CN112264704A - 一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，包括加工台、压力传感器、单片机、支架和激光发生器，所述加工台内嵌入式安装有旋转电机，且旋转电机的输出端连接有螺杆，所述螺杆轴连接于活动槽内，且活动槽开设于加工台的顶部，所述加工台的顶部边缘处开设有导槽，所述加工台的上端面开设有收放槽，所述加工台内嵌入式安装有单片机，所述支架上安装有激光发生器，所述支架顶部的内侧固定有第二控制杆，所述支架内嵌入式安装有双轴电机。该自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，可以对相同长度和不同长度的管件进行自动定位对接，同时可以对不同规格的管件进行全角度焊接操作。

Description

一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机

技术领域

本发明涉及管件加工技术领域，具体为一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机。

背景技术

管件在生活和工业生产占有十分重要的地位，物质的输送，厂房内通风管道的铺设等，都需要利用管件来实现，由于管件一次成型长度有限，针对较长距离管道的铺设，为避免采用过多连接件造成安装和维护的麻烦，通常需要对管件进行焊接操作，专利号为(CN110653492A)中涉及到双工位环形管件周向激光焊接机及方法，包括安装于墙体表面的安装支架，所述安装支架的下端对称设置有两个第一夹持壳体...所述滑块上设置有用于焊缝焊接的激光焊接机构，当该双工位环形管件周向激光焊接机及方法在使用时存在以下问题：

针对不同的管件安装需要采用不同总长度的管件，有时需要对两根不同长度的管件进行对接焊接，该双工位环形管件周向激光焊接机及方法对管件进行固定焊接，但无法实现自动定位对接操作，导致焊接容易出现偏差；

同时该双工位环形管件周向激光焊接机及方法，在对管件进行周向焊接时，采用激光焊接头旋转的方式实现，设计到电器设备的电性连接和活动，容易出现线路缠绕和断开的风险，导致设备需要经常维修，不方便带动管件进行自动转动实现周向焊接，使用多有不便。

针对上述问题，急需在原有激光焊接机的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，以解决上述背景技术提出现有的激光焊接机，不方便对管件进行自动定位对接，同时不方便带动管件进行自动转动实现周向焊接的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，包括加工台、压力传感器、单片机、支架和激光发生器，所述加工台内嵌入式安装有旋转电机，且旋转电机的输出端连接有螺杆，所述螺杆轴连接于活动槽内，且活动槽开设于加工台的顶部，并且螺杆上螺纹套设有定位板，而且定位板外侧的顶部嵌入式安装有压力传感器，所述加工台的顶部边缘处开设有导槽，且导槽内通过电动推杆连接有导杆，并且导杆的顶部贯穿导槽固定有放置环，所述加工台的上端面开设有收放槽，且收放槽内放置有第一控制杆，并且第一控制杆位于定位板和放置环之间，所述加工台内嵌入式安装有单片机，且加工台的顶部边缘处位于放置环的外侧螺栓固定有支架，所述支架上安装有激光发生器，且激光发生器的输出端连接有激光焊接头，并且激光焊接头位于支架顶部的内侧，所述支架顶部的内侧固定有第二控制杆，且第二控制杆和第一控制杆的端部均开设有控制槽，并且控制槽内放置有固定条，而且固定条的外侧焊接有齿块，所述支架内嵌入式安装有双轴电机，且双轴电机的输出端通过皮带连接有齿辊，并且齿辊嵌入式轴连接于第二控制杆内。

优选的，所述定位板的外侧与活动槽的内壁之间相贴合，且定位板与激光焊接头之间共中心轴线。

优选的，所述定位板与第一控制杆之间设置有齿轮，且齿轮嵌入式轴连接于加工台内，并且定位板和第一控制杆上均固定有齿条。

优选的，所述放置环的内壁上开设有伸缩槽，且伸缩槽内通过第一弹簧连接有固定杆，并且固定杆的端部嵌入式安装有固定球。

优选的，所述固定杆通过第一弹簧与伸缩槽之间构成贴合的弹性滑动结构，且固定杆关于放置环的中心轴线等角度分布有4个。

优选的，所述齿条等间距分布于定位板和第一控制杆上，且齿条与齿轮之间相互啮合，并且第一控制杆关于定位板的中心轴线对称设置有2个。

优选的，所述第二控制杆和第一控制杆的端部为凹陷结构设计，且第二控制杆和第一控制杆端部的凹陷处构成一个完整的圆形结构，并且第二控制杆和第一控制杆端部的圆形凹陷处与放置环之间共中心轴线。

优选的，所述固定条的内壁上通过第二弹簧连接有固定片，且固定片为弧形结构设计，并且固定片等角度分布有3个。

优选的，所述齿块等角度分布于固定条上，且齿块与齿辊之间相互啮合，并且固定条为半圆环型结构设计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该自动定位的多角度全自动管件激光焊接机；

1.通过设置的两个放置环，配合其内部的四个固定杆通过第一弹簧与伸缩槽之间构成贴合的弹性滑动结构，可以对不同规格的管件进行初步固定，使得电动推杆驱动导杆活动时，可以通过放置环带动管件进行活动，直至两个放置环内的管件端部均与定位板上的压力传感器接触，再由单片机控制旋转电机的运行，通过螺杆驱动定位板向下活动，将两个管件的对接处位置让出，再同步启动两个电动推杆，即可将管件对接处自动定位在激光焊接头下方；

2.通过设置在定位板和第一控制杆之间的齿轮，配合定位板和第一控制杆上的齿条与齿轮的啮合，当定位板下降时，第一控制杆同步上升并与第二控制杆对接，配合固定条内的第二弹簧和固定片，在管件定位对接完毕后，对不同直径的管件进行固定操作；

3.通过设置在固定条外侧的齿块与齿辊啮合接触，使得双轴电机通过皮带驱动齿辊转动时，可以带动固定条的转动，进而通过固定条带动两个管件的同步转动，配合激光焊接头的使用，对管件进行自动全角度焊接操作。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明放置环侧剖结构示意图；

图3为本发明定位板和第一控制杆的俯视剖面结构示意图；

图4为本发明图1中A处放大结构示意图；

图5为本发明控制槽侧剖结构示意图；

图6为本发明固定条侧面结构示意图；

图7为本发明流程示意图。

图中：1、加工台；2、旋转电机；3、螺杆；4、活动槽；5、定位板；6、压力传感器；7、导槽；8、电动推杆；9、导杆；10、放置环；11、伸缩槽；12、第一弹簧；13、固定杆；14、固定球；15、收放槽；16、第一控制杆；17、齿轮；18、齿条；19、单片机；20、支架；21、激光发生器；22、激光焊接头；23、第二控制杆；24、控制槽；25、固定条；26、齿块；27、双轴电机；28、皮带；29、齿辊；30、第二弹簧；31、固定片。

具体实施方式

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1-7，本发明提供一种技术方案：一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，包括加工台1、旋转电机2、螺杆3、活动槽4、定位板5、压力传感器6、导槽7、电动推杆8、导杆9、放置环10、伸缩槽11、第一弹簧12、固定杆13、固定球14、收放槽15、第一控制杆16、齿轮17、齿条18、单片机19、支架20、激光发生器21、激光焊接头22、第二控制杆23、控制槽24、固定条25、齿块26、双轴电机27、皮带28、齿辊29、第二弹簧30和固定片31，加工台1内嵌入式安装有旋转电机2，且旋转电机2的输出端连接有螺杆3，螺杆3轴连接于活动槽4内，且活动槽4开设于加工台1的顶部，并且螺杆3上螺纹套设有定位板5，而且定位板5外侧的顶部嵌入式安装有压力传感器6，加工台1的顶部边缘处开设有导槽7，且导槽7内通过电动推杆8连接有导杆9，并且导杆9的顶部贯穿导槽7固定有放置环10，加工台1的上端面开设有收放槽15，且收放槽15内放置有第一控制杆16，并且第一控制杆16位于定位板5和放置环10之间，加工台1内嵌入式安装有单片机19，且加工台1的顶部边缘处位于放置环10的外侧螺栓固定有支架20，支架20上安装有激光发生器21，且激光发生器21的输出端连接有激光焊接头22，并且激光焊接头22位于支架20顶部的内侧，支架20顶部的内侧固定有第二控制杆23，且第二控制杆23和第一控制杆16的端部均开设有控制槽24，并且控制槽24内放置有固定条25，而且固定条25的外侧焊接有齿块26，支架20内嵌入式安装有双轴电机27，且双轴电机27的输出端通过皮带28连接有齿辊29，并且齿辊29嵌入式轴连接于第二控制杆23内。

定位板5的外侧与活动槽4的内壁之间相贴合，且定位板5与激光焊接头22之间共中心轴线，当两个管件的端部活动至定位板5处并与两个压力传感器6同时接触时，压力传感器6将信号传输至单片机19处，通过单片机19控制旋转电机2的运行，使得旋转电机2通过螺杆3带动定位板5在活动槽4内向下滑动，将管件端部的对接位置让出，方便通过电动推杆8推动导杆9的活动，实现2个管件在激光焊接头22正下方处进行对接，完成自动定位操作；

定位板5与第一控制杆16之间设置有齿轮17，且齿轮17嵌入式轴连接于加工台1内，并且定位板5和第一控制杆16上均固定有齿条18，齿条18等间距分布于定位板5和第一控制杆16上，且齿条18与齿轮17之间相互啮合，并且第一控制杆16关于定位板5的中心轴线对称设置有2个，当定位板5在活动槽4内向下滑动时，定位板5上的齿条18与齿轮17接触，带动齿轮17的转动，同时齿轮17与第一控制杆16上的齿条18啮合接触，实现第一控制杆16和定位板5的逆向活动，即当定位板5的向下活动时，第一控制杆16在收放槽15内向上活动；

放置环10的内壁上开设有伸缩槽11，且伸缩槽11内通过第一弹簧12连接有固定杆13，并且固定杆13的端部嵌入式安装有固定球14，固定杆13通过第一弹簧12与伸缩槽11之间构成贴合的弹性滑动结构，且固定杆13关于放置环10的中心轴线等角度分布有4个，在将管件插入放置环10内时，管件与固定球14接触，固定球14在固定杆13端部转动，并带动固定杆13向伸缩槽11内滑动，并配合第一弹簧12的使用，通过4个固定杆13将不同直径的管件固定在放置环10内，同时固定球14在固定杆13上转动，可以减小与管件的摩擦力，使得管件在活动至定位板5处得以在放置环10内滑动；

第二控制杆23和第一控制杆16的端部为凹陷结构设计，且第二控制杆23和第一控制杆16端部的凹陷处构成一个完整的圆形结构，并且第二控制杆23和第一控制杆16端部的圆形凹陷处与放置环10之间共中心轴线，方便通过第二控制杆23和第一控制杆16对管件进行二次固定和支撑，同时保持管件在第二控制杆23和第一控制杆16以及放置环10内的水平放置；

固定条25的内壁上通过第二弹簧30连接有固定片31，且固定片31为弧形结构设计，并且固定片31等角度分布有3个，当第二控制杆23和第一控制杆16合并时，固定条25与管件接触，配合第二弹簧30的使用，从多角度对不同规格的管件进行夹紧，便于后续带动管件进行转动；

齿块26等角度分布于固定条25上，且齿块26与齿辊29之间相互啮合，并且固定条25为半圆环型结构设计，当管件定位对接完毕后，启动双轴电机27，双轴电机27通过皮带28驱动齿辊29的转动，通过齿辊29与齿块26的啮合接触，实现固定条25在控制槽24内转动，进而可以带动管件的转动，配合激光焊接头22的使用，对管件进行全角度焊接操作。

工作原理：在使用该自动定位的多角度全自动管件激光焊接机时，如图1-2和图7中，首先将管件插入加工台1上的放置环10内，管件与固定球14接触，带动固定杆13向伸缩槽11内滑动，并配合第一弹簧12的使用，通过4个固定杆13将不同直径的管件固定在放置环10内，然后通过单片机19控制电动推杆8的运行，通过电动推杆8驱动导杆9在导槽7内向定位板5的位置滑动，直至导杆9上放置环10内的管件端部与定位板5上的压力传感器6接触，由于管件放置的位置不够精确，使得两个管件的端部均与压力传感器6接触，将信号传输至单片机19处，同时为使得两个管件的端部均与压力传感器6接触，放置环10在持续活动时，固定球14在固定杆13上转动，可以减小与管件的摩擦力，使得管件在活动至定位板5处得以在放置环10内滑动，然后通过单片机19控制旋转电机2的运行，使得旋转电机2通过螺杆3带动定位板5在活动槽4内向下滑动，将管件端部的对接位置让出，然后继续驱动电动推杆8，使得2个放置环10内的管件在激光焊接头22处进行对接，完成焊接位置的定位，这里放置环10的使用，在相同长度的管件和两个不同长度的管件的焊接中，均可以做到定位对接；

接着，如图1-7中，当定位板5在活动槽4内向下滑动时，定位板5上的齿条18与齿轮17接触，带动齿轮17的转动，同时配合第一控制杆16上的齿条18，实现第一控制杆16和定位板5的逆向活动，使得第一控制杆16上升并与第二控制杆23进行对接，当第二控制杆23和第一控制杆16合并时，固定条25与管件接触，配合第二弹簧30的使用，从多角度对不同规格的管件进行夹紧，配合放置环10的使用，保持管件的水平对接，然后启动支架20内的双轴电机27，双轴电机27通过皮带28驱动齿辊29的转动，通过齿辊29与齿块26的啮合接触，实现固定条25在控制槽24内转动，进而可以带动管件的转动，配合激光发生器21和激光焊接头22的使用，对管件进行全角度焊接操作，同时为焊接完毕后，第一控制杆16和第二控制杆23的分离，可以通过控制双轴电机27的转动角度实现，避免第一控制杆16和第二控制杆23受固定条25影响发生卡住的情况。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，包括加工台(1)、压力传感器(6)、单片机(19)、支架(20)和激光发生器(21)，其特征在于：所述加工台(1)内嵌入式安装有旋转电机(2)，且旋转电机(2)的输出端连接有螺杆(3)，所述螺杆(3)轴连接于活动槽(4)内，且活动槽(4)开设于加工台(1)的顶部，并且螺杆(3)上螺纹套设有定位板(5)，而且定位板(5)外侧的顶部嵌入式安装有压力传感器(6)，所述加工台(1)的顶部边缘处开设有导槽(7)，且导槽(7)内通过电动推杆(8)连接有导杆(9)，并且导杆(9)的顶部贯穿导槽(7)固定有放置环(10)，所述加工台(1)的上端面开设有收放槽(15)，且收放槽(15)内放置有第一控制杆(16)，并且第一控制杆(16)位于定位板(5)和放置环(10)之间，所述加工台(1)内嵌入式安装有单片机(19)，且加工台(1)的顶部边缘处位于放置环(10)的外侧螺栓固定有支架(20)，所述支架(20)上安装有激光发生器(21)，且激光发生器(21)的输出端连接有激光焊接头(22)，并且激光焊接头(22)位于支架(20)顶部的内侧，所述支架(20)顶部的内侧固定有第二控制杆(23)，且第二控制杆(23)和第一控制杆(16)的端部均开设有控制槽(24)，并且控制槽(24)内放置有固定条(25)，而且固定条(25)的外侧焊接有齿块(26)，所述支架(20)内嵌入式安装有双轴电机(27)，且双轴电机(27)的输出端通过皮带(28)连接有齿辊(29)，并且齿辊(29)嵌入式轴连接于第二控制杆(23)内。

2.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述定位板(5)的外侧与活动槽(4)的内壁之间相贴合，且定位板(5)与激光焊接头(22)之间共中心轴线。

3.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述定位板(5)与第一控制杆(16)之间设置有齿轮(17)，且齿轮(17)嵌入式轴连接于加工台(1)内，并且定位板(5)和第一控制杆(16)上均固定有齿条(18)。

4.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述放置环(10)的内壁上开设有伸缩槽(11)，且伸缩槽(11)内通过第一弹簧(12)连接有固定杆(13)，并且固定杆(13)的端部嵌入式安装有固定球(14)。

5.根据权利要求4所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述固定杆(13)通过第一弹簧(12)与伸缩槽(11)之间构成贴合的弹性滑动结构，且固定杆(13)关于放置环(10)的中心轴线等角度分布有4个。

6.根据权利要求3所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述齿条(18)等间距分布于定位板(5)和第一控制杆(16)上，且齿条(18)与齿轮(17)之间相互啮合，并且第一控制杆(16)关于定位板(5)的中心轴线对称设置有2个。

7.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述第二控制杆(23)和第一控制杆(16)的端部为凹陷结构设计，且第二控制杆(23)和第一控制杆(16)端部的凹陷处构成一个完整的圆形结构，并且第二控制杆(23)和第一控制杆(16)端部的圆形凹陷处与放置环(10)之间共中心轴线。

8.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述固定条(25)的内壁上通过第二弹簧(30)连接有固定片(31)，且固定片(31)为弧形结构设计，并且固定片(31)等角度分布有3个。

9.根据权利要求1所述的一种自动定位的多角度全自动管件激光焊接机，其特征在于：所述齿块(26)等角度分布于固定条(25)上，且齿块(26)与齿辊(29)之间相互啮合，并且固定条(25)为半圆环型结构设计。

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