CN110936076B - 一种歧管焊接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种歧管焊接系统，包括支撑定位装置以及带行走机构的焊接装置；其中，支撑定位装置包括第一变位机、第二变位机以及位于第一变位机和第二变位机之间的多个支撑滚轮架，还包括铺设在地面上的导轨，第二变位机和每个支撑滚轮架的底部均设有与导轨相互配合连接的滑块；所述焊接装置包括行走轨道以及铺设在行走轨道上的底板，行走轨道包括沿水平向铺设的直线导轨以及设置在轨道内侧壁的齿条；底板上固定有焊接机器人和搬运机器人；焊接机器人第六轴上固定连有焊枪以及激光跟踪器，搬运机器人第六轴上固定连有机器人抓手；底板上还设有料框定位组件和二次定位装置。

Description

一种歧管焊接系统
技术领域
本发明涉及一种歧管焊接系统。
背景技术
现有技术中，对管道进行歧管焊接时，都是用固定在地面上的支撑架对管道进行定点支撑，这种支撑装置不能适用于各种不同尺寸规格和不同长度的管道焊接需求，另外目前没有针对在管道上焊接歧管的整体焊接方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种歧管焊接系统，该焊接系统能够适用于各种长度和各种尺寸的管道上歧管的焊接。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种歧管焊接系统，包括支撑定位装置以及带行走机构的焊接装置；其中，支撑定位装置包括第一变位机、第二变位机以及位于第一变位机和第二变位机之间的多个支撑滚轮架，还包括铺设在地面上的导轨，第二变位机和每个支撑滚轮架的底部均设有与导轨相互配合连接的滑块；所述焊接装置包括行走轨道以及铺设在行走轨道上的底板，行走轨道包括沿水平向铺设的直线导轨以及设置在轨道内侧壁的齿条；底板上固定有焊接机器人和搬运机器人；焊接机器人第六轴上固定连有焊枪以及激光跟踪器，搬运机器人第六轴上固定连有机器人抓手；底板上还设有料框定位组件和二次定位装置。
其中，所述支撑滚轮架包括主动支撑滚轮架和从动支撑滚轮架。
其中，所述支撑滚轮架包括至少两个主动支撑滚轮架。
其中，所述从动支撑滚轮架包括第一机架和第二机架，其中，第一机架上设有第一支撑架、第二支撑架以及横向移动机构，第一支撑架和第二支撑架在横向移动机构的驱动下相互靠近移动或相互远离移动；第二机架上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架连接，第一机架在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架固定在底板上，底板与转接板固定连接，转接板底部设有滑块，滑块与铺设在地面上的导轨相互配合连接；第一支撑架包括架设在第一机架上的支撑架I以及位于支撑架I内通过转轴或轴承与支撑架I转动连接的滚轮I；第二支撑架包括架设在第一机架上的支撑架II以及位于支撑架II内通过转轴或轴承与支撑架II转动连接的滚轮II。
其中，所述主动支撑滚轮架包括第一机架和第二机架，其中，第一机架上设有第一支撑架、第二支撑架以及横向移动机构，第一支撑架和第二支撑架在横向移动机构的驱动下相互靠近移动或相互远离移动；第二机架上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架连接，第一机架在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架固定在底板上，底板与转接板固定连接，转接板底部设有滑块，滑块与铺设在地面上的导轨相互配合连接；第一支撑架包括架设在第一机架上的支撑架I以及位于支撑架I内通过转轴或轴承与支撑架I转动连接的滚轮I；第二支撑架包括架设在第一机架上的支撑架II以及位于支撑架II内通过转轴或轴承与支撑架II转动连接的滚轮II；还包括带动滚轮转动的转动机构；转动机构包括电机以及与电机传动连接的减速机，电机外壳通过法兰与减速机外壳固定连接，减速机固定在支撑架上，减速机的驱动端与滚轮的转轴固定连接；还包括驱动机构，驱动机构包括驱动电机以及与驱动电机传动连接的齿轮，驱动电机固定在延伸板上；延伸板与转接板固定连接，导轨的内侧壁上设有与齿轮相互配合连接的齿条。
其中，所述横向移动机构包括旋转把手以及与旋转把手固定连接的螺杆，螺杆横穿第一机架，螺杆的末端与第一机架通过轴承固定连接，螺杆的始端连接旋转把手，旋转把手与第一机架通过轴承固定连接；螺杆的其中一侧设有正向螺纹，螺杆的另一侧设有反向螺纹，螺杆的正向螺纹端和反向螺纹端均套设有螺母，支撑架I和支撑架II分别与对应的螺母固定连接；螺杆的中部通过轴承与第一机架固定连接。
其中，纵向移动机构包括电机以及与电机传动连接的丝杆升降机，电机和丝杆升降机固定在第二机架上，丝杆升降机的丝杆顶端与第一机架的连接端通过轴承固定连接；所述纵向移动机构还包括导向机构，导向机构成对设置在丝杆升降机的两侧；导向机构包括导向轴以及套设在导向轴外的导向轴轴承座，导向轴轴承座固定在第二机架上，导向轴一端与第一机架下底板固定连接，导向轴另一端穿过导向轴轴承座且沿着导向轴轴承座纵向移动。
其中，机器人抓手包括与搬运机器人第六轴固定连接的安装板、第一转接板、视觉系统、夹爪气缸、与夹爪气缸驱动端固定连接的夹爪以及通过连接件I固定在夹爪下端的电磁铁；其中，安装板通过连接件II固定在第一转接板上，视觉系统通过第二转接板固定在第一转接板上，夹爪气缸的固定端固定在第一转接板上。
其中，料框定位组件由四个定位架组成，四个定位架呈四边形排布在底座上，四个定位架分别位于四边形的四个顶角处；每个定位架包括顶部开口的方形腔体，其中，方形腔体的两个相邻侧边向上延展，延展部的顶端朝腔体外翻出；每个定位架的具有延展部的两个相邻侧边位于四边形的外围，延展部的顶端朝腔体外翻出的翻出部与水平面的夹角为45～60°。
其中，二次定位装置包括支架、固定在支架上的多个支撑架以及固定在支撑架上的放置区，放置区上设有镂空的第一抓取区和第二抓取区，放置区的其中一个端部设有挡板，挡板上开有通孔；还包括到位传感器，到位传感器通过连接件固定在挡板相对于放置区的外侧，到位传感器的探头放置于挡板的通孔位置处。
有益效果：本发明焊接系统能够适用于各种长度和各种尺寸管道上歧管的焊接，一方面其利用支撑定位装置对不同长度的管道进行支撑定位，同时支撑定位装置还能够根据管道尺寸的不同对其中轴线与地面的垂直高度以及其在支撑滚轮架上的放置角度进行相应的调节，从而有效提高了支撑定位装置的适用性；另一方面，焊接装置能够同时进行歧管的抓取和焊接，并且焊接装置还能够在行走轨道上行走，从而实现焊接装置相对待焊接管道的移动，实现对管道上不同位置处歧管的焊接。
附图说明
图1为从动支撑滚轮架的结构示意图；
图2为从动支撑滚轮架的正视图；
图3为从动支撑滚轮架铺设在轨道上的结构示意图；
图4为主动支撑滚轮架铺设在轨道上的结构示意图；
图5为主动支撑滚轮的局部示意图；
图6可移动变位机的结构示意图I；
图7可移动变位机的结构示意图II；
图8固定变位机的结构示意图；
图9为将待焊接管道固定在支撑定位装置上的结构示意图；
图10为支撑定位装置的结构示意图；
图11为本发明歧管焊接系统的结构示意图；
图12为焊接装置的结构示意图；
图13为焊接装置带防护围栏后的结构示意图；
图14为焊接机器人第六轴连接焊枪组件的结构示意图；
图15为焊接装置铺设在行走轨道上的结构示意图；
图16为机器人抓手的结构示意图；
图17机器人抓手连接在搬运机器人第六轴上的结构示意图；
图18为机器人抓手来抓取二次定位装置上的待焊接工件的结构示意图；
图19为二次定位装置的结构示意图I；
图20为二次定位装置的结构示意图II；
图21为二次定位装置的结构示意图III；
图22为放置有待焊接工件的二次定位装置的结构示意图；
图23为料框定位组件的结构示意图；
图24为定位架的结构示意图；
图25为料框置于料框定位组件上的结构示意图；
图26为料框置于料框定位组件上的俯视图；
图27为行走驱动机构的结构原理图；
图28为本发明带行走机构的歧管焊接装置中底板铺设在行走轨道上的结构示意图；
图29为未安装的底板铺设在行走轨道上的结构示意图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
如图1～29所示，本发明歧管焊接系统，包括支撑定位装置161以及带行走机构的焊接装置162；其中，支撑定位装置161包括第一变位机(固定变位机111)、第二变位机(可移动变位机112)以及位于第一变位机111和第二变位机112之间的多个支撑滚轮架200；还包括铺设在地面上的轨道114，轨道114上铺设有导轨104，第二变位机112和支撑滚轮架200的底部均设有与导轨104相互配合连接的滑块(116，103)；其中，支撑滚轮架200包括主动支撑滚轮架109(支撑滚轮架II109)和从动支撑滚轮架101(支撑滚轮架II101)，或者支撑滚轮架200包括至少两个主动支撑滚轮架109；焊接装置162包括行走轨道142以及铺设在行走轨道142上的底板128，行走轨道142包括沿水平方向铺设的直线导轨153以及设置轨道142内侧壁的齿条155；底板128上固定有焊接机器人122和搬运机器人124，焊接机器人122和搬运机器人124分别通过抬高座(130，129)固定在底板128上(底板128上设有多个用于安装的螺栓孔160)；焊接机器人122第六轴132上固定连有焊枪组件123，其中，焊枪组件123包括焊枪133和激光跟踪器135，焊枪133与焊接机器人122第六轴132固定连接，激光跟踪器135通过转接板134与焊接机器人122第六轴132固定连接；搬运机器人124第六轴20上固定连有机器人抓手125；底板128上还设有料框定位组件127和二次定位装置126。
其中，从动支撑滚轮架101包括第一机架64和第二机架71，其中，第一机架上64设有第一支撑架81、第二支撑架81以及横向移动机构，第一支撑架81和第二支撑架82在横向移动机构的驱动下作相互靠近移动或相互远离移动；第二机架71上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架64连接，第一机架64在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架71固定在底板75上，底板75与转接板102固定连接，转接板102底部设有滑块103，滑块103与铺设在地面上的导轨104相互配合连接。
其中，第一支撑架81包括架设在第一机架64上的支撑架I62以及位于支撑架I62内通过轴承61与支撑架I62转动连接的滚轮I83(滚轮I83的转轴与支撑架I62通过轴承61固定连接)；第二支撑架82包括架设在第一机架64上的支撑架II85以及位于支撑架II85内通过轴承与支撑架II85转动连接的滚轮II84；从动支撑滚轮架101的横向移动机构包括旋转把手65以及与旋转把手65固定连接的螺杆66，螺杆66横穿第一机架64，螺杆66的末端与第一机架64通过轴承86固定连接，螺杆66的始端连接旋转把手65，旋转把手65与第一机架64通过轴承87固定连接。螺杆66的其中一侧设有正向螺纹67，螺杆66的另一侧设有反向螺纹69，从而实现当旋转把手65转动时，第一支撑架81和第二支撑架82作相互靠近移动或相互远离移动；螺杆66的正向螺纹端和反向螺纹端均套设有螺母(70，68)，支撑架I62与螺母I68固定连接，支撑架II85与螺母II70固定连接；螺杆66的中部也设有轴承79，螺杆66通过轴承79与第一机架64固定连接，轴承79的两侧还分别设有连接轴80。
其中，支撑架I62底部设有滑块I63，支撑架I62架设在第一机架64上，在横向移动机构驱动下滑块I62沿着第一机架64的侧边相对第一机架64做横向移动；支撑架II85底部设有滑块II88，支撑架II85架设在第一机架64上，在横向移动机构驱动下滑块II88沿着第一机架64的侧边相对第一机架64做横向移动。
从动支撑滚轮架101的纵向移动机构包括电机72以及与电机72传动连接的丝杆升降机73，电机72和丝杆升降机73的固定部均固定在第二机架71上，丝杆升降机73的丝杆89顶端与第一机架64下底板90的中心处连接，丝杆89顶端与第一机架64的连接处(该连接处位于第一机架底部的中心区)通过轴承74固定连接。丝杆升降机73通过连接板91固定在第二机架71的底板75上，第二机架71的底板75上开有通孔78，丝杆升降机73的丝杆89从通孔78中伸出。其中，纵向移动机构还包括导向机构92，导向机构92成对设置在丝杆升降机73的两侧；导向机构92包括导向轴76以及套设在导向轴76外的导向轴轴承座77，导向轴轴承座77固定在第二机架71上，导向轴76一端与第一机架64下底板90固定连接，导向轴76另一端穿过导向轴轴承座77且沿着导向轴轴承座77纵向移动。
通过旋转把手65手动调节两个滚轮60之间的间距(两个滚轮60中心点的距离)，滚轮60与工件接触，从动支撑滚轮架101通过人工推动在导轨104上移动。
主动支撑滚轮架109包括第一机架64和第二机架71，其中，第一机架上64设有第一支撑架81、第二支撑架81以及横向移动机构，第一支撑架81和第二支撑架82在横向移动机构的驱动下作相互靠近移动或相互远离移动；第二机架71上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架64连接，第一机架64在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架71固定在底板75上，底板75与转接板102固定连接，转接板102底部设有滑块103，滑块103与铺设在地面上的导轨104相互配合连接；第一支撑架81包括架设在第一机架64上的支撑架162以及位于支撑架I62内通过轴承61与支撑架I62转动连接的滚轮I83(滚轮I83的转轴与支撑架I62通过轴承61固定连接)；第二支撑架82包括架设在第一机架64上的支撑架1I85以及位于支撑架II85内通过轴承与支撑架II85转动连接的滚轮II84；主动支撑滚轮架109还包括带动滚轮60转动的转动机构93；转动机构93包括电机94以及与电机94传动连接的减速机95，电机94外壳通过法兰96与减速机95外壳固定连接，减速机95固定在支撑架98上，减速机95的驱动端与滚轮60的转轴固定连接；主动支撑滚轮架109还包括驱动机构，驱动机构包括驱动电机97以及与驱动电机97传动连接的齿轮99，驱动电机97固定在延伸板105上；第二机架71固定在底板75上，底板75与转接板102固定连接，转接板102底部设有滑块103，滑块103与铺设在地面上的导轨104相互配合连接；延伸板105与转接板102固定连接，导轨104的内侧壁上设有与齿轮99相互配合连接的齿条100。
其中，主动支撑滚轮架109的横向移动机构包括旋转把手65以及与旋转把手65固定连接的螺杆66，螺杆66横穿第一机架64，螺杆66的末端与第一机架64通过轴承86固定连接，螺杆66的始端连接旋转把手65，旋转把手65与第一机架64通过轴承87固定连接。螺杆66的其中一侧设有正向螺纹67，螺杆66的另一侧设有反向螺纹69，从而实现当旋转把手65转动时，第一支撑架81和第二支撑架82作相互靠近移动或相互远离移动；螺杆66的正向螺纹端和反向螺纹端均套设有螺母(70，68)，支撑架I62与螺母I68固定连接，支撑架II85与螺母II70固定连接；螺杆66的中部也设有轴承79，螺杆66通过轴承79与第一机架64固定连接，轴承79的两侧还分别设有连接轴80。
其中，支撑架I62底部设有滑块I63，支撑架I62架设在第一机架64上，在横向移动机构驱动下滑块I62沿着第一机架64的侧边相对第一机架64做横向移动；支撑架II85底部设有滑块II88，支撑架II85架设在第一机架64上，在横向移动机构驱动下滑块II88沿着第一机架64的侧边相对第一机架64做横向移动。
主动支撑滚轮架109的纵向移动机构包括电机72以及与电机72传动连接的丝杆升降机73，电机72和丝杆升降机73的固定部均固定在第二机架71上，丝杆升降机73的丝杆89顶端与第一机架64下底板90的中心处连接，丝杆89顶端与第一机架64的连接处(该连接处位于第一机架底部的中心区)通过轴承74固定连接。丝杆升降机73通过连接板91固定在第二机架71的底板75上，第二机架71的底板75上开有通孔78，丝杆升降机73的丝杆89从通孔78中伸出。其中，纵向移动机构还包括导向机构92，导向机构92成对设置在丝杆升降机73的两侧；导向机构92包括导向轴76以及套设在导向轴76外的导向轴轴承座77，导向轴轴承座77固定在第二机架71上，导向轴76一端与第一机架64下底板90固定连接，导向轴76另一端穿过导向轴轴承座77且沿着导向轴轴承座77纵向移动。
主动支撑滚轮架109的第二机架71固定在底板75上，底板75与转接板102固定连接，转接板102底部设有滑块103，地面上铺设有导轨104，滑块103与导轨104相互配合连接；转接板102还包括延伸板105，延伸板105上设有驱动电机97(驱动电机97设置于箱体121中)，驱动电机97的驱动端与齿轮99固定连接，导轨104的内侧壁上设有与齿轮99相互配合连接的齿条100，驱动电机97转动，带动齿轮99转动，从而使转接板102底部的滑块103沿着导轨104进行移动。
通过旋转把手65手动调节两个滚轮60之间的间距(两个滚轮60中心点的距离)，滚轮60与工件接触，主动支撑滚轮架109通过驱动机构在导轨104上移动。
支撑定位装置161中的第一变位机(固定变位机111)，其通过固定座120固定在轨道114的其中一个端部，第一变位机111包括电机驱动机构119和三爪卡盘107，三爪卡盘107与电机驱动机构119的转动端固定连接，三爪卡盘107用于固定待焊接管道110；支撑定位装置161中的第二变位机(可移动变位机112)，其位于轨道114的另一个端部，底部设有滑块结构116，第二变位机112包括电机驱动机构118和三爪卡盘113，三爪卡盘113与电机驱动机构118的转动端固定连接，三爪卡盘113用于固定待焊接管道110，第二变位机112还包括行走机构115，行走机构115包括驱动电机以及与驱动电机输出轴传动连接的齿轮117，齿轮117与设置在轨道114内侧壁的齿条100相互配合连接。当驱动电机转动，带动齿轮117转动，从而第二变位机112通过滑块结构116沿着导轨104进行前后移动。
支撑定位装置161的轨道114上铺设有多个支撑滚轮架，在轨道114上可同时铺设有从动支撑滚轮架101和主动支撑滚轮架109；也可以轨道114上只铺设主动支撑滚轮架109。当轨道114上是同时铺设有从动支撑滚轮架101和主动支撑滚轮架109时，将待焊接管道110吊到支撑滚轮架上，通过主动支撑滚轮架109的转动机构93对待焊接管道110在支撑滚轮架上的放置角度进行预调节，然后手动调节每个支撑滚轮架两个滚轮60中心点连线的水平宽度，从而将待焊接管道110固定在支撑滚轮架上，接着，通过支撑滚轮架的纵向移动机构调节待焊接管道110的轴向高度，即待焊接管道110中轴线与地面的垂直高度，使待焊接管道110的中轴线与轨道114两端的固定装置(变位机108)的中轴线重合，此时驱动主动支撑滚轮架109的驱动机构，驱动机构带动主动支撑滚轮架109在导轨104上移动，从而带动主动支撑滚轮架109上的待焊接管道110一起移动，在摩擦力的作用下从动支撑滚轮架101跟随待焊接管道110一起移动，直至将待焊接管道110其中一个端部卡入轨道114端部固定变位机111的三爪卡盘107内，人工拧紧三爪卡盘107；最后，可移动变位机112沿着导轨104移动，移动至待焊接管道110的另一个端部，将待焊接管道110的这个端部卡入可移动变位机112的三爪卡盘113内，人工拧紧三爪卡盘113；从而实现将待焊接管道110固定在轨道114两端的变位机108中(待焊接管道110与变位机的电机驱动机构的转动端固定连接)，此时，再次手动调节每个支撑滚轮架两个滚轮60中心点连线的水平宽度，从而支撑滚轮架对待焊接管道110只起到支撑作用，不起到固定作用。
当轨道114上只铺设主动支撑滚轮架109时，将待焊接管道110吊到支撑滚轮架上，通过其中一个主动支撑滚轮架109的转动机构93对待焊接管道110在支撑滚轮架上的放置角度进行预调节，然后手动调节每个支撑滚轮架两个滚轮60中心点连线的水平宽度，从而将待焊接管道110固定在支撑滚轮架上，接着，通过支撑滚轮架的纵向移动机构调节待焊接管道110的轴向高度，即待焊接管道110中轴线与地面的垂直高度，使待焊接管道110的中轴线与轨道114两端的固定装置(变位机108)的中轴线重合，此时驱动所有主动支撑滚轮架109的驱动机构，驱动机构带动主动支撑滚轮架109在导轨104上移动，从而带动主动支撑滚轮架109上的待焊接管道110一起移动，直至将待焊接管道110其中一个端部卡入轨道114端部固定变位机111的三爪卡盘107内，人工拧紧三爪卡盘107；最后，可移动变位机112沿着导轨104移动，移动至待焊接管道110的另一个端部，将待焊接管道110的这个端部卡入可移动变位机112的三爪卡盘113内，人工拧紧三爪卡盘113；从而实现将待焊接管道110固定在轨道114两端的变位机108中(待焊接管道110与变位机的电机驱动机构的转动端固定连接)，此时，再次手动调节每个支撑滚轮架两个滚轮60中心点连线的水平宽度，从而支撑滚轮架对待焊接管道110只起到支撑作用，不起到固定作用。
机器人抓手125包括与搬运机器人124第六轴20固定连接的安装板8、第一转接板10、视觉系统11、夹爪气缸(13，14)、与夹爪气缸(13，14)驱动端固定连接的夹爪(17，15)以及通过连接件I90固定在夹爪下端的电磁铁16；其中，安装板8通过三角形连接件II9固定在第一转接板10的上底板上，视觉系统11通过第二转接板12固定在第一转接板10的侧边，夹爪气缸(13，14)的固定端固定在第一转接板10的下底板上。夹爪气缸(13，14)有两个，分别为夹爪气缸13和夹爪气缸14，夹爪气缸13和夹爪气缸14沿水平向并排设置；夹爪气缸13对应连接夹爪对15，夹爪气缸14对应连接夹爪对17，其中，夹爪对17下方通过连接件I90固定连有电磁铁16。
二次定位装置126包括固定在底板128上的支架22、固定在支架22上的多个支撑架21以及固定在支撑架21上的放置区25，多个支撑架21均通过定位板29固定在支架22上；放置区25上设有镂空的第一抓取区23和第二抓取区24，放置区25的其中一个端部(下端部)设有挡板30，挡板30上开有通孔26；二次定位装置126还包括到位传感器27，到位传感器27通过连接件28固定在挡板30相对于放置区25的外侧，到位传感器27的探头对着挡板30的通孔26，到位传感器27可以为激光测距传感器；其中，多个支撑架21的高度从左到右依次递增，从而放置区25的斜边与水平面的夹角A为20～30°，放置区25的横截面呈V型或U型，待焊接工件19放置于放置区25上。
机器人抓手125通过其下方的电磁铁16(上电)将料框5中的待焊接工件19(歧管)吸上后(吸取位置是随机的，即电磁铁吸取的位置是工件上的任意位置)放置在二次定位装置126的放置区25上，电磁铁16断电后，二次定位装置126的到位传感器27检测到待焊接工件19已放置在放置区25内并滑动到放置区25的下端部，搬运机器人124的机器人抓手125的两对夹爪(15，17)分别置于第一抓取区23和第二抓取区24对待焊接工件19进行抓取，从而实现机器人抓手125在抓取待焊接工件19时在工件上的抓取位置是固定的，而不是工件上的任意位置。
料框定位组件由四个定位架1组成，四个定位架1呈四边形排布在底座6上，定位架1底部设有螺栓孔，定位架1通过螺栓固定在底座128上；四个定位架1分别位于四边形的四个顶角处；每个定位架1包括顶部开口的方形腔体7，其中，方形腔体7的两个相邻侧边向上延展，延展部2的顶端朝腔体7外翻出；每个定位架1具有延展部2的两个相邻侧边位于四边形的外围，延展部2的顶端朝腔体外翻出的翻出部3与水平面的夹角为45～60°。定位架1为钢制定位架。当料框5被吊至料框定位组件127上方时，不需要对料框5放置点进行额外的定位或者角度的调整，通过料框5的自重自动滑落至料框定位组件127内。
焊接装置162还包括行走驱动机构，行走驱动机构包括驱动电机I131以及与驱动电机I131输出轴传动连接的齿轮I154，其中，驱动电机I131固定在安装基板141上，安装基板141与底板128固定连接，底板128底部还通过转接块151连有滑块结构152。滑块结构152与行走轨道142上铺设的导轨I153相互配合连接；齿轮I154与齿条155相互传动连接；驱动电机I131转动，带动齿轮I154转动，从而实现底板128通过滑块结构152与导轨I153的相互配合连接在行走轨道142上相对行走轨道142左右移动，实现焊接装置162对待焊接管道110上不同位置处歧管的焊接。
焊接装置162的底板128上还设有焊接电源138、保护气瓶137和吸尘装置139，其中，底板128外围还设有防护栏136，还包括内部放置有需要行走的电线和气管的拖链140，拖链140与焊接机器人122连接，随着焊接机器人122一起移动。
焊接装置162中的机器人抓手125先通过位于夹爪下方的电磁铁16对位于料框5中的歧管进行磁力吸取，在通过二次定位装置126对歧管进行二次定位后，机器人抓手125再利用机器人抓手125的两对夹爪对歧管进行抓取并放置于管道110上的待焊接位置处；二次定位装置126能够实现机器人抓手125在抓取二次定位装置126上的歧管时，在工件(歧管)上的抓取位置是固定的，而不是工件上的任意位置；料框定位组件127通过将定位架1的外围相邻边进行向上延展，并且在延展处的顶端设计出一个向外翻出的边，从而使放置在定位组件127上的料框5能够根据自重自动滑落至对应位置处，从而不需要对料框5的放置点进行额外的定位或者角度的调整即可将料框5放置在所需要的放置位置上。
将待焊接管道110固定在支撑定位装置161上，通过搬运机器人124将歧管放置在待焊接管道110上，待焊接管道110上对应焊接处设有凹槽，便于放置歧管，焊枪组件123对歧管进行焊接，待焊接管道110在变位机108的带动下进行转动，从而实现管道110圆周上各个点的焊接，焊接装置162在行走驱动机构的驱动下沿着行走轨道142移动，从而实现管道110沿轴向上各个点的焊接。

Claims (7)

1.一种歧管焊接系统，其特征在于：包括支撑定位装置以及带行走机构的焊接装置；其中，支撑定位装置包括第一变位机、第二变位机以及位于第一变位机和第二变位机之间的多个支撑滚轮架，还包括铺设在地面上的导轨，第二变位机和每个支撑滚轮架的底部均设有与导轨相互配合连接的滑块；所述焊接装置包括行走轨道以及铺设在行走轨道上的底板，行走轨道包括沿水平向铺设的直线导轨以及设置在直线导轨内侧壁的齿条；底板上固定有焊接机器人和搬运机器人；焊接机器人第六轴上固定连有焊枪以及激光跟踪器，搬运机器人第六轴上固定连有机器人抓手；底板上还设有料框定位组件和二次定位装置；
其中，所述机器人抓手包括与搬运机器人第六轴固定连接的安装板、第一转接板、视觉系统、夹爪气缸、与夹爪气缸驱动端固定连接的夹爪以及通过连接件I固定在夹爪下端的电磁铁；其中，安装板通过连接件II固定在第一转接板上，视觉系统通过第二转接板固定在第一转接板上，夹爪气缸的固定端固定在第一转接板上；所述料框定位组件由四个定位架组成，四个定位架呈四边形排布在底板上，四个定位架分别位于四边形的四个顶角处；每个定位架包括顶部开口的方形腔体，其中，方形腔体的两个相邻侧边向上延展，延展部的顶端朝腔体外翻出；每个定位架的具有延展部的两个相邻侧边位于四边形的外围，延展部的顶端朝腔体外翻出的翻出部与水平面的夹角为45~60°；二次定位装置包括支架、固定在支架上的多个支撑架以及固定在支撑架上的放置区，放置区上设有镂空的第一抓取区和第二抓取区，放置区的其中一个端部设有挡板，挡板上开有通孔；多个支撑架的高度从左到右依次递增，放置区的斜边与水平面的夹角A为20~30°，放置区的横截面呈V型或U型；还包括到位传感器，到位传感器通过连接件固定在挡板相对于放置区的外侧，到位传感器的探头放置于挡板的通孔位置处；机器人抓手通过其下方上电的电磁铁将料框的待焊接歧管工件吸上后放置在二次定位装置的放置区上，电磁铁断电后，二次定位装置的到位传感器检测到待焊接工件已放置在放置区内并滑动到放置区的下端部，搬运机器人的机器人抓手的两对夹爪分别置于第一抓取区和第二抓取区对待焊接歧管工件进行抓取并放置于待焊接位置处。
2.根据权利要求1所述的歧管焊接系统，其特征在于：所述支撑滚轮架包括主动支撑滚轮架和从动支撑滚轮架。
3.根据权利要求1所述的歧管焊接系统，其特征在于：所述支撑滚轮架包括至少两个主动支撑滚轮架。
4.根据权利要求2所述的歧管焊接系统，其特征在于：所述从动支撑滚轮架包括第一机架和第二机架，其中，第一机架上设有第一支撑架、第二支撑架以及横向移动机构，第一支撑架和第二支撑架在横向移动机构的驱动下相互靠近移动或相互远离移动；第二机架上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架连接，第一机架在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架固定在底板上，底板与转接板固定连接，转接板底部设有滑块，滑块与铺设在地面上的导轨相互配合连接；第一支撑架包括架设在第一机架上的支撑架I以及位于支撑架I内通过转轴或轴承与支撑架I转动连接的滚轮I；第二支撑架包括架设在第一机架上的支撑架II以及位于支撑架II内通过转轴或轴承与支撑架II转动连接的滚轮II。
5.根据权利要求2所述的歧管焊接系统，其特征在于：所述主动支撑滚轮架包括第一机架和第二机架，其中，第一机架上设有第一支撑架、第二支撑架以及横向移动机构，第一支撑架和第二支撑架在横向移动机构的驱动下相互靠近移动或相互远离移动；第二机架上设有纵向移动机构，纵向移动机构的驱动端与第一机架连接，第一机架在纵向移动机构的驱动上沿纵向上下移动；第二机架固定在底板上，底板与转接板固定连接，转接板底部设有滑块，滑块与铺设在地面上的导轨相互配合连接；第一支撑架包括架设在第一机架上的支撑架I以及位于支撑架I内通过转轴或轴承与支撑架I转动连接的滚轮I；第二支撑架包括架设在第一机架上的支撑架II以及位于支撑架II内通过转轴或轴承与支撑架II转动连接的滚轮II；还包括带动滚轮转动的转动机构；转动机构包括电机以及与电机传动连接的减速机，电机外壳通过法兰与减速机外壳固定连接，减速机固定在支撑架上，减速机的驱动端与滚轮的转轴固定连接；还包括驱动机构，驱动机构包括驱动电机以及与驱动电机传动连接的齿轮，驱动电机固定在延伸板上；延伸板与转接板固定连接，导轨的内侧壁上设有与齿轮相互配合连接的齿条。
6.根据权利要求4或5所述的歧管焊接系统，其特征在于：所述横向移动机构包括旋转把手以及与旋转把手固定连接的螺杆，螺杆横穿第一机架，螺杆的末端与第一机架通过轴承固定连接，螺杆的始端连接旋转把手，旋转把手与第一机架通过轴承固定连接；螺杆的其中一侧设有正向螺纹，螺杆的另一侧设有反向螺纹，螺杆的正向螺纹端和反向螺纹端均套设有螺母，支撑架I和支撑架II分别与对应的螺母固定连接；螺杆的中部通过轴承与第一机架固定连接。
7.根据权利要求4或5所述的歧管焊接系统，其特征在于：纵向移动机构包括电机以及与电机传动连接的丝杆升降机，电机和丝杆升降机固定在第二机架上，丝杆升降机的丝杆顶端与第一机架的连接端通过轴承固定连接；所述纵向移动机构还包括导向机构，导向机构成对设置在丝杆升降机的两侧；导向机构包括导向轴以及套设在导向轴外的导向轴轴承座，导向轴轴承座固定在第二机架上，导向轴一端与第一机架下底板固定连接，导向轴另一端穿过导向轴轴承座且沿着导向轴轴承座纵向移动。
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