一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元技术方案

本发明专利技术公开了一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，对应封板或锥头推送装置的位置设置在焊接工作平台的左端和/或右端位置，螺栓自动置入单元包括螺栓供给托架、螺栓抓取码放机械臂、螺栓抓取码放机械手和螺栓自动置入电控装置。本螺栓自动置入单元的螺栓自动置入控制器可根据模式识别传感器反馈计算偏移量，然后螺栓自动置入控制器根据计算的偏移量对螺栓抓取码放机械手的位置进行调整，从而可以通过螺栓抓取码放机械臂和螺栓抓取码放机械手可实现在焊接前将方向相反的螺栓准确坐标抓取并置入钢管工件的端部内，自动化程度较高，可避免人工操作的弊端，特别适用于网架连杆自动焊接生产系统。

An automatic bolt placement unit for the automatic welding production system of space truss connecting rod

The invention discloses a bolt automatic placement unit of an automatic welding production system of grid frame connecting rod. The position of the corresponding sealing plate or cone head pushing device is set at the left end and / or right end of the welding working platform. The bolt automatic placement unit includes a bolt supply bracket, a bolt grabbing and stacking mechanical arm, a bolt grabbing and stacking mechanical arm and a bolt automatic placement electric control device. The bolt automatic placement controller of the bolt automatic placement unit can calculate the offset according to the feedback of the pattern recognition sensor, and then the bolt automatic placement controller can adjust the position of the bolt grabbing and stacking manipulator according to the calculated offset, so that the bolt in the opposite direction can be accurate before welding by the bolt grabbing and stacking manipulator and the bolt grabbing and stacking manipulator Coordinate grabbing and putting into the end of the steel tube work piece has a high degree of automation, which can avoid the disadvantages of manual operation, especially suitable for the automatic welding production system of the grid link.

【技术实现步骤摘要】
一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元
本专利技术涉及一种自动焊接生产系统的物料自动置入单元，具体是一种适用于对网架连杆工件进行自动焊接的生产系统的螺栓自动置入单元，属于网架连杆制造

技术介绍
网架结构是由多根网架连杆按一定的网格形式通过节点连接而构成大跨度覆盖的空间结构，网架结构具有整体性好、空间刚度大、结构稳定的优点，不仅自身重量轻、现场施工工作量小、建设速度快，而且网架结构高度小、可有效利用空间，因此广泛应用于建筑行业。用钢材制作的网架结构节点主要有十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。通过螺栓球节点和网架连杆构成的网架结构具有适应性强、不产生附加的节点偏心、可避免大量的现场焊接工作量、运输安装方便等优点，因此广泛应用于各类空间杆系结构。针对螺栓球节点的网架连杆通常包括钢管管体、对称焊接在钢管管体两端的封板(钢管管体直径＜76mm)或锥头(钢管管体直径≥76mm)、以及内置在钢管管体内部的螺栓。封板或锥头的中心位置均设有可以允许螺栓的螺纹段伸出的通孔，与螺栓球节点进行连接安装时，在伸出封板或锥头的螺栓螺纹段上套上长形六角套筒(或称长形六角无纹螺母)，并以销子或紧固螺钉将螺栓与长形六角套筒连在一起，直接拧动长形六角套筒，通过销钉或紧固螺钉带动螺栓转动，从而使螺栓旋入球体，直至螺栓的螺栓头与封板或锥头的内侧面贴紧即完成安装。现有的钢管管体与封板或锥头的焊接工序通常是采用人工焊接的方式，即，先将封板或锥头预点焊在钢管管体上、然后再进行环形焊缝的焊接。这种传统的人工焊接的方式存在以下缺陷：1.虽然预点焊可以采用工装定位的方式进行，但人工操作的方式依然会存在点焊偏差，无法准确保证封板或锥头的通孔与钢管管体的同轴，进而会影响产品质量，易造成安装偏心、网架连杆存在偏载受力等后续的安装问题；2.虽然在预点焊的基础上再进行焊接，但环形焊缝的焊接，即使采用工装辅助旋转进行焊接的方式，人工焊接也通常难以保证焊缝的均匀性，进而无法对焊接变形进行有效控制；3.人工操作的方式对人员的技能及熟练程度要求较高，环形焊缝焊接过程中难免会发生焊接间断，更加剧了发生焊接变形的程度，且操作人员的情绪等人为因素对焊接质量也存在影响。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，自动化程度较高，能够在焊接操作前自动将螺栓置入钢管工件内，特别适用于网架连杆自动焊接生产系统。为了实现上述目的，本网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元对应封板或锥头推送装置的位置设置在焊接工作平台的左端和/或右端位置，螺栓自动置入单元包括螺栓供给托架、螺栓抓取码放机械臂、螺栓抓取码放机械手和螺栓自动置入电控装置；螺栓供给托架上均布设有多个螺栓码放工位；螺栓抓取码放机械臂的末节上安装有螺栓抓取码放机械手，螺栓抓取码放机械臂至少包括可控制螺栓抓取码放机械手沿左右方向坐标移动的X坐标驱动总成、可控制螺栓抓取码放机械手沿前后方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可控制螺栓抓取码放机械手沿竖直方向上下坐标移动的Z坐标驱动总成；螺栓抓取码放机械手上设有螺栓抓取码放机构，螺栓抓取码放机构的底部对应钢管工件端部的位置设有沿左右方向设置的导料槽板，螺栓抓取码放机械手上还设有距离传感器和模式识别传感器；螺栓自动置入电控装置包括螺栓自动置入控制器、螺栓抓取码放回路，螺栓自动置入控制器分别与螺栓抓取码放机械臂的坐标驱动总成、螺栓抓取码放机械手的螺栓抓取码放机构、距离传感器和模式识别传感器电连接，螺栓自动置入控制器与网架连杆自动焊接生产系统集中电控单元的中央控制器电连接。作为本专利技术的一种实施方式，螺栓抓取码放机械手设置为一套，导料槽板倾斜设置安装在螺栓抓取码放机构的底部。作为本专利技术的另一种实施方式，螺栓抓取码放机械手设置为两套，一套螺栓抓取码放机械手对应螺栓供给托架设置、用于抓取螺栓并将其放置在导料槽板上，另一套螺栓抓取码放机械手对应钢管工件的端部设置、用于抓取导料槽板并将导料槽板上的螺栓置入钢管工件内，用于抓取导料槽板的螺栓抓取码放机械手设有可沿Y坐标轴旋转的B坐标旋转总成或可沿X坐标轴旋转的A坐标旋转总成。作为本专利技术的一种实施方式，螺栓抓取码放机械手是用于夹持抓取螺栓的夹持抓取机械手结构。作为本专利技术的另一种实施方式，螺栓抓取码放机械手是用于负压吸附抓取螺栓的吸盘结构。作为本专利技术的进一步改进方案，螺栓供给托架包括辅助转载架和抽屉式工件盛放架；抽屉式工件盛放架自下而上设有多个均布间隔、且沿前后或左右方向水平设置的平移导向机构Ⅱ，与平移导向机构Ⅱ数量配合设置的多个工件码放托盘通过滚轮配合安装在平移导向机构上形成抽屉式结构，平移导向机构Ⅱ的前端设有可限制工件码放托盘滑出的固定限位结构，平移导向机构Ⅱ的后端设有可限制工件码放托盘滑出的活动限位结构，工件码放托盘上还设有搭接连接部件；辅助转载架固定设置在封板或锥头上线工作区域内的设定位置，辅助转载架上对应平移导向机构Ⅱ的位置设有可与平移导向机构Ⅱ水平对接设置的平移导向机构Ⅰ，平移导向机构Ⅰ与平移导向机构Ⅱ的结构与尺寸相同设置，辅助转载架上对应每层平移导向机构Ⅰ的位置还设有水平前后或左右伸缩设置的工件码放托盘平移控制机构，工件码放托盘平移控制机构包括平移驱动部件和与搭接连接部件配合的搭接卡扣部件，平移驱动部件与封板或锥头供给电控装置的封板或锥头供给控制器电连接。作为本专利技术的优选方案，平移导向机构沿左右方向对称设置在抽屉式工件盛放架的立面内壁上，工件码放托盘平移控制机构沿左右方向对称设置在平移导向机构Ⅰ上。作为本专利技术的优选方案，工件码放托盘平移控制机构的平移驱动部件是链传动结构，平移驱动部件包括传动链轮和传动链，搭接连接部件是固定设置在工件码放托盘上的搭接柱结构，搭接卡扣部件是设置在传动链上的双向卡爪结构。作为本专利技术的优选方案，螺栓抓取码放机械臂是门架机械臂结构。与现有技术相比，本网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元是采用微电脑控制的单元，可实现完全自动化操作；由于螺栓抓取码放机械手上还设有距离传感器和模式识别传感器，因此螺栓自动置入控制器可根据模式识别传感器反馈计算偏移量，然后螺栓自动置入控制器根据计算的偏移量对螺栓抓取码放机械手的位置进行调整，从而可以通过螺栓抓取码放机械臂和螺栓抓取码放机械手可实现在焊接前将方向相反的螺栓准确坐标抓取并置入钢管工件的端部内，自动化程度较高，可避免人工操作的弊端，特别适用于网架连杆自动焊接生产系统。附图说明图1是网架连杆自动焊接生产系统的三维结构示意图；图2是网架连杆自动焊接生产系统的俯视布局图；图3是网架连杆自动焊接生产系统钢管上下线抓取码放机械手的结构示意图；图4是网架连杆自动焊接生产系统自动焊接单元的三维结构示意图；图5是网架连杆自动焊接生产系统钢管径向夹持定位装置的结构示意图；图6是网架连杆自动焊接生产系统钢管旋转驱动装置的结构示意图；图7是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，其特征在于，螺栓自动置入单元(4)对应封板或锥头推送装置(24)的位置设置在焊接工作平台(21)的左端和/或右端位置，螺栓自动置入单元(4)包括螺栓供给托架(41)、螺栓抓取码放机械臂(42)、螺栓抓取码放机械手(43)和螺栓自动置入电控装置；/n螺栓供给托架(41)上均布设有多个螺栓码放工位；/n螺栓抓取码放机械臂(42)的末节上安装有螺栓抓取码放机械手(43)，螺栓抓取码放机械臂(42)至少包括可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿左右方向坐标移动的X坐标驱动总成、可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿前后方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿竖直方向上下坐标移动的Z坐标驱动总成；螺栓抓取码放机械手(43)上设有螺栓抓取码放机构，螺栓抓取码放机构的底部对应钢管工件(6)端部的位置设有沿左右方向设置的导料槽板，螺栓抓取码放机械手(43)上还设有距离传感器和模式识别传感器；/n螺栓自动置入电控装置包括螺栓自动置入控制器、螺栓抓取码放回路，螺栓自动置入控制器分别与螺栓抓取码放机械臂(42)的坐标驱动总成、螺栓抓取码放机械手(43)的螺栓抓取码放机构、距离传感器和模式识别传感器电连接，螺栓自动置入控制器与网架连杆自动焊接生产系统集中电控单元的中央控制器电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，其特征在于，螺栓自动置入单元(4)对应封板或锥头推送装置(24)的位置设置在焊接工作平台(21)的左端和/或右端位置，螺栓自动置入单元(4)包括螺栓供给托架(41)、螺栓抓取码放机械臂(42)、螺栓抓取码放机械手(43)和螺栓自动置入电控装置；
螺栓供给托架(41)上均布设有多个螺栓码放工位；
螺栓抓取码放机械臂(42)的末节上安装有螺栓抓取码放机械手(43)，螺栓抓取码放机械臂(42)至少包括可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿左右方向坐标移动的X坐标驱动总成、可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿前后方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可控制螺栓抓取码放机械手(43)沿竖直方向上下坐标移动的Z坐标驱动总成；螺栓抓取码放机械手(43)上设有螺栓抓取码放机构，螺栓抓取码放机构的底部对应钢管工件(6)端部的位置设有沿左右方向设置的导料槽板，螺栓抓取码放机械手(43)上还设有距离传感器和模式识别传感器；
螺栓自动置入电控装置包括螺栓自动置入控制器、螺栓抓取码放回路，螺栓自动置入控制器分别与螺栓抓取码放机械臂(42)的坐标驱动总成、螺栓抓取码放机械手(43)的螺栓抓取码放机构、距离传感器和模式识别传感器电连接，螺栓自动置入控制器与网架连杆自动焊接生产系统集中电控单元的中央控制器电连接。


2.根据权利要求1所述的网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，其特征在于，螺栓抓取码放机械手(43)设置为一套，导料槽板倾斜设置安装在螺栓抓取码放机构的底部。


3.根据权利要求1所述的网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元，其特征在于，螺栓抓取码放机械手(43)设置为两套，一套螺栓抓取码放机械手(43)对应螺栓供给托架(41)设置、用于抓取螺栓并将其放置在导料槽板上，另一套螺栓抓取码放机械手(43)对应钢管工件(6)的端部设置、用于抓取导料槽板并将导料槽板上的螺栓置入钢管工件(6)内，用于抓取导料槽板的螺栓抓取码放机械手(43)设有可沿Y坐标轴旋转的B坐标旋转总成或可沿X坐标轴旋转的A坐标旋转总成。


4.根据权利要求1或2或3所述的网架连杆自动焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝新浦，
申请(专利权)人：徐州德坤电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32