CN111716041A - 一种用于集装箱梁自动上料和焊接的*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于集装箱梁自动上料和焊接的***，其包括：梁输送装置，其被配置为：沿着位于一平面内的线性轨道对梁进行输送，以将位于梁上的若干个焊接位置依次输送到对应的若干个焊接工位；板材储存和分配装置，其位于梁输送装置的旁侧，板材储存和分配装置被设置为：当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，板材存储和分配装置将存储于其内的板材推出，以用于实现板材与梁在相应焊接位置的焊接连接；焊接装置，其用于将板材焊接到梁的焊接位置上；控制装置，其与梁输送装置，板材储存和分配装置以及焊接装置分别连接。该用于集装箱梁自动上料和焊接的***可以实现上料和焊接的自动化操作，极大地提高了生产效率。

Description

一种用于集装箱梁自动上料和焊接的***

技术领域

本发明涉及一种自动焊接***，尤其涉及一种用于集装箱梁的自动焊接***。

背景技术

为了增强集装箱梁，尤其是底横梁的强度和承重能力，通常采取将部分底横梁加宽的同时，焊接加强支撑钢板的做法。

而目前，现有技术中，上述做法主要依靠人工目测放板、随后人工焊接的操作方式进行，这样的操作方式不仅费时费力，需要大量的人力物力投入其中，而且生产效率不高，并且对于进行操作的操作人员而言，其劳动强度极大，操作过程中产生的焊烟还会对操作人员的健康产生一定的危害。

基于此，期望获得一种自动焊接***，其可以实现***内设备的自动化生产操作，由于不再需要过多人员操作，从而可以有效提高生产效率，极大保证稳定产品质量。此外，采用自动焊接***还十分有利于降低操作人员的劳动强度以及生产风险，还可以避免生产过程中的健康危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于集装箱梁自动上料和焊接的***，该***可以实现自动化操作，交替进行焊接。使用该***生产效率高，焊接设备利用率高。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于集装箱梁自动上料和焊接的***，其包括：

梁输送装置，其被配置为：沿着位于一平面内的线性轨道对梁进行输送，以将位于梁上的若干个焊接位置依次输送到对应的若干个焊接工位；

板材储存和分配装置，其位于梁输送装置的旁侧，板材储存和分配装置被设置为：当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，板材存储和分配装置将存储于其内的板材推出，以用于实现板材与梁在相应焊接位置的焊接连接；

焊接装置，其用于将板材焊接到梁的焊接位置上；

控制装置，其与梁输送装置、板材储存和分配装置以及焊接装置分别连接。

本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***可用于集装箱梁，尤其是用于集装箱的底横梁。下面以用于集装箱的底横梁的情况来介绍本发明所述的***的工作原理和实施效果：

通过梁输送装置将待焊接的集装箱的底横梁输送至焊接工位，输送时，底横梁可以沿着位于一平面内的线性轨道被输送。当底横梁输送至焊接工位后，焊接装置将板材焊接到底横梁的焊接位置，板材由板材储存和分配装置输送到相应的焊接位置。为了保证上述工作过程的操作顺序，实现自动化生产，可以通过控制装置控制梁输送装置、板材储存和分配装置以及焊接装置。

焊接装置可以通过机械手完成焊接，也可以通过工业焊接机器人进行焊接。焊接时，根据生产需要和设备状态可以设置单边焊接，也可以一边进行发板取放定位，在压紧工件的同时另一边进行焊接，从而交替进行焊接操作。

需要指出的是，对于本发明所述的技术方案而言，除了可以用于集装箱的底横梁外，也可以用于其他的集装箱梁的自动上料和焊接。

进一步地，在本发明所述的***中，梁输送装置包括线性轨道，线性轨道之间设有若干输送辊；线性轨道包括成对设置的至少一对线性轨道，其中每一对线性轨道的中间均对应设有焊接装置。

上述方案中，设置输送辊可以减少摩擦力，有利于提高梁的输送效率。考虑到集装箱梁一般成对设置，因此，优选地，本技术方案也将线性轨道成对地设置。

而在一些实施方式中，线性轨道可以被设置为若干对，其中每一对线性轨道的中间均对应设有焊接装置，照此可以采用焊接设备同时对多根集装箱梁进行焊接，从而大大提高了生产效率。

进一步地，在本发明所述的***中，梁输送装置还包括下述各元件的至少其中之一：

输送导向元件，其设立于线性轨道上，以在梁的宽度方向上对其进行限位，并对梁沿着线性轨道的输送进行导向；

梁行走限位元件，其对应焊接工位而设置，并与控制装置连接，以使当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，梁的输送被停止；

侧推元件，其与控制装置连接，侧推元件被设置为：当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，在控制装置的控制下向梁施加垂直于或基本垂直于其输送方向的侧向力，以将梁压紧在焊接工位。

上述方案中，当梁沿着线性轨道输送时，输送导向元件在梁的宽度上对其进行限位，并引导梁沿着线性轨道的输送方向移动。此外，除了可以通过梁行走限位元件控制梁的输送过程外，也可以根据需要焊接的焊接工位数量设置梁行走限位元件的数量，从而实现对梁多个焊接位置的焊接，例如：当需要在梁上的四个位置进行焊接时，可以在线性轨道上设置四个梁行走限位元件(当然在一些其他的实施方式中也可以根据需要设置其他数量的梁行走限位元件)，当梁行走直至遇到第一个梁行走限位元件时，梁被梁行走限位元件止挡，此时，梁的输送停止，控制装置控制板材储存和分配装置发放板材，而焊接装置在板材与梁的相应焊接位置进行焊接，焊接完成后，各个装置复位，控制装置控制梁行走限位元件切换至可以使梁继续通过的工位，此时，梁继续行至下一个梁行走限位元件，并被下一个梁行走限位元件止挡，输送再次停止，控制装置再次控制板材储存和分配装置以及焊接装置重复操作，依次循环，直至梁通过所有的梁行走限位元件，由此实现了四个焊接位置的焊接。

进一步地，在本发明所述的***中，输送导向元件包括若干竖立于线性轨道上的圆柱状元件，随着梁沿线性轨道被输送，圆柱状元件绕着其自身轴线转动；并且/或者当梁输送装置包括有梁行走限位元件时，梁行走限位元件被设置为：定位气缸、定位液压缸、接近开关或其组合。

上述方案中，输送导向元件采用圆柱状元件既有利于其在梁行走时对其宽度方向上施加推力，从而在梁的宽度方向上进行限位，又可以在梁沿线性轨道的输送时进行导向，且摩擦力较小。

需要指出的是，输送导向元件也可以采用棱柱状元件或是其他形状的元件，但是考虑到输送导向元件与梁接触时的摩擦力，优选地采用圆柱状元件。

此外，当梁行走限位元件被设置为定位气缸或定位液压缸时，可以通过缸体本身或是伺服加丝杆装置对梁的行走位置进行定位限制。当梁行走限位装置被设置为接近开关时，可以通过接近开关对梁的行走位置进行定位限制。当然在一些其他的实施方式中，也可以通过设置传感器或是本领域内常用的限位元件来对梁的行走位置进行定位限制，在此不再赘述。

进一步地，在本发明所述的***中，板材储存和分配装置包括：

盒体，其内设有存储板材的存储空间；

推板元件，其与控制装置连接，其被设置为：在控制装置的控制下在推出工位和准备工位之间切换，其中在推出工位，推板元件将存储于盒体内的板材经由盒体开口处从盒体内推出，将板材推出盒体后，推板元件在控制装置的控制下复位到准备工位。

在一些实施方式中，推板元件包括推出气缸或液压缸。

进一步地，在本发明所述的***中，板材储存和分配装置还包括压板元件，其与控制装置连接，压板元件被设置为：在控制装置的控制下对存储于盒体内的板材施加压紧力以防止板材移位并使其定向移动。

进一步地，在本发明所述的***中，压板元件包括：

第一压板元件，其在控制装置的控制下沿着线性轨道的长度方向向存储于盒体内的板材施加压紧力，以使待被推出的板材抵靠在盒体第一方向上的侧壁上，并位于盒体的开口处；

第二压板元件，当第一压板元件复位后，其在控制装置的控制下在垂直于线性轨道长度方向的方向上将板材推至接触到盒体第二方向上的内侧壁，随后第二压板元件复位。

具体来说，工作时，当第一压板元件在控制装置的控制下沿着线性轨道的长度方向向存储于盒体内的第一排板材施加压紧力，以使待被推出的板材抵靠在盒体第一方向上的侧壁上，并位于盒体的开口处。随着第一压板元件达到最大行程即第一排板材推出完毕时，第一压板元件复位，第二压板元件则在第一压板元件复位后，在控制装置的控制下第二压板元件将第二排板材推向原第一排板材所在的位置，当板材接触侧壁后，第二压板元件复位，随后可以由人工操作在原第二排板材所在的位置处放置板材。

进一步地，在本发明所述的***中，推板元件、压板元件包括压紧气缸或液压缸。

进一步地，在本发明所述的***中，其还包括取料机械手，其与控制装置连接，取料机械手在控制装置的控制下夹持被推出的板材并将其送至梁的焊接位置，用以进行焊接连接。

进一步地，在本发明所述的***中，取料机械手包括：

夹钳，其与控制装置连接；

第一滑块，其与第一驱动元件连接，夹钳设置在第一滑块上；第一驱动元件与控制装置连接，以驱动第一滑块以及夹钳沿着第一方向滑动；

第二滑块，其与第二驱动元件连接，并与第一滑块连接，第二驱动元件与控制装置连接，以驱动第二滑块以及第一滑块上的夹钳沿着第二方向滑动；第二方向垂直于第一方向。

进一步地，在本发明所述的***中，第一驱动元件和/或第二驱动元件被设置为气缸组件、液压缸组件、丝杆组件或连杆组件。

进一步地，在本发明所述的***中，推板元件包括推出气缸或液压缸以及设置在其顶部的顶尖装置。

当然，在一些实施方式中，当没有取料机械手时，可以在顶尖装置的顶端设有卡槽，以固定板材。

相较于现有技术，本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***具有如下所述的优点以及有益效果：

本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***可以实现***内设备的自动化操作，由于不再需要过多人员操作，很大程度上节省了人力物力。并且由于本发明所述的***的合理配置，交替进行焊接，使得采用本发明所述的***生产效率高，焊接设备利用率高，极大保证稳定产品质量。

此外，采用本发明所述的***进行自动焊接有效降低了操作人员的劳动强度以及生产风险，还可以避免生产过程中的健康危害。

附图说明

图1为本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的整体结构示意图。

图2从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下移除焊接装置后的整体结构。

图3局部放大地显示了图2中A处结构。

图4示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的结构。

图5从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的结构。

图6至图9示意了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的工作流程。

图10示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的取料机械手的结构。

图11从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的取料机械手的结构。

图12示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的焊接装置的操作流程。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施方式来对本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***作进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明技术方案的不当限定。

图1为本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的整体结构示意图。图2从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下移除焊接装置后的整体结构。图3局部放大地显示了图2中A处结构。

如图1所示，并在必要时参考图2和图3，在该实施方式中，通过用于集装箱梁自动上料和焊接的***1实现梁2以及板材3之间的自动焊接。***1包括梁输送装置11、板材储存和分配装置12、焊接装置13、取料机械手14、作为控制装置的PLC控制***以及下料装置15，其中，PLC控制***与梁输送装置11、板材储存和分配装置12、焊接装置13以及取料机械手14分别连接。

当梁2置入梁输送装置11后，梁输送装置11沿着一平面内的线性轨道111进行输送，以将梁2的四个焊接位置依次输送到对应的四个焊接工位上。结合图1和图2可以看出，在本实施方式中，线性轨道111成对设置，且在每一个线性轨道111之间还设有若干个输送辊，从而减少输送梁2时的摩擦力，以便于输送。当然可以理解的是，在一些其他的实施方式中，根据梁的生产需求也可以设置其他数量的成对线性轨道，例如两对或四对，而在每一对的线性轨道之间均可以设置焊接装置13。

此外，在本实施方式中，梁输送装置11还设有输送导向元件112，输送导向元件112设立于线性轨道111上，以在梁2的宽度方向上对梁2进行限位，并在输送过程中对梁2进行导向作用，以使其可以沿着线性轨道111的输送方向进行移动。为了便于导向，输送导向元件112设置为竖立于线性轨道111的圆柱状元件，并且随着梁2沿线性轨道111被输送，输送导向元件112可以绕着其自身轴线转动。输送导向元件112的数量可以根据实施方式的具体情况例如线性轨道距离进行设置。

为了更好地实现自动化焊接，在本实施方式中，还设置有四对梁行走限位元件113，梁行走限位元件113对应焊接工位设置，并且其与PLC控制***连接，以使当梁2上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，梁2的输送被停止。也就是说，当梁2行至第一个梁行走限位元件113，梁2被梁行走限位元件113止挡而停止输送，此时，PLC控制***控制板材储存和分配装置12将板材3推出，并通过取料机械手14夹持被推出的板材3并将其送至梁2的焊接位置，通过焊接装置13将梁2和板材3焊接，焊接完成后，各个装置由PLC控制***控制其复位，同时，PLC控制***控制第一个梁行走限位元件113切换至可以使梁2继续通过的工位，此时，梁继续行至下一个梁行走限位元件113，并被第二个梁行走限位元件113止挡，输送再次停止，PLC控制***再次控制板材储存和分配装置12、取料机械手14以及焊接装置13重复操作，依次循环，直至梁2通过所有的梁行走限位元件113，由此实现了四个焊接位置的焊接。需要说明的是，在本实施方式中，梁行走限位元件113为接近开关，当然在一些其他的实施方式中，梁行走限位元件113也可以为定位气缸、定位液压缸、或是定位气缸、定位液压缸或接近开关的任意组合。

在本实施方式中，可以在焊接工位处设置侧推元件114，侧推元件114与输送导向元件112一起压紧梁2以起到固定作用。此外，侧推元件114与PLC控制***连接，侧推元件114被设置为：当梁2上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，在PLC控制***的控制下向梁2施加垂直于或基本垂直于其输送方向的侧向力，以将梁2压紧在焊接工位。

梁2在梁输送装置11上时，由梁输送装置11上的输送辊滚动输送其沿着线性轨道111行走。输送过程中，输送导向元件112对梁2进行横向定位，当梁2的前端到达梁行走限位元件113时，梁2被止挡停止后，侧推元件114向梁2施加垂直于或基本垂直于其输送方向的侧向力，以将梁2压紧在焊接工位。随后，取料机械手14夹持被板材储存和分配装置12推出的板材3并将其送至梁2的焊接位置，用以进行焊接连接。

当梁2在该焊接工位完成焊接后，取料机械手14复位，准备下一次的取料放料动作。而该焊接工位处的侧推元件114也复位，不再压紧梁2，与此同时，梁行走限位元件113复位，不再止挡梁2的输送，以使得梁2可以行走至下一个焊接工位，并被下一个焊接工位处的梁行走限位元件113止挡，板材储存和分配装置12、取料机械手14以及焊接装置13重复操作，依次循环，直至梁2通过所有的梁行走限位元件113，由此实现了四个焊接位置的焊接。随后，梁2行走至下料装置15处，完成了所有焊接位置焊接的梁2被位于线性轨道111下游的下料装置15推入存料架上或者可以直接输送进入下一道工序设备。

需要指出的是，在本实施方式中，取料机械手14可以在PLC控制***的控制下夹持被推出的板材3并将其送至梁2的焊接位置，用以进行焊接连接。而在一些其他的实施方式中，可以通过板材储存和分配装置12直接将板材3推出实现板材3移至焊接工位，因而，也可以不设置取料机械手14，作为代替，可以额外在如图5所示的顶尖装置125上，增加卡槽以固定板材3。

完成了所有焊接位置焊接的梁2被位于线性轨道111下游的下料装置15推入存料架上或者可以直接输送进入下一道工序设备。在本实施方式中，下料装置15包括一对设于线性轨道111上的气缸150，气缸150施加垂直于线性轨道输送方向的推力将梁2从线性轨道111上推移。

当然在一些其他的实施方式中，气缸150也可以采用推杆、液压缸或是其他本领域内技术人员可以想到的装置。

关于板材储存和分配装置12、取料机械手14以及焊接装置13的具体结构和工作流程可以参考图3至图12。

其中，图4示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的结构。图5从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的结构。

结合图3至图5对板材储存和分配装置12的结构进行进一步说明。本实施例以盒体为长方形盒体进行说明，其他实施例中，盒体也可以不是长方形盒体，同样属于本发明的保护范围。

如图3至图5所示，板材储存和分配装置12包括设有存储板材3的存储空间的盒体121、推板元件122以及与PLC控制***连接的第一压板元件123以及第二压板元件124，第一压板元件123与第二压板元件124均与PLC控制***连接，第一压板元件123在PLC控制***的控制下对存储于盒体内的第一排板材31施加压紧力以防止第一排板材31移位并使其定向移动。而推板元件122被设置为推出气缸，其与PLC控制***连接，在PLC控制***的控制下推动存储于盒体121内的板材并将其推出盒体内。当然，在一些其他的实施方式中，推板元件122也可以为液压缸。

进一步参考图4和图5可以看出，当PLC控制***控制板材储存和分配装置12执行发板时，推板元件122从准备工位切换至推出工位，此时，推板元件122沿着垂直于线性轨道长度方向的方向施加推动力，推动顶尖装置125，顶尖装置125一端与推板元件122连接，另一端伸入盒体121内抵靠于待推出的第一排板材31上。因此，当顶尖装置125被推动时，其沿着推动力方向将第一排板材31从盒体开口处B推出，此时推板元件处于推出工位，推出后的板材3由取料机械手14夹持并将其送至梁2的焊接位置。而推板元件122由PLC控制***控制复位至准备工位，并带动顶尖装置125回到原位置，与此同时，第一压板元件123在PLC控制***的控制下沿着线性轨道的长度方向向存储于盒体内的板材施加压紧力，以使第一排板材31中的下一块待推出板材抵靠在盒体长度方向上的侧壁上，并位于盒体121的盒体开口处B，当第一压板元件123达到最大行程即第一排板材31推出完毕时，第二压板元件124则在第一压板元件123复位后，在PLC控制***的控制下将第二排板材32推向原第一排板材31所在的位置，当板材接触侧壁后，第二压板元件124复位，随后可以由人工操作在原第二排板材32所在的位置处放置板材。通过上述过程，第一压板元件123对第一排板材31施加的压紧力，使得盒体开口处B具有待推出的第一排板材31，而顶尖装置125可以在推板元件122处于准备工位时始终抵靠有待推出的第一排板材31。顶尖装置125伸入盒体121的长度可以根据各实施方式的情况进行调整，优选地可以伸入板材长度的二分之一，以使得在推板元件122处于推出工位时，将第一排板材31从盒体开口处B被推出部分为原板材的一半，从而有利于取料机械手14的夹持。

从图5中可以看出，第二压板元件124与推板元件122沿着垂直于线性轨道的长度方向的方向设置于盒体121的外侧，而第一压板元件123沿着线性轨道的长度方向设置于盒体121的外侧。

图6至图9示意了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的板材储存和分配装置的工作流程。

如图6至图9所示，并在必要时参考图3至图5，而在本实施方式中，板材储存和分配装置12发板时，首先通过推板元件122以及顶尖装置125将第一排板材31依次推出，第一压板元件123沿着盒体长度方向的盒体第一方向(即图6和图9所示的L1方向)将第一排板材31压紧抵靠在盒体长度方向的侧壁上，直至所有第一排板材31被推出完毕后。如图7所示，C处已没有板材31，此时，第一压板元件123沿与盒体第一方向相反的第二方向(即图7所示的L2方向)复位，此时，第二排板材32受到第二压板元件124沿着垂直于线性轨道长度方向的第三方向(即图8所示的W1所示方向，且该方向沿着盒体的宽度方向，因而，第三方向为盒体第二方向)所施加的推力，从而将第二排板材32压紧抵靠在原第一排板材31所在的位置。当第二排板材32抵靠在盒体的侧壁后，第二压板元件124复位，第一压板元件123则沿着盒体长度方向的第一方向(即图6和图9所示的L1方向)将板材32压紧抵靠在盒体长度方向的侧壁准备被依次推出。

需要指出的是，为了便于说明，将图5至图9中直接抵靠于盒体开口处所在侧壁的板材称为第一排板材31，而处于第一排板材31与第二压板元件124之间的板材称为第二排板材32，第二排板材32在图6至图9仅示意了一排，但是可以想到的是，第二排板材32也可以设置为沿着盒体宽度方向上整齐排列的若干排。

此外，进一步参考图3可以看出，取料机械手14包括夹钳141、第一滑块1421、第一驱动元件1422、第二滑块1431以及第二驱动元件1432。关于取料机械手14的具体结构以及工作原理可以进一步参考图10与图11。其中，图10示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的取料机械手的结构。图11从另一视角示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的取料机械手的结构。

如图10所示，并在必要时参考图11，在本实施方式中，取料机械手14包括与PLC控制***连接的夹钳141、第一滑块1421、第一驱动元件1422、第二滑块1431以及第二驱动元件1432，其中，第一滑块1421与第一驱动元件1422连接，夹钳141设置在第一滑块1421上，第一驱动元件1422与PLC控制***连接，以驱动第一滑块1421以及夹钳141沿着第一滑动方向滑动(即图10和图11所示的竖直方向为第一滑动方向)，第二滑块1431与第二驱动元件1432连接，并且第二滑块1431与第一滑块1421连接，第二驱动元件1432与PLC控制元件连接，以驱动第二滑块1431以及第一滑块1421沿着第二滑动方向滑动(即图10和图11所示的水平方向为第二滑动方向)，第二滑动方向垂直于第一滑动方向。

需要说明的是，第一驱动元件1422和/或第二驱动元件1432被设置为气缸组件、液压缸组件、丝杆组件或连杆组件。

以板材储存和分配装置12执行发板为例，当推板元件122处于推出工位将板材3推出后，取料机械手14由PLC控制***控制，第一驱动元件1422驱动第一滑块1421以及夹钳141向下移动的同时，第二驱动元件1432驱动第二滑块1431以及第一滑块1421向靠近板材储存和分配装置12的水平方向滑动，直至夹钳141移动到被推出的板材3的位置被夹持住板材3，随后取料机械手14将板材3送至梁2的焊接位置，用以进行焊接连接。焊接完成后，PLC控制***控制夹钳141松开，并使得第一驱动元件以及第二驱动元件1432分别驱动第一滑块1421、夹钳141以及第二滑块1431复位，以等到下一次板材储存和分配装置12发板。

图12示意性地显示了本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***在一种实施方式下的焊接装置的操作流程。

如图12所示，在本实施方式中，焊接装置采用的是焊接机器人，焊接机器人设有外接信号输入控制点，梁输送和取放板材可以通过PLC控制***控制，而取放机械手可以通过两轴控制器进行控制。工作时，板材取放完成后发出开关信号，并接入焊接机器人的I/O信号输入点，焊接机器人执行焊接程序后发出输出开关信号给PLC控制***，以生产线(图12中示意性显示了两条生产线，即1号线以及2号线，例如其可以通过成对设置的线性轨道来实现，从而同时或依次对两根集装箱梁进行焊接)循环执行直至收到停止信号停止。

在某些实施方式中，图12中示意的两条生产线的执行可以是1号线焊接完成后，再执行2号线焊接，二者依次进行。当1号线和2号线同时发出取放完成信号，1号线可以优先执行。PLC控制***可以根据生产和设备状况控制只启动一条生产线，也可以同时启动两条线。

综上所述可以看出，本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***具有如下所述的优点以及有益效果：

本发明所述的用于集装箱梁自动上料和焊接的***可以实现***内设备的自动化操作，由于不再需要过多人员操作，很大程度上节省了人力物力。并且由于本发明所述的***的合理配置，交替进行焊接，使得采用本发明所述的***生产效率高，焊接设备利用率高，极大保证了产品质量。

此外，采用本发明所述的***进行自动焊接有效降低了操作人员的劳动强度以及生产风险，还可以避免生产过程中的健康危害。

需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。

此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于集装箱梁自动上料和焊接的***，其特征在于，包括：

梁输送装置，其被配置为：沿着位于一平面内的线性轨道对梁进行输送，以将位于梁上的若干个焊接位置依次输送到对应的若干个焊接工位；

板材储存和分配装置，其位于所述梁输送装置的旁侧，所述板材储存和分配装置被设置为：当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，所述板材存储和分配装置将存储于其内的板材推出，以用于实现板材与梁在相应焊接位置的焊接连接；

焊接装置，其用于将板材焊接到梁的焊接位置上；

控制装置，其与所述梁输送装置、板材储存和分配装置以及焊接装置分别连接。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述梁输送装置包括所述线性轨道，所述线性轨道之间设有若干输送辊；其中所述线性轨道包括成对设置的至少一对线性轨道，其中每一对线性轨道的中间均对应设有所述焊接装置。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述梁输送装置还包括下述各元件的至少其中之一：

输送导向元件，其设立于所述线性轨道上，以在梁的宽度方向上对其进行限位，并对梁沿着线性轨道的输送进行导向；

梁行走限位元件，其对应焊接工位而设置，并与所述控制装置连接，以使当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，梁的输送被停止；

侧推元件，其与所述控制装置连接，所述侧推元件被设置为：当梁上的相应焊接位置被输送到相应的焊接工位时，在控制装置的控制下向梁施加垂直于或基本垂直于其输送方向的侧向力，以将梁压紧在焊接工位。

4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述输送导向元件包括若干竖立于线性轨道上的圆柱状元件，随着梁沿线性轨道被输送，所述圆柱状元件绕着其自身轴线转动；并且/或者当梁输送装置包括有梁行走限位元件时，所述梁行走限位元件被设置为：定位气缸、定位液压缸、接近开关或其组合。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述板材储存和分配装置包括：

盒体，其内设有存储板材的存储空间；

推板元件，其与所述控制装置连接，其被设置为：在控制装置的控制下在推出工位和准备工位之间切换，其中在所述推出工位，所述推板元件将存储于所述盒体内的板材经由盒体开口处从盒体内推出，将板材推出盒体后，所述推板元件在控制装置的控制下复位到准备工位。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述板材储存和分配装置还包括压板元件，其与所述控制装置连接，所述压板元件被设置为：在控制装置的控制下对存储于所述盒体内的板材施加压紧力以防止板材移位并使其定向移动。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述压板元件包括：

第一压板元件，其在控制装置的控制下沿着线性轨道的长度方向向存储于所述盒体内的板材施加压紧力，以使待被推出的板材抵靠在盒体第一方向上的侧壁上，并位于盒体的所述开口处；

第二压板元件，当第一压板元件复位后，其在控制装置的控制下在垂直于线性轨道长度方向的方向上将板材推至接触到盒体第二方向上的内侧壁，随后第二压板元件复位。

8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述推板元件、压板元件包括压紧气缸或液压缸。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的***，其特征在于，其还包括取料机械手，其与所述控制装置连接，所述取料机械手在控制装置的控制下夹持被推出的板材并将其送至梁的焊接位置，用以进行焊接连接。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述取料机械手包括：

夹钳，其与所述控制装置连接；

第一滑块，其与第一驱动元件连接，所述夹钳设置在第一滑块上；

所述第一驱动元件与所述控制装置连接，以驱动第一滑块以及夹钳沿着第一方向滑动；

第二滑块，其与第二驱动元件连接，并与所述第一滑块连接，所述第二驱动元件与所述控制装置连接，以驱动第二滑块以及第一滑块上的夹钳沿着第二方向滑动；所述第二方向垂直于第一方向。

11.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述第一驱动元件和/或第二驱动元件被设置为气缸组件、液压缸组件、丝杆组件或连杆组件。

12.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述推板元件包括推出气缸或液压缸以及设置在其顶部的顶尖装置。

Images