CN110666434A - 一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，包括：底座与设置在底座上的第一动力装置与转轴，用于支撑整个装置和进行以水平轴为轴线的旋转，转轴水平设置，转轴与第一动力装置传动连接，转轴在第一动力装置带动下绕转轴自身轴线旋转；还包括工作平台，用于放置待加工工件和转动改变待加工工件角向位置，工作平台包括支撑座和工作台面，所述支撑座固定连接于转轴，支撑座轴线垂直于转轴轴线，工作台面活动连接于支撑座，支撑座上设置有第二动力装置，工作台面与第二动力装置传动连接，工作台面在第二动力装置带动下以支撑座轴线为中心轴旋转。利用所述的拼装焊接平台，工件通过一次装夹定位，平台旋转调整工件位置，提高焊接效率。

Description

一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台

技术领域

本发明涉及钢材加工设备技术领域，具体涉及一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台。

背景技术

焊接拼装是钢材产品加工过程中几乎不可缺少的加工手段。在焊接拼装过程中，需要将工件装夹在固定夹具上，对于较复杂工件拼装、焊接时，由于需要调整工件位置和角度，需多次吊装、定位装夹，耗时耗力。且由于工件多次装夹，基准产生偏差，影响焊接质量。由于工件固定装夹，进行焊接时需要移动焊枪进行焊接，操作人员焊接过程中，焊接质量受人工影响较大，工件较多部位无法实现完全平焊，焊接难度大、焊接成形差。

现有的通过固定夹具夹持工件的固定式拼装焊接平台，由于工件质量大等原因，往往需要多个操作人员同时操作，操作人员需要在多个工位间轮换操作，工作量较大，无法实现单工位拼装焊接操作，效率低下。

发明内容

本发明为解决复杂工件需要多次装夹、焊接困难及焊接效率低下的问题，提供一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，工件通过一次装夹定位，平台旋转调整工件位置，提高焊接效率，其具体技术方案如下：

一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，包括：

底座与设置在底座上的第一动力装置与转轴，底座用于支撑整个装置和进行以水平轴为轴线的旋转，转轴水平设置，转轴与第一动力装置传动连接，转轴在第一动力装置带动下绕转轴自身轴线旋转；

工作平台，用于放置待加工工件和转动改变待加工工件角向位置，工作平台包括支撑座和工作台面，所述支撑座固定连接于转轴，支撑座轴线垂直于转轴轴线，工作台面活动连接于支撑座，支撑座上设置有第二动力装置，工作台面与第二动力装置传动连接，工作台面在第二动力装置带动下以支撑座轴线为中心轴旋转。

作为本方案的一种改进，所述底座包括主底座和辅助底座，主底座和辅助底座上均设置有支架，所述转轴两端活动连接于支架，主底座上设置有第一动力装置，第一动力装置与转轴传动连接。

作为本方案的一种改进，所述支撑座为圆柱形结构，支撑座上部外壁固定连接有支撑盘，所述支撑盘为圆环形板状结构，支撑盘内壁贴合支撑座外壁，所述支撑座上套接有固定环，所述固定环为中空圆柱体结构，固定环内壁贴合支撑座外壁，固定环底部接触支撑盘并与支撑盘固定连接，固定环外套接有旋转环，所述旋转环为中空圆柱体结构，旋转环内壁贴合固定环外壁，旋转环和固定环的接触面上设置有连接卡箍，所述连接卡箍为环形结构，连接卡箍断面为圆形，旋转环和固定环接触面上均对应连接卡箍设置有定位槽，旋转环和固定环在连接卡箍作用下轴向不发生相对运动，旋转环绕固定环轴线旋转，旋转环顶部固定连接工作台面，旋转环与第二动力装置传动连接。

作为本方案的一种改进，所述第一动力装置和第二动力装置均为电机。

作为本方案的一种改进，所述转轴两端与支架之间还设置有轴承。

作为本方案的一种改进，所述转轴与第一动力装置输出端通过联轴器连接。

作为本方案的一种改进，所述第二动力装置输出端设置有主动齿轮，旋转环外圈为与主动齿轮啮合的齿轮结构。

作为本方案的一种改进，所述第一动力装置和第二动力装置均为伺服电机，在控制器控制下运动。

一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台的使用方法，包括如下步骤：

a、 使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面至水平向上位置；

b、在工作台面安装夹具；

c、 使用夹具夹持待加工工件；

d、使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整待加工工件至合适位置进行焊接拼装加工；

e、 完成焊接拼装加工后，使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面至水平向上位置；

f、 拆卸加工完成的工件；

g、拆卸夹具

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有的技术效果是：

1）本发明所公开的实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，工作平台设置在可绕水平轴转动的转轴上，转轴转动可带动工作平台旋转，工作平台轴线与转轴轴线垂直，工作平台自身工作台面也可绕工作平台轴线旋转，在转轴和工作台面两者共同旋转作用下，可实现工作台面多方位角度位置变换，工作台面上设置夹具，工件通过一次装夹定位固定于工作台面上，通过工作台面位置变换保证工件不同位置的焊接要求，整个过程中无需反复装夹工件，大大提高工件焊接效率，避免多次装夹产生的误差，提高焊接精度和质量。

2）本发明所公开的实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，工作台面可在平面内360°旋转，在焊接过程中可在固定工位上布置焊枪，通过工作平台的旋转实现工件移动，工件移动过程中与焊枪相对距离稳定，可以实现完全平焊操作，大大提高焊接质量，同时可以实现自动化焊接。

3）本发明所公开的实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，操作简单，转轴和工作台面均通过电机带动旋转，操作人员只需通过控制器操作电机即可改变工件位置，大大减少焊接拼装过程中所需操作人员数量，减少操作人员工作量，提升焊接效率。

附图说明

图1、所述实现三维空间内旋转的拼装焊接平台结构示意图；

图2、所述实现三维空间内旋转的拼装焊接平台俯视图；

图3、A处放大图；

图4、B处放大图；

图5、所述工作平台结构示意图；

图6、C处放大图；

附图标记：1、主底座；2、辅助底座；3、第一电机；4、转轴；5、联轴器；6、工作平台；7、第一支架；8、第一连接轴；9、第一轴承；10、第二支架；11、第二连接轴；12、第二轴承；13、支撑座；14、第二电机；15、主动齿轮；16、工作台面；17、旋转支撑部；18、支撑盘；19、固定环；20、旋转环；21、连接卡箍。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

如图1和2所示的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，包括底座与设置在底座上的第一电机3与转轴4，底座用于支撑整个装置和进行以水平轴为轴线的旋转，转轴4水平设置，转轴4与第一电机3传动连接，转轴4在第一电机3带动下绕转轴4自身轴线旋转。底座包括主底座1和辅助底座2，主底座1和辅助底座2上均设置有支架，转轴4两端活动连接于支架，主底座1上设置第一电机3，第一电机3与转轴4传动连接。

如图3所示，主底座1上设置有第一支架7，转轴4端部通过花键与第一连接轴8连接，第一连接轴8活动连接于第一支架7并穿过支架通过联轴器5连接第一电机3输出端，第一连接轴8与第一支架7之间还设置有第一轴承9。

如图4所示，辅助底座2上设置有第二支架10，转轴4端部通过花键与第二连接轴11连接，第二连接轴11活动连接于第二支架10，第二连接轴11和第二支架10之间还设置有第二轴承12。

转轴4上设置有工作平台6，工作平台6用于放置待加工工件和转动改变待加工工件角向位置，如图5和6所示，工作平台6包括支撑座13和工作台面16，支撑座13固定连接于转轴4，支撑座13为圆柱形结构，支撑座13轴线垂直于转轴4轴线。支撑座13上部外壁固定连接有支撑盘18，支撑盘18为圆环形板状结构，支撑盘18内壁贴合支撑座13外壁，支撑座13上套接有固定环19，固定环19为中空圆柱体结构，固定环19内壁贴合支撑座13外壁，固定环19底部接触支撑盘18并与支撑盘18固定连接，固定环19外套接有旋转环20，旋转环20为中空圆柱体结构，旋转环20内壁贴合固定环19外壁，旋转环20和固定环19的接触面上设置有连接卡箍21，连接卡箍21为环形结构，连接卡箍21断面为圆形，旋转环20和固定环19接触面上均对应连接卡箍21设置有定位槽，旋转环20和固定环19在连接卡箍21作用下轴向不发生相对运动，旋转环20绕固定环19轴线旋转，旋转环20顶部固定连接工作台面16，第二电机14输出端设置有主动齿轮15，旋转环20外圈为与主动齿轮15啮合的齿轮结构，工作台面16在第二电机14带动下以支撑座13轴线为中心轴旋转。

第一电机3和第二电机14均为伺服电机，在控制器控制下运动。在使用时，工作平台6设置在可绕水平轴转动的转轴4上，转轴4转动可带动工作平台6旋转，工作平台6轴线与转轴4轴线垂直，工作平台6自身工作台面16也可绕工作平台6轴线旋转，在转轴4和工作台面16两者共同旋转作用下，可实现工作台面16多方位角度位置变换，工作台面16上设置夹具，工件通过一次装夹定位固定于工作台面16上，通过工作台面16位置变换保证工件不同位置的焊接要求，整个过程中无需反复装夹工件，大大提高工件焊接效率，避免多次装夹产生的误差，提高焊接精度和质量。工作人员通过控制器操作第一电机3和第二电机14即可实现工作台面16的旋转，操作方便。

一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台的使用方法，包括如下步骤：

a、使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面16至水平向上位置；

b、在工作台面16安装夹具；

c、使用夹具夹持待加工工件；

d、使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整待加工工件至合适位置进行焊接拼装加工；

e、完成焊接拼装加工后，使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面16至水平向上位置；

f、 拆卸加工完成的工件；

g、拆卸夹具。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，包括：

底座与设置在底座上的第一动力装置与转轴，底座用于支撑整个装置和进行以水平轴为轴线的旋转，转轴水平设置，转轴与第一动力装置传动连接，转轴在第一动力装置带动下绕转轴自身轴线旋转；

工作平台，用于放置待加工工件和转动改变待加工工件角向位置，工作平台包括支撑座和工作台面，所述支撑座固定连接于转轴，支撑座轴线垂直于转轴轴线，工作台面活动连接于支撑座，支撑座上设置有第二动力装置，工作台面与第二动力装置传动连接，工作台面在第二动力装置带动下以支撑座轴线为中心轴旋转。

2.根据权利要求1所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述底座包括主底座和辅助底座，主底座和辅助底座上均设置有支架，所述转轴两端活动连接于支架，主底座上设置有第一动力装置，第一动力装置与转轴传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述支撑座为圆柱形结构，支撑座上部外壁固定连接有支撑盘，所述支撑盘为圆环形板状结构，支撑盘内壁贴合支撑座外壁，所述支撑座上套接有固定环，所述固定环为中空圆柱体结构，固定环内壁贴合支撑座外壁，固定环底部接触支撑盘并与支撑盘固定连接，固定环外套接有旋转环，所述旋转环为中空圆柱体结构，旋转环内壁贴合固定环外壁，旋转环和固定环的接触面上设置有连接卡箍，所述连接卡箍为环形结构，连接卡箍断面为圆形，旋转环和固定环接触面上均对应连接卡箍设置有定位槽，旋转环和固定环在连接卡箍作用下轴向不发生相对运动，旋转环绕固定环轴线旋转，旋转环顶部固定连接工作台面，旋转环与第二动力装置传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述第一动力装置和第二动力装置均为电机。

5.根据权利要求4所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述转轴两端与支架之间还设置有轴承。

6.根据权利要求5所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述转轴与第一动力装置输出端通过联轴器连接。

7.根据权利要求6所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述第二动力装置输出端设置有主动齿轮，旋转环外圈为与主动齿轮啮合的齿轮结构。

8.根据权利要求7所述的一种实现三维空间内旋转的拼装焊接平台，其特征在于，所述第一动力装置和第二动力装置均为伺服电机，在控制器控制下运动。

9.一种基于权利要求8所述的实现三维空间内旋转的拼装焊接平台的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面至水平向上位置；

b、在工作台面安装夹具；

c、使用夹具夹持待加工工件；

d、使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整待加工工件至合适位置进行焊接拼装加工；

e、完成焊接拼装加工后，使用控制器控制第一动力装置和第二动力装置转动，调整工作台面至水平向上位置；

f、拆卸加工完成的工件；

g、拆卸夹具。

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