一种用于标准节的焊接生产线的制作方法

1.本发明涉及焊接生产技术领域，具体而言，涉及一种用于标准节的焊接生产线。


背景技术：

2.标准节是塔吊的主要组成部分,用来改变塔身高度的具有标准尺寸的塔节。塔吊标准节按照是否可以拆分,一般分为整体式标准节和片式标准节两种，并且在塔吊组成中起着重要作用。
3.现如今，塔机智能化生产势必是一个自动化生产大趋势，且针对塔机标准节的加工质量制约着整个塔机质量。然而，目前在塔机标准节的生产过程中具有诸多不足：1.各个部件之间的结构复杂，加工工序繁多导致自动化程度低；2.涉及部件种类规格多、尺寸重量大、存在较多隐患；3.塔机在标准节的焊接以及其他加工作业所占比重最高，然而与之配套的各个设备之间不能够很好的进行衔接配合工作。
4.从而，上述中的这些问题导致大部分企业的生产装配车间基本处于手工/半自动生产，整个加工过程需要多次依靠人工调整工件位置、人工焊接作业、生产效率低。同时，焊接后的塔机片节温度较高，搬运时潜藏劳动安全隐患等，不利于其焊接生产制造。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于标准节的焊接生产线，以解决上述问题。本技术中的用于塔机标准节的焊接生产线，其自动化程度高、具备有定位精度好等优势，减少了工人的劳动量以及劳动强度，提高运输效率、周转方便，且便于管理。
6.本发明采用了如下方案：
7.本技术提供了一种用于标准节的焊接生产线，包括：缓存装置、第一搬运装置、拼装总成装置、第二搬运装置、移转装置、焊接总成装置；所述缓存装置用于主弦杆的暂存放置；所述第一搬运装置包含沿第一方向延伸配置的传输轨、以及滑触设置在传输轨上的机械手臂，所述机械手臂以电磁铁的吸合方式来抓取或放置主弦杆；所述拼装总成装置具有一工作台，所述工作台设有多个孔位基准件，且所述孔位基准件用于在工作台承接来自机械手臂所抓取移转的主弦杆后，能够将主弦杆精准限定在其待拼接组装的工位处，进而适于拼接多个片节至锁附在主弦杆上以组装固接成待焊的标准节；所述第二搬运装置设有门式起重机和用以支撑门式起重机自由行走的框架梁，且所述框架梁的顶部设有沿第一方向延伸的顶部滑轨；所述移转装置包含上料移载小车和下料移载小车，所述上料移载小车用以在工作台和门式起重机之间进行往复移转；所述焊接总成装置包含多个焊接机构，且各焊接机构规整地排布在框架梁所限定出的工作区内；其中，所述缓存装置、第一搬运装置、拼装总成装置、第二搬运装置沿第一方向依次排布设置，且在生产线的末端配备有补焊及打磨机构；所述下料移载小车用以在补焊及打磨机构和门式起重机之间进行往复移转。
8.作为进一步改进，所述缓存装置包含：配置有托举件的机架、以及配置在机架上的顶升机构；其中，所述顶升机构用于将主弦杆向上推动并举升至与托举件相分离，且能够在
举升过程中使得主弦杆自行翻转切换活动至利于机械手臂快速抓取的工作状态；其中，规则排布有多个托举件及其所配属的顶升机构。
9.作为进一步改进，所述第一方向被限定为沿生产线横向的传输方向；所述传输轨上设有滑动支架、以及用于驱动滑动支架沿传输轨活动的驱动电机，所述滑动支架的顶部固接有一朝外延伸的横向支架，且所述机械手臂可相对上下活动地配置在横向支架的外端侧，对应构成适于抓取横置状态的主弦杆的匚型框架。
10.作为进一步改进，至少其中一所述孔位基准件配置成形成在工作台的台面上并适配于主弦杆倚靠的限位托架，其限位托架上设有多个锁附件；以及，至少其中另一所述孔位基准件配置成与限位托架对置设置的支撑托板，所述支撑托板凸起配置在台面上，以使分别拼接组装在主弦杆的多个片节集中式搭接限位在支撑托板上，对应组装形成呈三角形状的标准节。
11.作为进一步改进，所述上料移载小车沿其轨道自如行走在工作台和门式起重机之间；所述上料移载小车包含设有顶部回转台的车体、以及与轨道相滑触适配在车体底部的导轮；所述回转台设有朝外延伸配置的支撑架，所述支撑架沿回转台水平延伸至外侧，并形成带有定位夹具的两个叉状支架。
12.作为进一步改进，所述下料移载小车沿其轨道自如行走在补焊及打磨机构和门式起重机之间；所述下料移载小车的顶部形成一矩形放置台，所述放置台上设有用于标准节放置卡接的多个限位件。
13.作为进一步改进，所述框架梁包含沿第一方向延伸设有形成顶部滑轨的两个横梁体以及用于支撑横梁体的多个间隔排布的立柱体，所述工作区形成在靠近其中一横梁体的一侧并且居中设置在两横梁体的下方。
14.作为进一步改进，所述门式起重机配置成双梁结构，其设有用于标准节的吊装夹具，且所述吊装夹具在门式起重机沿顶部滑轨进行滑触取电后对应输入至吊装夹具进行上下吊装以及开合操作；并且，至少配备有两个门式起重机以单独用于上料和下料。
15.作为进一步改进，所述焊接机构包含焊接机器人、以及用于限定标准节的焊接位置的变位机台；且两个变位机台之间通过一放置架相互对置设置，所述放置架配置成能够将吊装而来的标准节沿x轴方向和y轴方向实施限位。
16.作为进一步改进，所述补焊及打磨机构包含具有装夹工位的变位机、以及配置在变位机前端两侧的焊接用暂存架和打磨用限位架，所述装夹工位受控与变位机以带动标准节在暂存架上的焊接工位和限位架上的打磨工位之间翻转切换位置。
17.通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：
18.1、本技术的焊接生产线，在缓存装置中暂存主弦杆，由第一搬运装置的机械手臂在其传输轨上进行移转，进而将从暂存装置中磁吸抓取后的主弦杆移动至拼装总成装置的工作台上。且工作台通过其孔位基准件用以进准限定主弦杆在待拼接组装的工位处，从而将多个片节锁附在主弦杆上以形成标准节。上料移载小车移转在工作台和第二搬运装置之间，经由门式起重机将上料移载小车所传输而来的标准节吊装至焊接总成装置中，进而实现对标准节的焊接操作，其大大提升了焊接生产线的自动化程度，改善作业环境，且能够适应于复杂的塔吊其标准节的各个部件之间的移转、拼接以及上下料操作，可显著提升标准节焊接生产过程中的安全性以及操作性。
19.2、尤其是，沿生产线的第一方向依次排布设置缓存装置、第一搬运装置、拼装总成装置以及第二搬运装置，使得整个生产线的布局更为合理、传输移转效率更佳，且利于各个部件物料的上下料转移。并且，在生产线的末端还配备有补焊及打磨机构，下料移载小车移转在门式起重机与补焊及打磨机构之间，对应将下料后的焊接完成的标准节输入至补焊或打磨工位处，以实现进一步的检修及打磨加工操作，提升生产线的功能多样性。
附图说明
20.图1是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的结构示意图；
21.图2是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的缓存装置的结构示意图；
22.图3是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的第一搬运装置的结构示意图；
23.图4是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的拼装总成装置的结构示意图；
24.图5是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的移转装置的上料移载小车的结构示意图；
25.图6是图5中的传动组件的结构示意图；
26.图7是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的移转装置的下料移载小车的结构示意图；
27.图8是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的第二搬运装置的结构示意图；
28.图9是图8中的局部放大示意图；
29.图10是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的焊接总成装置的结构示意图；
30.图11是图10中的变位机台的结构示意图；
31.图12是本发明实施例的用于标准节的焊接生产线的补焊及打磨机构的结构示意图。
32.图标：
33.1-缓存装置；11-机架；12-顶升机构；
34.2-第一搬运装置；21-传输轨；22-机械手臂；23-滑动支架；24-驱动电机；25-横向支架；
35.3-拼装总成装置；31-工作台；32-孔位基准件；33-锁附件；
36.4-第二搬运装置；41-门式起重机；411-吊装夹具；42-框架梁；421-横梁体；422-立柱体；
37.5-移转装置；51-上料移载小车；511-车体；512-导轮；513-回转台；514-支撑架；515-主动轮；516-从动轮；517-传动件；518-张紧件；52-下料移载小车；521-矩形放置台；522-限位件；
38.6-焊接总成装置；61-焊接机器人；62-变位机台；63-放置架；
39.7-补焊及打磨机构；71-变位机；72-暂存架；73-限位架；
40.a-标准节；a1-主弦杆；a2-片节。
具体实施方式
41.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
42.实施例
43.结合图1至图12，本实施例提供了一种用于标准节的焊接生产线，包括：缓存装置1、第一搬运装置2、拼装总成装置3、第二搬运装置4、移转装置5、焊接总成装置6。
44.其中，缓存装置1用于主弦杆a1的暂存放置。第一搬运装置2，包含沿第一方向延伸配置的传输轨21、以及滑触设置在传输轨21上的机械手臂22，机械手臂22以电磁铁的吸合方式来抓取或放置主弦杆a1。拼装总成装置3具有一工作台31，工作台31设有多个孔位基准件32，且孔位基准件32用于在工作台31承接来自机械手臂22所抓取移转的主弦杆a1后，能够将主弦杆a1精准限定在其待拼接组装的工位处，进而适于拼接多个片节a2至锁附在主弦杆a1上以组装固接成待焊的标准节a。第二搬运装置4设有门式起重机41和用以支撑门式起重机41自由行走的框架梁42，且框架梁42的顶部设有沿第一方向延伸的顶部滑轨。移转装置5包含上料移载小车51和下料移载小车52，上料移载小车51用以在工作台31和门式起重机41之间进行往复移转。焊接总成装置6包含多个焊接机构，且各焊接机构规整地排布在框架梁42所限定出的工作区内。
45.其中，缓存装置1、第一搬运装置2、拼装总成装置3、第二搬运装置4沿第一方向依次排布设置，且在生产线的末端配备有补焊及打磨机构7。下料移载小车52用以在补焊及打磨机构7和门式起重机41之间进行往复移转。
46.上述中的用于塔机标准节a的焊接生产线，其自动化程度高、具备有定位精度好等优势，减少了工人的劳动量以及劳动强度，提高运输效率、周转方便，且便于管理。具体地，在缓存装置1中暂存主弦杆a1，由第一搬运装置2的机械手臂22在其传输轨21上进行移转，进而将从暂存装置中磁吸抓取后的主弦杆a1移动至拼装总成装置3的工作台31上。且工作台31通过其孔位基准件32用以进准限定主弦杆a1在待拼接组装的工位处，从而将多个片节a2锁附在主弦杆a1上以形成标准节a。上料移载小车51移转在工作台31和第二搬运装置4之间，经由门式起重机41将上料移载小车51所传输而来的标准节a吊装至焊接总成装置6中，进而实现对标准节a的焊接操作，其大大提升了焊接生产线的自动化程度，改善作业环境，且能够适应于复杂的塔吊其标准节a的各个部件之间的移转、拼接以及上下料操作，可显著提升标准节a焊接生产过程中的安全性以及操作性。
47.尤其是，沿生产线的第一方向依次排布设置缓存装置1、第一搬运装置2、拼装总成装置以及第二搬运装置4，使得整个生产线的布局更为合理、传输移转效率更佳，且利于各个部件物料的上下料转移。并且，在生产线的末端还配备有补焊及打磨机构7，下料移载小车52移转在门式起重机41与补焊及打磨机构7之间，对应将下料后的焊接完成的标准节a输入至补焊或打磨工位处，以实现进一步的检修及打磨加工操作，提升生产线的功能多样性。
48.如图2所示，在本实施例中，缓存装置1包含：配置有托举件的机架11、以及配置在机架11上的顶升机构12。其中，顶升机构12用于将主弦杆a1向上推动并举升至与托举件相
分离，且能够在举升过程中使得主弦杆a1自行翻转切换活动至利于机械手臂22快速抓取的工作状态。具体地，托举件呈v字形将主弦杆a1托举在机架11上，再通过顶升机构12升降活动以带动主弦杆a1远离托举件并在托举过程中将主弦杆a1翻转至45
°
以适配于机械手臂22的磁吸抓取。应当提到的是，缓存装置1中的托举件及其顶升机构12的具体配置方式，具体请参阅本技术人在先申请的申请号为202122337772.2，发明名称为一种用于工件调节的装夹设备的专利内容所述，在此不做赘述。
49.更进一步地，在上述中，规则排布有多个托举件及其所配属的顶升机构12。从而，机架11上同时配备有多个的主弦杆a1，优选为至少八个间隔排布在各自的托举件中，进而显著提升生产线的移转效率，尽可能的减少待机耗能。
50.如图3所示，在本实施例中，第一方向被限定为沿生产线横向的传输方向(如图1中的水平横向所示)。其中，传输轨21上设有滑动支架23、以及用于驱动滑动支架23沿传输轨21活动的驱动电机24。滑动支架23的顶部固接有一朝外延伸的横向支架25，且机械手臂22可相对上下活动地配置在横向支架25的外端侧，对应构成适于抓取横置状态的主弦杆a1的匚型框架。从而，呈匚型框架使得机械手臂22平稳地升降滑动在支架一侧，大大适配于对主弦杆a1的快速抓取及顺利移转。显然的，驱动电机24带动滑动支架23相对传输轨21做线性移动，属于现有的轨道移转传输技术，以及，针对于在机械手臂22的抓取部位上设有电磁铁进而实现对主弦杆a1的吸合抓取，为现有的电磁铁结构，在此不做过多限制。
51.如图4所示，在本实施例中，至少其中一孔位基准件32配置成形成在工作台31的台面上并适配于主弦杆a1倚靠的限位托架，其限位托架上设有多个锁附件33。以及，至少其中另一孔位基准件32配置成与限位托架对置设置的支撑托板，支撑托板凸起配置在台面上，以使分别拼接组装在主弦杆a1的多个片节a2集中式搭接限位在支撑托板上，对应组装形成呈三角形状的标准节a。优选地，通过三点支撑的方式，在限位托架两侧的锁附件33分别用以可被操作的将主弦杆a1限定在工作台31上，再配合支撑托板对v字型片节a2和一字型片分别节拼接在主弦杆a1的两端部和中间部，组装形成三角支撑的标准节a，并且，两个片节a2在端部相互衔接并支撑限位在支撑托板上，以提升拼接的稳定性以及可操作性。
52.应当说明的是，在本实施例中，拼接及锁附在工作台31面上的主弦杆a1和片节a2，可以通过人工的方式来实现，完成组装后的标准节a进一步通过人工移转至下一工序的上料移载小车51中，此为难以避免的人工操作，显然是不会影响到整体生产线的自动化工作。
53.如图5至图6所示，在本实施例中，上料移载小车51沿其轨道自如行走在工作台31和门式起重机41之间。上料移载小车51包含设有顶部回转台513的车体511、以及与轨道相滑触适配在车体511底部的导轮512。回转台513设有朝外延伸配置的支撑架514，支撑架514沿回转台513水平延伸至外侧，并形成带有定位夹具的两个叉状支架。
54.其中，还包括用于导轮512的第一驱动件和用于回转台513的第二驱动件(图未示)，第一驱动件与导轮512之间连接设有传动组件。传动组件包含对接在第一驱动件的主动轮515、和分别对接在同一侧的两导轮512上的两个从动轮516、以及连接在主动轮515和从动轮516之间的传动件517，且传动件517上设有张紧件518。第二驱动件与回转台513相轴承连接，用于控制回转台513沿其轴向旋转带动其支撑架514转向限定在所属位置。
55.从而，在车体511的底部配备有导轮512用于与轨道相滑触适配，在车体511的顶部设有回转台513及支撑架514，从而在导轮512行走在轨道后快速、平稳地移动至所需工位
处，并且通过回转支撑的方式，对应将其所运输的工件进行转向换位，可进行360
°
的全面旋转，以提升车体511的灵活性，且无需对下行工位再做功能设计，极大的满足了移转传输的需求。并且，驱动机构设有第二驱动件，用于与回转台513相回转联动至所需转向的位置处。以及，第一驱动件与导轮512之间设有传动组件，且传动组件通过其主动轮515和从动轮516在传动件517的连接配合下，对应将第一驱动件的动力高效传输至导轮512上，保证小车行走的稳定性与同步性。尤其是，在传动件517上设有张紧件518，从而提升传动过程各结构件之间的紧凑设置，以改善动力传输环境。
56.其中，两从动轮516对置在主动轮515的下方的左右两侧，且三者轮结构之间协同配合在同一传动平面上，传动件517配置成围合套接在主动轮515及两从动轮516之间的弹性皮带。从而，在同一传动平面上将主动轮515和从动轮516通过皮带进行带传动连接，以达到平稳传动的目的。显然的，上述中的轮结构作为包含主动轮515和两个从动轮516的统称。
57.其中，在任意两个轮结构之间配备有张紧件518，且张紧件518被构造为张紧轮。其中，张紧轮自外向内将所属路径段的皮带按压绷紧在两个轮结构之间。具体地，张紧轮配置成用以改变主动轮515及从动轮516的包角或控制皮带的张紧力而压在皮带上的随动轮。通过张紧轮作为皮带传动的张紧装置，当皮带的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将皮带张紧。
58.其中，各张紧轮位置恒定地限定在传动平面上，且三个张紧轮互相对置以形成一呈倒三角状的张紧区域(如图6所示)。其中，位于两从动轮516之间的张紧轮居中配置在两者之间，且皮带自任一从动轮516的外周侧绕设至张紧轮的上端侧。与之对应的是，主动轮515与从动轮516之间的张紧轮配置成，使得绕设在主动轮515的外周侧的皮带竖向贴合至其所配属的张紧轮的外周侧，直至接入至从动轮516的外端侧。上述中，通过各个张紧轮在轮结构之间的导向、张紧作用，布局合理且设计巧妙，适用于带传送的高效传输。
59.其中，第一驱动件为伺服电机，主动轮515套接外置在第一驱动件的输出轴上，从动轮516与其导轮512相轴线连接，以同轴配置在车体5111的外侧。通过直接连接传动的方式将主动轮515与输出轴相套接设置，可减小不必要的传动耗能。
60.其中，第二驱动件为伺服电机，且其输出轴与回转台513相互纵向对接。支撑架514沿回转台513水平延伸至外侧，并形成带有定位夹具的两个叉状支架。通过伺服电机提供给回转台513沿其轴向的360
°
旋转，在工件装夹在定位夹具上并限位在叉状支架后，控制伺服电机旋转90
°
、180
°
、270
°
或360
°
，从而使得车体511的灵活度更高，适配于不同的下行工位以灵活、快速地接入工件。
61.上述中的移载小车，其适用于各类型的有轨小车的搬运环境中，且车体511通过其底部配置的导轮512适配支撑在轨道上，使得导轮512与其轨道上的导轨相滑触配合，且用于驱动小车行走的动力传输过程更为高效、平稳，从而能够有效解决有轨小车的短板与不足。
62.如图7所示，在本实施例中，下料移载小车52沿其轨道自如行走在补焊及打磨机构7和门式起重机41之间。下料移载小车52的顶部形成一矩形放置台521，放置台上设有用于标准节a放置卡接的多个限位件522。具体地，限位件522配置成能够允许吊装而来的标准节a自上而下自如下放到放置台上，且卡合在各个限位件522中以限制标准节a相对放置台沿水平方向偏移。显然的，下料移载小车52亦可以配备有所属的如上述中的传动组件，以此来
提升移载小车的传动效率以及移转平稳。
63.如图8和图9所示，在本实施例中，框架梁42包含沿第一方向延伸设有形成顶部滑轨的两个横梁体421以及用于支撑横梁体421的多个间隔排布的立柱体422，工作区形成在靠近其中一横梁体421的一侧并且居中设置在两横梁体421的下方。其中，两个横梁体421之间界定出用于焊接机构的工作区，便于其门式起重机41所吊装而来的标准节a可以快速移转至工作区中的焊接机构中。
64.更进一步地，门式起重机41配置成双梁结构，其设有用于标准节a的吊装夹具411，且吊装夹具411在门式起重机41沿顶部滑轨进行滑触取电后对应输入至吊装夹具411进行上下吊装以及开合操作。并且，至少配备有两个门式起重机41以单独用于上料和下料。其中，双梁结构的门式起重机41可大大提升吊装过程的安全性，确保抓取放置工件时有足够的强度。且吊装夹具411可以采用现有的开合夹的形式，能够将工件吊装至焊接机构即可。在本实施例中，对置设有两个单独滑触在顶部滑轨的门式起重机41，在靠近工作台31一侧的门式起重机41用于单独进行工件的上料吊装，在远离工作台31一侧的门式起重机41用于单独进行工件的下料吊装，其分工更为明确，设计合理且效率更佳。
65.如图10和图11所示，在本实施例中，焊接机构包含焊接机器人61、以及用于限定标准节a的焊接位置的变位机台62。且两个变位机台62之间通过一放置架63相互对置设置，放置架63配置成能够将吊装而来的标准节a沿x轴方向和y轴方向(其水平方向)实施限位。其中，焊接机器人61为智能化的多轴焊接机械手，从而更为精准地对放置架63上的标准节a实施焊接操作。两个变位机台62之间形成用于翻转放置架63及其标准节a的空间，利于多方位进行位置调节，以适配于焊接操作。
66.如图12所示，在本实施例中，补焊及打磨机构7包含具有装夹工位的变位机71、以及配置在变位机71前端两侧的焊接用暂存架72和打磨用限位架73，装夹工位受控与变位机71以带动标准节a在暂存架72上的焊接工位和限位架73上的打磨工位之间翻转切换位置。其中，限位架73和暂存架72分别对置在变位机71的前端两侧，从而适于对翻转而来的标准节a进行选择性的补焊操作，以及打磨操作，大大提升了装置中各个工位之间的合理布局，显著改善用于塔机标准节a的焊接生产及制造。
67.应当提到的是，沿生产线的两侧分别设有参观通道以及物流通道，从而提升该焊接生产线的使用灵活度，且其生产环境更佳。
68.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。