CN102513755A - 自动跟踪全缝滚焊/切割机械手 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊机技术领域，涉及一种爬行式自动跟踪滚焊机，在底座上设置有沿底座横向移动的滑板，滑板与底座之间设置有压紧弹簧，滑板上设置有沿滑板纵向移动的滑台，滑板与滑台之间设置有压紧弹簧，滑台上设置有悬臂，悬臂外端部的一侧设置有沿待焊工件的环缝滚动的滚轮，焊枪头设置在滚轮一侧的悬臂上，焊枪头与滚轮的中心连线平行于悬臂长度方向的中线，焊枪头与滚轮的中心连线一侧设置有压住一侧或外层焊件的压块或压轮，有益的技术效果是：本发明的结构简单，生产成本低，安装、维修及使用方便，自动跟踪焊缝轨迹移动焊接，焊接质量高，适用于对环形焊缝的滚焊。

Description

自动跟踪全缝滚焊/切割机械手

技术领域

本发明属于焊接辅助设备技术领域，特指一种自动跟踪全缝滚焊/切割机械手。

背景技术

目前，社会上对圆形金属罐体上的非标准环缝的焊接方法大致有两种：一种是普遍式：对焊接同一型号时，先把焊枪架固定到适于焊接环缝的位置，由焊工根据接缝的轨迹改变焊枪头，不足之处：罐体转速快，眼手难以同步，焊接效果不理想，废品多、漏气多(焊接不好导致局部可补焊的焊缝处漏气)、费工费时，特别是薄料焊接时，对焊接工人的技术要求更高；另一种是激光定位焊接机器人：需要边扫描边由电脑控制移动焊枪头，不足之处是结构复杂、生产设备成本高(每台需要20多万元)，操作难度大，维修困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作容易、使用能源少、生产成本低的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手。

本发明的目的是这样实现的：

自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，在底座上设置有沿底座横向移动的滑板，滑板与底座之间设置有压紧弹簧，滑板上设置有沿滑板纵向移动的滑台，滑板与滑台之间设置有压紧弹簧，滑台上设置有悬臂，悬臂外端部的一侧设置有沿待焊工件的环缝滚动的滚轮，焊枪头或气割头或切割装置设置在滚轮的前、后侧或左、右侧的悬臂上，焊枪头或气割头或切割装置的一侧设置有压住接缝一侧或外层焊件的压块或压轮。

上述的悬臂长度可调整，所述的调整是通过气动调整或电动调整或手动调整。

上述的悬臂是套管式悬臂，内外套管之间通过动作筒或电机或插销进行悬臂的总长度调整。

上述的滑板相对于底座横向移动是：底座的上表面上设置有滑道或滑座，滑板的下表面上设置有可在底座的滑道或滑座上滑动的滑轨或滑杆，底座上设置有带动滑板远离待焊工件的后退气缸。

上述的滑台相对于滑板纵向移动是：滑板的上表面上设置有滑道或滑座，滑台的下表面上设置有可在滑板的滑道或滑座上滑动的滑轨或滑杆，滑板上设置有位于滑台上表面之上的定位板，定位板上设置有刹车气缸，刹车气缸活塞杆的伸出或缩进可实现滑台与定位板的相互定位及移动。

上述压轮的压轮轴铰接在压轮轴座上，压轮轴座连接在悬臂上。

上述的压轮轴座通过导杆滑动连接在悬臂上，压轮轴座与悬臂之间的导杆上设置有弹簧，弹性的弹力通过螺接在导杆顶部的螺帽可调。

上述底座的一侧设置有待焊工件支撑座，所述的待焊工件支撑座是：支架底板的两头分别设置有固定立板和移动立板，固定立板和移动立板的内侧均铰接有待焊工件夹具，固定立板外侧的支架底板上设置有带动该侧的待焊工件夹具转动的动力装置，移动立板外侧的支架底板上设置有立板，立板与移动立板之间设置有带动移动立板夹紧或松开待焊工件的气缸，两个待焊工件夹具之间设置有待焊工件托架。

上述的两个待焊工件夹具的相对面上分别设置有夹紧待焊工件的过程中待焊工件沿其向上滑动的斜面，待焊工件在待焊工件夹具夹紧待焊工件后的待焊工件的轴线高于待焊工件在待焊工件托架上时的待焊工件的轴线。

上述的移动立板的下底上设置有滚轮。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明不用电脑或电脑芯片控制，安装、维修及使用方便。

2、本发明的悬臂上的滚轮可随接缝的左右变动或前后变动及上下变动而自动定距跟踪，零误差，进而带动焊枪头一直沿焊缝轨迹移动，焊接质量高，即便是焊件装的不端正，也不影响焊接质量；可根据产品的要求，通过调整焊枪头与滚轮的水平位置，进而达到对焊缝的位置及比例进行自由分配，对于罐体或筒体的生产厂家在拉伸成型后不需要对接缝处进行标准的切边，即可满足焊接工序的需求，为罐体或筒体的生产厂家节约2-3道工序。

3、本发明当滚轮接近起始焊缝时，通过刹车固定滑台，阻止滚轮左右移动，即可爬到焊缝上，完成对全缝的焊接。

4、使用N个本发明可同时对单个罐体或单个筒体上的N条接缝一次完成焊接。

5、一人可操作本发明的多台设备，普通工人即可操作，十分钟即可学会。

6、本发明的结构简单，生产成本低，耗能少，自动化程度高，非人为破坏的情况下，本发明的使用寿命超长。

7、适用范围是：适于利用二氧化碳焊机、气体保护焊机、埋弧焊机、氩弧焊机等可连续焊接的焊机对环形接缝进行连续的全缝滚焊，接缝可以是台阶型或槽型等非标准的金属件的环形接缝，同时，可对标准或非标准筒体及椭圆形筒体进行切割。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是图1的B-B向剖视图。

图4是本发明的待焊工件支撑座的结构示意图。

图5是本发明的待焊工件安放在待焊工件托架上的剖视图。

图6是本发明的滚轮41、焊枪头42、压轮43及悬臂40的仰视图局部。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-6：

自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，在底座10上设置有沿底座横向移动的滑板20，滑板20与底座10之间设置有推动滑板20向待焊工件56方向移动的压紧弹簧15，压紧弹簧15的中部设置有导向轴14，滑板20上设置有沿滑板20纵向移动的滑台30，滑板20与滑台30之间设置有推动滑台30纵向移动的压紧弹簧24，压紧弹簧24的中部设置有导向轴23，滑台30上设置有悬臂40，悬臂40外端部的一侧设置有沿待焊工件56的环缝滚动的滚轮41，所述的滚轮41是用磨具钢或耐磨性好、刚度较大的钢材制造的，以增加其使用寿命，焊枪头42设置在滚轮41一侧(上侧或下侧)的悬臂40上，焊枪头42或气割头或切割装设置在与滚轮41的前、后侧或左、右侧的悬臂40上，焊枪头42或切割装置的一侧设置有压住接缝一侧或外层焊件的压块或压轮43，压轮43与滚轮41同步行走。

上述的悬臂40长度可调整，所述的调整是通过气动调整或电动调整或手动调整。

上述的悬臂40是套管式悬臂(附中未标出)，内外套管之间通过动作筒或电机或插销进行悬臂的总长度调整。

上述的滑板20相对于底座10横向移动是：底座10的上表面上设置有滑道或滑座11，滑板20的下表面上设置有可在底座10的滑道或滑座11上滑动的滑轨或滑杆21，底座10上设置有带动滑板20远离待焊工件56的后退气缸12，当待焊工件56的一个焊缝被焊接完成后，后退气缸12动作带动滑板20、悬臂40及悬臂40上的配件离开焊缝，使得移动滚焊机或待焊工件56时相互之间不会发生碰撞，后退气缸12与滑板20之间可用钢索13连接，当后退气缸12复位后，可以使得滑板20有一横向的移动余地。

上述的滑台30相对于滑板20纵向移动是：滑板20的上表面上设置有滑道或滑座22，滑台30的下表面上设置有可在滑板20的滑道或滑座22上滑动的滑轨或滑杆31，滑板20上设置有位于滑台30上表面之上的定位板34，定位板34上设置有刹车气缸32，刹车气缸活塞杆的伸出或缩进可实现滑台30与定位板34的相互定位及移动，当滚轮行走接近环缝结尾处时，控制气缸动作，使滑板20与滑台30相对定位，滚轮直线行走，刹车气缸的动作时间长短可根据环缝结尾处的焊接时间确定，并由继电器控制，从而完成全缝焊接，当待焊工件56上的接缝有轴向偏移时，悬臂40上的滚轮41也跟踪接缝作轴向偏移，带动滑台30相对于滑板20轴向移动，以便于相互适应。

上述压轮43的压轮轴铰接在压轮轴座上，压轮轴座连接在悬臂上。

上述的压轮轴座通过导杆滑动连接在悬臂40上，压轮轴座与悬臂40之间的导杆上设置有弹簧，弹簧的弹力通过螺接在导杆顶部的螺帽可调(该部分的具体结构在图中未画出)。

上述底座10的一侧设置有待焊工件支撑座，所述的待焊工件支撑座是：支架底板50的两头分别设置有固定立板57和移动立板52，固定立板57和移动立板52的内侧均铰接有待焊工件夹具55，固定立板57外侧的支架底板50上设置有带动该侧的待焊工件夹具56转动的动力装置，所述的动力装置是电机56，电机56通过传动齿轮58或链轮带动待焊工件夹具55转动，移动立板52外侧的支架底板50上设置有立板53，立板53与移动立板52之间设置有带动移动立板52夹紧或松开待焊工件56的气缸54，两个待焊工件夹具55之间设置有待焊工件托架51，待焊工件托架51一般采用软体材料，例如木材或金属托架的上表面加上橡胶材料，以免碰伤待焊工件夹具55。

上述的两个待焊工件夹具55的相对面上分别设置有夹紧待焊工件56的过程中待焊工件56沿其向上滑动的斜面522，待焊工件56在待焊工件夹具55夹紧待焊工件56后的待焊工件56的轴线561高于待焊工件56在待焊工件托架51上时的待焊工件56的轴线562，即：H2＞H1，待焊工件托架51的上部设置有凹槽511，以便于安放待焊工件56。

上述的移动立板52的下底上设置有滚轮521，以减少夹紧或松开待焊工件56移动立板52时的摩擦力。

当然，为了减少摩擦力，在所有的转轴上都安装有轴承70，待焊工件夹具55的转轴71上设置有推力轴承，在底座10上设置有移动用的轮子及定位螺柱，通过调节定位螺柱的伸出长度可使底座10上的轮子悬空，使得底座10稳定。

本发明的使用：为后退气缸充气，带动滑板后移。将待焊接的罐体或筒体放在待焊工件托架51上并移动至待焊工件支撑座上，气缸54动作，将待焊工件56夹紧在待焊工件支撑座上，后退气缸排气，在弹簧15的作用下将滚轮移动至与待焊接的罐体或筒体相接触，视情况，可纵向撬动滑台，使滚轮41卡在接缝上，按动电钮，即可完成对罐体或筒体的全缝焊接，若切割环边时，则须先将焊枪头换成切割装置(例如气割或等离子电割等)，无需卡缝，定位好切割缝后即可对圆形或椭圆形的罐体或筒体进行切割。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：在底座上设置有沿底座横向移动的滑板，滑板与底座之间设置有压紧弹簧，滑板上设置有沿滑板纵向移动的滑台，滑板与滑台之间设置有压紧弹簧，滑台上设置有悬臂，悬臂外端部的一侧设置有沿待焊工件的环缝滚动的滚轮，焊枪头或气割头或切割装置设置在滚轮的前、后侧或左、右侧的悬臂上，焊枪头或气割头或切割装置的一侧设置有压住接缝一侧或外层焊件的压块或压轮。

2.根据权利要求1所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的悬臂长度可调整，所述的调整是通过气动调整或电动调整或手动调整。

3.根据权利要求2所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的悬臂是套管式悬臂，内外套管之间通过动作筒或电机或插销进行悬臂的总长度调整。

4.根据权利要求1所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的滑板相对于底座横向移动是：底座的上表面上设置有滑道或滑座，滑板的下表面上设置有可在底座的滑道或滑座上滑动的滑轨或滑杆，底座上设置有带动滑板远离待焊工件的后退气缸。

5.根据权利要求4所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的滑台相对于滑板纵向移动是：滑板的上表面上设置有滑道或滑座，滑台的下表面上设置有可在滑板的滑道或滑座上滑动的滑轨或滑杆，滑板上设置有位于滑台上表面之上的定位板，定位板上设置有刹车气缸，刹车气缸活塞杆的伸出或缩进可实现滑台与定位板的相互定位及移动。

6.根据权利要求1所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述压轮的压轮轴铰接在压轮轴座上，压轮轴座连接在悬臂上。

7.根据权利要求6所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的压轮轴座通过导杆滑动连接在悬臂上，压轮轴座与悬臂之间的导杆上设置有弹簧，弹性的弹力通过螺接在导杆顶部的螺帽可调。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述底座的一侧设置有待焊工件支撑座，所述的待焊工件支撑座是：支架底板的两头分别设置有固定立板和移动立板，固定立板和移动立板的内侧均铰接有待焊工件夹具，固定立板外侧的支架底板上设置有带动该侧的待焊工件夹具转动的动力装置，移动立板外侧的支架底板上设置有立板，立板与移动立板之间设置有带动移动立板夹紧或松开待焊工件的气缸，两个待焊工件夹具之间设置有待焊工件托架。

9.根据权利要求8所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的两个待焊工件夹具的相对面上分别设置有夹紧待焊工件的过程中待焊工件沿其向上滑动的斜面，待焊工件在待焊工件夹具夹紧待焊工件后的待焊工件的轴线高于待焊工件在待焊工件托架上时的待焊工件的轴线。

10.根据权利要求8所述的自动跟踪全缝滚焊/切割机械手，其特征在于：所述的移动立板的下底上设置有滚轮。

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