一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及路面养护设备技术领域，具体涉及一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线。
【背景技术】
[0002]路面铣刨机是沥青混凝土路面养护施工的主要设备之一，主要用于公路、城镇道路、机场、货场等沥青混凝土面层的开挖翻新，以及路面拥包、油浪、网纹、车辙等缺陷的清除。铣刨鼓是铣刨机的重要组成部分之一，它由滚筒、刀座和刀头组成。在工作过程中，铣刨机传动装置带动铣刨鼓高速转动，铣刨鼓刀头与地面直接接触，完成路面铣削。
[0003]铣刨鼓的刀座是通过焊接工艺与滚筒连接的。目前国内铣刨鼓刀架焊接加工工艺还存在着以下缺点:1)自动化程度低。国内大多数企业是采用人工焊接方式完成刀座焊接，也有部分企业采用简易工装辅助刀座焊接，焊接加工方式自动化程度低。2)产品质量不稳定，大型装备的焊接加工对工人的技术要求极高。人为因素影响大，刀座的焊接质量直接或间接地依赖操作人员的技术水平、工作态度和心理状态等因素。刀座焊接加工质量不能满足铣刨鼓螺旋线排列、出刀长度、旋转角度等主要参数技术要求，焊接质量一致性差，容易造成铣刨机工作时刀具磨损快、功率消耗大、整机振动加剧、路面平整度差以及切边性能不良等现象，严重影响铁刨机的工作效率和整机技术性能。3)工人劳动强度大，生产环境恶劣。大型装备焊接加工的劳动强度大，而且焊接环境恶劣，焊接烟尘和辐射严重影响工人身心健康。
【发明内容】
[0004]为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种自动化程度高，焊接质量稳定，能够满足铣刨鼓螺旋线排列、出刀长度、旋转角度等主要参数技术要求，大大降低工人劳动强度，改善工人生产环境的双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线。
[0005]为了实现上述目标，本发明采用的技术方案如下:
一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其包括点焊工位、全焊工位和物料转运装置，所述的点焊工位和全焊工位分别设置于所述的物料转运装置两端，所述的物料转运装置移动于所述的点焊工位和所述的全焊工位之间。
[0006]上述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其所述的物料转运装置包括导轨、移动滑台、滚筒支座、单轴变位机和驱动电机，所述的驱动电机固定于所述的移动滑台，所述的驱动电机通过齿轮齿条副与所述移动滑台底面连接，所述的移动滑台置于所述的导轨上做往复移动，所述的滚筒支座设置于移动滑台上，所述的滚筒支座外侧连接所述的单轴变位机。
[0007]上述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其所述的点焊工位位于物料转运装置一端，所述的点焊工位包括上料机器人、刀座料仓和焊接机器人，所述的上料机器人和焊接机器人分别设置于物料转运装置的两侧，所述的上料机器人的同侧设置至少一套刀座料仓。
[0008]上述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其所述的全焊工位位于物料转运装置的另一端，所述的全焊工位包括两台焊接机器人，所述的两台焊接机器人分别位于所述的物料转运装置的两侧。
[0009]上述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其所述的上料机器人末端设有上料夹爪。
[0010]上述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其所述的焊接机器人末端设有焊枪。
[0011]有益效果:
本发明在点焊工位和全焊工位均采用机器人操作，有效地提高了铣刨鼓刀座焊接加工的自动化程度。整条生产线自动化程度极高，基本不需要人工干涉。机器人实施铣刨鼓刀架的上料和焊接工序，焊接质量基本不受人为因素影响，焊接一致性高。焊接作业由机器人自动完成，基本不需人工干预，工人劳动强度低，劳动环境得以改善。
【附图说明】
[0012]图1为一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线总体示意图；
图2为一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线的点焊工位示意图；
图3为一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线的全焊工位示意图。
[0013]图中:1、刀座料仓，2、上料机器人，3、移动滑台，4、单轴变位机，5、滚筒支座，6、焊接机器人，7、导轨，8、铣刨鼓滚筒，9、铣刨鼓刀座。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015]如附图1、附图2和附图3所示，本发明包括点焊工位、全焊工位和物料转运装置，点焊工位和全焊工位分别设置于物料转运装置两端，物料转运装置移动于所述的点焊工位和所述的全焊工位之间。铣刨鼓在点焊工位完成刀座点焊加工后，由物料转运装置运送至全焊工位，实施全焊加工。
[0016]物料转运装置包括两根导轨7、一个移动滑台3、一套滚筒支座5、一套单轴变位机4和一套驱动电机；驱动电机固定于移动滑台3，驱动电机通过齿轮齿条副与移动滑台3的底面连接，齿条的安装方向与导轨7平行。移动滑台3设置于导轨7之上做往复移动；用以安装铣刨鼓滚筒8的滚筒支座5设置在移动滑台3上，滚筒支座5外侧连接单轴变位机4 ;
点焊工位位于物料转运装置一端，点焊工位包括一台上料机器人2、两个刀座料仓1以及一台焊接机器人6 ;上料机器人2和焊接机器人6分别设置于物料转运装置的两根导轨7两侧。根据生产需要刀座料仓可以是3个、4个或更多个。上料机器人2末端(第六轴)安装有一套上料夹爪，焊接机器人6末端(第六轴)安装有焊枪。
[0017]全焊工位位于物料转运装置另一端，全焊工位包括两台焊接机器人6，分别位于物料转运装置的两根导轨7的两侧。两台焊接机器人6末端(第六轴)均安装有焊枪。
[0018]本发明的运行过程如附图1所示:
生产线自动运行前，移动滑台3位于点焊工位。
[0019]1)工人通过行车或其他起重设备将铣刨鼓滚筒8安装在滚筒支座5上；
2)工人按下启动按钮，设备进入自动运行阶段；
3)上料机器人2装夹刀座料仓1里的铣刨鼓刀座9，将铣刨鼓刀座9定位在铣刨鼓滚筒8上；焊接机器人6完成铣刨鼓刀座9的点焊工序；
4)焊接机器人6完成一个铣刨鼓刀座9点焊后，上料机器人2马上装夹下一个铣刨鼓刀座9进入点焊工序，直至铣刨鼓滚筒8上所需的铣刨鼓刀座9都焊接完毕；
5)驱动电机通过齿轮齿条副带动移动滑台3至全焊工位；
6)全焊工位上，两台焊接机器人6、单轴变位机4和驱动电机相互配合，协同完成铣刨鼓刀座9的全焊工序；
7)工人通过行车或其他起重设备将焊接完成的铣刨鼓卸料至下料区，移动滑台3返回至点焊工位进入下一铣刨鼓的焊接工序。
[0020]本发明的设计原理:
首先，本发明根据铣刨鼓的焊接加工特性，完成铣刨鼓刀座9的自动焊接生产线设计。本发明采用四台机器人完成铣刨鼓刀座9的上料、点焊和全焊作业，同时采用物料转运装置实现点焊工位和全焊工位之间的物料运转以及焊接过程中的物料变位，整条生产线高度自动化、集成化。
[0021]其次，本发明采用点焊+全焊的双工序焊接工艺。点焊工位采用点焊工艺完成铣刨鼓刀座9的初步焊接和位置的固定，全焊工位采用全焊工艺填满铣刨鼓刀座9和铣刨鼓滚筒8之间的焊缝，完成铣刨鼓刀座9的最终焊接。点焊+全焊的工序焊接工艺符合铣刨鼓刀座9的焊接加工要求。
[0022]最后，本发明研究多机器人系统的协调控制技术和多机器人协同制造工艺路径优化技术，优化设计多机器人协同制造路径，提出了适用于铣刨鼓刀座9焊接加工的多工业机器人焊接加工柔性自动化设备，实现了工业机器人及自动化装备安全、高速、协同运行。
[0023]本发明在点焊工位和全焊工位均采用机器人操作，有效地提高了铣刨鼓刀座焊接加工的自动化程度。整条生产线自动化程度极高，基本不需要人工干涉。机器人实施铣刨鼓刀架的上料和焊接工序，焊接质量基本不受人为因素影响，焊接一致性高。焊接作业由机器人自动完成，基本不需人工干预，工人劳动强度低，劳动环境得以改善。
[0024]综上所述，本发明采用双焊接工位的加工模式一一点焊工位和全焊工位，集成配置焊接机器人、上料机器人、单轴变位机以及其他自动化设备，实现了铣刨鼓刀座自动焊接加工，有效提高了铣刨鼓刀座的焊接加工自动化程度，降低了人为因素影响，改善了工人劳动强度。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，包括点焊工位、全焊工位和物料转运装置，所述的点焊工位和全焊工位分别设置于所述的物料转运装置两端，所述的物料转运装置移动于所述的点焊工位和所述的全焊工位之间。2.根据权利要求1所述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，所述的物料转运装置包括导轨(7)、移动滑台(3)、滚筒支座(5)、单轴变位机(4)和驱动电机，所述的驱动电机固定于所述的移动滑台(3)，所述的驱动电机通过齿轮齿条副与所述移动滑台(3)底面连接，所述的移动滑台(3)置于所述的导轨(7)上做往复移动，所述的滚筒支座(5)设置于移动滑台(3)上，所述的滚筒支座(5)外侧连接所述的单轴变位机(4)。3.根据权利要求1所述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，所述的点焊工位位于物料转运装置一端，所述的点焊工位包括上料机器人(2)、刀座料仓(1)和焊接机器人(6 )，所述的上料机器人(2 )和焊接机器人(6 )分别设置于物料转运装置的两侧，所述的上料机器人(2)的同侧设置至少一套刀座料仓(1)。4.根据权利要求1所述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，所述的全焊工位位于物料转运装置的另一端，所述的全焊工位包括两台焊接机器人(6)，所述的两台焊接机器人(6)分别位于所述的物料转运装置的两侧。5.根据权利要求3所述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，所述的上料机器人(2 )末端设有上料夹爪。6.根据权利要求3或4所述的一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其特征在于，所述的焊接机器人(6)末端设有焊枪。
【专利摘要】本发明涉及路面养护设备技术领域，具体涉及一种双工位的铣刨鼓刀座机器人自动焊接生产线，其包括点焊工位、全焊工位和物料转运装置。所述的点焊工位和全焊工位分别设置于所述的物料转运装置两端，所述的物料转运装置移动于所述的点焊工位和所述的全焊工位之间。本发明采用点焊+全焊的双工序焊接工艺，集成多机器人协同制造技术，大大提高了焊接加工的自动化程度，有效提高铣刨鼓刀座焊接质量和稳定性，减少操作员工数量，消除对环境、人体的负面影响。
【IPC分类】B23K31/02, B23K37/00, B23K37/02
【公开号】CN105397356
【申请号】CN201511022010
【发明人】王郑拓, 刘坤, 卢江, 付凯歌, 傅建中
【申请人】苏州紫金港智能制造装备有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月31日