[发明专利]一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统及其焊接方法

权利要求书

1.一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：包括按生产工艺顺序排列的对中工位(100)和若干柔性焊接工位(200)；生产线上部沿工艺顺序方向对称布置两个轨道(400)，在两个所述轨道(400)间设有安全保护抓手(300)，所述对中工位(100)包括上件板链(110)、对中板链(120)和两个伺服滑轨(130)；所述上件板链(110)输出端与所述对中板链(120)输入端连接；且

二者方向与柔性焊接工位(200)方向垂直；两个所述伺服滑轨(130)对称布置在所述对中板链(120)两侧；每个所述伺服滑轨靠近对中板链(120)一端安装有阻挡板(131)和行程开关(133)，另一端安装有与行程开关(133)电性连接的伺服电机(134)，所述伺服滑轨沿轴向滑动安装有对中板(132)，且由所述伺服电机(134)控制。

2.根据权利要求1所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述安全保护抓手(300)包括抓手框架(301)；所述抓手框架(301)对称布置两个吸附单元(310)和两个行程开关(330)，且同侧所述行程开关(330)位于吸附单元外侧；所述吸附单元(310)包括弹簧(312)和电磁铁(311)；两个所述弹簧(312)顶部与抓手框架(301)连接，底部与所述电磁铁(311)连接。

3.根据权利要求2所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述安全保护抓手(300)还包括安全保护单元(320)；两个安全保护单元(320)对称布置在抓手框架(301)上，且同侧所述安全保护单元(320)位于吸附单元(310)和行程开关(330)之间；所述安全保护单元(320)包括垂直布置的第二气缸(322)、旋转台(323)和防坠杆(324)；所述旋转台(323)固定在抓手框架(301)上，所述防坠杆(324)中部铰接在旋转台(323)上，所述第二气缸(322)垂直于抓手框架(301)安装在防坠杆(324)和旋转台(323)之间，驱动所述防坠杆(324)转动。

4.根据权利要求3所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述安全保护单元(320)还包括第一气缸(321)；所述第一气缸(321)沿抓手框架(301)轴向安装，且气缸杆与所述防坠杆(324)连接。

5.根据权利要求1所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述柔性焊接工位(200)包括翻转输送设备(210)、定位设备(220)和胎膜(230)；所述定位设备(220)安装在两个翻转输送设备(210)之间，每个所述翻转输送设备(210)上安装有胎膜。

6.根据权利要求5所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述翻转输送设备(210)包括基座(212)和安装在基座(212)上的旋转变位机(211)；所述定位设备(220)包括底座(221)和安装在所述底座(221)上的若干横向定位工装(222)和垂向定位工装(223)，若干所述横向定位工装(222)对称布置在底座(221)两侧，垂向定位工装(223)沿底座(221)轴向布置；所述旋转变位机(211)与胎膜(230)一端通过4个定位销(231)固定连接，所述胎膜(230)另一端与垂向定位工装(223)的导向支撑轮(224)接触。

7.根据权利要求6所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述横向定位工装(222)上设有横向夹紧板(222-A)和垂向夹紧板(222-B)。

8.根据权利要求7所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述胎膜(230)两端分别设置有快插(232-a)和(232-b)。

9.根据权利要求8所述的一种箱型截面梁自动化柔性焊接系统，其特征在于：所述垂向定位工装(223)包括垂向定位支撑板(223-A)和导向支撑轮(223-B)；所述垂向定位支撑板(223-A)底面安装在底座(221)上，若干所述导向支撑轮(223-B)安装在所述垂向定位支撑板(223-A)顶面。

10.一种利用权利要求1-9任意一项所述的箱型截面梁自动化柔性焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，安全保护抓手(300)先将C字形钢板(A1)搬运至垂向定位支撑板(223-A)的中心处；

步骤2，旋转变位机(211)带着胎膜(230)向工位中心处移动，滑进箱型截面梁(A)内腔使两个胎膜(230)端部的快插(232-a)和(232-b)在箱型截面梁(A)内腔对接；

步骤3，安全保护抓手(300)将C字形钢板(A2)搬运到伺服定位工装(223)内与C字形钢板(A1)合并；

步骤(4)，横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)，对合并后的箱型截面梁(A)进行压紧定位；

步骤5，从横向定位夹紧板(222-A)上的点焊孔对箱型截面梁(A)进行点焊；

步骤6，点焊完成后，垂向定位支撑板(223-A)降至低点，横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)向远离箱型截面梁(A)方向退出，为箱型截面梁(A)第一次旋转让出空间；

步骤7，旋转变位机(211)带着胎膜(230)和箱型截面梁(A)顺时针旋转90°，然后垂向定位支撑板(223-A)、横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)对箱型截面梁(A)进行夹紧定位，并对箱型截面梁(A)第一条焊缝进行满焊；

步骤8，第一条焊缝焊接完成后，垂向定位支撑板(223-A)降至低点，横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)向远离箱型截面梁(A)方向退出，为箱型截面梁(A)第二次旋转让出空间；

步骤9，旋转变位机(211)带着胎膜(230)和箱型截面梁(A)逆时针旋转180°，然后垂向定位支撑板(223-A)、横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)对箱型截面梁(A)进行夹紧定位，并对箱型截面梁(A)第二条焊缝进行满焊；

步骤10，第二条焊缝焊接完成后，旋转变位机(211)向两端滑动，将胎膜(230)从箱型截面梁(A)内部抽出，横向定位夹紧板(222-A)和垂向定位夹紧板(222-B)向远离箱型截面梁(A)方向退出，安全保护抓手(300)将箱型截面梁(A)从箱型截面梁自动化柔性焊接工位(200)工位下件。