CN109664065B - 一种管道焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接设备领域，更具体的说是一种管道焊接机器人。所述底座的右端设置有弧形槽，角度调节座的一端固定连接在底座的左端，角度调节座的另一端滑动连接在弧形槽内；高度调节组件固定连接在底座的后端，焊接组件滑动连接在高度调节组件的上端，管道固定组件设置有两个，两个管道固定组件分别滑动连接在角度调节座的两端。本发明中的两个管道固定组件处于同一水平面时，可以对两个待焊接的管道实现360°的全方位焊接，可以将两个待焊接的管道的位置固定，能够大大提高待焊件的稳定性，防止待焊件在加工过程中受力产生位移，从而影响加工的质量；可以对不同角度待焊接的管道进行点焊固定，避免人工手动调整角度误差大的问题，提高焊接的精度。

Description

一种管道焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接设备领域，更具体的说是一种管道焊接机器人。
背景技术
管道是流体的常用运输方式之一，具有占地空间小、成本低等优点，对于现有的焊接机器人来说，其焊接过程虽说无需进行人为手动操作，却也仍然需要进行人为监测其焊接状况，而焊接期间会产生刺激性气体与剧烈的强光，监测人员长期处于该环境容易对健康造成不可逆的损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道焊接机器人，其有益效果为本发明中的两个管道固定组件处于同一水平面时，可以对两个待焊接的管道实现360°的全方位焊接，可以将两个待焊接的管道的位置固定，能够大大提高待焊件的稳定性，防止待焊件在加工过程中受力产生位移，从而影响加工的质量；可以对不同角度待焊接的管道进行点焊固定，避免人工手动调整角度误差大的问题，提高焊接的精度。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种管道焊接机器人，包括底座、角度调节座、高度调节组件、焊接组件和管道固定组件，所述的底座的右端设置有弧形槽，所述的角度调节座包括固定底座、活动底座、弧形滑块、螺钉座板和锁紧螺钉；固定底座固定连接在底座的左端，固定底座的右端通过铰接轴转动连接活动底座的一端，活动底座的另一端固定连接滑弧形块,弧形滑块滑动连接在弧形槽内，螺钉座板固定连接在活动底座的外端，螺钉座板上通过螺纹连接锁紧螺钉,锁紧螺钉顶在底座上；所述固定底座和活动底座的顶面皆设置有T型滑槽；所述T型滑槽的外端固定连接挡块；
所述的高度调节组件包括套杆、伸缩杆、限位块、调节螺杆、滑槽架和齿条；两个套杆对称固定连接在底座的后端，两个伸缩杆的下端分别滑动连接在两个套杆内；左端的套杆上设置有侧滑槽，限位块滑动连接在侧滑槽内，限位块固定连接在左端的伸缩杆的下端，调节螺杆通过螺纹连接在限位块内，调节螺杆的下端通过带座轴承转动连接在底座上；滑槽架固定连接在两个伸缩杆的上端；所述滑槽架的中端设置有水平滑槽，滑槽架的顶面设置有与水平滑槽连通的竖直滑槽，滑槽架前端面的下端固定连接齿条，焊接组件滑动连接在高度调节组件上；
所述的管道固定组件包括竖架板、固定块、紧固螺钉、电机Ⅱ、转动轴、固定圆盘、铰接杆、弧形顶板、铰接臂、槽轮、支撑板、电动伸缩杆、Z型杆和弧形拨杆；竖架板的下端固定连接5固定块,固定块上通过螺纹连接紧固螺钉；电机Ⅱ通过电机架固定连接在竖架板的中端，电机Ⅱ的输出轴通过联轴器连接转动轴，转动轴通过带座轴承转动连接在竖架板的中端，转动轴的内端固定连接固定圆盘,固定圆盘的外端通过铰接轴转动连接四个铰接杆的一端，四个铰接杆的另一端分别通过铰接轴转动连接在四个弧形顶板的一端，四个弧形顶板的另一端分别通过铰接轴转动连接四个铰接臂的一端，四个铰接臂的另一端分别通过铰接轴转动连接在槽轮上，槽轮滑动连接在转动轴上，槽轮位于竖架板的内侧；所述转动轴上设置有凸条滑槽，槽轮的内侧固定连接凸条，凸条间隙配合连接在凸条槽内；支撑板固定连接在竖架板的顶端，电动伸缩杆固定连接在支撑板上，电动伸缩杆的伸缩杆固定连接在Z型杆的外端，Z型杆的内端固定连接弧形拨杆,弧形拨杆间隙配合在槽轮外端面的环形槽内；所述Z型杆的中端滑动连接在竖架板的上端；所述竖架板的下端设置有梯形滑块；两个管道固定组件上的竖架板分别通过梯形滑块滑动连接在固定底座和活动底座上的梯形滑槽内，两个管道固定组件上的紧固螺钉分别顶在固定底座和活动底座上。
作为本技术方案的进一步优化，所述的焊接组件包括水平滑块、限位杆、焊具固定座、焊具、电机Ⅰ、传动轴、轴架和齿轮；水平滑块滑动连接在水平滑槽内，水平滑块的顶面固定连接限位杆,限位杆滑动连接在竖直滑槽内，焊具通过焊具固定座固定连接在水平滑块的前端；电机Ⅰ通过电机架固定连接在水平滑块的左端，电机Ⅰ的输出轴通过联轴器连接传动轴,传动轴通过带座轴承转动连接在轴架上，轴架固定连接在水平滑块上，齿轮固定连接在传动轴上，齿轮与齿条啮合传动连接。
本发明一种管道焊接机器人的有益效果为：
本发明一种管道焊接机器人，本发明中的两个管道固定组件处于同一水平面时，可以对两个待焊接的管道实现360°的全方位焊接，可以将两个待焊接的管道的位置固定，能够大大提高待焊件的稳定性，防止待焊件在加工过程中受力产生位移，从而影响加工的质量；可以对不同角度待焊接的管道进行点焊固定，避免人工手动调整角度误差大的问题，提高焊接的精度。
附图说明
图1为本发明一种管道焊接机器人的结构示意图；
图2为底座和角度调节座的结构示意图；
图3为高度调节组件和焊接组件的结构示意图；
图4为管道固定组件的结构示意图；
图5为槽轮的结构示意图。
图中：底座1；弧形槽1-1；角度调节座2；固定底座2-1；活动底座2-2；弧形滑块2-3；螺钉座板2-4；锁紧螺钉2-5；高度调节组件3；套杆3-1；伸缩杆3-2；限位块3-3；调节螺杆3-4；滑槽架3-5；齿条3-6；焊接组件4；水平滑块4-1；限位杆4-2；焊具固定座4-3；焊具4-4；电机Ⅰ4-5；传动轴4-6；轴架4-7；齿轮4-8；管道固定组件5；竖架板5-1；固定块5-2；紧固螺钉5-3；电机Ⅱ5-4；转动轴5-5；固定圆盘5-6；铰接杆5-7；弧形顶板5-8；铰接臂5-9；槽轮5-10；支撑板5-11；电动伸缩杆5-12；Z型杆5-13；弧形拨杆5-14。
具体实施方式
下面结合附图1-5和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-5说明本实施方式，一种管道焊接机器人，包括底座1、角度调节座2、高度调节组件3、焊接组件4和管道固定组件5，所述的底座1的右端设置有弧形槽1-1，角度调节座2的一端固定连接在底座1的左端，角度调节座2的另一端滑动连接在弧形槽1-1内；高度调节组件3固定连接在底座1的后端，焊接组件4滑动连接在高度调节组件3的上端，管道固定组件5设置有两个，两个管道固定组件5分别滑动连接在角度调节座2的两端。本发明在使用时，将两个管道固定组件5调整至水平状态，同时背离滑动两个管道固定组件5，两个管道固定组件5之间的距离变大，将两个待焊管道套设在两个管道固定组件5的内端,调整两个管道固定组件5将两个待焊接管道固定在两个管道固定组件5上，调整两个管道固定组件5相向滑动，使两个待焊管道的待焊面贴合，调整焊接组件4的位置，使焊接组件4位于待焊处的上端，调整高度调节组件3改变焊接组件4的高度，使焊接组件4上的焊具4-4与待焊处接触，将两个管道固定组件5通电启动后，两个管道固定组件5带动两个待焊管道转动，对两个待焊接的管道实现360°的全方位焊接，两个待焊接的管道的位置固定，能够大大提高待焊件的稳定性，防止待焊件在加工过程中受力产生位移，从而影响加工的质量；当两个待焊管道需要进行不同角度的焊接时，将两个管道套设在两个管道固定组件5上，通过控制角度调节座2来调整两个管道固定组件5之间的角度，控制焊接组件4对两个待焊管道之间的角度进行点焊，从而将两个管道之间的角度固定，向外端滑动两个管道固定组件5，将管道取下后对焊接处进行全方位的补焊，通过角度调节座2将两个管道之间的角度固定，避免了人工手动调整角度误差大的问题，提高焊接的精度；两个管道固定组件5可以适用于不同直径的管道。
具体实施方式二：
下面结合图1-5说明本实施方式，所述的角度调节座2包括固定底座2-1、活动底座2-2、弧形滑块2-3、螺钉座板2-4和锁紧螺钉2-5；固定底座2-1固定连接在底座1的左端，固定底座2-1的右端通过铰接轴转动连接活动底座2-2的一端，活动底座2-2的另一端固定连接滑弧形块2-3,弧形滑块2-3滑动连接在弧形槽1-1内，螺钉座板2-4固定连接在活动底座2-2的外端，螺钉座板2-4上通过螺纹连接锁紧螺钉2-5,锁紧螺钉2-5顶在底座1上；所述固定底座2-1和活动底座2-2的顶面皆设置有T型滑槽；所述T型滑槽的外端固定连接挡块。所述的角度调节座2在使用时，活动底座2-2可以绕着活动底座2-2与固定底座2-1铰接轴的轴线进行转动，并通过拧紧锁紧螺钉2-5对活动底座2-2的位置固定。
具体实施方式三：
下面结合图1-5说明本实施方式，所述的高度调节组件3包括套杆3-1、伸缩杆3-2、限位块3-3、调节螺杆3-4、滑槽架3-5和齿条3-6；两个套杆3-1对称固定连接在底座1的后端，两个伸缩杆3-2的下端分别滑动连接在两个套杆3-1内；左端的套杆3-1上设置有侧滑槽，限位块3-3滑动连接在侧滑槽内，限位块3-3固定连接在左端的伸缩杆3-2的下端，调节螺杆3-4通过螺纹连接在限位块3-3上，调节螺杆3-4的下端通过带座轴承转动连接在底座1上；滑槽架3-5固定连接在两个伸缩杆3-2的上端；所述滑槽架3-5的中端设置有水平滑槽，滑槽架3-5的顶面设置有与水平滑槽连通的竖直滑槽，滑槽架3-5前端面的下端固定连接齿条3-6。所述的高度调节组件3在使用时，转动调节螺杆3-4,调节螺杆3-4带动限位块3-3上下移动，侧滑槽使限位块3-3只能沿着调节螺杆3-4的轴线上下移动，限位块3-3带动伸缩杆3-2上下移动，从而调整滑槽架3-5的高度，由于调节螺杆3-4的自锁特性，滑槽架3-5的位置调节后可以实现固定。
具体实施方式四：
下面结合图1-5说明本实施方式，所述的焊接组件4包括水平滑块4-1、限位杆4-2、焊具固定座4-3、焊具4-4、电机Ⅰ4-5、传动轴4-6、轴架4-7和齿轮4-8；水平滑块4-1滑动连接在水平滑槽内，水平滑块4-1的顶面固定连接限位杆4-2,限位杆4-2滑动连接在竖直滑槽内，焊具4-4通过焊具固定座4-3固定连接在水平滑块4-1的前端；电机Ⅰ4-5通过电机架固定连接在水平滑块4-1的左端，电机Ⅰ4-5的输出轴通过联轴器连接传动轴4-6,传动轴4-6通过带座轴承转动连接在轴架4-7上，轴架4-7固定连接在水平滑块4-1上，齿轮4-8固定连接在传动轴4-6上，齿轮4-8与齿条3-6啮合传动连接。所述的焊接组件4在使用时，将电机Ⅰ4-5通过导线连接电源和控制开关并开启，电机Ⅰ4-5带动传动轴4-6转动，传动轴4-6带动齿轮4-8转动，齿轮4-8通过与齿条3-6的啮合传动带动水平滑块4-1左右移动，限位杆4-2起到限位的作用，避免水平滑块4-1与滑槽架3-5脱离，水平滑块4-1带动焊具4-4的位置改变，从而实现对待焊件不同位置的焊接；滑槽架3-5可以带动焊具4-4的高度改变，从而使焊具4-4与待焊位置接触实现焊接。
具体实施方式五：
下面结合图1-5说明本实施方式，所述的管道固定组件5包括竖架板5-1、固定块5-2、紧固螺钉5-3、电机Ⅱ5-4、转动轴5-5、固定圆盘5-6、铰接杆5-7、弧形顶板5-8、铰接臂5-9、槽轮5-10、支撑板5-11、电动伸缩杆5-12、Z型杆5-13和弧形拨杆5-14；竖架板5-1的下端固定连接固定块5-2,固定块5-2上通过螺纹连接紧固螺钉5-3；电机Ⅱ5-4通过电机架固定连接在竖架板5-1的中端，电机Ⅱ5-4的输出轴通过联轴器连接转动轴5-5，转动轴5-5通过带座轴承转动连接在竖架板5-1的中端，转动轴5-5的内端固定连接固定圆盘5-6,固定圆盘5-6的外端通过铰接轴转动连接四个铰接杆5-7的一端，四个铰接杆5-7的另一端分别通过铰接轴转动连接在四个弧形顶板5-8的一端，四个弧形顶板5-8的另一端分别通过铰接轴转动连接四个铰接臂5-9的一端，四个铰接臂5-9的另一端分别通过铰接轴转动连接在槽轮5-10上，槽轮5-10滑动连接在转动轴5-5上，槽轮5-10位于竖架板5-1的内侧；所述转动轴5-5上设置有凸条滑槽，槽轮5-10的内侧固定连接凸条，凸条间隙配合连接在凸条槽内；支撑板5-11固定连接在竖架板5-1的顶端，电动伸缩杆5-12固定连接在支撑板5-11上，电动伸缩杆5-12的伸缩杆固定连接在Z型杆5-13的外端，Z型杆5-13的内端固定连接弧形拨杆5-14,弧形拨杆5-14间隙配合在槽轮5-10外端面的环形槽内；所述Z型杆5-13的中端滑动连接在竖架板5-1的上端；所述竖架板5-1的下端设置有梯形滑块；两个管道固定组件5上的竖架板5-1分别通过梯形滑块滑动连接在固定底座2-1和活动底座2-2上的梯形滑槽内，两个管道固定组件5上的紧固螺钉5-3分别顶在固定底座2-1和活动底座2-2上。所述的管道固定组件5在使用时，管道从内端套设在四个弧形顶板5-8上，将电动伸缩杆5-12连通电源启动后，电动伸缩杆5-12带动Z型杆5-13向内端滑动，Z型杆5-13通过弧形拨杆5-14带动槽轮5-10向内端滑动，槽轮5-10向内端推动四个铰接臂5-9，四个铰接臂5-9和四个铰接杆5-7带动四个弧形顶板5-8向外端延展并贴合在管道的内壁上，从而将管道固定，电机Ⅱ5-4通过导线连接电源和控制开关并开启，电机Ⅱ5-4带动转动轴5-5转动，转动轴5-5带动通过凸条带动槽轮5-10转动，转动轴5-5带动固定圆盘5-6转动，固定圆盘5-6和槽轮5-10分别带动四个铰接杆5-7和铰接臂5-9转动，四个铰接杆5-7和铰接臂5-9带动四个弧形顶板5-8转动从而带动管道转动；两个管道固定组件5上的竖架板5-1分别在固定底座2-1和活动底座2-2上滑动并通过紧固螺钉5-3固定。
本发明一种管道焊接机器人的工作原理：本发明在使用时，将两个管道固定组件5调整至水平状态，同时背离滑动两个管道固定组件5，两个管道固定组件5之间的距离变大，将两个待焊管道套设在两个管道固定组件5的内端,调整两个管道固定组件5将两个管道的固定在两个管道固定组件5上，调整两个管道固定组件5相向滑动，使两个待焊管道的待焊面贴合，调整焊接组件4的位置，使焊接组件4位于待焊处的上端，调整高度调节组件3改变焊接组件4的高度，使焊接组件4上的焊具4-4与待焊处接触，将两个管道固定组件5通电启动后，两个管道固定组件5带动两个待焊管道转动，对两个待焊接的管道实现360°的全方位焊接，两个待焊接的管道的位置固定，能够大大提高待焊件的稳定性，防止待焊件在加工过程中受力产生位移，从而影响加工的质量；当两个待焊管道需要进行不同角度的焊接时，将两个管道套设在两个管道固定组件5上，通过控制角度调节座2来调整两个管道固定组件5之间的角度，控制焊接组件4对两个待焊管道之间的角度进行点焊，从而将两个管道之间的角度固定，向外端滑动两个管道固定组件5，将管道取下后对焊接处进行全方位的补焊，通过角度调节座2将两个管道之间的角度固定避免了人工手动调整角度误差大的问题，提高焊接的精度；两个管道固定组件5可以适用于不同直径的管道。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种管道焊接机器人，包括底座（1）、角度调节座（2）、高度调节组件（3）、焊接组件（4）和管道固定组件（5），其特征在于：所述的底座（1）的右端设置有弧形槽（1-1），所述的角度调节座（2）包括固定底座（2-1）、活动底座（2-2）、弧形滑块（2-3）、螺钉座板（2-4）和锁紧螺钉（2-5）；固定底座（2-1）固定连接在底座（1）的左端，固定底座（2-1）的右端通过铰接轴转动连接活动底座（2-2）的一端，活动底座（2-2）的另一端固定连接滑弧形块（2-3）,弧形滑块（2-3）滑动连接在弧形槽（1-1）内，螺钉座板（2-4）固定连接在活动底座（2-2）的外端，螺钉座板（2-4）上通过螺纹连接锁紧螺钉（2-5）,锁紧螺钉（2-5）顶在底座（1）上；所述固定底座（2-1）和活动底座（2-2）的顶面皆设置有T型滑槽；所述T型滑槽的外端固定连接挡块；
所述的高度调节组件（3）包括套杆（3-1）、伸缩杆（3-2）、限位块（3-3）、调节螺杆（3-4）、滑槽架（3-5）和齿条（3-6）；两个套杆（3-1）对称固定连接在底座（1）的后端，两个伸缩杆（3-2）的下端分别滑动连接在两个套杆（3-1）内；左端的套杆（3-1）上设置有侧滑槽，限位块（3-3）滑动连接在侧滑槽内，限位块（3-3）固定连接在左端的伸缩杆（3-2）的下端，调节螺杆（3-4）通过螺纹连接在限位块（3-3）内，调节螺杆（3-4）的下端通过带座轴承转动连接在底座（1）上；滑槽架（3-5）固定连接在两个伸缩杆（3-2）的上端；所述滑槽架（3-5）的中端设置有水平滑槽，滑槽架（3-5）的顶面设置有与水平滑槽连通的竖直滑槽，滑槽架（3-5）前端面的下端固定连接齿条（3-6），焊接组件（4）滑动连接在高度调节组件（3）上；
所述的管道固定组件（5）包括竖架板（5-1）、固定块（5-2）、紧固螺钉（5-3）、电机Ⅱ（5-4）、转动轴（5-5）、固定圆盘（5-6）、铰接杆（5-7）、弧形顶板（5-8）、铰接臂（5-9）、槽轮（5-10）、支撑板（5-11）、电动伸缩杆（5-12）、Z型杆（5-13）和弧形拨杆（5-14）；竖架板（5-1）的下端固定连接固定块（5-2）,固定块（5-2）上通过螺纹连接紧固螺钉（5-3）；电机Ⅱ（5-4）通过电机架固定连接在竖架板（5-1）的中端，电机Ⅱ（5-4）的输出轴通过联轴器连接转动轴（5-5），转动轴（5-5）通过带座轴承转动连接在竖架板（5-1）的中端，转动轴（5-5）的内端固定连接固定圆盘（5-6）,固定圆盘（5-6）的外端通过铰接轴转动连接四个铰接杆（5-7）的一端，四个铰接杆（5-7）的另一端分别通过铰接轴转动连接在四个弧形顶板（5-8）的一端，四个弧形顶板（5-8）的另一端分别通过铰接轴转动连接四个铰接臂（5-9）的一端，四个铰接臂（5-9）的另一端分别通过铰接轴转动连接在槽轮（5-10）上，槽轮（5-10）滑动连接在转动轴（5-5）上，槽轮（5-10）位于竖架板（5-1）的内侧；所述转动轴（5-5）上设置有凸条滑槽，槽轮（5-10）的内侧固定连接凸条，凸条间隙配合连接在凸条槽内；支撑板（5-11）固定连接在竖架板（5-1）的顶端，电动伸缩杆（5-12）固定连接在支撑板（5-11）上，电动伸缩杆（5-12）的伸缩杆固定连接在Z型杆（5-13）的外端，Z型杆（5-13）的内端固定连接弧形拨杆（5-14）,弧形拨杆（5-14）间隙配合在槽轮（5-10）外端面的环形槽内；所述Z型杆（5-13）的中端滑动连接在竖架板（5-1）的上端；所述竖架板（5-1）的下端设置有梯形滑块；两个管道固定组件（5）上的竖架板（5-1）分别通过梯形滑块滑动连接在固定底座（2-1）和活动底座（2-2）上的梯形滑槽内，两个管道固定组件（5）上的紧固螺钉（5-3）分别顶在固定底座（2-1）和活动底座（2-2）上。
2.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人，其特征在于：所述的焊接组件（4）包括水平滑块（4-1）、限位杆（4-2）、焊具固定座（4-3）、焊具（4-4）、电机Ⅰ（4-5）、传动轴（4-6）、轴架（4-7）和齿轮（4-8）；水平滑块（4-1）滑动连接在水平滑槽内，水平滑块（4-1）的顶面固定连接限位杆（4-2）,限位杆（4-2）滑动连接在竖直滑槽内，焊具（4-4）通过焊具固定座（4-3）固定连接在水平滑块（4-1）的前端；电机Ⅰ（4-5）通过电机架固定连接在水平滑块（4-1）的左端，电机Ⅰ（4-5）的输出轴通过联轴器连接传动轴（4-6）,传动轴（4-6）通过带座轴承转动连接在轴架（4-7）上，轴架（4-7）固定连接在水平滑块（4-1）上，齿轮（4-8）固定连接在传动轴（4-6）上，齿轮（4-8）与齿条（3-6）啮合传动连接。
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