用于集装箱生产线的装配设备的制作方法

1.本发明涉及集装箱制造的技术领域，具体而言涉及一种用于集装箱生产线的装配设备。


背景技术：

2.集装箱是指具有一定强度、刚度和规格且专供用于周转或运输货物的大型装货容器，其作为一种现代物流常用的存储、运输工具，其需求量较大，并被广泛地应用在国内和国际运输中。
3.现有技术中，集装箱的总装生产线设置有多个工位，工作人员需要在这些工位上对集装箱进行安装和焊接等操作，其中，在最初的生产阶段是将呈散件设置的前框、后框、侧壁以及底架等吊运至集装箱的总装台，然后对这些装置进行安装和焊接。然后，由于在上述装配过程中用于装配的零部件较多，需要参与加工使用的工具也较多，相互之间容易产生干扰，各个加工步骤之间容易形成干涉，增加了工作人员的工作强度，降低了工作人员的工作效率，一定程度上地限制了集装箱生产线的产能。
4.因此，需要提供一种用于集装箱生产线的装配设备以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

5.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.本发明提供了一种用于集装箱生产线的装配设备，所述装配设备用于对集装箱进行安装，所述装配设备包括：
7.第一装配装置，所述第一装配装置用于在第一工作区域将集装箱的端框安装至底架，所述第一装配装置包括：
8.端框输送机构，所述端框输送机构至少部分地设置在所述第一工作区域的上方，以用于将所述集装箱的端框输送至所述第一工作区域；
9.第一支撑台，所述第一支撑台位于所述第一工作区域的底部，以用于支撑所述集装箱的底架；以及
10.第一固定机构，所述第一固定机构用于固定所述集装箱的端框和底架；
11.第二装配装置，所述第二装配装置用于在第二工作区域将所述集装箱的侧板安装至所述集装箱，所述第二装配装置包括：
12.第二支撑台，所述第二支撑台位于所述第二工作区域的底部，以用于支撑所述集装箱的底架；以及
13.第二固定机构，所述第二固定机构用于固定所述集装箱；
14.输送装置，所述输送装置至少部分地设置在所述第一装配装置和所述第二装配装置之间，以用于将所述第一工作区域的所述集装箱输送至所述第二工作区域。
15.可选地，所述第一装配装置具有至少两个所述端框输送机构，至少两个所述端框输送机构分别对应设置有所述第一支撑台和所述第一固定机构。
16.可选地，所述端框输送机构包括：
17.横梁，所述横梁以沿垂直于所述集装箱的底架的长度方向至少部分地设置在所述第一工作区域的上方；
18.横向移动组件，所述横向移动组件设置在所述横梁上，并能够沿所述横梁的长度方向移动；以及
19.纵向移动组件，所述纵向移动组件与所述横向移动组件连接，并能够沿竖直方向移动以将所述集装箱的端框移动至所述第一工作区域。
20.可选地，所述第一固定机构和所述第二固定机构均包括：
21.横向定位组件，所述横向定位组件沿所述集装箱的宽度方向设置在所述集装箱的两侧以在所述集装箱的宽度方向固定所述集装箱；以及
22.纵向定位组件，所述纵向定位组件沿所述集装箱的长度方向设置在所述集装箱的两侧以在所述集装箱的长度方向固定所述集装箱。
23.可选地，所述横向定位组件包括第一配合部和第一定位部，所述第一定位部具有可沿所述集装箱的宽度方向移动的第一移动头，所述第一移动头和所述第一配合部相互配合以固定所述集装箱；
24.所述纵向定位组件包括第二配合部和第二定位部，所述第二定位部具有可沿所述集装箱的长度方向可移动的第二移动头，所述第二移动头和所述第二配合部相互配合以固定所述集装箱。
25.可选地，所述第一固定机构还包括底架定位组件，所述底架定位组件设置在所述第一支撑台上，所述底架定位组件包括：
26.底架固定架，所述底架固定架能够绕平行于所述集装箱的长度方向的第一枢转轴可枢转；以及
27.底部气缸，所述底部气缸能够驱动所述底架固定架绕所述第一枢转轴枢转以使得所述固定架的一端接触并固定所述第一支撑台上的底架。
28.可选地，所述第一固定机构和所述第二固定机构均包括顶部定位组件，所述顶部定位组件包括：
29.顶部固定架，所述顶部固定架能够绕平行于所述集装箱的长度方向的第二枢转轴可枢转；以及
30.顶部气缸，所述顶部气缸能够驱动所述顶部固定架绕所述第二枢转轴枢转以使得所述顶部固定架的一端接触并固定所述端框。
31.可选地，所述第一固定机构还包括顶部旋转组件，所述顶部旋转组件包括：
32.旋转座，所述第一固定机构中的所述顶部定位组件设置在所述旋转座上；以及
33.旋转气缸，所述旋转气缸能够驱动所述旋转座绕竖直方向旋转，以使得所述旋转座上的所述顶部定位组件旋转，从而避免所述集装箱的端框在运输至所述第一工作区域的过程中与所述顶部定位组件发生干涉。
34.可选地，所述第一固定机构还包括中间定位组件，所述中间定位组件包括：
35.中间固定架，所述中间固定架能够绕平行于竖直方向的第三枢转轴枢转；以及
36.中间气缸，所述中间气缸能够驱动所述中间固定架绕所述第三枢转轴枢转以使得所述中间固定架的一端能够接触并抵靠所述端框。
37.可选地，所述第一装配装置包括第一工作台，所述第一工作台设置在所述第一工作区域的至少两侧，以供工作人员对所述集装箱进行加工；
38.所述第二装配装置包括第二工作台，所述第二工作台设置在所述第二工作区域的至少两侧，以供工作人员对所述集装箱进行加工。
39.根据本发明的用于集装箱生产线的装配设备，包括第一装配装置、第二装配装置和输送装置，通过第一装配装置可将集装箱的端框固定在集装箱的底架上，然后通过输送装置将在第一工作区域中加工完毕的集装箱输送至第二工作区域，再通过第二装配装置将集装箱的侧板固定在集装箱上，改进了集装箱的装配工艺，将原来由一个工位上的加工操作拆分为在两个工位上的加工操作，减少了各个加工操作之间的干涉，使得工作人员能够合理地对集装箱进行安装和焊接等操作，降低了工作人员的工作强度，提高了工作人员的工作效率，而且提升了集装箱生产线的产能。
附图说明
40.本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。附图中：
41.图1为根据本发明的一个实施方式的装配设备中的第一装配装置的主视图；
42.图2为图1中a部分的放大图；
43.图3为根据本发明的一个实施方式的装配设备中的第一装配装置的侧视图；
44.图4为根据本发明的一个实施方式的装配设备中的第二装配装置的主视图；以及
45.图5为根据本发明的一个实施方式的装配设备中的第二装配装置的侧视图。
46.附图标记说明：
47.100：第一装配装置
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110：端框输送机构
48.111：横梁
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112：横向移动组件
49.113：纵向移动组件
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120：第一支撑台
50.131/231：第一配合部
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132/232：第一定位部
51.141：底架固定架
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142：底部气缸
52.151/251：顶部固定架
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152/252：顶部气缸
53.161：旋转座
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162：旋转气缸
54.170：中间定位组件
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180：第一工作台
55.200：第二装配装置
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210：第二支撑台
56.220：侧板定位组件
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230：第二工作台
57.300：输送装置
具体实施方式
58.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的
一些技术特征未进行描述。
59.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
60.现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
61.本发明提供了一种用于集装箱生产线的装配设备。在集装箱的总装生产线中，集装箱需要从诸如前框、后框以及底架等的散件经过组装加工，最终才能形成完整的集装箱箱体。其中，在集装箱生产线的初始阶段，需要将集装箱的前框和后框以竖直摆放的方式固定安装在水平摆放的底架上。本发明所提供的装配设备可用于将集装箱的前框和后框安装至底架上，同时还用于将集装箱的侧板安装在底架上。
62.在根据本发明的一个实施方式中，如图1至图5所示，装配设备包括第一装配装置100、第二装配装置200以及输送装置300，其中，第一装配装置100可用于将集装箱的前框和后框安装至集装箱底架，当集装箱在第一装配装置100中预加工完毕之后，经由输送装置300输送至第二装配装置200，第二装配装置200可用于将集装箱的侧板安装在集装箱上。
63.本实施方式中，集装箱的前框和后框的安装与输送方式相同，以下将以端框为示例代表性地说明集装箱的前框和后框的安装方式。
64.具体地，如图1至图3所示，第一装配装置100用于在第一工作区域将集装箱的端框安装至集装箱的底架。第一装配装置100包括端框输送机构110、第一支撑台120和第一固定机构。其中，端框输送机构110至少部分地设置在第一工作区域的上方，其能够将上一工位中的集装箱的端框输送至第一工作区域。优选地，端框输送机构110能够将集装箱的端框以竖直方向摆放的方式输送至第一工作区域。第一支撑台120设置在第一工作区域的底部以用于支撑集装箱的底架，当端框输送机构110将端框输送至第一工作区域后，工作人员可将端框安装至集装箱底架。第一固定机构设置在第一工作区域中，可用于将集装箱的端框和底架固定在加工的位置。之后，工作人员可对集装箱进行安装和焊接等加工操作。
65.当集装箱的端框和底架在第一工作区域被加工完毕之后，由输送装置300将集装箱从第一工作区域输送至第二工作区域。可以理解的是，在第一工作区域中被加工完毕的集装箱的端框已经固定至底架，在第二工作区域则将集装箱的侧板与集装箱的底架以及端框固定。
66.第二装配装置200用于在第二工作区域将集装箱的侧板安装在集装箱上。如图4和图5所示，第二装配装置200包括第二支撑台210和第二固定机构。经由输送装置300输送过来的集装箱可支撑在第二支撑台210上。第二固定机构则可以用于将集装箱固定在第二区域的加工位置。
67.根据本发明的用于集装箱生产线的装配设备，包括第一装配装置100、第二装配装
置200和输送装置300，通过第一装配装置100可将集装箱的端框固定在集装箱的底架上，然后通过输送装置300将在第一工作区域中加工完毕的集装箱输送至第二工作区域，再通过第二装配装置200将集装箱的侧板固定在集装箱上，改进了集装箱的装配工艺，将原来由一个工位上的加工操作拆分为在两个工位上的加工操作，减少了各个加工操作之间的干涉，使得工作人员能够合理地对集装箱进行安装和焊接等操作，降低了工作人员的工作强度，提高了工作人员的工作效率，而且提升了集装箱生产线的产能。
68.具体地，由于常用的集装箱包括前框和后框，它们安装至底架的安装位置不同，为了进一步地提高集装箱生产线的安装效率，本实施方式中，第一装配装置100具有至少两个端框输送机构110，其中第一个端框输送机构用于输送集装箱的前框，第二个端框输送机构用于输送集装箱的后框。此外，由于现有的集装箱包括20英尺和40英尺等多种规格，为了提高第一装配装置100的适用性，本实施方式中，第一装配装置100还可以具有第三个端框输送机构。第二个端框输送机构和第三个端框输送机构均能够输送集装箱的后框。由此，可根据工作的需求选择不同的端框输送机构将集装箱的后框输送至不同的位置，以便于生产不同规格的集装箱。可以理解的是，多个端框输送机构110分别具有与之对应设置的第一支撑台120和第一固定机构，以便于对端框进行定位。
69.进一步地，如图1至图3所示，端框输送机构110能够将呈竖直方向摆放的端框移动至第一工作区域，端框输送机构110可以包括横梁111、横向移动组件112和纵向移动组件113。其中横梁111以沿垂直于集装箱的底架的长度方向至少部分地设置在第一工作区域的上方，横向移动组件112设置在横梁111上并能够沿着横梁111的长度方向移动，纵向移动组件113与横向移动组件112连接并能够沿竖直方向移动，纵向移动组件113能够与呈竖直方向摆放的端框连接，并将其运输至第一工作区域。示例性地，纵向移动组件113可构造为电葫芦，并且电葫芦的端部设置有能够与端框的角件连接的夹具，例如，该夹具可以具有伸入角件的孔中的旋转头，旋转头伸入角件的通孔之后可以旋转90度从而连接端框。
70.也就是说，端框输送机构110能够在集装箱的底架的宽度方向上从集装箱的侧面将端框输送至第一工作区域。
71.在第一装配装置100中，集装箱的底架和端框均可以支撑在第一支撑台120上，为了能够对集装箱进行更加准确的定位，第一固定机构包括靠近集装箱的底架设置的横向定位组件和纵向定位组件，其中，横向定位组件用于对集装箱的宽度方向进行定位，纵向定位组件用于对集装箱的长度方向进行定位。具体地，横向定位组件包括第一配合部131和第一定位部132，第一配合部131和第一定位部132分别设置在集装箱的沿其宽度方向的两侧，第一定位部132设置有可沿集装箱的宽度方向移动的第一移动头，当需要对集装箱进行定位时，第一定位部132的第一移动头移动并抵靠集装箱的底架，使得集装箱与第一配合部131相互接触，由此以对集装箱进行定位。基于相同的定位原理，纵向定位组件包括第二配合部和第二定位部，第二配合部和第二定位部分别设置在集装箱的沿其长度方向的两侧，第二定位部设置有可沿集装箱的长度方向移动的第二移动头，当需要对集装箱进行定位时，第二定位部的第二移动头移动并抵靠集装箱，使得集装箱与第二配合部相互接触，由此以对集装箱进行定位。
72.相对应地，如图4和图5所示，在第二装配装置200中，集装箱的底架和端框均可以支撑在第二支撑台210上，为了能够对集装箱进行更加准确的定位，第二固定机构也可以包
括横向定位组件和纵向定位组件，横向定位组件包括第一配合部231和第一定位部232，纵向定位组件包括第二配合部和第二定位部。第二装配装置200中的横向定位组件和纵向定位组件与第一装配装置100中的横向定位组件和纵向定位组件具有相同的结构，并能够利用同样的方式对集装箱进行定位，在此不再重复说明。
73.在第一装配装置100中，集装箱的端框和底架在加工之前并没有固定连接，为了进一步的提高集装箱的端框和底架的固定效果。第一固定机构还包括设置在第一支撑台120上的底架定位组件。其中，底架定位组件包括底架固定架141和底部气缸142。底架固定架141能够绕平行于集装箱的长度方向的第一枢转轴可枢转，底部气缸142能够驱动底架固定架141绕第一枢转轴进行枢转，以使得底架固定架141的一端能够接触并抵靠第一支撑台120上的底架。优选地，底架固定架141的能够与底架接触的一端设置有滑动件，由此当横向定位组件和纵向定位组件对底架定位时，在保证固定效果的同时能够为底架的定位提供一定的活动空间。
74.此外，如图1和图2所示，在第一装配装置100中，为了保证端框的安装位置，还需要对集装箱的端框进行固定。本实施方式中，第一固定机构还包括能够对集装箱的顶部进行固定的顶部定位组件。顶部定位组件包括顶部固定架151和顶部气缸152，其中，顶部固定架151能够绕平行于集装箱的长度方向的第二枢转轴可枢转，顶部气缸152能够驱动顶部固定架151绕第二枢转轴枢转，以使得顶部固定架151的一端能够接触并抵靠端框，从而在竖直方向固定端框。
75.相对应地，如图4所示，在第二装配装置200中，集装箱的端框和侧板之间也需要通过焊接等方式固定连接，因此也需要对集装箱的端框进行固定，第二固定机构也可以包括顶部定位组件，第二装配装置200中的顶部定位组件包括顶部固定架251和顶部气缸252，第二装配装置200中的顶部定位组件同样具有与第一装配装置100中的顶部定位组件相同的结构，并能够利用同样的方式对集装箱进行定位，在此不再重复说明。
76.此外，如图1和图2所示，在第一装配装置100中，集装箱的端框需要沿竖直方向向下运送至第一工作区域，为了避免端框在移动的过程中与顶部定位组件产生干涉，第一固定组件还包括顶部旋转组件，顶部定位组件可以设置在顶部旋转组件上。当需要将集装箱的端框向下放入第一工作区域时，可利用顶部旋转组件将顶部定位组件移开端框的活动区域，当端框放入第一工作区域后，顶部旋转组件再将顶部定位组件移动至合适的能够固定端框的位置。本实施方式中，顶部旋转组件包括旋转座161和旋转气缸162，顶部定位组件设置在旋转座161上，旋转气缸162能够驱动旋转座161绕平行于竖直方向的旋转轴旋转，由此使得顶部定位组件能够旋转，从而让顶部定位组件能够在端框放入第一工作区域的过程中为端框的移动留出足够的空间，以避免产生碰撞。本实施方式中，第一装配装置100中设置有一个顶部旋转组件，在其他未示出的实施方式中还可以设置两个顶部旋转组件。
77.此外，如图1和图2所示，在第一装配装置100中，集装箱的端框和底架在加工之前并没有固定连接，为了进一步的提高集装箱的端框的固定效果，第一固定机构还包括中间定位组件170，中间定位组件170能够对集装箱的端框进行定位。具体地，中间定位组件170包括中间固定架和中间气缸，中间固定架能够绕平行于竖直方向的第三枢转轴枢转，中间气缸能够驱动中间固定架绕第三枢转轴枢转，以使得中间固定架的一端能够接触并抵靠端框，从而在水平方向上固定端框，由此能够防止集装箱的端框侧翻。优选地，中间固定架的
能够与端框接触的一端设置有滑动件，由此当顶部定位组件对端框定位时，在保证固定效果的同时能够为端框的定位提供一定的活动空间。
78.在第二装配装置200中还设置有用于侧板定位组件220，如图4所示，侧板定位组件220设置在第二支撑台210上，其能够在沿集装箱的宽度方向移动以将集装箱的侧板推动至预定的加工位置，以便于工作人员将集装箱的侧板与底架通过焊接等方式固定在一起。
79.此外，为了便于工作人员对集装箱进行加工操作，如图1和图2所示，第一装配装置100还设置有第一工作台180，其中，第一工作台180设置在第一工作区域的至少两侧，具体地，第一工作台180可以包括左工作台和右工作台，左工作台和右工作台沿集装箱的宽度方向设置在集装箱的两侧。相对应地，如图4所示，第二装配装置200设置有第二工作台230，第二工作台230也可以包括沿集装箱的宽度方向设置在集装箱的两侧的左工作台和右工作台。由此，工作人员可以分别在左工作台和右工作台上对集装箱进行加工操作。
80.此外，输送装置300可以包括输送板链和升降台，输送板链能够将第一工作区域的集装箱输送至第二工作区域，输送板链设置在升降台上，当需要移动集装箱时，升降台上升以抬起输送板链，放置在第一支撑台120上的集装箱被抬升，输送板链运动，从而将集装箱移动至第二工作区域。之后，升降台下降以使得第二支撑台210能够支撑集装箱。
81.综上可知，在根据本发明的实施方式中，对集装箱的安装操作可以按照如下方式进行：
82.首先，在第一装配装置100中，通过两个端框输送机构110将集装箱的前框和后框沿集装箱的宽度方向输送到第一工作区域，此时，顶部旋转组件已将顶部定位组件移动至远离集装箱的前框和后框，而且第一支撑台120上已放置有集装箱的底架；之后，端框输送机构110沿竖直方向向下将集装箱的前框和后框向下放置在第一工作区域中，并被支撑在第一支撑台120上，中间定位组件170对集装箱的前框和后框进行固定以防止其发生侧翻；然后，端框输送机构110与集装箱的前框和后框，横向定位组件、纵向定位组件和顶部定位组件对集装箱的前框和后框以及底架进行定位，可以理解的是，顶部旋转组件会将顶部定位组件移动至能够固定集装箱的前框和后框的位置；之后，工作人员对集装箱进行安装和焊接等加工操作，其中，集装箱的鹅颈槽也被焊接在集装箱的底架上；当工作人员的加工操作结束之后，第一固定机构与集装箱分离，输送装置300将集装箱从第一工作区域输送至第二工作区域；
83.在第二装配装置200中，集装箱被支撑在第二支撑台210上，第二工作区域中的横向定位组件、纵向定位组件和顶部定位组件对集装箱的前框和后框以及底架进行定位，此时，集装箱的侧板已经被放置在预定的安装位置，侧板定位组件220能够沿集装箱的宽度方向将侧板推动至加工位置，以使得工作人员能够对集装箱进行安装和焊接等加工操作；当工作人员的加工操作结束之后，第二固定机构与集装箱分离，输送装置300将集装箱从第二工作区域输送至下一个工位。
84.通过上述装配方式，能够有效地提高集装箱生产线的产能，其生产效率相对于现有的集装箱生产设备能够提高大约20％，简化了集装箱的定位和焊接等加工操作，有利于实现集装箱的自动化生产。
85.本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人
员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。