CN109454369A - 一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，属于焊接领域，包括法兰盘上料机构、管道上料机构、焊接机构、下料机构、转盘机构和第一转动机构，第一转动机构设置在转盘机构下方，法兰盘上料机构、管道上料机构、焊接机构、下料机构围绕转盘机构设置。本发明首先通过法兰盘上料机构和管道上料机构工件上料至转盘机构上，转盘机构转动带动工件转至焊接机构，焊接机构对工件的接缝处一点进行焊接，焊接时第一转动机构带动工件轴向转动，对工件的所有接缝处进行焊接，最后，焊接完成后的工件通过转盘机构转至下料机构，下料机构将焊接好的工件移动至第三传送带上，以此完成整个自动化焊接的过程，避免了以往人工上下料，耗时耗力的问题。

Description

一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备。

背景技术

目前钢管法兰的焊接大多数都是人工操作进行焊接的，少部分采用了自动焊接，一定程度上提高了焊接质量和焊接效率，但有很多钢管法兰的自动焊接装置，首先人工将钢管放置在支架上，然后用夹具将钢管固定，法兰盘固定装置将法兰盘固定再与所述钢管对接，由于钢管与法兰盘的轴向和径向需要对接在同心轴上，所以需要人工借助条形水平尺和钢角尺对准法兰盘和钢管的轴向和径向，然后点焊固定法兰和钢管，最后装夹到自动焊接设备上进行焊接。但是，这种方式存在以下问题；第一、人工借助条形水平尺和钢角尺对准法兰盘和钢管的轴向和径向，无法精确且快速的定位法兰盘和钢管的轴向和径向，第二、人工上下料会耗费大量劳动力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，以解决现有技术中人工借助工具对准法兰盘和钢管的轴向和径向无法做到精确且快速和人工上下料耗费大量劳动力的技术问题。

本发明的技术方案是：包括法兰盘上料机构、管道上料机构、焊接机构、下料机构、转盘机构和第一转动机构，所述第一转动机构设置在所述转盘机构下方，所述法兰盘上料机构、管道上料机构、焊接机构、下料机构围绕所述转盘机构设置并沿所述转盘机构的旋转方向依次设置。

在本发明一较佳实施例中，所述转盘机构包括转轮、转轴、底座和多个定位盘，所述转轴安装在所述底座上，所述转轮安装在所述转轴的端部，多个所述定位盘等角度差设置在所述转轮的上端面；所述转盘机构还包固定套、轴套、分度盘、转动气缸、传动杆、定位气缸和第一定位杆，所述固定套、轴套和所述分度盘均套装在所述转轴上，并且固定套位于轴套和分度盘的下方，轴套和所述分度盘均能够相对于所述转轴转动，转动气缸安装在底座上，传动杆一端固定连接在轴套上，另一端铰接在所述转动气缸的输出端上，轴套与所述分度盘之间设有用于传递扭矩的平键，分度盘内圆周面上对应所述平键设有若干第一键槽，第一键槽的数量与所述定位盘的数量相同，轴套外圆周面上设有对应所述平键设置的第二键槽，所述平键与第二键槽之间设有弹簧，平键的一个外侧为第一斜面，第一键槽和第二斜槽均设有与该第一斜面配合的第二斜面；所述定位气缸安装在底座上，所述第一定位杆中间处铰接在底座上，第一定位杆一端与所述定位气缸的输出端铰接，第一定位杆一端与所述分度盘配合，分度盘上设置有多个定位口，定位口的数量与所述定位盘的数量相同。

在本发明一较佳实施例中，所述定位盘包括圆形的盘体以及安装在所述盘体上的第一定位柱，所述盘体和所述第一定位柱同轴设置，所述定位盘上设有对应所述法兰盘上连接孔设置的第二定位杆。

在本发明一较佳实施例中，所述焊接装置包括伸缩气缸、焊枪和第一安装座，所述伸缩气缸安装在所述第一安装座顶部，所述伸缩气缸倾斜向所述转轮上的定位盘设置；所述第一转动机构与所述焊接装置相配合，定位盘可转动的安装在所述转轮上，转轮上设有对应所述定位盘设置的安装槽，安装槽内设有平面轴承，所述第一转动机构包括升降丝杆滑台和电机，所述升降丝杆滑台安装在所述底座上，所述电机安装在所述升降丝杆滑台的滑台上，所述电机上设有棱形轴，棱形轴的端部为圆头，所述定位盘上设有对应所述棱形轴设置的棱形口，所述转轮上设有供所述棱形轴穿过的孔。

在本发明一较佳实施例中，所述法兰盘上料机构包括第一水平移动装置、第一升降装置、第一气夹、第一传送带和磁感应装置，所述第一传送带设置在转盘机构的旁侧，所述第一水平移动装置设置在第一传送带和转盘机构的上方，所述第一升降装置设置在第一水平移动装置的移动端上，所述第一气夹设置在第一升降装置的移动端上，所述磁感应装置安装在所述底座上，每个所述定位盘的第一定位杆内部均嵌装有感应头，感应头与所述磁感应装置相配合，底座上还设有与法兰盘上料机构相配合的第二转动机构，第二转动机构与第一转动机构的结构相同，所述第一传送带上等间隔分布有多个对应所述法兰盘上连接孔设置的第三定位杆和对应所述法兰盘上定位孔设置的第二定位柱。

在本发明一较佳实施例中，所述管道上料机构包括第二水平移动装置、第二升降装置、第二气夹和第二传送带，所述第二传送带设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置设置在第二传送带和转盘机构的上方，所述第二升降装置设置在第二水平移动装置的移动端上，所述第二气夹设置在第二升降装置的移动端上，所述第二传送带上等间隔分布有多个第三定位柱。

在本发明一较佳实施例中，所述下料机构包括第三水平移动装置、第三升降装置、第三气夹和第三传送带，所述第三传送带设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置设置在第三传送带和转盘机构的上方，所述第三升降装置设置在第三水平移动装置的移动端上，所述第三气夹设置在第三升降装置的移动端上。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：本发明通过法兰盘上料机构、管道上料机构、焊接机构、下料机构、转盘机构和第一转动机构，完成整个自动化焊接的过程，其具体的加工流程是首先通过法兰盘上料机构和管道上料机构将法兰盘和管道依次上料至转盘机构上，转盘机构转动带动法兰盘和管道转至焊接机构，焊接机构对法兰盘和管道的接缝处一点进行焊接，焊接时第一转动机构带动法兰盘和管道周向转动，对法兰盘和管道的所有接缝处进行焊接，最后，焊接完成后的法兰盘和管道通过转盘机构转至下料机构，下料机构将焊接好的法兰盘和管道移动至第三传送带上，以此完成整个自动化焊接的过程，其与现有技术相比，避免了以往人工上下料，耗时耗力的问题。

附图说明

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

图1为本发明实的第一角度的结构示意图；

图2为本发明转盘机构的结构示意图；

图3为本发明转盘机构的分解图；

图4为本发明焊接机构的结构示意图；

图5为图4A处的局部剖视图；

图6为本发明转动机构的结构示意图；

图7为图6B处的局部剖视图；

图8为本发明的法兰上料机构的结构示意图；

图9为本发明第一传送带的结构示意图；

图10为本发明管道上料机构的结构示意图；

图11为本发明下料机构的结构示意图；

附图标记：法兰盘上料机构1，第一水平移动装置1a，第一升降装置1b，第一气夹1c，第一传送带1d，第三定位杆1d1，第二定位柱1d2，管道上料机构2，第二水平移动装置2a，第二升降装置2b，第二气夹2c，第二传送带2d，第三定位柱2d1，焊接机构3，伸缩气缸3a，焊枪3b，第一安装座3c，下料机构4，第三水平移动装置4a，第三升降装置4b，第三气夹4c，第三传送带4d，转轮5a，转轴5b，定位盘5d，固定套5e，轴套5f，分度盘5g，转动气缸5h，传动杆5i，定位气缸5j，第一定位杆5k，第一转动机构6，升降丝杆滑台6a，电机6b，棱形轴6b1，平键7，

具体实施方式

下面将结合附图1-图11对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

下面结合图1至图11所示，本发明实施例提供了一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备包括法兰盘上料机构1、管道上料机构2、焊接机构3、下料机构4、转盘机构和第一转动机构6，所述第一转动机构6设置在所述转盘机构下方，所述法兰盘上料机构1、管道上料机构2、焊接机构3、下料机构4围绕所述转盘机构设置并沿所述转盘机构的旋转方向依次设置。

本发明通过法兰盘上料机构1、管道上料机构2、焊接机构3、下料机构4、转盘机构和第一转动机构6，完成整个自动化焊接的过程，其具体的加工流程是首先通过法兰盘上料机构1和管道上料机构2将法兰盘和管道依次上料至转盘机构上，转盘机构转动带动法兰盘和管道转至焊接机构3，焊接机构3对法兰盘和管道的接缝处一点进行焊接，焊接时第一转动机构6带动法兰盘和管道周向转动，对法兰盘和管道的所有接缝处进行焊接，最后，焊接完成后的法兰盘和管道通过转盘机构转至下料机构4，下料机构4将焊接好的法兰盘和管道移动至第三传送带4d上，以此完成整个自动化焊接的过程，其与现有技术相比，避免了以往人工上下料，耗时耗力的问题。

优选的，所述转盘机构包括转轮5a、转轴5b、底座和多个定位盘5d，所述转轴5b安装在所述底座上，所述转轮5a安装在所述转轴5b的端部，多个所述定位盘5d等角度差设置在所述转轮5a的上端面；所述转盘机构还包固定套5e、轴套5f、分度盘5g、转动气缸5h、传动杆5i、定位气缸5j和第一定位杆5k，所述固定套5e、轴套5f和所述分度盘5g均套装在所述转轴5b上，并且固定套5e位于轴套5f和分度盘5g的下方，轴套5f和所述分度盘5g均能够相对于所述转轴5b转动，转动气缸5h安装在底座上，传动杆5i一端固定连接在轴套5f上，另一端铰接在所述转动气缸5h的输出端上，轴套5f与所述分度盘5g之间设有用于传递扭矩的平键7，分度盘5g内圆周面上对应所述平键7设有若干第一键槽，第一键槽的数量与所述定位盘5d的数量相同，轴套5f外圆周面上设有对应所述平键7设置的第二键槽，所述平键7与第二键槽之间设有弹簧，平键7的一个外侧为第一斜面，第一键槽和第二斜槽均设有与该第一斜面配合的第二斜面；所述定位气缸5j安装在底座上，所述第一定位杆5k中间处铰接在底座上，第一定位杆5k一端与所述定位气缸5j的输出端铰接，第一定位杆5k一端与所述分度盘5g配合，分度盘5g上设置有多个定位口，定位口的数量与所述定位盘5d的数量相同。

转盘机构工作原理：转动气缸5h带动铰接在转动气缸5h输出端的传动杆5i，传动杆5i带动所述轴套5f转动一定角度，所述轴套5f通过平键7带动分度盘5g转动，分度盘5g带动所述转轮5a转动，以此实现转轮5a的步进式运动，转轮5a步进式运动一次后，定位气缸5j带动铰接在定位气缸5j输出端的第一定位杆5k绕其与底座的铰接处旋转，第一定位杆5k与分度盘5g配合的一端做弧线运动，端部卡接在分度盘5g上的一个定位口内，将分度盘5g锁死，锁死后，转动气缸5h复位，由于分度盘5g被锁死，所以转轴5b和转轮5a均不会转动，而轴套5f和分度盘5g之间设置的平键7，会通过自身的第一斜面与第一键槽、第二键槽上的第二斜面配合，自动滑入第二键槽内，使轴套5f能够回转，并在复位到位后，由弹簧的复位力，推动平键7重新卡合分度盘5g上的另一个第一键槽内，如此转动气缸5h再次伸出，能够带动所述轴套5f转动一定角度，轴套5f通过平键7带动分度盘5g转动，分度盘5g带动所述转轮5a再次步进式运动一次，如此转动气缸5h做往复运动，能够实现转轮5a的步进式运动。转盘机构相较于现有的电机6b带动转轮5a步进式运动的方式，其由于采用分度盘5g和第一定位杆5k配合，能够精确定位转轮5a的转动角度，提高焊接机构3的焊接精度。

优选的，为了提高法兰盘和管道焊接时的同心度，所述定位盘5d包括圆形的盘体以及安装在所述盘体上的第一定位柱，所述盘体和所述第一定位柱同轴设置，所述盘体上还设有对应所述法兰盘上连接孔设置的第二定位杆，法兰盘搭载在盘体上，第二定位杆相对的穿过法兰盘上的连接孔，管体套装在第一定位柱上，通过同轴设置的第一定位柱和盘体，确定法兰盘和管道的同心度。

优选的，为了实现法兰盘和管道的自动化焊接，所述焊接机构3包括伸缩气缸3a、焊枪3b和第一安装座3c，所述伸缩气缸3a安装在所述第一安装座3c顶部，所述伸缩气缸3a倾斜向所述转轮5a上的定位盘5d设置；所述第一转动机构6与所述焊接机构3相配合，定位盘5d可转动的安装在所述转轮5a上，转轮5a上设有对应所述定位盘5d设置的安装槽，安装槽内设有平面轴承，所述第一转动机构6包括升降丝杆滑台6a和电机6b，所述升降丝杆滑台6a安装在所述底座上，所述电机6b安装在所述升降丝杆滑台6a的滑台上，所述电机6b上设有棱形轴6b1，棱形轴6b1的端部为圆头，所述定位盘5d上设有对应所述棱形轴6b1设置的棱形口，所述转轮5a上设有供所述棱形轴6b1穿过的孔。

转轮5a带动工件运动到焊接工位时，由焊接机构3对法兰盘和管道的一个接缝点进行焊接，而后需要使得法兰盘和管道转动一周，才能对法兰盘和管道所有接缝处焊接完，为了实现法兰盘和管道的转动，本发明在转轮5a的安装槽内加装平面轴承以减小转动摩擦力，而后在焊接的位置下方通过设置的第一转动机构6驱动定位盘5d转动，第一转动机构6由升降丝杆滑台6a和电机6b构成，电机6b具有一个棱形轴6b1能够与定位盘5d底部的孔对接，棱形轴6b1端部设置的圆头能够在升降丝杆滑台6a驱动电机6b上升与定位对接的时候，由圆头的曲面使棱形轴6b1自然的插入孔内，电机6b带动棱形轴6b1转动，棱形轴6b1带动定位盘5d转动。

优选的，由于定位盘5d是能够转动的，盘体上用于定位的第二定位杆的位置会发生变化，法兰盘才用自动上料则必须将法兰盘上的连接孔与运动到法兰盘上料工位的定位盘5d上的第二定位杆的位置对准，才能将法兰盘定位到定位盘5d上，所以，本发明的法兰盘上料机构1包括了第一水平移动装置1a、第一升降装置1b、第一气夹1c、第一传送带1d和磁感应装置，所述第一传送带1d设置在转盘机构的旁侧，所述第一水平移动装置1a设置在第一传送带1d和转盘机构的上方，所述第一升降装置1b设置在第一水平移动装置1a的移动端上，所述第一气夹1c设置在第一升降装置1b的移动端上，每个所述定位盘5d的第二定位杆内部均嵌装有感应头，感应头与所述磁感应装置相配合，底座上还设有与法兰盘上料机构1相配合的第二转动机构，第二转动机构与第一转动机构6的结构相同，所述第一传送带1d上等间隔分布有多个对应所述法兰盘上连接孔设置的第二定位杆和对应所述法兰盘上定位孔设置的第二定位柱1d2。通过第一传送带1d上的第三定位杆1d1确定法兰盘的初始形位，而后通过第一水平移动装置1a、第一升降装置1b、第一气夹1c实现法兰盘的夹取、移动，与此同时，通过第二转动装置驱动定位盘5d转动，调整第二定位杆的位置，第二定位杆内感应头触发处于固定位置的磁感应装置时，定位盘5d停止移动，第二定位杆位置确定，第一气夹1c将法兰盘放下，实现上料。

优选的，为了实现管道自动上料，所述管道上料机构2包括第二水平移动装置2a、第二升降装置2b、第二气夹2c和第二传送带2d，所述第二传送带2d设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置2a设置在第二传送带2d和转盘机构的上方，所述第二升降装置2b设置在第二水平移动装置2a的移动端上，所述第二气夹2c设置在第二升降装置2b的移动端上，所述第二传送带2d上等间隔分布有多个第三定位柱2d1。通过第二气夹2c将管道夹取，之后通过第二水平移动装置2a和第二升降装置2b实现对管道的移动，将第二传送带2d上的管道移至转轮5a上的法兰盘上。

优选的，为了实现自动化下料，所述下料机构4包括第三水平移动装置4a、第三升降装置4b、第三气夹4c和第三传送带4d，所述第三传送带4d设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置2a设置在第三传送带4d和转盘机构的上方，所述第三升降装置4b设置在第三水平移动装置4a的移动端上，所述第三气夹4c设置在第三升降装置4b的移动端上。通过第三气夹4c将已经焊接在一起的法兰盘和管道夹取，之后通过第三水平移动装置4a和第三升降装置4b实现对管道的移动，将转轮5a上的法兰盘和管道移动至第三传送带4d上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：包括法兰盘上料机构（1）、管道上料机构（2）、焊接机构（3）、下料机构（4）、转盘机构和第一转动机构（6），所述第一转动机构（6）设置在所述转盘机构下方，所述法兰盘上料机构（1）、管道上料机构（2）、焊接机构（3）、下料机构（4）围绕所述转盘机构设置并沿所述转盘机构的旋转方向依次设置。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述转盘机构包括转轮（5a）、转轴（5b）、底座和多个定位盘（5d），所述转轴（5b）安装在所述底座上，所述转轮（5a）安装在所述转轴（5b）的端部，多个所述定位盘（5d）等角度差设置在所述转轮（5a）的上端面；所述转盘机构还包固定套（5e）、轴套（5f）、分度盘（5g）、转动气缸（5h）、传动杆（5i）、定位气缸（5j）和第一定位杆（5k），所述固定套（5e）、轴套（5f）和所述分度盘（5g）均套装在所述转轴（5b）上，并且固定套（5e）位于轴套（5f）和分度盘（5g）的下方，轴套（5f）和所述分度盘（5g）均能够相对于所述转轴（5b）转动，转动气缸（5h）安装在底座上，传动杆（5i）一端固定连接在轴套（5f）上，另一端铰接在所述转动气缸（5h）的输出端上，轴套（5f）与所述分度盘（5g）之间设有用于传递扭矩的平键（7），分度盘（5g）内圆周面上对应所述平键（7）设有若干第一键槽，第一键槽的数量与所述定位盘（5d）的数量相同，轴套（5f）外圆周面上设有对应所述平键（7）设置的第二键槽，所述平键（7）与第二键槽之间设有弹簧，平键（7）的一个外侧为第一斜面，第一键槽和第二斜槽均设有与该第一斜面配合的第二斜面；所述定位气缸（5j）安装在底座上，所述第一定位杆（5k）中间处铰接在底座上，第一定位杆（5k）一端与所述定位气缸（5j）的输出端铰接，第一定位杆（5k）一端与所述分度盘（5g）配合，分度盘（5g）上设置有多个定位口，定位口的数量与所述定位盘（5d）的数量相同。

3.根据权利要求2所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述定位盘（5d）包括圆形的盘体以及安装在所述盘体上的第一定位柱，所述盘体和所述第一定位柱同轴设置，所述定位盘（5d）上设有对应所述法兰盘上连接孔设置的第二定位杆。

4.根据权利要求3所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述焊接机构（3）包括伸缩气缸（3a）、焊枪（3b）和第一安装座（3c），所述伸缩气缸（3a）安装在所述第一安装座（3c）顶部，所述伸缩气缸（3a）倾斜向所述转轮（5a）上的定位盘（5d）设置；所述第一转动机构（6）与所述焊接机构（3）相配合，定位盘（5d）可转动的安装在所述转轮（5a）上，转轮（5a）上设有对应所述定位盘（5d）设置的安装槽，安装槽内设有平面轴承，所述第一转动机构（6）包括升降丝杆滑台（6a）和电机（6b），所述升降丝杆滑台（6a）安装在所述底座上，所述电机（6b）安装在所述升降丝杆滑台（6a）的滑台上，所述电机（6b）上设有棱形轴（6b1），棱形轴（6b1）的端部为圆头，所述定位盘（5d）上设有对应所述棱形轴（6b1）设置的棱形口，所述转轮（5a）上设有供所述棱形轴（6b1）穿过的孔。

5.根据权利要求4所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述法兰盘上料机构（1）包括第一水平移动装置（1a）、第一升降装置（1b）、第一气夹（1c）、第一传送带（1d）和磁感应装置，所述第一传送带（1d）设置在转盘机构的旁侧，所述第一水平移动装置（1a）设置在第一传送带（1d）和转盘机构的上方，所述第一升降装置（1b）设置在第一水平移动装置（1a）的移动端上，所述第一气夹（1c）设置在第一升降装置（1b）的移动端上，所述磁感应装置安装在所述底座上，每个所述定位盘（5d）的第二定位杆内部均嵌装有感应头，感应头与所述磁感应装置相配合，底座上还设有与法兰盘上料机构（1）相配合的第二转动机构，第二转动机构与第一转动机构（6）的结构相同，所述第一传送带（1d）上等间隔分布有多个对应所述法兰盘上连接孔设置的第三定位杆（1d1）和对应所述法兰盘上定位孔设置的第二定位柱（1d2）。

6.根据权利要求1所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述管道上料机构（2）包括第二水平移动装置（2a）、第二升降装置（2b）、第二气夹（2c）和第二传送带（2d），所述第二传送带（2d）设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置（2a）设置在第二传送带（2d）和转盘机构的上方，所述第二升降装置（2b）设置在第二水平移动装置（2a）的移动端上，所述第二气夹（2c）设置在第二升降装置（2b）的移动端上，所述第二传送带（2d）上等间隔分布有多个第三定位柱（2d1）。

7.根据权利要求1所述的一种转盘式转盘式法兰自动焊接设备，其特征在于：所述下料机构（4）包括第三水平移动装置（4a）、第三升降装置（4b）、第三气夹（4c）和第三传送带（4d），所述第三传送带（4d）设置在转盘机构的旁侧，所述第二水平移动装置（2a）设置在第三传送带（4d）和转盘机构的上方，所述第三升降装置（4b）设置在第三水平移动装置（4a）的移动端上，所述第三气夹（4c）设置在第三升降装置（4b）的移动端上。