一种光伏定日镜智能制造的斜梁自动架接定位组件的制作方法

1.本发明涉及光伏定日镜制造技术领域，具体是涉及一种光伏定日镜智能制造的斜梁自动架接定位组件。


背景技术：

2.随着光伏定日镜的应用越来越广泛，光伏定日镜的支撑架制造越来越趋于智能化和自动化，光伏定日镜的支撑架主要包括骨架、力矩管和斜梁等。
3.在光伏定日镜支撑架的制造工艺流程中，由于斜梁需要倾斜架接在骨架和力矩管上，目前，此工序均采用人工架接，即人手将斜梁按一定的倾斜角度搭接在骨架和力矩管上，之后，单独对斜梁进行焊接，将斜梁与骨架和力矩管固定在一起，此工序人工操作，不仅浪费人力成本，还耽误制造工时，影响生产效率。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种光伏定日镜智能制造的斜梁自动架接定位组件。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种光伏定日镜智能制造的斜梁自动架接定位组件，包括：龙门桁架，所述龙门桁架的顶部平行且间隔设置有两个活动的焊接机器人；夹具系统，设置于龙门桁架的下方，所述夹具系统包括工作台、定位机构、骨架夹具机构和力矩管夹具机构，所述定位机构用于对骨架和力矩管进行定位；斜梁料架，数量为四个，两两一组，平行且间隔分布于工作台的两侧，用于水平摆放斜梁；斜梁机械臂，数量为四个，每个所述斜梁机械臂均位于龙门桁架远离焊接机器人的一侧，并且四个斜梁机械臂与四个斜梁料架一一对应设置，所述斜梁机械臂用于夹取斜梁后使斜梁发生倾斜并搭接在骨架和力矩管上。
6.进一步的，所述定位机构包括：第一气缸，数量为四个，平行且间隔分布在工作台的下方，并且每个所述第一气缸均通过工作台下方的支撑横梁与工作台固定连接；定位销，数量为四个，每个所述定位销均呈竖直状态分布，并且一一对应地固定设置于第一气缸的输出端，每个所述定位销靠近第一气缸的一端均成型有用于对定位销向上移动进行限位的限位环。
7.进一步的，所述骨架夹具机构由若干个平行且间隔分布并且两两一组的骨架夹具组件组成，每个所述骨架夹具组件包括：第二气缸，呈水平状态固定设置于工作台上；安装室，与第二气缸的输出端固定连接，所述安装室的两侧内壁上均固定设置有其轴线与第二气缸输出端轴线垂直的凸轴；弹簧，数量为两个，两个所述弹簧分别套设于两个凸轴上，每个所述弹簧的一端均
抵触安装室内对应的内壁；第一夹料板，数量为两个，对称分布于安装室的两侧，每个所述第一夹料板均抵触对应的弹簧的另一端，每个所述第一夹料板的前端为斜面结构，每个所述第一夹料板的后部均固定设置有两个平行且间隔分布的限位杆，所述限位杆穿过安装室侧壁的一端设有一截外螺纹，并且限位杆穿过安装室侧壁的一端上旋设有螺母。
8.进一步的，所述安装室的底壁上成型有两个第一导向凸条，每个所述第一夹料板靠近安装室底壁的一端均开设有用于和第一导向凸条配合的第一导向凹槽。
9.进一步的，所述力矩管夹具机构由两个对称分布的力矩管夹具组件组成，每个所述力矩管夹具组件包括：第三气缸，数量为两个，均呈水平状态，两个所述第三气缸平行且间隔设置于工作台上；压料板，与两个第三气缸的输出端均固定连接。
10.进一步的，所述斜梁机械臂包括：水平移动机构，设置于桁架远离焊接机器人的一侧，并且所述水平移动机构与桁架连接；升降机构，设置于桁架的下方，并且所述升降机构与水平移动机构相连接；旋转机构，设置于桁架的下方，并且所述旋转机构与升降机构固定连接；夹取机构，数量为两个，平行且间隔设置，每个所述夹取机构均与旋转机构连接。
11.进一步的，所述水平移动机构为丝杆滑台组件，所述丝杆滑台的丝杆固定在桁架远离焊接机器人的一侧，所述丝杆滑台的滑台与升降机构固定连接。
12.进一步的，所述升降机构包括：液压缸，呈竖直状态固定设置于丝杆滑台的滑台上；l形托板，所述l形托板包括横板和竖板，横板和竖板相互垂直，所述竖板的背部设置有用于和液压缸输出端固定连接的连接耳。
13.进一步的，所述旋转机构包括：电机，呈水平状态固定设置于横板上；旋转圆盘，与电机共轴线设置，并且所述旋转圆盘与电机的输出轴固定连接。
14.进一步的，所述夹取机构包括：第四气缸，呈水平状态固定设置于旋转圆盘远离电机的一侧；夹取室，与第四气缸的输出端固定连接，所述夹取室的两侧内壁上均成型有竖直状态分布的第二导向凸条；第五气缸，呈竖直状态固定设置于夹取室内；第二夹料板，位于夹取室内，并且所述第二夹料板与第五气缸的输出端固定连接，所述第二夹料板的两端均开设有用于和第二导向凸条配合的第二导向凹槽。
15.本发明相较于现有技术的有益效果：本发明在夹具系统和斜梁机械臂的共同作用下，能够实现斜梁自动架接的目的，并且可以在同一工序中，将骨架、力矩管和斜梁焊接固定，本发明能够减少因人工操作浪费的人力工时，提高生产效率。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图；图2为图1的a处放大示意图；图3为图1的b处放大示意图；图4为本发明的局部投影视图；图5为图4沿c
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c截面的剖视图；图6为定位销的立体结构示意图；图7为本发明的局部立体结构示意图一；图8为第一夹料板的立体结构示意图；图9为l形托板的立体结构示意图；图10为本发明的局部立体结构示意图二；图11为第二夹料板的立体结构示意图。
17.图中标号为：1
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龙门桁架；2
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焊接机器人；3
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斜梁料架；4
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第一气缸；5
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支撑横梁；6
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定位销；7
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第二气缸；8
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安装室；9
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凸轴；10
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弹簧；11
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第一夹料板；12
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限位杆；13
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第一导向凸条；14
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第一导向凹槽；15
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第三气缸；16
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压料板；17
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液压缸；18
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l形托板；19
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横板；20
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竖板；21
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连接耳；22
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电机；23
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旋转圆盘；24
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第四气缸；25
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夹取室；26
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第二导向凸条；27
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第五气缸；28
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第二夹料板；29
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第二导向凹槽；30
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工作台；31
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限位环。
具体实施方式
18.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
19.参照图1至图11所示，一种光伏定日镜智能制造的斜梁自动架接定位组件，包括：龙门桁架1，所述龙门桁架1的顶部平行且间隔设置有两个活动的焊接机器人2；夹具系统，设置于龙门桁架1的下方，所述夹具系统包括工作台、定位机构、骨架夹具机构和力矩管夹具机构，所述定位机构用于对骨架和力矩管进行定位；斜梁料架3，数量为四个，两两一组，平行且间隔分布于工作台的两侧，用于水平摆放斜梁；斜梁机械臂，数量为四个，每个所述斜梁机械臂均位于龙门桁架1远离焊接机器人2的一侧，并且四个斜梁机械臂与四个斜梁料架3一一对应设置，所述斜梁机械臂用于夹取斜梁后使斜梁发生倾斜并搭接在骨架和力矩管上。
20.光伏定日镜的支撑架主要包括骨架、力矩管和斜梁等，骨架包括若干个平行且间隔设置的横梁和两个相互平行的纵梁，其中，骨架的中间部位开设有两个通孔，力矩管的中间部位也开设有与骨架上两个通孔相对应的两个通孔，在制造工艺中，力矩管放置在骨架上后，力矩管和骨架的连接处焊接，并且用螺钉穿过力矩管和骨架上的通孔，将力矩管和骨架再通过螺钉锁紧。
21.本发明主要阐述在骨架上安装力矩管，以及将斜梁从斜梁料架3上自动夹取并且使斜梁发生旋转倾斜后，将斜梁搭接在骨架和力矩管上，之后通过焊接机器人2，将斜梁与骨架搭接处以及斜梁与力矩管搭接处焊接。
22.工作时，由上一工序将骨架送至本发明所述工序中，由定位机构穿过骨架上的通孔对骨架进行定位，之后骨架夹具机构夹紧骨架，使骨架在本发明所述的工序中处于固定状态，接着，由力矩管输送机构（图中未示出）将力矩管放置在骨架的对应位置上，即定位机构同时穿过骨架和力矩管对应的通孔，之后由力矩管夹具机构将力矩管夹紧，由焊接机器人2将力矩管和骨架的搭接处焊接，接着，四个斜梁机械臂分别在对应的斜梁料架3上，夹取斜梁，并使斜梁发生倾斜后，将斜梁输送至骨架和力矩管之间，然后，焊接机器人2将斜梁和骨架的搭接处以及斜梁和力矩管的搭接处焊接，焊接完成后，斜梁机械臂松开斜梁并回到斜梁料架3附近。
23.所述定位机构包括：第一气缸4，数量为四个，平行且间隔分布在工作台的下方，并且每个所述第一气缸4均通过工作台下方的支撑横梁5与工作台固定连接；定位销6，数量为四个，每个所述定位销6均呈竖直状态分布，并且一一对应地固定设置于第一气缸4的输出端，每个所述定位销6靠近第一气缸4的一端均成型有用于对定位销6向上移动进行限位的限位环31。
24.由于骨架在完成力矩管和斜梁的架接后，需要向前移动，进行下一工序，并且上一工序的骨架也需要移动至本工作台上，所以，定位机构需要设计成可以伸缩的活动装置，定位机构工作时，首先，在第一气缸4的作用下，定位销6低于工作台的台面，等到骨架由上一工序送至工作台台面上，第一气缸4输出端带动定位销6伸出工作台的台面，每个定位销6均穿过骨架上对应的通孔，完成骨架的定位，接着，力矩管输送机构（图中未示出）将力矩管输送至工作台上方，并且力矩管上开设的通孔正对定位销6，之后将力矩管向下降落，使力矩管上的通孔也套设在定位销6上，此过程中，定位销6始终处于伸出状态，等到力矩管和斜梁与骨架架接完成后，定位销6再第一气缸4的作用下，收回至工作台台面以下。
25.所述骨架夹具机构由若干个平行且间隔分布并且两两一组的骨架夹具组件组成，每个所述骨架夹具组件包括：第二气缸7，呈水平状态固定设置于工作台上；安装室8，与第二气缸7的输出端固定连接，所述安装室8的两侧内壁上均固定设置有其轴线与第二气缸7输出端轴线垂直的凸轴9；弹簧10，数量为两个，两个所述弹簧10分别套设于两个凸轴9上，每个所述弹簧10的一端均抵触安装室8内对应的内壁；第一夹料板11，数量为两个，对称分布于安装室8的两侧，每个所述第一夹料板11均抵触对应的弹簧10的另一端，每个所述第一夹料板11的前端为斜面结构，每个所述第一夹料板11的后部均固定设置有两个平行且间隔分布的限位杆12，所述限位杆12穿过安装室8侧壁的一端设有一截外螺纹，并且限位杆12穿过安装室8侧壁的一端上旋设有螺母。
26.骨架送至工作台上，经定位机构定位后，若干个两两一组的骨架夹具组件均抵紧骨架，使骨架固定在工作台上，骨架夹具组件工作时，第二气缸7的输出端带动安装室8前伸，逐渐靠近骨架的横梁，第一夹料板11的前端斜面结构逐渐与骨架的横梁向接触，骨架的横梁抵触两个第一夹料板11，使两个第一夹料板11均向后移动，压缩后部的弹簧10，直至，安装室8的底壁抵紧骨架的横梁，由于，同一个骨架的横梁由两个相对的骨架夹具组件夹紧，所以，骨架能够在工作台上完全处于夹紧状态，等到力矩管和斜梁与骨架架接完成后，
第二气缸7带动安装室8回退，第一夹料板11与骨架的横梁分离，之后，由于弹簧10弹力的作用下，第一夹料板11复位，由于弹簧10弹力具有不稳定性，为了确保第一夹料板11能够准确的复位，在限位杆12伸出安装室8侧壁的一端旋设螺母，第一夹料板11复位的过程中，螺母抵触安装室8的外侧壁时，即第一夹料板11沿弹簧10弹力方向的位移终止。
27.所述安装室8的底壁上成型有两个第一导向凸条13，每个所述第一夹料板11靠近安装室8底壁的一端均开设有用于和第一导向凸条13配合的第一导向凹槽14。
28.为了防止第一夹料板11在安装室8内往复运动的过程中，发生倾斜，也为了提高第一夹料板11在内往复运动的精度，延长第一夹料板11的使用寿命，对安装室8和第一夹料板11之间设计第一导向凸条13和第一导向凹槽14，第一导向凸条13的长度在不影响夹紧骨架的横梁的情况下要尽量长，确保第一夹料板11在往复运动的过程中，第一导向凹槽14不脱开第一导向凸条13。
29.所述力矩管夹具机构由两个对称分布的力矩管夹具组件组成，每个所述力矩管夹具组件包括：第三气缸15，数量为两个，均呈水平状态，两个所述第三气缸15平行且间隔设置于工作台上；压料板16，与两个第三气缸15的输出端均固定连接。
30.等到骨架在工作台上定位和夹紧后，由力矩管输送机构（图中未示出）将力矩管放置在骨架的对应位置上，即定位销6同时穿过骨架和力矩管对应的通孔，之后由力矩管夹具机构将力矩管夹紧，力矩管夹具机构工作时，第三气缸15的输出端带动压料板16往前移动，直至抵紧力矩管，由于，两个力矩管夹具组件分别抵触力矩管的两端，同时，定位销6的作用下，能够使力矩管有效的固定住，此外，压料板16的前侧同时抵触力矩管和骨架的纵梁，用来纠正力矩管在放置的过程中可能出现的倾斜，确保力矩管上压料板16所抵触的部位与骨架的纵梁侧面共面，此措施不仅可以实现力矩管的夹紧，也能够提高力矩管在骨架上的安装精度。
31.所述斜梁机械臂包括：水平移动机构，设置于桁架远离焊接机器人2的一侧，并且所述水平移动机构与桁架连接；升降机构，设置于桁架的下方，并且所述升降机构与水平移动机构相连接；旋转机构，设置于桁架的下方，并且所述旋转机构与升降机构固定连接；夹取机构，数量为两个，平行且间隔设置，每个所述夹取机构均与旋转机构连接。
32.斜梁机械臂工作时，首先两个夹取机构在斜梁料架3上，夹紧一个水平放置的斜梁，再由升降机构带动夹取机构向上移动，移动至某一高度时，旋转机构带动夹取机构旋转，使斜梁倾斜呈所需要的角度，倾斜的斜梁较低的一端要高于骨架的纵梁，倾斜的斜梁较高的一端要高于力矩管的最高处，接着，在水平移动机构的带动下，倾斜状态的斜梁移动规定位置的正上方，之后，在升降系统的作用下，斜梁向下移动，直至搭接在力矩管和骨架的纵梁上，接着，焊接机器人2对斜梁和力矩管的搭接处以及斜梁和骨架的纵梁的搭接处进行焊接固定，焊接完成后，夹取机构松开斜梁，并回退，旋转机构将夹取机构旋转至原位，在水平移动机构和升降机构的共同作用下，夹取机构复位。
33.所述水平移动机构为丝杆滑台组件，所述丝杆滑台的丝杆固定在桁架远离焊接机
器人2的一侧，所述丝杆滑台的滑台与升降机构固定连接。因为桁架的顶部设置有焊接机器人2，并且焊接机器人2需要在桁架上移动，所以，只能将水平移动机构设置在桁架远离焊接机器人2的一侧，由于丝杆滑台组件具有高精度，寿命长，低噪音，运行稳定，电机22安装便捷，调试方便等特点，所以，此处的水平移动机构选用丝杆滑台组件。
34.所述升降机构包括：液压缸17，呈竖直状态固定设置于丝杆滑台的滑台上；l形托板18，所述l形托板18包括横板19和竖板20，横板19和竖板20相互垂直，所述竖板20的背部设置有用于和液压缸17输出端固定连接的连接耳21。
35.在升降机构工作时，液压缸17的输出端与l形托板18通过连接耳21连接在一起，在夹取机构夹紧斜梁后，液压缸17的输出端往回收，通过l形托板18带动旋转机构和夹紧机构向上运动，等到倾斜状态的斜梁移动规定位置的正上方时，液压缸17的输出端前伸，通过l形托板18带动旋转机构和夹紧机构向下运动，将倾斜状态的斜梁放置在力矩管和骨架的纵梁上。
36.所述旋转机构包括：电机22，呈水平状态固定设置于横板19上；旋转圆盘23，与电机22共轴线设置，并且所述旋转圆盘23与电机22的输出轴固定连接。
37.电机22固定在横板19上，即电机22固定在l形托板18的阴角侧，电机22的输出轴上固定旋转圆盘23，旋转圆盘23上设置有夹取机构，如此设置，使得夹取机构不仅可以在水平移动机构和升降机构的作用下，进行水平方向和竖直方向的运动，还可以使夹取机构随旋转圆盘23发生旋转，即将水平放置在斜梁料架3上的斜梁旋转呈所需要的的倾斜状态。
38.所述夹取机构包括：第四气缸24，呈水平状态固定设置于旋转圆盘23远离电机22的一侧；夹取室25，与第四气缸24的输出端固定连接，所述夹取室25的两侧内壁上均成型有竖直状态分布的第二导向凸条26；第五气缸27，呈竖直状态固定设置于夹取室25内；第二夹料板28，位于夹取室25内，并且所述第二夹料板28与第五气缸27的输出端固定连接，所述第二夹料板28的两端均开设有用于和第二导向凸条26配合的第二导向凹槽29。
39.夹取机构工作时，首先，由水平移动机构和升降机构将夹取机构调整至合适的位置，第四气缸24的输出端向前伸出，带动夹取室25向前移动，直至水平放置的斜梁完全位于夹取室25内，然后，第五气缸27的输出端前伸，带动第二夹料板28向下移动，直至第二夹料板28抵紧水平放置的斜梁，在升降机构的作用下，夹取机构向上移动，之后，旋转机构中的电机22工作，通过旋转圆盘23将两个原本位于同一高度的夹取机构发生旋转，使两个夹取机构一高一低，从而达到使水平状态的斜梁旋转成倾斜状态的效果，接着，在水平移动机构和升降机构的作用下，两个夹取机构将倾斜状态的斜梁放置在骨架的纵梁和力矩管上，等到焊接机器人2将斜梁和骨架的搭接处以及斜梁和力矩管的搭接处焊接完成后，第五气缸27带动第二夹料板28向上运动，使第二夹料板28松开斜梁，然后，在水平移动机构和升降机构的作用下，夹取机构回到原位，同时，旋转机构再次工作，使两个夹取机构回到同一高度。
40.以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。