CN113798771B - 一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***及控制方法，***包括：控制模块、纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机和第二桁架机器人，所述第一桁架机器人设于纵缝焊接机器工作站与翻转变位机之间，所述第二桁架机器人设于翻转变位机远离第一桁架机器人的一侧，所述纵缝焊接机器人工作站包括用于定位卷圆筒体部件纵缝的定位工装和用于焊接卷圆筒体部件纵缝的纵缝焊接机器人。本发明通过控制模块控制纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机、第二桁架机器人之间的相互协作，能够实现搅拌车筒体的自动取放、卷圆筒体部件自动纵缝焊接及筒体件翻转，全程无需人工干预，显著提高生产效率，降低安全风险。

Description

一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***及控制方法

技术领域

本发明涉及一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***及控制方法，属于搅拌车技术领域。

背景技术

现有技术中，行业内搅拌车筒体的生产时，各厂家的纵缝焊接工序的工件上、下料均由人工吊装完成，同时，下件后的工件翻转多为人工使用吊装设备完成翻转，其生产过程人工参与程度高、效率低、安全风险高。

目前国内一些厂家尝试使用翻转变位机对筒体进行翻转操作，但翻转变位机的上料和下料工作仍由人工完成，因此没有实现前后工序的自动化串联，同时，搅拌车筒体的生产效率及厂房利用率也没有得到提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***及控制方法，能够使得搅拌车筒体制造的过程中，实现筒体部件纵缝焊接及翻转的自动化生产。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一方面，本发明提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，包括控制模块、纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机和第二桁架机器人；

所述第一桁架机器人设于纵缝焊接机器工作站与翻转变位机之间，所述第二桁架机器人设于翻转变位机远离第一桁架机器人的一侧，所述第一桁架机器人和第二桁架机器人用于抓取和转移筒体件；

所述纵缝焊接机器人工作站包括定位工装和纵缝焊接机器人，所述定位工装用于定位卷圆筒体部件纵缝，所述纵缝焊接机器人用于焊接卷圆筒体部件纵缝，所述翻转变位机用于对筒体件进行翻转；

所述控制模块控制第一桁架机器人、第二桁架机器人、纵缝焊接机器人工作站及控制翻转变位机运转，实现搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转。

进一步的，所述定位工装包括支撑结构、滚轮机构、基板和定位挡块，所述基板一端与支撑结构固接，所述定位挡块设于基板上远离支撑结构的一端；所述滚轮机构包括两组相对设置于基板两侧的滚轮组件，各滚轮组件包括多个中心轴位于同一直线上的滚轮。

进一步的，所述滚轮机构还包括轮轴，所述控制模块控制设于滚轮机构上的两个轮轴相向转动，以带动滚轮组件转动。

进一步的，所述第一桁架机器人上设有第一吊装机构，所述第一吊装机构包括第一吊架和设于第一吊架两侧的左伸缩机构和右伸缩机构，所述左伸缩机构和右伸缩机构相互配合用以抓取筒体件。

进一步的，所述第二桁架机器人上设有第二吊装机构，所述第二吊装机构包括第二吊架、若干设于第二吊架上的伸缩件和与伸缩件连接的电磁定位块，所述伸缩件和电磁定位块相互配合用以抓取筒体件。

进一步的，所述电磁定位块与伸缩件可拆卸连接。

进一步的，所述伸缩件设有四组，四组所述伸缩件呈十字形布设，所述第二吊架与四组所述伸缩件形成的十字形的中心连接。

另一方面，本发明提供一种所述的搅拌车卷圆筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，包括如下步骤：

控制定位工装对已输送至纵缝焊接机器人工作站的焊接工位上的卷圆筒体部件的纵缝进行定位；

控制纵缝焊接机器人对卷圆筒体部件的纵缝进行焊接，制得筒体件；

控制第一桁架机器人将筒体件输送至翻转工位；

控制翻转变位机对输送至翻转工位的筒体件进行翻转；

控制第二桁架机器人将经翻转的筒体件输送至缓存工位。

进一步的，第一桁架机器人将筒体件输送至翻转工位时，第一桁架机器人匀速将筒体件输送至翻转工位上。

进一步的，翻转变位机对输送至翻转工位的筒体件进行翻转后，第二桁架机器人根据筒体件类型的不同，将筒体件放置于不同缓存工位。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，包括控制模块、纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机和第二桁架机器人；所述第一桁架机器人设于纵缝焊接机器工作站与翻转变位机之间，所述第二桁架机器人设于翻转变位机远离第一桁架机器人的一侧，所述第一桁架机器人和第二桁架机器人用于抓取和转移卷圆筒体部件与筒体件；所述纵缝焊接机器人工作站包括定位工装和纵缝焊接机器人，所述定位工装用于定位卷圆筒体部件纵缝，所述纵缝焊接机器人用于焊接卷圆筒体部件纵缝，所述翻转变位机用于对筒体件进行翻转；所述控制模块控制第一桁架机器人、第二桁架机器人、纵缝焊接机器人工作站及控制翻转变位机运转，实现搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转。本发明通过控制模块控制纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机、第二桁架机器人之间的相互配合，实现搅拌车筒体的自动取放、卷圆筒体部件自动纵缝焊接及筒体件翻转，全程无需人工干预，显著提高生产效率，因不需要人工参与，从而降低安全风险，同时，纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机、第二桁架机器人之间相互配合，使得在筒体生产过程中，厂房利用率得到大幅提升。

2、本发明提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，包括如下步骤：将卷圆筒体部件输送至纵缝焊接机器人工作站的焊接工位上，定位工装对卷圆筒体部件的纵缝进行定位，纵缝焊接机器人对卷圆筒体部件的纵缝进行焊接，制得筒体件，第一桁架机器人将筒体件输送至翻转工位，翻转变位机对输送至翻转工位的筒体件进行翻转，第二桁架机器人将经翻转的筒体件输送至缓存工位，能够提高生产效率，降低安全风险。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***中纵缝焊接机器人工作站的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***中定位工装的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***中第一桁架机器人的第一吊装机构的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***中第二桁架机器人的第二吊装机构的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法的流程图；

图中：1、纵缝焊接机器人工作站；2、第一桁架机器人；21、第一吊装机构；22、第一吊架；23、左伸缩机构；24、右伸缩机构；3、翻转变位机；4、第二桁架机器人；41、第二吊装机构；42、第二吊架；43、伸缩件；44、电磁定位块；5、定位工装；51、支撑结构；52、滚轮机构；53、基板；54、定位挡块；55、滚轮；6、纵缝焊接机器人；61、支撑桁架；7、卷圆筒体部件；8、筒体件；9、焊接工位；10、缓存工位；11、翻转工位。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

本发明提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，请参见图1，包括控制模块、纵缝焊接机器人工作站1、第一桁架机器人2、翻转变位机3、第二桁架机器人4。所述第一桁架机器人2、第二桁架机器人4共用一套导轨机构，且均可沿导轨实现左右移动，移动过程均为自动移动，所述控制模块控制第一桁架机器人2、第二桁架机器人4、纵缝焊接机器人工作站1及控制翻转变位机3运转，实现搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转。

具体地，所述第一桁架机器人2设于纵缝焊接机器工作站与翻转变位机3之间，具体地，所述第一桁架机器人2的设置位置，能够使得第一桁架机器人2从纵缝焊接机器工作站上将卷圆筒体部件7从焊接工位9上取下，同时能够将取下的卷圆筒体部件7放置于翻转变位机3的翻转工位11上，本领域技术人员应当理解，所述第一桁架机器人2能够相对纵缝焊接机器工作站、翻转变位机3移动。

所述第二桁架机器人4设于翻转变位机3远离第一桁架机器人2的一侧，所述纵缝焊接机器人工作站1包括定位工装5和纵缝焊接机器人6。具体地，所述定位工装5和纵缝焊接机器人6设于纵缝焊接机器人工作站1的支撑桁架61上，所述定位工装5用于定位卷圆筒体部件7的纵缝位置，所述纵缝焊接机器人6用于焊接卷圆筒体部件7上的纵缝。

本实施例中，所述纵缝焊接机器工作站上设有三组纵缝焊接机器人6和定位工装5，请参见图2，能够同时完成三组卷圆筒体部件7焊接工作，应当理解，本发明可以根据现场需求，将纵缝焊接机器人6和定位工装5的数量进行调整，以满足不同企业需求。例如，可以将纵缝焊接机器人6和定位工装5设为两组，也可以设为五组，本发明在此不作限制。

所述定位工装5包括支撑结构51、滚轮机构52、基板53和定位挡块54，请参见图3，所述滚轮机构52、定位挡块54设于基板53上，所述基板53与支撑结构51固接，所述滚轮机构52包括两组相对设置于基板两侧的滚轮组件，各滚轮组件包括多个中心轴位于同一直线上的滚轮55，所述定位挡块54设于远离支撑结构51的一端。本实施例中，所述滚轮55设有多个。

当卷圆筒体部件7被输送至定位工装5后，控制模块控制滚轮机构52上的两个轮轴相向转动，从而带动设于轮轴上的滚轮55进行转动，进而带动卷圆筒体部件7滚动，直至卷圆筒体部件7碰触到定位挡块54后，卷圆筒体部件7被固定，也就是说，当所述定位工装5对卷圆筒体部件7的纵缝进行定位时，卷圆筒体部件7能够相对基板53轴向旋转，从而使得卷圆筒体部件7上的纵缝位置随之固定，当卷圆筒体部件7触碰到定位挡块54后，所述定位工装5对卷圆筒体部件7进行轴向限位，以便于完成后续工作，此过程无需人工干预。

所述第一桁架机器人2上设有第一吊装机构21，请参见图4，所述第一吊装机构21包括第一吊架22和设于第一吊架22两侧的左伸缩机构23、右伸缩机构24，所述第一吊装机构21根据筒体件8大小，调整左伸缩机构23、右伸缩机构24的伸缩长度，以与筒体件8相适配。当筒体件8较大时，所述左伸缩机构23、右伸缩机构24能够向第一吊架22的两侧移动，以扩大抓取尺寸，当筒体件8较小时，所述左伸缩机构23、右伸缩机构24能够向第一吊架22的内侧移动，以与尺寸较小的筒体件8相适配。

所述第二桁架机器人4上设有第二吊装机构41，请参见图5，所述第二吊装机构41包括第二吊架42、伸缩件43和电磁定位块44，所述伸缩件43设有多个，所述伸缩件43设于第二吊架42上，本实施例中，所述伸缩件43设有四组，四组所述伸缩件43呈十字形布设，所述第二吊架42与四组所述伸缩件43形成的十字形的中心连接，所述伸缩件43与电磁定位块44连接，应当理解，所述伸缩件43也可以设置为三组或者五组，本发明在此不作限制。

作为一种优选实施方式，所述电磁定位块44与伸缩件43可拆卸连接。当第二桁架机器人4将经翻转的筒体件8输送至缓存工位10时，第二吊装机构41能够根据筒体件8大小，调整伸缩件43的伸缩长度，以使电磁定位块44吸附于筒体件8。

当第二桁架机器人4将经翻转的筒体件8输送至缓存工位10后， AGV能够自动至缓存工位10取件，并输送至下一操作工位。需要说明的是，所述缓存工位10可以包括多个，本领域技术人员可根据生产量进行设置。

需要说明的是，所述第一吊装机构21、第二吊装机构41的结构形式可以根据抓取筒体件8的位置的不同，而设计成不同结构形式，本领域技术人员在了解本发明的实质内容后，对第一吊装机构21、第二吊装机构41的结构所做的任何形式的替代，都在本发明的保护范围内。

本发明提供的一种搅拌车卷圆筒体部件7纵缝焊接及翻转流转***，整套流转过程由纵缝焊接机器人工作站1、第一桁架机器人2、翻转变位机3、第二桁架机器人4及AGV配合，中间无需人工干预，实现了搅拌车筒体纵缝焊接及翻转的自动化生产。

实施例二：

本发明还提供一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，采用实施例一中所述的搅拌车卷圆筒体部件7纵缝焊接及翻转流转***。

所述搅拌车卷圆筒体部件7纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，包括如下步骤：

第一步、采用AGV将卷圆筒体部件7输送至纵缝焊接机器人工作站1的焊接工位9上；具体地，采用AGV将卷圆筒体部件7输送至纵缝焊接机器人6的焊接工位9上。

第二步、控制模块控制定位工装5对卷圆筒体部件7的纵缝进行定位，详细地，卷圆筒体部件7输送至纵缝焊接机器人6的焊接工位9后，定位工装5上的滚轮55带动卷圆筒体部件7滚动，直至卷圆筒体部件7碰触到定位挡块54后，卷圆筒体部件7被固定，从而使得卷圆筒体部件7上的纵缝位置随之固定。

需要说明的是，所述定位工装5对卷圆筒体部件7的纵缝进行定位时，卷圆筒体部件7能够相对定位工装5轴向旋转，所述定位工装5对卷圆筒体部件7进行轴向限位。

第三步、控制模块控制纵缝焊接机器人6识别卷圆筒体部件7的纵缝，并对卷圆筒体部件7的纵缝进行焊接，以制得筒体件8；焊接采用的焊丝的电流为200~240A，电压为26~30V，焊接速度为400~600mm/min。

第四步、控制模块控制第一桁架机器人2根据筒体件8的大小调整，调整左伸缩机构23、右伸缩机构24的伸缩长度，以与筒体件8相适配，同时以匀速的方式将筒体件8输送至翻转工位11上。

第五步、控制模块控制翻转变位机3对输送至翻转工位11的筒体件8进行翻转，需要说明的是，在翻转过程中，需注意识别来料状态，针对不同产品进行柔性定位及夹紧翻转。

第六步、控制模块控制第二桁架机器人4根据筒体件8类型的不同，调整伸缩件43的伸缩长度，以使电磁定位块44吸附于筒体件8，将经翻转的筒体件8放置于不同缓存工位10。

本发明通过控制模块控制纵缝焊接机器人工作站1、第一桁架机器人2、翻转变位机3、第二桁架机器人4之间相互配合，能够实现搅拌车筒体的自动取放、卷圆筒体部件7自动纵缝焊接及筒体件8翻转，全程无需人工干预，显著提高生产效率，因不需要人工参与，从而降低安全风险，同时，控制模块控制纵缝焊接机器人工作站1、第一桁架机器人2、翻转变位机3、第二桁架机器人4之间相互配合，使得在筒体生产过程中，厂房利用率得到大幅提升。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，其特征在于，包括控制模块、纵缝焊接机器人工作站、第一桁架机器人、翻转变位机和第二桁架机器人；

所述第一桁架机器人设于纵缝焊接机器工作站与翻转变位机之间，所述第二桁架机器人设于翻转变位机远离第一桁架机器人的一侧，所述第一桁架机器人和第二桁架机器人用于抓取和转移筒体件；

所述纵缝焊接机器人工作站包括定位工装和纵缝焊接机器人，所述定位工装用于定位卷圆筒体部件纵缝，所述纵缝焊接机器人用于焊接卷圆筒体部件纵缝，所述翻转变位机用于对筒体件进行翻转；

所述控制模块控制第一桁架机器人、第二桁架机器人、纵缝焊接机器人工作站及控制翻转变位机运转，实现搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转；

所述定位工装包括支撑结构、滚轮机构、基板和定位挡块，所述基板一端与支撑结构固接，所述定位挡块设于基板上远离支撑结构的一端；所述滚轮机构包括两组相对设置于基板两侧的滚轮组件，各滚轮组件包括多个中心轴位于同一直线上的滚轮；所述滚轮机构还包括轮轴，所述控制模块控制设于滚轮机构上的两个轮轴相向转动，以带动滚轮组件转动。

2.根据权利要求1所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，其特征在于，所述第一桁架机器人上设有第一吊装机构，所述第一吊装机构包括第一吊架和设于第一吊架两侧的左伸缩机构和右伸缩机构，所述左伸缩机构和右伸缩机构相互配合用以抓取筒体件。

3.根据权利要求1所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，其特征在于，所述第二桁架机器人上设有第二吊装机构，所述第二吊装机构包括第二吊架、若干设于第二吊架上的伸缩件和与伸缩件连接的电磁定位块，所述伸缩件和电磁定位块相互配合用以抓取筒体件。

4.根据权利要求3所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，其特征在于，所述电磁定位块与伸缩件可拆卸连接。

5.根据权利要求3所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***，其特征在于，所述伸缩件设有四组，四组所述伸缩件呈十字形布设，所述第二吊架与四组所述伸缩件形成的十字形的中心连接。

6.一种采用权利要求1~5任意一项所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制定位工装对已输送至纵缝焊接机器人工作站的焊接工位上的卷圆筒体部件的纵缝进行定位；

控制纵缝焊接机器人对卷圆筒体部件的纵缝进行焊接，制得筒体件；

控制第一桁架机器人将筒体件输送至翻转工位；

控制翻转变位机对输送至翻转工位的筒体件进行翻转；

控制第二桁架机器人将经翻转的筒体件输送至缓存工位。

7.根据权利要求6所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，其特征在于，第一桁架机器人将筒体件输送至翻转工位时，第一桁架机器人匀速将筒体件输送至翻转工位上。

8.根据权利要求6所述的搅拌车筒体部件纵缝焊接及翻转流转***的控制方法，其特征在于，翻转变位机对输送至翻转工位的筒体件进行翻转后，第二桁架机器人根据筒体件类型的不同，将筒体件放置于不同缓存工位。