CN109807530A - 一种圆管智能焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能焊接技术领域。一种圆管智能焊接系统，包括工件定位装置和智能焊接机器人；工件定位装置包括支撑架、导电连接套、连接法兰、上部定位模块、中部定位模块、下部定位模块、上部托架和下部托架。导电连接套设置在支撑架的底部。连接法兰设置在导电连接套的底部。连接法兰的下部连接有旋转平台。上部定位模块用于将焊接盘固定。中部定位模块用于将圆管的中部压紧。下部定位模块用于将圆管的下部压紧。智能焊接机器人通过焊接机械手将焊接盘与圆管进行焊接。本发明的有益效果是：能够将焊接盘稳定夹紧、能够圆管压紧、能适用不同尺寸的圆管、自动高效率旋转以及自动焊接。

Description

一种圆管智能焊接系统

技术领域

本发明涉及智能焊接技术领域，尤其涉及一种使用智能焊接机器人和工件定位装置的圆管智能焊接系统。

背景技术

圆管在我们的生产生活中大量使用，可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质钻探、容器、化学工业和特殊用途。传统的圆管在焊接过程中，一般利用人工将两根圆管之间的端部进行点焊连接，然后再将圆管之间的缝隙进行焊接，在焊接的过程中需要根据焊接的进度，通过人工将圆管进行转动，工作效率较低，工作强度较大，难以满足大批量的圆管焊接，影响焊接质量。现在很多地方采用的人工方式焊接，焊接质量不但不能保证，效率也低下，且成品率也不高；在现有的智能焊接机器人中无法满足不同粗细及长度圆管(或者管道)的焊接。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的不足，提供能够将焊接盘稳定夹紧、能够圆管压紧、能适用不同尺寸的圆管、自动高效率旋转以及自动焊接的一种圆管智能焊接系统。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种圆管智能焊接系统，包括工件定位装置和智能焊接机器人；所述的工件定位装置包括支撑架、导电连接套、连接法兰、上部定位模块、中部定位模块、下部定位模块、上部托架和下部托架；所述的导电连接套设置在支撑架的底部；所述的连接法兰设置在导电连接套的底部；连接法兰的下部连接有旋转平台；所述的上部定位模块设置在支撑架的上部，上部定位模块包括第一上部压紧组件、第二上部压紧组件和第三上部压紧组件；所述的第一上部压紧组件、第二上部压紧组件分别设置在支撑架的顶部左侧；所述的第三上部压紧组件设置在支撑架的顶部右侧；第一上部压紧组件、第二上部压紧组件和第三上部压紧组件用于将焊接盘固定；所述的中部定位模块设置在支撑架的中部，中部定位模块用于将圆管的中部压紧；所述的下部定位模块设置在导电连接套的外壁上；下部定位模块用于将圆管的下部压紧；所述的上部托架设置在支撑架的上部且上部托架的下部且下部托架用于固定圆管下部；所述的智能焊接机器人通过焊接机械手将焊接盘与圆管进行焊接。能够将焊接盘稳定夹紧、能够圆管压紧、能适用不同尺寸的圆管、自动高效率旋转以及自动焊接。

作为优选，所述的第三上部压紧组件位于第一上部压紧组件、第二上部压紧组件之间；第一上部压紧组件、第二上部压紧组件和第三上部压紧组件均包括上部安装座、上部气缸固定板、上部铰接配合板、上部铰接横板、上部铰接竖板、上部铰接块、上部压紧气缸、上部压杆；所述的上部安装座设置在支撑架的顶部，所述的上部压紧气缸通过上部气缸固定板固定在上部安装座上；上部气缸固定板呈U型状；所述的上部铰接配合板设置在上部气缸固定板的封闭边上；所述的上部铰接横板的一端与上部铰接配合板上部铰接；上部铰接横板的另一端与上部压紧气缸顶部铰接；所述的上部铰接块设置在上部铰接横板内；上部铰接块的一端与上部压紧气缸顶部铰接，上部铰接块的另一端与上部铰接竖板底部铰接；所述的上部压杆设置在上部铰接竖板的上部；上部压杆上还设置有上部压头。能够稳定焊接盘，防止焊接盘松动，提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。

作为优选，所述的中部定位模块 包括中部安装座、中部气缸固定板、中部压紧气缸、中部铰接配合板、中部V型铰接板、中部铰接块、中部压杆；所述的中部气缸固定板通过所述的中部安装座设置在支撑架的中部；中部气缸固定板呈U型状；所述的中部压紧气缸设置在中部气缸固定板的开口端；所述的中部铰接配合板设置在中部气缸固定板的封闭端；中部铰接配合板的后端与所述的中部V型铰接板的后端铰接；中部V型铰接板的右端与中部压紧气缸的移动顶端连接；中部V型铰接板的左端与中部铰接块的前端铰接；所述的中部铰接块的后端与中部压杆的中部铰接；中部压杆的右端与中部铰接配合板的前端铰接，中部压杆的左端设置有中部压头。能够稳定圆管，防止圆管松动；提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。

作为优选，所述的下部定位模块包括下部气缸支架、下部压紧气缸和下部压紧板；所述的下部气缸支架设置在导电连接套的左侧外壁上；所述的下部压紧气缸设置在下部气缸支架上；所述的下部压紧板设置在下部压紧气缸的移动部上；下部压紧板截面呈凸字形状。能够稳定圆管，防止圆管松动；提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。

作为优选，所述的上部托架和下部托架均包括托架固定板、托架压板和Y型托板；所述的托架固定板设置在支撑架上，所述的托架压板设置在托架固定板的前部；所述的Y型托板设置在托架固定板和托架压板之间。能够将圆管的稳定的更加牢固，起到更好的限位作用。

作为优选，所述的支撑架位于支撑架顶板和支撑架底板之间设置有2根调节螺杆。能够进行上下调节，使用不同的焊接产品。

作为优选，所述的支撑架顶板的前侧、左侧和右侧均设置有与上部定位模块相配合的焊接盘顶杆；支撑架的顶板左后侧上设置有定位销。支撑架的顶板右后侧上设置有弹簧柱塞。能够更好与上部定位模块进行配合，起到更好的加工效果。

作为优选，所述的导电连接套顶部通过传感器支架设置有两个传感器。能够实现自动化，提高加工的安全性和稳定性。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

（1）能够适用不同尺寸的焊接产品；

（2）能够实现旋转以及焊接的自动化，提高加工效率；

（3）能够通过托架进一步的将加工工件进行限位固定；

（4）能够将焊接盘稳定夹紧以及将圆管压紧，提升焊接质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为工件的结构示意图。

图3为本发明的爆炸图。

图4为上部定位模块的爆炸图。

图5为中部定位模块的爆炸图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，配合附图作详细说明如下。

如图1至图3所示，一种圆管智能焊接系统，包括工件定位装置和智能焊接机器人1。工件定位装置包括支撑架21、导电连接套22、连接法兰23、上部定位模块、中部定位模块25、下部定位模块26、上部托架和下部托架。支撑架21位于支撑架21顶板和支撑架21底板之间设置有2根调节螺杆211。能够进行上下调节，使用不同的焊接产品。支撑架21顶板的前侧、左侧和右侧均设置有与上部定位模块24相配合的焊接盘102顶杆212。支撑架21的顶板左后侧上设置有定位销213。支撑架21的顶板右后侧上设置有弹簧柱塞214。能够更好与上部定位模块进行配合，起到更好的加工效果。导电连接套22设置在支撑架21的底部。导电连接套22顶部通过传感器支架设置有两个传感器221。能够实现自动化，提高加工的安全性和稳定性。连接法兰23设置在导电连接套22的底部。连接法兰23的下部连接有旋转平台。上部定位模块24设置在支撑架21的上部，上部定位模块包括第一上部压紧组件241、第二上部压紧组件242和第三上部压紧组件243。第一上部压紧组件241、第二上部压紧组件242分别设置在支撑架21的顶部左侧。第三上部压紧组件243设置在支撑架21的顶部右侧。第一上部压紧组件241、第二上部压紧组件242和第三上部压紧组件243用于将焊接盘102固定。中部定位模块25设置在支撑架21的中部，中部定位模块25用于将圆管101的中部压紧。下部定位模块26设置在导电连接套22的外壁上。下部定位模块26用于将圆管101的下部压紧。下部定位模块26包括下部气缸支架261、下部压紧气缸262和下部压紧板263。下部气缸支架261设置在导电连接套22的左侧外壁上。下部压紧气缸262设置在下部气缸支架261上。下部压紧板263设置在下部压紧气缸262的移动部上。下部压紧板263截面呈凸字形状。能够稳定圆管，防止圆管松动。提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。上部托架设置在支撑架21的上部且上部托架用于固定圆管101上部。下部托架设置在支撑架21的下部且下部托架用于固定圆管101下部。上部托架27和下部托架28均包括托架固定板271、托架压板272和Y型托板273。托架固定板271设置在支撑架21上，托架压板272设置在托架固定板271的前部。Y型托板273设置在托架固定板271和托架压板272之间。能够将圆管的稳定的更加牢固，起到更好的限位作用。智能焊接机器人1通过焊接机械手将焊接盘102与圆管101进行焊接。

如图1、图3和图4所示，第三上部压紧组件位于第一上部压紧组件、第二上部压紧组件之间。第一上部压紧组件241、第二上部压紧组件242和第三上部压紧组件243均包括上部安装座2431、上部气缸固定板2432、上部铰接配合板2433、上部铰接横板2434、上部铰接竖板2435、上部铰接块2436、上部压紧气缸2437、上部压杆2438。上部安装座2431设置在支撑架21的顶部，上部压紧气缸2437通过上部气缸固定板2432固定在上部安装座2431上。上部气缸固定板2432呈U型状。上部铰接配合板2433设置在上部气缸固定板2432的封闭边上。上部铰接横板2434的一端与上部铰接配合板2433上部铰接。上部铰接横板2434的另一端与上部压紧气缸2437顶部铰接。上部铰接块2436设置在上部铰接横板2434内。上部铰接块2436的一端与上部压紧气缸2437顶部铰接，上部铰接块2436的另一端与上部铰接竖板2435底部铰接。上部压杆2438设置在上部铰接竖板2435的上部。上部压杆2438上还设置有上部压头2439。

工作时，通过上部压紧气缸2437的移动部带动上部铰接横板2434和上部铰接块2436向下移动，通过上部铰接块2436带动上部铰接竖板2435向上移动。使上部压杆2438的上部压头2439向下压住焊接盘102。上部铰接配合板2433起到支撑和配合作用。能够稳定焊接盘，防止焊接盘松动，提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。

如图1、图3和5所示，中部定位模块25 包括中部安装座251、中部气缸固定板252、中部压紧气缸253、中部铰接配合板254、中部V型铰接板255、中部铰接块256、中部压杆257。中部气缸固定板252通过中部安装座251设置在支撑架21的中部。中部气缸固定板252呈U型状。中部压紧气缸253设置在中部气缸固定板252的开口端。中部铰接配合板254设置在中部气缸固定板252的封闭端。中部铰接配合板254的后端与中部V型铰接板255的后端铰接。中部V型铰接板255的右端与中部压紧气缸253的移动顶端连接。中部V型铰接板255的左端与中部铰接块256的前端铰接。中部铰接块256的后端与中部压杆257的中部铰接。中部压杆257的右端与中部铰接配合板254的前端铰接，中部压杆257的左端设置有中部压头258。

工作时，通过中部压紧气缸253带动V型铰接板255的右端向后移动。V型铰接板255绕着中部铰接配合板254旋转，使V型铰接板255的左端翘起并带动中部铰接块256向前转动，使中部压杆257上的中部压头258压向圆管101。中部铰接配合板254起到支撑和配合作用。能够稳定圆管，防止圆管松动。提高稳定性和牢固性，增加焊接质量。

整个设备工作时，将圆管101插入导电连接套22内，通过上部定位模块、中部定位模块25、下部定位模块26、上部托架和下部托架相互配合，将焊接盘102和圆管101压紧定位，防止他们松动。通过旋转平台带动连接法兰23使导电连接套22内的圆管101以及焊接盘102旋转。智能焊接机器人1通过焊接机械手将焊接盘102与圆管101进行焊接。

综上所述，该设备能够适用不同尺寸的焊接产品。能够实现旋转以及焊接的自动化，提高加工效率。能够通过托架进一步的将加工工件进行限位固定。能够将焊接盘稳定夹紧以及将圆管压紧，提升焊接质量。

Claims (8)

1.一种圆管智能焊接系统，包括工件定位装置和智能焊接机器人（1）；其特征在于工件定位装置包括支撑架（21）、导电连接套（22）、连接法兰（23）、上部定位模块、中部定位模块（25）、下部定位模块（26）、上部托架和下部托架；所述的导电连接套（22）设置在支撑架（21）的底部；所述的连接法兰（23）设置在导电连接套（22）的底部；连接法兰（23）的下部连接有旋转平台；所述的上部定位模块（24）设置在支撑架（21）的上部，上部定位模块包括第一上部压紧组件（241）、第二上部压紧组件（242）和第三上部压紧组件（243）；所述的第一上部压紧组件（241）、第二上部压紧组件（242）分别设置在支撑架（21）的顶部左侧；所述的第三上部压紧组件（243）设置在支撑架（21）的顶部右侧；第一上部压紧组件（241）、第二上部压紧组件（242）和第三上部压紧组件（243）用于将焊接盘（102）固定；所述的中部定位模块（25）设置在支撑架（21）的中部，中部定位模块（25）用于将圆管（101）的中部压紧；所述的下部定位模块（26）设置在导电连接套（22）的外壁上；下部定位模块（26）用于将圆管（101）的下部压紧；所述的上部托架设置在支撑架（21）的上部且上部托架用于固定圆管（101）上部；所述的下部托架设置在支撑架（21）的下部且下部托架用于固定圆管（101）下部；所述的智能焊接机器人（1）通过焊接机械手将焊接盘（102）与圆管（101）进行焊接。

2.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的第三上部压紧组件位于第一上部压紧组件、第二上部压紧组件之间；第一上部压紧组件（241）、第二上部压紧组件（242）和第三上部压紧组件（243）均包括上部安装座（2431）、上部气缸固定板（2432）、上部铰接配合板（2433）、上部铰接横板（2434）、上部铰接竖板（2435）、上部铰接块（2436）、上部压紧气缸（2437）、上部压杆（2438）；所述的上部安装座（2431）设置在支撑架（21）的顶部，所述的上部压紧气缸（2437）通过上部气缸固定板（2432）固定在上部安装座（2431）上；上部气缸固定板（2432）呈U型状；所述的上部铰接配合板（2433）设置在上部气缸固定板（2432）的封闭边上；所述的上部铰接横板（2434）的一端与上部铰接配合板（2433）上部铰接；上部铰接横板（2434）的另一端与上部压紧气缸（2437）顶部铰接；所述的上部铰接块（2436）设置在上部铰接横板（2434）内；上部铰接块（2436）的一端与上部压紧气缸（2437）顶部铰接，上部铰接块（2436）的另一端与上部铰接竖板（2435）底部铰接；所述的上部压杆（2438）设置在上部铰接竖板（2435）的上部；上部压杆（2438）上还设置有上部压头（2439）。

3.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的中部定位模块（25）包括中部安装座（251）、中部气缸固定板（252）、中部压紧气缸（253）、中部铰接配合板（254）、中部V型铰接板（255）、中部铰接块（256）、中部压杆（257）；所述的中部气缸固定板（252）通过所述的中部安装座（251）设置在支撑架（21）的中部；中部气缸固定板（252）呈U型状；所述的中部压紧气缸（253）设置在中部气缸固定板（252）的开口端；所述的中部铰接配合板（254）设置在中部气缸固定板（252）的封闭端；中部铰接配合板（254）的后端与所述的中部V型铰接板（255）的后端铰接；中部V型铰接板（255）的右端与中部压紧气缸（253）的移动顶端连接；中部V型铰接板（255）的左端与中部铰接块（256）的前端铰接；所述的中部铰接块（256）的后端与中部压杆（257）的中部铰接；中部压杆（257）的右端与中部铰接配合板（254）的前端铰接，中部压杆（257）的左端设置有中部压头（258）。

4.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的下部定位模块（26）包括下部气缸支架（261）、下部压紧气缸（262）和下部压紧板（263）；所述的下部气缸支架（261）设置在导电连接套（22）的左侧外壁上；所述的下部压紧气缸（262）设置在下部气缸支架（261）上；所述的下部压紧板（263）设置在下部压紧气缸（262）的移动部上；下部压紧板（263）截面呈凸字形状。

5.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的上部托架（27）和下部托架（28）均包括托架固定板（271）、托架压板（272）和Y型托板（273）；所述的托架固定板（271）设置在支撑架（21）上，所述的托架压板（272）设置在托架固定板（271）的前部；所述的Y型托板（273）设置在托架固定板（271）和托架压板（272）之间。

6.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的支撑架（21）位于支撑架（21）顶板和支撑架（21）底板之间设置有2根调节螺杆（211）。

7.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的支撑架（21）顶板的前侧、左侧和右侧均设置有与上部定位模块（24）相配合的焊接盘（102）顶杆（212）；支撑架（21）的顶板左后侧上设置有定位销（213），支撑架（21）的顶板右后侧上设置有弹簧柱塞（214）。

8.根据权利要求1所述的一种圆管智能焊接系统，其特征在于，所述的导电连接套（22）顶部通过传感器支架设置有两个传感器（221）。