搅拌车叶片与筒体组合焊接设备的制作方法

本发明涉及组合焊接设备技术领域，具体涉及一种搅拌车叶片与筒体组合焊接设备。

背景技术：

目前国内的搅拌车生产过程中，工人现将筒体放到特定的工装内，然后把成型的叶片沿预先在筒体内画好的轨迹线按一定的顺序焊接。整个过程需要焊接的叶片数量多，且叶片重量较大，筒体内通风效果差，工人的劳动强度大，工作环境劣，这些因素都影响了生产能力的提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种搅拌车叶片与筒体组合焊接设备，能够实现叶片焊接筒体过程的自动化。

本发明采用如下技术方案：一种搅拌车叶片与筒体组合焊接设备，包括回转升降装置、叶片安放机器人、叶片焊接机器人和叶片组对装置，回转升降装置安装在基坑上，回转升降装置上安装有叶片组对装置，叶片安放装置、叶片焊接装置分别安装在地面上。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，具有如下优点：该设备包括回转升降装置、叶片安放机器人、叶片焊接机器人和叶片组对装置；各部分相互配合，不再需要工人在筒体内焊接叶片，能够实现搅拌车叶片与筒体组合焊接的自动化生产，能大幅度提高生产力，满足工厂大批量生产要求，具有广阔的市场空间。

本发明的优选方案是：

回转升降装置包括底座、升降机构、回转机构和筒体支撑机构；底座两端分别设有升降机构，左、右两侧的升降机构通过回转机构连接，升降机构与回转机构滑动连接；筒体支撑机构设置在升降机构顶部。

筒体支撑机构包括支撑杆和液压缸；支撑杆设置在升降机构顶部，支撑杆上设有液压缸。

筒体支撑机构包括支撑机架、丝杆、滑座和动力结构；支撑机架安装在升降机构顶部上，支撑机架上部安装有滑板，滑板上设置滑座，滑座与滑板滑动连接，滑座上设有内螺纹结构；支撑机架上安装有动力结构，动力结构与丝杆连接，丝杠套装在内螺纹结构中。

回转机构包括工装安装台；工装安装台包括回转平台、工装定位结构和工装压紧结构；回转平台上表面分别设置有多个工装定位结构和工装压紧结构。

工装压紧结构上设置滑槽，滑槽上安装夹具，滑槽与夹具滑动连接。

叶片组对装置包括工装主体与叶片工装卡具；工装主体为中空圆柱筒体，中空圆柱筒体外侧设置有叶片工装卡具，叶片工装卡具呈螺旋状分布。

叶片工装卡具呈对数螺旋曲线分布。

叶片工装卡具内部设有电永磁。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是实施例1中回转升降装置结构示意图；

图3是本发明中叶片组对装置结构示意图；

图4是实施例2中回转升降装置结构示意图；

地面1、筒体2、回转升降装置3、叶片组对装置4、叶片安放机器人5、叶片焊接机器人6、底座7、升降机构8、梯形丝杠9、伺服电机10、回转机构11、工装安装台12、回转平台13、第二伺服电机14、工装压紧结构15、工装定位结构16、焊接机器人17、筒体支撑机构18、工装主体19、叶片工装卡具20、电永磁21、第一叶片22、第二叶片23、焊缝24、丝杠杆25、导轨26、支撑杆27、液压缸28、活塞杆29、机架30、滑槽31、夹具32、圆环底板33、左升降机架34、右升降机架35、动力结构36、支撑机架37、滑座38。

具体实施方式

下面结合附图1至附图4以及实施例详细论述本发明：

实施例1

一种搅拌车叶片与筒体组合焊接设备，主要由回转升降装置3、叶片安放装置、叶片焊接装置和叶片组对装置4等组成；本实施例中，叶片安放装置采用叶片安放机器人5，叶片安放机器人5选择上海发那科机器人有限公司生产制造，规格型号为r1000ia/100f的机器人；叶片焊接装置采用叶片焊接机器人6，叶片焊接机器人6选择唐山松下产业机器人有限公司生产制造，规格型号为tm2000的机器人。地面1上设置有中空的基坑，基坑内安装有回转升降装置3，回转升降装置3顶部安装有叶片组对装置4；第一叶片安放机器人5与第二叶片安放机器人5分别设置在回转升降装置3的前、后两侧，呈对称分布；第一叶片安放机器人5的左侧设置有第一叶片焊接机器人6，第二叶片安放机器人5的右侧设有第二叶片焊接机器人6；且叶片安放机器人6和叶片焊接机器人5分别安装在地面1上。在地面1上设置基坑，形成相应的高度差，将回转升降装置3放置在基坑中，节约安装空间，降低整体的安装高度。

回转升降装置3主要由底座7、升降机构8、回转机构11和筒体支撑机构18等组成；底座7设于基坑底面，底座7两端分别设有升降机构8，升降机构8的左、右两端通过回转机构11连接，筒体支撑机构18分别设置在升降机构8顶部四个角上，筒体支撑机构18对称设置。

其中，升降机构8主要由左升降机架34、右升降机架35、梯形丝杠9和伺服电机10等组成；左升降机架34与右升降支架35分别竖直安装在底座7的左、右两侧，呈对称设置；左升降机架34与右升降支架35上分别安装有两根导轨26，两根导轨26平行且等长设置。左升降机架34与右升降支架35中部分别设置有梯形丝杠9，梯形丝杠9主要由丝杠杆25和丝杠母等组成，丝杠杆25的下端与左升降机架34或右升降支架35螺纹连接，丝杠杆25的上端与伺服电机10连接；丝杠杆25上套装有丝杠母，丝杠母与丝杠杆25螺纹连接，能够沿丝杠杆25上、下移动。升降机构8采用梯形丝杠9，梯形丝杠9具有一定的自锁功能。

回转机构11主要由机架30、工装安装台12、焊接机器人17和第二伺服电机14等组成；机架30安装在梯形丝杠9的丝杠母上，机架30的一侧设置有焊接机器人17，焊接机器人17前端设有焊枪，焊枪用于筒体2与叶片的点焊固定；机架30另一侧设置第二伺服电机14，第二伺服电机14的输出端与小齿轮连接。机架30中间安装有工装安装台12，工装安装台12主要由工装定位结构16、工装压紧结构15和回转平台13等组成；回转平台13底部设有回转支承，回转支承与小齿轮啮合传动；回转平台13的上表面沿圆环方向均布4个工装压紧结构15，工装压紧结构15上设置滑槽31，滑槽31上安装夹具32，滑槽31与夹具32滑动连接，夹具32与动力源装置连接；回转平台13上表面还设置有2个工装定位结构16，工装定位结构16采用定位销钉，定位销钉对称布置；通过动力源装置控制夹具32的滑动，实现压紧操作。

筒体支撑机构18主要由支撑杆27和液压缸28等组成；左升降机架34与右升降支架35顶部的四个角分别设置有支撑杆27，支撑杆27上安装有液压缸28，支撑杆27与液压缸28垂直设置，液压缸28的活塞杆29，活塞杆29指向背离回转机构11中心的方向；筒体支撑机构18在工装与工件分离过程中起支撑筒体2的作用；并通过控制液压缸28前端活塞杆29伸出的长度，调整四个筒体支撑机构18的位置，以适应不同直径的筒体2。

叶片组对装置4主要由工装主体19与叶片工装卡具20等组成；工装主体19为中空圆柱筒体，中空圆柱筒体外侧设置有叶片工装卡具20，叶片工装卡具20分为两组，两组叶片工装卡具20呈180°对称设置，且每组叶片工装卡具20呈螺旋状分布；其中，叶片工装卡具20采用矩形支撑结构，矩形支撑结构与中空圆柱筒体采用螺栓连接，矩形支撑结构的上表面采用适应性设计，使其能够与叶片完全贴合；例如，第一叶片22与水平面夹角大约为18度，矩形支撑结构的上表面与水平面夹角也大约18度。叶片工装卡具20内部前端设有电永磁21，用于叶片的定位；本实施例中，两组叶片工装卡具20呈双对数螺旋曲线分布；工装主体19底部设置有圆环底板33，圆环底板33设有两个对称布置的圆孔，圆孔直径大于定位销钉的直径2mm~5mm；定位销钉套装在工装主体19底部的圆孔内，配合工装压紧结构15，将工装主体19定位安装在工装安装台12上。

实施例2

本实施例中筒体支撑机构18与实施例1中的结构不同，其它结构保持不变。

本实施例中筒体支撑机构18主要由支撑机架37、丝杆、滑座38和动力结构36等组成；支撑机架37分别安装在升降机构8顶部的四个角上，支撑机架37上部安装有滑板，滑板上设置滑座，滑座与滑板滑动连接，滑座内设有内螺纹结构；支撑机架37一侧安装有动力结构36，动力结构36与丝杆连接，丝杆套装在内螺纹结构中，并与内螺纹结构相配合；通过驱动动力结构36带动丝杆转动，实现滑座38的相对移动，以达到调整滑座38位置的目的，从而适应不同直径的工件要求。

该搅拌车叶片与筒体组合焊接设备的工作过程如下：

该设备的前、后两侧分别设置有叶片焊接机器人6，能够同时完成两组叶片的同时焊接，形成双对数螺旋曲线，提高工作效率。

成对称分布的两个叶片安放机器人5将第一叶片22放置到叶片工装卡具20上，卡具上安装的电永磁21表面与叶片完全贴合，经电气控制将叶片吸住定位；然后，叶片安放机器人5将第二叶片23放置到叶片工装卡具20上，电永磁21将叶片定位；随后，叶片焊接机器人6对焊缝24点焊；接着，回转升降装置3动作，通过升降机构8的伺服电机10驱动梯形丝杠9旋转，使回转机构11下降相应的距离。同时，回转机构11上的第二伺服电机14驱动回转平台13，将工装安装台12逆时针旋转相应的角度，使下一个叶片定位工装到达指定位置。叶片安放机器人5将叶片放置到位后，叶片焊接机器人6对焊缝点焊；依次重复上述动作，直至将全部叶片点焊完成。最后叶片焊接机器人6对焊缝满焊，回转升降装置3反方向动作，使焊缝依次到达焊接位置，并使得全部满焊完成。

将筒体2从上方扣在焊好的叶片上，焊接机器人17将筒体2和叶片点焊固定，同时驱动4个筒体支撑机构18使组合后的工件保持不动。接着，将叶片组对装置4上的电永磁21消磁，回转升降装置3先下降相应的距离，回转升降装置3一边下降，一边回转，将工装与工件分离；最后将组合好的工件转运至下一工位。