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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410716798.X (22)申请日 2014.12.02 B23K 37/047(2006.01) (71)申请人 河南省矿山起重机有限公司 地址 453423 河南省新乡市长垣县长恼工业 园区 18 号 (72)发明人 任海涛 高明利 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 赵敏 (54) 发明名称 一种变位机及使用该变位机的生产线 (57) 摘要 本发明公开了一种变位机及使用该变位机的 生产线。变位机中摆动臂架上连接有处于摆动臂 架上以用于顶推工件相对于摆动臂架升降、 或处 于摆动臂架和机架。
2、之间以用于顶推摆动臂架和工 件一起相对于机架升降的升降机构， 在工件从上 游辊道输送到该变位机的摆动臂架后， 升降机构 会先直接或通过摆动臂架间接的向上顶推工件， 以使工件从上游辊道上脱离， 同时也会使得工件 不会与下游辊道接触 ； 当焊接完成后， 再通过升 降机构将工件落下， 使得工件重新落回到上、 下游 辊道上， 这就能够直接将工件输送到下游辊道上， 再通过下游辊道直接输送到下道加工工序上进行 该工件的加工， 因此本发明中变位机具有便于衔 接上、 下游工序的优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (1。
3、0)申请公布号 CN 104493416 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104493416 A 1/1 页 2 1.变位机， 包括机架及其上装配的用于带动工件倾翻摆动的摆动臂架， 摆动臂架绕水 平延伸的轴线可相对转动的装配在机架上， 其特征在于， 摆动臂架上连接有处于摆动臂架 上以用于顶推工件相对于摆动臂架升降、 或处于摆动臂架和机架之间以用于顶推摆动臂架 和工件一起相对于机架升降的升降机构， 升降机构在移动行程中具有用于向上顶推至工件 与辊道脱离而使摆动臂架可带动工件相对于辊道摆动的升起位及用于带动工件落回到辊 道上的落回位。 2.根据权利要求 1 所述的变位机， 其特。
4、征在于， 升降机构处于摆动臂架上， 升降机构包 括沿上下方向导向移动装配在摆动臂架上的顶杆， 顶杆的顶部固定有用于撑托工件的升降 顶板。 3.根据权利要求 2 所述的变位机， 其特征在于， 顶杆上传动连接有用于驱动顶杆升降 的升降驱动装置， 升降驱动装置固定在摆动臂架上。 4.根据权利要求 2 所述的变位机， 其特征在于， 摆动臂架上设有用于在升降顶板上升 到升起位时夹紧工件的夹紧机构， 夹紧机构处于升降机构的升起位时升降顶板的上方。 5.根据权利要求1至4中任意一项所述的变位机， 其特征在于， 摆动臂架的顶部为供工 件卡放的 U 形的卡座部， 所述升降机构处于摆动臂架上于卡座部的卡槽槽底位置。
5、处。 6.生产线， 包括变位机及其上、 下游部位设置的辊道， 所述变位机包括机架及其上装配 的用于带动工件倾翻摆动的摆动臂架， 摆动臂架绕水平延伸的轴线可相对转动的装配在机 架上， 其特征在于， 摆动臂架上连接有处于摆动臂架上以用于顶推工件相对于摆动臂架升 降、 或处于摆动臂架和机架之间以用于顶推摆动臂架和工件一起相对于机架升降的升降机 构， 升降机构在移动行程中具有用于向上顶推至工件与辊道脱离而使摆动臂架可带动工件 相对于辊道摆动的升起位及用于带动工件落回到辊道上的落回位。 7.根据权利要求 6 所述的生产线， 其特征在于， 升降机构处于摆动臂架上， 升降机构包 括沿上下方向导向移动装配在摆。
6、动臂架上的顶杆， 顶杆的顶部固定有用于撑托工件的升降 顶板。 8.根据权利要求 7 所述的生产线， 其特征在于， 顶杆上传动连接有用于驱动顶杆升降 的升降驱动装置， 升降驱动装置固定在摆动臂架上。 9.根据权利要求 7 所述的生产线， 其特征在于， 摆动臂架上设有用于在升降顶板上升 到升起位时夹紧工件的夹紧机构， 夹紧机构处于升降机构的升起位时升降顶板的上方。 10.根据权利要求 6 至 9 中任意一项所述的生产线， 其特征在于， 摆动臂架的顶部为供 工件卡放的 U 形的卡座部， 所述升降机构处于摆动臂架上于卡座部的卡槽槽底位置处。 权 利 要 求 书 CN 104493416 A 2 1/4。
7、 页 3 一种变位机及使用该变位机的生产线 技术领域 0001 本发明涉及一种变位机及使用该变位机的生产线。 背景技术 0002 工字钢组合梁是单梁起重机的重要承载构件， 其上沿跨度方向有四条长焊缝， 该 四条焊缝的长度与整梁的跨度相等， 这些焊缝的内在质量和表面质量的高度直接影响着起 重机的安全性能和外形美观度， 因此必须保证工字钢组合梁上四条焊缝的焊接质量， 而这 些焊缝的焊接质量的保证的必要条件是在最有利焊接位置进行这些焊缝的焊接处理， 一般 情况下， 工件在处于船型焊接位置时其将处于最佳的结构件焊接方位， 在此方位施焊可以 保证焊缝的质量， 因此就需要翻转变位机来完成工件角度方位调整、。
8、 支撑、 固定等作业， 如 中国专利文献 201210113584.4 公开的一种动臂焊接变位机， 包括相对设置的主、 从动旋转 机构及用于支撑主、 从动旋转机构的支撑梁， 主动旋转机构和从动旋转机构上分别设有用 以夹持固定一动臂两端的定位装置， 支撑梁上连接有用于支撑支撑梁的支撑座及固定在支 撑座上以驱动支撑梁以支撑座为轴心摆动的倾翻驱动机构， 其中动臂焊接变位机一方面采 用主动旋转机构和从动旋转机构对挖掘机上的动臂进行水平翻转操作 ； 另一方面通过将主 动旋转机构和从动旋转机构固定在一个可以支撑座为轴心进行摆动的支撑梁上， 并通过倾 翻驱动机构对该支撑梁的倾翻动作进行控制， 使得动臂两端可。
9、进行上下摆动， 从而可对待 焊接的动臂进行各种形态的位置调整， 即进行多种变位动作， 进而方便焊接机器人对该动 臂进行可靠的水平焊接或者船型焊接， 防止焊接过程中焊液的侧流， 保证焊缝的有效成型， 最终确保焊接后的动臂结构稳固。 但在流水线作业的情况下， 工件在输送辊道上转运， 对变 位机的要求就更高， 既要求变位机能够完成工件角度的调整、 支撑、 固定等工作， 又要求变 位机不能影响辊道输送， 而现有变位机不能满足这种要求， 使得工件在焊装工位和其他工 位之间的转换步骤较为麻烦， 影响工件的正常焊装作业， 也使得工件装配生产线出现工位 衔接不流畅的问题， 影响流水线作业的工作效率。 发明内容。
10、 0003 本发明的目的是提供一种便于衔接上、 下游工序的变位机， 同时还提供了一种使 用该变位机的生产线。 0004 为了实现以上目的， 本发明中变位机的技术方案如下 ： 变位机， 包括机架及其上装配的用于带动工件倾翻摆动的摆动臂架， 摆动臂架绕水平 延伸的轴线可相对转动的装配在机架上， 摆动臂架上连接有处于摆动臂架上以用于顶推工 件相对于摆动臂架升降、 或处于摆动臂架和机架之间以用于顶推摆动臂架和工件一起相对 于机架升降的升降机构， 升降机构在移动行程中具有用于向上顶推至工件与辊道脱离而使 摆动臂架可带动工件相对于辊道摆动的升起位及用于带动工件落回到辊道上的落回位。 0005 升降机构处于。
11、摆动臂架上， 升降机构包括沿上下方向导向移动装配在摆动臂架上 的顶杆， 顶杆的顶部固定有用于撑托工件的升降顶板。 说 明 书 CN 104493416 A 3 2/4 页 4 0006 顶杆上传动连接有用于驱动顶杆升降的升降驱动装置， 升降驱动装置固定在摆动 臂架上。 0007 摆动臂架上设有用于在升降顶板上升到升起位时夹紧工件的夹紧机构， 夹紧机构 处于升降机构的升起位时升降顶板的上方。 0008 摆动臂架的顶部为供工件卡放的 U 形的卡座部， 所述升降机构处于摆动臂架上于 卡座部的卡槽槽底位置处。 0009 本发明中生产线的技术方案如下 ： 生产线， 包括变位机及其上、 下游部位设置的辊道。
12、， 所述变位机包括机架及其上装配的 用于带动工件倾翻摆动的摆动臂架， 摆动臂架绕水平延伸的轴线可相对转动的装配在机架 上， 摆动臂架上连接有处于摆动臂架上以用于顶推工件相对于摆动臂架升降、 或处于摆动 臂架和机架之间以用于顶推摆动臂架和工件一起相对于机架升降的升降机构， 升降机构在 移动行程中具有用于向上顶推至工件与辊道脱离而使摆动臂架可带动工件相对于辊道摆 动的升起位及用于带动工件落回到辊道上的落回位。 0010 升降机构处于摆动臂架上， 升降机构包括沿上下方向导向移动装配在摆动臂架上 的顶杆， 顶杆的顶部固定有用于撑托工件的升降顶板。 0011 顶杆上传动连接有用于驱动顶杆升降的升降驱动装。
13、置， 升降驱动装置固定在摆动 臂架上。 0012 摆动臂架上设有用于在升降顶板上升到升起位时夹紧工件的夹紧机构， 夹紧机构 处于升降机构的升起位时升降顶板的上方。 0013 摆动臂架的顶部为供工件卡放的 U 形的卡座部， 所述升降机构处于摆动臂架上于 卡座部的卡槽槽底位置处。 0014 本发明中摆动臂架上连接有处于摆动臂架上以用于顶推工件相对于摆动臂架升 降、 或处于摆动臂架和机架之间以用于顶推摆动臂架和工件一起相对于机架升降的升降机 构， 在工件从上游辊道输送到该变位机的摆动臂架后， 升降机构会先直接或通过摆动臂架 间接的向上顶推工件， 以使工件从上游辊道上脱离， 同时也会使得工件不会与下游。
14、辊道接 触， 此时再通过摆动臂架带动工件进行倾翻摆动， 直至工件上的待焊接部位被摆动到船型 焊接位置或水平焊接位置时， 就可以通过焊机对工件上的相应部位进行焊接， 即在工件的 待焊部位处于最佳焊接方位时对应进行焊接， 保证了工件焊装的内在和表面质量 ； 当焊接 完成后， 再通过升降机构将工件落下， 使得工件重新落回到上、 下游辊道上， 这就能够直接 将工件输送到下游辊道上， 再通过下游辊道直接输送到下道加工工序上进行该工件的加 工， 因此本发明中变位机具有便于衔接上、 下游工序的优点。 附图说明 0015 图 1 是本发明的生产线的实施例的结构示意图 ； 图 2 是图 1 的左视图 ； 图 3。
15、 是图 2 中变位机的结构示意图 ； 图 4 是图 3 的俯视图 ； 图 5 是图 3 的左视图。 说 明 书 CN 104493416 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 0016 本发明中生产线的实施例 ： 如图1至图5所示， 该生产线是一种起重机工字钢组合 梁连续焊装生产线， 该生产线具有两段前后间隔的焊装工段， 每个焊装工段均由从前向后 依次设置的上游辊道 1、 变位机 2 和下游辊道 3 组成， 变位机 2 是一种具有升降功能的摇臂 式变位机， 其包括处于上游辊道 1 和下游辊道 3 之间的 U 形的机架 21 及其上绕前后延伸的 轴线转动装配的摆动臂架22， 摆动臂架22的顶部为。
16、供工字钢组合梁工件卡放的U型的卡座 部 221， 该卡座部 221 内设有沿前后方向贯通的直通槽， 卡座部 221 的左右两侧壁上分别设 有用于夹紧工件的夹紧装置， 卡座部 221 的槽底处设有用于向上顶推工件的升降机构， 该 升降机构包括沿上下方向导向移动穿装在卡座部 221 的槽底中心部位的顶杆 23 及固定在 顶杆23的顶部的升降顶板24， 升降顶板24的板面和顶杆23的轴向垂直， 并在顶杆23的底 部一体连接有驱动顶杆 23 升降的升降驱动装置， 该升降驱动装置为缸体固定在摆动臂架 22 上的升降油缸 25， 升降油缸 25 的活塞杆同轴一体连接在顶杆 23 的底端面上而实现升降 油缸。
17、 25 与顶杆 23 之间的传动连接， 使得顶杆 23 可通过升降顶板 24 来顶推工件起降， 以使 顶杆23在升降油缸25的顶推作用下在其升降行程中具有向上顶推至工件与辊道脱离而使 夹紧装置可将工件夹紧在摆动臂架22上以使摆动臂架22可带动工件相对于辊道摆动的升 起位、 带动工件落回到辊道上的落回位。 0017 摆动臂架22的底部设有间隔设置在升降油缸25的缸体左右两侧的连接支腿222， 以使摆动臂架 22 为 Y 架体。两连接支腿 222 均从上向下逐渐向前倾斜， 并在连接支腿 222 的底部之间桥接有左右延伸的摆动铰轴 223， 摆动铰轴 223 和机架 21 的右支腿之间的桥接 有摆动。
18、油缸224， 摆动油缸224的缸体铰接在机架21的右支腿腿上、 活塞杆铰接在该摆动铰 轴 223 上， 以通过摆动油缸 224 的伸缩来实现摆动臂架 22 的倾翻摆动。 0018 夹紧装置包括固定在摆动臂架 22 的卡座部 221 的两侧立壁上的夹紧油缸 26 及固 定在夹紧油缸 26 的活塞杆上的夹紧板 27， 两夹紧装置的夹紧油缸 26 的缸体相对固定在卡 座部 221 的两立壁的相背侧， 夹紧油缸 26 的活塞杆沿左右方向导向移动穿装在立壁上， 两 夹紧油缸26的活塞杆分别从卡座部221的两立壁的相向侧伸出， 伸出部分的端部固定在夹 紧板 27 的板面上， 夹紧板 27 的板面和夹紧油缸。
19、 26 的活塞杆垂直， 且两夹紧油缸 26 的活塞 杆在左右方向同轴设置， 以通过两夹紧油缸26的协同动作来实现对卡放在卡座部221内的 工件的夹紧。同时， 两夹紧装置均处于升降机构的升起位时升降顶板 24 的上方。 0019 摆动臂架 22 的左右两侧分别沿相背方向凸设悬伸有摆动转轴， 两摆动转轴分别 通过轴承转动装配在机架 21 的顶梁上固定的轴承座上， 以使转轴绕前后延伸的轴线转动 装配在轴承座上， 这样整个摆动臂架 22 将通过摆动转轴和轴承座绕前后延伸的轴线转动 装配在机架 21 上。 0020 本实施例中当升降机构降下来时， 工件的底面落在输送棍道上便可以 ； 当要转动 工件变换角。
20、度时， 升降机构将工件升起， 工件底面高于输送辊道一定距离， 使得摆动时辊道 和工件便不会干涉， 因此本专利即为具有升降功能的、 灵活的焊接工件变位机 2。一般情况 两台变位机 2 配合工作， 首先摆动臂架 22 处于垂直位置、 升降顶板 24 处于最低位置， 然后 有输送辊道将待焊接工件输送到两变位机 2 上摆动臂架 22 的卡座部 221 内， 启动升降机构 将工件升起到指定位置停止保持状态、 启动夹紧液压缸推动夹紧板 27 将工件夹紧， 保持夹 紧状态， 启动摆动油缸 224， 摆动臂架 22 带动工件偏转， 此时升降机构与工件、 摆动臂三者 说 明 书 CN 104493416 A 5。
21、 4/4 页 6 一起摆动。当要焊接 a、 b 两条焊缝时， 摆动臂架 22 向左摆 45左右保持， 即可施焊 ； 当要 焊接 c、 d 两条焊缝时， 摆动臂架 22 向右摆 45保持， 即可施焊。焊接完成， 摆动臂架 22 回 到原始位置， 夹紧液压缸卸载， 升降机构下降到最低位置， 工件底面落在输送辊道上即可继 续输送， 工作完成。因此本实施例中变位机 2 相比现有变位机 2 有以下优点 ： 1） 该变位机2的摆动臂架22驱动采用液压装置摆动油缸224， 从而使得摆动平稳、 定位停靠准确 ； 2） 由液压系统控制摆动臂架 22 保持偏摆位置支撑牢固， 不需要其它辅佐方式支撑就 可实施焊接，。
22、 所以操作方便 ； 3） 工件是在摆臂架架的卡座部 221 内， 液压系统夹紧固定， 因此固定安全、 牢固 ； 4） 工件与摆臂架处于夹紧状态摆动翻转、 两者之间无相对滑动或冲撞运动， 能够很好 地保护工件， 避免出现损坏工件现象 ； 5） 摆动过程完全由设备自动完成， 操作者只需操作控制按钮即可， 极大地降低了工人 劳动强度， 改善了工作条件 ； 6） 摆动和保持固定等动作完全由设备自身完成， 不需要工人近距离接触运动部件， 对 于操作者来说不存在任何安全隐患 ； 7） 液压驱动噪音小、 对环境无污染 ； 8） 设备结构优化设计， 成本低、 适用范围广、 性价比高等。 0021 9） 该设备。
23、用于流水线上工作， 具有即不影响工件输送又可以实现工件变为翻转的 独到优点。 0022 在上述实施例中， 升降机构为处于摆动臂架上的对工件单独进行顶推的液压缸， 在其他实施例中， 该升降机构也可以将夹紧装置连通工件一起向上顶推， 同时该升降机构 也可以是齿轮齿条式、 螺旋传动式等电动装置或气动装置等。 另外， 该升降机构也可以安装 在摆动臂架和机架之间， 以通过将摆动臂架连通工件一起向上顶推来实现工件的升降， 而 此时在升降机构和摆动臂架之间最好设置托架， 即使得摆动臂架及其驱动装置一起安装在 托架上， 而升降机构将通过顶推托架来实现对摆动臂架的顶推。 0023 在上述实施例中， 夹紧装置只是单纯的对工件进行夹紧， 在其他实施例中， 该夹紧 装置也可以在夹紧工件的同时带动工件绕轴心自转， 以实现对工件的旋转调整。 0024 本发明中变位机的实施例 ： 本实施例中变位机的结构与上述实施例中变位机的结 构相同， 因此不再赘述。 说 明 书 CN 104493416 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104493416 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104493416 A 8 3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 104493416 A 9 。