CN109175857B - 一种风电管路自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电管路自动焊接装置，包括机架以及设置在机架上的焊接机，所述机架上位于焊接机下方转动设有焊台，所述焊台的转动平面为竖直方向，所述机架上设有驱动焊台转动以及定位的第一驱动件，所述焊台包括底面以及顶面，所述焊台的顶面上设有用于夹持管状零件的夹持部件，所述焊台转动范围大于等于180°。在管状零件焊接时，可以不断调节焊接机与管状零件的相对位置，在焊接过程中可以具有自动补偿的功能，有效的保证了焊接精度；此外，该装置既可以适用管状零件焊接，也可以适用板状零件焊接，应用范围广。

Description

一种风电管路自动焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种风电管路自动焊接装置。

背景技术

传统的单面点焊设备包括单面点焊机、焊枪和夹具。焊接时靠操作人员手持焊枪施加一定压力完成，此种方法的焊接压力不稳，焊接时间不好掌握，导致焊坑深度不好去顶，影响焊接板的焊接质量。

因此，公布号为CN1085744146A的发明专利提供了一种单面焊接装置及其控制方法，包括框架，框架上设有压力系统，压力系统与焊接机相连，焊接板放置在托板上且位于焊接机下方，在托板下方设有驱动托板上下滑动的升降杆，压力系统可调整焊接机施加在焊接板上的压力。

上述现有技术方案存在以下缺陷：现有技术中的焊接装置，仅仅只能对板状的材料进行焊接，当遇到管状零件的焊接时，因为管状零件无法被固定在托板上，因此现有的焊接装置无法针对管状零件的焊接，应用范围有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电管路自动焊接装置，可以同时适用板状或管状零件的焊接，应用范围广。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种风电管路自动焊接装置，包括机架以及设置在机架上的焊接机，所述机架上位于焊接机下方转动设有焊台，所述焊台的转动平面为竖直方向，所述机架上设有驱动焊台转动以及定位的第一驱动件，所述焊台包括底面以及顶面，所述焊台的顶面上设有用于夹持管状零件的夹持部件，所述焊台转动范围大于等于180°。

通过采用上述技术方案，在焊接时，通过夹持部件可以将管状零件固定在焊台上，实现管状零件的焊接，当想要焊接板状零件时，第一驱动件驱动焊台转动180°，将焊台的底面翻转上来并且将底面固定在水平位置，此时可以在底面上放置板状零件，实现对板状零件的焊接，这样即可实现板状零件以及管状零件的焊接，扩大了焊接装置的应用范围。

本发明进一步设置为：所述夹持部件包括围绕焊台中心圆周阵列设置的夹爪，所述夹爪滑移设置在焊台上，所述焊台上设有驱动夹爪朝向或者远离焊台中心滑移的第二驱动件。

通过采用上述技术方案，当想要固定管状零件的时候，将管状零件放置到焊台中心，第二驱动件驱动夹爪朝向焊台中心滑移并且与管状零件抵接，即可实现管状零件与焊台的固定。

本发明进一步设置为：所述夹持部件转动设置在焊台顶面上，所述夹持部件的转动轴线垂直于焊台顶面，所述焊台上设有驱动夹持部件转动的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，在焊接管状零件时，机械手将焊接机固定住，第三驱动件驱动管状零件转动，即可实现管状零件的自动焊接，提高了焊接效率以及焊接精度，保证了焊接质量。

本发明进一步设置为：所述夹持部件包括转动设置在焊台顶面上的卡盘，所述夹爪滑移设置在卡盘顶面，所述第二驱动件包括以卡盘轴线为中心转动设置在卡盘内的平螺盘，所述夹爪与平螺盘螺纹连接。

通过采用上述技术方案，平螺盘上设有平面螺纹，三个夹爪均与平螺盘螺纹连接，转动平螺盘，即可实现夹爪的互相靠近以及远离，由于螺纹连接具有自锁功能，可以十分稳定的实现管状零件的夹紧，提高了管状零件的固定效果。

本发明进一步设置为：所述机架上固定有用于安装焊接机的机械手。

通过采用上述技术方案，采用机械手安装焊接机，自由度高，方便调整焊接角度，适应各种形状产品的焊接，保证焊接精度，提高焊接效率。

本发明进一步设置为：所述第三驱动件包括设置在焊台上的焊接电机，所述焊接电机的转轴平行于卡盘转轴，所述焊接电机的输出轴与卡盘之间通过齿轮传动连接。

通过采用上述技术方案，焊接时，开启焊接电机，通过齿轮传动，即可实现卡盘的转动，实现管状零件的自动焊接。

本发明进一步设置为：所述平螺盘外设有第一从动齿轮，卡盘外设有第二从动齿轮，所述第一从动齿轮以及第二从动齿轮与卡盘同轴设置；所述焊接电机的输出轴连接有第一主动齿轮以及第二主动齿轮，所述焊接电机沿其轴向滑移设置在卡盘上，所述焊接电机具有仅第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合的第一位置以及仅第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合的第二位置，所述卡盘上设有驱动焊接电机在第一位置以及第二位置切换的第四驱动件。

通过采用上述技术方案，当焊接电机位于第一位置的时候，第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合的，此时第二主动齿轮与第二从动齿轮错开设置，转动焊接电机，焊接电机仅仅只驱动平螺盘转动，实现管状零件的夹紧；当焊接电机位于第二位置的时候，第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合的，此时第一主动齿轮与第一从动齿轮错开设置，转动焊接电机，焊接电机仅仅只驱动卡盘转动，用于管状零件的自动焊接，只需要一台焊接电机，可以同时实现夹爪以及卡盘的驱动，简化了结构，操作方便。

本发明进一步设置为：所述卡盘内沿卡盘轴向滑移设有固定齿轮，所述固定齿轮设置在第一主动齿轮上方，所述卡盘内设有驱动固定齿轮与第一主动齿轮贴合的固定弹簧。

通过采用上述技术方案，当焊接电机位于第二位置时，第一主动齿轮向下滑动，与第一从动齿轮错开，此时固定齿轮在固定弹簧的驱动下，与第一从动齿轮啮合，由于固定齿轮无法转动并且仅与第一主动齿轮贴合，因此不会对焊接电机的转动造成影响同时又可以对平螺盘起到固定作用。

本发明进一步设置为：所述第四驱动件包括设置在焊台上的驱动焊接电机固定在第一位置的复位弹簧，所述焊台内设有驱动焊接电机固定在第二位置的电磁铁。

通过采用上述技术方案，电磁铁通电时，电磁铁产生的磁力克服复位弹簧的弹力，驱动焊接电机向下滑动，并且固定在第二位置；电磁铁断电时，复位弹簧驱动焊接电机向上滑动，将焊接电机固定在第一位置。

本发明进一步设置为：所述第一驱动件包括设置在机架上的翻转电机，所述翻转电机的输出轴与焊台转轴相连。

通过采用上述技术方案，开启以及关闭翻转电机，即可实现焊台的翻转，对管状零件以及板状零件进行焊接。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.既可以对板状零件进行焊接，又可以对管状零件进行焊接，适用范围广，生产成本低；

2.在管状零件焊接时，可以不断调节焊接机与管状零件的相对位置，在焊接过程中可以具有自动补偿的功能，有效的保证了焊接精度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1焊台结构示意图。

图3是 图2中焊台剖视图。

图4是图3的正视图。

图5是平螺盘与固定齿轮位置示意图。

图中，1、机架；11、翻转电机；2、机械手；21、焊接机；3、焊台；31、贯穿孔；32、第二从动齿轮；33、电磁铁；34、复位弹簧；4、卡盘；41、滑槽；411、夹爪；42、平螺盘；421、第一从动齿轮；5、焊接电机；51、第一主动齿轮；52、第二主动齿轮；6、伸缩杆；61、固定齿轮；62、固定弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种风电管路自动焊接装置，包括机架1，机架1上设有焊接机21，在机架1上位于焊接机21下方转动设有焊台3，焊台3的转动平面为竖直方向，在焊台3的两侧设有焊台3轴，焊台3轴水平设置并且与机架1转动连接，在机架1上设有驱动焊台3转动以及定位的第一驱动件，第一驱动件驱动焊台3的转动范围大于等于180°， 本实施例中，焊台3的转动范围为360°。第一驱动件包括固定在机架1上的翻转电机11，翻转电机11选用伺服电机，翻转电机11的输出轴与焊台3轴传动连接，这样可以实现焊台3的精确转动以及定位，保证焊接精度。此外，在机架1上固定有用于安装焊接机21的机械手2，机械手2可以选用专用焊接机械手2，自由度高，方便调整焊接角度，保证焊接精度，提高焊接效率。

参照图2，焊台3包括顶面以及底面，顶面以及顶面互相平行设置，在焊台3的顶面设有用于夹持管状零件的夹持部件，在焊接时，通过夹持部件可以将管状零件固定在焊台3上，实现管状零件的焊接，当想要焊接板状零件时，第一驱动件驱动焊台3转动180°，将焊台3的底面翻转上来并且将底面固定在水平位置，此时可以在底面上放置板状零件，实现对板状零件的焊接，这样即可实现板状零件以及管状零件的焊接，扩大了焊接装置的应用范围。

参照图2，本实施例中，夹持部件包括围绕焊台3中心圆周阵列设置的夹爪411，夹爪411为三个，互相间隔120°，夹爪411滑移设置在焊台3上，在焊台3上设有供夹爪411滑移的滑槽41，滑槽41沿焊台3的径向设置，在焊台3上还设有驱动夹爪411朝向或者远离焊台3中心滑移的第二驱动件，当想要固定管状零件的时候，将管状零件放置到焊台3中心，第二驱动件驱动夹爪411朝向焊台3中心滑移并且与管状零件抵接，即可实现管状零件与焊台3的固定。

参照图3，夹持部件还包括卡盘4，在焊台3中心设有贯穿孔31，卡盘4转动设置在贯穿孔31内，在卡盘4的中心也设有通孔，这样可以管状零件可以贯穿焊台3，夹持部件可以夹持任意长度的管状零件，进一步提高了适应性。夹爪411滑移设置在卡盘4上，第二驱动件包括转动设置在卡盘4内的平螺盘42，平螺盘42与卡盘4同轴设置，平螺盘42上设有平面螺纹，三个夹爪411均与平螺盘42螺纹连接，转动平螺盘42，即可实现夹爪411的互相靠近以及远离，由于螺纹连接具有自锁功能，可以十分稳定的实现管状零件的夹紧，提高了管状零件的固定效果。

参照图4以及图5，为了实现自动焊接，夹持部件转动设置在焊台3顶面上，夹持部件的转动轴线垂直于焊台3顶面，焊台3上设有驱动夹持部件转动的第三驱动件，在焊接管状零件时，机械手2将焊接机21固定住，第三驱动件驱动管状零件转动，即可实现管状零件的自动焊接，提高了焊接效率以及焊接精度，保证了焊接质量。

参照图4以及图5，第三驱动件包括设置在焊台3上的焊接电机5，焊接电机5设置在卡盘4侧面，焊接电机5的转轴平行于卡盘4轴线，焊接电机5的输出轴与卡盘4之间通过齿轮传动连接，本实施中，焊接电机5也选用伺服电机，焊接电机5、翻转电机11以及机械手2互相配合，在管状零件焊接时，可以不断调节焊接机21与管状零件的相对位置，在焊接过程中可以具有自动补偿的功能，进一步的保证了焊接精度。工作时，焊接电机5转动后，即可实现卡盘4的驱动，进而实现管状零件的自转。

参照图4以及图5，为了方便实现管状零件的夹紧，平螺盘42外设有第一从动齿轮421，第一从动齿轮421套设在平螺盘42外并且与平螺盘42焊接固定，卡盘4外设有第二从动齿轮32，第二从动齿轮32与卡盘4套接并且固定，第一从动齿轮421以及第二从动齿轮32与卡盘4同轴设置；焊接电机5的输出轴连接有第一主动齿轮51以及第二主动齿轮52，第一主动齿轮51与第一从动齿轮421对应设置，第二主动齿轮52与第二从动齿轮32对应设置，焊接电机5沿其轴向滑移设置在卡盘4上，第一主动齿轮51与第二主动齿轮52之间的距离小于第一从动齿轮421与第二从动齿轮32之间的距离，在焊接电机5滑动过程中，焊接电机5具有仅第一主动齿轮51与第一从动齿轮421啮合的第一位置以及仅第二主动齿轮52与第二从动齿轮32啮合的第二位置。

参照图4以及图5，当焊接电机5位于第一位置的时候，第一主动齿轮51与第一从动齿轮421啮合的，此时第二主动齿轮52与第二从动齿轮32错开设置，转动焊接电机5，焊接电机5仅仅只驱动平螺盘42转动，实现管状零件的夹紧；当焊接电机5位于第二位置的时候，第二主动齿轮52与第二从动齿轮32啮合的，此时第一主动齿轮51与第一从动齿轮421错开设置，转动焊接电机5，焊接电机5仅仅只驱动卡盘4转动，用于管状零件的自动焊接。

参照图4以及图5，为了方便实现焊接电机5位置的切换以及固定，在卡盘4上设有驱动焊接电机5在第一位置以及第二位置切换的第四驱动件，本实施例中，第四驱动件包括设置在焊台3上的驱动焊接电机5固定在第一位置的复位弹簧34，焊台3内设有驱动焊接电机5固定在第二位置的电磁铁33，电磁铁33通电时，电磁铁33产生的磁力克服复位弹簧34的弹力，驱动焊接电机5向下滑动，并且固定在第二位置；电磁铁33断电时，复位弹簧34驱动焊接电机5向上滑动，将焊接电机5固定在第一位置。

参照图4以及图5，为了避免当焊接电机5位于第二位置时，平螺盘42出现误转，在卡盘4内沿卡盘4轴向滑移设有固定齿轮61，固定齿轮61设置在第一主动齿轮51上方，固定齿轮61只能滑移无法转动，在固定齿轮61与卡盘4之前设有伸缩杆6，固定齿轮61通过伸缩杆6与卡盘4滑移连接，在伸缩杆6内设有驱动固定齿轮61与第一主动齿轮51贴合的固定弹簧62，固定弹簧62的弹力小于复位弹簧34的弹力，避免对焊接电机5的复位造成影响，当焊接电机5位于第二位置时，第一主动齿轮51向下滑动，与第一从动齿轮421错开，此时固定齿轮61在固定弹簧62的驱动下，与第一从动齿轮421啮合，由于固定齿轮61无法转动并且仅与第一主动齿轮51贴合，因此不会对焊接电机5的转动造成影响同时又可以对平螺盘42起到固定作用。

本实施例的实施原理为：当想要焊接管状零件的时候，将管状零件放置到焊台3内，将电磁铁33断电，将焊接电机5调整到第一位置，焊接电机5转动后，带动平螺盘42转动，将管状零件夹紧，随后机械手2将焊接机21调整到管状零件的焊接位置处，电磁铁33通电，焊接电机5位于第二位置，焊接电机5驱动卡盘4转动，此时焊接机21即可实现管状零件的自动焊接；当想要焊接板状零件的时候，翻转电机11驱动焊台3翻转180°，将焊台3的底面朝上，将板状零件放置到焊台3上，即可对板状零件进行焊接。

本具体实施方式的实施例均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 (5)

1.一种风电管路自动焊接装置，包括机架(1)以及设置在机架(1)上的焊接机(21)，其特征在于：所述机架(1)上位于焊接机(21)下方转动设有焊台(3)，所述焊台(3)的转动平面为竖直方向，所述机架(1)上设有驱动焊台(3)转动以及定位的第一驱动件，所述焊台(3)包括底面以及顶面，所述焊台(3)的顶面上设有用于夹持管状零件的夹持部件，所述焊台(3)转动范围大于等于180°；所述夹持部件包括围绕焊台(3)中心圆周阵列设置的夹爪(411)，所述夹爪(411)滑移设置在焊台(3)上，所述焊台(3)上设有驱动夹爪(411)朝向或者远离焊台(3)中心滑移的第二驱动件；所述夹持部件转动设置在焊台(3)顶面上，所述夹持部件的转动轴线垂直于焊台(3)顶面，所述焊台(3)上设有驱动夹持部件转动的第三驱动件；所述夹持部件包括转动设置在焊台(3)顶面上的卡盘(4)，所述夹爪(411)滑移设置在卡盘(4)顶面，所述第二驱动件包括以卡盘(4)轴线为中心转动设置在卡盘(4)内的平螺盘(42)，所述夹爪(411)与平螺盘(42)螺纹连接；所述第三驱动件包括设置在焊台(3)上的焊接电机(5)，所述焊接电机(5)的转轴平行于卡盘(4)转轴，所述焊接电机(5)的输出轴与卡盘(4)之间通过齿轮传动连接；所述平螺盘(42)外设有第一从动齿轮(421)，卡盘(4)外设有第二从动齿轮(32)，所述第一从动齿轮(421)以及第二从动齿轮(32)与卡盘(4)同轴设置；所述焊接电机(5)的输出轴连接有第一主动齿轮(51)以及第二主动齿轮(52)，所述焊接电机(5)沿其轴向滑移设置在卡盘(4)上，所述焊接电机(5)具有仅第一主动齿轮(51)与第一从动齿轮(421)啮合的第一位置以及仅第二主动齿轮(52)与第二从动齿轮(32)啮合的第二位置，所述卡盘(4)上设有驱动焊接电机(5)在第一位置以及第二位置切换的第四驱动件。

2.根据权利要求1所述的一种风电管路自动焊接装置，其特征在于：所述机架(1)上固定有用于安装焊接机(21)的机械手(2)。

3.根据权利要求1所述的一种风电管路自动焊接装置，其特征在于：所述卡盘(4)内沿卡盘(4)轴向滑移设有固定齿轮(61)，所述固定齿轮(61)设置在第一主动齿轮(51)上方，所述卡盘(4)内设有驱动固定齿轮(61)与第一主动齿轮(51)贴合的固定弹簧(62)。

4.根据权利要求1所述的一种风电管路自动焊接装置，其特征在于：所述第四驱动件包括设置在焊台(3)上的驱动焊接电机(5)固定在第一位置的复位弹簧(34)，所述焊台(3)内设有驱动焊接电机(5)固定在第二位置的电磁铁(33)。

5.根据权利要求1所述的一种风电管路自动焊接装置，其特征在于：所述第一驱动件包括设置在机架(1)上的翻转电机(11)，所述翻转电机(11)的输出轴与焊台(3)转轴相连。

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