一种搬运车货叉工装焊接系统的制作方法

1.本发明涉及货叉制备技术领域，具体涉及一种搬运车货叉工装焊接系统。


背景技术：

2.传统货叉结构如图1所示，所述货叉包括两个叉腿、四个轮架支撑板、一个连接管、两个加强板以及两个连接板，需要将四个轮架支撑板分别两两相对焊接至两个叉腿的前端腿框侧壁上，需要将连接管的两端焊接至两个叉腿后端侧壁上，需要将两个加强板焊接至两个叉腿后端内侧壁上，需要将两个连接板焊接固定设置叉腿后端上，进而形成一完整的货叉，而传统制备焊接货叉全过程均为人工进行，从搬运各个部件到焊接成型需要将人工分成多个组进行完成，其工作效率极低，且费时费力、增大生产制造成本，此外，由于是人工进行焊接制备，其生产标准肯定会出现差异，换言之即焊接每个部件在叉腿上的焊接位置各有差异，最后导致在装配整个搬运车时发生装配误差，废品率也随之提升。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供了一种搬运车货叉工装焊接系统，以提高叉腿焊接制备的工作效率。
4.为达上述目的，本发明的主要技术解决手段是一种搬运车货叉工装焊接系统，其特征在于，包括将成批输送叉腿依次上料的上料机构、用于轮架支撑板振动送料的振动送料机构、多台用于焊接叉腿不同部位的焊接机构以及用于往复移动于多台焊接机构之间递送叉腿工件的递送机构；多台焊接机构分别为用于焊接加强板以及轮架支撑板焊接的第一焊接机构、用于连接板焊接的第二焊接机构、用于叉腿连接管焊接的第三焊接机构以及连接管背面焊缝焊接的第四焊接机构；所述上料机构位于所述递送机构的首端，所述上料机构包括一抓手组件，所述抓手组件用于抓取输送过来的叉腿并放置到第一焊接机构中；所述振动送料机构设置于第一焊接机构以第二焊接机构之间，将多个轮架支撑板以开口朝向下的姿态依次振动出料，所述轮架支撑板通过第一焊接机构和/或第二焊接机构进行抓取、放置以及焊接至叉腿的前端处；所述第四焊接机构能够将叉腿进行翻转后进行焊接运作；沿递送方向依次间隔设有多个用于承放叉腿的承放工装，每个焊接机构分别对应一承放工装，位于第一焊接机构和第二焊接机构的承放台布置有将轮架支撑板按压固定于叉腿端部侧壁上的按压机构。
5.在一些实例中，所述递送机构包括移载轨道以及沿着移动方向依次设置有多个支顶台组件；所述支顶台组件包括台面板、驱动台面板升降的顶升气缸以及固定板，所述固定板设置于移载组件的移载轨道上，所述顶升气缸的伸缩端与台面板底部相接，固定端与固定板上；相邻顶升气缸的轴心距相等，每个承放工装之间中心距等于轴心距，所述移载轨道往复移动的最长距离为顶升气缸的轴心距。
6.在一些实例中，所述承放工装包括两个u形开口朝上布置的承放台，两个承放台径向相对布置于递送轨道的两侧，两个承放台分别支撑两个叉腿的端部；所述按压机构包括
按压端以及驱动按压端升降的升降气缸，所述按压端包括两个径向相对的按压头，所述升降气缸驱动按压端下降至叉腿内侧，使得按压头与轮架支撑板相抵定位。
7.在一些实例中，所述第一焊接机构包括加强板焊接组件以及第一轮架支撑板焊接组件，所述加强板焊接组件与第一轮架支撑板焊接组件径向相对布置于承放工装的外侧；所述加强板焊接组件包括第一抓取端以及第一焊接端，第一抓取端对加强板进行抓取并放置至叉腿后端的侧壁上，所述第一焊接端设有两个焊接头同时对两个加强板进行焊接固定于叉腿后端的侧壁上；所述第一轮架支撑板焊接组件包括第二焊接端以及第二抓取端，所述第二抓取端设有两个抓取吸盘，两个抓取吸盘径向相对设置，能够一次从振动盘处抓取出两个轮架支撑板并放置到叉腿前端的侧壁上，第二焊接端将轮架支撑板焊接固定至叉腿前端的侧壁上；所述第一轮架支撑板焊接组件用于焊接其中一叉腿的前端。
8.在一些实例中，所述第二焊接机构包括连接板焊接组件以及第二轮架支撑板焊接组件，所述连接板焊接组件的结构与加强板焊接组件的结构一致；所述连接板焊接组件的第二抓取端用于抓取连接板；所述第二轮架支撑板焊接组件与第一轮架支撑板焊接组件结构一致，所述第二轮架支撑板焊接组件用于焊接另一叉腿的前端；所述振动送料机构设置于所述第二轮架支撑板焊接组件与第一轮架支撑板焊接组件之间。
9.在一些实例中，所述第三焊接机构包括四轴焊接机器人，所述四轴焊接机器人设有两个焊接头，两个焊接头径向相对布置在同一横梁的两端，两个焊接头能够同时对连接管两端与叉腿之间的焊缝进行焊接处理。
10.在一些实例中，所述第四焊接机构包括悬臂变位机以及焊接专机，所述悬臂变位机设有用于同时将两个叉腿与连接管进行180度翻转的转臂夹持组件，所述焊接专机对翻转后的叉腿之间连接管表面进行焊接固定处理。
11.在一些实例中，所述第三焊接机构与第四焊接机构之间还设有一第五焊接机构，所述第五焊接机构与第三焊接机构的结构相同，所述第五焊接机构用于焊接叉腿连接管。
12.在一些实例中，所述搬运车货叉工装焊接系统还包括用于运输成批叉腿的运输机构，所述运输机构设置于递送机构的首端；所述运输机构包括用于堆放叉腿的平行码垛以及将agv搬运车，agv搬运车将在平行码垛的推盘上的叉腿搬运至指定位置；所述指定位置设有红外光栅感应装置，通过红外光栅感应装置触发上料机构进行抓取agv搬运车输送的叉腿。
13.在一些实例中，所述递送机构的末端设有一用于堆料机构，所述堆料机构包括用于堆料焊接成型货叉的码垛架以及四轴搬运机械手，通过四轴搬运机械手进行抓取、搬运焊接成型货叉。
14.本发明由于采用了以上的技术方案，以实现以下效果：
15.1、设计研发出一条全自动货叉焊接制备的流水线，以有效地提高工作效率，并使得货叉焊接制备形成标准生产，降低废品率。
附图说明
16.图1是完整焊接制备成型的货叉结构示意图，
17.图2是本发明一实施例的结构示意图，
18.图3是图2实施例的立体视角结构示意图，
19.图4是图3实施例的支顶台组件的结构示意图，
20.图5是图4实施例的支顶台组件侧视的结构示意图，
21.图6是图1实施例的上料机构以及按压端结构示意图，
22.图中：叉腿1、加强板2、连接板3、轮架支撑板4、连接管5、平行码垛6、上料机构7、第一焊接机构8、第二焊接机构9、第三焊接机构10、第五焊接机构11、第四焊接机构12、码垛架13、四轴搬运机械手14、移载轨道15、支顶台组件16、振动送料机构17、抓手组件18、第一焊接端19、加强板焊接组件20、第一抓取端21、连接板焊接组件22、第二焊接端23、第二抓取端24、轨道台25、滑轨26、承放台27、第一轮架支撑板焊接组件28、按压机构29、四轴焊接机器人30、焊接头31、第二轮架支撑板焊接组件32、焊接专机34、焊接机头35、悬臂变位机36、固定板37、导向滑杆38、顶升气缸39、台面板40、滑块41、定位块42、按压端44。
具体实施方式
23.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。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
24.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
25.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
26.参考本发明说明书附图之图1至6所示，根据本发明一优选实施例的一种搬运车货叉工装焊接系统被阐明，包括将成批输送叉腿依次上料的上料机构7、用于轮架支撑板振动送料的振动送料机构17、多台用于焊接叉腿不同部位的焊接机构以及用于往复移动于多台焊接机构之间递送叉腿工件的递送机构；多台焊接机构分别为用于焊接加强板以及轮架支撑板焊接的第一焊接机构8、用于连接板焊接的第二焊接机构9、用于叉腿连接管焊接的第三焊接机构10以及连接管背面焊缝焊接的第四焊接机构12；所述上料机构7位于所述递送机构的首端，所述上料机构7包括一抓手组件，所述抓手组件用于抓取输送过来的叉腿并放置到第一焊接机构8中；所述振动送料机构17设置于第一焊接机构8以第二焊接机构9之间，将多个轮架支撑板以开口朝向下的姿态依次振动出料，所述轮架支撑板通过第一焊接机构8和/或第二焊接机构9进行抓取、放置以及焊接至叉腿的前端处；所述第四焊接机构12能够将叉腿进行翻转后进行焊接运作；沿递送方向依次间隔设有多个用于承放叉腿的承放工装，每个焊接机构分别对应一承放工装，位于第一焊接机构8和第二焊接机构9的承放台27布置有将轮架支撑板按压固定于叉腿端部侧壁上的按压机构29；传统货叉结构如图1所示，所述货叉包括两个叉腿、四个轮架支撑板、一个连接管、两个加强板以及两个连接板，需要将四个轮架支撑板分别两两相对焊接至两个叉腿的前端腿框侧壁上，需要将连接管的两端
焊接至两个叉腿后端侧壁上，需要将两个加强板焊接至两个叉腿后端内侧壁上，需要将两个连接板焊接固定设置叉腿后端上，进而形成一完整的货叉，而传统制备焊接货叉全过程均为人工进行，从搬运各个部件到焊接成型需要将人工分成多个组进行完成，其工作效率极低，且费时费力、增大生产制造成本，此外，由于是人工进行焊接制备，其生产标准肯定会出现差异，换言之即焊接每个部件在叉腿上的焊接位置各有差异，最后导致在装配整个搬运车时发生装配误差，废品率也随之提升；而本技术方案以原本人工划分焊接组为基础，设计研发出一条全自动货叉焊接制备的流水线，以有效地提高工作效率，并使得货叉焊接制备形成标准生产，降低废品率；其中，可以通过人工将叉腿搬运至指定位置后，再通过上料机构7进行抓取叉腿放置到第一焊接机构8进行焊接处理；所述承放工装包括两个u形开口朝上布置的承放台27，两个承放台27径向相对布置于递送轨道的两侧，两个承放台27分别支撑两个叉腿的端部；如图所述，所述按压机构29包括按压端44以及驱动按压端44升降的升降气缸，所述按压端44包括两个径向相对的按压头，所述升降气缸驱动按压端44下降至叉腿内侧，使得按压头与轮架支撑板相抵定位，通过设置按压机构29能够使得在进行轮架支撑板焊接时不发生移位等现象，以保证成品率。
27.具体而言，为了提高整条焊接制备流水线的自动化程度，在本实施例中，搬运车货叉工装焊接系统还包括用于运输成批叉腿的运输机构，所述运输机构设置于递送机构的首端；所述运输机构包括用于堆放叉腿的平行码垛6以及将agv搬运车，agv搬运车将在平行码垛6的推盘上的叉腿搬运至指定位置；所述指定位置设有红外光栅感应装置，通过红外光栅感应装置触发上料机构7进行抓取agv搬运车输送的叉腿，换言之，在焊接制备前的叉腿搬运工作也通过机器设备进行完成，无需再进行人工搬运；其中,agv搬运车可以参考申请人之前关于agv搬运车的专利，在本实施例中，所述上料机构7采用六轴上料机械臂，所述六轴上料机械臂的抓取端采用气动夹持爪，对叉腿进行抓取作业并将叉腿放置位于第一焊接机构8的承放工装上；在其他一些实施例中，所述运输机构也可采用铺设滑轨26，将链钩滑动设置于滑轨26上，通过链钩挂设叉腿的方式，将叉腿沿着滑轨26的滑动方向运输至指定位置。
28.在本实施例中，所述递送机构的末端设有一用于堆料机构，所述堆料机构包括用于堆料焊接成型货叉的码垛架13以及四轴搬运机械手14，通过四轴搬运机械手14进行抓取、搬运焊接成型货叉；焊接制备完成的货叉将其有序堆垛在码垛架13上，供工作人员进行搬运打包，当然也可通过四轴搬运机械手14进行搬运，所述四轴搬运机械手14包括一纵向升降的第一气缸以及横向伸缩的第二气缸，第二气缸的伸缩端设有一托举板，托举板依靠第一气缸和第二气缸的驱动而搬运货叉脱离码垛架13。
29.值得重点提及的是，所述递送机构包括移载轨道15以及沿着移动方向依次设置有多个支顶台组件16；其中，所述移载轨道15包括轨道台25、滑轨26以及伺服电机，所述滑轨26布置有齿条，所述伺服电机的输出齿轮与滑轨26的齿条啮合，通过伺服电机驱动滑轨26移动，所述滑轨26以及伺服电机均设置于轨道台25中，所述伺服电机正反转动，进而滑轨26往复运动；所述支顶台组件16包括台面板40、驱动台面板40升降的顶升气缸39以及固定板37，所述固定板37设置于滑轨26上，所述顶升气缸39的伸缩端与台面板40底部相接，固定端与固定板37上；相邻顶升气缸39的轴心距相等，每个承放工装之间中心距等于轴心距，所述移载轨道15往复移动的最长距离为顶升气缸39的轴心距，在本实施例中，设置有四个支顶
台组件16，五个焊接机构，焊接机构的数量与支顶台组件16的数量差值为1，即保证移载轨道15往复移动过程中，第一焊接机构8或第四焊接机构12对应处无支顶台组件16，而上述移载轨道15往复移动的最长距离为顶升气缸39的轴心距则表明通过更替式往复递送能够有效地将叉腿从第一焊接机构8依次递送至第四焊接机构12，最终出料堆垛，并且后一焊接工序并不会影响前一焊接工序断层操作；在其他一些实施例中，仅设置一台支顶台组件16，该支顶台组件16依次经过第一焊接机构8、第二焊接机构9、第三焊接机构10、第五焊接机构11以及第四焊接机构12，该设置方案较为省成本，结构相对简单，但是该工作效率比更替式往复递送方案的效率低下，一台支顶台组件16进行递送时，后一焊接工序在工作中，但前一焊接工序处于空档期，没有完全利用导致效率低下；支顶台组件16的作用是当叉腿完成当前焊接工序时，驱动顶升气缸39将台面板40轴向抬升，并高度逐渐高于承放台27水平高度，将叉腿从承放台27抬升后再进行横移平移至后一焊接机构的承放台27后，驱动台面板40下降，低于该处承放台27水平高度，依次运作；为了保证在抬升过程中的平稳性以及导向性，在本实施例中，所述固定板37的四个角端分别固定有一导向滑杆38，所述台面板40相对应的四个角端分别设有便于导向滑杆38穿行的通孔，所述台面板40沿着导向滑杆38相对于固定板37上下移动；此外，为了使得叉腿能够稳定地随支顶台组件16移动，在本实施例中，台面板40上设有四个定位块42，四个定位块42两两相对且连线呈矩形，所述台面板40上还活动设置有两个滑块41，所述滑块41的底端连接有一推力气缸，所述推力气缸的固定端设置于台面板40的底部，两个滑块41两两相对布置并位于四个定位块42之间，两个滑块41的滑动方向相反，一个滑块41与两个定位块42形成用于夹持固定叉腿的夹持区间；此外，需要指出的是每一次递送是等所有焊接机构完成指定任务后，再进行递送运作。
30.如图3所述，在本实施例中，所述第一焊接机构8包括加强板焊接组件20以及第一轮架支撑板焊接组件28，所述加强板焊接组件20与第一轮架支撑板焊接组件28径向相对布置于承放工装的外侧；所述加强板焊接组件20包括第一抓取端21以及第一焊接端19，第一抓取端21对加强板进行抓取并放置至叉腿后端的侧壁上，所述第一焊接端19设有一焊接头对两个加强板进行焊接固定于叉腿后端的侧壁上；所述第一轮架支撑板焊接组件28包括第二焊接端23以及第二抓取端24，所述第二抓取端24设有两个抓取吸盘，两个抓取吸盘径向相对设置，能够一次从振动盘处抓取出两个轮架支撑板并放置到叉腿前端的侧壁上，第二焊接端23将轮架支撑板焊接固定至叉腿前端的侧壁上；所述第一轮架支撑板焊接组件28用于焊接其中一叉腿的前端，当然，在一些实施例中，所述第一轮架支撑板焊接组件28也可对另一叉腿的前端进行轮架支撑板焊接工序，但这样会导致整体效率减慢，因为将两个叉腿焊接完毕所花费时间较长，会影响后焊接工序，故第一轮架支撑板焊接组件28仅焊接其中一叉腿的前端，而另一叉腿的前端通过第二轮架支撑板焊接组件32进行焊接，如此布置可有效地提高工作效率；所述第一焊接机构8和第一轮架支撑板焊接组件28均为六轴机械臂，进而能够进行第一抓取端21和第一焊接端19切换、第二焊接端23和第二抓取端24的切换；当然，另一种实施方式是将第二焊接端23设置于按压机构29中。
31.所述第二焊接机构9包括连接板焊接组件22以及第二轮架支撑板焊接组件32，所述连接板焊接组件22的结构与加强板焊接组件20的结构一致；所述连接板焊接组件22的抓取端用于抓取连接板；所述第二轮架支撑板焊接组件32与第一轮架支撑板焊接组件28结构一致，所述第二轮架支撑板焊接组件32用于焊接另一叉腿的前端；所述振动送料机构17设
置于所述第二轮架支撑板焊接组件32与第一轮架支撑板焊接组件28之间；其中振动送料机构17包括振动盘，数个轮架支撑板放置在振动盘内，通过振动盘的振动使得轮架支撑板的凸部朝上，凹陷开口朝向的姿态排队有序出料，之所以该姿势出料是为了方便抓取吸盘对轮架支撑板的吸取。
32.所述第三焊接机构10包括四轴焊接机器人30，所述四轴焊接机器人30设有两个焊接头，两个焊接头径向相对布置在同一横梁的两端，两个焊接头能够同时对连接管两端与叉腿之间的焊缝进行焊接处理，所述第三焊接机构10与第四焊接机构12之间还设有一第五焊接机构11，所述第五焊接机构11与第三焊接机构10的结构相同，所述第五焊接机构11用于焊接叉腿连接管，第五焊接机构11用于进一步对叉腿连接管焊接补充，以防止漏焊接或焊接强度不够的情况发生。
33.所述第四焊接机构12包括悬臂变位机36以及焊接专机34，所述悬臂变位机36设有用于同时将两个叉腿与连接管进行180度翻转的转臂夹持组件，所述焊接专机34设有两个焊接机头35，焊接机头35对翻转后的叉腿之间连接管表面进行焊接固定处理，当支顶台组件16将叉腿递送至所述第四焊接机构12的承放台27上时，所述悬臂变化机的转臂夹持组件将叉腿的后端夹持固定，但暴露连接管背面与叉腿之间焊接缝，然后进行180度翻折后，在进行焊接处理，使得连接管能够有效地将两个叉腿连接呈一整体。
34.本技术方案的具体操作流程如下：
35.1、平行码垛6在托盘上的叉板被agv小车送到指定位置，红外光栅感应装置检测到工件到位，上料机构7动作将工件摆放到位于第一焊接机构8的承放台27上；
36.2、振动盘动作开始排料，第一轮架支撑板焊接组件28切换到搬运模式，将轮架支撑板摆放到承放台27的左侧叉腿内侧位置，同时按压机构29的升降气缸动作，夹紧；第一轮架支撑板焊接组件28的第二焊接端23切换到焊接模式开始焊接轮架支撑板；
37.3、加强板焊接组件20的第一抓取端21，将内加强板放置到叉板上，然后切换到焊接模式点焊内加强板，然后切换到搬运模式将叉板连接板放好，用气缸夹紧固定后点焊叉板连接板；
38.4、移载轨道15动作，将叉腿工件从第一焊接机构8的承放台27移动到第二焊接机构9的承放台27上；
39.5、第二轮架支撑板焊接组件32的抓取端将振动盘上的轮架支撑板摆放到承放台27的右侧叉板内侧位置，同时按压组件的升降气缸动作，带动按压端44将两侧的轮架支撑板夹紧。第二轮架支撑板焊接组件32的焊接端开始焊接轮架支撑板；
40.6、与此同时，连接板焊接组件22运作进行补焊连接板，焊接完毕后，移载轨道15动作；
41.7、移载机动作将叉腿工件移动到第三焊接机构10的承放台27上，将叉腿连接管放置到第二焊接机构9的承放台27上，然后切换到点焊；以及补焊内侧加强板；
42.8、移载机动作将第三焊接机构10的承放台27上的工件移动到第五焊接机构11进行；补焊叉腿连接管正面焊缝；
43.9、移载机动作将第五焊接机构11的承放台27上的工件移动到第四焊接机构12的承放台27上；
44.10、悬臂式变位机将叉腿进行翻转；焊接专机34并对焊接叉腿连接管背面焊缝；
45.11、搬运机械手动作，将焊接成品码垛到托盘上面。
46.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。
47.本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。