑机构12和升降主体8之间设置控制其方向的第一导向机构11。水平伸缩结构3包括第二电动机13、第二驱动机构14、伸缩主体15、第二导向机构16和本体17,本体17通过旋转结构2与直升降结构的支撑机构12上端连接,第二驱动机构14设置在本体17上,第二驱动机构14的一端与第二电动机13连接,第二驱动机构14的另一端与伸缩主体15连接,伸缩主体15与本体17之间设置控制其方向的第二导向机构16,旋转结构2包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构12连接。第一轴关节旋转结构42包括固定块,固定块通过第一谐波减速机18与伸缩主体15连接,固定块上设置有第三电动机19和第四电动机20,第三电动机19通过第一同步齿形带21与第二谐波减速机22连接,第二谐波减速机22固定在第二轴关节旋转结构52上,通过第三电动机19的运动带动第二轴关节旋转结构52沿着第二谐波减速机22的轴线旋转;第四电动机20通过第二同步齿形带和换向机构24与第三轴关节旋转结构62上的第二谐波减速机22连接,换向机构24将第四电动机20的动力改变90°后输出,通过第四电动机20的运动带动第三轴关节旋转结构62沿着第三谐波减速机23的轴线旋转。    本发明实施例第一驱动部件10包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件10与升降主体8固定连接;第一导向机构11包括一端固定在底板7上的导向柱,升降主体8上设置有开设有导向孔的板体;第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体15固定连接;第二导向机构16包括固定在本体17上的导向板,伸缩主体15上开设有于导向板配合的导向槽。;第一同步齿形带21远离第三电动机19的一端和第二同步齿形带远离第四电动机20的一端通轴线设置;换向机构24包括一对相互啮合的锥形齿轮。    本发明主要由机械机构和基于AGV调度系统的上层系统组成。    机械机构由两部分构成:作业机器人+上下料机器人。第一AGV小车100承担上下料作业任务,第二AGV小车200和六轴机器人400组成复合机器人,复合机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人。复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。这种复合机器人可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。    本申请中的AGV小车采用激光+惯性导航的导航方式,可以在引导区中自由行走并精确定位;在导航范围内,AGV小车的行走路径由上层管理系统路径提前规划,可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV的柔性,提高生产效率。    上层系统构成基于AGV调整系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。系统核心模块如图2:    本申请复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。    本申请机械部分:    A.大负载:机器人为特殊设计的六轴机器人400,不同于市面上的通用机器人,在保证大负载情况下做到机构紧凑化,空间移动范围紧凑,适合车间环境作业,末端执行器可抓取15-20kg负载;    B.精度高:末端集成CCD相机,通过视觉拍照+伺服电机纠偏,可以准确直接抓取物料放置于作业位,减少换料时间,提升生产效率;  C.AGV小车身姿态稳定:四轮为独立悬挂设计,可以有效兼容车间地面高低差别,减少行走时车身震动;车体设计有水平姿态控制机构,保证机器人带负载移动是车体保证水平姿态,从而保证作业时机器人抓取和放置的对位精度。    D.实用性强:应用场景广泛,很多设备都可以使用,如:机床上下料,物料运输和装卸,多个工位作业等,AGV智能物流系统柔性化,模块化和智能管理,可以大幅替代人力,实现车间无人化作业,同时为客户节省设备投资;    E.多种安装方式:机械人末端可以连接多种工装,适应不同工作场景,如:机床上下料、物料搬运、工位作业等。    本申请上层系统部分:    A.车辆调度智能管理:实现工厂级和车间级的AGV系统车辆管理、交通管理、调度管理、运行管理、任务管理、通信管理、自动充电功能。系统可以与MES系统、WMS系统、生产线系统等实现对接,打造柔性、现代的智能物流系统;    B.运输路径算法优化:通过神经网络算法和Petri网络结算,可以实现AGV行走路径最优化计算,同时对多辆AGV实现防撞预警算法优化,保证整个车间AGV车辆有序高效运行;    C.可靠无线传输:通过引入专用信道通讯技术,实现上层管理系统与执行层数据链路的安全性和可靠性无线通信,保证多辆AGV工作在各自信道上,避免干扰;    D.与被作业设备信息交互和设备控制管理。上层管理系统、AGV系统和被作业设备均安装无线通讯模块,有效实现三者之间相互通讯,上层管理系统与AGV系统车辆调度、路径规划、AGV车辆定位信息得到实时传输和监控;上层管理系统与被作业设备之间有效交互生产信息、作业进度和作业数据,与MES和WMS系统有效集成管理;AGV系统与被作业设备交互设备控制信号,实现AGV系统实现设备作业。    根据图9所示,本图显示的是本申请在车间中的一个工作过程,第一AGV小车100在原材料区上料,上料完成后,第一AGV小车100将物料运输到加工位的上料位置,第二AGV小车200上的六轴机器人400将原料放置到加工位上,第一AGV小车100再运行加工位的下料位置,运行到下料位置的第一AGV小车100这时改变从第三AGV小车300,加工完成的原料通过六轴机器人400将原料放置到第三AGV小车300上,第三AGV小车300将加工完的原料运输到成品区,然后第三AGV小车300返回到原材料区的等待位进行等待,在进行放置原料时,第三AGV小车300转变成第一AGV小车100;第一AGV小车100在工作过程中设置有多辆,其中有在原材料区上料,有在运行中的,有在加工位的上料位置的;第三AGV小车300在工作过程中设置有多辆,其中有在加工位的下料位置的,有在运行中的,有在成品区的,还有往原材料区运行的;而且第二AGV小车200设置多辆,能够同时完成上料和下料的工作。    本发明实施例第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人400,六轴机器人400是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。    以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
盒体的自动化生产方法及其自动化生产线
大学仕 2019-12-13 10:54 673浏览
申请号:CN201410831248.2 申请日: 2014-12-29 公开(公告)号:CN104552759A 公开(公告)日:2015-04-29 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。   2.根据权利要求1所述的盒体自动化生产方法,其特征在于,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。   3.一种实施权利要求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。   4.根据权利要求3所述的自动化生产线,其特征在于,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。   5.根据权利要求3所述的自动化生产线,其特征在于,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。   6.根据权利要求5所述的自动化生产线,其特征在于,所述右定位输送带与所述左定位输送带的结构一致。   7.根据权利要求6所述的自动化生产线,其特征在于,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。
脚手架的自动焊接机及其焊接方法
大学仕 2019-12-12 10:39 981浏览
申请号:CN201810071457.X 申请日: 2018-01-24 公开(公告)号:CN108098126A 公开(公告)日:2018-06-01 发明人:何奕波 申请(专利权)人:珠海瑞凌焊接自动化有限公司 申请人地址:广东省珠海市香洲区前山工业区华威路611号第一栋第一层       1.脚手架自动焊接机,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的主体钢管与承插管、U形插口件的自动焊接,包括一水平设置的基座,其特征在于:所述基座前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管、承插管和U形插口件的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置;所述基座后侧两边安装固定有龙门式的焊枪支架,两个焊枪支架之间设有一横架梁,横架梁上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管上的承插管进行点焊的点焊焊接机构和多组用于对每个U形插口件的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构,横架梁一端设有拉动多套双枪焊接机构同时横移来分别对每个U形插口件的焊缝进行焊接的焊枪行走机构。   2.根据权利要求1所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述三轴变位装置包括两个回转支撑柱、第一转换工位回转轴和偏心调齿隙驱动机构,两个回转支撑柱竖立设置于基座的左右两侧,第一转换工位回转轴安装于两个回转支撑柱之间,所述偏心调齿隙驱动机构安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴旋转运动;所述第一转换工位回转轴的两侧端部分别安装有一横梁,在两个横梁的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件的第二变位回转框和第三变位回转框;所述第二变位回转框和第三变位回转框同一端与横梁连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框和第三变位回转框旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置;所述偏心调齿隙驱动机构驱动第一转换工位回转轴旋转180°来同步带动第二变位回转框和第三变位回转框分别进行上料工位与焊接工位的回转替换;所述第二变位回转框和第三变位回转框另一端与第一转换工位回转轴连接转轴处及对应侧的回转支撑柱连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框和第三变位回转框上装夹的待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上便于点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接的大电流导电机构;所述第二变位回转框和第三变位回转框的左右侧分别设有用于定位支撑及夹紧主体钢管和承插管的支撑座和杠杆夹紧机构,第二变位回转框和第三变位回转框前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件分别对称触接压紧布置于主体钢管两侧的进给驱动定位夹紧机构。   3.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述偏心调齿隙驱动机构包括一侧的回转支撑柱上部安装有与第一工位转换回转轴同轴并带动第一工位转换回转轴转动的大齿轮,所述回转支撑柱的下部安装有伺服电机、减速机和小齿轮,所述伺服电机、减速机和小齿轮一体装配,伺服电机的驱动由减速机减速后直接带动小齿轮转动,所述小齿轮与大齿轮啮合配合;所述回转支撑柱后壁上连接有便于小齿轮、减速机和伺服电机一体装配安装固定且调整小齿轮与大齿轮之间齿隙的偏心座。   4.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述大电流旋转导电机构包括一级导电柱、一级导电环、导电过渡套、二级导电柱、第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴,一级导电环安装固定于第一工位转换回转轴的端部并随其同轴转动,所述导电过渡套设置于中空的第一工位转换回转轴内并与一级导电环固定连接,所述回转支撑柱上侧内部设有支承第一工位转换回转轴转动的第一支承轴承,第一转换工位回转轴端部对应的回转支撑柱后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱,回转支撑柱后壁还设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,一级导套固定于回转支撑柱后壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以回转支撑柱后壁为支撑面弹簧性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的端面;所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴对称的安装于中空的横梁端部,所述第二变位回转框和第三变位回转框分别安装于第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上,横梁两端内设有支承第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴分别转动的第二支承轴承,并在横梁的两端分别安装与第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面接触的二级导电柱,在二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁侧壁还设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,其中,二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。   5.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述进给驱动定位夹紧机构包括固定座、U形压紧头和进给驱动气缸,U形压紧头和进给驱动气缸通过固定座安装于第二变位回转框和第三变位回转框的侧边缘上,进给驱动气缸驱动端部放置有U形插口件的U形压紧头直线位移并将U形插口件的敞口夹紧于主体钢管的侧边处上。   6.根据权利要求1或2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述点焊焊接机构包括点焊焊枪、点焊气缸和点焊枪进退导向轨,点焊气缸和点焊枪进退导向轨分别安装固定于横架梁上,点焊气缸的活塞杆自由端连接有便于点焊焊枪安装固定的点焊支架,点焊支架安装固定于点焊枪进退导向轨的滑块上带动点焊支架上固定的点焊焊枪上下直线移动。   7.根据权利要求1或2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述双枪焊接机构包括焊缝双焊枪、焊缝气缸和焊枪进退导向轨,焊缝气缸和焊枪进退导向轨分别安装固定于焊枪行走机构的行走导轨板上,焊缝气缸的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪安装固定的焊缝支架,焊缝支架安装固定于焊枪进退导向轨的滑块上,焊缝气缸驱动焊缝支架上固定的焊缝双焊枪上下直线移动至U形插口件触接主体钢管形成的两个焊缝处。   8.一种脚手架自动焊接机的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,装夹在具有双工位的三轴变位装置的上料工位上;b.按下启动按钮,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;c.多套双枪焊接机构的焊枪同时下移,到位后,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;d.焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪复位;e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;f.多套双枪焊接机构的焊枪再次同时下移,到位后,开始对第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面接焊缝进行焊接;g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置空载的焊接工位,已转换至三轴变位装置的上料工位,在上料工位上继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;h.焊接工位第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的上料工位,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;j.在上料工位的第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;l.第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;p.第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,焊接工位对第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。   9.根据权利要求8所述的脚手架自动焊接机的焊接方法,其特征在于,步骤a至f的具体步骤为:a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置的第二变位回转框作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框的两端的支撑座上,并通过两端的杠杆夹紧机构同时压紧,第二变位回转框两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴通过横梁连接的第二变位回转框转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;c.多套双枪焊接机构的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;d.焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;f.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框,已转换至三轴变位装置的上料工位,第三变位回转框在上料工位上,通过其上的支撑座、杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;h.在焊接工位,第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴再次旋转180°,第二变位回转框转换至三轴变位装置的上料工位,然后,杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;j.在上料工位对应的第二变位回转框上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;l.第二变位回转框上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位,第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;p.第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。   【技术领域】  本发明涉及自动化焊接设备,尤其涉及一种脚手架自动焊接机及其焊接方法。   【背景技术】  脚手架是建筑行业中必不可少的作业设施。目前现有的脚手架通常都是由金属管和金属扣件组成。将金属管纵横交错搭接,并在其交叉处采用金属扣件固定。现有的脚手架的结构差异主要体现在金属扣件上,采用不同结构的金属扣件导致金属管的连接方式和稳固性能的差距。这种扣件式脚手架的缺点是施工进度慢,工人劳动强度大,不便于安装和拆卸,而且脚手架的零部件较多,不利于储存和运输;另一方面,采用金属扣件作为脚手架的连接件,不但安全度差,而且成本较高。    也有脚手架采用承插式钢管连接结构,这类承插式钢管脚手架由金属竖管和金属横管纵横交错搭接而成,如图1至图3所示,金属竖管包括承插管1a、主体钢管1b和U形插口件1c,承插式钢管脚手架中的主体钢管1b作为立杆是整个脚手架的基础部件,承插管1a焊接于主体钢管1b端部便于主体钢管1b之间的两两插接,主体钢管1b上间隔设置有具有定位孔的U形插口件1c,在安装过程中,为了提高安装速度,一般都会在金属竖管的主体钢管1b外周焊接U形插口件1c,再配合横管上可插入部件与U形插口件1c配合实现安装。    以图1至图3所示的承插式钢管脚手架的金属竖管为例,其总长接近4米,如图2所示,首先包含有承插管1a焊接于主体钢管1b端部的充填焊缝一个;再加上8组U形插口共32个U形插口件1c,如图3所示,每件U形插口件1c两条焊缝,就有焊缝64条,总计焊缝65条;而现有的焊接工艺,大多在台式夹具上定位各个组件,然后用机器人焊接,机器人虽然灵活,但是一台机器人仅能操控一把焊枪,生产效率极低;且采用机械调整焊枪对准时的控制难度大,操作复杂;因此,造成效率较低,难以满足大批量生产的需要。   【发明内容】  本发明针对现有的承插式钢管脚手架立杆焊接生产效率低下的问题,提供一种采用17把焊枪同时焊接,有效地实现焊接工件在上料工位与焊接工位之间的自动交换变位,实现焊接工件的两面快速焊接和上下料的便捷更换,易于操作、便于维护保养,极大的降低了设备的成本,提高了焊接质量和生产效率,有效减轻了劳动强度的脚手架自动焊接机及其焊接方法。    本发明的第一发明目的是提供一种脚手架自动焊接机,采用的技术方案是:    脚手架自动焊接机,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的主体钢管与承插管、U形插口件的自动焊接,包括一水平设置的基座,所述基座前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管、承插管和U形插口件的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置;    所述基座后侧两边安装固定有龙门式的焊枪支架,两个焊枪支架之间设有一横架梁,横架梁上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管上的承插管进行点焊的点焊焊接机构和多组用于对每个U形插口件的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构,横架梁一端设有拉动多套双枪焊接机构同时横移来分别对每个U形插口件的焊缝进行焊接的焊枪行走机构。    优选地,所述三轴变位装置包括两个回转支撑柱、第一转换工位回转轴和偏心调齿隙驱动机构,两个回转支撑柱竖立设置于基座的左右两侧,第一转换工位回转轴安装于两个回转支撑柱之间,所述偏心调齿隙驱动机构安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴旋转运动;    所述第一转换工位回转轴的两侧端部分别安装有一横梁,在两个横梁的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件的第二变位回转框和第三变位回转框;    所述第二变位回转框和第三变位回转框同一端与横梁连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框和第三变位回转框旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置;所述偏心调齿隙驱动机构驱动第一转换工位回转轴旋转180°来同步带动第二变位回转框和第三变位回转框分别进行上料工位与焊接工位的回转替换;    所述第二变位回转框和第三变位回转框另一端与第一转换工位回转轴连接转轴处及对应侧的回转支撑柱连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框和第三变位回转框上装夹的待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上便于点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接的大电流导电机构;    所述第二变位回转框和第三变位回转框的左右侧分别设有用于定位支撑及夹紧主体钢管和承插管的支撑座和杠杆夹紧机构,第二变位回转框和第三变位回转框前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件分别对称触接压紧布置于主体钢管两侧的进给驱动定位夹紧机构。    优选地,所述偏心调齿隙驱动机构包括一侧的回转支撑柱上部安装有与第一工位转换回转轴同轴并带动第一工位转换回转轴转动的大齿轮,所述回转支撑柱的下部安装有伺服电机、减速机和小齿轮,所述伺服电机、减速机和小齿轮一体装配,伺服电机的驱动由减速机减速后直接带动小齿轮转动,所述小齿轮与大齿轮啮合配合;所述回转支撑柱后壁上连接有便于小齿轮、减速机和伺服电机一体装配安装固定且调整小齿轮与大齿轮之间齿隙的偏心座。    优选地,所述大电流旋转导电机构包括一级导电柱、一级导电环、导电过渡套、二级导电柱、第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴,一级导电环安装固定于第一工位转换回转轴的端部并随其同轴转动,所述导电过渡套设置于中空的第一工位转换回转轴内并与一级导电环固定连接,所述回转支撑柱上侧内部设有支承第一工位转换回转轴转动的第一支承轴承,第一转换工位回转轴端部对应的回转支撑柱后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱,回转支撑柱后壁还设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,一级导套固定于回转支撑柱后壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以回转支撑柱后壁为支撑面弹簧性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的端面;    所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴对称的安装于中空的横梁端部,所述第二变位回转框和第三变位回转框分别安装于第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上,横梁两端内设有支承第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴分别转动的第二支承轴承,并在横梁的两端分别安装与第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面接触的二级导电柱,在二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁侧壁还设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,其中,二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。    优选地,所述进给驱动定位夹紧机构包括固定座、U形压紧头和进给驱动气缸,U形压紧头和进给驱动气缸通过固定座安装于第二变位回转框和第三变位回转框的侧边缘上,进给驱动气缸驱动端部放置有U形插口件的U形压紧头直线位移并将U形插口件的敞口夹紧于主体钢管的侧边处上。    优选地,所述点焊焊接机构包括点焊焊枪、点焊气缸和点焊枪进退导向轨,点焊气缸和点焊枪进退导向轨分别安装固定于横架梁上,点焊气缸的活塞杆自由端连接有便于点焊焊枪安装固定的点焊支架,点焊支架安装固定于点焊枪进退导向轨的滑块上带动点焊支架上固定的点焊焊枪上下直线移动。    优选地,所述双枪焊接机构包括焊缝双焊枪、焊缝气缸和焊枪进退导向轨,焊缝气缸和焊枪进退导向轨分别安装固定于焊枪行走机构的行走导轨板上,焊缝气缸的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪安装固定的焊缝支架,焊缝支架安装固定于焊枪进退导向轨的滑块上,焊缝气缸驱动焊缝支架上固定的焊缝双焊枪上下直线移动至U形插口件触接主体钢管形成的两个焊缝处。    本发明的第二发明目的是提供一种脚手架自动焊接机的焊接方法,采用的技术方案是:    一种脚手架自动焊接机的焊接方法,包括以下步骤:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,装夹在具有双工位的三轴变位装置的上料工位上;    b.按下启动按钮,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;   c.多套双枪焊接机构的焊枪同时下移,到位后,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪复位;    e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构的焊枪再次同时下移,到位后,开始对第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面接焊缝进行焊接;    g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置空载的焊接工位,已转换至三轴变位装置的上料工位,在上料工位上继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.焊接工位第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的上料工位,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    j.在上料工位的第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    l.第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    p.第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,焊接工位对第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    进一步地,步骤a至f的具体步骤为:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置的第二变位回转框作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框的两端的支撑座上,并通过两端的杠杆夹紧机构同时压紧,第二变位回转框两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;    b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴通过横梁连接的第二变位回转框转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;    c.多套双枪焊接机构的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;   e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框,已转换至三轴变位装置的上料工位,第三变位回转框在上料工位上,通过其上的支撑座、杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.在焊接工位,第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴再次旋转180°,第二变位回转框转换至三轴变位装置的上料工位,然后,杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    j.在上料工位对应的第二变位回转框上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    l.第二变位回转框上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位,第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    p.第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    本发明的有益效果是:    本发明采用17把焊枪同时焊接,自动变位,自动交换工位,实现焊接工件的两面快速焊接和上下料的便捷更换,特别是应用于需要工件两面焊接的自动化生产线上时,通过第二变位回转框和第三变位回转框的工位切换及各自的回转定位,实现工件的两面快速焊接、及焊接工件在上料工位与焊接工位之间的自动变换。    采用简单的机械机构就可以实现三个自由度的调整并固定,性能安全可靠,操作简便,在调整完成后使多把焊枪同时自动焊接,提高焊接效率,易于操作、便于维护保养,极大的降低了设备的成本,提高了焊接质量和生产效率,有效减轻了劳动强度;同时改善了作业环境,实现了环保型生产。    另外,三轴变位装置的第一转换工位回转轴由偏心调齿隙驱动机构驱动,通过偏心调齿隙驱动机构上的偏心座调整小齿轮与大齿轮之间的齿隙,消除一般齿轮传动时,由于齿隙变化引起的运动误差、冲击和振动,避免出现脱齿或者卡死现像,使小齿轮与大齿轮的啮合固化,有效延长驱动机构的使用寿命,保证设备在传动过程中顺畅运转。    点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接使用的大电流导电机构,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,准备工序不需要增加人工费用,焊接过程中有准备时间,焊接安全,不会发生安全事故,从而使得焊接作业能够连续工作,有效降低加工成本,避免焊接中出现的浪费。   【附图说明】  图1是现有承插式钢管脚手架的立体结构示意图;    图2是图1中A部的放大结构示意图;    图3是图1中B部的放大结构示意图;    图4是本发明的立体结构示意图;    图5是图4中C部的放大结构示意图;    图6是图4中D部的放大结构示意图;    图7是本发明单枪的点焊焊接机构的立体放大结构示意图;    图8是本发明单套的双枪焊接机构的立体放大结构示意图;    图9是本发明偏心调齿隙驱动机构的内部剖视结构放大示意图;  图10是本发明偏心调齿隙驱动机构内部的剖视立体结构放大示意图;    图11是本发明偏心调齿隙驱动机构的立体结构放大示意图;    图12是本发明大电流导电机构局部剖视的右视立体结构放大示意图;    图13是本发明大电流导电机构局部剖视的左视立体结构放大示意图;    图14是本发明大电流导电机构端部连接关系剖视放大示意图;    图15是本发明大电流导电机构的立体结构放大示意图。    以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。   【具体实施方式】  脚手架自动焊接机,如图4至图6所示,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的一个主体钢管1与一个承插管2、八组三十二个U形插口件3的自动焊接,包括一水平设置的基座4,在基座4前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管1、承插管2和U形插口件3的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置5;在基座4后侧两边安装固定有两个竖立设置的龙门式焊枪支架6,两个焊枪支架6之间设有一横架梁7,横架梁7上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管1上的承插管2进行填充点焊的点焊焊接机构8和多组用于对每个U形插口件3的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构9,横架梁7一端设有拉动多套双枪焊接机构9同时横移来分别对每个U形插口件3的焊缝进行焊接的焊枪行走机构10。    继续如图4至图6所示,该三轴变位装置5包括两个回转支撑柱50、第一转换工位回转轴51和偏心调齿隙驱动机构52,两个回转支撑柱50竖立设置于基座4的左右两侧,第一转换工位回转轴51安装于两个回转支撑柱50之间,对应的偏心调齿隙驱动机构52安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴51旋转运动;    在第一转换工位回转轴51的两侧端部分别安装有一横梁53,在两个横梁53的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管1、承插管2和U形插口件3的第二变位回转框54和第三变位回转框55,在第二变位回转框54和第三变位回转框55的左右侧分别设有用于定位支撑及压紧主体钢管1和承插管2的支撑座540和杠杆夹紧机构541,第二变位回转框54和第三变位回转框55前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件3分别对称触接压紧于主体钢管1两侧的进给驱动定位夹紧机构542;在第二变位回转框54和第三变位回转框55左侧同端与横梁53连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框54和第三变位回转框55旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管1两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置56,该旋转变位驱动装置采用伺服电机驱动且安装于同一侧的横梁53内;偏心调齿隙驱动机构52驱动第一转换工位回转轴51旋转180度来同步带动第二变位回转框54和第三变位回转框55分别进行上料工位与焊接工位的回转替换。    另外,继续如图4至图6所示,在第二变位回转框54和第三变位回转框55右侧与横梁53连接转轴处及对应侧的回转支撑柱50连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框54和第三变位回转框55上装夹的待焊接主体钢管1、承插管2和U形插口件3上便于点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9进行焊接的大电流导电机构57。    继续如图4至图6所示,进给驱动定位夹紧机构542包括固定座5420、U形压紧头5421和进给驱动气缸5422,U形压紧头5421和进给驱动气缸5422通过固定座5420安装于第二变位回转框54和第三变位回转框55的侧边缘上,进给驱动气缸5422驱动端部放置有U形插口件3的U形压紧头5421直线位移并将U形插口件3的敞口触接于主体钢管1的侧边处。    如图7所示,点焊焊接机构8包括点焊焊枪80、点焊气缸81和点焊枪进退导向轨82,点焊气缸80和点焊枪进退导向轨82分别安装固定于横架梁7上,点焊气缸81的自由端连接有便于点焊焊枪80安装固定的点焊支架83,点焊支架83安装固定于点焊枪进退导向轨82的滑块820上带动点焊支架83上固定的点焊焊枪80上下直线移动。  如图8所示,双枪焊接机构9包括焊缝双焊枪90、焊缝气缸91和焊枪进退导向轨92,焊缝气缸91和焊枪进退导向轨92分别安装固定于焊枪行走机构10的行走导轨板100上,焊缝气缸91的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪90安装固定的焊缝支架93,焊缝支架93安装固定于焊枪进退导向轨92的滑块920上,焊缝气缸91驱动焊缝支架93上固定的焊缝双焊枪90上下直线移动至U形插口件3触接主体钢管1形成的两个焊缝处。    如图9至图11所示,偏心调齿隙驱动机构52包括一侧的回转支撑柱50上部安装有与第一转换工位回转轴51同轴并带动第一转换工位回转轴51转动的大齿轮520,在回转支撑柱50的下部安装有伺服电机521、减速机522和小齿轮523,伺服电机521、减速机522和小齿轮523一体装配,伺服电机521的驱动由减速机522减速后直接带动小齿轮523转动,小齿轮523与大齿轮520啮合配合;回转支撑柱50侧壁上连接有便于小齿轮523、减速机522和伺服电机521一体装配安装固定且调整小齿轮523与大齿轮520之间齿隙的偏心座524。    如图12至图15所示,该大电流导电机构57包括一级导电柱570、一级导电环571、导电过渡套572、二级导电柱573、第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575,一级导电环571安装固定于第一转换工位回转轴51的端部并随其同轴转动,导电过渡套572设置于中空的第一转换工位回转轴51内并与一级导电环571固定连接,  回转支撑柱50上侧内部设有支承第一转换工位回转轴51转动的第一支承轴承576,第一转换工位回转轴51端部对应的回转支撑柱50后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱570,回转支撑柱50后壁还设有固定一级导电柱570的一级导套577和一级压力弹簧578,一级导套577固定于回转支撑柱50后壁上,一级导电柱570滑动的套接于一级导套577上,一级压力弹簧578套装于一级导电柱570上并以回转支撑柱50后壁为支撑面弹性张力的推动一级导电柱570触接一级导电环571的端面实现回转支撑柱50内大电流供电设备向旋转的第一转换工位回转轴51连续供给大电流。    继续如图12至图15所示,第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575对称的安装于中空的横梁53端部,所述第二变位回转框54和第三变位回转框55分别安装于第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575上,横梁53两端内设有支承第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575分别转动的第二支承轴承579,并在横梁53的两端分别安装与第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575的端部旋转法兰盘60侧面触接的二级导电柱573,在二级导电柱573与导电过渡套572之间的横梁53内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁53侧壁还设有固定二级导电柱573的二级导套580和二级压力弹簧581,其中,二级导套580固定于横梁53侧壁上,二级导电柱573滑动的套接于二级导套581上,二级压力弹簧581套装于二级导电柱573上并以横梁53侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱573触接第二导电回转法兰轴574或第三导电回转法兰轴575端部的旋转法兰盘60的侧面,对第二变位回转框54和第三变位回转框55上工装夹具固定的待焊工件直接供给大电流。    该脚手架自动焊接机的焊接方法,包括以下步骤:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置5的第二变位回转框54作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框54的两端的支撑座540上,并通过两端的杠杆夹紧机构541同时压紧,第二变位回转框54两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构542的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;    b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴51转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴51通过横梁53连接的第二变位回转框54转换至三轴变位装置5的焊接工位,大电流导电机构57对焊接工位上焊接工件通电;    c.多套双枪焊接机构9的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构10通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪复位;    e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置5的焊接工位第二变位回转框54自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构9的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框54上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    g.在三轴变位装置5的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置5上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框55,已转换至三轴变位装置5的上料工位,第三变位回转框55在上料工位上,通过其上的支撑座540、杠杆夹紧机构541和进给驱动定位夹紧机构542,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.在焊接工位,第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪再次复位;  i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴51再次旋转180°,第二变位回转框54转换至三轴变位装置5的上料工位,然后,杠杆夹紧机构541和进给驱动定位夹紧机构542同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座540上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构8的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    i.在上料工位对应的第二变位回转框54上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框55上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪再次复位;    l.第二变位回转框54上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构8下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构9的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置5的焊接工位,第二变位回转框54自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构9的焊枪再次到位后,同时下移,开始对对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;   [0109]p.第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,第一转换工位回转轴51旋转180°,第二变位回转框54返回至上料工位,即焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,在第二变位回转框54上装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位对应的第二变位回转框54进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框55上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    该焊接机采用17把焊枪同时焊接,自动变位,自动交换工位。为实现焊接自动化,三轴变位装置5采用三轴平行式变位机,同时针对承插式钢管脚手架中作为立杆的一个主体钢管1与一个承插管2、八组三十二个U形插口件3,设计专门充填焊的单枪点焊焊接机构和八组双枪焊接机构,八组双枪焊接机构的十六把焊枪在焊枪行走机构的驱动下一次焊接八组U形插口件3一侧面的单边焊缝,翻转后焊接另一侧的焊缝,同时由于十七把焊枪同时工作,电流较大,三轴变位装置5的大电流导电机构有效解决了大电流的旋转导电。    三轴变位装置5的第二变位回转框和第三变位回转框的工位切换及各自的回转定位,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,有效地实现了工件在两个工位之间的转移,可以一侧工位进行焊接及成品下卸工序,另一侧工位进行上下料装夹工序,从而使得焊接作业能够连续进行。    以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围内。
智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构
大学仕 2019-12-06 11:51 522浏览
申请号:CN201610762830.7 申请日: 2016-08-29 公开(公告)号:CN106239018B 公开(公告)日:2018-01-30 发明人:袁庆周;吴振国;张亚军 申请(专利权)人:安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司 代理机构:合肥鼎途知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:叶丹 申请人地址:安徽省合肥市双凤工业区     1.一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,包括H型钢构件移动机构和焊接龙门移动机构;所述H型钢构件移动机构包括构件移动轨道(51),所述构件移动轨道(51)上设置有圆柱状自动上料辊道(5)和圆柱状构件送出辊道(12),所述自动上料辊道(5)和构件送出辊道(12)之间设置有自动平移升降设备(9)和自动翻转机(10);所述自动平移升降设备(9)能带动H型钢构件升降且能在平移滑轨(91)上横向滑动;所述自动翻转机(10)上设置有两片端部相交的焊接臂(101),所述两片相交的焊接臂(101)可带动H型钢构件实现翻转或移动;所述焊接龙门移动机构包括钢结构桁架(2)和焊接龙门行走轨道(11);所述钢结构桁架(2)的两端均设置有人行上下钢梯(1);所述钢结构桁架(2)和焊接龙门行走轨道(11)之间安装有可移动的焊接龙门,焊接龙门可沿所述钢结构桁架(2)和焊接龙门行走轨道(11)向前移动,进行焊接;所述焊接龙门包括焊丝盘(3)、焊剂回收机(4)、龙门焊接架(6)、控制柜(7)和智能焊接机头(8);所述龙门焊接架(6)上设置有焊丝盘(3)和焊剂回收机(4);所述智能焊接机头(8)设置于龙门焊接架(6)上焊接方向的前方;所述钢结构桁架(2)和焊接龙门行走轨道(11)均与所述构件移动轨道(51)平行,其中钢结构桁架(2)位于所述构件移动轨道(51)上方,所述焊接龙门行走轨道(11)位于所述移动轨道(51)一侧;所述构件移动轨道(51)的长度大于钢结构桁架(2)的长度;所述自动翻转机(10)位于所述构件移动轨道(51)与焊接龙门行走轨道(11)之间;所述构件移动轨道(51)包括3-5个单元,每个单元包括2-4根辊道,每个单元用于输送一根H型钢构件,构件在到达某个单元输送体时则该单元体辊道电机工作进行输送,构件未到的单元体辊道电机不工作,当某个H型钢构件被运输到自动平移升降设备(9)上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行,该H型钢构件随平移升降设备(9)被传递到自动翻转机(10)上进行焊接,当该H型钢构件焊接完成后,在伺服电机和运动控制系统的控制下,焊接完成的H型钢构件被运输回构件移动轨道(51)上,该H型钢构件随所述构件送出辊道(12)被逐渐送出所述构件移动轨道(51);当下一单元的H型钢构件被运输到自动平移升降设备(9)上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行,反复循环,直到完成所有H型钢构件的焊接和输送为止。   2.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述智能焊接机头(8)包括焊接前丝(81)和焊接后丝(82),所述焊接前丝(81)和焊接后丝(82)两丝之间在焊接方向上的距离为30-40毫米;所述焊接前丝( 81) 伸出长度为30-35毫米,所述焊接后丝( 82) 伸出长度为30-50毫米。   3.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述自动上料辊道(5)和构件送出辊道(12)的长度相等,且大于H型钢构件的宽度。   4.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述智能焊接机头(8)还包括焊渣回收管吸口(83),所述焊渣回收管吸口(83)位于所述焊接后丝(82)的后方。   5.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述H型钢构件截面宽度≤1米、长度18米,荷载≤6T。   6.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述构件移动轨道(51)总长50米,焊接行程20米,所述自动上料辊道(5)进料总长15米,所述构件送出辊道(12)出料长度15米。   7.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述输送机构还适用于输送横截面为十字型、T字型的钢构件。   8.根据权利要求1所述的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,所述移动轨道(51)两侧对称设置两套焊接设备,所述焊接设备包括自动平移升降设备(9)、自动翻转机(10)、焊接龙门行走轨道(11)和可移动的焊接龙门,两侧焊接半龙门架依托钢桁架侧进行焊接行走。   技术领域  本发明涉及钢构件焊接技术领域,具体涉及一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构。   背景技术  在现有的H型钢构件焊接生产线中,进料和出料通过人工操作行车吊装,焊接时人工将焊枪对准焊缝,焊接过程需要人工不断的调整焊枪,使焊枪始终对准焊缝,工件翻转采用行车吊装,操作工人劳动强度高;工件采用人工操作行车翻转工件,危险系数大;采用单丝埋弧自动焊接尤其在厚板焊接,生产效率低。   发明内容  本发明的目的在于针对现有技术之弊端,提供一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,本发明所采用的技术方案如下:    一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,其特征在于,包括H型钢构件移动机构和焊接龙门移动机构;    所述H型钢构件移动机构包括构件移动轨道,所述构件移动轨道上设置有圆柱状自动上料辊道和圆柱状构件送出辊道,所述自动上料辊道和构件送出辊道之间设置有自动平移升降设备和自动翻转机;所述自动平移升降设备能带动H型钢构件升降且能在平移滑轨上横向滑动;所述自动翻转机上设置有两片相交的焊接臂,所述两片相交的焊接臂可带动H型钢构件实现翻转或移动;    所述焊接龙门移动机构包括钢结构桁架和焊接龙门行走轨道;所述钢结构桁架的两端均设置有人行上下钢梯;所述钢结构桁架和焊接龙门行走轨道之间安装有可移动的焊接龙门,焊接龙门可沿所述钢结构桁架和焊接龙门行走轨道向前移动,进行焊接;所述焊接龙门包括焊丝盘、焊剂回收机、龙门焊接架、控制柜和智能焊接机头;所述龙门焊接架上设置有焊丝盘和焊剂回收机;所述智能焊接机头设置于龙门焊接架上焊接方向的前方;    所述钢结构桁架和焊接龙门行走轨道均与所述构件移动轨道平行,其中钢结构桁架位于所述构件移动轨道上方,所述焊接龙门行走轨道位于所述移动轨道一侧;所述构件移动轨道的长度大于钢结构桁架的长度;所述自动翻转机位于所述构件移动轨道与焊接龙门行走轨道之间;    所述构件移动轨道包括3-5个单元,每个单元包括2-4根辊道,每个单元用于输送一根H型钢构件,构件在到达那个单元输送体时则该单元体辊道电机工作进行输送,构件未到的单元体辊道电机不工作,当某个H型钢构件被运输到自动平移升降设备上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行,该H型钢构件随平移升降设备被传递到自动翻转机上进行焊接,当该H型钢构件焊接完成后,在伺服电机和运动控制系统的控制下,焊接完成的H型钢构件被运输回构件移动轨道上,该H型钢构件随所述构件送出辊道被逐渐送出所述构件移动轨道;当下一单元的H型钢构件被运输到自动平移升降设备上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行,反复循环,直到完成所有H型钢构件的焊接和输送为止。    进一步的,所述智能焊接机头包括焊接前丝和焊接后丝,所述焊接前丝和焊接后丝两丝之间在焊接方向上的距离为30-40毫米;所述焊接前丝81伸出长度为30-35毫米;所述焊接后丝82伸出长度为30-50毫米。    进一步的,所述自动上料辊道和构件送出辊道的长度相等,且大于H型钢构件的宽度。    进一步的,所述智能焊接机头还包括焊渣回收管吸口,所述焊渣回收管吸口位于所述焊接后丝的后方。    进一步的,所述H型钢构件截面宽度≤1米、长度18米,荷载≤6T。    进一步的,所述构件移动轨道总长50米,焊接行程20米,所述自动上料辊道进料总长15米,所述构件送出辊道出料长度15米。    进一步的,所述输送机构还适用于输送横截面为十字型、T字型钢构件。  进一步的,所述移动轨道两侧对称设置两套焊接设备,所述焊接设备包括自动平移升降设备、自动翻转机、焊接龙门行走轨道和可移动的焊接龙门,两侧焊接半龙门架依托钢桁架侧进行焊接行走。    本发明的有益效果为:本发明指出的一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,进料和出料自动进行,焊接过程不需要人工干预,工件自动翻转焊接,操作工人劳动强度低;焊接过程中操作人员远离工件,生产中的危险系数接近零。采用单元化步进式输送机构,使得输送设备更加省电和安全。   附图说明  图1为一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构的结构示意图;    图2为图1中A部的放大图;    图3为图1中B部的放大图;    其中,1-人行上下钢梯;2-钢结构桁架;3-焊丝盘;4-焊剂回收机;5-自动上料辊道;51-构件移动轨道;6-龙门焊接架;7-控制柜;8-智能焊接机头;81-焊接前丝;82-焊接后丝;83-焊渣回收管吸口;9-自动平移升降设备;10-自动翻转机;101-焊接臂;11-焊接龙门架行走轨道;12-构件送出辊道。   具体实施方式  以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。  一种智能机械自动化H型钢构件焊接输送机构,如图1所示,包括H型钢构件移动机构和焊接龙门移动机构;    所述H型钢构件移动机构包括构件移动轨道51,所述构件移动轨道51上设置有圆柱状自动上料辊道5和圆柱状构件送出辊道12,所述自动上料辊道5和构件送出辊道12之间设置有自动平移升降设备9和自动翻转机10;所述自动平移升降设备9能带动H型钢构件升降且能在平移滑轨91上横向滑动;所述自动翻转机10上设置有两片相交的焊接臂101,所述两片相交的焊接臂101可带动H型钢构件实现翻转或移动;    所述焊接龙门移动机构包括钢结构桁架2和焊接龙门行走轨道11;所述钢结构桁架2的两端均设置有人行上下钢梯1,操作人员可通过人行上下钢梯1在钢结构桁架2中间过道上行走,进行观察、设置、调整等活动;所述钢结构桁架2和焊接龙门行走轨道11之间安装有可移动的焊接龙门,焊接龙门可沿所述钢结构桁架2和焊接龙门行走轨道11向前移动,进行焊接;如图3所示,所述焊接龙门包括焊丝盘3、焊剂回收机4、龙门焊接架6、控制柜7和智能焊接机头8;所述龙门焊接架6用于支撑所述焊接龙门,其上设置有焊丝盘3和焊剂回收机4,用于供应和回收焊接过程中的焊丝和焊剂;所述智能焊接机头8设置于龙门焊接架6上焊接方向的前方,包括焊接前丝81和焊接后丝82,所述焊接前丝81和焊接后丝82两丝之间在焊接方向上的距离为30-40mm;所述焊接前丝81伸出长度为30-35mm;所述焊接后丝82伸出长度为30-50mm;  所述钢结构桁架2和焊接龙门行走轨道11均与所述构件移动轨道51平行,其中钢结构桁架2位于所述构件移动轨道51上方,所述焊接龙门行走轨道11位于所述移动轨道51一侧;所述构件移动轨道51的长度大于钢结构桁架2的长度;所述自动翻转机10位于所述构件移动轨道51与焊接龙门行走轨道11之间;    所述构件移动轨道51包括3-5个单元,每个单元包括2-4根辊道,用于输送一根H型钢构件,构件在到达某个单元输送体时则该单元体辊道电机工作进行输送,构件未到的单元体辊道电机不工作,当某个H型钢构件被运输到自动平移升降设备9上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行,该H型钢构件随平移升降设备9被传递到自动翻转机10上进行焊接,当该H型钢构件焊接完成后,在伺服电机和运动控制系统的控制下,焊接完成的H型钢构件被运输回构件移动轨道51上,所有单元恢复运行,该H型钢构件随所述构件送出辊道12被逐渐送出所述构件移动轨道51;当下一单元的H型钢构件被运输到自动平移升降设备9上时,除了该H型钢构件所在的单元外,其他单元停止运行。反复循环,直到完成所有H型钢构件的焊接和输送为止。  以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
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 1565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。
法兰加工的自动化焊接生产线
大学仕 2019-12-04 11:15 947浏览
申请号:CN201820646111.3 申请日: 2018-04-28 公开(公告)号:CN208879989U 公开(公告)日:2019-05-21 发明人:刘荣富;刘喜发;卢建荣;李剑波;李宇驰;杜健飞;王顺英;卢金玲;邱木长;朱文娟;杨冲 申请(专利权)人:佛山市佛大华康科技有限公司 代理机构:广州科粤专利商标代理有限公司 代理人:方萤玉;莫瑶江 申请人地址:广东省佛山市南海区桂城街道简平路1号天安南海数码新城4栋1305室之二       1.一种法兰加工的自动化焊接生产线,用于焊接法兰盘坯料,其特征在于,至少包括:物料支撑架,设置在物料支撑架下方的物料输送系统,以及依次设置在物料支撑架上方的上料工位、第一焊接工位和物料翻转工位;所述物料支撑架的表面设有水平设置的通槽,所述通槽的口径小于待加工的法兰盘坯料的外径;所述物料输送系统包括第一滑轨、输送模块、伺服电机;所述第一滑轨的延伸方向与所述通槽的延伸方向一致;所述输送模块设置在所述第一滑轨上、且可沿第一滑轨往复平移;所述输送模块与所述伺服电机的输出端连接;所述输送模块上还至少设有一个物料升降装置;所述物料升降装置包括固定在所述输送模块上的第一升降气缸、以及连接在第一升降气缸活塞杆上的第一物料支承块,所述第一物料支承块可竖直地升降且穿过所述通槽;所述上料工位包括设置在所述物料支撑架上表面的第二物料支承块;所述第一焊接工位包括自动焊接装置,所述自动焊接装置包括焊枪和焊枪驱动机构;所述焊枪连接在所述焊枪驱动机构的输出端;所述物料翻转工位包括基座架、液压缸、以及至少一个夹持翻转机构;所述基座架包括固定在所述物料支撑架上方的导轨、以及可相对导轨竖直升降的升降架;所述液压缸固定在所述基座架上、其活塞缸与所述升降架连接;所述夹持翻转机构设置在所述升降架上,包括旋转气缸、旋转架、上夹持块、下夹持块、以及第三升降气缸;所述旋转气缸固定在所述升降架上,其旋转头与所述旋转架连接;所述第三升降气缸和下夹持块分别固定在所述旋转架上,所述第三升降气缸的活塞杆与所述上夹持块连接,所述上夹持块位于所述下夹持块的上方。   2.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:在物料翻转工位的输出端还依次设有第二焊接工位和第三焊接工位;所述第二焊接工位和第三焊接工位均设有自动焊接装置。   3.如权利要求1或2所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述焊枪驱动机构包括固定架、横向滑块、横向驱动气缸、纵向滑块、纵向驱动气缸、以及倾斜块;所述固定架设置在所述物料支撑架上,固定架上形成有与所述第一物料支承块平行设置的第二滑轨,所述横向滑块安装在第二滑轨上且可沿第二滑轨作水平滑动,所述横向驱动气缸设置在所述固定架上、且其活塞杆与所述横向滑块连接;所述纵向滑块的内侧设有垂直于所述第一物料支承块设置的第三滑轨,所述横向滑块的表面设有与所述第三滑轨相匹配的滑块,所述纵向滑块通过所述第三滑轨可滑动地安装在所述横向滑块上;所述纵向驱动气缸用于驱动纵向滑块的滑动;所述纵向滑块上还设有延伸部,所述倾斜块与所述延伸部铰接,所述焊枪设置在所述倾斜块上。   4.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述物料升降装置包括第一升降气缸、升降块、双向气缸、第一物料支承块、以及两个定位加强块;所述第一升降气缸固定在所述输送模块上、其活塞杆与所述升降块连接;所述双向气缸设置在所述升降块的上方,其活塞杆的方向与第一升降气缸活塞杆的方向互相垂直;所述第一物料支承块设置在升降块的上方;所述两个定位加强块分别连接在双向气缸的两端活塞杆上的,所述定位加强块可伸入被加工的法兰盘坯料的内圈中。   5.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述上料工位和第一焊接工位之间还设有运输工位;所述运输工位也包括设置在所述物料支撑架上表面的第二物料支承块。   6.如权利要求1或2或4或5所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述物料输送系统的输送模块上设有若干个物料升降装置,若干个物料升降装置间隔设置,且受伺服电机伺服驱动。   7.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述第一焊接工位还包括压平装置;所述压平装置包括两个第二升降气缸及压平模块;两个所述第二升降气缸分别设置在所述通槽两侧的物料支撑架下方、其活塞杆伸出物料支撑架的上表面;所述压平模块连接在第二升降气缸活塞杆上、可在物料支撑架的上方上下移动;所述压平模块与所述焊枪互相错开设置。   8.如权利要求7所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述压平模块包括两个分别连接在第二升降气缸活塞杆上的限位块、以及若干个连接在两个限位块之间的压块,所述若干个压块间隔设置;所述第一焊接工位的焊枪设置在压块的间隙之间。   9.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述物料翻转工位上设有两个夹持翻转机构,两个所述夹持翻转机构对称地设置在通槽两侧的物料支撑架上、且分别固定在所述升降架上。   10.如权利要求1所述的一种法兰加工的自动化焊接生产线,其特征在于:所述上料工位还上设置有定位夹紧机构;所述定位夹紧机构包括定位槽和定位气缸,所述定位气缸的输出端连接有定位板。   技术领域  本发明涉及机械加工设备技术,具体涉及一种法兰加工的自动化焊接生产线。   背景技术  法兰,是轴与轴之间相互连接的零件,用于管端之间的连接;也有用在设备进出口上连接或用于两个设备之间的连接。法兰的形状通常是盘状,在盘状的金属体的周边开上几个固定用孔的连接孔。    在法兰的生产过程中,需要在将组成法兰的外圈及内圈焊接起来,然后在法兰上钻孔或攻丝,现行的法兰焊接加工技术,一般需要熟手技工执行,因此,成本高、不可控程度高。焊接的技术直接影响法兰的质量,焊接质量不过关,往往容易导致法兰在使用中焊缝开裂而报废。    为此,有必要针对现有技术中法兰焊接工艺的效率低、重复性差、不可控程度高等问题,开发一种法兰加工的自动化焊接生产线,取代人工操作的复杂性与不可控性。   发明内容  本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种法兰加工的自动化焊接生产线,提高法兰焊接的自动化程度以及生产效率,同时保证了产品的一致性。    为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:    一种法兰加工的自动化焊接生产线,用于焊接法兰盘坯料,至少包括:物料支撑架,设置在物料支撑架下方的物料输送系统,以及依次设置在物料支撑架上方的上料工位、第一焊接工位和物料翻转工位;    所述物料支撑架的表面设有水平设置的通槽,所述通槽的口径小于待加工的法兰盘坯料的外径;    所述物料输送系统包括第一滑轨、输送模块、伺服电机;所述第一滑轨的延伸方向与所述通槽的延伸方向一致;所述输送模块设置在所述第一滑轨上、且可沿第一滑轨往复平移;所述输送模块与所述伺服电机的输出端连接;所述输送模块上还至少设有一个物料升降装置;所述物料升降装置包括固定在所述输送模块上的第一升降气缸、以及连接在第一升降气缸活塞杆上的第一物料支承块,所述第一物料支承块可竖直地升降且穿过所述通槽;    所述上料工位包括设置在所述物料支撑架上表面的第二物料支承块;    所述第一焊接工位包括自动焊接装置,所述自动焊接装置包括焊枪和焊枪驱动机构;所述焊枪连接在所述焊枪驱动机构的输出端;    所述物料翻转工位包括基座架、液压缸、以及至少一个夹持翻转机构;所述基座架包括固定在所述物料支撑架上方的导轨、以及可相对导轨竖直升降的升降架;所述液压缸固定在所述基座架上、其活塞缸与所述升降架连接;所述夹持翻转机构设置在所述升降架上,包括旋转气缸、旋转架、上夹持块、下夹持块、以及第三升降气缸;所述旋转气缸固定在所述升降架上,其旋转头与所述旋转架连接;所述第三升降气缸和下夹持块分别固定在所述旋转架上,所述第三升降气缸的活塞杆与所述上夹持块连接,所述上夹持块位于所述下夹持块的上方。  本发明的工作原理是:将切割开的法兰盘坯料置于上料工位上,输送模块上的物料升降装置自动预设至上料工位的下方,物料升降装置通过伺服电机控制将法兰盘坯料托起并滑动至第一焊接工位;第一焊接工位将法兰盘坯料表面的切割缝焊接好;法兰盘坯料继续通过物料输送系统输送到翻转工位,翻转工位将法兰盘坯料翻转;翻转后的法兰盘坯料继续通过物料输送系统返回到第一焊接工位焊接法兰盘坯料反面的切割缝以及侧壁。    以上是本发明设计的基本构思。但由于以上工位的设计,物料输送系统需要反复输送,第一焊接工位承担的焊接工序多,预设程序复杂,因此,本发明优选采用流水线式工位设计。即优选地,在物料翻转工位的输出端还依次设有第二焊接工位和第三焊接工位;所述第二焊接工位和第三焊接工位均设有自动焊接装置。其中第一焊接工位负责焊接法兰盘坯料正面的切割缝,第二焊接工位负责焊接法兰盘坯料反面的切割缝,第三焊接工位负责焊接法兰盘坯料侧壁;法兰盘坯料只需流水线式输送即可。    进一步地,所述自动焊接装置包括焊枪和焊枪驱动机构;所述焊枪驱动机构包括固定架、横向滑块、横向驱动气缸、纵向滑块、纵向驱动气缸、以及倾斜块;所述固定架设置在所述物料支撑架上,固定架上形成有与所述第一物料支承块平行设置的第二滑轨,所述横向滑块安装在第二滑轨上且可沿第二滑轨作水平滑动,所述横向驱动气缸设置在所述固定架上、且其活塞杆与所述横向滑块连接;所述纵向滑块的内侧设有垂直于所述第一物料支承块设置的第三滑轨,所述横向滑块的表面设有与所述第三滑轨相匹配的滑块,所述纵向滑块通过所述第三滑轨可滑动地安装在所述横向滑块上;所述纵向驱动气缸用于驱动纵向滑块的滑动;所述纵向滑块上还设有延伸部,所述倾斜块与所述延伸部铰接,所述焊枪设置在所述倾斜块上。所述第一焊接工位、第二焊接工位、以及第三焊接工位上的焊枪均为可多维度控制的。    进一步地,所述物料升降装置包括第一升降气缸、升降块、双向气缸、第一物料支承块、以及两个定位加强块;所述第一升降气缸固定在所述输送模块上、其活塞杆与所述升降块连接;所述双向气缸设置在所述升降块的上方,其活塞杆的方向与第一升降气缸活塞杆的方向互相垂直;所述第一物料支承块设置在升降块的上方;所述两个定位加强块分别连接在双向气缸的两端活塞杆上的,所述定位加强块可伸入被加工的法兰盘坯料的内圈中。所述物料升降装置输送法兰盘坯料的动作过程如下:第一升降气缸驱动升降块升起,第一物料支承块托起法兰盘坯料,两个定位加强块伸入法兰盘坯料的内圈中,双向气缸驱动定位加强块侧向抵住法兰盘坯料的内圈,使法兰盘坯料被托起时不会移位;物料升降装置受伺服电机驱动沿第一滑轨滑动到相应工位处则停止,升降块下降,法兰盘坯料置于物料支撑架表面,升降块下降至物料支撑架的下方。    优选地,为缓冲上料和焊接工序之间的间隔时间,所述上料工位和第一焊接工位之间还设有运输工位;所述运输工位也包括设置在所述物料支撑架上表面的第二物料支承块。    优选地,为简便物料运输的过程,优化物料运输的程序,所述物料输送系统的输送模块上设有若干个物料升降装置,若干个物料升降装置间隔设置,且受伺服电机伺服驱动。各个物料升降装置分别置于各个工位的下方,运输时同步地向前动作,将各工位上的法兰盘坯料输送到下一工位,然后各个物料升降装置同步地返回原位置,重复上述操作。    由于法兰盘坯料在未加工前多为不平整的,进一步地,所述第一焊接工位还包括压平装置;所述压平装置包括两个第二升降气缸及压平模块;两个所述第二升降气缸分别设置在所述通槽两侧的物料支撑架下方、其活塞杆伸出物料支撑架的上表面;所述压平模块连接在第二升降气缸活塞杆上、可在物料支撑架的上方上下移动;所述压平模块与所述焊枪互相错开设置。优选地,所述压平模块包括两个分别连接在第二升降气缸活塞杆上的限位块、以及若干个连接在两个限位块之间的压块,所述若干个压块间隔设置;所述第一焊接工位的焊枪设置在压块的间隙之间。    优选地,为方便夹持和翻转法兰盘坯料,所述物料翻转工位上设有两个夹持翻转机构,两个所述夹持翻转机构对称地设置在通槽两侧的物料支撑架上、且分别固定在所述升降架上。    优选地,所述上料工位还上设置有定位夹紧机构;所述定位夹紧机构包括定位槽和定位气缸,所述定位气缸的输出端连接有定位板。    需要说明的是,本发明中涉及的气缸结构均可采用伺服电机和丝杆结构替代。  本发明的技术优势在于:自动化流水线生产,降低人手加工操作的复杂性和成本,提高产品的生产效率、以及提升产品的精度和一致性。   附图说明  图1为实施例的生产线整体结构的俯视图;    图2为实施例的生产线整体结构的主视图;    图3为实施例的物料升降装置的结构示意图;    图4为实施例的上料工位的结构示意图;    图5为实施例的第一焊接工位的立体结构示意图;    图6为实施例的第一焊接工位的俯视结构示意图;    图7为实施例的物料翻转工位的剖面图(图2的A-A向剖面);    图8为实施例的生产线右视图;    附图标记:0-法兰盘坯料;1-物料支撑架;11-通槽;2-物料输送系统;21-第一滑轨;22- 输送模块;221-输送滑块;23-伺服电机;24-物料升降装置;241-第一升降气缸;242-升降块 242;243-双向气缸243;244-第一物料支承块;245-定位加强块;25-物料推块;3-上料工位; 31-第二物料支承块;32-定位夹紧机构;321-定位槽;322-定位气缸;323-定位板;4-运输工位;5-第一焊接工位;51-自动焊接装置;511-焊枪;512-焊枪驱动机构;5121-固定架;5122- 横向滑块;5123-横向驱动气缸;5124-纵向滑块;5125-纵向驱动气缸;5126-倾斜块;5127- 第二滑轨;5128-第三滑轨;52-压平装置;521-第二升降气缸;522-压平模块;5221-限位块; 5222-压块;6-翻转工位;61-基座架;611-导轨;612-升降架;62-液压缸;63-夹持翻转机构; 631-旋转气缸;632-旋转架;633-上夹持块;634-下夹持块;635-第三升降气缸;7-第二焊接工位;71-自动焊接装置;8-第三焊接工位;81-自动焊接装置;811-焊枪;   具体实施方式  以下结合附图和实施例,对本发明的技术方案作进一步阐述:    如图1所示,一种法兰加工的自动化焊接生产线,是用于焊接法兰盘坯料,其结构包括:物料支撑架1,设置在物料支撑架1下方的物料输送系统2,依次设置在物料支撑架1上方的上料工位3、运输工位4、第一焊接工位5、翻转工位6、第二焊接工位7、以及第三焊接工位8。    如图1所示,所述物料支撑架1表面设有水平设置的通槽11,所述通槽11的口径小于待加工的法兰盘坯料0的外径。    所述物料输送系统2是用于将法兰盘坯料输送到各个工位上的。如图2所示,所述物料输送系统2包括第一滑轨21、输送模块22、伺服电机23、以及若干个间隔设置在所述输送模块22上的物料升降装置24。所述第一滑轨21的延伸方向与所述通槽11的延伸方向一致。所述输送模块22上设置输送滑块221,所述输送滑块221套设在所述第一滑轨上23且可沿第一滑轨23往复平移。所述输送模块22与所述伺服电机23的输出端连接并受伺服电机23 驱动实现沿第一滑轨23平移。本实施例的物料升降装置24为5个,分别设置在上料工位3、运输工位4、第一焊接工位5、翻转工位6、第二焊接工位7的下方。所述输送模块22上还设有位于第三焊接工位8上的物料推块25,所述物料推块25伸出所述物料支撑架1的上表面。    如图3所示,所述物料升降装置24包括第一升降气缸241、升降块242、双向气缸243、第一物料支承块244、以及两个定位加强块245。所述第一升降气缸241固定在所述输送模块 22上、其活塞杆与所述升降块242连接。所述双向气缸243水平地设置在所述升降块242的上方,其活塞杆的方向与第一升降气缸241活塞杆的方向互相垂直。所述第一物料支承块244 设置在升降块242的上方。所述两个定位加强块245分别连接在双向气缸243的两端活塞杆上的、且所述定位加强块245可伸入被加工的法兰盘坯料的内圈中。所述第一物料支承块244 及定位加强块245可竖直地升降且穿过所述通槽11。    所述上料工位3是用于接收法兰盘坯料并定位的。如图4所示,所述上料工位3包括设置在所述物料支撑架1上表面的第二物料支承块31和定位夹紧机构32。所述定位夹紧机构 32包括定位槽321和定位气缸322,所述定位气缸322的输出端连接有定位板323。    所述运输工位4是用于将从上料工位3传送过来的法兰盘坯料转送至第一焊接工位5上的。所述运输工位4也包括设置在所述物料支撑架1上表面的第二物料支承块31。    所述第一焊接工位5是用于压平并焊接法兰盘坯料正面的切割缝的。如图5和图6所示,所述第一焊接工位5包括自动焊接装置51和压平装置52。所述自动焊接装置51包括焊枪511 和焊枪驱动机构512。所述焊枪驱动机构512包括固定架5121、横向滑块5122、横向驱动气缸5123、纵向滑块5124、纵向驱动气缸5125、以及倾斜块5126。所述固定架5121设置在所述物料支撑架1上,固定架5121上形成有与所述第一物料支承块244平行设置的第二滑轨 5127,所述横向滑块5122安装在第二滑轨5127上且可沿第二滑轨5127作水平滑动,所述横向驱动气缸5123设置在所述固定架5121上、且其活塞杆与所述横向滑块5122连接。所述纵向滑块5124的内侧设有垂直于所述第一物料支承块244设置的第三滑轨5128,所述横向滑块5122的表面设有与所述第三滑轨5128相匹配的滑块,所述纵向滑块5124通过所述第三滑轨5128可滑动地安装在所述横向滑块5122上;所述纵向驱动气缸5215用于驱动述纵向滑块 5124的滑动;所述纵向滑块5124上还设有延伸部,所述倾斜块5126与所述延伸部铰接,所述焊枪511设置在所述倾斜块5126上。所述压平装置52包括两个第二升降气缸521及压平模块522。两个所述的第二升降气缸521分别设置在所述通槽11两侧的物料支撑架1的下方、其活塞杆伸出物料支撑架1的上表面;所述压平模块522包括两个分别连接在第二升降气缸活塞杆上的限位块5221、以及若干个连接在两个限位块之间的压块5222。所述若干个压块 5222间隔设置;所述焊枪511设置在压块5222的间隙之间。所述压平模块522可在物料支撑架1的上方上下移动。    所述物料翻转工位6是用于将法兰盘坯料翻转。如图7所示,物料翻转工位6包括基座架61、液压缸62、以及两个夹持翻转机构63。所述基座架61包括固定在所述物料支撑架1 上方的导轨611、以及可相对导轨611竖直升降的升降架612;所述液压缸62固定在所述基座架61上、其活塞缸与所述升降架623连接。两个所述夹持翻转机构63对称地设置在通槽 11两侧、且分别固定在所述升降架612上。所述夹持翻转机构63包括旋转气缸631、旋转架 632、上夹持块633、下夹持块634、以及第三升降气缸635;所述旋转气缸631固定在所述升降架612上,其旋转头与所述旋转架632连接,所述旋转架632朝向通槽11方向设置;所述第三升降气缸635和下夹持块634分别固定在所述旋转架632上,所述第三升降气缸635 的活塞杆与所述上夹持块633连接,所述上夹持块633位于所述下夹持块634的上方、且可相对下夹持块634上下移动。    所述第二焊接工位7是用于焊接法兰盘坯料反面的切割缝的。如图1,所述第二焊接工位7也包括自动焊接装置71,所述自动焊接装置71的结构与所述自动焊接装置51的结构一样。    所述第三焊接工位是用于焊接法兰盘坯料的侧壁的。如图1和图8,所述第三焊接工位8 也包括自动焊接装置81,所述自动焊接装置81的结构与自动焊接装置51、71的结构不同之处在于,自动焊接装置51、71的焊枪的枪头是朝向法兰盘坯料的上表面的,自动焊接装置 81的焊枪811的枪头8是朝向法兰盘坯料的侧面的。    本实施例的生产线的工作原理是:法兰盘坯料首先落到上料工位,通过物料输送系统依次输送到运输工位、第一焊接工位进行正面焊接、翻转工位被翻转至反面朝上、第二焊接工位进行反面焊接、第三焊接工位进行侧壁焊接。物料输送系统是有伺服电机驱动,5个物料升降装置同步支撑起法兰盘坯料前移一个工位,放下法兰盘坯料后,5个物料升降装置同步后移一个工位(即反回原位)。因此,每加工一个法兰盘坯料,则同步上料一个法兰盘坯料。当法兰盘坯料最后被第三焊接工位焊接完后,则通过物料输送系统中的物料推块25推进到下一个工序中。整个过程步骤简单、流水线式生产,生产效率高、产品精度高。
地下连续墙钢筋笼的自动化焊接设备
大学仕 2019-12-04 10:49 766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。
盒体自动化生产方法及其自动化生产线
大学仕 2019-12-03 10:15 997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 10:41 877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。
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