CN112355446B - 一种焊接清枪机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接清枪机构，包括用于承载产品组件的承载装置、用于对承载装置上的产品组件进行焊接的焊枪以及用于对焊枪进行清洁的清洁站，焊枪设有用于带动其运动以进行姿态调整的姿态调节系统，焊枪设有带动其运动以靠近或远离承载装置的位置调节系统A和/或承载装置设有带动其运动以靠近或远离焊枪的位置调节系统B，焊枪设有带动其运动以靠近或远离清洁站的位置调节系统C和/或清洁站设有带动其运动以靠近或远离焊枪的位置调节系统D。本发明公开的焊接清枪机构，通过设置用于清洁焊枪的清洁站、用于调整焊枪姿态和带动焊枪升降的焊枪位置调节系统以及各个位置调节系统，可实现在线清枪。

Description

一种焊接清枪机构

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种焊接清枪机构。

背景技术

对于多焊道、多部件组成的机架产品的焊接，需要较高的焊接精度，并且焊接工作量大，操作人员在焊接过程中劳动强度大，且长时间暴露于焊接弧光环境下，操作人员的安全健康难以保证，人工成本高，人工焊接的生产效率较低，现有的焊接机器人可以一定程度代替人工焊接。但是现有小型焊接工作站大多采用间断生产模式，如装卸待加工的零件，造成焊接机器人有一段闲置时间，导致资源浪费，焊接效率低。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种可充分利用闲置时间的焊接机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接清枪机构，通过设置清洁站。可在装卸产品组件的时间进行焊枪清洁，不但保证了焊接效果，而且充分利用了装卸产品组件的时间。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种焊接清枪机构，包括：

承载装置，其用于承载产品组件；

焊枪，其用于对所述承载装置上的产品组件进行焊接；

清洁站，其用于对焊枪进行清洁；

其中，所述焊枪设有用于带动其运动以进行姿态调整的姿态调节系统，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述承载装置的位置调节系统A和/或所述承载装置设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统B，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述清洁站的位置调节系统C和/或所述清洁站设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统D；

所述产品组件包括套管和套设于所述套管上的法兰盘，所述套管和所述法兰盘的轴线均沿水平X轴方向延伸，所述焊枪与所述清洁站分别位于所述产品组件的径向两侧并分别位于所述产品组件的斜上方和斜下方，焊接时，所述焊枪的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成锐角夹角，清枪时，所述焊枪的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成直角。

进一步的，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述承载装置的位置调节系统A，所述姿态调节系统和所述位置调节系统A组成焊枪调节系统，所述焊枪调节系统包括用于带动所述焊枪绕水平X轴方向旋转的第一驱动组件、用于带动所述焊枪沿竖直Z轴方向升降的第二驱动组件以及用于带动所述焊枪绕水平Y轴方向旋转的第三驱动组件；

所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述清洁站的位置调节系统C，所述清洁站设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统D，所述位置调节系统C包括用于带动所述焊枪沿水平Y轴方向运动的第四驱动组件，所述位置调节系统D包括用于带动所述清洁站沿竖直Z轴方向升降的第五驱动组件。

进一步的，所述产品组件包括套管和套设于同一所述套管上的多个法兰盘，

所述第一驱动组件安装于第一支架上并带动第二支架绕水平X轴方向旋转，所述第二驱动组件安装于第二支架上并带动第三支架沿竖直Z轴方向升降，所述第三驱动组件安装于第三支架上并带动第四支架上绕水平Y轴方向旋转，所述焊枪安装于所述第四支架上；

所述第四驱动组件安装于底座上并带动所述第一支架沿水平Y轴方向运动；所述第五驱动组件安装于所述底座上并带动所述清洁站沿竖直Z轴方向升降。

进一步的，每个所述法兰盘的两侧各设有一把所述焊枪，同一所述第三支架上安装有两个所述第四支架。

进一步的，两个所述第四支架共用同一第三驱动组件。

进一步的，所述第二驱动组件包括气缸，所述第三驱动组件包括两个齿轮、带动所述两个齿轮同步转动的齿条以及带动所述齿条移动的气缸，所述两个齿轮分别套设在连接于同一所述第三支架上两个所述第四支架的转轴上。

进一步的，所述第一驱动组件包括电机，所述第二驱动组件包括气缸，所述第四驱动组件包括电机和滚珠丝杠，所述第五驱动组件包括气缸。

进一步的，所述套管的一端设有均布于其周向的四个通孔，

所述承载装置包括：

支撑单元，其用于支撑套管；

旋转单元，其用于带动套管绕其自身轴线旋转，所述旋转单元包括至少一组摩擦轮，每组所述摩擦轮包括两只摩擦轮，同一组的两只所述摩擦轮分别设于套管的径向两侧且三者彼此相互带动旋转，同一组的两只所述摩擦轮中，其中一者为通过第六驱动组件带动转动的主动轮，另一者为从动轮；

检测单元，其用于对旋转中的套管进行位置检测，所述检测单元包括分别设于套管的径向两侧的红外线发射端和红外线接收端；

定位单元，其用于限制旋转到位的套管转动，所述定位单元包括定位销和带动所述定位销伸缩的第七驱动组件；

杠杆臂，所述红外线发射端和所述红外线接收端中，其中一者为活动检测端，所述活动检测端设于所述杠杆臂的一端，所述活动检测端和所述杠杆臂的支轴之间设有一可与旋转中的套管滚动接触的滚动体，所述杠杆臂的另一端设有驱动其绕支轴旋转的第八驱动组件；

所述旋转单元设于一支撑板上，所述支撑板下方设有带动其升降的第九驱动组件。

套管旋转到位后，所述红外线发射端和所述红外线接收端分别正对其中两个所述通孔，所述定位销正对另一个所述通孔。

进一步的，所述第六驱动组件包括电机、皮带轮以及皮带，所述第七驱动组件包括气缸，所述第八驱动组件包括气缸，所述第九驱动组件包括气缸。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1）本发明公开的焊接清枪机构，通过设置用于清洁焊枪的清洁站和各个位置调节系统，可实现在线清枪；

2）本发明公开的焊接清枪机构，当装卸产品组件时，可进行清枪动作，二者互不干涉，提高了工作效率；

3）本发明公开的焊接清枪机构，通过设置焊枪调节系统的各个组成部分的连接方式，可以在保证焊接要求的情况下尽可能的减少驱动组件数量。

附图说明

图1为本发明公开的焊接清枪机构其中一个视角的立体图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明公开的焊接清枪机构另一个视角的立体图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是图3中C处的局部放大图；

图6是本发明公开的承载装置的结构示意图。

其中，10、承载装置；101、摩擦轮；102、第六驱动组件；103、红外线发射端；104、红外线接收端；105、定位销；106、第七驱动组件；107、杠杆臂；108、滚动体；109、第八驱动组件；110、支撑板；111、第九驱动组件；112、导轨装置；20、产品组件；21、套管；22、法兰盘；30、焊枪；40、清洁站；41、焊枪清枪器；42、抽屉；51、第一驱动组件；52、第二驱动组件；53、第三驱动组件；53a、齿轮；53b、齿条；53c、气缸；54、第四驱动组件；54a、电机；54b、滚珠丝杠；55、第五驱动组件；61、第一支架；62、第二支架；63、第三支架；64、第四支架；65、底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下为用于说明本发明的一较佳实施例，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图6，如其中的图例所示，一种焊接清枪机构，包括：

承载装置10，其用于承载产品组件20；

焊枪30其用于对承载装置10上的产品组件20进行焊接；

清洁站40，其用于对焊枪30进行清洁；

其中，焊枪30设有用于带动其运动以进行姿态调整的姿态调节系统，焊枪30设有带动其运动以靠近或远离承载装置10的位置调节系统A和/或承载装置10设有带动其运动以靠近或远离焊枪30的位置调节系统B，焊枪30设有带动其运动以靠近或远离清洁站40的位置调节系统C和/或清洁站40设有带动其运动以靠近或远离焊枪30的位置调节系统D。

本实施例中优选的实施方式，产品组件20包括套管21和套设于套管21上的法兰盘22，所述套管21和法兰盘22的轴线均沿水平X轴方向延伸，焊枪30与清洁站40分别位于产品组件20的径向两侧并分别位于产品组件20的斜上方和斜下方，焊接时，焊枪30的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成锐角夹角，清枪时，焊枪30的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成直角。

本实施例中优选的实施方式，焊枪30设有带动其运动以靠近或远离承载装置10的位置调节系统A，姿态调节系统和位置调节系统A组成焊枪调节系统，焊枪调节系统包括用于带动焊枪30绕水平X轴方向旋转的第一驱动组件51、用于带动焊枪30沿竖直Z轴方向升降的第二驱动组件52以及用于带动焊枪30绕水平Y轴方向旋转的第三驱动组件53；

焊枪30设有带动其运动以靠近或远离清洁站40的位置调节系统C，清洁站40设有带动其运动以靠近或远离焊枪30的位置调节系统D，位置调节系统C包括用于带动焊枪30沿水平Y轴方向运动的第四驱动组件54，位置调节系统D包括用于带动清洁站40竖直Z轴方向升降的第五驱动组件55。

本实施例中优选的实施方式，产品组件20包括套管21和套设于同一套管21上的多个法兰盘22，

第一驱动组件51安装于第一支架61上并带动第二支架62绕水平X轴方向旋转，第二驱动组件52安装于第二支架62上并带动第三支架63沿竖直Z轴方向升降，第三驱动组件53安装于第三支架63上并带动第四支架64上绕水平Y轴方向旋转，焊枪30安装于第四支架64上；

第四驱动组件54安装于底座65上并带动第一支架61沿水平Y轴方向运动；第五驱动组件55于所述底座65带动清洁站40沿竖直Z轴方向升降。

本实施例中优选的实施方式，每个法兰盘22的两侧各设有一把焊枪30，同一第三支架63上安装有两个第四支架64。

本实施例中优选的实施方式，两个第四支架64共用同一第三驱动组件53。

本实施例中优选的实施方式，第三驱动组件53包括两个齿轮53a、带动两个齿轮53a同步转动的齿条53b以及带动齿条53b移动的气缸53c，两个齿轮53a分别套设在连接于同一第三支架63上两个第四支架64的转轴上。

本实施例中优选的实施方式，第一驱动组件51包括电机，第二驱动组件52包括气缸，第四驱动组件54包括电机54a与电机54a连接的滚珠丝杠54b，第五驱动组件55包括气缸。

本实施例中优选的实施方式，套管21一端设有均布于其周向的四个通孔23，

承载装置10包括：

支撑单元（图中未示出），其用于支撑套管21；

旋转单元，其用于带动套管21绕其自身轴线旋转，旋转单元包括至少一组摩擦轮，每组摩擦轮包括两只摩擦轮101，同一组的两只摩擦轮101分别设于套管21的径向两侧且三者彼此相互带动旋转，同一组的两只摩擦轮101中，其中一者为通过第六驱动组件102带动转动的主动轮，另一者为从动轮；

检测单元，其用于对旋转中的套管21进行位置检测，检测单元包括分别设于套管的径向两侧的红外线发射端103和红外线接收端104；

定位单元，其用于限制旋转到位的套管21转动，定位单元包括定位销105和带动定位销105伸缩的第七驱动组件106；

杠杆臂107，红外线发射端103和红外线接收端104中，其中一者为活动检测端，活动检测端设于杠杆臂107的一端，活动检测端和杠杆臂107的支轴之间设有一可与旋转中的套管滚动接触的滚动体108，杠杆臂107的另一端设有驱动其绕支轴旋转的第八驱动组件109；

旋转单元设于一支撑板110上，支撑板110下方设有带动其升降的第九驱动组件111。

套管21旋转到位后，红外线发射端103和所述红外线接收端104分别正对其中两个通孔23，定位销105正对另一个通孔23。

本实施例中优选的实施方式，第六驱动组件102包括电机、皮带轮以及皮带，第七驱动组件106包括气缸，第八驱动组件109包括气缸，第九驱动组件111包括气缸。

本实施例中优选的实施方式，清洁站40包括焊枪清枪器41和设于焊枪清枪器41的下方并可移开的抽屉42。

下面介绍本发明的工作过程，包括如下步骤：

（1）通过顶头顶住套管一端，使其沿轴向移动并穿过预先定位好的法兰盘后到位；

（2）产品组件到位后，第八驱动组件带动杠杆臂旋转下行，压住套管，第九驱动组件带动旋转单元上升，第六驱动组件带动摩擦轮旋转进而带动套管旋转，检测单元进行检测，当红外线发射端和红外线接收端对射后，第七驱动组件带动定位销对套筒进行定位；

（3）第一驱动组件和第三驱动组件调整焊枪姿态为焊接时的姿态；

（4）第二驱动组件带动焊枪下行，将套管与法兰盘进行点焊；

（5）第八驱动组件带动杠杆臂旋转上行，第七驱动组件带动定位销脱出套管的通孔，第六驱动组件带动套管进行旋转，进行环向缝焊接；

（6）第二驱动组件带动焊枪上行；

（7）第一驱动组件和第三驱动组件调整焊枪姿态为清枪时的姿态；

（8）第四驱动组件带动焊枪移动至清洁站上方；

（9）第五驱动组件带动清洁站上行，进行清枪，同时，第九驱动组件带动旋转单元下行，套管沿其径向移出承载装置至一导轨装置112上。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种焊接清枪机构，其特征在于，包括：

承载装置，其用于承载产品组件；

焊枪，其用于对所述承载装置上的产品组件进行焊接；

清洁站，其用于对焊枪进行清洁；

其中，所述焊枪设有用于带动其运动以进行姿态调整的姿态调节系统，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述承载装置的位置调节系统A和/或所述承载装置设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统B，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述清洁站的位置调节系统C和/或所述清洁站设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统D；

所述产品组件包括套管和套设于所述套管上的法兰盘，所述套管和所述法兰盘的轴线均沿水平X轴方向延伸，所述焊枪与所述清洁站分别位于所述产品组件的径向两侧并分别位于所述产品组件的斜上方和斜下方，焊接时，所述焊枪的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成锐角夹角，清枪时，所述焊枪的纵向轴线与水平X轴方向和水平Y轴方向均形成直角；

所述套管的一端设有均布于其周向的四个通孔，

所述承载装置包括：

支撑单元，其用于支撑套管；

旋转单元，其用于带动套管绕其自身轴线旋转，所述旋转单元包括至少一组摩擦轮，每组所述摩擦轮包括两只摩擦轮，同一组的两只所述摩擦轮分别设于套管的径向两侧且三者彼此相互带动旋转，同一组的两只所述摩擦轮中，其中一者为通过第六驱动组件带动转动的主动轮，另一者为从动轮；

检测单元，其用于对旋转中的套管进行位置检测，所述检测单元包括分别设于套管的径向两侧的红外线发射端和红外线接收端；

定位单元，其用于限制旋转到位的套管转动，所述定位单元包括定位销和带动所述定位销伸缩的第七驱动组件；

杠杆臂，所述红外线发射端和所述红外线接收端中，其中一者为活动检测端，所述活动检测端设于所述杠杆臂的一端，所述活动检测端和所述杠杆臂的支轴之间设有一可与旋转中的套管滚动接触的滚动体，所述杠杆臂的另一端设有驱动其绕支轴旋转的第八驱动组件；

所述旋转单元设于一支撑板上，所述支撑板下方设有带动其升降的第九驱动组件；

套管旋转到位后，所述红外线发射端和所述红外线接收端分别正对其中两个所述通孔，所述定位销正对另一个所述通孔。

2.如权利要求1所述的焊接清枪机构，其特征在于，所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述承载装置的位置调节系统A，所述姿态调节系统和所述位置调节系统A组成焊枪调节系统，所述焊枪调节系统包括用于带动所述焊枪绕水平X轴方向旋转的第一驱动组件、用于带动所述焊枪沿竖直Z轴方向升降的第二驱动组件以及用于带动所述焊枪绕水平Y轴方向旋转的第三驱动组件；

所述焊枪设有带动其运动以靠近或远离所述清洁站的位置调节系统C，所述清洁站设有带动其运动以靠近或远离所述焊枪的位置调节系统D，所述位置调节系统C包括用于带动所述焊枪沿水平Y轴方向运动的第四驱动组件，所述位置调节系统D包括用于带动所述清洁站沿竖直Z轴方向升降的第五驱动组件。

3.如权利要求2所述的焊接清枪机构，其特征在于，所述产品组件包括套管和套设于同一所述套管上的多个法兰盘，

所述第一驱动组件安装于第一支架上并带动第二支架绕水平X轴方向旋转，所述第二驱动组件安装于第二支架上并带动第三支架沿竖直Z轴方向升降，所述第三驱动组件安装于第三支架上并带动第四支架绕水平Y轴方向旋转，所述焊枪安装于所述第四支架上；

所述第四驱动组件安装于底座上并带动所述第一支架沿水平Y轴方向运动；

所述第五驱动组件安装于所述底座上并带动所述清洁站沿竖直Z轴方向升降。

4.如权利要求3所述的焊接清枪机构，其特征在于，每个所述法兰盘的两侧各设有一把所述焊枪，同一所述第三支架上安装有两个所述第四支架。

5.如权利要求4所述的焊接清枪机构，其特征在于，两个所述第四支架共用同一第三驱动组件。

6.如权利要求5所述的焊接清枪机构，其特征在于，所述第三驱动组件包括两个齿轮、带动所述两个齿轮同步转动的齿条以及带动所述齿条移动的气缸，所述两个齿轮分别套设在连接于同一所述第三支架上两个所述第四支架的转轴上。

7.如权利要求3所述的焊接清枪机构，其特征在于，所述第一驱动组件包括电机，所述第二驱动组件包括气缸，所述第四驱动组件包括电机和滚珠丝杠，所述第五驱动组件包括气缸。

8.如权利要求1所述的焊接清枪机构，其特征在于，所述第六驱动组件包括电机、皮带轮以及皮带，所述第七驱动组件包括气缸，所述第八驱动组件包括气缸，所述第九驱动组件包括气缸。

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