CN111745408B - 一种钢管垂直布置护栏焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管垂直布置护栏焊接机器人，包括两套长钢管固定系统、两套长钢管切割系统、两套相贯线切割系统、运料系统、两套焊接系统、上工作台、下工作台，长钢管固定系统与下工作台滑动连接，长钢管切割系统位于连接并支撑上下工作台的立柱上，在丝杠和滑块的作用下做上下往复运动，相贯线切割系统与运料系统的长导轨固定连接，同时切割刀具在刀架上可做往复运动，运料系统与上工作台滑动连接，焊接系统同样固定在运料系统的长导轨上，进一步地下工作台上的凸轮通过六角钢与电机相连接，该钢管垂直布置护栏焊接机器人具有结构紧凑、操作方便、经济实惠、适合多种工况的优点。

Description

一种钢管垂直布置护栏焊接机器人

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别涉及一种钢管垂直布置的栏杆焊接机器人。

背景技术

随着社会的不断进步和发展，公共设施也越来越完善，栏杆的需求量也不断增多。国家和个人每年都会投入大量的经费用于栏杆的生产和购买，每一个小小的改进在这样大的一个基数的背景下都会产生惊人的结果。因此，机械制造领域就迫切地需求一种能够经济高效地生产栏杆的机器，如现有技术（201921025048.2）中公开了一种用于圆管焊接的焊接机器人，此发明的受载环，受载环的端面开设有对接槽，对接槽的内部 插接有对接板，对接板固定在扣环的端面上，且受载环的外环面设置有紧固螺杆，受载环和扣环 的表面均开设有导向槽，导向槽的内部滑动连接 有限位滑板，限位滑板固定在连接板的表面上，该发明无法解决圆管垂直焊接的问题，因此本发明提供一种结构紧凑、操作方便、经济实惠的钢管垂直布置护栏焊接机器人。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种钢管垂直布置的栏杆焊接机器人，可以有效解决上述技术问题，这种焊接机器人自动化程度高，操作简单，效率高。

为解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：一种钢管垂直布置护栏焊接机器人，包括支腿、支撑杆、长钢管固定系统、长钢管切割系统、相贯线切割系统、运料系统、焊接系统、上工作台、下工作台；其特征在于：所述的上工作台与下工作台通过支撑杆固定安装。

所述的长钢管固定系统包括下导轨、下支座、固定环、长钢管支架，其特征在于：所述的下导轨固定安装在下工作台上，长钢管支架通过下导轨与下工作台形成滑动连接，下支座固定安装在长钢管支架上，固定环的一侧铰接安装在下支座上。

所述的长钢管切割系统包括丝杠、切割滑块、丝杠螺母、长钢管切割刀具，其特征在于：所述的丝杠分别转动安装在上工作台和下工作台上，丝杠的下端与丝杠电机的电机轴固定连接，丝杠电机固定安装在下工作台上，切割滑块上固定安装有丝杠螺母，切割滑块通过丝杠螺母与丝杠的螺纹配合安装在丝杠上，切割滑块上设置有通孔，切割滑块通过通孔与支撑杆滑动连接，切割滑块上固定安装有切割电机，所述切割电机的电机轴上固定安装有长钢管切割刀具。

所述的相贯线切割系统包括支撑板、相贯线刀具支架、相贯线切割刀、v形块、托板、液压缸，所述的相贯线刀具支架与支撑板固定连接，相贯线刀具支架上设置有电机，相贯线切割刀固定安装在电机的电机轴上，v形块与托板固定连接，托板与液压缸的推杆固定连接，所述的液压缸固定安装在下工作台上。

运料系统包括磁铁、伸缩架、伸缩架滑块、运料滑块、上滑轨、运料导轨，磁铁与伸缩架固定连接，伸缩架与伸缩架滑块固定连接，伸缩架滑块与运料导轨滑动连接、运料导轨固定安装在支撑板上，运料滑块与支撑板固定连接，运料滑块滑动安装在上滑轨上。

所述的焊接系统包括舵机支架、舵机、焊机爪、焊条，其特征在于：所述的舵机支架与支撑板固定连接，舵机的输出轴与舵机支架固定连接，舵机与焊机爪固定连接，焊条安装在焊机爪上。

进一步的，长钢管固定系统还包括弹簧，弹簧位于两个长钢管支架之间，弹簧两端分别与长钢管支架固定连接。

进一步的，长钢管固定系统凸轮、六角钢和电机，电机固定安装在下工作台上，电机的电机轴上固定安装有六角钢，六角钢与凸轮固定连接。

进一步的，固定环通过卡扣与下支座固定。

进一步的，磁铁由电驱动，伸缩架由液压驱动。

进一步的，下工作台下方设置有支腿。

进一步的，舵机上设置有三个焊机爪，三个焊机爪的端点均位于相贯线上。

综上所述的技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点。

（1）结构简单，自动化程度高，进一步减少了人工成本。

（2）各个系统结构紧凑，集成化程度高，节省了生产空间。

（3）焊接系统与运料系统固定连接省去了焊点跟踪环节，使焊接过程更加快速精准。

附图说明

图1为本发明整体机构示意图。

图2为整体结构正视角度示意图。

图3为整体结构仰视角度示意图。

图4、图5为整体结构侧视角度示意图。

附图标号：1-支腿；2-支撑杆；3-下导轨；4-下支座；5-固定环；6-长钢管支架；7-凸轮；8-舵机支架；9-六角钢；10-磁铁；11-伸缩架；12-伸缩架滑块；13-支撑板；14-丝杠；15-切割滑块；16-丝杠螺母；17-长钢管切割刀具；18-弹簧；19-运料滑块；20-相贯线刀具支架；21-相贯线切割刀；22-舵机；23-焊机爪；24-v形块；25-托板；26-液压缸；27-电机；28-上工作台；29-上滑轨；30-运料导轨；31-焊条；32-下工作台。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种钢管垂直布置护栏焊接机器人，包括支腿1、支撑杆2、长钢管固定系统、长钢管切割系统、相贯线切割系统、运料系统、焊接系统、上工作台28、下工作台32；上工作台28与下工作台32通过支撑杆2固定安装。

长钢管固定系统中下导轨3固定安装在下工作台32上，长钢管支架6通过下导轨3与下工作台32形成滑动连接，下支座4固定安装在长钢管支架6上，固定环5的一侧铰接安装在下支座4上。

长钢管切割系统包括丝杠14、切割滑块15、丝杠螺母16、长钢管切割刀具17，丝杠14分别转动安装在上工作台28和下工作台32上，丝杠14的下端与丝杠电机的电机轴固定连接，丝杠电机固定安装在下工作台32上，切割滑块15上固定安装有丝杠螺母16，切割滑块15通过丝杠螺母16与丝杠14的螺纹配合安装在丝杠14上，切割滑块15上设置有通孔，切割滑块15通过通孔与支撑杆2滑动连接，切割滑块15上固定安装有切割电机，所述切割电机的电机轴上固定安装有长钢管切割刀具17。

相贯线切割系统包括支撑板13、相贯线刀具支架20、相贯线切割刀21、v形块24、托板25、液压缸26，所述的相贯线刀具支架20与支撑板13固定连接，相贯线刀具支架20上设置有电机，相贯线切割刀21固定安装在电机的电机轴上，v形块24与托板25固定连接，托板25与液压缸26的推杆固定连接，所述的液压缸26固定安装在下工作台32上。

运料系统包括磁铁10、伸缩架11、伸缩架滑块12、运料滑块19、上滑轨29、运料导轨30，所述的磁铁10与伸缩架11固定连接，伸缩架11与伸缩架滑块12固定连接，伸缩架滑块12与运料导轨30滑动连接、运料导轨30固定安装在支撑板13上，运料滑块19与支撑板13固定连接，运料滑块19滑动安装在上滑轨29上。

焊接系统包括舵机支架8、舵机22、焊机爪23、焊条31，其特征在于：所述的舵机支架8与支撑板13固定连接，舵机22的输出轴与舵机支架8固定连接，舵机22与焊机爪23固定连接，焊条31安装在焊机爪23上。

实施例一。

图1是本发明第一种实施例的整体结构示意图，如前所述，本发明所述的钢管垂直布置护栏焊接机器人包括两套长钢管固定系统、两套长钢管切割系统、两套相贯线切割系统、运料系统、两套焊接系统、上工作台、下工作台；为了更加清晰地展现本发明的核心特征，上工作台28并未在图1中显示，上工作台28、下工作台32可利用钢板焊接的方式制作。首先需要在上工作台28、下工作台32上加工安装孔，用于安装丝杠14和支撑杆2，四者组成的框架主要为其他零部件系统搭建组装平台。

长钢管切割刀具17通过滑块15固定在丝杠14上，刀具的位置如图1所示但不限于图1，随着各种状态的不同其位置也不同，未经加工的长钢管坯料在长钢管支架6上固定好之后，丝杠在电机27的作用下带动长钢管切割刀具17向下运动，同时长钢管切割刀具17在电机的作用下转动，进而实现长钢管的切割。

实施例二。

在本实施例中，本发明中的取料系统与实施例一不同，其他结构与实施例一相同。本实施例中的取料系统如图1所示，各机构的位置不限于图1，磁铁10与伸缩架11固定连接，伸缩架11在电机的带动下实现伸缩运动，进而带动磁铁10实现上下运动，伸缩架11与伸缩架滑块12固定连接，伸缩架滑块12与运料导轨30滑动连接，支撑板13通过运料滑块19与上工作台滑动连接，根据上述特征即可完成磁铁10三个自由度的运动。伸缩杆11向下运动完成取料，取料后伸缩杆11缩回，同时伸缩杆滑块12向两个长钢管支架6之间移动，移动到某一特定的位置调整伸缩杆11到合适的位置，取料动作完成。

实施例三。

在本实施例中，本发明中的相贯线切割系统与实施例一不同，其他结构与实施例一相同。本实施例中的相贯线切割系统如图4、图5所示。取料系统动作完成后伸缩架11停在固定位置，同时放在托板25上的v形块24在液压缸26的作用下向上升起，如图4所示但不限于图4，v型块24和磁铁10同时作用夹持住短钢管，夹持好后相贯线切割刀具21开始进给动作，即可完成相贯线的切割，在这个过程中，v型块24和磁铁10给短钢管的径向力用来平衡切割时的力，使加工过程更加稳定。切割相贯线完成后v型块下降，如图5所示但不限于图5。

实施例三。

在本实施例中，本发明中的焊接系统与实施例一不同，其他结构与实施例一相同。焊接系统如图1所示。所述的焊接系统包括舵机支架8、舵机22、焊机爪23、焊条31，舵机支架8与支撑板13固定连接，舵机22与舵机支架8转动连接，舵机8与焊机爪23铰链连接，焊条31与焊机爪23铰链连接；焊接时首先凸轮7在电机27的作用下通过六角钢9实现转动，转动的过程中长钢管支架6被撑开一个距离，此时伸缩架11向下运动，将切割好相贯线的短钢管放置在两根长钢管之间，之后长钢管支架在弹簧18的拉力作用下回到原来的位置，钢管位置布置好后即可实现焊接，焊接机构运用了舵机原理，焊接完成后舵机22带动焊机爪23向外转动一个角度，焊接完成后打开固定环5即可取出焊接好的护栏。

Claims (1)

1.一种钢管垂直布置护栏焊接机器人，包括支腿（1）、支撑杆（2）、长钢管固定系统、长钢管切割系统、相贯线切割系统、运料系统、焊接系统、上工作台（28）、下工作台（32），其特征在于：所述的上工作台（28）与下工作台（32）通过支撑杆（2）固定安装；

所述的长钢管固定系统包括下导轨（3）、下支座（4）、固定环（5）、长钢管支架（6），所述的下导轨（3）固定安装在下工作台（32）上，长钢管支架（6）通过下导轨（3）与下工作台（32）形成滑动连接，下支座（4）固定安装在长钢管支架（6）上，固定环（5）的一侧铰接安装在下支座（4）上；

所述的长钢管切割系统包括凸轮（7）、六角钢（9）、电机（27）丝杠（14）、切割滑块（15）、丝杠螺母（16）、长钢管切割刀具（17）、弹簧（18），所述的丝杠（14）分别转动安装在上工作台（28）和下工作台（32）上，丝杠（14）的下端与丝杠电机的电机轴固定连接，丝杠电机固定安装在下工作台（32）上，切割滑块（15）上固定安装有丝杠螺母（16），切割滑块（15）通过丝杠螺母（16）与丝杠（14）的螺纹配合安装在丝杠（14）上，切割滑块（15）上设置有通孔，切割滑块（15）通过通孔与支撑杆（2）滑动连接，切割滑块（15）上固定安装有切割电机，所述切割电机的电机轴上固定安装有长钢管切割刀具（17），弹簧（18）位于两个长钢管支架（6）之间，弹簧（18）两端分别与长钢管支架（6）固定连接，电机（27）固定安装在下工作台（32）上，电机（27）的电机轴上固定安装有六角钢（9），六角钢（9）与凸轮（7）固定连接；

所述的相贯线切割系统包括支撑板（13）、相贯线刀具支架（20）、相贯线切割刀（21）、v形块（24）、托板（25）、液压缸（26），所述的相贯线刀具支架（20）与支撑板（13）固定连接，相贯线刀具支架（20）上设置有电机，相贯线切割刀（21）固定安装在电机的电机轴上，v形块（24）与托板（25）固定连接，托板（25）与液压缸（26）的推杆固定连接，所述的液压缸（26）固定安装在下工作台（32）上，所述的下工作台（32）下方设置有支腿（1）；

所述的运料系统包括磁铁（10）、伸缩架（11）、伸缩架滑块（12）、运料滑块（19）、上滑轨（29）、运料导轨（30），所述的磁铁（10）与伸缩架（11）固定连接，伸缩架（11）与伸缩架滑块（12）固定连接，伸缩架滑块（12）与运料导轨（30）滑动连接、运料导轨（30）固定安装在支撑板（13）上，运料滑块（19）与支撑板（13）固定连接，运料滑块（19）滑动安装在上滑轨（29）上，所述的磁铁（10）由电驱动，伸缩架（11）由液压驱动；

所述的焊接系统包括舵机支架（8）、舵机（22）、焊机爪（23）、焊条（31），所述的舵机支架（8）与支撑板（13）固定连接，舵机（22）与舵机支架（8）固定连接，舵机（22）与焊机爪（23）固定连接，焊条（31）安装在焊机爪（23）上，所述的舵机（22）上设置有三个焊机爪（23），三个焊机爪（23）的端点均位于相贯线上。

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