CN108620715B - 一种钢板垂直焊接机器人 - Google Patents

Abstract

一种钢板垂直焊接机器人，包括废气罐，废气罐的一侧固定连接进气管的一端，进气管分别同时与废气罐、外界相通，进气管的另一端与焊机固定连接，废气罐的另一侧固定安装气体净化装置，气体净化装置与废气罐内部相通，气体净化装置的一侧固定连接出气管的一端，出气管分别同时与气体净化装置、外界相通，废气罐的底面两侧分别固定连接气管的上端，气管的下端分别固定连接同一个反应器的顶面。废气罐内剩余的烟气经气体净化装置净化后通过出气管排出，能够有效去除焊烟废气，且能降解焊烟焦油味和剩余的有毒有害气体，保持车间内环境处于优质状态，避免对车间内的巡查人员的身体造成危害，且能够减少废气排放以避免危害空气质量。

Description

一种钢板垂直焊接机器人

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域领域，具体地说是一种钢板垂直焊接机器人。

背景技术

随着工业技术的不断发展，为提高工作效率和减少劳动力成本，焊接厂房已经通过采用焊接机器人来对钢板进行垂直焊接。但在焊接时，电弧放电产生４０００℃－６０００℃高温，在熔化焊条和焊件的同时，产生了大量的焊烟废气，这些焊烟废气直接排入厂房内，严重影响厂房的工作环境，且会对空气质量造成恶劣影响，同时充斥者焊烟废气的厂房不利于巡查人员巡视，会对巡查人员的身体健康造成极大威胁，通过通风等简单的设备无法消除对空气质量的影响。

发明内容

本发明提供一种钢板垂直焊接机器人，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种钢板垂直焊接机器人，包括废气罐，废气罐的一侧固定连接进气管的一端，进气管分别同时与废气罐、外界相通，进气管的另一端与焊机固定连接，废气罐的另一侧固定安装气体净化装置，气体净化装置与废气罐内部相通，气体净化装置的一侧固定连接出气管的一端，出气管分别同时与气体净化装置、外界相通，废气罐的底面两侧分别固定连接气管的上端，气管的下端分别固定连接同一个反应器的顶面，每个气管分别同时与废气罐、反应器内部相通，每个气管内分别固定安装气体分离膜和单向阀，气管的内侧分别固定连接缸套的一端，缸套的两端均开口，缸套分别与对应的气管内部相通，每个缸套内活动安装活塞，活塞的外周分别与对应的缸套的内壁接触配合，两个活塞之间设有连杆，连杆的两端分别同时固定连接对应的活塞内侧，活塞能够分别同时沿对应的缸套水平滑动，废气罐的底面通过支撑架安装带有动力装置的转辊，动力装置为电机，转辊与缸套的中心线相互平行，转辊的外周开设一圈螺旋槽，连杆的顶面固定连接拨杆的下端，拨杆的上端位于螺旋槽内，且拨杆能够沿螺旋槽滑动，反应器的前面固定连接下料管的后端，下料管与反应器内部相通，反应器的两侧分别固定连接排气管的一端，排气管分别与反应器内部相通，排气管内分别固定安装气体分离膜和单向阀。

如上所述的一种钢板垂直焊接机器人，所述的下料管的内壁固定连接挡板的外周，挡板的前面为凹面，挡板的前面开设数个下料孔，下料孔的背面均与下料管内部相通，下料管的顶面开设通孔，通孔通过轴承连接转轴的外周，转轴的上端位于下料管外且固定安装齿轮，连杆的底面固定连接竖杆的上端，竖杆的下端固定连接齿条的顶面，齿条与齿轮啮合，转轴的下端位于下料管内且固定安装凸轮，下料管的内壁开设数个条形槽，下料管内设有弧形板，弧形板与下料管的中心线共线，且弧形板的弧形面朝前，弧形板位于挡板后方，凸轮的外周能够与弧形板的背面接触配合，弧形板的前面固定连接数个插杆的后端，插杆与下料孔一一对应，插杆能够分别同时插入至对应的下料孔内，且插杆的外周能够分别同时与对应的下料孔的内壁接触配合，弧形板的外周固定连接数个导向杆的一端，导向杆与条形槽一一对应，导向杆的另一端分别同时位于对应的条形槽内，且导向杆能够分别同时沿对应的条形槽滑动。

如上所述的一种钢板垂直焊接机器人，所述的气体净化装置包括均流板、初滤网、高效过滤器和活性炭吸附层。

如上所述的一种钢板垂直焊接机器人，所述的插杆的前端均为弧形结构。

如上所述的一种钢板垂直焊接机器人，所述的下料管的内壁开设至少三个条形槽。

如上所述的一种钢板垂直焊接机器人，所述的下料管的内壁前侧开设内螺纹，下料管的前面设有密封盖，密封盖的截面为T型结构，密封盖的纵向杆外周开设外螺纹，密封盖能够与下料管螺纹配合。

本发明的优点是：本发明安装时下料管的前面朝上，进气管与焊机固定连接，通过焊机对钢板垂直焊接，能够提高钢板垂直焊接的质量和速度，实现钢板垂直焊接自动化，大大降低工人的劳动强度，提高生产效率，焊接时启动废气罐内的风机，焊接时产生的焊烟废气被风机负压吸入废气罐内，焊烟废气中最为主要的就是一氧化碳和二氧化氮，启动电机，电机带动转辊转动，由于转辊的外周开设螺旋槽，且拨杆的上端位于螺旋槽内，转辊转动时能够带动拨杆水平往复运动，拨杆带动连杆水平往复运动，从而使得两个活塞同步移动，单向阀的作用是使反应器内的气体无法进入气管内、气管内的气体无法回流进入废气罐内，当活塞均向一侧移动时，其中一种气体被吸入其中一个气管内，当活塞向另一侧移动时，吸入气管内的气体进入反应器内，同时另一种气体被吸入另一个气管内，如此反复，一氧化碳和二氧化氮分别通过对应的气管进入反应器内，通过下料管向反应器内添加催化剂，一氧化碳和二氧化氮在催化剂的作用下能够反应并生成氮气和二氧化碳，其中一个排气管内的气体分离膜能够供二氧化碳穿过，另一个排气管内的气体分离膜能够供氮气穿过，氮气通过对应的排气管充入钢瓶内，生成的二氧化碳和氩气混合后能够充作保护气。本发明能够将一氧化碳和二氧化氮两种有害气体反应掉，且反应后生成的二氧化碳能够直接用作焊接保护气，降低一氧化碳生成的含量，以达到抑制飞溅物产生的作用，同时，还能够提高电弧的稳定性和焊缝质量；生成的氮气能够储存起来，储存起来的氮气能够进行售卖，从而能够增加焊接厂房的额外收入，等于变相降低焊接成本；废气罐内剩余的烟气经气体净化装置净化后通过出气管排出，能够有效去除焊烟废气，且能降解焊烟焦油味和剩余的有毒有害气体，保持车间内环境处于优质状态，避免对车间内的巡查人员的身体造成危害，且能够减少废气排放以避免危害空气质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的Ⅰ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种钢板垂直焊接机器人，如图所示，包括废气罐1，废气罐1的一侧固定连接进气管2的一端，进气管2分别同时与废气罐1、外界相通，进气管2的另一端与焊机固定连接，废气罐1的另一侧固定安装气体净化装置，气体净化装置与废气罐1内部相通，气体净化装置的一侧固定连接出气管3的一端，出气管3分别同时与气体净化装置、外界相通，废气罐1的底面两侧分别固定连接气管4的上端，气管4的下端分别固定连接同一个反应器5的顶面，每个气管4分别同时与废气罐1、反应器5内部相通，每个气管4内分别固定安装气体分离膜和单向阀，气管4的内侧分别固定连接缸套6的一端，缸套6的两端均开口，缸套6分别与对应的气管4内部相通，每个缸套6内活动安装活塞7，活塞7的外周分别与对应的缸套6的内壁接触配合，两个活塞7之间设有连杆8，连杆8的两端分别同时固定连接对应的活塞7内侧，活塞7能够分别同时沿对应的缸套6水平滑动，废气罐1的底面通过支撑架安装带有动力装置的转辊9，动力装置为电机，转辊9与缸套6的中心线相互平行，转辊9的外周开设一圈螺旋槽10，连杆8的顶面固定连接拨杆11的下端，拨杆11的上端位于螺旋槽10内，且拨杆11能够沿螺旋槽10滑动，反应器5的前面固定连接下料管12的后端，下料管12与反应器5内部相通，反应器5的两侧分别固定连接排气管25的一端，排气管25分别与反应器5内部相通，排气管25内分别固定安装气体分离膜和单向阀。本发明安装时下料管12的前面朝上，进气管2与焊机固定连接，通过焊机对钢板垂直焊接，能够提高钢板垂直焊接的质量和速度，实现钢板垂直焊接自动化，大大降低工人的劳动强度，提高生产效率，焊接时启动废气罐1内的风机，焊接时产生的焊烟废气被风机负压吸入废气罐1内，焊烟废气中最为主要的就是一氧化碳和二氧化氮，启动电机，电机带动转辊9转动，由于转辊9的外周开设螺旋槽10，且拨杆11的上端位于螺旋槽10内，转辊9转动时能够带动拨杆11水平往复运动，拨杆11带动连杆8水平往复运动，从而使得两个活塞7同步移动，单向阀的作用是使反应器5内的气体无法进入气管4内、气管4内的气体无法回流进入废气罐1内，当活塞7均向一侧移动时，其中一种气体被吸入其中一个气管4内，当活塞7向另一侧移动时，吸入气管4内的气体进入反应器5内，同时另一种气体被吸入另一个气管4内，如此反复，一氧化碳和二氧化氮分别通过对应的气管4进入反应器5内，通过下料管12向反应器5内添加催化剂，一氧化碳和二氧化氮在催化剂的作用下能够反应并生成氮气和二氧化碳，其中一个排气管25内的气体分离膜能够供二氧化碳穿过，另一个排气管25内的气体分离膜能够供氮气穿过，氮气通过对应的排气管25充入钢瓶内，生成的二氧化碳和氩气混合后能够充作保护气。本发明能够将一氧化碳和二氧化氮两种有害气体反应掉，且反应后生成的二氧化碳能够直接用作焊接保护气，降低一氧化碳生成的含量，以达到抑制飞溅物产生的作用，同时，还能够提高电弧的稳定性和焊缝质量；生成的氮气能够储存起来，储存起来的氮气能够进行售卖，从而能够增加焊接厂房的额外收入，等于变相降低焊接成本；废气罐1内剩余的烟气经气体净化装置净化后通过出气管3排出，能够有效去除焊烟废气，且能降解焊烟焦油味和剩余的有毒有害气体，保持车间内环境处于优质状态，避免对车间内的巡查人员的身体造成危害，且能够减少废气排放以避免危害空气质量。

具体而言，如图2所示，本实施例所述的下料管12的内壁固定连接挡板13的外周，挡板13的前面为凹面，挡板13的前面开设数个下料孔14，下料孔14的背面均与下料管12内部相通，下料管12的顶面开设通孔15，通孔15通过轴承连接转轴16的外周，转轴16的上端位于下料管12外且固定安装齿轮17，连杆8的底面固定连接竖杆18的上端，竖杆18的下端固定连接齿条19的顶面，齿条19与齿轮17啮合，转轴16的下端位于下料管12内且固定安装凸轮20，下料管12的内壁开设数个条形槽21，下料管12内设有弧形板22，弧形板22与下料管12的中心线共线，且弧形板22的弧形面朝前，弧形板22位于挡板13后方，凸轮20的外周能够与弧形板22的背面接触配合，弧形板22的前面固定连接数个插杆23的后端，插杆23与下料孔14一一对应，插杆23能够分别同时插入至对应的下料孔14内，且插杆23的外周能够分别同时与对应的下料孔14的内壁接触配合，弧形板22的外周固定连接数个导向杆24的一端，导向杆24与条形槽21一一对应，导向杆24的另一端分别同时位于对应的条形槽21内，且导向杆24能够分别同时沿对应的条形槽21滑动。本发明安装时，下料管12的前面朝上，连杆8水平往复移动，连杆8与竖杆18固定连接，连杆8能够带动竖杆18随之往复移动，竖杆18与齿条19固定连接，且齿条19与齿轮17啮合，能够使齿轮17往复转动，齿轮17通过转轴16与凸轮20固定连接，使得凸轮20能够往复转动，凸轮20的外周始终与弧形板22的背面接触配合，从而能够使弧形板22前后移动，插杆23位于下料孔14内时，催化剂无法通过下料孔14进入反应器5内，插杆23从下料孔14内脱离后，催化剂在重力作用下通过下料孔14进入反应器5内，从而促进一氧化碳和二氧化氮反应。该结构通过竖杆18与连杆8固定连接，通过连杆8带动该结构运动，减少动力装置的安装，简化结构，便于对本发明进行维修保养，且能够降低本发明的重量，挡板13的凹面结构能够使下料管12内的催化剂全部进入反应器5内，避免催化剂残留，弧形板22的弧形结构能够在防止催化剂残留的前提下，使催化剂更加分散的落入反应器5内，便于催化剂与反应气体接触，有利于反应气体的完全反应，该结构能够使催化剂间歇落入反应器5内，以提供一氧化碳和二氧化氮反应，通过控制下料孔14的直径和数量来控制催化剂的使用量，有利于催化剂完全反应，提高催化剂的利用率，减少催化剂的用量，从而降低反应成本。

具体的，为了进一步净化废气罐1内的残留气体，本实施例所述的气体净化装置包括均流板、初滤网、高效过滤器和活性炭吸附层。焊烟废气被风机负压吸入净化装置内部，大颗粒飘尘被均流板和初滤网过滤而沉积下来；进入净化装置的微小级烟雾和废气通过废气装置内部被过滤和分解后排出达标气体。焊接废气首先通过吸收液分解装置被分解，而后气体通过高效过滤器后，进入活性炭吸附层，残余带有气味的气体被活性炭净化单元吸附掉，最后气体通过净化膜后排出达标气体。

进一步的，如图2所示，本实施例所述的插杆23的前端均为弧形结构。该结构能够便于插杆23插入至对应的下料孔14内，且能够避免催化剂残留在插杆23上。

更进一步的，为了保证弧形板22能够稳定运行，本实施例所述的下料管12的内壁开设至少三个条形槽21。至少三个条形槽22和插杆23相互配合，能够保证弧形板22平稳运行。

更进一步的，如图2所示，本实施例所述的下料管12的内壁前侧开设内螺纹，下料管12的前面设有密封盖26，密封盖26的截面为T型结构，密封盖26的纵向杆外周开设外螺纹，密封盖26能够与下料管12螺纹配合。该结构能够对下料管12进行密封，能够防止空气中的灰尘等进入下料管12内，且能够减少催化剂与空气接触，有利于保证催化剂的质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：包括废气罐（1），废气罐（1）的一侧固定连接进气管（2）的一端，进气管（2）分别同时与废气罐（1）、外界相通，进气管（2）的另一端与焊机固定连接，废气罐（1）的另一侧固定安装气体净化装置，气体净化装置与废气罐（1）内部相通，气体净化装置的一侧固定连接出气管（3）的一端，出气管（3）分别同时与气体净化装置、外界相通，废气罐（1）的底面两侧分别固定连接气管（4）的上端，气管（4）的下端分别固定连接同一个反应器（5）的顶面，每个气管（4）分别同时与废气罐（1）、反应器（5）内部相通，每个气管（4）内分别固定安装气体分离膜和单向阀，气管（4）的内侧分别固定连接缸套（6）的一端，缸套（6）的两端均开口，缸套（6）分别与对应的气管（4）内部相通，每个缸套（6）内活动安装活塞（7），活塞（7）的外周分别与对应的缸套（6）的内壁接触配合，两个活塞（7）之间设有连杆（8），连杆（8）的两端分别同时固定连接对应的活塞（7）内侧，活塞（7）能够分别同时沿对应的缸套（6）水平滑动，废气罐（1）的底面通过支撑架安装带有动力装置的转辊（9），动力装置为电机，转辊（9）与缸套（6）的中心线相互平行，转辊（9）的外周开设一圈螺旋槽（10），连杆（8）的顶面固定连接拨杆（11）的下端，拨杆（11）的上端位于螺旋槽（10）内，且拨杆（11）能够沿螺旋槽（10）滑动，反应器（5）的前面固定连接下料管（12）的后端，下料管（12）与反应器（5）内部相通，反应器（5）的两侧分别固定连接排气管（25）的一端，排气管（25）分别与反应器（5）内部相通，排气管（25）内分别固定安装气体分离膜和单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：所述的下料管（12）的内壁固定连接挡板（13）的外周，挡板（13）的前面为凹面，挡板（13）的前面开设数个下料孔（14），下料孔（14）的背面均与下料管（12）内部相通，下料管（12）的顶面开设通孔（15），通孔（15）通过轴承连接转轴（16）的外周，转轴（16）的上端位于下料管（12）外且固定安装齿轮（17），连杆（8）的底面固定连接竖杆（18）的上端，竖杆（18）的下端固定连接齿条（19）的顶面，齿条（19）与齿轮（17）啮合，转轴（16）的下端位于下料管（12）内且固定安装凸轮（20），下料管（12）的内壁开设数个条形槽（21），下料管（12）内设有弧形板（22），弧形板（22）与下料管（12）的中心线共线，且弧形板（22）的弧形面朝前，弧形板（22）位于挡板（13）后方，凸轮（20）的外周能够与弧形板（22）的背面接触配合，弧形板（22）的前面固定连接数个插杆（23）的后端，插杆（23）与下料孔（14）一一对应，插杆（23）能够分别同时插入至对应的下料孔（14）内，且插杆（23）的外周能够分别同时与对应的下料孔（14）的内壁接触配合，弧形板（22）的外周固定连接数个导向杆（24）的一端，导向杆（24）与条形槽（21）一一对应，导向杆（24）的另一端分别同时位于对应的条形槽（21）内，且导向杆（24）能够分别同时沿对应的条形槽（21）滑动。

3.根据权利要求1所述的一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：所述的气体净化装置包括均流板、初滤网、高效过滤器和活性炭吸附层。

4.根据权利要求2所述的一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：所述的插杆（23）的前端均为弧形结构。

5.根据权利要求2所述的一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：所述的下料管（12）的内壁开设至少三个条形槽（21）。

6.根据权利要求1所述的一种钢板垂直焊接机器人，其特征在于：所述的下料管（12）的内壁前侧开设内螺纹，下料管（12）的前面设有密封盖（26），密封盖（26）的截面为T型结构，密封盖（26）的纵向杆外周开设外螺纹，密封盖（26）能够与下料管（12）螺纹配合。

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