CN112207495B - 交通标志杆自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通标志杆的加工制造领域，具体涉及交通标志杆自动化生产线，包括焊接台、装卸台和控制器，焊接台成L形，焊接台的竖直段中设有受控制器控制的变位机，焊接台的水平段上设有第一调节部和第二调节部，控制器控制第一调节部和第二调节部在焊接位置上带动加强筋移动，装卸台位于焊接台水平段远离竖直段的端部处，装卸台上设有传送通道，传送通道内设有能够沿传送方向转动的传送机构，装卸台的外侧壁上滑动连接有卡夹机构，卡夹机构包括卡夹住标志杆且能够转动的卡夹组件，装卸台靠近焊接台的端部处开设有容纳卡夹组件的翻转口。本发明将焊接后的标志杆翻转后再推出卸料，无需标志杆与焊接台上的机构在轴向上摩擦，避免卸料时卡住。

Description

交通标志杆自动化生产线

技术领域

本发明涉及交通标志杆的加工制造领域，具体涉及交通标志杆自动化生产线。

背景技术

交通标志杆是安装在道路两旁引导车辆进行规范行驶的设备，交通标志杆主要包括固定的立杆、横梁、监控装置和指示牌，在立杆的底端部上固定用于加强支撑强度的加强筋，横梁在立杆上的安装位置也需要焊接上横法兰和相应的加强筋，以让立杆能够稳定立于地面上，让横梁稳定固定在立杆上，所以交通标志杆的加工制造要保证一定的强度。

为保证交通标志杆的强度，公开号为CN109926772A的专利公开了一种钻杆焊接机器人生产线，包括变位机移动轨道、变位机和机器人移动轨道，机器人移动轨道上安装悬臂，悬臂倒挂设置有机器人，还包括移动小车、接送料装置和辅助支撑装置，可移动变位机包括变位机头座和变位机尾座。还公开了一种自动焊接方法，包括：移动小车将钻杆工件传至接送料装置，接送料装置将钻杆工件放置于辅助支撑上面；辅助支撑自动调节高度，方便电动卡盘固定钻杆工件；机器人自动完成焊接工作；辅助支撑将钻杆工件放置于接送料装置上面，并由移动小车运走完成下料。

但是，使用这种钻杆的生产线在焊接完成标志杆时，通过移动小车卸料平行移走标志杆，容易让标志杆上焊接的部件卡到变位机移动轨道上的部件上，造成卸料时标志杆被卡住。

发明内容

本发明意在提供一种交通标志杆自动化生产线，以解决卸料被卡住的问题。

本方案中的交通标志杆自动化生产线，包括对标志杆进行支撑焊接的焊接台、对标志杆进行进料卸料的装卸台和控制器，所述焊接台成L形，所述焊接台的竖直段中设有受控制器控制的变位机，所述焊接台的水平段上设有第一调节部和第二调节部，所述控制器控制第一调节部和第二调节部在焊接位置上带动加强筋移动，所述装卸台位于焊接台水平段远离竖直段的端部处，所述装卸台上设有传送通道，所述传送通道内设有能够沿传送方向转动的传送机构，所述装卸台的外侧壁上滑动连接有受控制器控制的卡夹机构，所述卡夹机构包括卡夹住标志杆且能够转动的卡夹组件，所述装卸台靠近焊接台的端部处开设有容纳卡夹组件的翻转口。

本方案的有益效果是：

在焊接标志杆的上料时，控制器控制卡夹机构启动夹住标志杆进行进料，进料完成后由控制器控制卡夹机构移开，再由控制器控制焊接台上的第一焊接部和第二焊接部将加强筋移动至焊接位置上进行焊接；在焊接完成后，通过控制器控制卡夹机构再次启动夹住标志杆，控制器控制卡夹组件向翻转口内延伸，让标志杆的一端位于翻转口中并翘起标志杆的另一端直至标志杆竖直立起，控制器控制卡夹组件向下延伸，直至标志杆向装卸台的出料一侧倾斜，控制器控制卡夹组件向上移动，直至让标志杆平放置到装卸台上，最后控制卡夹机构沿着装卸台卸料侧滑动以推出焊接完的标志杆，将焊接后的标志杆翻转后再推出卸料，无需标志杆与焊接台上的机构在轴向上摩擦，避免卸料时卡住。

进一步，所述卡夹组件包括直径大于标志杆的夹块，所述夹块上开设容纳标志杆的凹口，所述凹口与夹块同轴，所述凹口的内底中固设底壁电磁铁，所述底壁电磁铁信号连接控制器。

有益效果是：控制器控制夹持组件夹住标志杆即控制底壁电磁铁通电，让底壁电磁铁的磁力能够吸附标志杆，使标志杆能够进入凹口中。

进一步，所述翻转口位于远离焊接台的侧壁倾斜成阔口状。

有益效果是：翻转口的一侧侧壁倾斜，即朝向卸料一侧倾斜，让标志杆更容易向着出料一侧倾斜，减小翻转标志杆所需的力。

进一步，所述卡夹组件还包括L形的支架和沿装卸台侧壁移动的行走座，所述支架一端部固定连接在行走座上，所述支架另一端部上固设有伸缩件，所述伸缩件的端部固设有连接片，所述连接片与夹块的侧壁铰接。

有益效果是：行走座能够带动支架沿装卸台移动，支架带动伸缩件及夹块移动，从而进行自动卸料和进料，在出料时通过伸缩件向下伸出带动标志杆进入翻转口内，自动化翻动标志杆。

进一步，所述装卸台与焊接台之间固设有起升座，所述起升座上设有抬升件，所述控制器在焊接后控制抬升件与伸缩件同时启动，所述抬升件端部固设有撑板，所述撑板的端面成弧面。

有益效果是：通过在装卸台与焊接台间的抬升件与伸缩件同时启动，即伸缩件向下移动时抬升件通过撑板向上抬升，使标志杆的翻转更容易，撑板的端面成弧面，降低标志杆在垂直于轴向的方向上打滑跌落。

进一步，所述撑板的弧面内转动连接有滚珠，所述控制器在焊接前控制抬升件带动撑板顶面的高度大于焊接位置的高度。

有益效果是：撑板上的滚珠能够减小上升时与标志杆间的摩擦力，减小撑板的上升阻力，焊接前让撑板顶面的高度大于焊接位置的高度，避免标志杆与焊接台上的第一调节部和第二调节部直接接触，减小送料的阻力。

进一步，所述焊接台的竖直段顶部上固设有安装座，所述安装座上设有沿焊接台水平段延伸方向伸缩的第一动力件，所述第一动力件端部上固设有凹形的罩子，所述罩子凹口的端沿距离标志杆10cm，所述罩子的凹口朝向焊接台的水平段一侧，所述罩子上设有光源的发射器和反射光的接收器，所述发射器与接收器位于镜面反射的反射路径上，所述反射路径的反射角为45°，所述发射器位于罩子凹口的端沿上，所述接收器位于罩子的内壁上。

有益效果是：通过罩子上设置的发射器发射出光照至标志杆上，再由接收器进行接收，可以通过接收器收到的反射光表现出标志杆上是否有影响焊接质量的污物，如水渍和锈斑，便于了解标志杆表面的情况，罩子、发射器和接收器的设置，能够遮挡住接收器接收的部分自然光线，减小干扰。

进一步，所述控制器控制第一动力件移动检测标志杆的焊接位置，所述接收器收到反射光后向控制器反馈电信号，所述控制器根据电信号识别出反射光线的强度值，所述控制器将强度值与预设值进行对比得到异常区域，所述控制器得到异常区域时判断为具有污物。

有益效果是：将检测到的强度值进行对比确定异常区域，从而确定具有污物，对多个区域反射后光线强度进行检测，提高标志杆表面污物检测的准确性。

进一步，所述罩子内的凹陷底壁上固设有垂直与焊接台水平段方向伸缩的第二动力件，所述第二动力件端部上固设有能够接触到标志杆的擦拭头。

有益效果是：在第一动力件移动检测标志杆的焊接位置时，且在检测到具有污物时，控制器控制第二动力件带动擦拭头伸出，让擦拭头擦掉污物，提高焊接的牢固性。

进一步，所述擦拭头成环状，所述擦拭头能够沿标志杆的轴向转动，所述擦拭头的端面包括摩擦段和擦拭段，所述擦拭头与第二动力件之间设有弹性的缓冲段。

有益效果是：在擦拭头进行擦拭是，摩擦段能够摩擦掉锈斑，擦拭段能够擦拭掉水渍和锈斑摩擦后的粉尘，让标志杆焊接更牢固。

附图说明

图1为本发明交通标志杆自动化生产线实施例一的主视图；

图2为本发明交通标志杆自动化生产线实施例一控制部分的原理框图；

图3为图1中装卸台的左视图；

图4为本发明交通标志杆自动化生产线实施例二的主视图；

图5为图4中罩子的放大结构图；

图6为本发明交通标志杆自动化生产线实施例三中夹块的纵向剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：焊接台1、变位机2、第一液压缸3、第二液压缸4、第三液压缸5、装卸台6、主动轮7、支架8、伸缩件9、夹块10、翻转口11、凹口12、底壁电磁铁13、第一支撑架14、第二支撑架15、第三支撑架16、传送轮17、抬升件18、撑板19、行走座20、连接片21、安装座22、第一动力件23、第二动力件24、罩子25、发射器26、接收器27、摩擦段28、擦拭段29、侧壁电磁铁30、支撑座31、转动电机32、转动筒33、轴承34。

实施例一

交通标志杆自动化生产线，如图1和图2所示：包括对标志杆进行支撑焊接的焊接台1、对标志杆进行进料卸料的装卸台6和控制器，焊接台1使用现有的六轴机器人进行标志杆的焊接操作，焊接台1成L形，焊接台1的竖直段中安装有受控制器控制的变位机2，变位机2使用现有的产品即可，焊接台1的水平段上安装有第一调节部和第二调节部，控制器控制第一调节部和第二调节部在焊接位置上带动加强筋移动，控制器信号连接有存储控制过程中和程序的存储器，具体地，第一调节部包括支撑底板加强筋的第一支撑架14和带动的第一支撑架14移动的第一液压缸3，第二调节部包括支撑一横梁安装处加强筋的第二支撑架15、带动第二支撑架15移动的第二液压缸4、支撑另一横梁安装处加强筋的第三支撑架16和带动第三支撑架16移动的第三液压缸5，三个支撑架以及移动的导轨可以参照公开号为CN210060292U专利公开的一种灯杆焊接变位机2进行设计，在此不再赘述。

装卸台6位于焊接台1水平段远离竖直段的端部处，装卸台6通过人工先放上一待加工的标志杆，装卸台6与焊接台1的水平段同轴放置，装卸台6上设有传送通道，装卸台6成凹形，装卸台6的凹陷口即为传送通道；传送通道内安装有能够沿传送方向转动的传送机构，传送机构包括多个传送轮17和一个主动轮7，主动轮7通过电机带动进行转动，传送轮17之间以及传送轮17与主动轮7之间相互独立不接触，传送轮17和主动轮7转动连接在装卸台6内，传送轮17和主动轮7的部分端面伸出装卸台6的凹陷底面。

如图3所示，装卸台6的外侧壁上滑动连接有受控制器控制的卡夹机构，卡夹机构包括卡夹住标志杆且能够转动的卡夹组件，具体地，卡夹组件包括直径大于标志杆的夹块10，夹块10成圆柱状，夹块10与传送通道同轴，夹块10上开设容纳标志杆的凹口12，凹口12与夹块10同轴，凹口12的内底中固设底壁电磁铁13，凹口12的直径大于标志杆直径，底壁电磁铁13信号连接控制器，底壁电磁铁13可用现有产品；卡夹组件还包括L形的支架8和沿装卸台6侧壁移动的行走座20，行走座20内设有行走轮和带动行走轮转动的步进电机，步进电机在控制器控制下进行启动，装卸台6的侧壁上焊接有供行走座20移动的导轨，支架8一端部焊接连接在行走座20上，支架8另一端部上焊接有伸缩件9，伸缩件9可用现有的液压缸，伸缩件9的端部焊接有连接片21，连接片21通过铰接轴与夹块10的侧壁铰接。

装卸台6靠近焊接台1的端部处开设有容纳卡夹组件的翻转口11，翻转口11位于远离焊接台1的侧壁倾斜成阔口状，装卸台6与焊接台1之间焊接有起升座，起升座上安装有抬升件18，抬升件18可用现有的液压缸，控制器在焊接后控制抬升件18与伸缩件9同时启动，即伸缩件9向下方伸出，抬升件18向上伸出，抬升件18端部焊接有撑板19，即液压缸的活塞杆上焊接撑板19，撑板19的顶端面成弧面，撑板19的弧面内通过转轴转动连接有滚珠，控制器在焊接前控制抬升件18带动撑板19顶面的高度大于焊接位置的高度。

具体实施过程如下：

在焊接标志杆前的上料操作过程中，通过控制器控制卡夹机构启动夹住标志杆进行进料，即控制器控制行走座20中的步进电机带动行走轮转动和底壁电磁铁13通电，让行走座20带动夹块10移动至装卸台6远离焊接台1的一端处，再由控制器控制行走座20朝着焊接台1一侧移动，通过底壁电磁铁13的磁力作用下让凹口12对准标志杆，将标志杆卡入凹口12中，行走座20继续移动推动标志杆向焊接台1移动，直至行走座20移动至装卸台6靠近焊接台1一侧的端部让标志杆位于焊接台1上，完成进料；进料完成后由控制器控制卡夹机构移开，即控制底壁电磁铁13断电和行走座20朝远离焊接台1一侧移动开。

焊接标志杆时，由控制器控制焊接台1上的第一焊接部和第二焊接部将加强筋移动至焊接位置上进行焊接，即控制第一液压缸3带动第一支撑架14、第二液压缸4带动第二支撑架15和第三液压缸5带动第三支撑架16移动，将待焊接的加强筋移动至焊接位置上由焊接机器人进行焊接，在焊接完一组加强筋后，控制器控制变位机2启动，由变位机2带动标志杆按预设角度进行转动，进行下一工位上加强筋的焊接。

在焊接完成后，通过控制器控制卡夹机构如上述过程一样再次启动夹住标志杆，控制器控制卡夹组件向翻转口11内延伸，即控制器控制伸缩件9向下伸长将标志杆一端往翻转口11内压，同时，控制器控制抬升启动，让撑板19接触到标志杆并向上顶动标志杆，让标志杆的一端位于翻转口11中并翘起标志杆的另一端直至标志杆竖直立起，控制器控制卡夹组件向下延伸，标志杆因凹口12一侧的倾斜侧壁而向装卸台6的出料一侧倾斜，然后控制器控制卡夹组件向上移动，直至让标志杆平放置到装卸台6上，最后控制卡夹机构沿着装卸台6卸料侧滑动以推出焊接完的标志杆，将焊接后的标志杆翻转后再推出卸料，无需标志杆与焊接台1上的各个支撑架在轴向上摩擦，避免卸料时卡住。

实施例二

与实施例一的区别是，如图4和图5所示，焊接台1的竖直段顶部上焊接有安装座22，安装座22上固定连接有沿焊接台1水平段延伸方向伸缩的第一动力件23，第一动力件23可用现有的液压缸产品，第一动力件23端部上焊接有凹形的罩子25，罩子25凹口12的端沿距离标志杆10cm，罩子25的凹口12朝向焊接台1的水平段一侧，罩子25上安装有光源的发射器26和反射光的接收器27，发射器26可用现有的激光发射管，接收器27可用现有NHZD10型号的光照度传感器，发射器26与接收器27位于镜面反射的反射路径上，反射路径的反射角为45°，发射器26位于罩子25凹口12的端沿上，收器位于罩子25的内壁上；控制器控制第一动力件23沿着标志杆轴向移动检测标志杆的焊接位置，接收器27收到反射光后向控制器反馈电信号，控制器根据电信号识别出反射光线的强度值，控制器将强度值与预设值进行对比得到异常区域，如强度值大于预设值或强度值小于预设值即为异常区域，预设值为标志杆无污物时反射光线的强度值，控制器得到异常区域时判断为具有污物。

罩子25内的凹陷底壁上卡接有垂直与焊接台1水平段方向伸缩的第二动力件24，第二动力件24可用液压缸，第二动力件24端部上焊接有能够接触到标志杆的擦拭头，即液压缸的活塞杆上焊接擦拭头；擦拭头成环状，擦拭头在擦拭标志杆时压住擦拭杆，擦拭头的端面包括摩擦段28和擦拭段29，擦拭头与第二动力件24之间设有弹性的缓冲段，缓冲段可用橡胶制成。

通过罩子25上设置的发射器26发射出光照至标志杆上，再由接收器27进行接收，将检测到的强度值进行对比确定异常区域，从而确定具有污物，对多个区域反射后光线强度进行检测，可以通过接收器27收到的反射光表现出标志杆上是否有影响焊接质量的污物，如水渍和锈斑，在检测到具有污物时，控制器控制第二动力件24带动擦拭头伸出，让擦拭头擦掉污物，提高焊接的牢固性，罩子25、发射器26和接收器27的设置，能够遮挡住接收器27接收的部分自然光线，减小干扰。

实施例三

与实施例一的区别是，如图6所示，夹块10的侧壁中均匀分布有多个微型的侧壁电磁铁30，侧壁电磁铁30信号连接控制器，夹块10的底部开设转动口，转动口的端部侧壁上固定安装有轴承34，轴承34上焊接有转动筒33，转动筒33的侧壁接触凹口12的内壁，转动筒33的侧壁覆盖完凹口12的内壁，转动筒33内预存有定量的铁屑，底壁电磁铁13位于转动筒33的底壁中，夹块10的顶壁上焊接有L形的支撑座31，支撑座31的竖直段焊接在夹块10顶壁，支撑座31的水平段上固定安装有转动电机32，转动电机32的输出轴焊接在转动筒33的底壁上，转动电机32信号连接控制器。

由于标志杆使用的材料或者需求不同，所加工的多个标志杆的直径不是完全一致的，夹块10上的凹口12直径无法同时适合所有直径的标志杆，夹块10在移动标志杆的过程中，标志杆与凹口12间的间隙容易造成标志杆的一端向下倾斜，标志杆的另一端抵在凹口12的内壁上造成夹块10损坏，标志杆倾斜还容易在移动过程中抵到焊接台1上的各个部件，造成损坏。

在送料过程中，由控制器控制侧壁电磁铁30通电，夹块10能够从标志杆的一端部和周向上进行吸附，且各个侧壁电磁铁30吸附铁屑均匀分布；在标志杆的直径小于凹口12的直径时，由控制器控制夹块10底部侧壁上的侧壁电磁铁30继续保持通电，而其他位置上的侧壁电磁铁30断电，然后控制器再控制转动电机32启动，由转动电机32带动转动筒33旋转，转动筒33转动过程中能够带动其内的铁屑重新分布，将铁屑吸附到夹块10底侧壁处进行堆积，让铁屑能够在标志杆底部起到一定的垫高作用，同时，转动筒33转动过程中，铁屑及转动筒33还能摩擦到标志杆的顶端部，让标志杆的顶端部更适合后续涂覆油漆，转动筒33还能避免摩擦到标志杆顶端部时避免灰尘朝周围溢散。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.交通标志杆自动化生产线，包括对标志杆进行支撑焊接的焊接台、对标志杆进行进料卸料的装卸台和控制器，所述焊接台成L形，所述焊接台的竖直段中设有受控制器控制的变位机，所述焊接台的水平段上设有第一调节部和第二调节部，所述控制器控制第一调节部和第二调节部在焊接位置上带动加强筋移动，所述装卸台位于焊接台水平段远离竖直段的端部处，其特征在于：所述装卸台上设有传送通道，所述传送通道内设有能够沿传送方向转动的传送机构，所述装卸台的外侧壁上滑动连接有受控制器控制的卡夹机构，所述卡夹机构包括卡夹住标志杆且能够转动的卡夹组件，控制器控制卡夹组件向翻转口内延伸，让标志杆的一端位于翻转口中并翘起标志杆的另一端直至标志杆竖直立起，控制器控制卡夹组件向下延伸，直至标志杆向装卸台的出料一侧倾斜，控制器控制卡夹组件向上移动，直至让标志杆平放置到装卸台上，所述装卸台靠近焊接台的端部处开设有容纳卡夹组件的翻转口，所述翻转口位于远离焊接台的侧壁倾斜成阔口状。

2.根据权利要求1所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述卡夹组件包括直径大于标志杆的夹块，所述夹块上开设容纳标志杆的凹口，所述凹口与夹块同轴，所述凹口的内底中固设底壁电磁铁，所述底壁电磁铁信号连接控制器。

3.根据权利要求2所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述卡夹组件还包括L形的支架和沿装卸台侧壁移动的行走座，所述支架一端部固定连接在行走座上，所述支架另一端部上固设有伸缩件，所述伸缩件的端部固设有连接片，所述连接片与夹块的侧壁铰接。

4.根据权利要求3所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述装卸台与焊接台之间固设有起升座，所述起升座上设有抬升件，所述控制器在焊接后控制抬升件与伸缩件同时启动，所述抬升件端部固设有撑板，所述撑板的端面成弧面。

5.根据权利要求4所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述撑板的弧面内转动连接有滚珠，所述控制器在焊接前控制抬升件带动撑板顶面的高度大于焊接位置的高度。

6.根据权利要求1所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述焊接台的竖直段顶部上固设有安装座，所述安装座上设有沿焊接台水平段延伸方向伸缩的第一动力件，所述第一动力件端部上固设有凹形的罩子，所述罩子凹口的端沿距离标志杆10cm，所述罩子的凹口朝向焊接台的水平段一侧，所述罩子上设有光源的发射器和反射光的接收器，所述发射器与接收器位于镜面反射的反射路径上，所述反射路径的反射角为45°，所述发射器位于罩子凹口的端沿上，所述接收器位于罩子的内壁上。

7.根据权利要求6所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述控制器控制第一动力件移动检测标志杆的焊接位置，所述接收器收到反射光后向控制器反馈电信号，所述控制器根据电信号识别出反射光线的强度值，所述控制器将强度值与预设值进行对比得到异常区域，所述控制器得到异常区域时判断为具有污物。

8.根据权利要求6所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述罩子内的凹陷底壁上固设有垂直与焊接台水平段方向伸缩的第二动力件，所述第二动力件端部上固设有能够接触到标志杆的擦拭头。

9.根据权利要求8所述的交通标志杆自动化生产线，其特征在于：所述擦拭头成环状，所述擦拭头的端面包括摩擦段和擦拭段，所述擦拭头与第二动力件之间设有弹性的缓冲段。

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