CN111673371A - 一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，包括底座、焊枪移动机构底座、装夹位置调整机构、装夹机构和焊枪移动机构，底座承载各装夹位置调整机构、装夹机构和竖管护栏；枪移动机构底座包含两个长行程直线滑台、一个短行程滑台、两个竖向直线滑台、两个转向机构；调整机构包括面管高度调整机构、横管高度调整机构、间距调整机构；装夹机构包括气缸组、横管固定机构、面管固定机构、脚管固定机构、竖管固定机构，本发明通过双焊枪的工作模式，在焊接时能够提高焊接的效率，本发明的自动焊机焊接速度相对于普通手工焊接速度有较大提升。同时本发明的自动焊机操纵简单，普通的工人就能够进行操控，减少了特种加工人员的数量。

Description

一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备

技术领域

本发明涉及一种竖管防护栏的装夹焊接技术领域，具体为一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备。

背景技术

中国每年有大量的住房需求，带来的大量的相应配套产品的需求，防护栏就是其中之一，现有的防护栏焊机在装夹上不够方便灵活，能够完成装夹并焊接的防护栏的品种相当有限。

现有的梯形护栏的焊接是人工焊接，在焊接时，由于梯形护栏的长短，高度以及管材尺寸不同，只能为每一个型号不同的护栏制作一个临时夹具，浪费时间，而且不能够保证每个夹具的精准，降低了产品的质量。同时，普通夹具都会因为材料的长度不精准在焊接后出现缝隙的情况，需要在后期进行补原子灰的处理，费时费力。

现有的矩形竖管防护栏焊接由于护栏高度的变换，面管、脚管、横管、竖管的大小尺寸的变化以及竖管间距的变化等特点，一个设备装夹系统很难满足所有不同型号的矩形竖管防护栏的装夹，往往每一个不同型号的护栏都需要重新制作模具，所以对护栏的焊接造成了很大的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备包括底座、焊枪移动机构底座、装夹位置调整机构、装夹机构和焊枪移动机构，底座承载各装夹位置调整机构、装夹机构和竖管护栏；枪移动机构底座包含两个长行程直线滑台、一个短行程滑台、两个竖向直线滑台、两个转向机构；调整机构包括面管高度调整机构、横管高度调整机构、间距调整机构；装夹机构包括气缸组、横管固定机构、面管固定机构、脚管固定机构、竖管固定机构。

优选的，所述焊枪移动机构是由两个并列安装的长行程滑台、短行程滑台、中行程直线滑台、两个竖向滑台，两个焊涡轮电机以及两杆焊枪组成。两个并列安装的长行程滑台为两台相同的同步带直线滑台，由一个带有减速器的长滑台伺服电机通过传动杆和联轴器驱动，能够使焊枪沿着横向移动；在长行程滑台的滑块上安装一个铝合金支架，短行程滑台和中行程直线滑台按直线排列安装在铝合金焊接架下方，短行程滑台和中行程直线滑台为滚珠丝杠滑台，用伺服电机驱动，能够实现焊枪纵向运动；每个直线导轨的滑块上安装一个竖向滑台连接板，竖向滑台连接板上安装一个竖向滑台两个竖向滑台用步进电机驱动；竖向滑台的滑块上安装一个涡轮电机，涡轮电机上安装一个焊枪支架，调节合适位置，当涡轮电机旋转时，焊枪的焊接点始终在涡轮电机正下方。

优选的，所述平台包括面管挡块、面管高度调整机构、两个横管高度调整机构、两个气缸组及高度调整机构、两个竖管边脚管支撑机构、四个竖管间距调整机构、中间脚管高度调整机构和滑动平台，所述底座上安装有面管挡块，面管挡块由一个U型块和紧定螺钉构成，且面管挡块安装在面管高度调整机构的外侧，所述面管高度调整机构包含两个燕尾槽导轨；所述横管高度调整机构包括横管高度调整条和横管高度调整块，横管高度调整块安装在横管高度调整条上并能够滑动。

优选的，所述竖管间距调整机构由三孔拉闸片、双孔拉闸片、短销钉、长销钉排列装配组成，并在三孔拉闸片下方设置了一块拉闸板。

优选的，所述拉闸板的端部还设置了紧定销钉，紧定销钉有一个凸台，能够卡在双孔拉闸片上，且下方带有螺纹，通过一个带有同样螺纹的紧定旋钮配合拉闸板上的滑槽进行旋紧固定，滑槽上还有一个带有紧定螺钉的脚管挡块。

优选的，所述竖管边脚管支撑机构的下部分是竖管支撑条，所述竖管支撑条上还包含四块脚管高度调整块。

优选的，还包括气缸组及高度调整机构，气缸组及高度调整机构安装在滑动平台上，所述高度调整机构包括一块高度调整底板，所述高度调整底板上有两个燕尾槽导向，下部有两个用于调节整个气缸组及高度调整机构高度的升降调节手柄；气缸组包括气缸和气缸底板，所述气缸底板由固定气缸底板和移动气缸底板组成，固定气缸底板固定两个气缸，气缸不能够移动，移动气缸底板固定两个气缸，与气缸一起安装在燕尾槽上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过采用双焊枪的工作模式，并且两支焊枪都能够横向、纵向、竖向以及旋转运动，这使得整个焊接系统能够焊接的种类更加的多样，焊接的位置和焊接姿态也更加的灵活多变，几乎能够满足现今工程竖管护栏的所有样式，具有很强的通用性。

2.本发明具有四组共十个气缸，能够分别对脚管和横管施加顶紧力，不仅将竖管与横管之间的缝隙减小，还能够将横管和脚管之间的缝隙减小，这样的设计能够省略后续的打磨和修补原子灰的工序。并且四组气缸都能够根据护栏型号尺寸的不同进行移动，对每种不同的防护栏都有很好的夹紧作用。最后，本设计的自动化的焊接方式比手工焊接更加的稳定，焊缝更加的小，呈现出漂亮的焊接鱼鳞状，能够省略后期的打磨处理以及修补原子灰的工序。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正面结构示意图；

图3为本发明左侧结构示意图；

图4为本发明带护栏的俯视夹具的结构示意图；

图5为本发明不带护栏的俯视夹具的结构示意图；

图6为本发明拉闸板的俯视结构示意图；

图7为本发明拉闸板的正视结构示意图；

图8为本发明不带护栏的正视夹具的结构示意图；

图9为本发明不带护栏的侧视夹具的结构示意图；

图10为本发明中间脚管高度调整机构的结构示意图。

图中：201、底座；203、焊枪；204、竖向滑台；205、铝合金支架；206、长滑台伺服电机；208、长行程滑台；209、联轴器；210、升降调节手柄；301、面管挡块；302、面管高度调整机构；303、横管高度调整机构；305、面管；306、横管；307、竖管；308、脚管；309、高度调整机构；310、气缸；311、竖管边脚管支撑机构；312、竖管间距调整机构；314、中间脚管高度调整机构；315、滑动平台；401、短行程滑台；402、横向滑台伺服电机；403、减速器；406、中行程直线滑台；407、竖向滑台连接板；408、涡轮电机；409、焊枪夹具；410、滑台铸件底座；411、涡轮电机连接板；412、步进电机；413、移动平台支架；501、紧定旋钮；503、燕尾槽导轨；504、燕尾槽滑块；505、滑动导轨；506、高度调整底板；507、气缸底板；601、拉闸板；602、脚管挡块；603、紧定销钉；604、三孔拉闸片；605、短销钉；606、长销钉；607、双孔拉闸片；608、竖管支撑条；609、竖管支撑块；610、脚管高度调整块；611、横管高度调整块；612、横管高度调整条；613、中间脚管高度调整机构上板；614、中间脚管高度调整机构下板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-10，本实施例提供了一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备由底座201、焊枪移动机构底座、装夹位置调整机构、装夹机构和焊枪移动机构组成。底座201承载各装夹位置调整机构、装夹机构和竖管护栏；枪移动机构底座包含两个长行程直线滑台208、一个短行程滑台401、两个竖向直线滑台204、两个转向机构；调整机构包括面管高度调整机构302、横管高度调整机构303和间距调整机构；装夹机构包括气缸组、横管固定机构、面管固定机构、脚管固定机构、竖管固定机构。

所述焊枪移动机构底座安装在移动平台支架413的顶部，底座201安装在移动平台支架413的内侧，所述焊枪移动机构由滑台铸件底座410和工字钢组合而成，焊枪移动机构是由两个并列安装的长行程滑台208、短行程滑台401、中行程直线滑台406、两个竖向滑台204，两个焊涡轮电机408以及两杆焊枪203组成，所述滑台铸件底座410上固定有两个并列安装的长行程滑台208，两个并列安装的长行程滑台208为两台相同的同步带直线滑台，由一个带有减速器403的长滑台伺服电机206通过传动杆和联轴器209驱动，能够使焊枪203沿着横向移动，两个所述长行程滑台208的滑块上安装一个铝合金支架205，所述铝合金支架205的下方固定安装有短行程滑台401和中行程直线滑台406，且短行程滑台401和中行程直线滑台406按直线排列安装在铝合金支架下方，短行程滑台401和中行程直线滑台406为滚珠丝杠滑台，用伺服电机驱动，能够实现焊枪203纵向运动，中行程直线滑台406的导轨滑块上安装有竖向滑台连接板407，所述竖向滑台连接板407上安装有竖向滑台204，竖向滑台204的滑块上安装有焊枪203，两个竖向滑台204用步进电机412驱动；竖向滑台204的滑块上安装一个涡轮电机408，涡轮电机408通过涡轮电机连接板411与滑块连接，涡轮电机408上安装一个焊枪支架，焊枪支架通过焊枪夹具409安装有焊枪203，用于调节合适位置，当涡轮电机408旋转时，焊枪203的焊接点始终在涡轮电机408正下方，所述底座201上安装有能够将矩形竖管防护栏定位装夹的平台。

所述平台包括面管挡块301、面管高度调整机构302、两个横管高度调整机构303、两个气缸组及高度调整机构309、两个竖管边脚管支撑机构311、四个竖管间距调整机构312、中间脚管高度调整机构314和滑动平台315，中间脚管高度调整机构314由中间脚管高度调整机构上板613和中间脚管高度调整机构下板614组成，安装在夹具工作台上，对中间脚管308起到定位作用，并且能够通过升降调节手柄210进行升降调节。便于自动焊接与放料取料，所述底座201上安装有面管挡块301，面管挡块301由一个U型块和紧定螺钉构成，且面管挡块301安装在面管高度调整机构302的外侧，所述面管高度调整机构302包含两个燕尾槽导轨，通过下方的升降调节手柄210将面管305的调整到与脚管308有一个合适高度差，限制面管305的横向的移动，保证装夹的位置精准，使用时将其移动到合适位置拧紧再紧定螺钉就实现了面管305的限位；所述横管高度调整机构303包括横管高度调整条612和横管高度调整块611，横管高度调整块611安装在横管高度调整条612上并能够滑动，样就能够根据横管306的长度调节安装位置，横管高度调整块611上有两个高度调节螺钉，通过调节高度调节螺钉就能调节横管高度调整块611下方支撑片的高度，从而调节横管306与竖管307的高度差。

所述竖管间距调整机构312由三孔拉闸片604、双孔拉闸片607、短销钉605、长销钉606排列装配组成，并在三孔拉闸片下方设置了一块用于安装三孔拉闸片604、双孔拉闸片607、短销钉605、长销钉606的拉闸板601，三孔拉闸片604的上方放置有横管306，根据护栏横管306的长度调节两端长销钉606的位置，则竖管307的间距就会自动生成，将设计修改成多孔拉闸片也有相同效果，使用时只需将竖管靠在长销钉606处就能够实现竖管307的等距分布。所述拉闸板601的端部还设置了紧定销钉603，紧定销钉603有一个凸台，能够卡在双孔拉闸片607上，且下方带有螺纹，通过一个带有同样螺纹的紧定旋钮501配合拉闸板601上的滑槽进行旋紧固定，滑槽上还有一个带有紧定螺钉的脚管挡块602，通过旋紧螺钉能够限制脚管308横向的移动。竖管支撑条608上还包含四块脚管高度调整块610，竖管307的间距和竖管307的根数在实际应用过程中是不断变化的，但最少不超过五根竖管307，故设置四个移动竖管定位块不仅能够调整间距，同时能够取下。竖管支撑条608的一端有一个脚管高度调整块610，能够在竖管支撑条608上滑动，竖管支撑条608上固定安装有竖管支撑块609，根据脚管308的位置调整脚管高度调整块610的位置，同时能够根据脚管308管材的尺寸和竖管307管材尺寸差大小通过旋转两个调整螺钉调整脚管高度调整块610的高度，调节脚管308与横管306的高度差。

气缸组及高度调整机构309安装在滑动平台315上，能够根据竖管防护栏的高度调整气缸组及高度调整机构309的位置。所述高度调整机构309包括一块高度调整底板506，所述高度调整底板506上有两个燕尾槽导向，下部有两个用于调节整个气缸组及高度调整机构309高度的升降调节手柄210，通过旋转升降调节手柄210就能够调节整个气缸组及高度调整机构的高度309，以适应横管306和竖管307之间的高度差；气缸组包括气缸310和气缸底板507，所述气缸底板507由固定气缸底板和移动气缸底板组成，固定气缸底板固定两个气缸310，气缸310不能够移动，移动气缸底板固定两个气缸310，与气缸310一起安装在燕尾槽503上，能够根据横管306的长度调整位置，且底座201上设置有与移动气缸底板相配的滑动导轨505。

矩形竖管护栏的焊接可以分为同一批次焊接与不同批次焊接。不同批次焊接时，面管305、横管306、竖管307、脚管308的尺寸都有可能发生变化，同时矩形竖管护栏的脚管长度、面管长度、横管长度以及竖管间距都有可能发生变化。通过旋转面管高度调整机构302下方的升降调节手柄210调节面管305与竖管307的高度差；根据横管306的长度移动横管高度调整机构303上的横管高度调整块611的位置，通过调节横管高度调整块611上的螺钉调节横管306与竖管307的高度差；通过调节竖管边脚管支撑机构311上的脚管高度调整块610的高度，调节两边脚管308与竖管307的高度差，通过调节中间脚管高度调整机构314下方的升降调节手柄210调节中间脚管308与竖管307的高度差；通过调节气缸组及高度调整机构309下方的升降调节手柄210调节横管306与竖管307的高度差，通过调节气缸组及高度调整机构309上方的燕尾槽滑块504调节气缸的位置；通过调节面管挡块301的位置，固定面管横向的位置。通过调节四个竖管间距调整机构312上的靠中间脚管308处的紧定销钉603的位置确定两边第一根竖管307的位置，再根据横管306的长度调整靠边脚管308处的紧定销钉603的位置确定总长，这样每根竖管307的间距就确定了。

同一批次的梯形护栏，只会改变长度，其他的尺寸大小不会改变。在焊接不同长度的矩形竖管护栏时只用根据横管306的长度调整靠边脚管308处的紧定销钉603的位置确定总长，其余调整机构均不用变动。

以上描述为三根脚管308的矩形竖管防护栏的焊接，同样的两根脚管308的护栏可以在本专利描述的设备上进行定位装夹和焊接，只需将面管挡块301调整到合适位置即可，其余方式同三根脚管308的矩形竖管防护栏的焊接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，包括底座(201)、焊枪移动机构底座和移动平台支架(413)，所述焊枪移动机构底座安装在移动平台支架(413)的顶部，底座(201)安装在移动平台支架(413)的内侧，其特征在于：所述焊枪移动机构由滑台铸件底座(410)和工字钢组合而成，所述滑台铸件底座(410)上固定有两个并列安装的长行程滑台(208)，两个所述长行程滑台(208)的滑块上安装一个铝合金支架(205)，所述铝合金支架(205)的下方固定安装有短行程滑台(401)和中行程直线滑台(406)，中行程直线滑台(406)的导轨滑块上安装有竖向滑台连接板(407)，所述竖向滑台连接板(407)上安装有竖向滑台(204)，竖向滑台(204)的滑块上安装有焊枪(203)，所述底座(201)上安装有能够将矩形竖管防护栏定位装夹的平台。

2.根据权利要求1所述的一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，其特征在于：所述平台包括面管挡块(301)、面管高度调整机构(302)、两个横管高度调整机构(303)、两个气缸组及高度调整机构(309)、两个竖管边脚管支撑机构(311)、四个竖管间距调整机构(312)、中间脚管高度调整机构(314)和滑动平台(315)，所述底座(201)上安装有面管挡块(301)，面管挡块(301)由一个U型块和紧定螺钉构成，且面管挡块(301)安装在面管高度调整机构(302)的外侧，所述面管高度调整机构(302)包含两个燕尾槽导轨；所述横管高度调整机构(303)包括横管高度调整条(612)和横管高度调整块(611)，横管高度调整块(611)安装在横管高度调整条(612)上并能够滑动。

3.根据权利要求2所述的一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，其特征在于：所述竖管间距调整机构(312)由三孔拉闸片(604)、双孔拉闸片(607)、短销钉(605)、长销钉(606)排列装配组成，三孔拉闸片的下方设置了一块拉闸板(601)，三孔拉闸片(604)的上方放置有横管(306)，根据护栏横管(306)的长度调节两端长销钉(606)的位置，则竖管(307)的间距就会自动生成，将设计修改成多孔拉闸片也有相同效果。

4.根据权利要求3所述的一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，其特征在于：所述拉闸板(601)的端部还设置了紧定销钉(603)，紧定销钉(603)有一个凸台，能够卡在双孔拉闸片(607)上，且下方带有螺纹，通过一个带有同样螺纹的紧定旋钮(501)配合拉闸板(601)上的滑槽进行旋紧固定，滑槽上还有一个带有紧定螺钉的脚管挡块(602)。

5.根据权利要求2所述的一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，其特征在于：所述竖管边脚管支撑机构(311)的下部分是竖管支撑条(608)，所述竖管支撑条(608)上还包含四块脚管高度调整块(610)。

6.根据权利要求2所述的一种竖管防护栏气动装夹自动焊接设备，其特征在于：还包括气缸组及高度调整机构(309)，气缸组及高度调整机构(309)安装在滑动平台(315)上，所述高度调整机构(309)包括一块高度调整底板(506)，所述高度调整底板(506)上有两个燕尾槽导向，下部有两个用于调节整个气缸组及高度调整机构(309)高度的升降调节手柄(210)；气缸组包括气缸(310)和气缸底板(507)，所述气缸底板(507)由固定气缸底板和移动气缸底板组成，固定气缸底板固定两个气缸(310)，气缸(310)不能够移动，移动气缸底板固定两个气缸(310)，与气缸(310)一起安装在燕尾槽(503)上。

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