组对焊接设备和组对焊接系统的制作方法

1.本技术涉及焊接技术领域，具体涉及一种组对焊接设备和组对焊接系统。


背景技术：

2.箱型梁主要由盖板、腹板、隔板、筋板、底板等组成。箱型梁具有承载能力强，结构稳定性强等特点，在工程机械、起重运输机械领域应用较广。
3.目前，对于箱型梁内部隔板及肋筋的组对焊接，业内普遍采用人工作业的方式。该种方式生产效率低，定位精度及焊缝质量完全依赖于作业人员的经验，精度较差，作业强度大，作业效率低且具有一定危险性。
4.为了提高作业效率及安全性，需要研发一种新的焊接设备。


技术实现要素：

5.本技术的目的是为了解决的箱型梁筋板和隔板焊接效率低的问题。有鉴于此，本技术实施例致力于提供一种组对焊接设备，该组对焊接设备能够有效提高工作效率及安全性。
6.为了解决上述问题，第一方面，本技术提供一种组对焊接设备，该组对焊接设备包括移动龙门架、待焊接件定位仓及机器人组，其中，移动龙门架包括门架及连接在所述门架两端以带动所述移动龙门架沿轨道运行的行走驱动；待焊接件定位仓安装在所述移动龙门架上以容纳待焊接件；机器人组安装在所述移动龙门架上，所述机器人组包括从所述待焊接件定位仓搬运待焊接件的搬运机器人和焊接待焊接件的焊接机器人。
7.又一种实施例中，所述行走驱动采用伺服行走机构。
8.又一种实施例中，所述待焊接件定位仓包括容纳待焊接件的初次定位台和二次定位台，其中，所述初次定位台用于容纳多个待焊接件，所述二次定位台用于将从所述初次定位台转运的待焊接件进行再次定位。
9.又一种实施例中，所述初次定位台包括容纳待焊接件中第一物料的第一粗定平台；所述第一粗定平台包括板状的第一定位台主体及设置在所述第一定位台主体上从横向和纵向同时限定第一物料移动多个第一止挡。
10.又一种实施例中，所述初次定位台包括用于容纳待焊接件中第二物料的第二粗定平台，所述第二粗定平台包括多个平行间隔布置的条状第二止挡及设置在所述第二止挡两端的条状第三止挡。
11.又一种实施例中，所述二次定位台包括板状本体，所述板状本体第一方向上相对的两端距离所述移动龙门架的尺寸不等。
12.又一种实施例中，所述二次定位台的工作台面上设置垂直相交的条状第四止挡和条状第五止挡，其中，所述第五止挡在第一方向上位于所述二次定位台的工作台面靠近所述二次定位台的支撑面的一端，所述第四止挡位于所述二次定位台在第二方向的一端。
13.又一种实施例中，所述二次定位台的工作台面上设置有第六止挡和包围在所述第
六止挡外部的容纳槽以匹配具有中心孔的第二物料，并且，所述容纳槽在所述第一方向的一端止于所述第五止挡，所述容纳槽在所述第二方向的一端止于所述第四止挡。
14.又一种实施例中，所述搬运机器人具有电磁抓手，和/或，所述组对焊接设备包括压紧机构，所述压紧机构包括横向用力的横向压紧组件和/或竖向用力的竖向压紧组件。
15.本技术第二方面提供一种组对焊接系统，组对焊接系统包括上述的组对焊接设备及两条平行布置的轨道，所述移动龙门架的行走驱动骑行在所述轨道上。
16.通过以上设置，移动龙门架作为机器人外部轴，与搬运机器人、焊接机器人联合使用，当一个待焊接件焊接完成后，在行走驱动的带动下移动龙门架能够沿与行走驱动配合的轨道长度延伸方向移动，当移动龙门架移动至设定位置处后，搬运机器人、焊接机器人接着焊接下一个待焊接件，依次类推，完成自定焊接；能够对箱型梁内部的筋板及隔板的自动组对焊接，实现了箱型梁的全自动化生产，有效提高了生产率的同时还提高了安全性。
附图说明
17.图1是本技术实施例提供的一种组对焊接设备的结构示意图。
18.图2是图1中的局部放大图。
19.图3是本技术实施例提供的一种组对焊接系统的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.为了更方便的了解本技术，下面根据具体实施例并结合附图描述本技术。在本技术中，“横向”指轨道200的长度延伸方向；“纵向”指主梁111的延伸长度方向；“竖向”指垂直指向移动龙门架1的支撑面的方向，一般是地面，“第一方向”和“第二方向”垂直。
22.第一方面，参见图1-图3所示，本技术提供一种组对焊接设备，
23.该组对焊接设备，包括：移动龙门架1、待焊接件定位仓2及机器人组3移动龙门架1包括门架11及连接在门架11两端以带动移动龙门架1沿轨道200运行的行走驱动12；待焊接件定位仓2安装在移动龙门架1上以容纳待焊接件；机器人组3安装在移动龙门架1上，机器人组3包括从待焊接件定位仓2搬运待焊接件的搬运机器人31和用于执行焊接动作的焊接机器人32。
24.在本技术中，移动龙门架作为机器人外部轴，与搬运机器人、焊接机器人联合使用，当一个待焊接件焊接完成后，在行走驱动的带动下移动龙门架能够沿与行走驱动配合的轨道长度延伸方向移动，当移动龙门架移动至设定位置处后，搬运机器人、焊接机器人接着焊接下一个待焊接件，依次类推，完成自定焊接；在本技术的组对焊接设备能够完成箱型梁内部的筋板和隔板的自动组对焊接，实现箱型梁的全自动化生产，有效提高了生产率的同时还提高了安全性。
25.又一种实施例中，行走驱动12包括伺服行走机构。通过采用伺服行走机构了可以进行伺服定位，移动龙门架1在行走驱动12的驱动下按照设定轨迹运行，可以实现高精度的
运动控制。
26.又一种实施例中，一对焊接机器人32设置在搬运机器人31横向两侧以提高焊接速度和焊接质量。例如在焊接如图3所示的隔板405时，通常需要双面焊接，通过设置一对焊接机器人32，可以从隔板405的两侧同时焊接，从而可以降低隔板405的焊接变形。
27.又一种实施例中，待焊接件定位仓2包括容纳待焊接件的初次定位台21和二次定位台22，其中，初次定位台21用于容纳多个待焊接件，二次定位台22用于将从初次定位台21转运的待焊接件进行再次定位。参考图1所示，待焊接件定位仓2可同时容纳多个待焊接件，二次定位台22一次容纳一个待焊接件，在焊接时，通过搬运机器人31先从待焊接件定位仓2上搬运一个待焊接件至二次定位台22的工作台面上，然后在重力作用下自定位，然后搬运机器人31再次从二次定位台22中抓取待焊接件至需要焊接的位置在焊接机器人32的作用下完成焊接。
28.又一种实施例中，初次定位台21包括容纳待焊接件中第一物料的第一粗定平台211；第一粗定平台211包括板状的第一定位台主体2111及设置在第一定位台主体2111上从横向和纵向同时限定第一物料移动多个第一止挡2112。参考图1所示和图3所示，第一粗定平台211用于存放的第一物料为待焊接的隔板405，第一止挡2112为多个沿竖直方向安装在第一定位台主体2111上的条状物，多个第一止挡2112按照隔板405的外部轮廓形状排列。多个第一止挡2112中至少有两个从横向限制待焊接的隔板405、至少有两个从纵向限制待焊接的隔板405。
29.又一种实施例中，初次定位台21包括用于容纳待焊接件中第二物料的第二粗定平台212，第二粗定平台212包括多个平行间隔布置的条状第二止挡2121及设置在第二止挡2121两端的条状第三止挡2122。参考图1和图3所示，第二物料为筋板404，筋板404具有相互垂直的两个板状结构，比如筋板404为角钢或t型钢，当第二粗定平台212上放置筋板404时，采用多个筋板404沿纵向并排设置一排，由于任意相邻的两个第二止挡2121之间为空隙，筋板404的两个互相垂直的板状结构其一者沿竖向插入该空隙中，另一者支撑在第二止挡2121上且与第二粗定平台212的工作面平行。
30.又一种实施例中，二次定位台22包括板状本体220，板状本体220第一方向上相对的两端距离移动龙门架1的尺寸不等。参考图2所示，二次定位台22包括位于板状本体220和移动龙门架1间的支腿，二次定位台22用于支撑待焊接件的工作台面位于板状本体220远离支腿的一侧，支腿包括高支腿226和低支腿225，在第一方向上，低支腿225靠近搬运机器人31。这样设置，当第二物料在重力作用下自动定位后更靠近搬运机器人31，这样可以在不用加长搬运机器人31的臂的状况下即可完成相应的工作，可以节约成本和空间。
31.又一种实施例中，二次定位台22的工作台面上设置垂直相交的条状第四止挡221和条状第五止挡222，其中，第五止挡222在第一方向上位于二次定位台22的工作台面靠近二次定位台22的支撑面的一端，第四止挡221位于二次定位台22在第二方向的一端。
32.又一种实施例中，二次定位台22的工作台面上设置有第六止挡223和包围在第六止挡223外部的容纳槽224以匹配具有中心孔的第二物料其中，第六止挡223用于从第二物料的中心孔侧止挡第二物料并可以给第二物料以导向，并且，容纳槽224在第一方向的一端止于第五止挡222，容纳槽224在第二方向的一端止于第四止挡221。
33.又一种实施例中，搬运机器人31具有电磁抓手311。本技术通过在移动龙门架1上
设置初次定位台21和二次定位台22，搬运机器人31采用电磁抓手311有效提高了工作效率及待焊接件下料及初始摆放容错率。
34.又一种实施例中，组对焊接设备包括压紧机构，压紧机构包括横向用力的横向压紧组件91和/或竖向用力的竖向压紧组件92。
35.通过设置横向压紧组件91可以从横向平整待焊接件，参考图3所示，待焊接件包括与隔板405焊接的箱型梁左侧板401、箱型梁右侧板402及箱型梁底板403，通过设置横向压紧组件91可以对箱型梁左侧板401和箱型梁右侧板402进行平整。通过设置竖向压紧组件92可以对箱型梁底板403进行平整，保证箱型梁左侧板401、箱型梁右侧板402及箱型梁底板403的平整性，提高自动组对定位精度，从而可提高焊接质量。
36.又一种实施例中，横向压紧组件91和/或竖向用力的竖向压紧组件92采用气动压紧滚轮。
37.又一种实施例中，门架11包括主梁111和连接梁112，两个连接梁112风别位于所述主梁111在横向的两端部，连接梁112在竖向位于主梁111和行走驱动12之间。
38.在本技术实施例中，主梁111上还可以安装有焊丝桶5及焊丝吊架6用于为焊接机器人32输送焊丝。
39.又一种实施例中，主梁111上还安装有用于控制的搬运机器人31的第一控制柜7。
40.又一种实施例中，主梁111上还安装有用于控制的焊接机器人32的第二控制柜8。
41.又一种实施例中，组对焊接设备包括用于牵引电缆的拖链13，拖链13的一端连接移动龙门架1，另一端连接供电源。
42.本技术第二方面提供一种组对焊接系统，该组对焊接系统包括上述的的组对焊接设备还包括两条平行布置的轨道200，移动龙门架1的行走驱动12骑行在轨道200上。
43.又一种实施例中，组对焊接系统包括箱型梁400及固定箱型梁400的紧固装置300。多个紧固装置300在箱型梁400的长度方向上均布压在箱型梁底板403横向的两端。
44.在该实施例中，隔板405沿箱型梁400的长度方向间隔布置，在相邻两个隔板405之间设置有筋板404，筋板采用角钢。隔板405包括具有中心孔的板状隔板主体，板状隔板主体。
45.为了更详细的介绍本技术，下面就一种待焊接件为箱型梁400的焊接过程进行简单描述：参考图3所示，箱型梁400包括长度沿纵向延伸的箱型梁底板403及围设在箱型梁底板403横向两侧的箱型梁左侧板401和箱型梁右侧板402，还包括沿纵向间隔设置的隔板405及位于两相邻隔板405间的筋板404。
46.生产前，将隔板405置于第一粗定平台211上、筋板404第二粗定平台212上，焊丝桶5置于图1中所示位置，焊接机器人32的焊枪321提供焊丝，焊丝桶5保证组对焊接设备工作时空中焊丝的吊挂；箱型梁左侧板401、箱型梁右侧板402、箱型梁底板403沿移动龙门架1的中心对称置于轨道200中间摆放的承载工装上；行走驱动12驱动移动龙门架1定位于箱型梁400的起始处，压紧机构伸出，移动龙门架1沿轨道200行走，沿箱型梁400的长度方向对箱型梁左侧板401、箱型梁右侧板402、箱型梁底板403进行滚动压紧，保证平整性。
47.滚动压紧完成后，行走驱动12驱动移动龙门架1行驶至定位于隔板405及筋板404的画线处，搬运机器人31及电磁抓手311动作将第一粗定平台211中的第一物料即焊接前的隔板405或位于第二粗定平台212中的第二物料即焊接前的筋板404取出，放置于二次定位
台22上进行二次定位，靠带焊接件自身重力实现二次定位；通过搬运机器人31及电磁抓手311将二次定位后的带焊接件取出放置于箱型梁400的相应位置，焊接机器人32配合焊接固定
……
,重复以上流程，直至所有筋板404及隔板405筋焊接完成。
48.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，但也可能表示的是一种“和/或”的关系，具体可参考前后文进行理解。
49.本技术中，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
50.应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
51.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种组对焊接设备，其特征在于，包括：移动龙门架(1)，包括门架(11)及连接在所述门架(11)两端以带动所述移动龙门架(1)沿轨道(200)运行的行走驱动(12)；待焊接件定位仓(2)，安装在所述移动龙门架(1)上以容纳待焊接件；机器人组(3)，安装在所述移动龙门架(1)上，所述机器人组(3)包括从所述待焊接件定位仓(2)搬运待焊接件的搬运机器人(31)和焊接待焊接件的焊接机器人(32)。2.根据权利要求1所述的组对焊接设备，其特征在于，所述行走驱动(12)采用伺服行走机构。3.根据权利要求1所述的组对焊接设备，其特征在于，所述待焊接件定位仓(2)包括容纳待焊接件的初次定位台(21)和二次定位台(22)，其中，所述初次定位台(21)用于容纳多个待焊接件，所述二次定位台(22)用于将从所述初次定位台(21)转运的待焊接件进行再次定位。4.根据权利要求3所述的组对焊接设备，其特征在于，所述初次定位台(21)包括容纳待焊接件中第一物料的第一粗定平台(211)；所述第一粗定平台(211)包括板状的第一定位台主体(2111)及设置在所述第一定位台主体(2111)上从横向和纵向同时限定第一物料移动多个第一止挡(2112)。5.根据权利要求3所述的组对焊接设备，其特征在于，所述初次定位台(21)包括用于容纳待焊接件中第二物料的第二粗定平台(212)，所述第二粗定平台(212)包括多个平行间隔布置的条状第二止挡(2121)及设置在所述第二止挡(2121)两端的条状第三止挡(2122)。6.根据权利要求3所述的组对焊接设备，其特征在于，所述二次定位台(22)包括板状本体(220)，所述板状本体(220)第一方向上相对的两端距离所述移动龙门架(1)的尺寸不等。7.根据权利要求6所述的组对焊接设备，其特征在于，所述二次定位台(22)的工作台面上设置垂直相交的条状第四止挡(221)和条状第五止挡(222)，其中，所述第五止挡(222)在第一方向上位于所述二次定位台(22)的工作台面靠近所述二次定位台(22)的支撑面的一端，所述第四止挡(221)位于所述二次定位台(22)在第二方向的一端。8.根据权利要求7所述的组对焊接设备，其特征在于，所述二次定位台(22)的工作台面上设置有第六止挡(223)和包围在所述第六止挡(223)外部的容纳槽(224)以匹配具有中心孔的第二物料，并且，所述容纳槽(224)在所述第一方向的一端止于所述第五止挡(222)，所述容纳槽(224)在所述第二方向的一端止于所述第四止挡(221)。9.根据权利要求1所述的组对焊接设备，其特征在于，所述搬运机器人(31)具有电磁抓手(311)，和/或，所述组对焊接设备包括压紧机构，所述压紧机构包括横向用力的横向压紧组件(91)和/或竖向用力的竖向压紧组件(92)。10.一种组对焊接系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的组对焊接设备及两条平行布置的轨道(200)，所述移动龙门架(1)的行走驱动(12)骑行在所述轨道(200)上。

技术总结
本申请提供一种组对焊接设备和组对焊接系统，组对焊接设备，该组对焊接设备包括移动龙门架、待焊接件定位仓及机器人组，其中，移动龙门架包括门架及连接在所述门架两端以带动所述移动龙门架沿轨道运行的行走驱动；待焊接件定位仓安装在所述移动龙门架上以容纳待焊接件；机器人组安装在所述移动龙门架上，所述机器人组包括从所述待焊接件定位仓搬运待焊接件的搬运机器人和焊接待焊接件的焊接机器人。本申请能够有效提高工作效率及安全性，使得箱型梁的隔板及筋板能够自动焊接，实现了箱型梁能够自动化生产。型梁能够自动化生产。型梁能够自动化生产。


技术研发人员：张晨宇 邓超 张晓东
受保护的技术使用者：三一机器人科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/19