CN107009038A - 罐体封头加强筋智能焊割机器人 - Google Patents

Abstract

罐体封头加强筋智能焊割机器人，包括底座，底座两侧设置纵向滑轨，纵向滑轨上设置纵向移动机构,纵向移动机构上设置横梁，横梁能够沿底座纵向移动，横梁上设置横向滑轨，横向滑轨上设置数个横向移动机构，数个横向移动机构上分别安装激光扫描仪、等离子割炬、焊枪和夹持机构，激光扫描仪、等离子割炬、焊枪和夹持机构均能够沿横梁横向移动，底座上分别设置第一工位和第二工位，第一工位上设置加强筋固定机构，第二工位上设置封头固定机构。本发明能够将封头固定在第二工位上的封头固定机构上，将加强筋固定在第一工位上的加强筋固定机构上，激光扫描仪能够通过横向移动机构和纵向移动机构，对封头的形状进行扫描。

Description

罐体封头加强筋智能焊割机器人

技术领域

本发明涉及罐体封头加强筋焊割装置，具体地说是罐体封头加强筋智能焊割机器人。

背景技术

封头是罐体的端盖，是罐体的主要承压部件，为增强封头的承压能力，罐体封头内侧一般焊接加强筋，现有罐体封头加强筋需根据封头形状进行切割，然后焊接在封头内，但这种方式存在以下缺点：1、封头由于生产加工过程中存在误差，因此封头形状与图纸尺寸相比往往会有细微变化，而加强筋则根据封头图纸尺寸进行切割，无法根据封头实际形状进行切割，加强筋往往与封头焊接不牢靠，导致封头承压能力下降；2、加强筋切割完毕后需移动到封头内的指定部位进行焊接，而具体的焊接部位由人工划线确定，因此容易产生焊接位置不精密的问题，导致封头承压能力下降；3、加强筋切割时需要夹持固定，切割完毕后需松开加强筋，并将切割后的加强筋移动到封头内，由于加强筋为对称结构，移动和焊接时容易弄混方向，导致焊接不牢固，使封头承压能力下降；4、现有加强筋的切割和焊接均由人力完成，其精度低，效率低。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于，提供罐体封头加强筋智能焊割机器人，其能够对封头进行扫描，根据封头的实际形状切割加强筋，切割后的加强筋通过夹持机构直接到达精确焊接位置以避免弄混方向，切割和焊接均自动完成，从而使加强筋焊接牢靠，切割和焊接精度和效率均较高。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：罐体封头加强筋智能焊割机器人，

为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：

本发明的优点在于：本发明能够将封头固定在第二工位上的封头固定机构上，将加强筋固定在第一工位上的加强筋固定机构上，激光扫描仪能够通过横向移动机构和纵向移动机构，对封头的形状进行扫描，扫描后，等离子割炬能够根据激光扫描仪扫描后得到的结果，对加强筋进行切割，切割后，夹持机构夹持住切割后的加强筋，然后加强筋固定机构将加强筋松开，由夹持机构带动加强筋到达封头的指定焊接位置，再由焊枪进行焊接。上述整个过程连贯，切割和焊接速度快，切割和焊接精度和效率均较高。这种结构能够对封头进行扫描，根据封头的实际形状切割加强筋，切割后的加强筋通过夹持机构直接到达精确焊接位置，避免弄混方向，从而使加强筋焊接牢靠。

附图说明

图1是本发明结构示意图；图2是图1的左视放大图；图3是图1的俯视图；图4是图1的Ⅰ部放大图；图5是图1的A向放大图；图6是图1的Ⅱ部放大图；图7是图1的Ⅲ部放大图；图8是图1的Ⅳ部放大图；图9是图1的Ⅴ部放大图；图10是图2的Ⅵ部放大图。

具体实施方式

罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：包括底座1，底座1两侧设置纵向滑轨2，纵向滑轨2上设置纵向移动机构,纵向移动机构上设置横梁3，横梁3能够沿底座1纵向移动，横梁3上设置横向滑轨4，横向滑轨4上设置数个横向移动机构，数个横向移动机构上分别安装激光扫描仪5、等离子割炬6、焊枪7和夹持机构，激光扫描仪5、等离子割炬6、焊枪7和夹持机构均能够沿横梁3横向移动，底座1上分别设置第一工位和第二工位，第一工位上设置加强筋固定机构，第二工位上设置封头固定机构。这种结构能够将封头固定在第二工位上的封头固定机构上，将加强筋固定在第一工位上的加强筋固定机构上，激光扫描仪5能够通过横向移动机构和纵向移动机构，对封头的形状进行扫描，扫描后，等离子割炬6能够根据激光扫描仪5扫描后得到的结果，对加强筋进行切割，切割后，夹持机构夹持住切割后的加强筋，然后加强筋固定机构将加强筋松开，由夹持机构带动加强筋到达封头的指定焊接位置，再由焊枪7进行焊接。上述整个过程连贯，切割和焊接速度快，切割和焊接精度和效率均较高。这种结构能够对封头进行扫描，根据封头的实际形状切割加强筋，切割后的加强筋通过夹持机构直接到达精确焊接位置，避免弄混方向，从而使加强筋焊接牢靠。横梁3上设置控制箱46，控制箱46能够分别控制纵向移动机构、横向移动机构、激光扫描仪5、等离子割炬6、焊枪7、夹持机构、加强筋固定机构和封头固定机构。底座上设置液压开关45。

所述的纵向移动机构可以有多种结构，优选的有纵向滑块10和纵向齿条9，纵向滑轨2与纵向滑块10相配合，纵向滑块10上安装第一电机11，第一电机11的输出轴上安装第一齿轮12，第一齿轮12与纵向齿条9相啮合，纵向滑块10与横梁3连接。这种结构通过滑轨2导向，利用电机驱动齿轮沿齿条移动，其移动平稳，停止位置精确。纵向移动机构还可为液压缸，通过液压缸驱动活塞杆使活塞杆上的横梁纵向移动，这种结构简单，但其由于活塞杆需要附中，运行不稳定。

所述的横向移动机构可以有多种结构，优选的有横向滑块13，横向滑块13配合安装在横向滑轨4上，横梁3上设置横向齿条14，横向滑块13上安装第二电机15，第二电机15的输出轴上安装第二齿轮16，第二齿轮16与横向齿条14相啮合，横向滑块13上安装固定板17，激光扫描仪5、等离子割炬6、焊枪7和夹持机构分别与对应的固定板17连接。这种结构通过滑轨导向，利用电机驱动齿轮沿齿条移动，其移动平稳，停止位置精确。横向移动机构还可由电机和链轮链条构成，激光扫描仪5、等离子割炬6、焊枪7和夹持机构均安装在链条上，电机通过驱动链轮使链条横向移动。这种结构简单且成本较低，但其移动不稳定，停止位置不精确。

所述的等离子割炬6与对应的横向移动机构之间分别安装第一升降装置18、防碰撞装置19和旋转装置，第一升降装置18竖向安装在横向移动机构上，防碰撞装置19安装在第一升降装置18的活动端上，旋转装置安装在防碰撞装置19上，等离子割炬6安装在旋转装置上。第一升降装置可以是液压缸、电动伸缩杆等多种结构。防碰撞装置为现有技术。旋转装置可以有多种结构，优选的有马达43，马达43的输出轴连接旋转板20，旋转板20与等离子割炬连接。这种结构简单，且能够精确控制等离子割炬的位置，使加强筋切割准确。旋转装置还可以由液压缸和齿轮齿条构成，液压缸的活塞杆固定连接齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮上安装等离子割炬，控制液压缸的活塞杆伸缩，即可通过齿条带动齿轮旋转，从而使齿轮带动等离子割炬转动。这种结构较复杂，成本高且不易维护。

所述的焊枪7与对应的横向移动机构之间分别安装第二升降装置21、旋转电机22和焊枪防碰撞装置23，第二升降装置21竖向安装在横向移动机构上，旋转电机22安装在第二升降装置21的活动端上，旋转电机22的输出轴上安装焊枪防碰撞装置23，焊枪7安装在焊枪防碰撞装置23上。第二升降装置可以是液压缸、电动伸缩杆等多种结构。焊枪防碰撞装置23为现有技术。这种结构使焊枪在纵向和横向移动的基础上，能够通过第二升降装置实现竖向移动，还能够通过旋转电机实现角度调节，从而方便焊枪焊接，还使加强筋焊接稳固。

所述的激光扫描仪5与夹持机构固定在同一横向移动机构上。这种结构能够减少横梁上的部件，节省成本。

所述的夹持机构可以有多种结构，优选的有竖向的升降气缸24，升降气缸24的活动端安装纵向的连接板25，连接板25上安装至少两个气动夹紧机构,气动夹紧机构有安装板26，安装板26一侧安装夹紧气缸27，安装板26另一侧安装挡板28，夹紧气缸27的活动端安装夹板8，夹板8能够相对挡板28相向移动。这种结构能够通过气缸伸缩，将位于夹板和挡板之间的加强筋夹紧或松开，夹紧牢固。夹持机构还可为机械手臂，这种结构装夹和卸下方便，但成本较高，维护不便。

所述的加强筋固定机构可以有多种结构，优选的数个加强筋固定架29，加强筋固定架29上安装竖向的第一夹紧电机30，第一夹紧电机30的输出轴上安装第一限位板31，第一限位板31位于加强筋固定架29上方。这种结构方便，将加强筋防止到加强筋固定架后，通过控制第一夹紧电机30旋转，即可使第一限位板31旋转到加强筋上方，从而将加强筋固定，避免加强筋移动。加强筋固定机构还可由机械手臂构成，这种结构装夹和卸下方便，但成本较高，维护不便。底座上设置加强筋定位板44，加强筋定位板44位于加强筋固定机构侧部。这种结构在加强筋放置在加强筋固定架上时，可将加强筋的一端贴靠在加强筋定位板44侧壁上，方便加强筋在切割前定位。

所述的封头固定机构可以有多种结构，优选的有数个安装座32，安装座32上沿长度方向安装丝杠螺母机构，丝杠螺母机构的活动端安装固定套33，固定套33上通过轴承安装导向套34，导向套34上安装封头固定架35，封头固定架35上安装竖向的第二夹紧电机36，第二夹紧电机36的输出轴上安装第二限位板37，第二限位板37位于封头固定架35上方，封头固定架35上设置缓冲垫38，缓冲垫38下部设置连接套39，连接套39位于导向套34内，连接套39内设置弹簧40，弹簧40的两端分别与连接套39顶部和导向套34底部相触，弹簧40始终给连接套39向上的推力，缓冲垫38上安装螺杆41的一端，螺杆41的另一端穿过封头固定架35，螺杆41上配合安装螺母42，螺母42与封头固定架35的底面相触。这种结构既能够使封头方便固定，又能够根据封头尺寸的大小，通过转动连接套调整缓冲垫的方向，通过旋转螺母，调节缓冲垫的高度，以方便固定不同尺寸的封头。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (9)

1.罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：包括底座（1），底座（1）两侧设置纵向滑轨（2），纵向滑轨（2）上设置纵向移动机构,纵向移动机构上设置横梁（3），横梁（3）能够沿底座（1）纵向移动，横梁（3）上设置横向滑轨（4），横向滑轨（4）上设置数个横向移动机构，数个横向移动机构上分别安装激光扫描仪（5）、等离子割炬（6）、焊枪（7）和夹持机构，激光扫描仪（5）、等离子割炬（6）、焊枪（7）和夹持机构均能够沿横梁（3）横向移动，底座（1）上分别设置第一工位和第二工位，第一工位上设置加强筋固定机构，第二工位上设置封头固定机构。

2.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的纵向移动机构有纵向滑块（10）和纵向齿条（9），纵向滑轨（2）与纵向滑块（10）相配合，纵向滑块（10）上安装第一电机（11），第一电机（11）的输出轴上安装第一齿轮（12），第一齿轮（12）与纵向齿条（9）相啮合，纵向滑块（10）与横梁（3）连接。

3.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的横向移动机构有横向滑块（13），横向滑块（13）配合安装在横向滑轨（4）上，横梁（3）上设置横向齿条（14），横向滑块（13）上安装第二电机（15），第二电机（15）的输出轴上安装第二齿轮（16），第二齿轮（16）与横向齿条（14）相啮合，横向滑块（13）上安装固定板（17），激光扫描仪（5）、等离子割炬（6）、焊枪（7）和夹持机构分别与对应的固定板（17）连接。

4.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的等离子割炬（6）与对应的横向移动机构之间分别安装第一升降装置（18）、防碰撞装置（19）和旋转装置，第一升降装置（18）竖向安装在横向移动机构上，防碰撞装置（19）安装在第一升降装置（18）的活动端上，旋转装置安装在防碰撞装置（19）上，等离子割炬（6）安装在旋转装置上。

5.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的焊枪（7）与对应的横向移动机构之间分别安装第二升降装置（21）、旋转电机（22）和焊枪防碰撞装置（23），第二升降装置（21）竖向安装在横向移动机构上，旋转电机（22）安装在第二升降装置（21）的活动端上，旋转电机（22）的输出轴上安装焊枪防碰撞装置（23），焊枪（7）安装在焊枪防碰撞装置（23）上。

6.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的激光扫描仪（5）与夹持机构固定在同一横向移动机构上。

7.根据权利要求1或6所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的夹持机构有竖向的升降气缸（24），升降气缸（24）的活动端安装纵向的连接板（25），连接板（25）上安装至少两个气动夹紧机构,气动夹紧机构有安装板（26），安装板（26）一侧安装夹紧气缸（27），安装板（26）另一侧安装挡板（28），夹紧气缸（27）的活动端安装夹板（8），夹板（8）能够相对挡板（28）相向移动。

8.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的加强筋固定机构有数个加强筋固定架（29），加强筋固定架（29）上安装竖向的第一夹紧电机（30），第一夹紧电机（30）的输出轴上安装第一限位板（31），第一限位板（31）位于加强筋固定架（29）上方。

9.根据权利要求1所述的罐体封头加强筋智能焊割机器人，其特征在于：所述的封头固定机构有数个安装座（32），安装座（32）上沿长度方向安装丝杠螺母机构，丝杠螺母机构的活动端安装固定套（33），固定套（33）上通过轴承安装导向套（34），导向套（34）上安装封头固定架（35），封头固定架（35）上安装竖向的第二夹紧电机（36），第二夹紧电机（36）的输出轴上安装第二限位板（37），第二限位板（37）位于封头固定架（35）上方，封头固定架（35）上设置缓冲垫（38），缓冲垫（38）下部设置连接套（39），连接套（39）位于导向套（34）内，连接套（39）内设置弹簧（40），弹簧（40）的两端分别与连接套（39）顶部和导向套（34）底部相触，弹簧（40）始终给连接套（39）向上的推力，缓冲垫（38）上安装螺杆（41）的一端，螺杆（41）的另一端穿过封头固定架（35），螺杆（41）上配合安装螺母（42），螺母（42）与封头固定架（35）的底面相触。