如图1和图2所示，《塔式升降机主弦杆自动生产系统》包括依次设置的输送定尺切割装置1、吊运烘干装置2、材料缓存装置3、组装焊接装置4和吊装加工装置5；还包括生产控制装置，所述生产控制装置分别连接控制所述输送定尺切割装置1、吊运烘干装置2、材料缓存装置3、组装焊接装置4和吊装加工装置5。通过生产控制装置控制所述输送定尺切割装置1、吊运烘干装置2、材料缓存装置3、组装焊接装置4和吊装加工装置5的工作，可实现远程控制，现场不需人工操作，主控室内即操控生产系统运行，调整生产系统运行参数，生产流程布局合理、安全性高、人工劳动强度低、生产效率高。
如图3、图4、图5和图6所示，所述输送定尺切割装置1包括切割装置106，所述切割装置106的输入端通过输送支架101设有输入架102，所述切割装置106的输出端通过输送支架101设有输出架105，所述输入架102上沿工件输送方向排列设有从动滚轮103，减少工件移动时的摩擦力，所述输入架102上位于所述从动滚轮103上方的两侧分别设有侧滚轮104，防止工件移动时会出现侧移，所述输入架102上还设有工件驱动夹紧装置和工件对齐装置，所述输出架105上沿工件输送方向排列设有电动滚筒1053，所述输出架105上还设有工件切割定尺装置和输出限位装置。所述输入架102的两侧分别设有切割夹紧装置，防止工件在切割时产生振动。切割夹紧装置可以采用两气缸分别推动夹块的方式。
如图3和图7所示，所述从动滚轮103包括两转辊1031，两所述转辊1031的内端转动连接，两所述转辊1031的外端分别与所述输入架102转动连接，两所述转辊1031的外端分别固定套装有挡轮1032。
如图3和图7所示，所述工件驱动夹紧装置包括驱动支架107，所述驱动支架107包括位于所述输入架102上方的驱动横臂1071，所述驱动横臂1071的一端设有驱动立臂1072，所述输入架102的一侧设有夹紧输送直线导轨1073，所述驱动立臂1072的下端通过滑块与所述夹紧输送直线导轨1073滑动配合，保证移动时的精度，所述驱动立臂1072与所述输入架102之间设有输送驱动动力装置；所述驱动横臂1071两端的下方分别活动设有夹紧头1074，所述夹紧头1074连接有夹紧动力装置1077。所述输送驱动动力装置包括所述输入架102上设有的输送驱动齿条1075，所述驱动立臂1072上安装有输送驱动电机1076，所述输送驱动电机1076传动连接有与所述输送驱动齿条1075啮合的输送驱动齿轮1078。所述夹紧动力装置1077为夹紧气缸。
如图3、图4和图5所示，所述工件对齐装置包括所述输入架102上远离所述切割装置106一端设有对齐气缸108，所述对齐气缸108的工作端固定设有工作板1081，所述工作板1081上滑动设有两对齐导杆1082，两所述对齐导杆1082的端部固定设有对齐推板1083，两所述对齐导杆1082上分别套装有对齐弹簧1084；所述输入架102上靠近所述切割装置106一端滑动设有对齐升降挡块1085，所述对齐升降挡块1085连接有对齐升降驱动装置；所述对齐升降挡块1085上设有对齐感应探测器1086。上述结构保证了每次同时切割两根工件，在工件切割前实现两工件前端自动对齐。
如图3、图4和图6所示，所述工件切割定尺装置包括所述输出架105上转动设有的切割定尺摆臂1091，所述切割定尺摆臂1091一端固定设有切割定尺挡块1092，所述切割定尺摆臂1091另一端铰接切割定尺气缸109；所述切割定尺挡块1092上设有切割定尺感应探测器1093。所述输出限位装置为所述输出架105的输出端设有的输出限位挡块1051和输出限位感应探测器1052。
所述输送定尺切割装置1工作时，在生产控制装置控制下，所有部件回复到待机位置，采用专用吊装工具把两根用于生产塔式升降机主弦杆的管材工件并列摆放在输入架102上的从动滚轮103上，此时对齐升降挡块1085升起，挡住工件的前端，另一端的对齐气缸108工作，通过推动工作板1081、对齐导杆1082、对齐弹簧1084使对齐推板1083推动工件，此时对齐升降挡块1085上的对齐感应探测器1086感应到两工件都到位后输出信号给生产控制装置，生产控制装置控制夹紧气缸工作，驱使夹紧头1074夹紧工件，之后对齐气缸108回位，工作板1081、对齐导杆1082、对齐弹簧1084和对齐推板1083回位，对齐升降挡块1085落下，切割定尺气缸109工作，推动切割定尺摆臂1091升起，使切割定尺挡块1092升起，输送驱动电机1076工作，通过驱动与输送驱动齿条1075啮合的输送驱动齿轮1078转动，沿夹紧输送直线导轨1073滑动，从而带动工件移动，移动距离安装事先设置好的参数移动，移动到设定位置后，工件端部顶靠在所述切割定尺挡块1092上，切割定尺感应探测器1093感应到两工件都到位后输出信号给生产控制装置，生产控制装置控制切割夹紧装置夹紧工件、切割装置106开始切割，切割完成后切割装置106复位，切割定尺气缸109回位，推动切割定尺摆臂1091和切割定尺挡块1092回位，电动滚筒1053启动把工件输送到所述输出架105的输出端，输出限位感应探测器1052感应到后输出信号给生产控制装置，由生产控制装置控制下一工序吊运烘干装置2工作，同时切割夹紧装置打开，工件驱动夹紧装置往前输送工件，重复以上动作。
如图8和图9所示，所述吊运烘干装置2包括吊运装置和烘干装置，所述吊运装置包括通过吊运支座201设置的吊运横臂202，所述吊运横臂202上设有横向滑动的吊运行走轴2021，所述吊运行走轴2021与所述吊运横臂202之间设有吊运行走驱动装置，所述吊运行走轴2021上设有竖向滑动的吊运升降轴203，所述吊运升降轴203与所述吊运行走轴2021之间设有吊运升降驱动装置，所述吊运升降轴203下端转动设有吊运旋转轴204，所述吊运旋转轴204与所述吊运升降轴203之间设有吊运转动驱动装置，所述吊运旋转轴204下端设有工件起吊装置。所述烘干装置包括位于所述支座的一侧的烘干底座205，所述烘干底座205上设有可升降的烘干升降平台2051，所述烘干升降平台2051与所述烘干底座205之间设有烘干升降驱动装置，所述烘干升降平台2051分布有火焰喷枪2052，所述火焰喷枪2052通过气体调节装置连通有燃烧气源，所述火焰喷枪2052的外侧设有自动点火器2053，气体调节装置可用于燃烧烘干用燃烧气源的调节。自动点火器2053和火焰喷枪2052均为公知技术，烘干升降驱动装置可以采用气缸来实现，气体调节装置可以采用气阀来实现。所述烘干升降平台2051上设有工件位置感应器。所述工件起吊装置为电磁铁206，所述电磁铁206连接有电源；所述电磁铁206还连接有磁铁控制器。所述电磁铁206还连接有UBS供电系统。通过电磁铁206来搬运工件，电磁铁206通过磁铁控制器自动控制，配有UBS供电系统，使得作业中突然断电时，会通过UBS供电系统给电磁铁206供电，保证工件不会因为突然停电导致工件的掉落。
如图8和图9所示，所述吊运横臂202上设有横向行走直线导轨2022，所述吊运行走轴2021通过滑块滑动连接横向行走直线导轨2022，保证了吊运行走轴2021移动时的精度。所述吊运行走驱动装置包括所述吊运横臂202上设有横向行走齿条2023，所述横向行走齿条2023平行于横向行走直线导轨2022，所述吊运行走轴2021上设有吊运行走驱动电机2024，所述吊运行走驱动电机2024传动连接有与所述横向行走齿条2023啮合的横向行走齿轮2025。
如图8和图9所示，所述吊运行走轴2021上固定设有吊运升降座2031，所述吊运升降座2031与所述吊运升降轴203之间设有相互配合的竖向升降直线导轨2032和竖向升降滑块2033，保证了吊运升降轴203在升降时的精度。所述吊运升降轴203上设有与所述竖向升降直线导轨2032平行的竖向升降齿条2034，所述吊运行走轴2021上设有竖向升降驱动电机2035，所述竖向升降驱动电机2035传动连接有与所述竖向升降齿条2034啮合的竖向升降齿轮2036。当然也可以采用所述吊运行走轴2021上固定设有两吊运升降座2031，两所述吊运升降座2031分别通过相互配合的竖向升降直线导轨2032和竖向升降滑块2033连接所述吊运升降轴203，所述吊运升降轴203上分别设有与所述竖向升降直线导轨2032平行的竖向升降齿条2034，两所述吊运升降座2031之间转动设有竖向升降驱动轴2037，所述竖向升降驱动轴2037的两端分别固定设有竖向升降齿轮2036，两所述竖向升降齿轮2036分别啮合相应的所述竖向升降齿条2034，所述竖向升降驱动轴2037传动连接有竖向升降驱动电机2035。
如图8和图9所示，所述吊运升降轴203的下端固定设有吊运旋转内支撑2041，所述吊运旋转内支撑2041的外侧转动套装有吊运旋转外支撑2042，所述吊运旋转外支撑2042固定连接所述吊运旋转轴204。所述吊运转动驱动装置为所述吊运旋转外支撑2042周侧设有吊运旋转齿圈2043，所述吊运旋转齿圈2043啮合有吊运旋转齿轮2044，所述吊运旋转齿轮2044传动连接有吊运旋转驱动电机2045。
所述吊运烘干装置2工作时，在生产控制装置控制下，吊运行走驱动电机2024启动，吊运行走轴2021移动到被输送定尺切割装置1切割好工件的上方，竖向升降驱动电机2035启动，吊运升降轴203下降，电磁铁206感应到工件后输出信号，生产控制装置控制竖向升降驱动电机2035停止，吊运升降轴203停止下降，电磁铁206吸合工件，竖向升降驱动电机2035启动，吊运升降轴203上升，上升到规定的上升限位后竖向升降驱动电机2035停止，该吊运升降轴203的上升限位可以通过限位行程开关来实现，吊运旋转驱动电机2045启动，吊运旋转轴204带动工件旋转90°，吊运行走驱动电机2024启动，吊运行走轴2021移动带动工件移动到烘干装置上方，烘干升降驱动装置工作，烘干升降平台2051升起，竖向升降驱动电机2035启动，吊运升降轴203带动工件下降，下降到烘干升降平台2051上方，工件位置感应器应到工件到位后输出信号，生产控制装置控制竖向升降驱动电机2035停止，吊运升降轴203停止下降，电磁铁206停止吸合，生产控制装置控制竖向升降驱动电机2035启动，吊运升降轴203上升，自动点火器2053启动点燃火焰喷枪2052对工件进行烘干，烘干后烘干升降平台2051下降，烘干完成。工件烘干可为组装焊接装置4和吊装加工装置5进行前进行一定温度的预热，可提高焊接质量。
如图10和图11所示，所述材料缓存装置3包括缓存架301，所述缓存架301上设有缓存输送装置，所述缓存输送装置传动连接有缓存驱动装置，所述缓存输送装置的输出端设有缓存限位装置。
如图10、图11和图13所示，所述缓存输送装置包括所述缓存架301上端平行设置的缓存主动轴302和缓存从动轴3021，所述缓存主动轴302和缓存从动轴3021的两端之间分别通过缓存输送链轮3022安装有缓存输送链条3023，所述缓存输送链条3023的外周侧排列有链条面板3024，链条面板3024采用耐磨材料制成，并且表面柔软光滑。所述缓存主动轴302传动连接所述缓存驱动装置。所述缓存驱动装置为缓存驱动电机3025。所述缓存架301位于所述缓存输送装置输入端设有缓存输入控制开关3026，所述缓存架301位于所述缓存输送装置输出端设有缓存输出控制开关3027，所述缓存输入控制开关3026和缓存输出控制开关3027连接所述缓存驱动装置。
如图10、图11和图12所示，所述缓存限位装置包括依次设置的可升降的第一限位挡块303和第二限位挡块3031，所述第一限位挡块303和第二限位挡块3031分别连接有限位挡块升降驱动装置3032。限位挡块升降驱动装置3032可以采用生产控制装置控制的气缸。所述第一限位挡块303和第二限位挡块3031分别为两个，且一所述第一限位挡块303和一所述第二限位挡块3031为一组并设置在所述缓存输送装置输出端的一侧，另一所述第一限位挡块303和另一所述第二限位挡块3031为一组并设置在所述缓存输送装置输出端的另一侧。第一限位挡块303和第二限位挡块3031配合使用，当第二限位挡块3031升起时，第一限位挡块303下降放一个工件过去，然后第一限位挡块303升起，第二限位挡块3031下降让工件流转到下一个工序。
所述材料缓存装置3工作时，在生产控制装置控制下，吊运烘干装置2的烘干升降平台2051下降，工件落在缓存输送链条3023的链条面板3024上，缓存驱动电机3025启动，带动缓存主动轴302转动，同时带动缓存输送链轮3022、缓存输送链条3023、缓存从动轴3021和链条面板3024一起转动，当工件到达第一限位挡块303时，第一限位挡块303把工件挡住，当缓存输入控制开关3026感应到还有工件时，缓存驱动电机3025不停，缓存输送链条3023照样转动，因为链条面板3024采用耐磨材料制成，并且表面柔软光滑，与工件摩擦力减少到最小，不会对工件与第一限位挡块303产生冲击力。此时第二限位挡块3031升起，第一限位挡块303下降放行一个工件到第二限位挡块3031处，之后第一限位挡块303升起，第二限位挡块3031下降，将工件放行到下一工序。
如图14、图15和图16所示，所述组装焊接装置4包括组装点焊装置和焊装装置，所述组装点焊装置包括组装点焊架401，所述组装点焊架401上设有组装点焊输送装置，所述组装点焊输送装置传动连接有组装点焊输送驱动装置；所述组装点焊装置还包括封板组装装置4027和管套组装装置4028，封板组装装置4027和管套组装装置4028沿所述组装点焊输送装置输送方向依次设置，封板组装装置4027配合设有封板点焊装置，管套组装装置4028配合设有管套点焊装置。所述封板点焊装置和管套点焊装置为点焊机器人4026。封板组装装置4027和管套组装装置4028可以采用2016年前常用的组装类机器人，使用智能方便；使用时可以采用两封板组装装置4027为一组对称设置所述组装点焊输送装置的两侧，设置若干组如两组，封板组装快捷，同样也可以用两管套组装装置4028为一组对称设置在组装点焊输送装置两侧，设置若干组如两组，管套组装快捷。而点焊机器人4026可以设置在一组中的两封板组装装置4027之间和一组中的两管套组装装置4028之间，焊接方便。
所述组装点焊输送装置包括所述组装点焊架401上端平行设置的组装点焊主动轴402和组装点焊从动轴4021，所述组装点焊主动轴402和组装点焊从动轴4021的两端之间分别通过组装点焊输送链轮4022安装有组装点焊输送链条4023，两所述组装点焊输送链条4023的外侧分别排列设有组装点焊V形块4024，且两所述组装点焊输送链条4023上的组装点焊V形块4024一一对应。所述组装点焊输送驱动装置为组装点焊输送驱动电机4025。
组装点焊装置工作时，在生产控制装置控制下，材料缓存装置3第二限位挡块3031下降，依次将两个工件放到组装点焊输送链条4023的组装点焊V形块4024上，组装点焊输送驱动电机4025启动，带动组装点焊主动轴402、组装点焊从动轴4021、组装点焊输送链条4023、组装点焊V形块4024及工件移动，运行到封板组装装置4027的工位后，组装点焊输送驱动电机4025停止，工件停止在封板组装装置4027的工位上，由封板组装装置4027如组装机器人将封板放入工件的端面，把封板放入工件端面后，封板点焊装置如点焊机器人4026前端旋转将焊枪对准工件端面处将封板点焊牢固，等待工件点焊完成后，组装点焊输送驱动电机4025启动，带动组装点焊主动轴402、组装点焊从动轴4021、组装点焊输送链条4023、组装点焊V形块4024及工件移动，运行到管套组装装置4028工位，此时后面的新工件会移动到封板组装装置4027的工位上重复以上所叙述的作业步骤；组装点焊输送驱动电机4025停止，工件停止在管套组装装置4028的工位上，由管套组装装置4028如组装机器人将管套组装在工件两端，管套点焊装置如点焊机器人4026前端旋转将焊枪对准工件端面处将管套点焊牢固，等待工件点焊完成后，组装点焊输送驱动电机4025启动，将工件送到下一工序。
如图17、图18和图19所示，所述焊装装置包括焊装架403，所述焊装架403上滑动设有输入台车404和输出台车405，所述焊装架403与所述输入台车404之间设有输入台车驱动装置，所述焊装架403与所述输出台车405之间设有输出台车驱动装置，所述焊装装置还包括依次设置的若干单轴变位机4031和与所述单轴变位机4031对应的焊接装置。所述单轴变位机4031为H型单轴变位机。所述焊接装置为6轴焊接机器人406。使用时，H型单轴变位机两两一组，可采用将6轴焊接机器人406分为4组，每组两台，每组6轴焊接机器人406负责一组H型单轴变位机上工件的焊接，并且可以在每台6轴焊接机器人406都设置有坐标防碰撞范围识别程序，使一组中两台6轴焊接机器人406不会出现在同一坐标处，自动识别自身的坐标范围，防止误操作等特殊情况造成6轴焊接机器人406的碰撞损伤，并且机器人还配有视觉识别系统，保证工件的焊接质量，这些均为公知常识，不在进行描述。
如图20所示，所述输入台车404包括输入台车车体4041，所述输入台车车体4041上设有输入升降台4042，所述输入升降台4042向前伸出所述输入台车车体4041并设有V形槽，所述输入升降台4042连接有输入升降驱动装置4043。如图21所示，所述输出台车405包括输出台车车体4051，所述输出台车车体4051上设有输出升降台4052，输出升降台4052向后伸出输出台车车体4051并设有V形槽，输出升降台4052连接有输出升降驱动装置4053。
如图17、图18和图19所示，所述焊装架403两侧分别设有焊装直线导轨4032，所述输入台车和输出台车分别通过滑块滑动安装在焊装直线导轨4032上。所述焊装架403设有焊装齿条4033，所述焊装齿条4033平行于所述焊装直线导轨4032，所述输入台车驱动装置包括与所述焊装齿条4033啮合的输入台车驱动齿轮4044，所述输入台车驱动齿轮4044传动连接有输入台车驱动电机4045，所述输出台车驱动装置包括与所述焊装齿条4033啮合的输出台车驱动齿轮4054，所述输出台车驱动齿轮4054传动连接有输出台车驱动电机4055。所述输入台车404和输出台车之间设有软限位装置407。软限位装置407可以采用行程开关、光电开关等。
所述焊装装置工作时，在生产控制装置控制下，输入台车驱动电机4045工作输入台车404由组装点焊装置工序取工件，输入台车404将工件运送到H型单轴变位机处，输入台车输入升降驱动装置4043工作输入升降台4042上升，将工件托起与H型单轴变位机对接，之后输入台车输入升降驱动装置4043工作输入升降台4042下降，输入台车驱动电机4045工作输入台车404退回到待机位置或重复上述工作步骤；H型单轴变位机将工件翻转到上面，6轴焊接机器人406开始焊接，焊接完成后输出台车驱动电机4055工作，输出台车405移动到H型单轴变位机下面，H型单轴变位机将工件翻转到下面，输出台车输出升降驱动装置4053工作输出升降台4052上升与工件对接，之后输出台车输出升降驱动装置4053工作输出升降台4052下降，输出台车驱动电机4055工作将工件输送到下一工序。并且可以采用输入台车404可在生产控制装置控制下识别各H型单轴变位机中哪个H型单轴变位机处在等待工件中，如果同时有两个以上H型单轴变位机处在等待工件状态中，优先将工件送到最先输出等待信号的H型单轴变位机处。
如图22所示，所述吊装加工装置5包括吊装输送装置，所述吊装输送装置输出端的上方设有吊装装置，所述吊装装置的输出端设有工件铣加工装置，所述吊装输送装置传动连接有吊装输送驱动装置，所述吊装输送装置的输出端设有吊装输送控制装置。
如图22、图23和图24所示，所述吊装输送装置包括吊装输送架501，所述吊装输送架501上平行设置有吊装输送主动轴502和吊装输送从动轴5021，所述吊装输送主动轴502和吊装输送从动轴5021的两端之间分别通过吊装输送链轮5023安装有吊装输送链条5024，两所述吊装输送链条5024的外侧分别排列设有吊装输送V形块5025，且两所述吊装输送链条5024上的吊装输送V形块5025一一对应；所述吊装输送主动轴502传动连接所述吊装输送驱动装置。所述吊装输送驱动装置为吊装输送驱动电机5026。所述吊装输送控制装置为吊装输送控制开关5027，所述吊装输送控制开关5027通过生产控制装置控制吊装输送驱动电机5026。所述工件铣加工装置为加工铣床。
如图22和图23所示，所述吊装装置包括吊装架503，所述吊装架503设有两相互平行的吊装轨道5031，两所述吊装轨道5031之间通过吊装滚轮5032设有吊装滑架5033，所述吊装滚轮5032传动连接有吊装驱动装置，吊装驱动装置可采用吊装驱动电机；吊装滑架5033在四角分别设有吊装滚轮5032，吊装滚轮5032与吊装轨道5031配合的方式，同时可以在吊装滑架5033的四角处设有外周侧顶靠在吊装轨道5031侧壁的滑架内撑轮5039，以提高吊装滑架5033的平稳性；所述吊装滑架5033上设有吊装升降装置，所述吊装升降装置连接有吊装升降驱动装置；所述吊装升降装置下方连接有吊装升降台架5036，所述吊装升降台架5036设有至少一个向下延伸的吊装立臂5037，所述吊装立臂5037的下端设有吊装横臂5038，所述吊装横臂5038上端设有吊装V形槽。所述吊装升降台架5036与所述吊装滑架5033之间设有吊装升降导向装置5035，吊装升降导向装置5035可以采用滑动配合的导向杆和导向套的方式。所述吊装升降装置包括所述吊装滑架5033上设有的至少一副吊装升降丝杠5034，所述吊装升降丝杠5034螺纹连接有吊装升降螺套，所述吊装升降螺套传动连接所述吊装升降驱动装置；所述吊装升降丝杠5034的下端连接所述吊装升降台架5036。吊装升降驱动装置可以用吊装升降驱动电机。
所述吊装加工装置5工作时，在生产控制装置控制下，输出台车405将工件放到吊装输送V形块5025上，可根据吊装横臂5038的数量在吊装输送V形块5025放置相应数量的工件，之后吊装输送驱动电机5026启动，将工件输送到吊装装置下方，吊装升降驱动电机启动带动吊装升降台架5036下降，使吊装横臂5038下降到工件侧下方，吊装升降驱动电机停止，吊装驱动电机启动，吊装滑架5033移动到正下方，吊装升降驱动电机启动带动吊装升降台架5036上升，同时吊装滑架5033移动将工件搬运到加工铣床出进行加工。
在《塔式升降机主弦杆自动生产系统》中，电机、开关等电器控制装置均采用电缆拖链与控制系统和电源连接，并通过托架铺放电缆拖链。电源线、信号线等通过电缆拖链整齐的排列，避免移动时电源线会出现凌乱、损失等现象。拖链为全封闭式拖链，可防焊接火花、防水、防尘等优点。
浅议自动生产线升降机的自动化设计
施工升降机主要配件组成部分简要介绍
自动化生产系统简介