CN110405382A - 一种圆钢管自动对接焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆钢管自动对接焊接装置，包括：底座；进料料斗，设置于所述底座上；进料推杆，设置于所述底座上，位于所述进料料斗后方；夹持旋转机构，设置于所述底座上，位于所述进料料斗前方；焊接机构，设置于所述底座上，位于所述夹持旋转机构的一侧；进料检测单元，设置于所述底座上，用于检测工件的位置；及焊接检测单元，设置于所述夹持旋转机构上，用于检测工件的旋转角度。通过进料推杆推动圆钢管进入前面的夹持旋转机构可以实现自动进料。通过驱动轴带动其两端的驱动齿轮同步和同向的转动，可以实现对两个待焊接圆钢管的同步和同向的转动，使其焊接的更加稳定和可靠。

Description

一种圆钢管自动对接焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种圆钢管自动对接焊接机器人。

背景技术

焊接:也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起、19世纪初期石油的开发、两次世界大战期间舰船 、锅炉、飞机的制造。

目前大部分的圆钢管对接焊接使用的是先将圆钢管对齐用工装夹紧，通过手工的方式进行焊接，这样的焊接方式，其效率低下，焊接效果最终也要根据焊接师傅的水平而定，焊接效果通常也不好。或者利用车床进行摩擦焊接，往往占用了车床设备，因而这样的加工成本较高。当工厂里有一大批短管需要按规格需要焊接成一批长管时，单纯手工焊接就显得十分费时费力，因此就需要一种可以专门用来将圆钢管对接焊接的自动化焊接设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种圆钢管对接焊接自动化装置，

本发明所使用的技术方案是：一种圆钢管自动对接焊接机器人，包括：

底座；

进料料斗，设置于所述底座上；

进料推杆，设置于所述底座上，位于所述进料料斗后方；

夹持旋转机构，设置于所述底座上，位于所述进料料斗前方；

焊接机构，设置于所述底座上，位于所述夹持旋转机构的一侧；

进料检测单元，设置于所述底座上，用于检测工件的位置；及

焊接检测单元，设置于所述夹持旋转机构上，用于检测工件的旋转角度。

进一步地，所述底座上设置有进料V型槽和出料槽，所述进料V型槽的槽口与所述进料料斗下端的槽口的中心线位于同一竖直平面；所述进料推杆、出料槽、夹持旋转机构和进料V型槽的中心线位于同一水平面。

进一步地，所述夹持旋转机构包括：

三爪卡盘，所述三爪卡盘固定安装在所述底座上；

卡爪，设置于所述三爪卡盘上；

从动齿轮，所述从动齿轮固定安装在所述三爪卡盘侧面；

传动电机，用于提供动力；

驱动轴，与所述传动传动电机的输出轴连接；及

驱动齿轮，固定安装在所述驱动轴上并与所述从动齿轮啮合。

进一步地，所述焊接机构包括：

工序滑块，所述工序滑块与所述底座滑动连接；

焊接电机；所述焊接电机固定安装在所述工序滑块上；

滑块导向块，所述滑块导向块固定安装在所述工序滑块上；

滑块，其两端的滑杆与所述滑块导向块上的槽滑动连接；

旋转头，与所述焊接电机的输出轴连接，所述旋转头上的导柱与所述滑块上的槽滑动连接；及

焊枪，固定安装在所述旋转头上。

进一步地，所述进料检测单元包括进料传感器，所述进料传感器安装在所述进料料斗前端，用于检测工件的位置。

进一步地，所述焊接检测单元包括传感器感应片和焊接传感器，所述传感器感应片固定安装在从动齿轮上，所述焊接传感器安装在所述底座上，用于和传感器感应片配合检测旋转角度。

进一步地，还包括打磨机构，所述打磨机构包括：

工序滑块，所述工序滑块与所述底座滑动连接；

电磨头，所述电磨头固定安装在所述工序滑块上；

工序推杆，所述工序推杆的底座固定安装在所述底座上，所述工序推杆的推杆与所述电磨头固定连接。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.通过进料推杆推动圆钢管进入前面的夹持旋转机构可以实现自动进料。

2.通过驱动轴带动其两端的驱动齿轮同步和同向的转动，可以实现对两个待焊接圆钢管的同步和同向的转动，使其焊接的更加稳定和可靠。

3.通过滑块带动焊枪在做往复运动，可以模拟焊接时焊工的焊接手法。可以对圆钢管进行更好的焊接。

4.通过设置进料传感器和焊接传感器可以实现对圆钢管的定位和旋转角度的检测，可以使焊接更加的准确和可靠。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为本发明的动力部分结构示意图。

图3为本发明的焊接打磨部分结构示意图。

图4为本发明的焊接运动机构示意图。

图5为本发明的往复运动机构示意图。

附图标号：1-进料料斗；2-进料推杆；3-进料V型槽；4-进料传感器； 5-底座；6-圆钢管；9-三爪卡盘；11-卡爪；12-从动齿轮；14-驱动齿轮；16-驱动轴；17-蜗轮蜗杆减速器；18-传动电机；19-焊接电机；20-旋转头；21-滑块；22-滑块导向块；25-传感器感应片；26-焊接传感器；27-焊枪；28-电磨头；29-工序滑块；30-工序推杆；31-出料槽。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

具体实施例

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种圆钢管自动对接焊接机器人，包括：

底座5；

进料料斗1，设置于所述底座5上；具体地，进料料斗1里装满待焊接圆钢管6，在进料料斗1下面有一条适合圆钢管进入的直槽，进入直槽的圆钢管6进入进料V型槽3，等待进入焊接工位，进料料斗1下面的直槽处还设置有电机和转板，通过电机控制转板可以使圆钢管6依次进入进料V型槽3。

进料推杆2，设置于所述底座5上，位于所述进料料斗1后方；具体地，进料推杆2位于进料V型槽3的后面并正对在进料V型槽上的待焊接圆钢管6。当待焊接圆钢管6在进料V型槽3上时，进料推杆2推动待焊接圆钢管6进入前面的夹持旋转机构，随后进料推杆2推动另一根待焊接圆钢管6进入后面的夹持旋转机构，通过进料推杆2推动圆钢管6进入前面的夹持旋转机构可以实现自动进料。

夹持旋转机构，设置于所述底座5上，位于所述进料料斗1前方；具体地，通过夹持旋转机构可以牢固的夹持圆钢管6，并能够带动圆钢管6转动，可以实现对圆钢管6的全方位焊接。

焊接机构，设置于所述底座5上，位于所述夹持旋转机构的一侧；通过焊接机构能够对需要焊接的圆钢管6进行焊接。

进料检测单元，设置于所述底座5上，用于检测工件的位置；具体地，

焊接检测单元，设置于所述夹持旋转机构上，用于检测工件的旋转角度。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述底座5上设置有进料V型槽3和出料槽31，所述进料V型槽3的槽口与所述进料料斗1下端的槽口的中心线位于同一竖直平面；所述进料推杆2、出料槽31、夹持旋转机构和进料V型槽3的中心线位于同一水平面。通过设置在底座5上的进料推杆2、出料槽31、夹持旋转机构和进料V型槽3的中心线位于同一水平面可以将两个待焊接圆钢管6中心对齐，更加准确和方便的进行焊接。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述夹持旋转机构包括：

三爪卡盘9，所述三爪卡盘9固定安装在所述底座5上；具体地，所述三爪卡盘9数量为两个，分别设置在底座5上，两个三爪卡盘9用来固定两个待焊接的圆钢管6，使两个待焊接的圆钢管6中心线对齐，使焊接更加的方便和准确。

卡爪11，设置于所述三爪卡盘9上；具体地，卡爪11通过电机控制来自动的夹紧和放松，来自动的对待焊接的圆钢管6进行卡紧。

从动齿轮12，所述从动齿轮12固定安装在所述三爪卡盘9侧面；具体地，从动齿轮12用于带动三爪卡盘9转动，使对圆钢管6能够进行全方位的焊接，有利于焊接质量的提高。

传动电机18，用于提供动力；

驱动轴16，与所述传动电机18的输出轴连接；具体地，传动电机18通过蜗轮蜗杆减速器17带动驱动轴16转动，使驱动轴16可以带动其两端的驱动齿轮14同步、同向的转动，通过驱动轴16带动其两端的驱动齿轮14同步和同向的转动，可以实现对两个待焊接圆钢管6的同步和同向的转动，使其焊接的更加稳定和可靠。

驱动齿轮14，固定安装在所述驱动轴16上并与所述从动齿轮12啮合。具体地，通过驱动齿轮14带动从动齿轮12转动，进而通过从动齿轮12带动三爪卡盘9同步和同向的转动，使焊接更加稳定和可靠。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述焊接机构包括：

工序滑块29，所述工序滑块29与所述底座5滑动连接；具体地，工序滑块29由工序推杆30带动在底座5上滑动，可以使工序滑块29上的机构根据需要进行移动，可以更加准确的进行定位和移动。

焊接电机19；所述焊接电机19固定安装在所述工序滑块29上；

滑块导向块22，所述滑块导向块22固定安装在所述工序滑块29上；

滑块21，其两端的滑杆与所述滑块导向块22上的槽滑动连接；

旋转头20，与所述焊接电机19的输出轴连接，所述旋转头20上的导柱与所述滑块21上的槽滑动连接；

焊枪27，固定安装在所述旋转头20上。

本实施例中，旋转头20呈圆盘状，在圆盘上设置有导柱。旋转头20安装在电机上，并由焊接电机19驱动匀速旋转。当焊接电机19带动旋转头20旋转时，旋转头20上的导柱在滑块21的槽内滑动，带动滑块21在导向块22上的槽内往复运动。焊枪27安装在滑块21上，并可以根据待焊接圆钢管6大小，进行前后调节。滑块21带动焊枪27在做往复运动，可以模拟焊接时焊工的焊接手法。可以对圆钢管6进行更好的焊接。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述进料检测单元包括进料传感器4，所述进料传感器4安装在所述进料料斗1前端，用于检测工件的位置。具体地，进料传感器4可以为激光传感器，待焊接圆管6被进料推杆2推进过程中，触发进料传感器4，已知原先进料传感器4到焊接工位的固定距离，此时进料推杆2继续向前推进上述固定距离，第一根待焊接圆管6进入指定位置，随后对第二根待焊接圆钢管6重复上述动作，将两根待焊接圆钢管6分别推送到两个三爪卡盘9中，通过设置进料传感器4使进料推杆2可以准确的推送圆钢管6到达三爪卡盘9中的指定位置，可以方便的进行位置的确定，有利于焊接质量的提高。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述焊接检测单元包括传感器感应片25和焊接传感器26，所述传感器感应片25固定安装在从动齿轮12上，所述焊接传感器26安装在所述底座5上，用于和传感器感应片25配合检测旋转角度。具体地，通过夹持旋转机构带动待焊接圆钢管5进行转动，使传感器25触发，随后开始工作，传感器26无触发状态，从动齿轮12旋转完成一圈时再次触发传感器26，此时可以保证对待焊接圆钢管6进行了360度的处理，可以保证焊接的质量。

本发明实施例的一个可选实施方式中，还包括打磨机构，所述打磨机构包括：

工序滑块29，所述工序滑块29与所述底座5滑动连接；

电磨头28，所述电磨头28固定安装在所述工序滑块29上；具体地，电磨头28通过在工序滑块29上滑动，可以根据工件的尺寸不同进行位置的调整，可以更加方便的对工件进行打磨处理。

工序推杆30，所述工序推杆30的底座固定安装在所述底座5上，所述工序推杆30的推杆与所述电磨头28固定连接。具体地，通过工序推杆30推动工序滑动29在底座上滑动，可以对电磨头28的位置进行方便的调整。

Claims (7)

1.一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，包括：

底座（5）；

进料料斗（1），设置于所述底座（5）上；

进料推杆（2），设置于所述底座（5）上，位于所述进料料斗（1）后方；

夹持旋转机构，设置于所述底座（5）上，位于所述进料料斗（1）前方；

焊接机构，设置于所述底座（5）上，位于所述夹持旋转机构的一侧；

进料检测单元，设置于所述底座（5）上，用于检测工件的位置；及

焊接检测单元，设置于所述夹持旋转机构上，用于检测工件的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，所述底座（5）上设置有进料V型槽（3）和出料槽（31），所述进料V型槽（3）的槽口与所述进料料斗（1）下端的槽口的中心线位于同一竖直平面；所述进料推杆（2）、出料槽（31）、夹持旋转机构和进料V型槽（3）的中心线位于同一水平面。

3.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，所述夹持旋转机构包括：

三爪卡盘（9），所述三爪卡盘（9）固定安装在所述底座（5）上；

卡爪（11），设置于所述三爪卡盘（9）上；

从动齿轮（12），所述从动齿轮（12）固定安装在所述三爪卡盘（9）侧面；

传动电机（18），用于提供动力；

驱动轴（16），与所述传动传动电机（18）的输出轴连接；及

驱动齿轮（14），固定安装在所述驱动轴（16）上并与所述从动齿轮（12）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，所述焊接机构包括：

工序滑块（29），所述工序滑块（29）与所述底座（5）滑动连接；

焊接电机（19）；所述焊接电机（19）固定安装在所述工序滑块（29）上；

滑块导向块（22），所述滑块导向块（22）固定安装在所述工序滑块（29）上；

滑块（21），其两端的滑杆与所述滑块导向块（22）上的槽滑动连接；

旋转头（20），与所述焊接电机（19）的输出轴连接，所述旋转头（20）上的导柱与所述滑块（21）上的槽滑动连接；及

焊枪（27），固定安装在所述旋转头（20）上。

5.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，所述进料检测单元包括进料传感器（4），所述进料传感器（4）安装在所述进料料斗（1）前端，用于检测工件的位置。

6.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，所述焊接检测单元包括传感器感应片（25）和焊接传感器（26），所述传感器感应片（25）固定安装在从动齿轮（12）上，所述焊接传感器（26）安装在所述底座（5）上，用于和传感器感应片（25）配合检测旋转角度。

7.根据权利要求1所述的一种圆钢管自动对接焊接机器人，其特征在于，还包括打磨机构，所述打磨机构包括：

工序滑块（29），所述工序滑块（29）与所述底座（5）滑动连接；

电磨头（28），所述电磨头（28）固定安装在所述工序滑块（29）上；

工序推杆（30），所述工序推杆（30）的底座固定安装在所述底座（5）上，所述工序推杆（30）的推杆与所述电磨头（28）固定连接。