CN106181099B - 脚手架立杆自动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

一种脚手架立杆自动焊接设备，包括：主体框架以及安装在主体框架一侧的控制箱、气源处理器和配电箱，其特征在于：在主体框架的前面平台上安装有工装架，在工装架一侧的主体框架上设有减速器和电机，其减速器的一个轴通过联轴器与电机的轴连接，在减速器另一个轴上安装有小齿轮，其小齿轮与工装架的大齿轮啮合连接；在主体框架的内上端平台上安装有送枪装置，送丝电机和送丝盘轴固定在主体框架的顶部，在每个送丝电机的一侧都连接有焊枪，在主体框架的内底部安装有焊机，控制箱分别通过电线连接电机、X电机、Y电机以及焊机的控制端，本发明实现了自动焊接，有尺寸准、一致性好、省时、省力、生产效率高、成本低等优点。

Description

脚手架立杆自动焊接设备
技术领域
本发明涉及一种自动焊接设备，特别是一种脚手架立杆自动焊接设备。
背景技术
目前，公知的脚手架立杆在焊接时，一般都采用人工焊接方式，首先先把圆管放好，然后再把左右对称的2个V卡用弹簧与圆管夹紧固定，进行逐一点焊，点焊完成后，将弹簧松开，旋转圆管90度，再把剩下的2个V卡用弹簧与圆管夹紧固定，再逐一点焊到圆管上，然后再把多条直焊缝逐一焊接，此方法费时、费力、尺寸误差大、一致性差，生产效率低。如果在焊接作业时，选择技术好的焊工进行焊接，焊缝外观是保证了，但是技术好的焊工成本高。
发明内容
针对上述技术问题存在的不足，本发明的目的是提供一种脚手架立杆自动焊接设备。
一种脚手架立杆自动焊接设备，包括：主体框架1以及安装在主体框架1 一侧的控制箱6、气源处理器14和配电箱15，其特征在于：在主体框架1的前面平台上安装有工装架2，在工装架2一侧的主体框架1上设有减速器8 和电机9，其减速器8的一个轴通过联轴器13与电机9的轴连接，在减速器8另一个轴上安装有小齿轮10，其小齿轮10与工装架2的大齿轮20啮合连接；在主体框架1的内上端平台上安装有送枪装置5，送丝电机3和送丝盘轴4固定在主体框架1的顶部，在每个送丝电机3的一侧都连接有焊枪16，其焊枪16的下端分别通过焊枪夹具55夹持，在送丝电机3的一侧还安装有电磁阀12，其电磁阀12的进气口通过气管与安装在储气罐17上的减压器18连接，电磁阀12的出气口与焊枪16的进气管连接，在主体框架1的内底部安装有焊机11，其焊机11的输出正极通过电缆与送丝电机3连接，焊机11的输出负极通过电缆与V卡模具38连接，其焊机11的控制端通过电线与控制箱6连接，控制箱6分别通过电线连接电机9、X电机50和Y电机48。
所述的工装架2由四根横杆23、左圆盘22、右圆盘25、圆盘夹具24、旋转实心轴21、旋转空心轴26、大齿轮20、夹管气缸27、顶尖 A29、顶尖B30以及轴承套28构成，在每个圆盘夹具24上都设有四个对称的孔32，圆盘夹具24通过孔32穿套在四根横杆23上，其四根横杆23 的一端经螺栓连接左圆盘22，另一端经螺栓连接右圆盘25，使其形成一个圆柱状结构；旋转实心轴21焊接在左圆盘22的中心位置上，在旋转实心轴21的左端安装有大齿轮20，右端安装有顶尖B30，旋转空心轴26焊接在右圆盘25中心位置上，在旋转空心轴26的一端安装有夹管气缸27，其夹管气缸27的气缸杆穿过旋转空心轴26与顶尖A29连接，旋转实心轴21和旋转空心轴26分别套装在轴承套28上，其轴承套28通过螺栓固定在主体框架1的前面的平台上。
所述的圆盘夹具24由底盘31以及底盘31上对称设置的四个送件夹具33构成，其底盘31具有开口，且每个底盘31的开口方向一致，其送件夹具33由夹件气缸支架34、夹件气缸35、连接器36、滑动板37、V卡模具38、导轨A39、支撑棒41、磁铁40和滑块A42构成，其夹件气缸35安装在夹件气缸支架34上，夹件气缸支架34固定在底盘31上面，滑动板37通过连接器36与夹件气缸35的气缸杆连接，在滑动板37的中心位置焊接支撑棒41，滑动板37通过螺栓与滑块A42连接固定，其滑块A42滑动安装在导轨A39上，导轨A39固定在底盘31上面，V卡模具38穿套在支撑棒41上，并通过螺栓锁紧固定，在V卡模具38的下部一侧设有用来吸住V卡的磁铁40。
所述的送枪装置5由大底板43、X轴导轨44、滑块B45、Y轴导轨46、连接杆A47、Y电机48、X联轴器49、X电机50、Y联轴器51、 Y电机支架52、焊枪支撑架53、连接杆B63、连接杆C64、X轴直线滑台66 和Y轴直线滑台65构成，在大底板43的下面设有三组滑块B45，其每组滑块B45分别滑动安装在三个Y轴导轨46上面，其三个Y轴导轨46平行固定在主体框架1内部上端的平台上，在主体框架1内部上端的平台上安装有Y电机支架52，在Y电机支架52上安装有Y电机48，Y电机48通过Y联轴器51与Y轴直线滑台65丝杠的一端连接，连接杆B63的一端与Y轴直线滑台65的滑动板连接，连接杆B63的另一端与大底板43一侧的中间位置连接；在大底板43的上面设有两根平行的X轴导轨44，在X轴导轨44左端的大底板43上设有X轴电机50，在X轴导轨44的上面安装有至少一组焊枪支撑架53，焊枪支撑架53与焊枪支撑架53之间通过连接杆A47连接，形成一体，X轴电机50通过X轴联轴器49与X轴直线滑台66丝杠的一端连接，连接杆C64的一端与X轴直线滑台66的滑动板连接，连接杆C64的另一端与焊枪支撑架53的动滑板58连接。
所述的焊枪支撑架53由送枪气缸54、焊枪夹具55、夹具支管56、支撑臂57、动滑板58、导轨B59、滑块C60、滑板61、滑块D62构成，在动滑板58下面安装有两个滑块D62，其两个滑块D62滑动安装在两根平行的X轴导轨44上面，在动滑板58上安装有支撑臂57，在支撑臂57 的一侧安装有送枪气缸54和导轨B59，滑板61下部的滑块C60滑动安装在导轨B59上，滑板61的上端与送枪气缸54的气缸杆连接，在滑板61 的中间位置安装有夹具支管56，其夹具支管56的一端安装焊枪夹具55。
在主体框架1的内部安装有电磁气阀19，其电磁气阀19的进气口通过气管与气源处理器14的出气口连接，电磁气阀19的出气口分别通过气管与夹紧气缸27、送枪气缸54、夹件气缸35连接。
所述底盘31的开口处用来放置工件圆管。
所述储气罐17固定在主体框架1内的左端角部上。
所述送丝盘轴4上缠绕的焊丝分别置于送丝电机3的上下送丝轮之间，其焊丝通过上下送丝轮夹紧，并输送至焊枪16内。
本发明实现了自动焊接，只需把工件V卡和圆管放入到工装架指定的位置上，按下启动按钮就按照设定的程序自动完成焊接，尺寸准、一致性好、省时、省力、生产效率高、成本低等优点。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的左视结构示意图；
图3是本发明的后视结构示意图；
图4是本发明的俯视结构示意图；
图5是本发明的工装架结构示意图；
图6是本发明的圆盘夹具结构示意图；
图7是图6的侧视结构示意图；
图8是本发明的送件夹具置结构示意图；
图9是图8的侧视结构示意图；
图10是本发明的送枪装置结构示意图；
图11是图10的俯视结构示意图；
图12是图10的侧视结构示意图。
图中：主体框架1、工装架2、送丝电机3、送丝盘轴4、送枪装置5、控制箱6、启动按钮7、减速器8、电机9、小齿轮10、焊机11、电磁阀12、联轴器13、气源处理器14、配电箱15、焊枪16、储气罐17、减压器18、电磁气阀19、大齿轮20、旋转实心轴21、左圆盘22、横杆23、圆盘夹具24、右圆盘25、旋转空心轴26、夹管气缸27、轴承套28、顶尖A29、顶尖B30、底盘31、送件夹具33、孔32、夹件气缸支架34、夹件气缸35、连接器36、滑动板37、V卡模具38、导轨A39、磁铁40、支撑棒 41、滑块A42、大底板43、X轴导轨44、滑块B45、Y轴导轨46、连接杆A47、Y电机 48、X联轴器49、X电机50、Y联轴器51、Y电机支架52、焊枪支撑架53、送枪气缸 54、焊枪夹具55、夹具支管56、支撑臂57、动滑板58、导轨B59、滑块C60、滑板61、滑块D62、连接杆B63、连接杆C64、Y轴直线滑台65、X轴直线滑台66。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，一种脚手架立杆自动焊接设备，包括：主体框架1以及安装在主体框架1一侧的控制箱6、气源处理器14和配电箱15，其特征在于：在主体框架1的前面平台上安装有工装架2，在工装架2一侧的主体框架1上设有减速器8 和电机9，其减速器8的一个轴通过联轴器13与电机9的轴连接，在减速器8另一个轴上安装有小齿轮10，其小齿轮10与工装架2的大齿轮20啮合连接；在主体框架1 的内上端平台上安装有送枪装置5，送丝电机3和送丝盘轴4固定在主体框架1的顶部，在每个送丝电机3的一侧都连接有焊枪16，其焊枪16的下端分别通过焊枪夹具55夹持，所述送丝盘轴4上缠绕的焊丝分别置于送丝电机3的上下送丝轮之间，其焊丝通过上下送丝轮夹紧，并输送至焊枪16内。在送丝电机3的一侧还安装有电磁阀12，其电磁阀12的进气口通过气管与安装在储气罐17上的减压器18连接，所述储气罐17固定在主体框架1内的左端角部上。电磁阀12的出气口与焊枪16的进气管连接，在主体框架1的内底部安装有焊机11，其焊机11的输出正极通过电缆与送丝电机3连接，焊机 11的输出负极通过电缆与V卡模具38连接，其焊机11的控制端通过电线与控制箱6 连接，控制箱6分别通过电线连接电机9、X电机50和Y电机48。
如图5、6、7、8、9所示，所述的工装架2由四根横杆23、左圆盘22、右圆盘25、圆盘夹具24、旋转实心轴21、旋转空心轴26、大齿轮20、夹管气缸27、顶尖 A29、顶尖B30以及轴承套28构成，在每个圆盘夹具24上都设有四个对称的孔32，圆盘夹具24通过孔32穿套在四根横杆23上，其四根横杆23的一端经螺栓连接左圆盘 22，另一端经螺栓连接右圆盘25，使其形成一个圆柱状结构；旋转实心轴21焊接在左圆盘22的中心位置上，在旋转实心轴21的左端安装有大齿轮20，右端安装有顶尖B30，旋转空心轴26焊接在右圆盘25中心位置上，在旋转空心轴26的一端安装有夹管气缸 27，其夹管气缸27的气缸杆穿过旋转空心轴26与顶尖A29连接，旋转实心轴21和旋转空心轴26分别套装在轴承套28上，其轴承套28通过螺栓固定在主体框架1的前面的平台上。电机9通过联轴器13驱动减速器8运转，带动小齿轮10转动，小齿轮10 带动大齿轮20转动，从而使工作架2在轴承套28上面旋转。
所述的圆盘夹具24由底盘31以及底盘31上对称设置的四个送件夹具33构成，其底盘31具有开口，在其开口处放置工件圆管。且每个底盘31的开口方向一致，其送件夹具33由夹件气缸支架34、夹件气缸35、连接器36、滑动板37、V卡模具38、导轨A39、支撑棒41、磁铁40和滑块A42构成，其夹件气缸35安装在夹件气缸支架 34上，夹件气缸支架34固定在底盘31上面，滑动板37通过连接器36与夹件气缸35 的气缸杆连接，在滑动板37的中心位置焊接支撑棒41，滑动板37通过螺栓与滑块A42 连接固定，其滑块A42滑动安装在导轨A39上，导轨A39固定在底盘31上面，V卡模具38穿套在支撑棒41上，并通过螺栓锁紧固定，在V卡模具38的下部一侧设有用来吸住V卡的磁铁40。
如图10、11、12所示，所述的送枪装置5由大底板43、X轴导轨44、滑块 B45、Y轴导轨46、连接杆A47、Y电机48、X联轴器49、X电机50、Y联轴器51、Y电机支架52、焊枪支撑架53、连接杆B63、连接杆C64、Y轴直线滑台65和X轴直线滑台66构成，在大底板43的下面设有三组滑块B45，其每组滑块B45分别滑动安装在三个Y轴导轨46上面，其三个Y轴导轨46平行固定在主体框架1内部上端的平台上，在主体框架1内部上端的平台上安装有Y电机支架52，在Y电机支架52上安装有Y电机 48，Y电机48通过Y联轴器51与Y轴直线滑台65丝杠的一端连接，连接杆B63的一端与Y轴直线滑台65的滑动板连接，连接杆B63的另一端与大底板43一侧的中间位置连接；在大底板43的上面设有两根平行的X轴导轨44，在X轴导轨44左端的大底板 43上设有X轴电机50，在X轴导轨44的上面安装有至少一组焊枪支撑架53，焊枪支撑架53与焊枪支撑架53之间通过连接杆A47连接，形成一体，X轴电机50通过X轴联轴器49与X轴直线滑台66丝杠的一端连接，连接杆C64的一端与X轴直线滑台66 的滑动板连接，连接杆C64的另一端与焊枪支撑架53的动滑板58连接。X轴电机50 运转，通过X轴直线滑台66带动焊枪支撑架53在X轴导轨44上同时左右移动。
如图12所示，所述的焊枪支撑架53由送枪气缸54、焊枪夹具55、夹具支管 56、支撑臂57、动滑板58、导轨B59、滑块C60、滑板61、滑块D62构成，在动滑板 58下面安装有两个滑块D62，其两个滑块D62滑动安装在两根平行的X轴导轨44上面，在动滑板58上安装有支撑臂57，在支撑臂57的一侧安装有送枪气缸54和导轨B59，滑板61下部的滑块C60滑动安装在导轨B59上，滑板61的上端与送枪气缸54的气缸杆连接，在滑板61的中间位置安装有夹具支管56，其夹具支管56的一端安装焊枪夹具55。送枪气缸54带动滑板61在导轨B59上上下滑动，从而带动焊枪16上下移动。
如图3所示，在主体框架1的内部安装有电磁气阀19，其电磁气阀19的进气口通过气管与气源处理器14的出气口连接，电磁气阀19的出气口分别通过气管与夹紧气缸27、送枪气缸54、夹件气缸35连接。
工作原理：首先把工件圆管放置到底盘31开口处的中心位置，然后把工件V 卡放入到V卡模具38里，通过磁铁40将工件V卡吸住，按一下控制箱6的启动按钮7，系统按设定好的程序，使夹管气缸27动作，夹管气缸27的气缸杆带动顶尖A29，将工件圆管向左推动与顶尖B30顶紧夹住，然后多组夹件气缸35同时动作，把工件V卡落在圆管上面并压紧V卡。再按一下启动按钮7，在控制箱6系统程序控制下电机9、X 电机50、Y电机48三个电机互相配合移动到焊接位置，送枪气缸54动作，把焊枪16 送至工件圆管与V卡的焊接位置，开始焊接，完成一组焊接后，送枪气缸54复位，把焊枪16再升上去，三个电机再互相配合移动到第二组焊接位置，送枪气缸54再动作，再把焊枪16送至工件圆管与V卡的焊接位置，开始焊接，完成第二组焊接后，重复上述动作，直到把四组都焊接完成后，送枪气缸54先复位焊枪16升上去，然后三个电机互相配合回到初始位置，到位后多组夹件气缸35同时复位上升，然后夹管气缸27复位松开圆管，人工取出焊好的工件，整个焊接过程结束。

Claims (6)

1.一种脚手架立杆自动焊接设备，包括：主体框架(1)以及安装在主体框架(1)一侧的控制箱(6)、气源处理器(14)和配电箱(15)，其特征在于：在主体框架(1)的前面平台上安装有工装架(2)，所述的工装架(2)由四根横杆(23)、左圆盘(22)、右圆盘(25)、圆盘夹具(24)、旋转实心轴(21)、旋转空心轴(26)、大齿轮(20)、夹管气缸(27)、顶尖A(29)、顶尖B(30)以及轴承套(28)构成，在每个圆盘夹具(24)上都设有四个对称的孔(32)，圆盘夹具(24)通过孔(32)穿套在四根横杆(23)上，其四根横杆(23)的一端经螺栓连接左圆盘(22)，另一端经螺栓连接右圆盘(25)，使其形成一个圆柱状结构；旋转实心轴(21)焊接在左圆盘(22)的中心位置上，在旋转实心轴(21)的左端安装有大齿轮(20)，右端安装有顶尖B(30)，旋转空心轴(26)焊接在右圆盘(25)中心位置上，在旋转空心轴(26)的一端安装有夹管气缸(27)，其夹管气缸(27)的气缸杆穿过旋转空心轴(26)与顶尖A(29)连接，旋转实心轴(21)和旋转空心轴(26)分别套装在轴承套(28)上，其轴承套(28)通过螺栓固定在主体框架(1)的前面的平台上；所述的圆盘夹具(24)由底盘(31)以及底盘(31)上对称设置的四个送件夹具(33)构成，其底盘(31)具有开口，且每个底盘(31)的开口方向一致，其送件夹具(33)由夹件气缸支架(34)、夹件气缸(35)、连接器(36)、滑动板(37)、V卡模具(38)、导轨A(39)、支撑棒(41)、磁铁(40)和滑块A(42)构成，其夹件气缸(35)安装在夹件气缸支架(34)上，夹件气缸支架(34)固定在底盘(31)上面，滑动板(37)通过连接器(36)与夹件气缸(35)的气缸杆连接，在滑动板(37)的中心位置焊接支撑棒(41)，滑动板(37)通过螺栓与滑块A(42)连接固定，其滑块A(42)滑动安装在导轨A(39)上，导轨A(39)固定在底盘(31)上面，V卡模具(38)穿套在支撑棒(41)上，并通过螺栓锁紧固定，在V卡模具(38)的下部一侧设有用来吸住V卡的磁铁(40)；在工装架(2)一侧的主体框架(1)上设有减速器(8)和电机(9)，其减速器(8)的一个轴通过联轴器(13)与电机(9)的轴连接，在减速器(8)另一个轴上安装有小齿轮(10)，其小齿轮(10)与工装架(2)的大齿轮(20)啮合连接；在主体框架(1)的内上端平台上安装有送枪装置(5)，送丝电机(3)和送丝盘轴(4)固定在主体框架(1)的顶部，在每个送丝电机(3)的一侧都连接有焊枪(16)，其焊枪(16)的下端分别通过焊枪夹具(55)夹持，在送丝电机(3)的一侧还安装有电磁阀(12)，其电磁阀(12)的进气口通过气管与安装在储气罐(17)上的减压器(18)连接，电磁阀(12)的出气口与焊枪(16)的进气管连接，在主体框架(1)的内底部安装有焊机(11)，其焊机(11)的输出正极通过电缆与送丝电机(3)连接，焊机(11)的输出负极通过电缆与V卡模具(38)连接，其焊机(11)的控制端通过电线与控制箱(6)连接，控制箱(6)分别通过电线连接电机(9)、X电机(50)和Y电机(48)；在主体框架(1)的内部安装有电磁气阀(19)，其电磁气阀(19)的进气口通过气管与气源处理器(14)的出气口连接，电磁气阀(19)的出气口分别通过气管与夹紧气缸(27)、送枪气缸(54)、夹件气缸(35)连接。
2.根据权利要求1所述的一种脚手架立杆自动焊接设备，其特征在于：所述的送枪装置(5)由大底板(43)、X轴导轨(44)、滑块B(45)、Y轴导轨(46)、连接杆A(47)、Y电机(48)、X联轴器(49)、X电机(50)、Y联轴器(51)、Y电机支架(52)、焊枪支撑架(53)、连接杆B(63)、连接杆C(64)、X轴直线滑台(66)和Y轴直线滑台(65)构成，在大底板(43)的下面设有三组滑块B(45)，其每组滑块B(45)分别滑动安装在三个Y轴导轨(46)上面，其三个Y轴导轨(46)平行固定在主体框架(1)内部上端的平台上，在主体框架(1)内部上端的平台上安装有Y电机支架(52)，在Y电机支架(52)上安装有Y电机(48)，Y电机(48)通过Y联轴器(51)与Y轴直线滑台(65)丝杠的一端连接，连接杆B(63)的一端与Y轴直线滑台(65)的滑动板连接，连接杆B(63)的另一端与大底板(43)一侧的中间位置连接；在大底板(43)的上面设有两根平行的X轴导轨(44)，在X轴导轨(44)左端的大底板(43)上设有X轴电机(50)，在X轴导轨(44)的上面安装有至少一组焊枪支撑架(53)，焊枪支撑架(53)与焊枪支撑架(53)之间通过连接杆A(47)连接，形成一体，X轴电机(50)通过X轴联轴器(49)与X轴直线滑台(66)丝杠的一端连接，连接杆C(64)的一端与X轴直线滑台(66)的滑动板连接，连接杆C(64)的另一端与焊枪支撑架(53)的动滑板(58)连接。
3.根据权利要求2所述的一种脚手架立杆自动焊接设备，其特征在于：所述的焊枪支撑架(53)由送枪气缸(54)、焊枪夹具(55)、夹具支管(56)、支撑臂(57)、动滑板(58)、导轨B(59)、滑块C(60)、滑板(61)、滑块D(62)构成，在动滑板(58)下面安装有两个滑块D(62)，其两个滑块D(62)滑动安装在两根平行的X轴导轨(44)上面，在动滑板(58)上安装有支撑臂(57)，在支撑臂(57)的一侧安装有送枪气缸(54)和导轨B(59)，滑板(61)下部的滑块C(60)滑动安装在导轨B(59)上，滑板(61)的上端与送枪气缸(54)的气缸杆连接，在滑板(61)的中间位置安装有夹具支管(56)，其夹具支管(56)的一端安装焊枪夹具(55)。
4.根据权利要求1所述的一种脚手架立杆自动焊接设备，其特征在于：所述底盘(31)的开口处用来放置工件圆管。
5.根据权利要求1所述的一种脚手架立杆自动焊接设备，其特征在于：所述储气罐(17)固定在主体框架(1)内的左端角部上。
6.根据权利要求1所述的一种脚手架立杆自动焊接设备，其特征在于：所述送丝盘轴(4)上缠绕的焊丝分别置于送丝电机(3)的上下送丝轮之间，其焊丝通过上下送丝轮夹紧，并输送至焊枪(16)内。
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