门端框焊接系统的制作方法

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种门端框焊接系统。

背景技术：

集装箱产品的门端框尺寸在2438mm～2600mm之间,行业目前的门端框焊接胎位，基本上为标箱胎位，不能适应超宽、超窄等特箱门端框的生产。宽度调整采用腰型孔、螺栓压紧等方式，存在转产慢、用人多、调整精度差等问题；工件推送及焊接均为人工作业，劳动强度大，焊接质量因人而异，极不稳定。该方式已越来越不适应特箱多品种、多规格柔性生产的需要，急需研发能自动调整宽度、自动焊接、无人化的门端框自动焊接系统。

因此，需要提供一种门端框焊接系统，彻底解决上面提到的问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了彻底解决上述问题，本实用新型公开了一种门端框焊接系统，其特征在于，包括：

输送设备，所述输送设备构造为沿第一方向将待焊接的门端框移动至预定位置；

宽度调节机构，所述宽度调节机构与所述输送设备连接，以沿与所述第一方向垂直的第二方向移动所述输送设备，以适应所述待焊接的不同宽度尺寸的门端框快速转产要求；以及

焊接机器人系统，所述焊接机器人系统可用于自动扫描焊接所述待焊接的各型门端框。

根据本实用新型的门端框焊接系统包括用于输送门端框的输送设备和能够调节输送设备宽度的宽度调节机构，以及用于焊接的自动扫描跟踪的焊接机器人系统。可实现宽度调整一键式操作，以及门端框铰链、锁座及角部焊缝的跟踪焊接全自动化。节约人工成本，并能够提高焊接质量。

可选地，所述宽度调节机构包括：

电机，所述电机设置在所述输送设备上；以及

螺旋伸缩装置，所述螺旋伸缩装置与所述输送设备联接，所述螺旋伸缩装置能够被所述电机驱动工作以沿所述第二方向移动所述输送设备。

可选地，所述螺旋伸缩装置包括：

螺杆，所述螺杆沿所述第二方向设置；以及

连接构件，所述连接构件固定地设置在所述输送设备上，并套设在所述螺杆上，

所述螺杆能够由所述电机驱动而旋转，以使得所述连接构件带动所述输送设备相对于所述螺杆移动。

可选地，所述电机经由万向连接轴与所述螺杆连接，以带动所述螺杆旋转。

可选地，所述门端框焊接系统进一步包括沿所述第二方向设置的轨道，所述输送设备可移动地设置在所述轨道上。

可选地，所述门端框焊接系统还包括控制系统，所述控制系统控制所述焊接机器人系统、所述输送设备和所述宽度调节机构中的至少一个。

可选地，所述焊接机器人系统上设置有激光跟踪装置，所述激光跟踪装置在工件装配焊缝位置处移动扫描，以确定焊接轨迹，并根据所述工件装配位置处的装配间隙的宽度确定不同的焊接方法。

可选地，当所述装配间隙小于或等于1mm时，所述焊接机器人系统以第一速度焊接；当所述装配间隙大于1mm且小于或等于2mm时，所述焊接机器人系统先以第二速度进行打底焊，再以所述第一速度焊接；当所述装配间隙大于2mm时，所述焊接机器人系统先以第三速度进行打底焊，再以所述第一速度进行焊接。

可选地，所述第二速度比所述第一速度快至少30％；和/或所述第三速度比所述第一速度慢至少30％。

可选地，所述门端框焊接系统包括相对设置的两个所述输送设备，所述两个输送设备中的至少一个设置有所述宽度调节机构。

可选地，所述宽度调节机构沿所述第二方向移动所述输送设备，使得两个所述输送设备之间沿第二方向的工件尺寸的范围为2438mm-2600mm。

附图说明

本实用新型实施例的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为门端框的正视图；

图2为根据本实用新型的一种优选实施方式的门端框焊接系统的正视图；

图3为图2示出的门端框焊接系统的侧视图；以及

图4为图2示出的门端框焊接系统的俯视图。

附图标记说明：

1： 锁座 2： 顶角件

3： 铰链 4： 底角件

10： 机架 11： 焊接机器人系统

20： 输送设备 30： 轨道

40： 宽度调节机构 41： 电机

42： 万向连接轴 43： 螺杆

44： 连接构件 50： 门端框

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

如图2至图4所示，本实用新型提供了一种门端框焊接系统，其包括输送设备20、宽度调节机构40和焊接机器人系统11。具体地，输送设备20构造为沿第一方向D1将待焊接的门端框50移动至预定位置，宽度调节机构40与输送设备20连接，以沿与第一方向D1垂直的第二方向D2移动输送设备20，以适应待焊接的不同宽度尺寸的门端框50。焊接机器人系统11用于对位于输送设备20上的门端框50进行自动扫描焊接。

在图示的可选实施方式中，门端框焊接系统进一步包括沿第二方向D2设置的轨道30，输送设备20可移动地设置在轨道30上。

宽度调节机构40包括设置在输送设备20上的电机41以及螺旋伸缩装置，螺旋伸缩装置与输送设备20联接，并能够被电机41驱动工作以沿第二方向D2移动输送设备20。

进一步，螺旋伸缩装置包括沿第二方向D2设置的螺杆43，以及固定地设置在输送设备20上的连接构件44。连接构件44套设在螺杆43上，以此方式，螺杆43能够由电机41驱动而旋转，以连接构件44带动输送设备20相对于螺杆43移动，例如，电机41可经由万向连接轴42与螺杆43连接，以带动螺杆43旋转。

现请转到图4，在图示实施方式中，门端框焊接系统包括相对设置的两个输送设备20，两个输送设备20中的至少一个设置有宽度调节机构40。

轨道30可以为平行设置的两根轨道30，输送设备20架设在两根轨道30上，而设置在输送设备20上的1台电机41可通过联轴器分别与两根螺杆43相连，以使得输送设备20在轨道30上的移动更加同步。

电机41可驱动螺杆43旋转，从而宽度调节机构40沿第二方向D2移动输送设备20，如图3所示，两个输送设备20之间沿第二方向D2的工件尺寸的范围为W1(例如2438mm)至W2(例如2600mm)。

可选地，门端框焊接系统还包括控制系统，控制系统控制焊接机器人系统11、输送设备20和宽度调节机构40中的至少一个。控制系统可控制门端框焊接系统，以实现门端框50的输送、定位(例如通过光电开关)、扫描、间隙判断、焊接的全自动化，运行可靠、安全。

现将描述门端框焊接系统的焊接过程。焊接机器人系统11可以为诸如六轴结构的机器人，并且设置有焊枪和激光跟踪装置。焊接机器人系统11构造为在工件装配位置处移动，以确定焊接轨迹，并根据工件装配位置处的装配间隙的宽度确定不同的焊接方法。

具体地，参见图1，对于门端框50而言，诸如锁座1、顶角件2、底角件4和铰链3等位置处需要进行焊接，此处，锁座1、顶角件2、底角件4和铰链3已经被通过诸如点焊的方式固定在门端框50上。

如图4中所示出的，四台焊接机器人设置在机架10上，分别对铰链3、锁座1、顶角件2和底角件4处的缝隙进行焊接。该四台焊接机器人的工作量基本一致，各台机器人的焊接时间大致一致，从而可提高效率，其能够满足20′箱2.75分钟的最快节拍要求，并能够适应待焊接的不同宽度尺寸的门端框快速转产要求。

焊接跟踪采用激光扫描取点方案，根据位移变化，精确计算焊缝的位置，跟踪精度可达0.5mm，激光跟踪装置安装在焊接机器人系统11上，由程序控制其在工件表面快速移动，形成扫描轨迹(扫描线)。

同时控制系统采集扫描线上激光的数据，获得扫描轨迹剖面的形状，再通过特定的数学运算，计算出剖面上出现的一个或多个特征(通常是台阶或交点)的准确空间位置。

扫描轨迹的位置和数目可根据不同的工件特点设定，以获得的特征数足够确定所有焊接线为原则。铰链3、锁座1属于大致规则工件，在获得若干基本特征点后通过偏移、延伸等方法形成焊接轨迹。例如，铰链3需要3条扫描线，获得5个特征。锁座1需要4条扫描线，获得8个特征。角部复杂焊缝由多段直线焊缝组成，较长的直线以两点定直线方式获取特征数，较短的直线只扫描一个特征并假设是平行于某个方向的方式确定直线。而焊缝的起点、终点的坐标通过空间几何方法计算获得，加入焊接工艺参数，指挥机器人按工件实际位置进行焊接。本系统对工件的定位误差(XY平面±50mm，Z方向±20mm，旋转±10°)有极好的适应能力。

可选地，当需要焊接的两部分(例如顶角件2与门端框50之间)的装配间隙小于或等于1mm时，焊接机器人系统11以第一速度焊接；当装配间隙大于1mm且小于或等于2mm时，焊接机器人系统11先以第二速度进行打底焊，再以第一速度焊接；当装配间隙大于2mm时，焊接机器人系统11先以第三速度进行打底焊，再以第一速度进行焊接。进一步，第二速度比第一速度快至少30％；和/或第三速度比第一速度慢至少30％。并且可根据板材厚度设置不同的第一速度、第二速度和第三速度。

根据本实用新型的门端框焊接系统包括用于输送门端框50的输送设备20和能够调节输送设备20宽度的宽度调节机构40，以及用于焊接的焊接机器人系统11。可实现宽度调整一键式操作，以及门端框50铰链3、锁座1及角部焊缝的跟踪焊接全自动化。节约人工成本，并能够提高焊接质量。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。