CN111906491A - 一种筒体焊接定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒体焊接定位装置及方法，该筒体焊接定位装置包括升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构，旋转机构设于升降台上用于带动定位机构旋转，定位机构连接于旋转机构上，所述定位机构做外撑运动用于固定筒体，外夹机构固定连接于升降台上且位于筒体外侧用于夹持筒体，升降台用于带动旋转机构上下运动。本发明还公开一种筒体焊接定位方法。本发明公开的筒体焊接定位装置通过升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构的配合来固定筒体，实现了全自动化焊接，提高了工作效率；通过旋转机构带动定位机构旋转来调节筒体在定位机构上的位置，使筒体在定位机构上的定位更加的精确；通过外夹机构提高的筒体的定位稳定性，提高了焊接精确度。

Description

一种筒体焊接定位装置及方法

技术领域

本发明涉及筒体加工技术领域，尤其涉及一种筒体焊接定位装置及方法。

背景技术

筒体焊接是筒体生产制造中很常见的一项环节，以往制造业中，筒体焊接常通过人工实现，其自动化程度低、危险性大、劳动强度高、效率低。筒体焊接自动化是筒体焊接的发展趋势，而筒体定位装置则是筒体焊接实现自动化过程必不可少的设备。但是，现有的筒体定位装置普遍存在定位效率低、定位精度不足以及自动化程度低等问题，这将直接影响后续筒体焊接的质量和效率，不利于筒体焊接自动化的实现。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种定位效果好、焊接效率高、以及焊接精确度高的筒体焊接定位装置及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种筒体焊接定位装置，包括升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构，所述旋转机构设于所述升降台上用于带动所述定位机构旋转，所述定位机构连接于所述旋转机构上，所述定位机构做外撑运动用于固定筒体，所述外夹机构固定连接于所述升降台上且位于所述筒体外侧用于夹持所述筒体，所述升降台用于带动所述旋转机构上下运动进而带动所述定位机构上下运动。

优选的，所述定位机构包括架体、驱动元件、压板、仿形头以及两个间隔设置的撑开结构，所述驱动元件固定在架体上且一端与所述旋转机构连接、另一端连接于所述压板的中部，两个所述撑开结构分别连接于所述压板的两端，所述压板在所述驱动元件的带动下上下移动以带动所述撑开结构外撑或者回缩，筒体套设于所述仿形头和撑开结构外，且所述撑开结构与所述筒体的内壁相抵接。

优选的，每一个所述撑开结构包括竖向导轨、竖向滑块、横向导轨、两横向滑块、两连杆以及外撑杆，所述压板的两端分别连接所述竖向滑块，所述竖向滑块滑动连接于所述竖向导轨，各所述横向滑块均滑动连接于所述横向导轨，各所述连杆的两端分别连接所述竖向滑块和所述横向滑块，所述外撑杆连接于每一个所述横向滑块上。

优选的，所述驱动元件为气缸或者油缸。

优选的，所述架体包括顶板、底板、以及连接于所述顶板和所述底板之间的两个侧板，所述仿形头固定于所述顶板上，所述驱动元件固定连接于所述底板上，所述撑开结构固定连接于两个所述侧板上。

优选的，所述升降台包括底架、与所述底架间隔设置的升降板以及连接于所述升降板和所述底架之间的导向杆和驱动杆，所述驱动杆带动所述升降板沿所述导向杆上下运动，所述定位机构固定于所述升降板上。

优选的，所述升降台还包括两个限位感应器，两个所述限位感应器通过连接板固定于所述底架上，两个所述限位感应器分别用于检测所述升降板的上下两个极限位置。

优选的，所述旋转机构包括固定于所述升降台上的套管、插设于所述套管内的回转轴、固定于所述升降台上且连接所述回转轴用于带动所述回转轴旋转的电机，所述回转轴远离所述电机的另一端与所述定位机构连接。

优选的，还包括设于所述外夹机构上的吹渍机构，所述吹渍机构位于所述筒体外侧用于去除筒体外表面的污渍。

一种筒体焊接定位方法，包括如下步骤：

步骤S1，将筒体传送至定位机构的上方；

步骤S2，筒体套设于所述定位机构外，升降台上升并顶起筒体至焊接工位处；

步骤S3，所述定位机构撑开将筒体固定；

步骤S4，旋转机构旋转并带动筒体一并旋转使筒体与所述旋转机构同轴；

步骤S5，外夹机构夹紧筒体，焊接工位焊接完成后，所述外夹机构、旋转机构、定位机构和升降台依次回位。

本发明实施例提供的筒体焊接定位装置及方法通过升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构的配合来固定筒体，实现了筒体的全自动化焊接，提高了焊接工作效率；通过所述旋转机构带动所述定位机构旋转来调节筒体在所述定位机构上的位置，使筒体在定位机构上的定位更加的精确；通过所述外夹机构来夹紧筒体，进一步提高的筒体的定位稳定性，防止焊接过程中的位移，提高焊接精确度。

附图说明

图1为本发明提供的筒体焊接定位装置的结构示意图；

图2为图1所示的定位机构的结构示意图；

图3为图1所示的旋转机构的结构分解图；

图4为本发明提供的筒体焊接定位方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对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的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，为本发明提供的筒体焊接定位装置的结构示意图。该筒体焊接定位装置用于筒体焊接时的固定和定位。所述筒体焊接定位装置包括升降台1、设于所述升降台1上的旋转机构3、连接于所述旋转机构3上定位机构5、固定于所述升降台1上的外夹机构7以及设于所述外夹机构7上的吹渍机构9。

所述升降台1包括底架11、与所述底架11间隔设置的升降板13以及连接于所述升降板13和所述底架11之间的导向杆15和驱动杆17，所述驱动杆17带动所述升降板13沿所述导向杆15上下运动，从而带动连接于所述升降板13上的旋转机构3上下运动，进而带动连接于所述旋转机构3上的定位机构5上下运动。

具体的，在本实施例中，所述驱动杆17为气缸。

另一实施例中，所述升降台1还包括两个间隔设置的限位感应器19，两个所述限位感应器19通过连接板18固定于所述底架11上，两个所述限位感应器19分别用于检测所述升降板13的上下两个极限位置。上升时，当所述升降板13运动至上面的所述限位感应器19处时，所述限位感应器19发出信号，所述驱动杆17停止运动；下降时，所述升降板13运动至下面的所述限位感应器19处时，所述限位感应器19发出信号，所述驱动杆17停止运动。

请参阅图2，为图1所示的定位机构的结构示意图。所述定位机构5连接于所述旋转机构3上，所述定位机构5做外撑运动用于固定筒体，所述筒体套设于所述定位机构5外。所述定位机构5包括架体51、驱动元件53、压板55、仿形头57以及两个间隔设置的撑开结构59。所述驱动元件53固定在所述架体51上且一端与所述旋转机构3连接、另一端连接于所述压板55的中部，两个所述撑开结构59分别连接于所述压板55的两端，所述压板55在所述驱动元件53的带动下上下移动以带动所述撑开结构59外撑或者回缩，筒体套设于所述仿形头57和撑开结构59外，且所述撑开结构59与所述筒体的内壁相抵接来达到固定筒体的目的，所述驱动元件53带动所述压板55下降时，所述撑开结构59向外打开以撑住筒体，防止筒体移动，固定效果好，以提高筒体焊接精确度。

每一个所述撑开结构59包括竖向导轨591、竖向滑块593、横向导轨595、两横向滑块597、两连杆598以及外撑杆599，所述压板55的两端分别连接所述竖向滑块593，所述竖向滑块593滑动连接于所述竖向导轨591，两块所述横向滑块597均滑动连接于所述横向导轨595，各所述连杆598的两端分别连接所述竖向滑块593和所述横向滑块597，所述外撑杆599连接于每一个所述横向滑块597上。所述驱动元件53收缩带动所述压板55下压，与所述压板55连接的所述竖向滑块593向下运动，所述竖向滑块593上的所述连杆598将两块所述横向滑块597撑开，固定在所述横向滑块597上的所述外撑杆599往外横向运动抵住筒体的内壁以将筒体固定；焊接完成后，所述驱动元件53伸长带动所述压板55上移，与所述压板55连接的竖向滑块593向上运动，所述竖向滑块593上的所述连杆598将所述横向滑块597往中间回缩，固定在所述横向滑块597上的所述外撑杆599往回运动。

具体的，在本实施例中，所述驱动元件53为气缸或者油缸。优选的，在本实施例中，所述驱动元件53为气缸。

所述架体51包括顶板511、底板513、以及连接于所述顶板511和所述底板513之间的两个侧板515，所述仿形头57固定于所述顶板511上，所述驱动元件53固定连接于所述底板513上，所述撑开结构59的所述竖向导轨591和所述横向导轨595固定连接于两个所述侧板515上。

所述定位机构5上固定有用于保护其内部结构的外罩板6，具体的，所述外罩板6固定连接于两个所述侧板511上。

请参阅图3，为图1所示的旋转机构的结构分解图。所述旋转机构3设于所述升降板13上用于带动所述定位机构5旋转。所述旋转机构3包括固定于所述升降台1上的套管31、插设于所述套管31内的回转轴33、以及固定于所述升降台1的升降板13上且连接所述回转轴33用于带动所述回转轴33旋转的电机35，所述回转轴33远离所述电机35的另一端与所述定位机构5的架体51连接。所述电机35转动，带动所述底板513旋转，从而使所述撑开结构59转动，这样来调整筒体在所述撑开结构59上的位置，使固定在所述撑开结构59上的筒体与所述旋转机构3的中心同轴，减少筒体的偏移量，定位精度更高。其中，通过控制电机35的转速来控制所述旋转机构3的旋转角度。

当然，在其他实施例中，为了更加的精确地控制所述旋转机构3的旋转角度，所述旋转机构3上还包括旋转限位板37和限位器39。所述套管31上开设有限位槽311，所述旋转限位板37的一端固定在所述升降板13上，另一端位于所述限位槽311内。所述限位器39包括限位开关391和触发板393，所述限位开关391固定在所述旋转限位板37上且与所述电机35通信连接，所述触发板393固定于所述回转轴33上，所述限位开关391与所述触发板393相配合，通过旋转所述回转轴33带动所述触发板393移动至不同的位置来触发限位开关391，以精确、智能地控制所述回转轴33的旋转角度，从而控制所述定位机构5的旋转量。

所述外夹机构7固定连接于所述升降台1上且位于所述筒体外侧用于夹持所述筒体，所述外夹机构7为一根垂直固定在所述升降板13上的立杆。通过内外相结合的夹紧方式，将筒体有效的固定，以提高固定效果，防止筒体在焊接过程中移位，从而有效地提高了焊接的精确性。

所述吹渍机构9位于所述筒体外侧用于去除筒体外表面的污渍。所述吹渍机构9为连接有管道的吹嘴，吹嘴吹出高压气体将筒体表面上沾的拉伸液去除。

请参阅图4，为本发明提供的筒体焊接定位方法的流程图。该筒体焊接定位方法包括如下步骤：

步骤S1，将筒体传送至所述定位机构5的所述仿形头57正上方。

步骤S2，筒体套设于所述定位机构5外，所述升降台1的驱动杆17上升推动所述升降板13沿所述导向杆15向上运动，带动所述定位机构5向上运动并顶起筒体至焊接工位处，所述定位机构5将筒体抬升至焊接工位。

步骤S3，所述定位机构5的驱动元件53工作，将所述压板55往下拉动，带动两端的两个所述竖向滑块593沿所述竖向导轨591向下运动，通过所述连杆598推动所述横向滑块597沿所述横向导轨595往外运动，使得四根所述外撑杆599向外运动撑开与筒体内壁贴紧将筒体固定。

步骤S4，所述旋转机构3的电机35工作，电机35旋转带动筒体一并旋转，旋转的过程中调节筒体的位置使筒体与所述旋转机构3同轴，旋转预设时间后，所述电机35停止转动。

步骤S5，调节所述外夹机构7的夹紧筒体，焊接工位焊接完成后，所述外夹机构7、旋转机构3、定位机构5和升降台1依次回位。具体的，调节所述外夹机构7远离所述旋转机构3的中心，所述驱动元件53工作，将压板55向上推动，带动两端的两个所述竖向滑块593沿所述竖向导轨591向上运动，所述横向滑块597沿横向导轨595往中间运动，收回四根所述外撑杆599。所述升降台1的驱动杆17拉动所述升降板13沿所述导向杆15向下运动，使得所述定位机构5向下运动，筒体下降，重新落回传送带上。所述筒体焊接定位装置暂停工作，等待下一个筒体送达。

本发明实施例提供的筒体焊接定位装置及方法通过升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构的配合来固定筒体，实现了筒体的全自动化焊接，提高了焊接工作效率；通过所述旋转机构带动所述定位机构旋转来调节筒体在所述定位机构上的位置，使筒体在定位机构上的定位更加的精确；通过所述外夹机构来夹紧筒体，进一步提高的筒体的定位稳定性，防止筒体焊接过程中的位移，提高焊接精确度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种筒体焊接定位装置，其特征在于，包括升降台、旋转机构、外夹机构和定位机构，所述旋转机构设于所述升降台上用于带动所述定位机构旋转，所述定位机构连接于所述旋转机构上，所述定位机构做外撑运动用于固定筒体，所述外夹机构固定连接于所述升降台上且位于所述筒体外侧用于夹持所述筒体，所述升降台用于带动所述旋转机构上下运动进而带动所述定位机构上下运动。

2.根据权利要求1所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述定位机构包括架体、驱动元件、压板、仿形头以及两个间隔设置的撑开结构，所述驱动元件固定在架体上且一端与所述旋转机构连接、另一端连接于所述压板的中部，两个所述撑开结构分别连接于所述压板的两端，所述压板在所述驱动元件的带动下上下移动以带动所述撑开结构外撑或者回缩，筒体套设于所述仿形头和所述撑开结构外，且所述撑开结构向外撑开时与所述筒体的内壁相抵接。

3.根据权利要求2所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，每一个所述撑开结构包括竖向导轨、竖向滑块、横向导轨、两横向滑块、两连杆以及外撑杆，所述压板的两端分别连接所述竖向滑块，所述竖向滑块滑动连接于所述竖向导轨，各所述横向滑块均滑动连接于所述横向导轨，各所述连杆的两端分别连接所述竖向滑块和所述横向滑块，所述外撑杆连接于每一个所述横向滑块上。

4.根据权利要求2所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述驱动元件为气缸或者油缸。

5.根据权利要求2所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述架体包括顶板、底板、以及连接于所述顶板和所述底板之间的两个侧板，所述仿形头固定于所述顶板上，所述驱动元件固定连接于所述底板上，所述撑开结构固定连接于两个所述侧板上。

6.根据权利要求1所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述升降台包括底架、与所述底架间隔设置的升降板以及连接于所述升降板和所述底架之间的导向杆和驱动杆，所述驱动杆带动所述升降板沿所述导向杆上下运动，所述定位机构固定于所述升降板上。

7.根据权利要求6所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述升降台还包括两个限位感应器，两个所述限位感应器通过连接板固定于所述底架上，两个所述限位感应器分别用于检测所述升降板的上下两个极限位置。

8.根据权利要求1所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，所述旋转机构包括固定于所述升降台上的套管、插设于所述套管内的回转轴、以及固定于所述升降台上且连接所述回转轴用于带动所述回转轴旋转的电机，所述回转轴远离所述电机的另一端与所述定位机构连接。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的筒体焊接定位装置，其特征在于，还包括设于所述外夹机构上的吹渍机构，所述吹渍机构位于所述筒体外侧用于去除筒体外表面的污渍。

10.一种筒体焊接定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将筒体传送至定位机构的上方；

步骤S2，筒体套设于所述定位机构外，升降台上升并顶起筒体至焊接工位处；

步骤S3，所述定位机构撑开将筒体固定；

步骤S4，旋转机构旋转并带动筒体一并旋转使筒体与所述旋转机构同轴；

步骤S5，外夹机构夹紧筒体，焊接工位焊接完成后，所述外夹机构、旋转机构、定位机构和升降台依次回位。

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