CN112475745A - 一种桁架相贯线焊接生产线和焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架相贯线焊接生产线和焊接方法，生产线包括焊接工位和翻转工位，所述翻转工位上设有用于翻转桁架的翻转装置，所述翻转工位和焊接工位之间设有用于输送桁架的输送装置。本发明的桁架相贯线焊接生产线具有简单实用、快速高效和自动化程度高等优点，采用该焊接生产线对桁架相贯线进行焊接的焊接方法同样具备上述优点。

Description

一种桁架相贯线焊接生产线和焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接生产领域，尤其涉及一种桁架相贯线焊接生产线和焊接方法。

背景技术

桁架是一种由杆件连接而成的结构，主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。

现有的较为常见的桁架包括四根呈四边形顶点布置的主杆，相邻的主杆之间通过斜杆连接，在焊接过程中，需要对主杆与斜杆之间的相贯线进行焊接固定。然而，待焊接的相贯线分布于四个面上，并且不能进行仰焊，在每次焊完与焊枪相对面的位于底侧的相贯线后，还需要对桁架进行轴向翻转、夹持，之后再焊接下一面的位于底侧的相贯线，焊完四面之后，还需要对桁架进行水平翻转、夹持，使之前位于顶侧的相贯线翻转之后位于底侧，再进行焊接。这种传统焊接方式需要耗费大量的物力以及时间对桁架进行翻转，成本高且效率难以提升，并且由于需要多次装夹，定位精度不高，很难使用自动化焊接设备进行焊接，难以生成自动化生产的生产线，对人力的依赖程度较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、快速高效和自动化程度高的桁架相贯线焊接生产线，以及采用该焊接生产线对桁架相贯线进行焊接的焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种桁架相贯线焊接生产线，包括焊接工位和翻转工位，所述翻转工位上设有用于翻转桁架的翻转装置，所述翻转工位和焊接工位之间设有用于输送桁架的输送装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述焊接工位设有两个以上，相邻两个所述焊接工位之间设有一个翻转工位。

所述焊接工位设有四个，翻转工位设有三个，三个所述翻转工位分别设置于各相邻的两个焊接工位之间。

所述焊接工位的两侧均设有焊接装置。

所述焊接装置包括焊接机器人，所述焊接工位上设有用于固定桁架的夹持固定件，所述焊接机器人与夹持固定件能沿桁架的轴线相对移动。

所述焊接装置还包括移动轨道，所述移动轨道沿桁架的轴线布置于焊接工位一侧，所述焊接机器人滑设于移动轨道上，沿桁架的轴线往复移动。

每台所述焊接装置包括至少两个焊接机器人，各所述焊接机器人均滑设于移动轨道上。

本发明还提供了三种焊接方法：

第一种用桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，步骤包括：

S1：将桁架放置于焊接工位上，焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：焊接完成后，输送装置将桁架输送至翻转工位，翻转装置将桁架绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置将桁架输送至焊接工位，焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：重复步骤S2～S3，直至桁架上所有待焊接相贯线均完成焊接。

第二种用桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，所述焊接工位设有两个，两个所述焊接工位之间设有一个翻转工位，其步骤包括：

S1：将桁架放置于两个焊接工位上，各焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：一侧焊接工位完成焊接后，输送装置从该侧焊接工位向翻转工位运行，将桁架输送至翻转工位，翻转装置将桁架绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置将桁架输送回该侧焊接工位，该侧焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：输送装置继续从该侧焊接工位向翻转工位运行，将另一侧焊接工位焊接完成的桁架输送至翻转工位，翻转装置将桁架绕轴线翻转90°；

S5：翻转完成后，输送装置将桁架输送回该另一侧焊接工位，该另一侧焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S6：重复步骤S2～S5，直至桁架上所有待焊接相贯线均完成焊接。

第三种用桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，步骤包括：

S1：将桁架放置在仅与一个翻转工位相邻的一个焊接工位上，焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：完成焊接后，输送装置将桁架从焊接工位输送至翻转工位，翻转装置将桁架绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置将桁架从翻转工位输送至下一个焊接工位，焊接工位对桁架竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：完成焊接后，输送装置将桁架从焊接工位输送至下一个翻转工位，翻转装置将桁架绕轴线翻转90°；

S5：重复步骤S3～S4，直至桁架上所有待焊接相贯线均完成焊接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的桁架相贯线焊接生产线，包括焊接工位和翻转工位，所述翻转工位上设有用于翻转桁架的翻转装置，所述翻转工位和焊接工位之间设有用于输送桁架的输送装置。在进行焊接生产时，焊接工位对当前桁架竖直侧面中位于底侧的相贯线进行焊接，焊接完成后由输送装置将桁架运输至翻转工位，翻转工位上的翻转装置对桁架进行翻转，使桁架的放置侧面发生转变，将原本与竖直侧面相邻的侧面翻转至竖直位置，使未被焊接的相贯线暴露在可焊接的底侧位置处，之后再由输送装置将桁架输送至焊接工位上进行焊接，重复上述操作即可完成桁架所有侧面上相贯线的焊接。本发明中各工位的设置和布局合理，能够快速的完成桁架的焊接与变位之间的转换，使桁架的焊接能够在生产线上完成，实现桁架焊接的自动化生产，降低人力、物力、时间以及投入成本。

附图说明

图1是实施例1中的桁架相贯线焊接生产线的结构示意图；

图2是实施例2中的桁架相贯线焊接生产线的结构示意图；

图3是实施例3中的桁架相贯线焊接生产线的结构示意图。

图例说明：1、焊接工位；11、焊接装置；111、焊接机器人；112、移动轨道；2、翻转工位；21、翻转装置；3、桁架；4、输送装置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例1：

如图1所示，本实施例的桁架相贯线焊接生产线，包括焊接工位1和翻转工位2，翻转工位2上设有用于翻转桁架3的翻转装置21，翻转装置21能够使桁架3绕自身的轴线翻转，翻转工位2和焊接工位1之间设有用于输送桁架3的输送装置4。在进行焊接生产时，焊接工位1对当前桁架3竖直侧面中位于底侧的相贯线进行焊接，焊接完成后由输送装置4将桁架3运输至翻转工位2，翻转工位2上的翻转装置21对桁架3进行翻转，使桁架的放置侧面发生转变，将原本与竖直侧面相邻的侧面翻转至竖直位置，使未被焊接的相贯线暴露在可焊接的底侧位置处，之后再由输送装置4将桁架3输送至焊接工位1上进行焊接，重复上述操作即可完成桁架3所有侧面上相贯线的焊接。本实施例中各工位的设置和布局合理，能够快速的完成桁架3的焊接与变位之间的转换，使桁架3的焊接能够在生产线上完成，实现桁架3焊接的自动化生产，降低人力、物力、时间以及投入成本。

本实施例中，焊接工位1的两侧均设有焊接装置11，在进行焊接生产时，桁架3放置在焊接工位1上后，桁架3共有两个侧面处于竖直位置，因此在焊接工位1的两侧都设置焊接装置11能够同时对两个竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接，大大提高了焊接效率，加快生产速度。此外，正是由于两侧同时焊接，当前一个焊接装置11面对的竖直侧面上位于顶侧的相贯线在翻转一定角度后在另一个焊接装置11面对的竖直侧面上位于底侧，因此，桁架3不进行耗费物力较大的水平翻转、不进行难度极大的仰焊也能够实现所有相贯线的焊接。

本实施例中，焊接装置11包括焊接机器人111，焊接工位1上设有用于固定桁架3的夹持固定件，焊接机器人111与夹持固定件能沿桁架3的轴线相对移动，通过相对移动，焊接机器人111能够沿桁架3的轴线对桁架3上的相贯线逐次进行焊接。

本实施例中，焊接装置11还包括移动轨道112，移动轨道112沿桁架3的轴线布置于焊接工位1一侧，焊接机器人111滑设于移动轨道112上，沿桁架3的轴线往复移动。相比于移动桁架3来说，焊接机器人111体积和重量更小，装夹定位要求更低，因此驱动更加方便。

本实施例中，为了进一步提高焊接效率，每台焊接装置11包括两个焊接机器人111，两个焊接机器人111一同参与焊接，各焊接机器人111均滑设于移动轨道112上，在进行焊接时，两个焊接机器人111既可以从移动轨道112的两端一起相向移动，或从移动轨道112的中心反向运动，也可以将一个焊接机器人111设置在移动轨道112的端部，另一个焊接机器人111设置在移动轨道112的中心，之后同向移动焊接。

本实施例中，输送装置4既包括设置在翻转装置21和夹持固定件之间的带有输送辊的输送台，也包括设置在翻转装置21和夹持固定件下方的带有输送辊的输送台。

本实施例的用上述桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，能够快速高效的完成桁架相贯线的焊接，其步骤包括：

S1：将桁架3放置于焊接工位1上，焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：焊接完成后，输送装置4将桁架3输送至翻转工位2，翻转装置21将桁架3绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置4将桁架3输送至焊接工位1，焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：重复步骤S2～S3，直至桁架3上所有待焊接相贯线均完成焊接。

本实施例中，将桁架3绕轴线翻转90°，是指在翻转前后，桁架3上某一点至桁架3轴线的垂线变位90°，其既包含了翻转过程经过90°，也包含了翻转过程经过270°等同样效果的翻转，最终目的是，将桁架3中与当前竖直侧面相邻的侧面翻转之后成为竖直侧面。

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，焊接工位1设有两个，相邻两个焊接工位1之间设有一个翻转工位2。在进行焊接生产时，两个焊接工位1可以通过输送装置4次第向翻转工位2输送焊接完成的桁架3，或从翻转工位2接收翻转完成的桁架3，这种生产线的设置方式相比于焊接工位1与翻转工位2一对一的设置方式来说，能够利用翻转工位2的等待时间对另一焊接工位1中已焊接完成的桁架3进行翻转，缩短了翻转工位2的等待时间，提高工位的利用率，进一步优化了生产线的生产方式。

相对应的，本实施例的用上述桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，由于焊接工位1设有两个，两个焊接工位1之间设有一个翻转工位2，则步骤包括：

S1：将桁架3放置于两个焊接工位1上，各焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：一侧焊接工位1完成焊接后，输送装置4从该侧焊接工位1向翻转工位运行，将桁架3输送至翻转工位2，翻转装置21将桁架3绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置4将桁架3输送回该侧焊接工位1，该侧焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：输送装置4继续从该侧焊接工位1向翻转工位2运行，将另一侧焊接工位1焊接完成的桁架3输送至翻转工位2，翻转装置21将桁架3绕轴线翻转90°；

S5：翻转完成后，输送装置4将桁架3输送回该另一侧焊接工位1，该另一侧焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S6：重复步骤S2～S5，直至桁架3上所有待焊接相贯线均完成焊接。

本实施例中，将桁架3绕轴线翻转90°，是指在翻转前后，桁架3上某一点至桁架3轴线的垂线变位90°，其既包含了翻转过程经过90°，也包含了翻转过程经过270°等同样效果的翻转，最终目的是，将桁架3中与当前竖直侧面相邻的侧面翻转之后成为竖直侧面。

实施例3：

如图3所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，焊接工位1设有四个，翻转工位2设有三个，三个翻转工位2分别设置于各相邻的两个焊接工位1之间。在进行焊接生产时，桁架3沿生产线的生产方向依次经过焊接工位1、翻转工位2、焊接工位1……等等，直至交替完成四次焊接和三次翻转，这种设置方式相比于实施例1来说，投入待焊接的桁架3的间隔时间仅为焊接桁架3中一个侧面上一侧相贯线的时间，能够实现单向的生产流水线，更加符合流水线式的生产标准，进一步提高了生产效率。

相对应的，本实施例的用上述桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，步骤包括：

S1：将桁架3放置在仅与一个翻转工位2相邻的一个焊接工位1上，焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：完成焊接后，输送装置4将桁架3从焊接工位1输送至翻转工位2，翻转装置21将桁架3绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置4将桁架3从翻转工位2输送至下一个焊接工位1，焊接工位1对桁架3竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：完成焊接后，输送装置4将桁架3从焊接工位1输送至下一个翻转工位2，翻转装置21将桁架3绕轴线翻转90°；

S5：重复步骤S3～S4，直至桁架3上所有待焊接相贯线均完成焊接。

本实施例中，将桁架3绕轴线翻转90°，是指在翻转前后，桁架3上某一点至桁架3轴线的垂线变位90°，其既包含了翻转过程经过90°，也包含了翻转过程经过270°等同样效果的翻转，最终目的是，将桁架3中与当前竖直侧面相邻的侧面翻转之后成为竖直侧面。

以上所述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。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：包括焊接工位(1)和翻转工位(2)，所述翻转工位(2)上设有用于翻转桁架(3)的翻转装置(21)，所述翻转工位(2)和焊接工位(1)之间设有用于输送桁架(3)的输送装置(4)。

2.根据权利要求1所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：所述焊接工位(1)设有两个以上，相邻两个所述焊接工位(1)之间设有一个翻转工位(2)。

3.根据权利要求2所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：所述焊接工位(1)设有四个，翻转工位(2)设有三个，三个所述翻转工位(2)分别设置于各相邻的两个焊接工位(1)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：所述焊接工位(1)的两侧均设有焊接装置(11)。

5.根据权利要求4所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：所述焊接装置(11)包括焊接机器人(111)，所述焊接工位(1)上设有用于固定桁架(3)的夹持固定件，所述焊接机器人(111)与夹持固定件能沿桁架(3)的轴线相对移动。

6.根据权利要求5所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：所述焊接装置(11)还包括移动轨道(112)，所述移动轨道(112)沿桁架(3)的轴线布置于焊接工位(1)一侧，所述焊接机器人(111)滑设于移动轨道(112)上，沿桁架(3)的轴线往复移动。

7.根据权利要求6所述的桁架相贯线焊接生产线，其特征在于：每台所述焊接装置(11)包括至少两个焊接机器人(111)，各所述焊接机器人(111)均滑设于移动轨道(112)上。

8.一种用权利要求1所述的桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，其特征在于，步骤包括：

S1：将桁架(3)放置于焊接工位(1)上，焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：焊接完成后，输送装置(4)将桁架(3)输送至翻转工位(2)，翻转装置(21)将桁架(3)绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置(4)将桁架(3)输送至焊接工位(1)，焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：重复步骤S2～S3，直至桁架(3)上所有待焊接相贯线均完成焊接。

9.一种用权利要求2所述的桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，其特征在于，所述焊接工位(1)设有两个，两个所述焊接工位(1)之间设有一个翻转工位(2)，其步骤包括：

S1：将桁架(3)放置于两个焊接工位(1)上，各焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：一侧焊接工位(1)完成焊接后，输送装置(4)从该侧焊接工位(1)向翻转工位运行，将桁架(3)输送至翻转工位(2)，翻转装置(21)将桁架(3)绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置(4)将桁架(3)输送回该侧焊接工位(1)，该侧焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：输送装置(4)继续从该侧焊接工位(1)向翻转工位(2)运行，将另一侧焊接工位(1)焊接完成的桁架(3)输送至翻转工位(2)，翻转装置(21)将桁架(3)绕轴线翻转90°；

S5：翻转完成后，输送装置(4)将桁架(3)输送回该另一侧焊接工位(1)，该另一侧焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S6：重复步骤S2～S5，直至桁架(3)上所有待焊接相贯线均完成焊接。

10.一种用权利要求3所述的桁架相贯线焊接生产线焊接桁架相贯线的焊接方法，其特征在于，步骤包括：

S1：将桁架(3)放置在仅与一个翻转工位(2)相邻的一个焊接工位(1)上，焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S2：完成焊接后，输送装置(4)将桁架(3)从焊接工位(1)输送至翻转工位(2)，翻转装置(21)将桁架(3)绕轴线翻转90°；

S3：翻转完成后，输送装置(4)将桁架(3)从翻转工位(2)输送至下一个焊接工位(1)，焊接工位(1)对桁架(3)竖直侧面上位于底侧的相贯线进行焊接；

S4：完成焊接后，输送装置(4)将桁架(3)从焊接工位(1)输送至下一个翻转工位(2)，翻转装置(21)将桁架(3)绕轴线翻转90°；

S5：重复步骤S3～S4，直至桁架(3)上所有待焊接相贯线均完成焊接。

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