一种分块式钢管环流水线式加工装置的制作方法

本实用新型涉及分块式钢管环加工技术领域，特别地，涉及一种分块式钢管环流水线式加工装置。

背景技术：

分块式钢管环结构尺寸大、规格多、精度要求高；钢管环由多个分块沿其环向方向拼接而成；分块包括内弧板、外弧板以及设置于内弧板与外弧板之间的格栅板；其格栅板多、内腔尺寸小，焊接量大且焊接难度高。目前，分块的焊接生产主要依靠人工焊接，不仅生产效率低下、劳动强度大，且在焊接最后的内弧板与格栅板或者是焊接外弧板与格栅板时；由于格栅板被内外弧板盖住，人工焊枪伸入窄深内腔格栅板焊接，操作难度大，完全依赖工人技能水平，产品质量不稳定；因此，业内急需一种分块式钢管环流水线式加工装置。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种分块式钢管环流水线式加工装置，以实现对分块式钢管环的流水线式自动化加工。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种分块式钢管环流水线式加工装置，用于分块式钢管环的加工，分块式钢管环由多个分块拼接组成，分块包括内弧板、外弧板以及设置于内弧板和外弧板之间的格栅板；加工装置包括滚道输送系统以及沿滚道输送系统的输送方向上设置的铆装一工位、焊接一工位、铆装二工位和焊接二工位；所述铆装一工位处的滚道输送系统上放置有第一定位工装；焊接一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有第一焊接机器人系统；铆装二工位的滚道输送系统上放置有第二定位工装；铆装二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有吊装系统；焊接二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有第二焊接机器人系统。

进一步地，第一定位工装包括外凸曲面，外凸曲面的曲率与分块的内弧板相一致，且外凸曲面边缘周侧设有第一侧面夹紧装置；第二定位工装包括内凹曲面，内凹曲面的曲率与分块的外弧板相一致，且内凹曲面的边缘周侧设有第二侧面夹紧装置。

进一步地，第一侧面夹紧装置包括第一定位块和第一驱动件；第一驱动件与第一定位块连接；分块放置在第一定位工装时，分块的内弧板与第一定位工装的外凸曲面贴合；第一定位块沿外凸曲面边缘设置，且第一定位块位于内弧板上方，第一驱动件带动第一定位块伸缩，使得第一定位块与内弧板贴合接触，压紧内弧板；第二侧面夹紧装置包括第二定位块和第二驱动件；第二驱动件与第二定位块连接；分块放置在第二定位工装时，分块的外弧板与第二定位工装的内凹曲面贴合；第二定位块沿内凹曲面边缘设置，且第二定位块位于外弧板上方，第二驱动件带动第二定位块伸缩，使得第二定位块与外弧板贴合接触，压紧外弧板；第一驱动件和第二驱动件优选油缸或气缸。

进一步地，第二焊接机器人系统包括第一直线导轨、立柱和焊接机器人；第一直线导轨设置于焊接二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧；立柱一端滑动连接于第一直线导轨，立柱另一端连接所述焊接机器人。

进一步地，第一焊接机器人系统包括第二直线导轨、立柱、第三直线导轨和焊接机器人；第二直线导轨设置于焊接一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧，立柱一端滑动连接于第二直线导轨上，立柱另一端连接所述第三直线导轨，第三直线导轨与所述滚道输送系统平行设置，且垂直于滚道输送系统的输送方向；焊接机器人倒挂式滑动连接于所述第三直线导轨。

进一步地，铆装一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有吊装系统。

进一步地，一种分块式钢管环流水线式加工装置，包括修磨工位，修磨工位设置于焊接二工位之后，修磨工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有修磨设备。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种分块式钢管环流水线式加工装置，包括滚道输送系统以及沿滚道输送系统的输送方向上设置的铆装一工位、焊接一工位、铆装二工位和焊接二工位，形成加工流水线；加工流水线上设有第一定位工装、第一焊接机器人系统、第二定位工装、吊装系统和第二焊接机器人系统；吊装系统实现分块部件上料至第一定位工装，第一定位工装的分块部件转运至第二定位工装以及定位工装使用完后的转回；设置两套定位工装，使得格栅板始终位于内弧板或外弧板上方，有效保证焊接机器人伸入分块的格栅板窄深内腔焊缝焊接，确保了焊接质量；本申请装置通过多工位组合、滚道输送系统传输以及焊接机器人系统焊接，很好的实现了分块式钢管环流水线式自动化加工。

本申请装置的第一焊接机器人系统采用倒挂式设计，方便焊接机器人爬坡焊接以及格栅板直角拐弯的不间断焊接，第二焊接机器人采用坐式设计，方便了焊接机器人伸入分块窄深内腔焊缝焊接，保证焊接质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例一种分块式钢管环流水线式加工装置的结构示意图；

图2是图1中焊接一工位的结构示意图；

图3是图1中焊接二工位的结构示意图；

图4是第一定位工装的结构示意图；

其中，1、滚道输送系统，2、第一定位工装，2.1、外凸曲面，2.2、第一侧面锁紧装置，3、吊装系统，4、第一焊接机器人系统，4.1、第二直线轨道，4.2、第三直线轨道，5、立柱，6、焊接机器人，7、第二定位工装，8、第二焊接机器人系统，8.1、第一直线轨道，9、修磨设备，10、分块，11、内弧板，12、外弧板，13、格栅板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1至图4，本实用新型提供了一种分块式钢管环流水线式加工装置，用于分块式钢管环的加工，分块式钢管环由多个分块拼接组成，分块10包括内弧板11、外弧板12以及设置于内弧板和外弧板之间的格栅板13；加工装置包括滚道输送系统1以及沿滚道输送系统的输送方向上设置的铆装一工位、焊接一工位、铆装二工位和焊接二工位；所述铆装一工位处的滚道输送系统上放置有第一定位工装2；第一定位工装2包括外凸曲面2.1，外凸曲面的曲率与分块的内弧板相一致，且外凸曲面边缘周侧设有第一侧面夹紧装置2.2；第一侧面夹紧装置包括第一定位块和第一驱动件；第一驱动件与第一定位块连接；分块放置在第一定位工装时，分块的内弧板与第一定位工装的外凸曲面贴合；第一定位块沿外凸曲面边缘设置，且第一定位块位于内弧板上方，第一驱动件带动第一定位块伸缩，使得第一定位块与内弧板贴合接触，压紧内弧板；第一驱动件优选油缸或气缸；铆装一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有吊装系统3。

焊接一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有第一焊接机器人系统4；第一焊接机器人系统包括第二直线导轨4.1、立柱5、第三直线导轨4.2和焊接机器人6；第二直线导轨设置于焊接一工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧，立柱一端滑动连接于第二直线导轨上，立柱另一端连接所述第三直线导轨，第三直线导轨与所述滚道输送系统平行设置，且垂直于滚道输送系统的输送方向；焊接机器人6倒挂式滑动连接于所述第三直线导轨4.3。

铆装二工位的滚道输送系统上放置有第二定位工装7；第二定位工装包括内凹曲面，内凹曲面的曲率与分块的外弧板相一致，且内凹曲面的边缘周侧设有第二侧面夹紧装置；第二侧面夹紧装置包括第二定位块和第二驱动件；第二驱动件与第二定位块连接；分块放置在第二定位工装时，分块的外弧板与第二定位工装的内凹曲面贴合；第二定位块沿内凹曲面边缘设置，且第二定位块位于外弧板上方，第二驱动件带动第二定位块伸缩，使得第二定位块与外弧板贴合接触，压紧外弧板；第二驱动件优选油缸或气缸。

铆装二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有吊装系统；焊接二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有第二焊接机器人系统8；第二焊接机器人系统8包括第一直线导轨8.1、立柱5和焊接机器人6；第一直线导轨设置于焊接二工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧；立柱一端滑动连接于第一直线导轨，立柱另一端连接所述焊接机器人。

所述第一直线导轨和第二直线导轨上设有驱动装置，驱动装置与立柱连接，用以驱动立柱在所述直线导轨上滑动；所述第三直线导轨上设有驱动装置，驱动装置与焊接机器人连接，用以驱动焊接机器人在所述直线导轨上滑动；驱动装置优选油缸或气缸装置。

一种分块式钢管环流水线式加工装置，包括修磨工位，修磨工位设置于焊接二工位之后，修磨工位处的滚道输送系统的一侧和/或两侧设有修磨设备9，用于清理分块的焊渣和毛刺。

本申请装置中焊接一工位与铆装二工位之间还设有缓冲工位，本申请装置的滚道传输系统分成两套独立单元，前三个工位一套(铆装一工位、焊接一工位和缓冲工位)；后三个工位一套(铆装二工位、焊接二工位和修磨工位)；两套滚道传输系统对接设置，且分别由两套动力驱动，这设计种很好的解决了分块的上料、转运以及工装的转回。

本实用新型一种分块式钢管环流水线式加工装置的加工方法，加工步骤包括：

s1、通过第二吊装系统将分块的内弧板吊装在铆装一工位处的第一定位工装上，内弧板与第一定位工装的外凸曲面贴合接触，并通过第一侧面锁紧装置压紧内弧板；同时通过第二吊装系统将分块的格栅板吊装在第一定位工装的内弧板上；

s2、安装好内弧板和格栅板的第一定位工装随滚道输送系统传输至焊接一工位；焊接一工位处的第一焊接机器人系统快速焊接连接所述格栅板和内弧板；

s3、焊接一工位焊接完毕的格栅板和内弧板随滚道传输系统传输至铆装二工位；吊装系统将分块的外弧板吊装在第二定位工装上，外弧板与第二定位工装的内凹曲面贴合，并通过第二侧面锁紧装置压紧外弧板；

松开第一侧面锁紧装置，吊装系统将第一定位工装上焊接完成的内弧板和格栅板吊装至第二定位工装的外弧板上，拼成分块；同时将第一定位工装转回至铆装一工位待用；第二定位工装及工装上的分块随滚道输送系统传输至焊接二工位，焊接二工位处的第二焊接机器人系统快速焊接连接所述格栅板和外弧板，形成稳固连接的分块；

s4、焊接二工位焊接完毕的分块及第二工装随滚道传输系统传输至修磨工位，修磨工位的修磨设备清理分块上的焊渣和毛刺，形成成品分块；同时成品分块转出生产线，第二定位工装转回至铆装二工位处待用。

一种分块式钢管环流水线式加工装置的加工方法包括画线步骤，分块的内弧板和外弧板上分别画有格栅板定位线，用于步骤s1和步骤s3中格栅板吊装时的快速定位。

一种分块式钢管环流水线式加工装置的加工方法包括检验步骤，具体为：将分块放置在基准工装上，以基准工装的弧面为基准，采用符合尺寸要求的圆弧样板和卷尺对成品分块的关键尺寸(内外弧板半径、圆度、垂直度、弦长、对角线长度)进行检验，对于符合要求的成品分块，用去进行钢管环的拼装；对于不符合要求的产品则转回生产线进行返工。

本实用新型一种分块式钢管环流水线式加工装置，包括滚道输送系统以及沿滚道输送系统的输送方向上设置的铆装一工位、焊接一工位、铆装二工位和焊接二工位，形成加工流水线；加工流水线上设有第一定位工装、第一焊接机器人系统、第二定位工装、吊装系统和第二焊接机器人系统；吊装系统实现分块部件上料至第一定位工装，第一定位工装的分块部件转运至第二定位工装以及定位工装使用完后的转回；设置两套定位工装，使得格栅板始终位于内弧板或外弧板上方，有效保证焊接机器人伸入分块的格栅板窄深内腔焊缝焊接，确保了焊接质量；本申请装置通过多工位组合、滚道输送系统传输以及焊接机器人系统焊接，很好的实现了分块式钢管环流水线式自动化加工。

需要说明的是，本实用新型还包括控制系统，控制系统为现有技术，控制系统分别控制所述吊装系统、滚道输送系统、第一焊接机器人系统、第二焊接机器人系统、修磨设备的动作，以及侧面锁紧装置的驱动件(油缸或气缸)的伸缩动作；实现分块各工位加工的协调配合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。