CN103769781B - 一种格栅钢筋笼的自动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，包括：上夹紧杆和连接在上夹紧杆底部的上夹紧杆座；每个上夹紧杆座分别连接夹具调整装置；上夹紧杆分别夹紧在格栅钢筋笼的外弧主筋两侧弧边缘和内弧主筋两侧弧边缘；焊接机器人和支撑并带动焊接机器人沿多个焊接可调夹具移动焊接格栅钢筋笼的机器人行走驱动装置。本发明的有益效果是：焊接可调夹具连接夹具调整装置，能适应对不同长度规格的格栅钢筋笼进行焊接，使用范围广，可调整性强；机器人行走驱动装置结构简单，配合焊接机器人能高效快速焊接格栅钢筋笼，焊接效率高，质量好。

Description

一种格栅钢筋笼的自动焊接设备
技术领域
本发明涉及的是一种格栅钢筋笼的自动焊接设备。
背景技术
在地铁和隧道修建过程中，需要多个弧形的格栅钢筋笼19支撑，为后续工程提供坚固安全的空间。
图5是格栅钢筋笼的部分立体图；图6是图5中格栅钢筋笼的主视图；图7是图5中格栅钢筋笼的俯视图。
如图5至图7所示，所述格栅钢筋笼19包括上下间隔设置的两根外弧主筋19a和上下间隔设置的两根内弧主筋19b，两根外弧主筋19a和两根内弧主筋19b分别位于两个竖直弧形面内，其中外弧主筋19a的圆弧半径大于内弧主筋19b的圆弧半径；在上下两根外弧主筋19a和上下两根内弧主筋19b之间分别焊接多个U型筋21，在位于上下两个水平面内的一根外弧主筋19a和一根内弧主筋19b之间分别焊接多个V型筋20。
现有技术的格栅钢筋笼19的焊接由人工完成，人工利用简易的夹具用电焊机将V型筋20和U型筋21焊接在内弧钢筋19b和外弧钢筋19a上。现有技术制备格栅钢筋笼存在劳动强度高，生产效率低，质量差的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种为自动焊接格栅钢筋笼提供焊接可调夹具和机器人行走驱动装置，具有焊接效率高，质量好的一种格栅钢筋笼的自动焊接设备
解决上述技术问题的技术方案是：
一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，所述格栅钢筋笼的自动焊接设备包括：多个结构相同的焊接可调夹具，其结构均包括：上夹紧杆和连接在上夹紧杆底部的上夹紧杆座；每个上夹紧杆座分别连接一个往复移动的夹具调整装置；所述多个焊接可调夹具的上夹紧杆分别夹紧在格栅钢筋笼的外弧主筋两侧弧边缘和内弧主筋两侧弧边缘；夹紧在外弧主筋两侧弧边缘的相邻上夹紧杆间隔且交错接触外弧主筋的外弧边缘和外弧主筋的内弧边缘；夹紧在内弧主筋两侧弧边缘的相邻上夹紧杆间隔且交错接触内弧主筋的外弧边缘和内弧主筋的内弧边缘；位于多个焊接可调夹具一侧的一个焊接机器人和支撑并带动焊接机器人沿多个焊接可调夹具移动焊接格栅钢筋笼的机器人行走驱动装置。
优选方案是：所述夹具调整装置是丝杠螺母组成的传动副，其结构包括：在焊接模具底座上有固定丝母套和配装在固定丝母套上的丝杠；丝杠的一端铰接固定在上夹紧杆座上，丝杠的另一端铰接穿过的前端板后固定在手轮上，丝杠两端之间配装在固定丝母套的螺纹孔中，固定丝母套固定在焊接模具底座上；在丝杠两侧还设置有与其平行的两根导柱，两根导柱的两端分别固定在前端板和上夹紧杆座上，两根导柱的两端之间滑配装在固定丝母套的通孔内。
优选方案是：所述机器人行走驱动装置包括：轨道座和在轨道座上移动的机器人底座；在机器人底座上面安装有伺服电机和焊接机器人，伺服电机输出轴上装有齿轮，与齿轮啮合的齿条安装在轨道座上，轨道座沿多个焊接可调夹具方向设置；机器人底座的底部装有多组轨迹轴承，多组轨迹轴承分别配装在轨道座上的垂直行走轨道和水平行走轨道两侧，在伺服电机驱动下使机器人底座带动焊接机器人沿齿条移动焊接格栅钢筋笼。
本发明的的有益效果是：本发明克服现有技术的缺陷，本发明的焊接可调夹具连接夹具调整装置，能适应对不同长度规格的格栅钢筋笼进行焊接，使用范围广，可调整性强；机器人行走驱动装置结构简单，配合焊接机器人能高效快速焊接格栅钢筋笼，焊接效率高，质量好，操作人员少、工作效率高、劳动强度低，可以广泛应用于地铁隧道建设中。
采用国际先进的智能化焊接机器人，具备示教功能，并可存储海量工件焊接程序，预先示教编程各工件程序，存储后可随时调用，焊接参数可数字化调整，机器人本体操作简单，焊接质量及效率高。
附图说明
图1是本发明俯视图；
图2是图1中机器人行走驱动装置的左视图；
图3是图1中的B-B剖视图，显示相邻的两个焊接可调夹具的局部剖；
图4是图1中的C向视图；
图5是格栅钢筋笼的部分立体图；
图6是图5中格栅钢筋笼的主视图；
图7是图5中格栅钢筋笼的俯视图。
《附图中序号说明》
1：焊接模具底座；2：焊接可调夹具；3：手轮；4：导柱；5：丝杠；；8：固定丝母套；9：上夹紧杆；9a：上夹紧杆座；10：焊接机器人；11：机器人行走驱动装置；12：伺服电机；13：齿轮；14：齿条；15：轨道座；15a:垂直行走轨道；15b：水平行走轨道；16：轨迹轴承；17：机器人底座；18：前端板；19：格栅钢筋笼；19a：外弧主筋；19b：内弧主筋；20：V型筋；21：U型筋；22:夹具调整装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施进一步详述。
如图所示，本发明提供一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，所述格栅钢筋笼的自动焊接设备包括：多个结构相同的焊接可调夹具2，其结构均包括：上夹紧杆9和连接在上夹紧杆9底部的上夹紧杆座9a；每个上夹紧杆座9a分别连接一个往复移动的夹具调整装置22。
所述多个焊接可调夹具2的上夹紧杆9分别夹紧在格栅钢筋笼19的外弧主筋19a两侧弧边缘和内弧主筋19b两侧弧边缘；夹紧在外弧主筋19a两侧弧边缘的相邻上夹紧杆9间隔且交错接触外弧主筋19a的外弧边缘和外弧主筋19a的内弧边缘；夹紧在内弧主筋19b两侧弧边缘的相邻上夹紧杆9间隔且交错接触内弧主筋19b的外弧边缘和内弧主筋19b的内弧边缘。
位于多个焊接可调夹具2一侧的一个焊接机器人10和支撑并带动焊接机器人10沿多个焊接可调夹具2移动焊接格栅钢筋笼19的机器人行走驱动装置11。
所述夹具调整装置22是丝杠螺母组成的传动副，其结构包括：在焊接模具底座1上有固定丝母套8和配装在固定丝母套8上的丝杠5。
所述丝杠5的一端通过轴承铰接固定在上夹紧杆座9a的孔内，丝杠5的另一端通过轴承铰接穿过的前端板18孔后固定在手轮3上，丝杠5两端之间配装在固定丝母套8的螺纹孔中，固定丝母套8通过紧固件固定在焊接模具底座1上；在丝杠5两侧还设置有与其平行的两根导柱4，两根导柱4的两端分别固定在前端板18和上夹紧杆座9a的孔中，两根导柱4的两端之间滑配装在固定丝母套8的通孔内。
所述机器人行走驱动装置11包括：轨道座15和在轨道座15上移动的机器人底座17。
在机器人底座17上面安装有伺服电机12和焊接机器人10，伺服电机12输出轴上装有齿轮13，与齿轮13啮合的齿条14安装在轨道座15上，轨道座15沿多个焊接可调夹具2方向设置；机器人底座17的底部装有多组轨迹轴承16，多组轨迹轴承16分别配装在轨道座15上的垂直行走轨道15a和水平行走轨道15b两侧，在伺服电机12驱动下使机器人底座17带动焊接机器人10沿齿条14移动焊接格栅钢筋笼19。
更具体的说，如图1所示，为将焊接格栅钢筋笼19，必须夹紧固定上下两根外弧主筋19a和上下两根内弧主筋19b，本发明焊接可调夹具2上部的上夹紧杆9是圆柱形用于接触并夹紧上下两根外弧主筋19a和上下两根内弧主筋19b的夹爪；夹紧在上下两根外弧主筋19a两侧相邻的上夹紧杆9间隔设置并且交错接触外弧主筋19a的外弧边缘和外弧主筋19a的内弧边缘；夹紧在上下两根内弧主筋19b两侧相邻的上夹紧杆9间隔设置并且交错接触内弧主筋19b的外弧边缘和内弧主筋19b的内弧边缘。
所述夹具调整装置22通过旋转手轮3移动丝杠5，丝杠5的移动带动固定在丝杠5端部的上夹紧杆座9a和上夹紧杆9的移动，实现对外弧主筋19a和内弧主筋19b的夹紧。
所述焊接机器人10是外购件，属于国际先进的智能化焊接机器人，焊接机器人10的焊接手旋转伸缩自如，在数控装置控制下按照预先示教编程完成对格栅钢筋笼19的焊接。
下面对对本发明的工作过程进行说明：
所述多个焊接可调夹具2的上夹紧杆9分别夹紧在格栅钢筋笼19的外弧主筋19a两侧弧边缘和内弧主筋19b两侧弧边缘；夹紧在外弧主筋19a两侧弧边缘的相邻上夹紧杆9间隔且交错接触外弧主筋19a的外弧边缘和外弧主筋19a的内弧边缘；夹紧在内弧主筋19b两侧弧边缘的相邻上夹紧杆9间隔且交错接触内弧主筋19b的外弧边缘和内弧主筋19b的内弧边缘。
首先，根据格栅钢筋笼19的规格尺寸调整手轮3，确定上夹紧杆9的位置，使得在上下两根外弧主筋19a的外弧边缘和内弧边缘被上夹紧杆9夹紧，即相邻的上夹紧杆9间隔设置并且交错接触外弧主筋19a的外弧边缘和外弧主筋19a的内弧边缘；使得在上下两根内弧主筋19b的外弧边缘和内弧边缘被上夹紧杆9夹紧，即相邻的上夹紧杆9间隔设置并且交错接触内弧主筋19b的外弧边缘和内弧主筋19b的内弧边缘。这样将外弧主筋19a和内弧主筋19b夹紧，然后将V型筋20和U型筋21按照格栅钢筋笼19的规格摆放后由人工分别点焊在外弧主筋19a和内弧主筋19b上，此时启动机器人行走驱动装置11使机器人底座17带动焊接机器人10沿齿条14移动，使得焊接机器人10将格栅钢筋笼19中的焊点全部按照顺序进行满焊，初次焊接时需对焊接机器人进行示教，并将格栅钢筋笼19焊接程序进行存储，当焊接同一规格的格栅钢筋笼时就可以随时调用，以便于焊接机器人自动焊接。

Claims (3)

1.一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，其特征在于，所述格栅钢筋笼的自动焊接设备包括：多个结构相同的焊接可调夹具(2)，其结构均包括：上夹紧杆(9)和连接在上夹紧杆(9)底部的上夹紧杆座(9a)；每个上夹紧杆座(9a)分别连接一个往复移动的夹具调整装置(22)；所述多个焊接可调夹具(2)的上夹紧杆(9)分别夹紧在格栅钢筋笼(19)的外弧主筋(19a)两侧弧边缘和内弧主筋(19b)两侧弧边缘；夹紧在外弧主筋(19a)两侧弧边缘的相邻上夹紧杆(9)间隔且交错接触外弧主筋(19a)的外弧边缘和外弧主筋(19a)的内弧边缘；夹紧在内弧主筋(19b)两侧弧边缘的相邻上夹紧杆(9)间隔且交错接触内弧主筋(19b)的外弧边缘和内弧主筋(19b)的内弧边缘；位于多个焊接可调夹具(2)一侧的一个焊接机器人(10)和支撑并带动焊接机器人(10)沿多个焊接可调夹具(2)移动焊接格栅钢筋笼(19)的机器人行走驱动装置(11)。
2.根据权利要求1中所述一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，其特征在于，所述夹具调整装置(22)是丝杠螺母组成的传动副，其结构包括：在焊接模具底座(1)上有固定丝母套(8)和配装在固定丝母套(8)上的丝杠(5)；丝杠(5)的一端铰接固定在上夹紧杆座(9a)上，丝杠(5)的另一端铰接穿过前端板(18)后固定在手轮(3)上，丝杠(5)两端之间配装在固定丝母套(8)的螺纹孔中，固定丝母套(8)固定在焊接模具底座(1)上；在丝杠(5)两侧还设置有与其平行的两根导柱(4)，两根导柱(4)的两端分别固定在前端板(18)和上夹紧杆座(9a)上，两根导柱(4)的两端之间滑配装在固定丝母套(8)的通孔内。
3.根据权利要求1中所述一种格栅钢筋笼的自动焊接设备，其特征在于，所述机器人行走驱动装置(11)包括：轨道座(15)和在轨道座(15)上移动的机器人底座(17)；在机器人底座(17)上面安装有伺服电机(12)和焊接机器人(10)，伺服电机(12)输出轴上装有齿轮(13)，与齿轮(13)啮合的齿条(14)安装在轨道座(15)上，轨道座(15)沿多个焊接可调夹具(2)方向设置；机器人底座(17)的底部装有多组轨迹轴承(16)，多组轨迹轴承(16)分别配装在轨道座(15)上的垂直行走轨道(15a)和水平行走轨道(15b)两侧，在伺服电机(12)驱动下使机器人底座(17)带动焊接机器人(10)沿齿条(14)移动焊接格栅钢筋笼(19)。
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