專利名稱：一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型機(jī)械主干的制造方法，尤其是高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法。
背景技術(shù)：
混凝土輸送泵車、臂架式起重機(jī)等高空作業(yè)機(jī)械中的臂架是設(shè)備的重要組成部分，其作用是為物料輸送提供足夠的高度以滿足施工要求。通常高空作業(yè)機(jī)械有至少一節(jié)臂架，臂架的兩端與設(shè)備的其它臂架或者部件鉸接，以提升作業(yè)車高度或者按要求方向伸展至作業(yè)區(qū)域。混凝土輸送泵車的臂架(如圖1所示)為橫截面類似矩形的長條形鋼構(gòu)件，通常長達(dá)十至數(shù)十米，橫截面上的長度及寬度也有近I米；因而需要采用多個不同的鋼構(gòu)件(包括表面包覆焊接的鋼板)焊接形成；由于各個鋼構(gòu)件的幾何形狀較大，對加工機(jī)械的要求較高，不僅給制造帶來了相當(dāng)?shù)碾y度，制造成本也難以降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，該方法應(yīng)具有制造相對容易、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好以及成本較低的特點(diǎn)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，依次按以下步驟進(jìn)行:I)分別制作側(cè)板、底板和頂板
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把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的側(cè)板大端和側(cè)板小端拼接，再通過焊接形成連為一體的側(cè)板；把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的底板前端、底板中端和底板后端拼接，再通過焊接形成連為一體的底板；把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的頂板前端、頂板中端和頂板小端拼接，再通過焊接形成連為一體的頂板；通過焊接，將多個經(jīng)過預(yù)加工的零件焊接固定為一體化的內(nèi)筋板組件；2)箱體組對將底板平放在底板定位工裝上并調(diào)定位置，接著把內(nèi)筋板組件放在底板上表面，然后把兩個側(cè)板左右對稱地矗立在內(nèi)筋板組件兩側(cè)，再進(jìn)行點(diǎn)焊使側(cè)板、底板與內(nèi)筋板組件形成連為一體的半成品；3)內(nèi)縫焊接在側(cè)板、底板與內(nèi)筋板之間兩兩相接的內(nèi)側(cè)縫隙處采用焊接固定；4)頂板組箱將頂板準(zhǔn)確安放在完成步驟3)后的半成品頂部，然后采用電焊將頂板固定在半成品上;
5)包板成型對頂板一端以及底板兩端尚未與臂架端部包合的部位，通過高溫及機(jī)械力使之沿著臂架端部的形狀彎曲并包覆住臂架兩端的大小端頭，然后采用電焊焊接固定；6)制作軸套在臂架兩端端部的側(cè)板上切割軸套孔，然后在軸套孔中嵌入軸套，接著通過焊接固定軸套；7)外縫焊接對頂板、底板與側(cè)板之間兩兩部件相接部位的外表面縫隙進(jìn)行焊接；從而制作完成。所述步驟2)箱體組對時，兩個側(cè)板采用側(cè)板定位工裝實(shí)現(xiàn)定位。所述步驟2)箱體組對、步驟4)頂板組箱時，兩個側(cè)板、底板、筋板以及頂板均采用龍門吸盤吊機(jī)上料。所述步驟2)箱體組·對時，所述兩個側(cè)板均先在側(cè)板定位工裝上進(jìn)行水平定位，并由側(cè)板定位工裝上的多個電磁鐵吸合固定，然后兩個側(cè)板由側(cè)板定位工裝帶動著相互對稱轉(zhuǎn)動90度，再由頂升小車抬升底板進(jìn)行對接并且焊接固定。所述步驟3)內(nèi)縫焊接時，先由變位機(jī)將箱體半成品翻轉(zhuǎn)180度，而后進(jìn)行人工電焊。本發(fā)明的有益效果是:由于側(cè)板、底板以及頂板等各個部件采用采用多個較小的鋼構(gòu)件焊接形成，然后在各個步驟中進(jìn)行精確定位組裝，不僅顯著降低了制造難度，保證了整個臂架的質(zhì)量，而且制造過程可通過生產(chǎn)流水線實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而大幅度提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明所述臂架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中的頂板拼接過程示意圖。圖3是本發(fā)明中的側(cè)板拼接過程示意圖。圖4是本發(fā)明中的底板拼接過程示意圖。圖5是本發(fā)明中的底板、側(cè)板以及筋板連為一體的組裝過程示意圖。圖6是本發(fā)明中的筋板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明中的頂板組裝過程示意圖。圖8是本發(fā)明中的頂板工裝的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明中的頂板工裝的工作狀態(tài)示意圖。圖10是本發(fā)明中的底板工裝的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明中的底板工裝的工作狀態(tài)示意圖。圖12是本發(fā)明中的側(cè)板工裝的工作狀態(tài)立體示意圖。圖13是本發(fā)明中的側(cè)板定位工裝的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是本發(fā)明中的側(cè)板定位工裝的左視狀態(tài)示意圖。圖15是本發(fā)明中的頂升小車的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖16是本發(fā)明中的頂升小車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是本發(fā)明中的變位機(jī)的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明所述的臂架，為橫截面類似矩形的長條形鋼構(gòu)件，兩端分別制作有用于鉸接的軸套孔(鉸接孔中安裝有軸套)。其制造方法，依次按以下步驟進(jìn)行:I)分別制作側(cè)板2、底板3、頂板I由于側(cè)板、底板以及頂板的長度達(dá)十至數(shù)十米，需要分別采用較小的鋼構(gòu)件拼接形成。其中的側(cè)板由側(cè)板大端2-1和側(cè)板小端2-2拼接而成(也可采用2個以上的構(gòu)件拼接形成)；側(cè)板大端和側(cè)板小端均需要經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工，以滿足設(shè)計(jì)要求；然后如圖3所示接縫對齊，再通過焊接形成連為一體的側(cè)板。為保證側(cè)板大端與側(cè)板小端之間的拼接質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，可采用側(cè)板工裝12 (圖12所示);圖12顯示了側(cè)板工裝的工作狀態(tài)。

其中的底板3由底板前端3-2、底板中端3-1和底板后端3_3拼接形成(也可采用3個以上的構(gòu)件拼接形成);底板前端、底板中端和底板后端均需要經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工，以滿足設(shè)計(jì)要求；然后如圖4所示一一接縫對齊，再通過焊接形成連為一體的底板。為保證底板大端、底板中端與底板小端之間的拼接質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，可采用底板工裝11 (圖10所示)；圖11顯示了底板工裝的工作狀態(tài)。其中的頂板I由頂板前端1-2、頂板中端1-1和頂板小端1-3拼接形成(也可采用3個以上的構(gòu)件拼接形成);頂板大端、頂板中端和頂板小端均需要過預(yù)先沖制及機(jī)加工，以滿足設(shè)計(jì)要求；然后如圖2所示一一接縫對齊，再通過焊接形成連為一體的底板。為保證頂板大端、頂板中端與頂板小端之間的拼接質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，可采用頂板工裝10 (圖8所示)；圖9顯示了頂板工裝的工作狀態(tài)。以上所述的機(jī)加工，包括等離子切割、折彎以及其它采用專用設(shè)備進(jìn)行的金屬加工。本發(fā)明采用的內(nèi)筋板組件5 (圖6所示)，由多個經(jīng)過預(yù)加工的零件焊接固定為一體；該內(nèi)筋板組件通常由上游企業(yè)直接提供。2)箱體組對采用龍門吸盤吊機(jī)將底板平放在底板定位工裝上的設(shè)定位置(由于底板是曲面，由多個平面相銜接后形成，需要底板定位工裝(即頂升小車16)支撐以使底板各個部位形成不同高度，達(dá)到所需曲面形狀的標(biāo)準(zhǔn)；接著由龍門吸盤吊機(jī)將內(nèi)筋板吊裝至底板上，然后把兩個側(cè)板左右對稱地矗立在內(nèi)筋板兩側(cè)并將內(nèi)筋板左右夾緊(可采用側(cè)板定位工裝進(jìn)行組箱，兩個側(cè)板分別由側(cè)板定位工裝定位，以保證側(cè)板的曲面形狀以及位置精度)，最后點(diǎn)焊(推薦由機(jī)器人點(diǎn)焊)固定，使側(cè)板、底板與內(nèi)筋板形成連為一體的箱體半成品B (如圖5所示；圖15、圖16中顯示了頂升小車的工作狀態(tài))；采用所述側(cè)板定位工裝16對側(cè)板進(jìn)行定位時，先把左右兩個側(cè)板放置在側(cè)板定位工裝上進(jìn)行水平定位，并由側(cè)板定位工裝上的多個電磁鐵吸合固定，然后兩個側(cè)板由側(cè)板定位工裝帶動著相互對稱轉(zhuǎn)動90度(分別繞水平布置的軸線轉(zhuǎn)動；該軸線與側(cè)板的長度方向平行)，成為圖13、圖14所示狀態(tài)；再由頂升小車抬升底板進(jìn)行對接并且焊接固定。
3)內(nèi)縫焊接在側(cè)板、底板與內(nèi)筋板之間兩兩相接的內(nèi)側(cè)縫隙處采用焊接固定，然后進(jìn)行清渣油漆；其中內(nèi)縫焊接時，先由兩邊的變位機(jī)分別夾持住箱體半成品的兩端(圖17所示)，然后將箱體半成品翻轉(zhuǎn)180度(即底板轉(zhuǎn)動至最上端，而頂部的敞口完全朝下；以利于焊接員工作業(yè)，同時有利于清渣)，而后進(jìn)行人工電焊。4)頂板組箱焊接完成后的箱體半成品回轉(zhuǎn)180度恢復(fù)至頂板往上位置；然后采用龍門吸盤吊機(jī)，將頂板準(zhǔn)確安放在經(jīng)過油漆的箱體半成品頂部，再采用點(diǎn)焊將頂板固定在箱體半成品上(組箱后的結(jié)構(gòu)如圖7所示)。5)包板成型由于臂架兩端均為制有鉸接孔的鉸接端，端部為母線平行于水平面的圓柱面；而經(jīng)過步驟4)固定在箱體半成品頂端的頂板，兩端均為平面且延伸在外未與箱體半成品的兩端包合；同樣，底板兩端也均為平面且延伸在外未與箱體半成品的兩端包合(圖7所示)；均需要通過包板成型工序進(jìn)行解決。具體制作方式是進(jìn)行高溫加熱，使底板兩端彎曲并且包覆住臂架兩端的大小端頭，然后采用電焊焊接固定；頂板的兩端也同樣如此加工。加工方式，可一邊采用焊槍高溫加熱，一邊用錘子敲擊的方式，或者采用中頻加熱器加熱、機(jī)械施壓進(jìn)行彎曲的方式，使頂板端部以及底板兩端沿著臂架端部的形狀彎曲并且包覆住臂架兩端的大小端頭，最后采用電焊焊接固定(加工后的結(jié)構(gòu)如圖1所示)。

6)制作軸套在臂架兩端大小端頭的側(cè)面切割(即在兩側(cè)的側(cè)板上分別切割)軸套孔2-5，然后在軸套孔中鑲嵌軸套，接著用電焊固定軸套(圖中軸套省略);7)外縫焊接對頂板、底板與側(cè)板之間兩兩部件相接部位的外表面縫隙進(jìn)行焊接使之固定；該項(xiàng)作業(yè)采用電焊機(jī)器人完成。
權(quán)利要求
1.一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，依次按以下步驟進(jìn)行: 1)分別制作側(cè)板(2)、底板(3 )和頂板(I) 把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的側(cè)板大端(2-1)和側(cè)板小端(2-2)拼接，再通過焊接形成連為一體的側(cè)板； 把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的底板前端(3-2)、底板中端(3-1)和底板后端(3-3)拼接，再通過焊接形成連為一體的底板； 把經(jīng)過預(yù)先沖制及機(jī)加工的頂板前端(1-2)、頂板中端(1-1)和頂板小端(1-3)拼接，再通過焊接形成連為一體的頂板； 通過焊接，將多個經(jīng)過預(yù)加工的零件焊接固定為一體化的內(nèi)筋板組件； 2)箱體組對 將底板平放在底板定位工裝上并調(diào)定位置，接著把內(nèi)筋板組件(5 )放在底板上表面，然后把兩個側(cè)板左右對稱地矗立在內(nèi)筋板組件兩側(cè)，再進(jìn)行點(diǎn)焊使側(cè)板、底板與內(nèi)筋板組件形成連為一體的半成品； 3)內(nèi)縫焊接 在側(cè)板、底板與內(nèi)筋板之間兩兩相接的內(nèi)側(cè)縫隙處采用焊接固定； 4)頂板組箱 將頂板準(zhǔn)確安放在完成步驟3)后的半成品頂部，然后采用電焊將頂板固定在半成品·上; 5)包板成型 對頂板一端以及底板兩端尚未與臂架端部包合的部位，通過高溫及機(jī)械力使之沿著臂架端部的形狀彎曲并包覆住臂架兩端的大小端頭，然后采用電焊焊接固定； 6)制作軸套 在臂架兩端端部的側(cè)板上切割軸套孔(2-5)，然后在軸套孔中嵌入軸套，接著通過焊接固定軸套； 7)外縫焊接 對頂板、底板與側(cè)板之間兩兩部件相接部位的外表面縫隙進(jìn)行焊接；從而制作完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，其特征在于所述步驟2)箱體組對時，兩個側(cè)板的部署就位采用側(cè)板定位工裝實(shí)現(xiàn)定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，其特征在于所述步驟2)箱體組對、步驟4)頂板組箱時，兩個側(cè)板、底板、筋板以及頂板均采用龍門吸盤吊機(jī)上料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，其特征在于所述步驟2)箱體組對時，所述兩個側(cè)板均先在側(cè)板定位工裝(12)上進(jìn)行水平定位，并由側(cè)板定位工裝上的多個電磁鐵吸合固定，然后兩個側(cè)板由側(cè)板定位工裝帶動著相互對稱轉(zhuǎn)動90度，再由頂升小車(16)抬升底板進(jìn)行對接并且焊接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，其特征在于所述步驟3)內(nèi)縫焊接時，先由變位機(jī)(17)將箱體半成品翻轉(zhuǎn)180度，而后進(jìn)行人工電焊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法。目的是提供的方法應(yīng)具有制造相對容易、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好以及成本較低的特點(diǎn)。技術(shù)方案是一種高空作業(yè)機(jī)械臂架的制造方法，依次按以下步驟進(jìn)行1)分別制作側(cè)板、底板和頂板；2)箱體組對；3)內(nèi)縫焊接；4)頂板組箱；5)包板成型；6)制作軸套；7)外縫焊接。
文檔編號B23P15/00GK103231213SQ20131013980
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者侯潤石, 王勝華, 魏秀權(quán) 申請人:杭州凱爾達(dá)機(jī)器人科技股份有限公司