一种待焊接工件定位系统的制作方法

1.本实用新型涉及内焊工件定位技术领域，特别是涉及一种特别适用于u肋焊接时对其压紧定位的待焊接工件定位系统。


背景技术：

2.钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，钢箱梁一般为正交异性钢桥面板，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构。目前，正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁制造中，桥梁顶、底板均采用此构造，正交异性钢桥面板采用u肋与底板焊接而成。
3.在对u肋与底板焊接过程中，通常需要使用定位系统对u肋与底板进行定位，保证焊接过程中u肋与底板之间不会发生相对位移影响焊接后的工件精度。现有技术中，通常采用两套定位系统配合使用实现u肋工件长距离定位，定位系统下端设有多套定位臂，定位臂由压轮和定位轮组成，控制工件定位；定位系统由龙门两侧电机驱动，实现不同位置定位。
4.现有技术中的两套定位系统定位臂均由压轮和定位轮组成，因为现有技术中定位系统的压轮与定位轮由同一驱动机构驱动上下同步运动，且压轮与定位轮之间的距离以及底部定位开口的尺寸不可调等原因，造成要使得定位臂在跟随焊接构沿u肋长方向可以顺利运行，就要求工件自身精度非常高，如果工件存在变形容易导致定位臂卡顿，无法实现工件长距离稳定定位，降低定位精度并影响工作效率。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种待焊接工件定位系统。
6.本实用新型提供了如下方案：
7.一种待焊接工件定位系统，包括：
8.第一定位装置，所述第一定位装置包括第一定位机构以及第一框架机构；所述第一定位机构包括至少一组定位臂单元；所述定位臂单元用于在运行至第一目标位置后动作将待焊接工件定位压紧；所述第一框架机构用于承载所述第一定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第一目标位置；
9.第二定位装置，所述第二定位装置包括第二定位机构以及第二框架机构；所述第二定位机构包括至少两组定位轮单元以及位于两组所述定位轮单元之间的压紧轮单元；所述定位轮单元用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现左右定位，所述压紧轮单元用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现上下定位；所述第二框架机构用于承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第二目标位置，并在施焊过程中承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向与施焊机构同步运动。
10.优选地：所述定位臂单元包括第一支架、第二支架、第一驱动组件以及一对定位板；所述第一支架与所述第一框架机构相连，所述第一支架上配置有沿上下方向延伸的第一线性导轨，所述第二支架通过滑块配合连接至所述第一线性导轨；所述第一驱动组件分
别与所述第一支架以及所述第二支架相连，一对所述定位板分别与所述第二支架相连；所述第一驱动组件用于驱动所述第二支架上下动作。
11.优选地：所述第一框架机构包括第一龙门主体，所述第一龙门主体的横梁上形成有第二线性导轨，所述第一支架通过滑块以及第二驱动组件连接至所述第二线性导轨；所述第二驱动组件用于驱动所述第一支架沿左右方向动作。
12.优选地：所述第二驱动组件包括与所述第一支架固定相连的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接有第一齿轮，所述第一齿轮与沿所述第一龙门主体的横梁延伸的第一齿条配合连接。
13.优选地：所述定位臂单元还包括自动锁紧组件，所述自动锁紧组件用于在所述第一支架沿左右方向动作完成后与位于所述第一龙门主体的横梁上的承重轨道配合连接以实现对所述定位臂单元进行锁紧。
14.优选地：一对所述定位板分别通过调整杆实现与所述第二支架的相连接；所述调整杆用于实现对一对所述定位板开合大小的调节。
15.优选地：所述第一龙门主体通过一对第一行走单元分别与地面轨道相连，所述地面轨道的长方向与待焊接工件的长方向同向布置；所述第一行走单元用于驱动所述第一龙门主体沿所述地面轨道运动。
16.优选地：相邻两组所述定位臂单元之间配置有防碰撞机构。
17.优选地：所述第二框架机构包括第二框架机构包括第二龙门主体，所述第二龙门主体上通过第一液压驱动组件连接有升降横梁，所述第二定位机构与所述升降横梁相连；所述升降横梁用于实现对所述第二定位机构在上下方向上的粗定位。
18.优选地：所述升降横梁上形成有第三线性导轨，所述定位轮单元通过滑块以及第三驱动组件连接至所述第三线性导轨；所述压紧轮单元通过滑块以及第四驱动组件连接至所述第三线性导轨；所述第三驱动组件以及所述第四驱动组件分别用于驱动所述定位轮单元以及所述压紧轮单元沿左右方向动作。
19.优选地：所述定位轮单元包括固定底座、第二液压驱动组件、活动底座以及多个定位轮，所述第二液压驱动组件分别连接至所述固定底座以及所述活动底座，多个所述定位轮与所述活动底座相连，所述第二液压驱动组件用于驱动所述活动底座沿上下方向动作。
20.优选地：多个所述定位轮通过滚轮支架与所述活动底座相连，所述滚轮支架用于实现定位轮之间的开合大小。
21.优选地：所述压紧轮单元包括第三液压驱动组件以及压紧轮，所述第三液压驱动组件用于驱动所述压紧轮在上下方向上动作。
22.优选地：所述定位轮单元与所述压紧轮单元之间配置有防碰撞机构。
23.优选地：所述定位轮单元的内部配置有激光测距仪。
24.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
25.通过本实用新型，可以实现一种待焊接工件定位系统，在一种实现方式下，该系统可以包括第一定位装置，所述第一定位装置包括第一定位机构以及第一框架机构；所述第一定位机构包括至少一组定位臂单元；所述定位臂单元用于在运行至第一目标位置后动作将待焊接工件定位压紧；所述第一框架机构用于承载所述第一定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第一目标位置；第二定位装置，所述第二定位装置包括第二定位机构
以及第二框架机构；所述第二定位机构包括至少两组定位轮单元以及位于两组所述定位轮单元之间的压紧轮单元；所述定位轮单元用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现左右定位，所述压紧轮单元用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现上下定位；所述第二框架机构用于承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第二目标位置，并在施焊过程中承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向与施焊机构同步运动。本技术提供的待焊接工件定位系统，主要适应变形一定范围内工件的定位，变形的u肋经过第二定位装置时，第二定位装置在运行过程中可随时调整，确保定位精度和运行顺畅。第一定位装置的定位臂和第二定位装置的定位轮单元、压紧轮单元均为单独控制，底部定位开口尺寸均可调，适用范围广。第二定位装置定位方式为两侧两套定位轮单元定位，顶部压紧，更能保证长距离定位稳定性，运行过程中不卡顿、中断等，提高工作效率。
26.当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型实施例提供的一种待焊接工件定位系统的结构示意图；
29.图2是本实用新型实施例提供的定位臂单元的侧视图；
30.图3是本实用新型实施例提供的定位臂单元的主视图；
31.图4是本实用新型实施例提供的定位轮单元以及压紧轮单元的主视图；
32.图5是本实用新型实施例提供的定位轮单元以及压紧轮单元的侧视图。
33.图中：定位系统100、第一定位装置1、定位臂单元11、第一支架111、第二支架112、第一驱动组件113、定位板114、第一线性导轨115、第二驱动组件116、第一驱动电机1161、第一齿轮1162、自动锁紧组件117、调整杆118、第一框架机构12、第一龙门主体121、第二线性导轨122、第一齿条123、第一行走单元124、第二定位装置2、定位轮单元21、第三驱动组件211、固定底座212、活动底座213、定位轮214、滚轮支架215、压紧轮单元22、第四驱动组件221、第三液压驱动组件222、压紧轮223、第二框架机构23、第二龙门主体231、第一液压驱动组件24、升降横梁25、第三线性导轨26、第二行走单元27、地面轨道3。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例
36.参见图1、图2、图3、图4、图5，为本实用新型实施例提供的一种待焊接工件定位系统100，如图1、图2、图3、图4、图5所示，该系统100可以包括：
37.第一定位装置1，所述第一定位装置1包括第一定位机构以及第一框架机构12；所
述第一定位机构包括至少一组定位臂单元11；所述定位臂单元11用于在运行至第一目标位置后动作将待焊接工件定位压紧；所述第一框架机构12用于承载所述第一定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第一目标位置；
38.第二定位装置2，所述第二定位装置2包括第二定位机构以及第二框架机构23；所述第二定位机构包括至少两组定位轮单元21以及位于两组所述定位轮单元之间的22压紧轮单元；所述定位轮单元21用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现左右定位，所述压紧轮单元22用于在运行至第二目标位置后动作对待焊接工件实现上下定位；所述第二框架机构23用于承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向运动以便到达所述第二目标位置，并在施焊过程中承载所述第二定位机构沿待焊接工件长方向与施焊机构同步运动。
39.本技术实施例提供的待焊接工件定位系统，采用两套定位装置配合工作，达到对工件的准确定位。其中的第一定位装置1可以用于实现固定定位，其中的第一目标位置可以是工件的末端。当第一定位装置1运行至工件末端时，第一定位装置1停止运动，定位臂单元动作将工件的末端定位压紧。其中的第二定位装置2可以用于实现随动定位，其中的第二目标位置可以是工件的起始端，当第二定位装置2运行至工件的起始端时，定位轮单元21以及压紧轮单元22均向下动作将工件的起始端定位压紧。当开始施焊时，第二定位装置22随着焊接机构的运动同步由工件的起始端向末端运动，保证施焊过程中可以实时的对工件进行定位压紧。
40.由于本技术提供的定位轮单元21以及压紧轮单元22分别采用独立的上下运动驱动组件，因此可以保证工件长距离定位稳定，定位精度高，保持整个运行过程中不卡顿、中断等，提高工作效率。
41.本技术实施例提供的定位臂可以包含多种形式，例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供所述定位臂单元11包括第一支架111、第二支架112、第一驱动组件113以及一对定位板114；所述第一支架111与所述第一框架机构12相连，所述第一支架111上配置有沿上下方向延伸的第一线性导轨115，所述第二支架112通过滑块配合连接至所述第一线性导轨115；所述第一驱动组件113分别与所述第一支架111以及所述第二支架112相连，一对所述定位板114分别与所述第二支架112相连；所述第一驱动组件113用于驱动所述第二支架112上下动作。其中的一对定位板114可以用于对工件进行定位压紧，其上下动作通过第一驱动组件113驱动并由第二支架112带动沿着第一支架111上的第一线性导轨运动115。每个定位臂单元11均分别由一个独立第一驱动组件113驱动独立运行。
42.本技术实施例提供的第一框架机构12也可以采用多种形式，例如，所述第一框架机构12包括第一龙门主体121，所述第一龙门主体121的横梁上形成有第二线性导轨122，所述第一支架111通过滑块以及第二驱动组件116连接至所述第二线性导轨122；所述第二驱动组件116用于驱动所述第一支架111沿左右方向动作。通过第二驱动组件116可以驱动每个定位臂单元11的第一支架111独立的沿第二线性导轨122在左右方向上动作。
43.具体的，所述第二驱动组件116包括与所述第一支架111固定相连的第一驱动电机1161，所述第一驱动电机1161的输出轴连接有第一齿轮1162，所述第一齿轮1162与沿所述第一龙门主体121的横梁延伸的第一齿条123配合连接。
44.为了防止定位臂在工作时，由于防止发生位移而需要第一驱动电机以及第一齿轮
所承受的力矩过大，造成减速机、电机承载力矩加大影响其精度及寿命的问题。本技术实施例可以提供所述定位臂单元还包括自动锁紧组件117，所述自动锁紧组件117用于在所述第一支架111沿左右方向动作完成后与位于所述第一龙门主体121的横梁上的承重轨道配合连接以实现对所述定位臂单元11进行锁紧。
45.为了可以使定位臂可以适应不同尺寸的工件，本技术实施例还可以提供一对所述定位板114分别通过调整杆118实现与所述第二支架112的相连接；所述调整杆118用于实现对一对所述定位板114开合大小的调节。
46.为了实现第一龙门主体可以沿工件长方向运动，本技术实施例可以提供所述第一龙门主体121通过一对第一行走单元124分别与地面轨道3相连，所述地面轨道3的长方向与待焊接工件的长方向同向布置；所述第一行走单元124用于驱动所述第一龙门主体121沿所述地面轨道运动。
47.进一步的，相邻两组所述定位臂单元之间配置有防碰撞机构(图中未示出)。第一龙门主体上可布置多套定位臂单元，定位臂单元与定位臂单元之间设有防碰撞机构，每套定位臂横移、升降定位均为单独控制。
48.本技术实施例提供的所述第二框架机构23包括第二龙门主体231，所述第二龙门主体231上通过第一液压驱动组件24连接有升降横梁25，所述第二定位机构与所述升降横梁25相连；所述升降横梁25用于实现对所述第二定位机构在上下方向上的粗定位。
49.为了实现定位轮单元以及压紧轮单元各自上下左右单独控制，本技术实施例还可以提供所述升降横梁25上形成有第三线性导轨26，所述定位轮单元21通过滑块以及第三驱动组件211连接至所述第三线性导轨26；所述压紧轮单元22通过滑块以及第四驱动组件221连接至所述第三线性导轨26；所述第三驱动组件211以及所述第四驱动组件221分别用于驱动所述定位轮单元21以及所述压紧轮单元22沿左右方向动作。
50.所述定位轮单元21包括固定底座212、第二液压驱动组件(图中未示出)、活动底座213以及多个定位轮214，所述第二液压驱动组件分别连接至所述固定底座212以及所述活动底座213，多个所述定位轮214与所述活动底座213相连，所述第二液压驱动组件用于驱动所述活动底座沿上下方向动作。
51.所述第二龙门主体231通过一对第二行走单元27分别与地面轨道3相连，所述地面轨道3的长方向与待焊接工件的长方向同向布置；所述第二行走单元27用于驱动所述第二龙门主体231沿所述地面轨道3运动。
52.为了适应不同尺寸的工件以及适应工件的变形，本技术实施例还可以提供多个所述定位轮通过滚轮支架与所述活动底座相连，所述滚轮支架用于实现定位轮之间的开合大小。
53.进一步的，所述压紧轮单元22包括第三液压驱动组件222以及压紧轮223，所述第三液压驱动组件222用于驱动所述压紧轮223在上下方向上动作。
54.所述定位轮单元与所述压紧轮单元之间配置有防碰撞机构。所述定位轮单元的内部配置有激光测距仪(图中未示出)。
55.本技术实施例提供的待焊接工件定位系统由第一定位装置1和第二定位装置2组成。
56.第一定位装置1包括第一龙门主体、第一行走单元及定位臂单元，主要用于定位工
件末端，由第一行走单元驱动行走至所需位置，定位臂定位工件。
57.第二定位装置2包括第二龙门主体、第二行走单元、升降横梁、压紧轮单元以及定位轮单元，用于工件起端至终端定位，由第二行走单元行走至所需位置，压紧轮单元和定位轮单元安装在升降横梁上，液压缸控制升降横梁粗定位；压紧轮单元控制工件上下定位，定位轮单元控制工件左右定位。
58.第一定位装置1定位臂通过线性导轨安装在第一龙门主体上，定位臂包括调整杆，可调节定位板开合大小，适应不同尺寸工件，液压缸安装在第一支架上，连接第二支架控制定位臂上下定位，第一支架安装线性导轨确保定位臂升降运行平稳；第一驱动电机、齿轮安装在第一支架上，控制定位臂横移，自动锁紧装置控制定位臂横移停止状态的稳定性。龙门主体上可布置多套定位臂，定位臂与定位臂之间设有防碰撞机构，每套定位臂横移、升降定位均为单独控制。
59.第二定位装置2升降横梁下端设有压紧轮单元和定位轮单元，可实现工件精确定位。每两组定位轮单元配一组压紧轮单元定位工件，压紧轮单元布置在两定位轮单元中间(工件正上方)。定位轮单元和压紧轮单元左右移动均由电机驱动(电机以及齿轮布置方式与第一电机与第一齿轮布置方式相同)，通过第三线性导轨保证横移稳定性。压紧轮单元通过液压缸控制压紧高度和压紧力并保持压紧力不变；定位轮单元固定底座固定液压缸，液压杆连接活动底座实现升降，滚轮支架可调定位轮之间开合大小，适应不同尺寸工件。
60.升降横梁上可布置多套定位轮单元和压紧轮单元，定位轮单元与压紧轮单元之间设有防碰撞机构，每套定位轮单元和压紧轮单元横移、升降定位均为单独控制，且定位轮单元内部设有激光测距仪，实时监测升降高度波动，保证定位精度。
61.本技术实施例提供的待焊接工件定位系统动作流程：第一定位装置和第二定位装置运行至所需位置
→
第一定位装置定位臂运行至所需位置
→
第一定位装置定位臂下降定位并压紧工件
→
第二定位装置定位轮单元运行至所需位置
→
第二定位装置定位轮单元下降定位工件
→
第二定位装置压紧轮单元压紧工件
→
第二定位装置运行到位
→
第一定位装置定位臂上升复位
→
第一定位装置复位
→
第二定位装置完成定位工作
→
第二定位装置压紧轮单元上升复位
→
第二定位装置定位轮单元上升复位
→
第二定位装置复位
→
下一循环。
62.总之，本技术提供的待焊接工件定位系统，主要适应变形一定范围内工件的定位，变形的u肋经过第二定位装置时，第二定位装置在运行过程中可随时调整，确保定位精度和运行顺畅。第一定位装置的定位臂和第二定位装置的定位轮单元、压紧轮单元均为单独控制，底部定位开口尺寸均可调，适用范围广。第二定位装置定位方式为两侧两套定位轮单元定位，顶部压紧，更能保证长距离定位稳定性，运行过程中不卡顿、中断等，提高工作效率。
63.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范
围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。