[发明专利]一种网架连杆自动焊接生产系统的螺栓自动置入单元

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明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；