CN112122869A - 一种自动化钢管焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化钢管焊接机器人，包括：支撑装置、输送装置、夹紧装置、焊接装置以及打磨装置；支撑装置为整台机器的外围框架，用于机器的整体结构支撑；输送装置用于待焊接工件的定向传动同时起到支撑作用；焊接装置用于带焊接工件的焊接；打磨装置用于打磨焊接口。夹紧装置可以实现定位、自定心夹紧以及限制焊接时焊接件因受热不均而引起的接口变形，进而保证工件加工后的同轴度；本发明可实现根据工件外径大小在一定范围内调整加工口径。本发明可以实现圆形、方形以及其他截面为规则多边形工件的焊接；本发明在焊接同时进行焊接口表面打磨抛光，不需进行手工打磨或二次装夹后的机床打磨，保证加工后接口处的表面质量。

Description

一种自动化钢管焊接机器人

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种自动化钢管焊接机器人。

背景技术

目前国内焊接设备种类繁多，但通常情况下钢管焊接均由焊接工人手持焊接设备进行全手工焊接，因此钢管接口焊接质量取决于焊接工人的焊接经验；对于同一焊接工人，也因焊接环境、自身因素等影响，导致焊接质量也不同。对于重要零件焊接，考虑成本因素以及零件的重要性，需要提高焊接成功率，而目前手持焊接设备人工焊接较难完成。此外焊接后为提高焊接口材料表面精度，需要对焊接口进行打磨，目前普遍采用的手工打磨或二次装夹到机床加工，这均无法保证焊接表面质量及其形位公差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化钢管焊接机器人，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：一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于，包括：支撑装置、输送装置、夹紧装置、焊接装置以及打磨装置。

所述支撑装置由第一支撑装置、第二支撑装置构成；由于第一支撑装置、第二支撑装置结构相同，故此仅以第一支撑装置为例对其结构进行阐述。第一支撑装置由若干方形钢管、电刷槽、导向锥面、第一支撑轮、第一支承板、第一摩擦轮、第一连接板、第二支承板、第二摩擦轮、第四电动机、电刷、支撑座、第二支撑轮、第六固定杆构成。若干方形钢管通过焊接固定，共同构成本焊接机器人的外围固定框架；在圆周上，若干第一支撑轮分别通过支撑座固定在若干第一连接板上，第一支撑轮均与第一摩擦轮通过摩擦接触；若干第一连接板分别与第一支承板、第二支承板固定连接；第一摩擦轮通过若干第六固定杆固定在电刷槽上，电刷槽固定在方形钢管上，电刷一端固定在第一连接板上，另一端通过触电与电刷槽连接；第一摩擦轮与第二摩擦轮通过粗糙面接触，便于传动；第二摩擦轮固定在第四电动机上，第四电动机固定在固定板上；若干第二支撑轮通过若干支撑座分别固定在电刷槽、第一支承板、第二支承板上；若干第二支撑轮分别与第一支承板、第一摩擦轮、第二支承板通过摩擦连接；导向锥面固定在电刷槽内圆表面用于第一工件、第二工件准确输送；第一支承板另一端面固定在固定板上。

进一步地，所述输送装置由第一输送装置、第二输送装置构成；由于第一输送装置、第二输送装置结构相同，故此仅以第一输送装置为例对其结构进行阐述。第一输送装置由红外线接收端、红外线发射端、第一带轮、第一轴承座、第二电动机、第二带轮、第一传动带、分离器、第三带轮、第二轴承座、第五固定轴、固定板、第四T形滑槽、第一传送轮、第二滑块、第一拨杆、第三滑块、第二传送轮、第二拨杆、第一腰型槽、调隙板、第二腰型槽、第三腰型槽、第四腰型槽、第五腰型槽、第六腰型槽、第七腰型槽、第八腰型槽、第九腰型槽、第三拨杆、第三齿轮、第四滑块、第三电动机、第四拨杆、第五滑块、第五T形滑槽、第一十字联轴器底板、第一传动轴、第一十字联轴器中间板、第一十字联轴器上板、第二传动带、第四带轮、第二传动轴、第二十字联轴器中间板、第二十字联轴器上板、第二十字联轴器底板构成。红外线接收端、红外线发射端均固定在方形钢管上，当第一工件或第二工件一端挡住红外线发射端发射的红外线，即红外线接收端接收不到红外线发射端发射的红外信号时，计算机控制第一输送装置或第二输送装置其中一个先停止运动，即其中一个待焊接的工件停止运动，另一输送装置会继续带动另一个工件运动，直至两工件待焊接侧面相接触；第一带轮固定在第二电动机输出轴上，第二电动机固定在固定板上；第二带轮一端通过轴与第一轴承座相连，第一轴承座固定在固定板上，第二带轮另一端与第四带轮同轴相连，第二带轮与第一带轮通过第一传动带连接；分离器通过第五固定轴固定在固定板上，其作用是防止第二传动带在交叉点相接触；第三带轮一端通过轴与第二轴承座相连，第二轴承座固定在固定板上，第三带轮另一端与第一十字联轴器上板同轴相连；第四带轮与第二十字联轴器上板同轴相连，第三带轮与第四带轮通过第二传动带连接；第一十字联轴器底板、第一十字联轴器中间板、第一十字联轴器上板三者构成十字滑块联轴器，第二十字联轴器中间板、第二十字联轴器上板、第二十字联轴器底板三者构成十字滑块联轴器；第二十字联轴器底板通过第二传动轴与第二传送轮相连，第一十字联轴器底板通过第一传动轴与第一传送轮相连；第一传动轴两端分别与第二滑块、第五滑块通过轴承相连接，第二传动轴两端分别与第三滑块、第四滑块通过轴承相连接；第二滑块、第三滑块、第四滑块、第五滑块一端分别固定第一拨杆、第二拨杆、第三拨杆、第四拨杆，第一拨杆、第二拨杆、第三拨杆、第四拨杆分别与调隙板中的第一腰型槽、第二腰型槽、第七腰型槽、第九腰型槽间隙配合；同时，第一拨杆、第二拨杆、第三拨杆、第四拨杆分别与固定板中的第三腰型槽、第四腰型槽、第五腰型槽、第六腰型槽间隙配合；第二滑块、第三滑块均与第四T形滑槽间隙配合，第四T形滑槽固定在固定板上，第四滑块、第五滑块均与第五T形滑槽间隙配合，第五T形滑槽固定在固定板上；第三电动机固定在固定板上，其输出轴与第三齿轮固定连接，第三齿轮与第八腰型槽内部轮齿相啮合。

进一步地，所述夹紧装置由第一夹紧装置、第二夹紧装置构成；由于第一夹紧装置、第二夹紧装置结构相同，故此仅以第一夹紧装置为例对其结构进行阐述。第一夹紧装置由第三T形滑槽、第一滑块、偏心块、第一电动机、第一齿轮、第一连接轴、第二连接轴、第二齿轮、连接环、第三连接轴、第四连接轴、第一固定轴、第一轴套、第二固定轴、第三固定轴、第二轴套、第三轴套、第四固定轴、第四轴套构成。连接环通过第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴、第四固定轴与第二齿轮固定连接；第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴、第四连接轴与第二齿轮、连接环间隙连接；第一轴套、第二轴套、第三轴套、第四轴套分别与第二连接轴、第四连接轴、第三连接轴、第一连接轴间隙配合；若干偏心块一端分别与第二连接轴、第四连接轴、第三连接轴、第一连接轴间隙配合，其另一端分别与若干第一滑块间隙配合；若干第一滑块与若干第三T形滑槽间隙配合，若干第三T形滑槽均固定在固定板上；第一电动机固定在固定板上，其输出轴与第一齿轮同轴连接，第一齿轮与第二齿轮相啮合。

进一步地，所述焊接装置由第一T形滑槽、第七滑块、第七电动机、第二滑套、第二垫板、第二滑杆、第五齿轮、第二齿条、第三连接板、第二接触球、第二滑槽、焊枪构成。第一T形滑槽固定在支撑装置中的方形空心钢管上，第七滑块与第一T形滑槽间隙配合，第一T形滑槽上固定有第二垫板，第二垫板上固定有第七电动机，第七电动机输出轴固定第五齿轮，第五齿轮与第二齿条间隙配合，第二齿条固定在第一T形滑槽上；第二滑套与第七滑块固定连接，第二滑杆与第二滑套间隙配合，焊枪与第七滑块间隙配合，第二滑杆与焊枪通过第三连接板固定连接；第二滑杆一端固定第二滑槽，第二滑槽与第二接触球间隙配合第二接触球与第一工件或第二工件相接触。

进一步地，所述打磨装置由第二T形滑槽、第一齿条、第一滑杆、第四齿轮、第一滑套、第五电动机、第一垫板、第六滑块、第六电动机、第二连接板、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三滑杆、第五连接轴、第四滑杆、第三锥齿轮、第一滑槽、第一接触球、第四锥齿轮、砂轮构成。第二T形滑槽固定在支撑装置中的方形空心钢管上，第六滑块与第二T形滑槽间隙配合，第二T形滑槽上固定有第一垫板，第一垫板上固定有第五电动机，第五电动机输出轴固定有第四齿轮，第四齿轮与第一齿条啮合，第一齿条固定在第二T形滑槽上；第一滑套固定在第六滑块上，第一滑杆与第一滑套间隙配合，第一滑杆一端固定第一滑槽，第一滑槽与第一接触球间隙配合，第一接触球与第一工件或第二工件相接触；第三滑杆、第四滑杆分别与第六滑块间隙配合，第三滑杆、第一滑杆、第六电动机均固定在第二连接板上，第四滑杆与第二连接板通过轴承连接；第三滑杆一端固定有第五连接轴，第五连接轴一端与砂轮所在轴通过轴承连接，砂轮与焊接后的第一工件或第二工件摩擦连接，砂轮所在轴另一端固定有第四锥齿轮，第四锥齿轮与第三锥齿轮相啮合，第三锥齿轮固定在第四滑杆上，第一锥齿轮也固定在第四滑杆上；第一锥齿轮与第六电动机输出轴所固定的第二锥齿轮相啮合。

本发明可实现根据工件外径大小在一定范围内调整加工口径。本发明可以实现圆形、方形以及其他截面为规则多边形工件的焊接；本发明在焊接同时进行焊接口表面打磨抛光，不需进行手工打磨或二次装夹后的机床打磨，保证加工后接口处的表面质量。

附图说明

图1为一种自动化钢管焊接机器人总装配图。

图2为一种自动化钢管焊接机器人支撑装置轴测图。

图3为一种自动化钢管焊接机器人各装置位置分布图。

图4为一种自动化钢管焊接机器人夹紧装置结构图。

图5为一种自动化钢管焊接机器人夹紧装置支撑机构图。

图6为一种自动化钢管焊接机器人输送装置轴测图。

图7为一种自动化钢管焊接机器人输送装置内部结构图。

图8为一种自动化钢管焊接机器人输送装置传动机构图。

图9为一种自动化钢管焊接机器人支撑装置第一内部结构图。

图10为一种自动化钢管焊接机器人支撑装置第二内部结构图。

图11为一种自动化钢管焊接机器人焊接装置与打磨装置位置分布图。

图12为一种自动化钢管焊接机器人打磨装置结构图。

图13为一种自动化钢管焊接机器人焊接装置结构图。

图中：1-第一T形滑槽、2-红外线接收端、3-红外线发射端、4-第二T形滑槽、5-方形空心钢管、6-电刷槽、7-导向锥面、8-第一支撑装置、9-第一输送装置、10-第一夹紧装置、11-焊接装置、12-第二夹紧装置、13-第二输送装置、14-第二支撑装置、15-第一工件、16-打磨装置、17-第二工件、18-第三T形滑槽、19-第一滑块、20-偏心块、21-第一电动机、22-第一齿轮、23-第一连接轴、24-第二连接轴、25-第二齿轮、26-连接环、27-第三连接轴、28-第四连接轴、29-第一固定轴、30-第一轴套、31-第二固定轴、32-第三固定轴、33-第二轴套、34-第三轴套、35-第四固定轴、36-第一带轮、37-第一轴承座、38-第二电动机、39-第二带轮、40-第一传动带、41-分离器、42-第三带轮、43-第二轴承座、44-第五固定轴、45-固定板、46-第四T形滑槽、47-第一传送轮、48-第二滑块、49-第一拨杆、50-第三滑块、51-第二传送轮、52-第二拨杆、53-第一腰型槽、54-调隙板、55-第二腰型槽、57-第三腰型槽、58-第四腰型槽、59-第五腰型槽、60-第六腰型槽、61-第七腰型槽、62-第八腰型槽、63-第九腰型槽、64-第三拨杆、65-第三齿轮、66-第四滑块、67-第三电动机、68-第四拨杆、69-第五滑块、70-第五T形滑槽、71-第一十字联轴器底板、72-第一传动轴、73-第一十字联轴器中间板、74-第一十字联轴器上板、75-第二传动带、76-第四带轮、77-第二传动轴、78-第二十字联轴器中间板、79-第二十字联轴器上板、80-第一支撑轮、81-第一支承板、82-第一摩擦轮、83-第一连接板、84-第二支承板、85-第二摩擦轮、86-第四电动机、87-电刷、88-支撑座、89-第二支撑轮、90-第六固定杆、91-第一齿条、92-第一滑杆、93-第四齿轮、94-第一滑套、95-第五电动机、96-第一垫板、97-第六滑块、98-第六电动机、99-第二连接板、100-第七滑块、101-第七电动机、102-第二滑套、103-第二垫板、104-第二滑杆、105-第五齿轮、106-第二齿条、107-第三连接板、108-第一锥齿轮、109-第二锥齿轮、110-第三滑杆、111-第五连接轴、112-第四滑杆、113-第三锥齿轮、114-第一滑槽、115-第一接触球、116-第四锥齿轮、117-砂轮、118-第二接触球、119第二滑槽、120-焊枪、200-第四轴套、201-第二十字联轴器底板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于，包括：支撑装置、输送装置、夹紧装置、焊接装置11以及打磨装置16。

支撑装置由第一支撑装置8、第二支撑装置14构成；由于第一支撑装置8、第二支撑装置14结构相同，故此仅以第一支撑装置8为例对其结构进行阐述。第一支撑装置8由若干方形钢管5、电刷槽6、导向锥面7、第一支撑轮80、第一支承板81、第一摩擦轮82、第一连接板83、第二支承板84、第二摩擦轮85、第四电动机86、电刷87、支撑座88、第二支撑轮89、第六固定杆90构成。若干方形钢管5通过焊接固定，共同构成本焊接机器人的外围固定框架；在圆周上，若干第一支撑轮80分别通过支撑座固定在若干第一连接板83上，第一支撑轮80均与第一摩擦轮82通过摩擦接触；若干第一连接板83分别与第一支承板81、第二支承板84固定连接；第一摩擦轮82通过若干第六固定杆90固定在电刷槽6上，电刷槽6固定在方形钢管5上，电刷87一端固定在第一连接板83上，另一端通过触电与电刷槽6连接；第一摩擦轮82与第二摩擦轮85通过粗糙面接触，便于传动；第二摩擦轮85固定在第四电动机86上，第四电动机86固定在固定板45上；若干第二支撑轮89通过若干支撑座88分别固定在电刷槽6、第一支承板81、第二支承板84上；若干第二支撑轮89分别与第一支承板81、第一摩擦轮82、第二支承板84通过摩擦连接；导向锥面7固定在电刷槽6内圆表面用于第一工件15、第二工件17准确输送；第一支承板81另一端面固定在固定板45上。

输送装置由第一输送装置9、第二输送装置13构成；由于第一输送装置9、第二输送装置13结构相同，故此仅以第一输送装置9为例对其结构进行阐述。第一输送装置9由红外线接收端2、红外线发射端3、第一带轮36、第一轴承座37、第二电动机38、第二带轮39、第一传动带40、分离器41、第三带轮42、第二轴承座43、第五固定轴44、固定板45、第四T形滑槽46、第一传送轮47、第二滑块48、第一拨杆49、第三滑块50、第二传送轮51、第二拨杆52、第一腰型槽53、调隙板54、第二腰型槽55、第三腰型槽57、第四腰型槽58、第五腰型槽59、第六腰型槽60、第七腰型槽61、第八腰型槽62、第九腰型槽63、第三拨杆64、第三齿轮65、第四滑块66、第三电动机67、第四拨杆68、第五滑块69、第五T形滑槽70、第一十字联轴器底板71、第一传动轴72、第一十字联轴器中间板73、第一十字联轴器上板74、第二传动带75、第四带轮76、第二传动轴77、第二十字联轴器中间板78、第二十字联轴器上板79、第二十字联轴器底板201构成。红外线接收端2、红外线发射端3均固定在方形钢管5上，当第一工件15或第二工件17一端挡住红外线发射端3发射的红外线，即红外线接收端2接收不到红外线发射端3发射的红外信号时，计算机控制第一输送装置9或第二输送装置13其中一个先停止运动，即其中一个待焊接的工件停止运动，另一输送装置会继续带动另一个工件运动，直至两工件待焊接侧面相接触；第一带轮36固定在第二电动机38输出轴上，第二电动机38固定在固定板45上；第二带轮39一端通过轴与第一轴承座37相连，第一轴承座37固定在固定板45上，第二带轮39另一端与第四带轮76同轴相连，第二带轮39与第一带轮36通过第一传动带40连接；分离器41通过第五固定轴44固定在固定板45上，其作用是防止第二传动带75在交叉点相接触；第三带轮42一端通过轴与第二轴承座43相连，第二轴承座43固定在固定板45上，第三带轮42另一端与第一十字联轴器上板74同轴相连；第四带轮76与第二十字联轴器上板79同轴相连，第三带轮42与第四带轮76通过第二传动带75连接；第一十字联轴器底板71、第一十字联轴器中间板73、第一十字联轴器上板74三者构成十字滑块联轴器，第二十字联轴器中间板78、第二十字联轴器上板79、第二十字联轴器底板201三者构成十字滑块联轴器；第二十字联轴器底板201通过第二传动轴77与第二传送轮51相连，第一十字联轴器底板71通过第一传动轴72与第一传送轮47相连；第一传动轴72两端分别与第二滑块48、第五滑块69通过轴承相连接，第二传动轴77两端分别与第三滑块50、第四滑块66通过轴承相连接；第二滑块48、第三滑块50、第四滑块66、第五滑块69一端分别固定第一拨杆49、第二拨杆52、第三拨杆64、第四拨杆68，第一拨杆49、第二拨杆52、第三拨杆64、第四拨杆68分别与调隙板54中的第一腰型槽53、第二腰型槽55、第七腰型槽61、第九腰型槽63间隙配合；同时，第一拨杆49、第二拨杆52、第三拨杆64、第四拨杆68分别与固定板45中的第三腰型槽57、第四腰型槽58、第五腰型槽59、第六腰型槽60间隙配合；第二滑块48、第三滑块50均与第四T形滑槽46间隙配合，第四T形滑槽46固定在固定板45上，第四滑块66、第五滑块69均与第五T形滑槽70间隙配合，第五T形滑槽70固定在固定板45上；第三电动机67固定在固定板45上，其输出轴与第三齿轮65固定连接，第三齿轮65与第八腰型槽62内部轮齿相啮合。

夹紧装置由第一夹紧装置10、第二夹紧装置12构成；由于第一夹紧装置10、第二夹紧装置12结构相同，故此仅以第一夹紧装置10为例对其结构进行阐述。第一夹紧装置10由第三T形滑槽18、第一滑块19、偏心块20、第一电动机21、第一齿轮22、第一连接轴23、第二连接轴24、第二齿轮25、连接环26、第三连接轴27、第四连接轴28、第一固定轴29、第一轴套30、第二固定轴31、第三固定轴32、第二轴套33、第三轴套34、第四固定轴35、第四轴套200构成。连接环26通过第一固定轴29、第二固定轴31、第三固定轴32、第四固定轴35与第二齿轮25固定连接；第一连接轴23、第二连接轴24、第三连接轴27、第四连接轴28与第二齿轮25、连接环26间隙连接；第一轴套30、第二轴套33、第三轴套34、第四轴套200分别与第二连接轴24、第四连接轴28、第三连接轴27、第一连接轴23间隙配合；若干偏心块20一端分别与第二连接轴24、第四连接轴28、第三连接轴27、第一连接轴23间隙配合，其另一端分别与若干第一滑块19间隙配合；若干第一滑块19与若干第三T形滑槽18间隙配合，若干第三T形滑槽18均固定在固定板45上；第一电动机21固定在固定板45上，其输出轴与第一齿轮22同轴连接，第一齿轮22与第二齿轮25相啮合。

焊接装置11由第一T形滑槽1、第七滑块100、第七电动机101、第二滑套102、第二垫板103、第二滑杆104、第五齿轮105、第二齿条106、第三连接板107、第二接触球118、第二滑槽119、焊枪120构成。第一T形滑槽1固定在支撑装置中的方形空心钢管5上，第七滑块100与第一T形滑槽1间隙配合，第一T形滑槽1上固定有第二垫板103，第二垫板103上固定有第七电动机101，第七电动机101输出轴固定第五齿轮105，第五齿轮105与第二齿条106间隙配合，第二齿条106固定在第一T形滑槽1上；第二滑套102与第七滑块100固定连接，第二滑杆104与第二滑套102间隙配合，焊枪120与第七滑块100间隙配合，第二滑杆104与焊枪120通过第三连接板107固定连接；第二滑杆104一端固定第二滑槽119，第二滑槽119与第二接触球118间隙配合第二接触球118与第一工件15或第二工件17相接触。

打磨装置16由第二T形滑槽4、第一齿条91、第一滑杆92、第四齿轮93、第一滑套94、第五电动机95、第一垫板96、第六滑块97、第六电动机98、第二连接板99、第一锥齿轮108、第二锥齿轮109、第三滑杆110、第五连接轴111、第四滑杆112、第三锥齿轮113、第一滑槽114、第一接触球115、第四锥齿轮116、砂轮117构成。第二T形滑槽4固定在支撑装置中的方形空心钢管5上，第六滑块97与第二T形滑槽4间隙配合，第二T形滑槽4上固定有第一垫板96，第一垫板96上固定有第五电动机95，第五电动机95输出轴固定有第四齿轮93，第四齿轮93与第一齿条91啮合，第一齿条91固定在第二T形滑槽4上；第一滑套94固定在第六滑块97上，第一滑杆92与第一滑套94间隙配合，第一滑杆92一端固定第一滑槽114，第一滑槽114与第一接触球115间隙配合，第一接触球115与第一工件15或第二工件17相接触；第三滑杆110、第四滑杆112分别与第六滑块97间隙配合，第三滑杆110、第一滑杆92、第六电动机98均固定在第二连接板99上，第四滑杆112与第二连接板99通过轴承连接；第三滑杆110一端固定有第五连接轴111，第五连接轴111一端与砂轮117所在轴通过轴承连接，砂轮117与焊接后的第一工件15或第二工件17摩擦连接，砂轮117所在轴另一端固定有第四锥齿轮116，第四锥齿轮116与第三锥齿轮113相啮合，第三锥齿轮113固定在第四滑杆112上，第一锥齿轮108也固定在第四滑杆112上；第一锥齿轮108与第六电动机98输出轴所固定的第二锥齿轮109相啮合。

本发明工作原理：参照图3、图6、图7、图8，第二电动机38通过第二传动带75将运动传递到第三带轮42、第四带轮76上；第三带轮42、第四带轮76通过一对十字滑块联轴器将运动传递到第一传送轮47、第二传送轮51上；第三电动机67通过齿轮啮合带动调隙板54沿其轴向旋转，调隙板54通过其上的腰型槽与拨杆的配合以及固定板45上的腰型槽的限位作用将旋转运动转化成第一传送轮47、第二传送轮51的直线运动，第一传送轮47、第二传送轮51的直线运动实现焊接件的夹紧与放松。

参照图3、图4、图5，第二齿轮25、连接环26、若干第二连接轴24、若干第二固定轴31、若干第二轴套33共同构成旋转架，第一电动机21通过第一齿轮22、第二齿轮25啮合将运动传递到上述旋转架上；旋转架与偏心块20、第三T形滑槽18、第一滑块19构成曲柄滑块机构，旋转架旋转带动偏心块20摆动，偏心块20通过其摆动实现工件的夹紧与放松。

参照图3、图11、图12、图13，第七电动机101通过第五齿轮105、第二齿条106的啮合带动自身以及第七滑块100、第二垫板103运动；第二接触球118通过第二滑套102、第二滑杆104内部弹簧的压紧力始终压在旋转的待加工工件上，第二接触球118通过第二滑杆104、第三连接板107将相同的运动路径传递到焊枪120上，因此焊枪120实现类似于齿轮方形加工的原理进行工作；同样的，打磨装置采用与焊接装置相同的工作原理，二者配合工作，实现焊接与打磨在一次装夹过程中实现。

Claims (5)

1.一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于：包括：支撑装置、输送装置、夹紧装置、焊接装置（11）以及打磨装置16；所述支撑装置由第一支撑装置（8）、第二支撑装置（14）构成；由于第一支撑装置（8）、第二支撑装置14结构相同，第一支撑装置（8）由若干方形钢管（5）、电刷槽（6）、导向锥面（7）、第一支撑轮（80）、第一支承板（81）、第一摩擦轮（82）、第一连接板（83）、第二支承板（84）、第二摩擦轮（85）、第四电动机（86）、电刷（87）、支撑座（88）、第二支撑轮（89）、第六固定杆（90）构成；若干方形钢管（5）通过焊接固定，共同构成本焊接机器人的外围固定框架；在圆周上，若干第一支撑轮（80）分别通过支撑座固定在若干第一连接板（83）上，第一支撑轮（80）均与第一摩擦轮（82）通过摩擦接触；若干第一连接板（83）分别与第一支承板（81）、第二支承板（84）固定连接；第一摩擦轮（82）通过若干第六固定杆（90）固定在电刷槽（6）上，电刷槽（6）固定在方形钢管（5）上，电刷（87）一端固定在第一连接板（83）上，另一端通过触电与电刷槽（6）连接；第一摩擦轮（82）与第二摩擦轮（85）通过粗糙面接触，便于传动；第二摩擦轮（85）固定在第四电动机（86）上，第四电动机（86）固定在固定板（45）上；若干第二支撑轮（89）通过若干支撑座（88）分别固定在电刷槽（6）、第一支承板（81）、第二支承板（84）上；若干第二支撑轮（89）分别与第一支承板（81）、第一摩擦轮（82）、第二支承板（84）通过摩擦连接；导向锥面（7）固定在电刷槽（6）内圆表面用于第一工件（15）、第二工件（17）准确输送；第一支承板（81）另一端面固定在固定板（45）上。

2.如权利要求1所述的一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于：所述输送装置由第一输送装置（9）、第二输送装置（13）构成；由于第一输送装置（9）、第二输送装置（13）结构相同，第一输送装置（9）由红外线接收端（2）、红外线发射端（3）、第一带轮（36）、第一轴承座（37）、第二电动机（38）、第二带轮（39）、第一传动带（40）、分离器（41）、第三带轮（42）、第二轴承座（43）、第五固定轴（44）、固定板（45）、第四T形滑槽（46）、第一传送轮（47）、第二滑块（48）、第一拨杆（49）、第三滑块（50）、第二传送轮（51）、第二拨杆（52）、第一腰型槽（53）、调隙板（54）、第二腰型槽（55）、第三腰型槽（57）、第四腰型槽（58）、第五腰型槽（59）、第六腰型槽（60）、第七腰型槽（61）、第八腰型槽（62）、第九腰型槽（63）、第三拨杆（64）、第三齿轮（65）、第四滑块（66）、第三电动机（67）、第四拨杆（68）、第五滑块（69）、第五T形滑槽（70）、第一十字联轴器底板（71）、第一传动轴（72）、第一十字联轴器中间板（73）、第一十字联轴器上板（74）、第二传动带（75）、第四带轮（76）、第二传动轴（77）、第二十字联轴器中间板（78）、第二十字联轴器上板（79）、第二十字联轴器底板（201）构成；红外线接收端（2）、红外线发射端（3）均固定在方形钢管（5）上，当第一工件（15）或第二工件（17）一端挡住红外线发射端（3）发射的红外线，即红外线接收端（2）接收不到红外线发射端（3）发射的红外信号时，计算机控制第一输送装置（9）或第二输送装置（13）其中一个先停止运动，即其中一个待焊接的工件停止运动，另一输送装置会继续带动另一个工件运动，直至两工件待焊接侧面相接触；第一带轮（36）固定在第二电动机（38）输出轴上，第二电动机（38）固定在固定板（45）上；第二带轮（39）一端通过轴与第一轴承座（37）相连，第一轴承座（37）固定在固定板（45）上，第二带轮（39）另一端与第四带轮（76）同轴相连，第二带轮（39）与第一带轮（36）通过第一传动带（40）连接；分离器（41）通过第五固定轴（44）固定在固定板（45）上，其作用是防止第二传动带（75）在交叉点相接触；第三带轮（42）一端通过轴与第二轴承座（43）相连，第二轴承座（43）固定在固定板（45）上，第三带轮（42）另一端与第一十字联轴器上板（74）同轴相连；第四带轮（76）与第二十字联轴器上板（79）同轴相连，第三带轮（42）与第四带轮（76）通过第二传动带（75）连接；第一十字联轴器底板（71）、第一十字联轴器中间板（73）、第一十字联轴器上板（74）三者构成十字滑块联轴器，第二十字联轴器中间板（78）、第二十字联轴器上板（79）、第二十字联轴器底板（201）三者构成十字滑块联轴器；第二十字联轴器底板（201）通过第二传动轴（77）与第二传送轮（51）相连，第一十字联轴器底板（71）通过第一传动轴（72）与第一传送轮（47）相连；第一传动轴（72）两端分别与第二滑块（48）、第五滑块（69）通过轴承相连接，第二传动轴（77）两端分别与第三滑块（50）、第四滑块（66）通过轴承相连接；第二滑块（48）、第三滑块（50）、第四滑块（66）、第五滑块（69）一端分别固定第一拨杆（49）、第二拨杆（52）、第三拨杆（64）、第四拨杆（68），第一拨杆（49）、第二拨杆（52）、第三拨杆（64）、第四拨杆（68）分别与调隙板（54）中的第一腰型槽（53）、第二腰型槽（55）、第七腰型槽（61）、第九腰型槽（63）间隙配合；同时，第一拨杆（49）、第二拨杆（52）、第三拨杆（64）、第四拨杆（68）分别与固定板（45）中的第三腰型槽（57）、第四腰型槽（58）、第五腰型槽（59）、第六腰型槽（60）间隙配合；第二滑块（48）、第三滑块（50）均与第四T形滑槽（46）间隙配合，第四T形滑槽（46）固定在固定板（45）上，第四滑块（66）、第五滑块（69）均与第五T形滑槽（70）间隙配合，第五T形滑槽（70）固定在固定板（45）上；第三电动机（67）固定在固定板（45）上，其输出轴与第三齿轮（65）固定连接，第三齿轮（65）与第八腰型槽（62）内部轮齿相啮合。

3.如权利要求1所述的一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于：所述夹紧装置由第一夹紧装置（10）、第二夹紧装置（12）构成；由于第一夹紧装置（10）、第二夹紧装置（12）结构相同，第一夹紧装置（10）由第三T形滑槽（18）、第一滑块（19）、偏心块（20）、第一电动机（21）、第一齿轮（22）、第一连接轴（23）、第二连接轴（24）、第二齿轮（25）、连接环（26）、第三连接轴（27）、第四连接轴（28）、第一固定轴（29）、第一轴套（30）、第二固定轴（31）、第三固定轴（32）、第二轴套（33）、第三轴套（34）、第四固定轴（35）、第四轴套（200）构成；连接环（26）通过第一固定轴（29）、第二固定轴（31）、第三固定轴（32）、第四固定轴（35）与第二齿轮（25）固定连接；第一连接轴（23）、第二连接轴（24）、第三连接轴（27）、第四连接轴（28）与第二齿轮（25）、连接环（26）间隙连接；第一轴套（30）、第二轴套（33）、第三轴套（34）、第四轴套（200）分别与第二连接轴（24）、第四连接轴（28）、第三连接轴（27）、第一连接轴（23）间隙配合；若干偏心块（20）一端分别与第二连接轴（24）、第四连接轴（28）、第三连接轴（27）、第一连接轴（23）间隙配合，其另一端分别与若干第一滑块（19）间隙配合；若干第一滑块（19）与若干第三T形滑槽（18）间隙配合，若干第三T形滑槽（18）均固定在固定板（45）上；第一电动机（21）固定在固定板（45）上，其输出轴与第一齿轮（22）同轴连接，第一齿轮（22）与第二齿轮（25）相啮合。

4.如权利要求1所述的一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于：所述焊接装置（11）由第一T形滑槽（1）、第七滑块（100）、第七电动机（101）、第二滑套（102）、第二垫板（103）、第二滑杆（104）、第五齿轮（105）、第二齿条（106）、第三连接板（107）、第二接触球（118）、第二滑槽（119）、焊枪（120）构成；第一T形滑槽（1）固定在支撑装置中的方形空心钢管（5）上，第七滑块（100）与第一T形滑槽（1）间隙配合，第一T形滑槽（1）上固定有第二垫板（103），第二垫板（103）上固定有第七电动机（101），第七电动机（101）输出轴固定第五齿轮（105），第五齿轮（105）与第二齿条（106）间隙配合，第二齿条（106）固定在第一T形滑槽（1）上；第二滑套（102）与第七滑块（100）固定连接，第二滑杆（104）与第二滑套（102）间隙配合，焊枪（120）与第七滑块（100）间隙配合，第二滑杆（104）与焊枪（120）通过第三连接板（107）固定连接；第二滑杆（104）一端固定第二滑槽（119），第二滑槽（119）与第二接触球（118）间隙配合第二接触球（118）与第一工件（15）或第二工件（17）相接触。

5.如权利要求1所述的一种自动化钢管焊接机器人，其特征在于：所述打磨装置（16）由第二T形滑槽（4）、第一齿条（91）、第一滑杆（92）、第四齿轮（93）、第一滑套（94）、第五电动机（95）、第一垫板（96）、第六滑块（97）、第六电动机（98）、第二连接板（99）、第一锥齿轮（108）、第二锥齿轮（109）、第三滑杆（110）、第五连接轴（111）、第四滑杆（112）、第三锥齿轮（113）、第一滑槽（114）、第一接触球（115）、第四锥齿轮（116）、砂轮（117）构成；第二T形滑槽（4）固定在支撑装置中的方形空心钢管（5）上，第六滑块（97）与第二T形滑槽（4）间隙配合，第二T形滑槽（4）上固定有第一垫板（96），第一垫板（96）上固定有第五电动机（95），第五电动机（95）输出轴固定有第四齿轮（93），第四齿轮（93）与第一齿条（91）啮合，第一齿条（91）固定在第二T形滑槽（4）上；第一滑套（94）固定在第六滑块（97）上，第一滑杆（92）与第一滑套（94）间隙配合，第一滑杆（92）一端固定第一滑槽（114），第一滑槽（114）与第一接触球（115）间隙配合，第一接触球（115）与第一工件（15）或第二工件（17）相接触；第三滑杆（110）、第四滑杆（112）分别与第六滑块（97）间隙配合，第三滑杆（110）、第一滑杆（92）、第六电动机（98）均固定在第二连接板（99）上，第四滑杆（112）与第二连接板（99）通过轴承连接；第三滑杆（110）一端固定有第五连接轴（111），第五连接轴（111）一端与砂轮（117）所在轴通过轴承连接，砂轮（117）与焊接后的第一工件（15）或第二工件（17）摩擦连接，砂轮（117）所在轴另一端固定有第四锥齿轮（116），第四锥齿轮（116）与第三锥齿轮（113）相啮合，第三锥齿轮（113）固定在第四滑杆（112）上，第一锥齿轮（108）也固定在第四滑杆（112）上；第一锥齿轮（108）与第六电动机（98）输出轴所固定的第二锥齿轮（109）相啮合。

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