一种龙门加工中心设备的制作方法

1.本发明涉及龙门加工技术领域，具体提出了一种龙门加工中心设备。


背景技术：

2.龙门加工中心设备是指设备中包含具有双立柱以及横梁构成门型框架结构的一类加工设备的总称，本发明提供的龙门加工中心设备主要针对如图11所示结构的加强圆管立柱进行焊接成型加工，如图11所示的加强圆管立柱主要由圆管立柱主体以及多个加强肋板构成，其中，圆管立柱主体由圆盘状的固定底盘以及焊接在固定底盘上的圆管立柱构成，固定底盘上一般圆周分布有螺栓孔，从而可以直接通过地脚螺栓固定在安装基面上，另外加强肋板一般为偶数个，且均匀围绕分布在圆管立柱周围，加强肋板焊接在圆管立柱外壁以及固定底盘端面上，与传统的只具有圆管立柱主体的立柱相比，通过加强肋板的焊接加固大大提高了立柱的侧向抗拉强度，大大降低了圆管立柱与固定底盘焊接位置断裂的可能性。
3.在对如图11所示的加强圆管立柱进行焊接成型加工时，首先需要完成圆管立柱与固定底盘之间的焊接成型，随后再依次焊接多个加强肋板，在现有加工过程中基本通过人工进行手动焊接，焊接时，尤其是在对多个加强肋板进行焊接的过程中，显然存在如下问题：1、加强肋板为偶数个，且原则上需要在圆周范围内均匀分布，从而形成一一相对互抵的状态，有助于增强加强圆管立柱结构的强度稳定性，但实际焊接时，基本依赖于人工多次重复焊接操作的经验，并通过肉眼大概确定每个加强肋板的分布位置后进行焊接，且需要人工对加强肋板进行摆正对接，因此，焊接成型的人为随机误差较大，继而影响到加强肋板的整体成型质量，另外，在对每个加强肋板进行人工焊接时为简单重复操作，较为枯燥。
4.2、为了提高加强肋板与圆管立柱主体焊接接触位置的焊接强度，通常在焊接过程中需要将加强肋板与圆管立柱主体之间进行贴紧，而实际操作过程中，人工施力贴紧较为费力且操作不便，因此在人工焊接过程中更多情况下并不能保证加强肋板贴紧的可靠性。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供了一种龙门加工中心设备，用于解决上述背景技术中提到的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种龙门加工中心设备，包括用于圆管立柱主体间歇输送的立柱主体输送机以及与所述立柱主体输送机并列设置的用于加强肋板间歇输送的肋板输送机，横跨所述立柱主体输送机以及所述肋板输送机设置有龙门机架；所述立柱主体输送机的输送路径上均匀分布装配有多个用于圆管立柱主体竖直限位放置的限位托盘，所述肋板输送机的输送路径上均匀分布装配有多个用于加强肋板竖直限位放置的限位槽；所述龙门机架上装配有定位拨转机构和抓取对接机构；所述定位拨转机构位于其中一个间歇暂停输送的限位托盘的正上方。
7.所述定位拨转机构包括竖直升降设置的旋转部件，所述旋转部件的旋转端位于其
下端且旋转中心轴呈竖直设置，所述旋转部件的旋转端装配有内撑组件，所述内撑组件包括用于内撑夹紧圆管立柱主体中圆管立柱内壁的内撑部分以及用于下压压紧圆管立柱顶端的下压部分；所述抓取对接机构包括装配在所述龙门机架上的横移组件，所述横移组件的移动端在所述立柱主体输送机与所述肋板输送机之间相对移动，所述横移组件的移动端竖直装配有升降气缸，所述升降气缸的输出端水平固定有升降板，所述升降板底端竖直弹性安装有承载架，所述承载架上装配有用于肋板两侧夹紧的抓取执行组件以及用于侧向夹紧肋板的斜靠组件，且斜靠组件分布在所述抓取执行组件的两个侧夹端之间。
8.优选的，所述承载架包括竖直弹性连接在所述升降板底端的水平板以及固定在所述水平板底端的竖直板；所述抓取执行组件固定在所述水平板的底端，所述斜靠组件装配在所述竖直板上。
9.优选的，所述竖直板上面向所述定位拨转机构的一侧设置有两个l型翼板，两个所述l型翼板在位于所述立柱主体输送机的输送方向上相对设置；所述抓取执行组件包括竖直固定在所述水平板底端的驱动气缸、两个拉动连杆以及两个一一对应水平相对设置在两个所述l型翼板上的侧夹件；所述侧夹件包括立方体状的基础块，所述基础块上面向另一所述侧夹件的端面活动镶嵌有多个夹紧滚珠，所述基础块背向另一侧夹件的端面上固定有与所述l型翼板水平滑动配合的方形导杆；两个所述拉动连杆的一端均铰接在所述驱动连杆的输出端，且两个所述拉动连杆的另一端一一对应铰接在两个所述侧夹件的基础块上。
10.优选的，所述斜靠组件包括位于所述竖直板面向所述定位拨转机构一侧的斜靠夹块，所述斜靠夹块具有用于与加强肋板斜边贴靠的斜面，所述斜靠夹块上固定有水平滑动安装在所述竖直板上的花键导杆，所述花键导杆上套设有侧夹弹簧，所述侧夹弹簧两端分别固定在所述竖直板以及所述斜靠夹块上。
11.优选的，所述定位拨转机构还包括竖直固定在所述龙门机架顶端的下压气缸，所述下压气缸的输出杆端竖直滑动配合安装有花键导柱，所述花键导柱的底端固定在所述旋转部件的顶端，所述花键导柱上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧两端分别固定在所述下压气缸的输出杆端以及所述旋转部件的顶端。
12.优选的，所述内撑组件包括固定在所述旋转部件旋转端的多翼滑轨，所述多翼滑轨上围绕所述旋转部件中心轴圆周均匀分布设置有多个滑轨，每个所述滑轨上均对应滑动设置有内撑杆，所述旋转部件的旋转端中心固定有用于同步驱动多个内撑杆对圆管立柱内壁实施夹紧的内撑驱动组件；所述内撑杆上设置有与所述滑轨滑动配合的滑动脚，所述滑动脚上一体成型设置有用于压紧圆管立柱顶端的压板。
13.优选的，所述限位托盘包括用于固定的底板，所述底板上固定有限位圆环，所述限位圆环内通过轴承转动安装有承托环。
14.优选的，所述限位槽包括用于固定的固定板以及设置在所述固定板上的方槽，所述方槽的一侧开口端固定在所述固定板上，所述方槽的另一端做扩口加工处理。
15.上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本发明提供了一种龙门加工中心设备，本发明提供的一种龙门加工中心设备可配合焊接机械臂使用，并可代替人工完成对加强圆管立柱的自动焊接操作，通过设置的立柱主体输送机以及肋板输送机可分别对待焊接的圆管立柱主体以及加强肋板进行间歇对位输送，通过设置的定位拨转机构可对圆管立柱进行自动中心轴定位以及焊接拨转换位，通过设置的抓取对接机构可自动完成加强肋板与
圆管立柱主体之间的对接输送以及焊接夹紧操作，解决了人工焊接过程中需要人工摆正加强肋板、人为操作误差大以及人工焊接夹紧费力且不可靠的问题，大大提高了焊接加工效率以及加强圆管立柱焊接质量的稳定性和可靠性。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
17.图1是本发明提供的一种龙门加工中心设备的立体结构示意图。
18.图2是本发明提供的一种龙门加工中心设备的正视图。
19.图3是立柱主体输送机与肋板输送机装配关系的立体结构示意图。
20.图4是图3中a处的局部放大示意图。
21.图5是定位拨转机构以及抓取对接机构共同装配在龙门机架上的装配结构在一个视角下的立体结构示意图。
22.图6是图5中b处的局部放大示意图。
23.图7是图5所示装配结构在另一视角下的立体结构示意图。
24.图8是图7中c处的局部放大示意图。
25.图9是图5所示装配结构的侧视图。
26.图10是图5所示装配结构的底视图。
27.图11是加强圆管立柱的结构示意图。
28.图中：1、立柱主体输送机；11、限位托盘；111、底板；112、限位圆环；113、承托环；2、肋板输送机；21、限位槽；211、固定板；212、方槽；3、龙门机架；4、定位拨转机构；41、下压气缸；42、花键导柱；43、压缩弹簧；44、旋转部件；45、内撑组件；451、多翼滑轨；4511、滑轨；452、内撑杆；4521、滑动脚；4522、压板；453、内撑驱动组件；4531、内撑电机；4532、内撑连杆；5、抓取对接机构；51、横移组件；511、电动滑轨；512、电动滑块；52、升降气缸；521、气缸架；53、升降板；54、承载架；541、水平板；5411、竖直导杆；5412、竖压弹簧；542、竖直板；543、l型翼板；55、抓取执行组件；551、驱动气缸；552、侧夹件；5521、基础块；5522、方形导杆；5523、夹紧滚珠；553、拉动连杆；56、斜靠组件；561、斜靠夹块；562、花键导杆；563、侧夹弹簧；6、加强圆管立柱；61、圆管立柱主体；611、固定底盘；612、圆管立柱；62、加强肋板。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
31.如图1、图2、图3和图4所示，一种龙门加工中心设备，包括用于圆管立柱主体61间歇输送的立柱主体输送机1以及与立柱主体输送机1并列设置的用于加强肋板62间歇输送
的肋板输送机2；在本实施例中，立柱主体输送机1以及肋板输送机2均为双链式输送机，且共同装配在一个输送机架上，可以进行循环输送。立柱主体输送机1上装配有多个用于圆管立柱主体61竖直限位放置的限位托盘11，多个限位托盘11在立柱主体输送机1的输送链条长度方向上均匀分布设置，限位托盘11包括通过螺栓固定在立柱主体输送机1中两个输送链条之间的底板111，底板111上焊接有限位圆环112，限位圆环112内通过轴承转动安装有承托环113。肋板输送机2上装配有多个用于加强肋板62竖直限位放置的限位槽21，多个限位槽21在肋板输送机2的输送链条的长度方向上均匀分布设置，限位槽21包括通过螺栓固定在肋板输送机2中两个输送链条之间的固定板211以及设置在固定板211上的方槽212，方槽212的一侧开口端焊接在固定板211上，方槽212的另一端做扩口加工处理，具体的，方槽212的扩口端在位于加强肋板62的宽度放置方向两侧做喇叭口设计，而在厚度放置方向两侧倒角设置，从而方便加强肋板62放入方槽212中。
32.需要说明的是，在本实施例中，立柱主体输送机1以及肋板输送机2均为间歇输送模式，且立柱主体输送机1间歇输送距离为多个限位托盘11的分布间距，肋板输送机2的间歇输送距离为多个限位槽21的分布间距；另外，本实施例中的限位托盘11以及限位槽21均针对如图11所示具体尺寸结构的加强圆管立柱6设置，且限位托盘11对圆管立柱主体61以及限位槽21对加强肋板62均只起到放置承托以及大致限位的作用，无需具备夹紧定位的功能。
33.如图1、图2、图5、图7、图8、图9和图10所示，横跨立柱主体输送机1以及肋板输送机2设置有龙门机架3，且龙门机架3焊接在输送机架上；龙门机架3上装配有定位拨转机构4，定位拨转机构4位于其中一个间歇暂停输送的限位托盘11的正上方，即多个限位托盘11随立柱主体输送机1间歇暂停的过程中，有且总有一个限位托盘11位于定位拨转机构4的正下方。定位拨转机构4包括通过螺栓竖直固定在龙门机架3顶端的下压气缸41，下压气缸41的输出杆端竖直滑动配合安装有花键导柱42，即下压气缸41输出杆上至少靠近端部位置的一段为与花键导柱42滑动配合的圆管结构，花键导柱42的底端通过螺栓固定有旋转部件44，旋转部件44的旋转端位于其下端且旋转中心轴呈竖直设置，在本实施例中，旋转部件44为现有的可按规定角度间歇转动的电动转盘；花键导柱42上套设有压缩弹簧43，压缩弹簧43两端分别固定在下压气缸41的输出杆端以及旋转部件44的顶端。旋转部件44的旋转端装配有内撑组件45，内撑组件45包括通过螺栓固定在旋转部件44旋转端的多翼滑轨451，多翼滑轨451上围绕旋转部件44中心轴圆周均匀分布设置有四个滑轨4511，即多翼滑轨451呈十字滑轨4511结构，每个滑轨4511上均对应滑动设置有内撑杆452，旋转部件44的旋转端中心固定有用于同步驱动四个内撑杆452对圆管立柱612内壁实施夹紧的内撑驱动组件453；内撑杆452上设置有与滑轨4511滑动配合的滑动脚4521，滑动脚4521上一体成型设置有用于压紧圆管立柱612顶端的压板4522；内撑驱动组件453包括通过螺栓竖直固定在旋转部件44底端中心位置的内撑电机4531，内撑电机4531为现有的自锁步进电机，内撑电机4531的输出轴上均匀铰接有四个内撑连杆4532，且四个内撑连杆4532一一对应铰接在四个内撑杆452上。在实际加工过程中，设置的定位拨转机构4用于对间歇输送至其正下方位置的圆管立柱主体61进行内撑夹紧定位，以及在完成内撑夹紧定位后间歇拨动圆管立柱主体61旋转。
34.如图1、图2、图5、图6、图7、图9和图10所示，龙门机架3上装配有抓取对接机构5，抓取对接机构5包括横移组件51，横移组件51为现有的电动结构的滑轨装置，其包括通过螺栓
固定在龙门机架3上的电动滑轨511以及配合滑动安装在电动滑轨511上的电动滑块512，且电动滑块512在电动滑轨511上垂直于立柱主体输送机1输送方向水平滑动，电动滑块512的底端通过螺栓固定有气缸架521，气缸架521上通过螺栓竖直固定装配有升降气缸52，升降气缸52的输出端通过螺栓水平固定有升降板53，升降板53底端安装有承载架54，承载架54上装配有用于肋板两侧夹紧的抓取执行组件55以及用于侧向夹紧肋板的斜靠组件56，且斜靠组件56分布在抓取执行组件55的两个侧夹端之间；承载架54包括水平板541以及一体加工成型在水平板541底端的竖直板542；水平板541的顶端焊接有四个与升降板53竖直滑动配合的竖直导杆5411，竖直导杆5411上套设有竖压弹簧5412，竖压弹簧5412两端分别焊接在升降板53以及水平板541上；竖直板542上面向定位拨转机构4的一侧设置有两个l型翼板543，l型翼板543与竖直板542一体成型，两个l型翼板543在位于立柱主体输送机1的输送方向上相对设置；抓取执行组件55包括通过螺栓竖直固定在水平板541底端的驱动气缸551、两个拉动连杆553以及两个一一对应水平相对设置在两个l型翼板543上的侧夹件552；侧夹件552包括立方体状的基础块5521，基础块5521上面向另一侧夹件552的端面活动镶嵌有多个夹紧滚珠5523，基础块5521背向另一侧夹件552的端面上焊接有与l型翼板543水平滑动配合的方形导杆5522；两个拉动连杆553的一端均铰接在驱动气缸551的输出端，且两个拉动连杆553的另一端一一对应铰接在两个侧夹件552的基础块5521上。斜靠组件56包括位于竖直板542面向定位拨转机构4一侧的斜靠夹块561，斜靠夹块561具有用于与加强肋板62斜边贴靠的斜面，即斜面倾角与待焊接的加强肋板62斜边倾角一致，斜靠夹块561上焊接有水平滑动安装在竖直板542上的花键导杆562，花键导杆562上套设有侧夹弹簧563，侧夹弹簧563两端分别焊接在竖直板542以及斜靠夹块561上。设置的抓取对接机构5用于从肋板输送机2上抓取加强肋板62，并转移输送至与处于位于定位拨转机构4正下方位置的限位托盘11中的圆管立柱主体61实现对接贴紧。
35.需要补充的是，本发明提供的一种龙门加工中心设备是专门针对如图11所示结构的加强圆管立柱6中的加强肋板62与圆管立柱主体61之间进行焊接成型加工，因此，在龙门机架3上还配合装配有现有的焊接机械臂用于自动焊接加工。
36.在实际焊接加工过程中，圆管立柱主体61可预先焊接成型，可通过人工或机械手逐一摆放在限位托盘11，从而通过立柱主体输送机1对圆管立柱主体61进行间歇输送；而加强肋板62可通过人工或机械手逐一放置在限位槽21中，摆放时需保证加强肋板62的斜边背向定位拨转机构4，从而通过肋板输送机2对加强肋板62进行间歇输送。
37.当位于输送方向最前方位置的圆管立柱主体61被间歇输送至位于定位拨转机构4的正下方时，可通过启动定位拨转机构4对下方位置的圆管立柱主体61的圆管立柱612进行内撑夹紧，具体的，通过启动下压气缸41带动其输出杆下方装配连接的整体结构向下运动，使得四个内撑杆452伸向圆管立柱612的管腔内，随后，启动内撑电机4531使得输出轴带动四个内撑连杆4532随之旋转，从而通过四个内撑连杆4532一一对应推动四个内撑杆452顺着各自滑轨4511向外滑动，从而使得四个内撑杆452对圆管立柱612内壁实施内撑夹紧，随后，继续通过下压气缸41下压驱动，使得四个压板4522压紧在圆管立柱612的顶部管口端，且花键导柱42向下压气缸41输出杆内收缩，压缩弹簧43同步收缩，在压缩弹簧43弹力下使得圆管立柱主体61被夹紧在四个压板4522与承托环113之间，由于承托环113通过轴承转动安装，因此在被夹紧状态下通过旋转部件44的带动可使得圆管立柱主体61随之旋转，为了
增大固定底盘611与承托环113之间的摩擦力，承托环113上端承托面可做粗糙加工处理。通过定位拨转机构4的内撑夹紧，使得圆管立柱612实现了中心轴的定位。
38.当圆管立柱612完成中心轴定位后，便可通过抓取对接机构5完成对加强肋板62的抓取输送以及与圆管立柱612之间的对接贴紧操作，具体的，通过横移组件51带动抓取执行组件55移动至由肋板输送机2输送的一个加强肋板62的正上方，随后，通过启动升降气缸52带动抓取执行组件55向下运动，继而使得加强肋板62相对运动至两个侧夹件552之间，随后，启动驱动气缸551通过两个拉动连杆553拉动两个侧夹件552相向运动，继而将加强肋板62夹紧在两个侧夹件552之间，随后再次启动升降气缸52带动加强肋板62脱离限位槽21完成夹取上升，接着通过横移组件51带动夹取的加强肋板62移动至完成中心轴定位的圆管立柱主体61处，使得加强肋板62的竖直边与圆管立柱612外壁接触，接着，再次启动升降气缸52带动加强肋板62下移并与固定底盘611端面接触，由于与加强肋板62板面夹紧接触的夹紧滚珠5523可沿板面滚动，因此随着继续下移，使得两个侧夹件552在沿着加强肋板62两侧板面向下移动的同时，承载架54、抓取执行组件55以及斜靠组件56都将随之同步下移，继而斜靠夹块561的斜面将与加强肋板62的斜边产生接触，再随之继续下移，斜靠夹块561将对加强肋板62施加斜向侧夹力，其竖直分力使得竖压弹簧5412压缩产生竖直压力，其水平分力迫使侧夹弹簧563压缩并产生侧向水平夹紧力，继而可在两个侧夹件552对加强肋板62保持摆正的前提状态下，进一步使得加强肋板62与圆管立柱612以及固定底盘611之间的焊接接触位置保持夹紧，从而能够提高焊接成型后焊接接触位置的焊接强度和可靠性。此处需要说明的是，夹紧滚珠5523表面为粗糙处理，且夹紧滚珠5523镶嵌在基础块5521中具有较大的滚动阻力，当对确定重量的加强肋板62进行夹取时，夹紧滚珠5523的滚动阻力能够克服加强肋板62的自重并实现夹取，而当启动下压气缸41带动两个侧夹件552随之下移时，其下压推力能够克服夹紧滚珠5523的滚动阻力使得夹紧滚珠5523可沿着加强肋板62的板面实现滚动。
39.当通过抓取对接机构5完成对加强肋板62的对接贴紧后，便可通过焊接机械臂完成自动焊接，当完成焊接后，松开抓取对接机构5并运动至初始位置，且旋转部件44将拨动圆管立柱主体61旋转固定角度，使其旋转至下一对接焊接位置，如图11所示，该加强圆管立柱6中包含六个均匀分布的加强肋板62，因此旋转部件44的间歇拨转角度为60
°
，在完成拨转后，再次通过抓取对接机构5对加强肋板62进行抓取对接，继而通过连续六次操作，便可完成对单个加强圆管立柱6的焊接成型。
40.综上所述，本发明提供的一种龙门加工中心设备可配合焊接机械臂使用，并可代替人工完成对加强圆管立柱6的自动焊接操作，通过设置的立柱主体输送机1以及肋板输送机2可分别对待焊接的圆管立柱主体61以及加强肋板62进行间歇对位输送，通过设置的定位拨转机构4可对圆管立柱612进行自动中心轴定位，以及进行焊接拨转换位，通过设置的抓取对接机构5可自动完成加强肋板62与圆管立柱主体61之间的对接输送以及焊接夹紧操作，解决了人工焊接过程中需要人工摆正加强肋板62、人为操作误差大以及人工焊接夹紧费力且不可靠的问题，大大提高了焊接加工效率，提高了加强圆管立柱6焊接质量的稳定性和可靠性。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
42.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。