CN216939023U - 一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其技术方案包括包括焊接电源、电器控制柜和控制台，还包括：上下件组件,设置有手动组装点定台，上下件组件还设置有1‑5#上件台；机器人组，与控制台电性连接，包括第一焊接机器人、第二焊接机器人和搬运机器人；组装平台，包括组装夹具和变位机；补焊平台，包括补焊夹具和补焊支架；焊接平台，包括焊接夹具和焊接支架；烟尘净化装置，用于净化工作站的工作环境；本实用新型具有组装焊接精度高、环境污染低优点。

Description

一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站。

背景技术

目前，石油天然气管道运输拨插箱产品，多以人工焊接为主，人工定位及焊接效率低下，焊接稳定性较差，难以保证焊接质量。而应用较多的自动化焊接工作站，多数以专机或是机器人自动满焊为主，还未实现机器人自动化组对、点定、焊接。同时，焊接时产生的环境污染对人员健康带来不良影响。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其具有组装焊接精度高、环境污染低的优点。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

本实用新型提供了一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，包括焊接电源、电器控制柜和控制台，其特征在于，还包括：

上下件组件，设置有手动组装点定台，用于组装点定拔插箱的前侧板；所述上下件组件还设置有1-5#上件台，所述1-5#上件台分别对应缓存拔插箱的零部件，所述零部件分别为后侧板、左侧板、前侧板、右侧板和面板；

机器人组，与控制台电性连接，包括第一焊接机器人、第二焊接机器人和搬运机器人，用于点定、焊接和搬运拔插箱的零部件；

组装平台，包括组装夹具和变位机，所述组装夹具与所述变位机转动连接，所述组装夹具用于对拔插箱的后侧板、左侧板、前侧板、右侧板进行定位和夹持，所述变位机带动组装夹具在水平方向上转动；

补焊平台，包括补焊夹具和补焊支架，所述补焊夹具固接于补焊支架上，用于对组装平台完成的拔插箱工件进行补焊，并点定焊接拔插箱的面板；

焊接平台，包括焊接夹具和焊接支架，所述焊接夹具固接于焊接支架上，用于对补焊平台完成的工件进行补焊和满焊；

烟尘净化装置，用于净化工作站的工作环境。

通过采用上述技术方案，在手动组装点定台上点定焊接拔插箱的后侧板，并转移至上件台，上件台有五个，用于分别对应缓存拔插箱的零部件，搬运机器人将上件台上的零部件依次转移至组装平台的组装夹具上，组装夹具依次对后侧板、左侧板、前侧板、右侧板夹紧，第一焊接机器人进行点定焊接，变位机带动组装夹具在水平方向上转动，从而使第一焊接机器人对工件的焊接更充分；组装平台上的工序完成后，由搬运机器人将组装平台上完成的工件转移至补焊平台，并将面板搬运至补焊平台处，搬运机器人将面板覆盖于工件上，补焊夹具将组装平台完成的工件和面板夹紧，第二焊接机器人对其点定焊接和满焊；工序完成后，由搬运机器人将补焊平台完成的工件翻转180°后转移至焊接平台，焊接夹具对其定位并夹紧，第二焊接机器人对其补焊和满焊，工序完成后，搬运机器人将完成的拔插箱工件转移至上下件组件处。

进一步地，所述变位机包括变位机本体、支撑板组件和电机，所述电机固定连接于支撑板组件的中心部位并带动组装夹具转动。

通过采用上述技术方案，变位机的电机驱动组装夹具转动，以便焊接更加充分。

进一步地，所述组装夹具设置有夹持部，所述夹持部包括伸缩组件和压紧件，所述伸缩组件可在水平方向上伸缩，所述压紧件可在竖直方向上转动。

通过采用上述技术方案，当1-4#上件台上对应的拔插箱的零部件依次放置在组装夹具上时，夹持部的伸缩组件将零部件在水平方向上夹紧，压紧件将零部件在竖直方向上压紧，从而对其精准定位和固定，便于在组装平台上的点定和焊接；当工序完成后，夹持部的伸缩组件解除夹紧动作，压紧件解除在竖直方向上的压紧。

进一步地，所述伸缩组件包括伸缩气缸和挡块，所述伸缩气缸和挡块之间形成夹持空间。

通过采用上述技术方案，当需要夹紧零部件时，将零部件放置在伸缩气缸和挡块之间的夹持空间中，伸缩气缸开始推进，零部件与挡块抵接，当伸缩气缸推进至零部件无法移动，伸缩气缸停止推进并保持原位，实现对零部件在水平方向上的夹紧；当不需要夹紧零部件时，伸缩气缸缩回，伸缩气缸与零部件脱离抵接，即可。

进一步地，所述压紧件为可旋转压紧气缸。

通过采用上述技术方案，当需要对零部件在竖直方向上压紧时，可旋转压紧气缸旋紧，可旋转压紧气缸与零部件的上部抵接充分，从而零部件在竖直方向上固定；当解除对零部件在竖直方向上压紧时，旋松可旋转压紧气缸即可。

进一步地，所述组装夹具呈正方形并在边与边相交处开设有导向斜面。

通过采用上述技术方案，便于组装夹具在水平方向上转动，避免组装夹具与变位机之间产生干涉。

进一步地，所述1-4#上件台均设置有自动移位装置，所述自动移位装置一端为呈三角形的滑轨，另一端为竖直的挡板，所述滑轨与零部件相抵接处设置有截面呈半圆形的导向滑条，所述导向滑条凸出于滑轨的表面。

通过采用上述技术方案，当1-4#零部件放置于对应的上件台上时，可以在重力的作用下向挡板处滑动；当取出一个零部件后，其余零部件自动向下补位，避免了人工整理零部件的麻烦，省时省力。

进一步地，所述烟尘净化装置包括高负压烟尘净化装置和罩式烟尘净化装置；所述高负压烟尘净化装置设置在靠近组装平台处，所述罩式烟尘净化装置设置在靠近焊接平台处。

通过采用上述技术方案，烟尘净化装置可以将工作站内因焊接等操作制造出的污染净化干净，大大降低了环境的污染，进而保证随线人员的健康。

进一步地，所述第一焊接机器人靠近电器柜的一侧设置有第一清枪剪丝装置，所述第二焊接机器人靠近焊接平台处设置有第二清枪剪丝装置。

通过采用上述技术方案，

进一步地，所述搬运机器人匹配设置有磁性的搬运抓手，所述搬运抓手可放置于抓手放置架上。

进一步地，所述工作站还包括安全围栏，所述安全围栏将工作站围成一个闭合区域，所述安全围栏上开设有平开门。

进一步地，所述安全围栏内空白区域处还设置有若干工件放置架。

进一步地，所述工作站还包括助力机械臂，所述助力机械臂设置有两个，分别位于上件台的两侧。

进一步地，所述补焊夹具和焊接夹具的结构与组装夹具的结构相同。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过采用上述技术方案，采用组装平台、补焊平台和焊接平台三工位的结构，有效保证设备的利用率，焊接机器人组提高了焊接效率，保证了焊接质量，降低了人工成本。

2、通过采用变位机和组装夹具的配合，可进行高精度变位控制，提高焊接精准度。

3、通过采用烟尘净化装置，可以将工作站内因焊接等操作制造出的污染净化干净，大大降低了环境的污染，进而保证随线人员的健康。

附图说明

图1是本实施例整体结构示意图；

图2是本实施例中的部分结构示意图；

图3是本实施例中的自动移位装置的结构示意图；

图4是本实施例中的组装平台结构示意图；

图5是本实施例中的变位机和组装夹具连接关系示意图。

图中，1、焊接电源；2、电器控制柜；3、控制台；4、上下件组件；41、手动组装点定台；42、1#上件台；43、2#上件台；44、3#上件台；45、4#上件台；46、5#上件台；47、自动移位装置；471、滑轨；4711、导向滑条；472、挡板；5、机器人组；51、第一焊接机器人；52、第二焊接机器人；53、搬运机器人；531、搬运抓手；532、抓手放置架；6、组装平台；61、组装夹具；611、伸缩组件；6111、伸缩气缸；6112、挡块；612、可旋转压紧气缸；62、变位机；621、变位机本体；622、支撑板组件；623、电机；7、补焊平台；71、补焊夹具；8、焊接平台；81、焊接夹具；9、烟尘净化装置；91、高负压烟尘净化装置；92、罩式烟尘净化装置；10、安全围栏；101、平开门；11、工件放置架；12、助力机械臂；13、第一清枪剪丝装置；14、第二清枪剪丝装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图1-5说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1，为本实用新型公开的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，包括焊接电源1、电器控制柜2和控制台3，还包括：上下件组件4、机器人组5、组装平台6、补焊平台7、焊接平台8和烟尘净化装置9。

参照图1，上下件组设置有手动组装点定台41，用于组装点定拔插箱的前侧板；上下件组件4还设置有1#上件台42、2#上件台43、3#上件台44、4#上件台45、5#上件台46，1-5#上件台分别对用缓存拔插箱的零部件，拔插箱的零部件分别为后侧板、左侧板、前侧板、右侧板和面板。

参照图3，更进一步地，1-4#上件台均设置有自动移位装置47，该自动移位装置47一端为呈三角形的滑轨471，另一端为竖直的挡板472，滑轨471与零部件相抵接处设置有截面呈半圆形的导向滑条4711，导向滑条4711凸出于滑轨471的表面。

当将1-4#上件台对应的零部件放置在该上件台上时，在重力作用下零部件向挡板472处滑动，取出一个零部件后，其余零部件自动向下滑动补位，进而节省上料时间。

参照图1和2，机器人组5与控制台3电性连接，包括第一焊接机器人51、第二焊接机器人52和搬运机器人53，用于点定、焊接和搬运拔插箱的零部件。搬运机器人53匹配设置有搬运抓手531，搬运抓手531具有磁性，搬运抓手531可放置于抓手放置架532上。

参照图4和图5，组装平台6包括组装夹具61和变位机62，组装夹具61与变位机62转动连接，组装夹具61用于对拔插箱的后侧板、左侧板、前侧板、右侧板进行定位和夹持，变位机62带动组装夹具61在水平方向上转动。

更进一步地，组装夹具61呈正方形并在边与边相交处开设有导向斜面；组装夹具61设置有夹持部，夹持部包括伸缩组件611和压紧件，伸缩组件611可在水平方向上伸缩，压紧件可在竖直方向上转动；伸缩组件611包括伸缩气缸6111和挡块6112，伸缩气缸6111和挡块6112之间形成夹持空间；压紧件为可旋转压紧气缸612。

更进一步地，变位机62包括变位机本体621、支撑板组件622和电机623，电机623固定连接于支撑板组件622的中心部位并带动组装夹具61转动。

参照图2，补焊平台7包括补焊夹具71和补焊支架(图中未示出)，补焊夹具71固接于补焊支架上，用于对组装平台6完成的拔插箱工件进行补焊，并点定焊接拔插箱的面板。补焊夹具71的结构和组装夹具61的结构相同。

参照图2，焊接平台8包括焊接夹具81和焊接支架(图中未示出)，焊接夹具81固接于焊接支架上，用于对补焊平台7完成的工件进行补焊和满焊；焊接夹具81的结构与组装夹具61的结构相同。

参照图1，烟尘净化装置9，用于净化工作站的工作环境，包括高负压烟尘净化装置91和罩式烟尘净化装置92；高负压烟尘净化装置91设置在靠近组装平台6处，罩式烟尘净化装置92设置在靠近焊接平台8处。

参照图1，第一焊接机器人51靠近电器柜的一侧设置有第一清枪剪丝装置13，第二焊接机器人52靠近焊接平台8处设置有第二清枪剪丝装置14。

参照图1，工作站还包括安全围栏10，安全围栏10将工作站围成一个闭合区域，安全围栏10上开设有平开门101；靠近电器柜的安全围栏10外侧设置有多个气体瓶；安全围栏10内空白区域处还设置有若干工件放置架11。工作站还包括助力机械臂12，助力机械臂12设置有两个，分别位于上件台的两侧，用于搬运焊接平台8处完成的工件至下件区或至工件放置架11上。

本实施例的实施原理为：在手动组装点定台41上点定焊接拔插箱的后侧板，并转移至上件台，上件台有五个，用于分别缓存对应的拔插箱的零部件，搬运机器人53将上件台上的零部件依次转移至组装平台6的组装夹具61上，组装夹具61依次对后侧板、左侧板、前侧板、右侧板夹紧，第一焊接机器人51进行点定焊接，变位机62带动组装夹具61在水平方向上转动，从而使第一焊接机器人51对工件的焊接更充分；组装平台6上的工序完成后，由搬运机器人53将组装平台6上完成的工件转移至补焊平台7，并将面板搬运至补焊平台7处，搬运机器人53将面板覆盖于工件上，补焊夹具71将组装平台6完成的工件和面板夹紧，第二焊接机器人52对其点定焊接和满焊；工序完成后，由搬运机器人53将补焊平台7完成的工件翻转180°后转移至焊接平台8，焊接夹具81对其定位并夹紧，第二焊接机器人52对其补焊和满焊，工序完成后，即得拔插箱工件，在搬运机器人53或助力机械臂12的助力下将工件转移至下件区或至工件放置架11上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，包括焊接电源(1)、电器控制柜(2)和控制台(3)，其特征在于，还包括：

上下件组件(4)，设置有手动组装点定台(41)，用于组装点定拔插箱的前侧板；所述上下件组件(4)还设置有1-5#上件台，所述1-5#上件台分别对应缓存拔插箱的零部件，所述零部件分别为后侧板、左侧板、前侧板、右侧板和面板；

机器人组(5)，与控制台(3)电性连接，包括第一焊接机器人(51)、第二焊接机器人(52)和搬运机器人(53)，用于点定、焊接和搬运拔插箱的零部件；

组装平台(6)，包括组装夹具(61)和变位机(62)，所述组装夹具(61)与所述变位机(62)转动连接，所述组装夹具(61)用于对拔插箱的后侧板、左侧板、前侧板、右侧板进行定位和夹持，所述变位机(62)带动组装夹具(61)在水平方向上转动；

补焊平台(7)，包括补焊夹具(71)和补焊支架，所述补焊夹具(71)固接于补焊支架上，用于对组装平台(6)完成的拔插箱工件进行补焊，并点定焊接拔插箱的面板；

焊接平台(8)，包括焊接夹具(81)和焊接支架，所述焊接夹具(81)固接于焊接支架上，用于对补焊平台(7)完成的工件进行补焊和满焊；

烟尘净化装置(9)，用于净化工作站的工作环境。

2.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述变位机(62)包括变位机本体(621)、支撑板组件(622)和电机(623)，所述电机(623)固定连接于支撑板组件(622)的中心部位并带动组装夹具(61)转动。

3.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述组装夹具(61)设置有夹持部，所述夹持部包括伸缩组件(611)和压紧件，所述伸缩组件(611)可在水平方向上伸缩，所述压紧件可在竖直方向上转动。

4.根据权利要求3所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述伸缩组件(611)包括伸缩气缸(6111)和挡块(6112)，所述伸缩气缸(6111)和挡块(6112)之间形成夹持空间。

5.根据权利要求3所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述压紧件为可旋转压紧气缸(612)。

6.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述组装夹具(61)呈正方形并在边与边相交处开设有导向斜面。

7.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述1-4#上件台均设置有自动移位装置(47)，所述自动移位装置(47)一端为呈三角形的滑轨(471)，另一端为竖直的挡板(472)，所述滑轨(471)与零部件相抵接处设置有截面呈半圆形的导向滑条(4711)，所述导向滑条(4711)凸出于滑轨(471)的表面。

8.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述烟尘净化装置(9)包括高负压烟尘净化装置(91)和罩式烟尘净化装置(92)；所述高负压烟尘净化装置(91)设置在靠近组装平台(6)处，所述罩式烟尘净化装置(92)设置在靠近焊接平台(8)处。

9.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述第一焊接机器人(51)靠近电器柜的一侧设置有第一清枪剪丝装置(13)，所述第二焊接机器人(52)靠近焊接平台(8)处设置有第二清枪剪丝装置(14)。

10.根据权利要求1所述的一种拔插箱的多工位自动化装配焊接工作站，其特征在于：所述工作站还包括安全围栏(10)，所述安全围栏(10)将工作站围成一个闭合区域，所述安全围栏(10)上开设有平开门(101)。

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