本發(fā)明涉及鋼構(gòu)件焊接技術(shù)領域，具體涉及一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的H型鋼構(gòu)件焊接生產(chǎn)線中，進料和出料通過人工操作行車吊裝，焊接時人工將焊槍對準焊縫，焊接過程需要人工不斷的調(diào)整焊槍，使焊槍始終對準焊縫，工件翻轉(zhuǎn)采用行車吊裝，操作工人勞動強度高；工件采用人工操作行車翻轉(zhuǎn)工件，危險系數(shù)大；采用單絲埋弧自動焊接尤其在厚板焊接，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法，其特征在于，所述H型鋼構(gòu)件焊接輸送機構(gòu)包括H型鋼構(gòu)件移動機構(gòu)和焊接龍門移動機構(gòu)；

所述H型鋼構(gòu)件移動機構(gòu)包括構(gòu)件移動軌道，所述構(gòu)件移動軌道上設置有I字圓柱狀自動上料輥道和I字圓柱狀構(gòu)件送出輥道，所述自動上料輥道和構(gòu)件送出輥道之間設置有自動平移升降設備和自動翻轉(zhuǎn)機；所述自動平移升降設備能帶動H型鋼構(gòu)件升降且能在平移滑軌上橫向滑動；所述自動翻轉(zhuǎn)機上設置有兩片端部相交的焊接臂和水平槽，兩片焊接臂分別為焊接臂一和焊接臂二，所述焊接臂一靠近所述構(gòu)件移動軌道一側(cè)，所述兩片焊接臂可帶動H型鋼構(gòu)件沿所述水平槽實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)或移動；所述構(gòu)件移動軌道包括3-5個單元，每個單元包括2-4根輥道，每個單元用于輸送一根H型鋼構(gòu)件；

所述焊接龍門移動機構(gòu)包括鋼結(jié)構(gòu)桁架和焊接龍門行走軌道；所述鋼結(jié)構(gòu)桁架的兩端均設置有人行上下鋼梯；所述鋼結(jié)構(gòu)桁架和焊接龍門行走軌道之間安裝有可移動的焊接龍門，焊接龍門可沿所述鋼結(jié)構(gòu)桁架和焊接龍門行走軌道移動，進行焊接；所述焊接龍門包括焊絲盤、焊劑回收機、龍門焊接架、控制柜和智能焊接機頭；所述龍門焊接架上設置有焊絲盤和焊劑回收機；所述智能焊接機頭設置于龍門焊接架上焊接方向的前方；

所述鋼結(jié)構(gòu)桁架和焊接龍門行走軌道均與所述構(gòu)件移動軌道平行，其中鋼結(jié)構(gòu)桁架位于所述構(gòu)件移動軌道上方，所述焊接龍門行走軌道位于所述移動軌道側(cè)方；所述構(gòu)件移動軌道的長度大于鋼結(jié)構(gòu)桁架的長度；所述自動翻轉(zhuǎn)機位于所述構(gòu)件移動軌道與焊接龍門行走軌道之間；

本發(fā)明的智能控制系統(tǒng)由伺服電機，運動控制系統(tǒng)，視覺引導系統(tǒng)組成；所述伺服電機負責龍門架行走及翻轉(zhuǎn)機構(gòu)翻轉(zhuǎn)；所述運動控制系統(tǒng)由運動控制器及及其擴展板組成，運動控制系統(tǒng)對伺服電機的位置、速度等進行實時的控制，使其按照預期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動，接受io端口輸入信號進行處理，按照程序控制io輸出信號；通過總線及其他通訊端口與視覺引導系統(tǒng)進行通訊，按照視覺給出的位置偏差及時糾正焊槍的位置，以及焊槍的通斷及電流的大小等；

所述視覺引導系統(tǒng)由工業(yè)相機，控制器，線型激光組成，屬于主動式視覺系統(tǒng)，線型激光發(fā)出光線照射到H型鋼焊縫位置，工業(yè)相機實時捕獲激光的光線形狀通過同軸電纜傳遞給控制器進行分析，控制器與模板進行比對運算后得出相對位置偏差量，并通過通訊端口及時傳遞給運動控制器，運動控制器控制伺服電機進行運動，進行糾偏；

所述H型鋼構(gòu)件上有四處焊縫，所述焊縫位于H型鋼構(gòu)件四個直角處，按逆時針方向，四個焊縫依次為焊縫一、焊縫二、焊縫三和焊縫四；

所述智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法包括以下步驟：

S1、啟動焊接輸送結(jié)構(gòu)和智能控制系統(tǒng)，構(gòu)件移動軌道上輥道開始朝焊接方向轉(zhuǎn)動，帶動輥道上的鋼構(gòu)件朝焊接區(qū)移動，構(gòu)件在到達某個單元輸送體時則該單元體輥道電機工作進行輸送，構(gòu)件未到的單元體輥道電機不工作；

S2、當某個H型鋼構(gòu)件被運輸?shù)阶詣悠揭粕翟O備上時，除了該H型鋼構(gòu)件所在的單元外，其他單元停止運行，該H型鋼構(gòu)件隨平移升降設備升高后平移，被傳遞到自動翻轉(zhuǎn)機上；以構(gòu)件移動軌道一側(cè)為內(nèi)側(cè)，焊接龍門行走軌道一側(cè)為外側(cè)，此時焊接臂一和焊接臂二呈水平狀態(tài)卡在水平槽內(nèi)；所述H型鋼構(gòu)件被平放在焊接臂上，且H型鋼構(gòu)件的外側(cè)接近焊接臂一和焊接臂二相交處，自動平移升降設備退回到構(gòu)件移動軌道上；

S3、焊接臂一保持水平，焊接臂二向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)一起向外側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊縫一被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫一；

S4、焊縫一焊接完成后，焊接臂一和焊接臂二轉(zhuǎn)動到水平狀態(tài)，自動平移升降設備將H型鋼構(gòu)件移動到焊接臂二上，且H型鋼構(gòu)件的內(nèi)側(cè)接近焊接臂一和焊接臂二相交處，自動平移升降設備退回到構(gòu)件移動軌道上；焊接臂二保持水平，焊接臂一向外側(cè)轉(zhuǎn)動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)一起向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊縫二被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫二；

S5、焊縫二焊接完成后，焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)繼續(xù)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊接臂一保持水平放置，焊接臂二繼續(xù)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，使H型鋼構(gòu)件翻邊，自動平移升降設備將H型鋼構(gòu)件移動到焊接臂一上，且H型鋼構(gòu)件的內(nèi)側(cè)接近焊接臂一和焊接臂二相交處，重復步驟4和步驟5中的動作，依次完成焊縫四焊縫三的焊接；

通過伺服電機實現(xiàn)龍門焊接機構(gòu)的行走和焊接臂左右移動，上下升降通過程序智能控制，速度可調(diào)精確，通過程序智能控制焊接槍智能尋位；

S6、焊接完成的H型鋼構(gòu)件被運輸回構(gòu)件移動軌道上，該H型鋼構(gòu)件隨所述構(gòu)件送出輥道被逐漸送出所述構(gòu)件移動軌道；

S7、當下一單元的H型鋼構(gòu)件被運輸?shù)阶詣悠揭粕翟O備上時，除了該H型鋼構(gòu)件所在的單元外，其他單元停止運行......反復循環(huán)，直到完成所有H型鋼構(gòu)件的焊接和輸送為止。

進一步的，所述智能焊接機頭包括焊接前絲和焊接后絲，采用雙絲埋弧焊接方式；所述智能焊接機頭還包括焊渣回收管吸口，所述焊渣回收管吸口位于所述焊接后絲的后方。

進一步的，所述H型鋼構(gòu)件截面寬度≤1米、長度18米，荷載≤6T。

進一步的，所述構(gòu)件移動軌道總長50米，焊接行程20米，所述自動上料輥道進料總長15米，所述構(gòu)件送出輥道出料長度15米。

進一步的，所述輸送機構(gòu)還適用于輸送橫截面為十字型、T字型的鋼構(gòu)件。

進一步的，所述移動軌道兩側(cè)對稱設置兩套焊接設備，所述焊接設備包括自動平移升降設備、自動翻轉(zhuǎn)機、焊接龍門行走軌道和可移動的焊接龍門，兩側(cè)焊接半龍門架依托鋼桁架側(cè)進行焊接行走。

進一步的，所述焊接臂一和焊接臂二相互垂直，且焊接臂一與所述水平槽呈45度角時，龍門埋弧焊機開始行走尋找構(gòu)件端頭焊縫位置、智能焊接。

進一步的，所述焊接臂由橫截面為L型或T型的鋼板制成。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明指出的一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法，采用了中央控制柜，I字輥道送入與送出，生產(chǎn)線中部兩側(cè)設置焊接工位翻轉(zhuǎn)機和焊接機構(gòu)、構(gòu)件送入到生產(chǎn)線中部時、構(gòu)件通過平移輸送機向兩側(cè)焊接工位翻轉(zhuǎn)機送入、翻轉(zhuǎn)機將構(gòu)件翻轉(zhuǎn)至焊接位置，龍門埋弧焊機開始行走尋找構(gòu)件端頭焊縫位置、智能焊接。整機設計為一套系統(tǒng)、包括輸送輥道、平移輸送機、翻轉(zhuǎn)機、對稱兩套焊接設備，兩側(cè)焊接半龍門架依托結(jié)構(gòu)焊接行走更加穩(wěn)定，整套設備的設計體現(xiàn)了智能機械自動化程度高、機械設備布局合理、生產(chǎn)焊接效率高；進料和出料自動進行，焊接過程不需要人工干預，工件智能自動翻轉(zhuǎn)，焊接，操作工人勞動強度低；焊接過程中操作人員遠離工件，生產(chǎn)中的危險系數(shù)接近零；采用單元化步進式輸送機構(gòu)，使得輸送設備更加省電和安全。

附圖說明

圖1為一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A部的放大圖；

圖3為圖1中B部的放大圖；

圖4為H型鋼構(gòu)件放置在自動翻轉(zhuǎn)機上的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-人行上下鋼梯；2-鋼結(jié)構(gòu)桁架；3-焊絲盤；4-焊劑回收機；5-自動上料輥道；51-構(gòu)件移動軌道；6-龍門焊接架；7-控制柜；8-智能焊接機頭；81-焊接前絲；82-焊接后絲；83-焊渣回收管吸口；9-自動平移升降設備；10-自動翻轉(zhuǎn)機；101-焊接臂；1011-焊接臂一；1012-焊接臂二；102-水平槽；11-焊接龍門架行走軌道；12-構(gòu)件送出輥道；13-H型鋼構(gòu)件；131-焊縫一；132-焊縫二；133-焊縫三；134-焊縫四。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。

一種智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法，其中H型鋼構(gòu)件焊接輸送機構(gòu)包括H型鋼構(gòu)件移動機構(gòu)和焊接龍門移動機構(gòu)；

H型鋼構(gòu)件移動機構(gòu)包括構(gòu)件移動軌道51，所述構(gòu)件移動軌道51上設置有I字圓柱狀自動上料輥道5和I字圓柱狀構(gòu)件送出輥道12，所述自動上料輥道5和構(gòu)件送出輥道12之間設置有自動平移升降設備9和自動翻轉(zhuǎn)機10；所述自動平移升降設備9能帶動H型鋼構(gòu)件升降且能在平移滑軌91上橫向滑動；所述自動翻轉(zhuǎn)機10上設置有兩片端部相交的焊接臂101和水平槽102，所述焊接臂101由橫截面為L型或T型的鋼板制成，兩片焊接臂分別為焊接臂一1011和焊接臂二1012，所述焊接臂一1011靠近所述構(gòu)件移動軌道一側(cè)，所述兩片焊接臂101可帶動H型鋼構(gòu)件沿所述水平槽102實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)或移動；所述構(gòu)件移動軌道51包括3-5個單元，每個單元包括2-4根輥道，每個單元用于輸送一根H型鋼構(gòu)件；構(gòu)件移動軌道51總長50米，焊接行程20米，所述自動上料輥道5進料總長15米，所述構(gòu)件送出輥道12出料長度15米。

所述焊接龍門移動機構(gòu)包括鋼結(jié)構(gòu)桁架2和焊接龍門行走軌道11；所述鋼結(jié)構(gòu)桁架2的兩端均設置有人行上下鋼梯1；所述鋼結(jié)構(gòu)桁架2和焊接龍門行走軌道11之間安裝有可移動的焊接龍門，焊接龍門可沿所述鋼結(jié)構(gòu)桁架2和焊接龍門行走軌道11移動，進行焊接；所述焊接龍門包括焊絲盤3、焊劑回收機4、龍門焊接架6、控制柜7和智能焊接機頭8；所述龍門焊接架6上設置有焊絲盤3和焊劑回收機4；所述智能焊接機頭8設置于龍門焊接架6上焊接方向的前方；所述智能焊接機頭8包括焊接前絲81和焊接后絲82，采用雙絲埋弧焊接方式；所述智能焊接機頭8還包括焊渣回收管吸口83，所述焊渣回收管吸口83位于所述焊接后絲82的后方。

所述鋼結(jié)構(gòu)桁架2和焊接龍門行走軌道11均與所述構(gòu)件移動軌道51平行，其中鋼結(jié)構(gòu)桁架2位于所述構(gòu)件移動軌道51上方，所述焊接龍門行走軌道11位于所述移動軌道51側(cè)方；所述構(gòu)件移動軌道51的長度大于鋼結(jié)構(gòu)桁架2的長度；所述自動翻轉(zhuǎn)機10位于所述構(gòu)件移動軌道51與焊接龍門行走軌道11之間；所述移動軌道51兩側(cè)對稱設置兩套焊接設備，兩側(cè)焊接半龍門架依托結(jié)構(gòu)焊接行走更加穩(wěn)定。

本發(fā)明的智能控制系統(tǒng)由伺服電機，運動控制系統(tǒng)，視覺引導系統(tǒng)組成；所述伺服電機負責龍門架行走及翻轉(zhuǎn)機構(gòu)翻轉(zhuǎn)；所述運動控制系統(tǒng)由運動控制器及及其擴展板組成，運動控制系統(tǒng)對伺服電機的位置、速度等進行實時的控制，使其按照預期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動，接受io端口輸入信號進行處理，按照程序控制io輸出信號；通過總線及其他通訊端口與視覺引導系統(tǒng)進行通訊，按照視覺給出的位置偏差及時糾正焊槍的位置，以及焊槍的通斷及電流的大小等；

所述視覺引導系統(tǒng)由工業(yè)相機，控制器，線型激光組成，屬于主動式視覺系統(tǒng)，線型激光發(fā)出光線照射到H型鋼焊縫位置，工業(yè)相機實時捕獲激光的光線形狀通過同軸電纜傳遞給控制器進行分析，控制器與模板進行比對運算后得出相對位置偏差量，并通過通訊端口及時傳遞給運動控制器，運動控制器控制伺服電機進行運動，進行糾偏；

所述H型鋼構(gòu)件13截面寬度≤1米、長度18米，荷載≤6T，其上有四處焊縫，所述焊縫位于H型鋼構(gòu)件四個直角處，按逆時針方向，四個焊縫依次為焊縫一131、焊縫二132、焊縫三133和焊縫四134；

所述智能機械自動化H型鋼構(gòu)件焊接輸送方法包括以下步驟：

S1、啟動焊接輸送結(jié)構(gòu)和智能控制系統(tǒng)，構(gòu)件移動軌道51上輥道開始朝焊接方向轉(zhuǎn)動，帶動輥道上的鋼構(gòu)件朝焊接區(qū)移動，構(gòu)件在到達某個單元輸送體時則該單元體輥道電機工作進行輸送，構(gòu)件未到的單元體輥道電機不工作；

S2、當某個H型鋼構(gòu)件被運輸?shù)阶詣悠揭粕翟O備9上時，除了該H型鋼構(gòu)件所在的單元外，其他單元停止運行，該H型鋼構(gòu)件隨平移升降設備9升高后平移，被傳遞到自動翻轉(zhuǎn)機10上；以構(gòu)件移動軌道51一側(cè)為內(nèi)側(cè)，焊接龍門行走軌道11一側(cè)為外側(cè)，此時焊接臂一1011和焊接臂二1012呈水平狀態(tài)卡在水平槽102內(nèi)；所述H型鋼構(gòu)件13被平放在焊接臂1011上，且H型鋼構(gòu)件的外側(cè)接近焊接臂一1011和焊接臂二1012相交處，自動平移升降設備9退回到構(gòu)件移動軌道51上；

S3、焊接臂一1011保持水平，焊接臂二1012向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)一起向外側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊縫一131被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫一131；

S4、焊縫一131焊接完成后，焊接臂一1011和焊接臂二1012轉(zhuǎn)動到水平狀態(tài)，自動平移升降設備9將H型鋼構(gòu)件13移動到焊接臂二1012上，且H型鋼構(gòu)件的內(nèi)側(cè)接近焊接臂一1011和焊接臂二1012相交處，自動平移升降設備9退回到構(gòu)件移動軌道51上；焊接臂二1012保持水平，焊接臂一1011向外側(cè)轉(zhuǎn)動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)一起向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊縫二132被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫二132；

S5、焊縫二132焊接完成后，焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態(tài)繼續(xù)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動45度，此時焊接臂一保持水平放置，焊接臂二繼續(xù)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，使H型鋼構(gòu)件翻邊，自動平移升降設備9將H型鋼構(gòu)件13移動到焊接臂一1011上，且H型鋼構(gòu)件的內(nèi)側(cè)接近焊接臂一1011和焊接臂二1012相交處，重復步驟4和步驟5中的動作，依次完成焊縫四134焊縫三133的焊接；

通過伺服電機實現(xiàn)龍門焊接機構(gòu)的行走和焊接臂左右移動，上下升降通過程序智能控制，速度可調(diào)精確，通過程序智能控制焊接槍智能尋位；

S6、焊接完成的H型鋼構(gòu)件被運輸回構(gòu)件移動軌道51上，該H型鋼構(gòu)件隨所述構(gòu)件送出輥道12被逐漸送出所述構(gòu)件移動軌道51；

S7、當下一單元的H型鋼構(gòu)件被運輸?shù)阶詣悠揭粕翟O備9上時，除了該H型鋼構(gòu)件所在的單元外，其他單元停止運行......反復循環(huán)，直到完成所有H型鋼構(gòu)件的焊接和輸送為止。

此外，本發(fā)明還適用于輸送十字型、T字型鋼構(gòu)件。

以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。