CN110744235A - 一种立式环缝焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接机领域，具体是涉及一种立式环缝焊接机。该焊接机包括焊枪旋转机构，用于驱动焊枪沿着工件上的待焊接单元旋转；工装转动机构，位于焊枪的下方，用于放置工件，且使工件依次通过焊枪；竖直移位机构，用于沿上下方向移动焊枪的高度；水平移位机构，用于沿水平方向移动焊枪的位置；工件定位机构，用于固定焊接时的工件。操作人员在不停止焊枪工作的同时可以取下已焊接的工件，而将未焊接的工件放置其上，简化了操作流程，省时省力，提高了焊接速度。

Description

一种立式环缝焊接机

技术领域

本发明涉及焊接机领域，具体是涉及一种立式环缝焊接机。

背景技术

立式环缝焊接机的焊枪绕着工件360度旋转，实现对工件的焊接。

现有的焊接机在焊接工件时，只能在焊接机停止工作时，才能从焊接机上取下已焊接的工件，并将未焊接的工件放置在焊接机上，增加了工作强度，降低了焊接速度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种立式环缝焊接机，在不停止焊接机工作同时可以取下以已焊接的工件，同时将未焊接的工件放置在焊接机上，省时省力，提高了焊接效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种立式环缝焊接机，该焊接机包括如下组成部分：

焊枪旋转机构，用于驱动焊枪沿着工件上的待焊接单元环形旋转；

工装转动机构，位于焊枪的下方，用于放置工件，且使工件依次自焊枪下方通过；

竖直移位机构，用于沿上下方向移动焊枪的高度；

工件定位机构，用于固定焊接时的工件。

进一步，所述工装转动机构包括转盘、设置在转盘上的工装、用于驱动转盘和工装转动的驱动转动机构；

所述工件安装在所述工装上。

进一步，所述工装的数量为若干组，且沿转盘的边缘呈环形设置在转盘上；

所述工件卡设于工装的外部。

进一步，所述工装包括上卡板、上卡板上开设的卡槽、位于上卡板上的限位单元；

所述限位单元用于防止转盘转动时工件因离心力的作用从工装上掉落；所述卡槽用于限定工件的位置。

进一步，所述焊枪旋转机构包括转轴、用于驱动转轴旋转的驱动旋转机构，所述焊枪连接在转轴上；

所述驱动旋转机构连接在竖直移位机构上，竖直移位机构上下移动驱动旋转机构，以调节与驱动旋转机构有连接关系的焊枪的高度。

进一步，所述立式环缝焊接机还包括水平移位机构，水平移位机构包括开设在底座上的滑轨、与所述滑轨相配合的滑板、位于滑板上部的立柱、连接在滑板上的驱动移位单元；

所述竖直移位机构位于立柱的上部；

所述工装转动机构位于立柱的一侧。

进一步，所述竖直移位机构为设置在立柱上部的竖直移位气缸，所述竖直移位气缸的活塞与焊枪旋转机构的驱动旋转机构相连接；

所述竖直移位气缸通过上下移动驱动旋转机构的高度以调节连接在驱动旋转机构上的转轴及焊枪的高度；

所述驱动移位单元通过移动立柱在水平方向的位置，以移动与立柱有连接关系的焊枪在水平方向的位置。

进一步优选的，所述工件定位机构包括设置在转轴底部的定位柱、沿水平方向连接在立柱朝向工件一侧的定位气缸，所述转轴与定位柱相对转动；所述定位柱和定位气缸相互配合，用于固定住工件的待焊接单元的位置。

进一步优选的，所述驱动移位单元包括与底座螺纹连接的移位螺杆、设置在移位螺杆一端的移位手轮，所述移位螺杆的另一端连接在滑板上。

进一步，所述驱动旋转机构、竖直移位气缸、工装转动机构的驱动转动机构、定位气缸,均与控制结构电连接。

本发明的有益效果如下：

(1)焊枪沿着待焊接单元旋转，将待焊接单元焊接在工件上，当完成一个工件的焊接时，工装转动机构转动，以将该工件移至焊接范围以外，而将未焊接的工件置于焊枪所在的位置处。操作人员在不停止焊枪工作的同时可以取下已焊接的工件，而将未焊接的工件放置其上，简化了操作流程，省时省力，提高了焊接速度。

(2)工装是由上下设置的两块卡板组成的，工件的上部放置在上卡板上部，工件的下部悬置在转盘的上方，方便取下和安装工件。

工件放置在工装上时，工装上的限位单元位于工件外侧，用于抵住工装，以防止转盘的转动导致工件在离心力作用下从工装上掉落。

(3)工件定位机构的定位柱是设置在转轴的下方，且相对转轴转动，当转轴携带焊枪下移至待焊接单元的位置处时，此时定位柱也到达待焊接单元的上部，从上部固定住待焊接单元，同时定位气缸从水平方向固定住待焊接单元，两者相互配合，固定住待焊接单元，提高了焊接的准确度以及焊接的质量。

定位柱设置在转轴的下方，与连接在转轴上的焊枪同步工作，简化了焊接机的结构。

(4)通过旋转移位手轮，移位螺杆拉动滑板在滑轨内移动，以改变与滑板有连接关系的焊枪的位置，竖直移位气缸能够改变焊枪在竖直方向的位置，移位手轮和竖直移位气缸相关配合，能够满足放置在转盘上的不同工件对焊枪位置的要求，增大了该焊接机的使用范围。

(5)自动化控制该焊接机，一方面降低了操作人员的工作强度，另一方面也提高了焊接质量，同时也提高了焊接速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的工件、工装、转盘的组装结构图；

图3为本发明的工装、转盘的组装结构图；

图4为本发明的驱动移位单元的结构图；

图5为本发明的定位柱和定位气缸固定住工件时的示意图。

图中标注符号的含义如下：

10-底座 100-滑轨 20-滑板 21-立柱 22-定位手轮

23-驱动移位单元 230-移位手轮 231-移位螺杆 24-梯形块

30-驱动旋转机构 31-转轴 32-支杆 33-丝盘 34-焊枪 35-连接杆

40-竖直移位气缸 50-定位柱 51-定位气缸

60-驱动转动机构 61-转盘 70-工装 71-上卡板 711-限位单元

712-卡槽 72-下卡板

80-工件 81-待焊接单元

具体实施方式

以下结合实施例和说明书附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

实施例

一种立式环缝焊接机，该焊接机包括如下组成部分：

焊枪34旋转机构，用于驱动焊枪34沿着工件80上的待焊接单元81旋转；

工装70转动机构，位于焊枪34的下方，用于放置工件80，且使工件80依次通过焊枪34；

竖直移位机构，用于沿上下方向移动焊枪34的高度；

水平移位机构，用于沿水平方向移动焊枪34的位置；

工件定位机构，用于固定焊接时的工件80。

下面对各个机构分别说明：

工装转动机构

如图1所示，工装转动机构包括转盘61、设置在转盘61上的工装70、用于驱动转盘61和工装70转动的驱动转动机构60，驱动转动机构60的外壳固定在底座10的上部。本实施例中驱动转动机构60为伺服变位机或者电机，转盘61位于伺服变位机外壳的上方。如图3所示，工装70沿转盘61的边缘呈环形设置在转盘61上，本实施例中转盘61的数量为六组，均匀分布在转盘61的边缘，如图2和图3所示，每个工装70呈U型，包括上卡板71、下卡板72，上卡板71上开设有三个卡槽712，上卡板71的边缘处设置有限位单元711，用于防止转盘61转动时工件80因离心力的作用从工装70上掉落，本实施例中，限位单元711为螺栓，如图2所示，当工件80放置在工装70上时，螺栓位于工件80的一侧。

伺服变位机带动一对齿轮传动从而带动转盘61的转动，进而带动放置在转盘61上的工件80的转动。

水平移位机构

如图1所示，水平移位机构包括开设在底座10上的滑轨100、伸入滑轨100内部的滑板20、位于滑板20上部的立柱21、连接在滑板20上的驱动移位单元23，立柱21顶部一侧固定安装有梯形块24。本实施例中，如图4所示，驱动移位单元23包括与底座10螺纹连接的移位螺杆231、设置在移位螺杆231一端的移位手轮230，移位螺杆231的另一端连接在滑板20上。驱动移位单元23还可以为电机驱动移位螺杆231旋转，以推动滑板20在底座10上移动，进而推动与滑板20有连接关系的焊枪34。在滑板20上还设置有定位手轮22，定位手轮22上连接有定位螺杆，定位螺杆贯穿滑板20和底座10。

竖直移位机构

如图1所示，竖直移位机构为设置在梯形块24一侧的竖直移位气缸40，竖直移位气缸40的活塞与驱动旋转机构30有连接关系。驱动旋转机构30的上部连接有支杆32，支杆32的顶部转动连接有丝盘33，驱动旋转机构30驱动支杆32、丝盘33、转轴31作同步转动。

竖直移位气缸40通过上下移动驱动旋转机构30的高度以同步移动与驱动旋转机构30有连接关系的转轴31、焊枪34、支杆32、丝盘33的高度，移动焊枪34的高度，可以改变焊枪34的高度，以满足不同工件80对焊枪34不同高度的要求。

焊枪旋转机构

如图1所示，焊枪旋转机构包括转轴31、用于驱动转轴31旋转的驱动旋转机构30，转轴31上转动连接有连接杆35，本实施例中，连接杆35上设置有螺纹，焊枪34的上部设置有套管，套管与连接杆35螺纹连接，可以转动焊枪34，以调整焊枪34与工件80之间的角度，方便焊枪34对准工件80。

本实施例中，驱动旋转机构30为电机。电机通过齿轮传动促使连接为一体的转轴31、支杆32作同步旋转，转轴31带动焊枪34围绕工件80上的待焊接单元81做圆周运动，以将待焊接单元81固定在工件80上。

工件的定位机构

如图1所示，工件的定位机构包括设置在转轴31底部的定位柱50、沿水平方向连接在立柱21朝向工件80一侧的定位气缸51，定位柱50的顶部连接有轴承，定位柱50通过轴承与转轴31相对转动。当转轴31携带焊枪34旋转时，定位柱50能够相对工件80静止，以固定住工件80的待焊接单元81。焊接时，如图5所示，定位气缸51的活塞从待焊接单元81的一侧固定住待焊接单元81。本实施例中定位柱50的形状为圆柱，圆柱的底部略小于待焊接单元81的顶部，焊接时，圆柱的底部挤压住待焊接单元81的顶部。

驱动旋转机构30、竖直移位气缸40、驱动转动机构60、定位气缸51,均与控制结构电连接，以实现自动控制。

本发明的工作原理如下：

将待焊接的工件80卡设在工装70上，如图2所示，工装70其中一块卡板位于工件80的内部，限位单元711靠近工件80的边缘，本实施例中，限位单元711为螺栓。移动滑板20、启动竖直移位气缸40、定位气缸51，使焊枪34对准待焊接单元81。此时，与竖直移位气缸40有连接关系的定位柱50挤压在待焊接单元81的上部，定位气缸51从侧面挤压待焊接单元81，以使待焊接单元81相对工件80的位置固定。之后开启驱动旋转机构30的电机，焊枪34围绕待焊接单元81的A部分旋转，丝盘33上的焊丝进入到焊枪34内，焊枪34将待焊接单元81焊接在工件80上。当前的工件80完成焊接之后，焊枪34、定位柱50、定位气缸51与工件80分离，驱动转动机构60开启，转盘61转动，下一个待焊接的工件80达到焊枪34的下方。重复上述焊接步骤。

Claims (10)

1.一种立式环缝焊接机，其特征在于：该焊接机包括如下组成部分：

焊枪旋转机构，用于驱动焊枪(34)沿着工件(80)上的待焊接单元(81)环形旋转；

工装转动机构，位于焊枪(34)的下方，用于放置工件(80)，且使工件(80)依次自焊枪(34)下方通过；

竖直移位机构，用于沿上下方向移动焊枪(34)的高度；

工件定位机构，用于固定焊接时的工件(80)。

2.如权利要求1所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述工装转动机构包括转盘(61)、设置在转盘(61)上的工装(70)、用于驱动转盘(61)和工装(70)转动的驱动转动机构(60)；

所述工件(80)安装在所述工装(70)上。

3.如权利要求2所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述工装(70)的数量为若干组，且沿转盘(61)的边缘呈环形设置在转盘(61)上；

所述工件(80)卡设于工装(70)的外部。

4.如权利要求2所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述工装(70)包括上卡板(71)、上卡板(71)上开设的卡槽(712)、位于上卡板(71)上的限位单元(711)；

所述限位单元(711)用于防止转盘(61)转动时工件(80)因离心力的作用从工装(70)上掉落；所述卡槽(712)用于限定工件(80)的位置。

5.如权利要求1所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述焊枪旋转机构包括转轴(31)、用于驱动转轴(31)旋转的驱动旋转机构(30)，所述焊枪(34)连接在转轴(31)上；

所述驱动旋转机构(30)连接在竖直移位机构上，竖直移位机构上下移动驱动旋转机构(30)，以调节与驱动旋转机构(30)有连接关系的焊枪(34)的高度。

6.如权利要求1所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述立式环缝焊接机还包括水平移位机构，水平移位机构包括开设在底座(10)上的滑轨(100)、与所述滑轨(100)相配合的滑板(20)、位于滑板(20)上部的立柱(21)、连接在滑板(20)上的驱动移位单元(23)；

所述竖直移位机构位于立柱(21)的上部；

所述工装转动机构位于立柱(21)的一侧。

7.如权利要求6所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述竖直移位机构为设置在立柱(21)上部的竖直移位气缸(40)，所述竖直移位气缸(40)的活塞与焊枪旋转机构的驱动旋转机构(30)相连接；

所述竖直移位气缸(40)通过上下移动驱动旋转机构(30)的高度以调节连接在驱动旋转机构(30)上的转轴(31)及焊枪(34)的高度；

所述驱动移位单元(23)通过移动立柱(21)在水平方向的位置，以移动与立柱(21)有连接关系的焊枪(34)在水平方向的位置。

8.如权利要求7所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述工件定位机构包括设置在转轴(31)底部的定位柱(50)、沿水平方向连接在立柱(21)朝向工件(80)一侧的定位气缸(51)，所述转轴(31)与定位柱(50)相对转动；所述定位柱(50)和定位气缸(51)相互配合，用于固定住工件(80)的待焊接单元(81)的位置。

9.如权利要求7或8所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述驱动移位单元(23)包括与底座(10)螺纹连接的移位螺杆(231)、设置在移位螺杆(231)一端的移位手轮(230)，所述移位螺杆(231)的另一端连接在滑板(20)上。

10.如权利要求7或8所述的立式环缝焊接机，其特征在于：所述驱动旋转机构(30)、竖直移位气缸(40)、工装转动机构的驱动转动机构(60)、定位气缸(51),均与控制结构电连接。

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