CN112388215A - 一种焊缝修补机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种焊缝修补机器人，包括台架、夹具、纵向调整装置、焊缝补修装置。将台架固定安装在地面上，并做好周围的防护措施，保证焊接的过程中不会溅射到周围，台架上装有工作台，将夹具安装在工作台上，将待修补的焊接结构安装在夹具上。通过纵向调整装置可以将焊缝补修装置调整到合适准确的焊接位置。在夹具上也装有滑轨，可以对焊接件进行位置的调整。在焊缝补修装置上装有垂向的齿轮齿条调整结构，装有垂向的滑轨调整机构，装有横向滑轨调整机构，通过上述的调整机构，可以对焊枪进行实时的位置调整，最终保证待焊接的结构上需要补修的焊缝补修到位。

Description

一种焊缝修补机器人

技术领域

本发明涉及工业机械领域，特别涉及一种焊缝修补机器人。

背景技术

在普遍的工业机械中的焊接过程中，经常会遇到焊接结构的焊缝需要补修的情况，而在补修过程中，经常由工人来操作完成，这样会造成焊缝补修不彻底，焊缝质量较差，不同的工人焊接水平不一，焊接出来的焊缝质量也不一样，自动化程度低。为了解决这一问题，申请号：201220297710公布了一种铝合金焊缝表面缺陷修复装置，该发明只能修复铝合金表面的焊缝缺陷，而不适用于其他金属的焊缝补修。

发明内容

针对上述技术问题本发明提供了一种焊缝修补机器人，包括台架、夹具、纵向调整装置、焊缝补修装置，所述台架固定安装在地面上，夹具固定安装在台架上，纵向调整装置固定安装在台架上，焊缝补修装置固定安装在纵向调整装置上。

所述台架包括：台架底板、工作台支腿、工作台、底梁、立柱、纵梁，台架底板固定安装在地面上，六个工作台支腿固定安装在台架底板上，工作台固定安装在六个工作台支腿顶部，两个底梁固定安装在台架底板上，四个立柱分别固定安装在两个底梁上，两个纵梁分别固定安装在四个立柱上。

所述夹具包括：夹具底座、夹具滑轨、夹具滑块、调整底板、调整手柄、斜块、顶块、耳板、贴板、调整轴、调角块、调角铁板、调角连接板、调角固定板、调角筋板、调角底板、调角立板、装夹杆、连接板，夹具底座固定安装在连接板上，夹具滑轨固定安装在工作台上，夹具滑块滑动安装在夹具滑轨上，调整底板固定安装在夹具底座上，调整手柄转动安装在斜块上，斜块固定安装在调整底板上，顶块转动安装在调整手柄上，耳板固定安装在夹具底座上，贴板固定安装在耳板的内侧，调整轴转动安装在耳板上，调角块固定安装在夹具底座上，调角铁板固定安装在调角块的内侧，调角连接板固定安装在调角块上，调角固定板固定安装在调角立板上，调角筋板固定安装在调角底板上，调角底板固定安装在夹具底座上，调角立板固定安装在调角底板上，装夹杆转动安装在调角立板上，连接板固定安装在夹具滑块上。

所述纵向调整装置包括：纵向调整电机、联轴器、大齿轮、大齿轮轴、大轴承、箱体、小轴承盖、小齿轮、小齿轮轴、小轴承、小锥齿轮、大锥齿轮、大锥齿轮轴、轴承、大轴承盖、输出轴、齿轮、连接体、齿条、纵向滑块、纵向滑轨，纵向调整电机悬空安装，联轴器固定安装在纵向调整电机的输出端，大齿轮固定安装在大齿轮轴上，大齿轮轴转动安装在大轴承上，大轴承固定安装在箱体上，箱体悬空安装，小轴承盖固定安装在箱体上，小齿轮固定安装在小齿轮轴上，并与大齿轮相互啮合形成转动配合，小齿轮轴转动安装在小轴承上，小轴承固定安装在箱体上，小锥齿轮固定安装在小齿轮轴的端头，大锥齿轮固定安装在大锥齿轮轴的端头，并与小锥齿轮相互啮合形成转动配合，大锥齿轮轴转动安装在轴承上，轴承固定安装在箱体上，大轴承盖固定安装在箱体上，输出轴转动安装在连接体上，齿轮固定安装在输出轴上，连接体固定安装在纵向滑块上，纵向滑块滑动安装在纵向滑轨上，纵向滑轨固定安装在纵梁上。

所述焊缝补修装置包括：横梁、补修电机座、补修电机、补修筋板、补修固定座、补修齿轮、转轴、补修齿条、补修连接梁、补修固定板、垂向调整电机、垂向滑轨、垂向滑块、横向调整电机、横向滑轨、横向滑块、滑块连接板、滑块筋板、连接块、回转块、焊枪、焊枪夹块一、焊枪夹块二、焊枪喷头，横梁固定安装在两个纵梁上，补修电机座固定安装在横梁上，补修电机固定安装在补修电机座上，补修筋板固定安装在补修固定座上，补修固定座固定安装在横梁上，补修齿轮固定安装在转轴上，转轴转动安装在补修电机的输出端，补修齿条固定安装在补修连接梁上，并与补修齿轮相互啮合形成转动配合，补修连接梁为两个焊接装置的连接体，补修固定板固定安装在补修连接梁上，垂向调整电机固定安装在垂向滑轨的端头，垂向滑轨固定安装在补修固定板上，垂向滑块滑动安装在垂向滑轨上，横向调整电机固定安装在横向滑轨的端头，横向滑轨固定安装在垂向滑块上，横向滑块滑动安装在横向滑轨上，滑块连接板固定安装在横向滑块上，滑块筋板固定安装在滑块连接板上，连接块固定安装在滑块连接板上，回转块固定安装在连接块上，焊枪转动安装在焊枪夹块一上，焊枪夹块一固定安装在回转块上，焊枪夹块二固定安装在焊枪夹块一上，焊枪喷头转动安装在焊枪上。

进一步的，所述的夹具滑块与夹具滑轨通过滑块滑轨形成滑动配合。

进一步的，所述的调整轴与耳板通过轴孔形成转动配合。

进一步的，所述的大齿轮与小齿轮通过相互啮合形成转动配合。

进一步的，所述的小齿轮轴与小轴承通过轴孔形成转动配合。

进一步的，所述的小锥齿轮与大锥齿轮通过相互啮合形成转动配合。

进一步的，所述的纵向滑块与纵向滑轨通过滑块滑轨形成滑动配合。

进一步的，所述的补修齿轮与补修齿条通过相互啮合形成转动配合。

本发明与现有技术相比的有益效果是；（1）通过纵向调整装置可以对焊缝补修装置进行纵向位移的调整，对于纵向焊缝可以进行完整的补修；（2）通过夹具上安装的纵向滑轨调整装置可以对待焊接件进行自我位置的调整，保证焊接位置的准确性；（3）通过在焊缝补修装置上安装的垂向和横向调整装置可以在两个方向上进行焊接位置的调整；（4）本发明自动化程度高，工作效率高，补修出来的焊缝质量能够达到和原来焊缝的强度。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明台架示意图。

图3为本发明夹具示意图。

图4为本发明纵向调整装置示意图。

图5为本发明焊缝补修装置示意图。

图中：1-台架；2-夹具；3-纵向调整装置；4-焊缝补修装置；101-台架底板；102-工作台支腿；103-工作台；104-底梁；105-立柱；106-纵梁；201-夹具底座；202-夹具滑轨；203-夹具滑块；204-调整底板；205-调整手柄；206-斜块；207-顶块；208-耳板；209-贴板；210-调整轴；211-调角块；212-调角铁板；213-调角连接板；214-调角固定板；215-调角筋板；216-调角底板；217-调角立板；218-装夹杆；219-连接板；301-纵向调整电机；302-联轴器；303-大齿轮；304-大齿轮轴；305-大轴承；306-箱体；307-小轴承盖；308-小齿轮；309-小齿轮轴；310-小轴承；311-小锥齿轮；312-大锥齿轮；313-大锥齿轮轴；314-轴承；315-大轴承盖；316-输出轴；317-齿轮；318-连接体；319-齿条；320-纵向滑块；321-纵向滑轨；401-横梁；402-补修电机座；403-补修电机；404-补修筋板；405-补修固定座；406-补修齿轮；407-转轴；408-补修齿条；409-补修连接梁；410-补修固定板；411-垂向调整电机；412-垂向滑轨；413-垂向滑块；414-横向调整电机；415-横向滑轨；416-横向滑块；417-滑块连接板；418-滑块筋板；419-连接块；420-回转块；421-焊枪；422-焊枪夹块一；423-焊枪夹块二；424-焊枪喷头。

具体实施方式

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。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种焊缝修补机器人。

一种焊缝修补机器人的具体结构如图1所示，其中台架1固定安装在地面上，夹具2固定安装在台架1上，纵向调整装置3固定安装在台架1上，焊缝补修装置4固定安装在纵向调整装置3上。通过纵向调整装置3可以对焊缝补修装置4进行纵向位移的调整，对于纵向焊缝可以进行完整的补修；通过夹具2上安装的纵向滑轨调整装置可以对待焊接件进行自我位置的调整，保证焊接位置的准确性；通过在焊缝补修装置4上安装的垂向和横向调整装置可以在两个方向上进行焊接位置的调整。

台架1的具体结构如图2所示，其中台架底板101固定安装在地面上，六个工作台支腿102固定安装在台架底板101上，工作台103固定安装在六个工作台支腿102顶部，两个底梁104固定安装在台架底板101上，四个立柱105分别固定安装在两个底梁104上，两个纵梁106分别固定安装在四个立柱105上。台架1上装有工作台103，将夹具2安装在工作台103上，将待修补的焊接结构安装在夹具2上。

夹具2的具体结构如图3所示，其中夹具底座201固定安装在连接板219上，夹具滑轨202固定安装在工作台103上，夹具滑块203滑动安装在夹具滑轨202上，调整底板204固定安装在夹具底座201上，调整手柄205转动安装在斜块206上，斜块206固定安装在调整底板204上，顶块207转动安装在调整手柄205上，耳板208固定安装在夹具底座201上，贴板209固定安装在耳板208的内侧，调整轴210转动安装在耳板208上，调角块211固定安装在夹具底座201上，调角铁板212固定安装在调角块211的内侧，调角连接板213固定安装在调角块211上，调角固定板214固定安装在调角立板217上，调角筋板215固定安装在调角底板216上，调角底板216固定安装在夹具底座201上，调角立板217固定安装在调角底板216上，装夹杆218转动安装在调角立板217上，连接板219固定安装在夹具滑块203上。通过调整手柄205可以对调角块211进行角度的调整，通过调整轴210可以锁定调角块211的角度，保证不发生松动。

纵向调整装置3的具体结构如图4所示，其中纵向调整电机301悬空安装，联轴器302固定安装在纵向调整电机301的输出端，大齿轮303固定安装在大齿轮轴304上，大齿轮轴304转动安装在大轴承305上，大轴承305固定安装在箱体306上，箱体306悬空安装，小轴承盖307固定安装在箱体306上，小齿轮308固定安装在小齿轮轴309上，并与大齿轮303相互啮合形成转动配合，小齿轮轴309转动安装在小轴承310上，小轴承310固定安装在箱体306上，小锥齿轮311固定安装在小齿轮轴309的端头，大锥齿轮312固定安装在大锥齿轮轴313的端头，并与小锥齿轮311相互啮合形成转动配合，大锥齿轮轴313转动安装在轴承314上，轴承314固定安装在箱体306上，大轴承盖315固定安装在箱体306上，输出轴316转动安装在连接体318上，齿轮317固定安装在输出轴316上，连接体318固定安装在纵向滑块320上，纵向滑块320滑动安装在纵向滑轨321上，纵向滑轨321固定安装在纵梁106上。纵向调整装置3可以为焊缝补修装置4提供纵向调整的动力，大锥齿轮312与小锥齿轮311相互啮合形成转动配合，并将动力方向由横向转为垂向转动，最终传递给齿轮317和齿条319上，纵向滑轨321和纵向滑块320起到导向作用。

焊缝补修装置4的具体结构如图5所示，其中横梁401固定安装在两个纵梁106上，补修电机座402固定安装在横梁401上，补修电机403固定安装在补修电机座402上，补修筋板404固定安装在补修固定座405上，补修固定座405固定安装在横梁401上，补修齿轮406固定安装在转轴407上，转轴407转动安装在补修电机403的输出端，补修齿条408固定安装在补修连接梁409上，并与补修齿轮406相互啮合形成转动配合，补修连接梁409为两个焊接装置的连接体，补修固定板410固定安装在补修连接梁409上，垂向调整电机411固定安装在垂向滑轨412的端头，垂向滑轨412固定安装在补修固定板410上，垂向滑块413滑动安装在垂向滑轨412上，横向调整电机414固定安装在横向滑轨415的端头，横向滑轨415固定安装在垂向滑块413上，横向滑块416滑动安装在横向滑轨415上，滑块连接板417固定安装在横向滑块416上，滑块筋板418固定安装在滑块连接板417上，连接块419固定安装在滑块连接板417上，回转块420固定安装在连接块419上，焊枪421转动安装在焊枪夹块一422上，焊枪夹块一422固定安装在回转块420上，焊枪夹块二423固定安装在焊枪夹块一422上，焊枪喷头424转动安装在焊枪421上。通过补修齿轮406与补修齿条408的相互啮合进行垂直方向的位置调整，通过垂向滑轨412和垂向滑块413的滑动安装使得焊枪421能够在垂向进行再次调整，通过横向滑轨415和横向滑块416的滑动安装使得焊枪421能够在横向上进行微调。

使用本发明时，将台架1固定安装在地面上，并做好周围的防护措施，保证焊接的过程中不会溅射到周围，台架1上装有工作台103，将夹具2安装在工作台103上，将待修补的焊接结构安装在夹具2上。通过纵向调整装置3可以将焊缝补修装置4调整到合适准确的焊接位置。在夹具2上也装有滑轨，可以对焊接件进行位置的调整。在焊缝补修装置4上装有垂向的齿轮齿条调整结构，装有垂向的滑轨调整机构，装有横向滑轨调整机构，通过上述的调整机构，可以对焊枪421进行实时的位置调整，最终保证待焊接的结构上需要补修的焊缝补修到位。

Claims (10)

1.一种焊缝修补机器人，包括台架（1）、夹具（2）、纵向调整装置（3）、焊缝补修装置（4），其特征在于：

所述的台架（1）包括：台架底板（101）、工作台（103）、纵梁（106）；

所述的夹具（2）包括：；夹具滑轨（202）；

所述的纵向调整装置（3）包括：连接体（318）、齿条（319）、纵向滑轨（321）；

所述的焊缝补修装置（4）包括：横梁（401）；

台架1的台架底板（101）固定安装在地面上，夹具（2）的夹具滑轨（202）固定安装在工作台（103）上，纵向调整装置（3）的齿条（319）固定安装在纵梁106上，纵向滑轨（321）固定安装在纵梁（106）上，横梁（401）固定安装在连接体（318）上。

2.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述台架（1）还包括：工作台支腿（102）、底梁（104）、立柱（105），六个工作台支腿（102）固定安装在台架底板（101）上，工作台（103）固定安装在六个工作台支腿（102）顶部，两个底梁（104）固定安装在台架底板（101）上，四个立柱（105）分别固定安装在两个底梁（104）上，两个纵梁（106）分别固定安装在四个立柱（105）上。

3.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述夹具（2）还包括：夹具底座（201）、夹具滑块（203）、调整底板（204）、调整手柄（205）、斜块（26）、顶块（207）、耳板（208）、贴板（209）、调整轴（210）、调角块（211）、调角铁板（212）、调角连接板（213）、调角固定板（214）、调角筋板（215）、调角底板（216）、调角立板（217）、装夹杆（218）、连接板（219），夹具底座（201）固定安装在连接板（219）上，夹具滑块（203）滑动安装在夹具滑轨（202）上，调整底板（204）固定安装在夹具底座（201）上，调整手柄（205）转动安装在斜块（206）上，斜块（206）固定安装在调整底板（204）上，顶块（207）转动安装在调整手柄（205）上，耳板（208）固定安装在夹具底座（201）上，贴板（209）固定安装在耳板（208）的内侧，调整轴（210）转动安装在耳板（208）上，调角块（211）固定安装在夹具底座（201）上，调角铁板（212）固定安装在调角块（211）的内侧，调角连接板（213）固定安装在调角块（211）上，调角固定板（214）固定安装在调角立板（217）上，调角筋板（215）固定安装在调角底板（216）上，调角底板（216）固定安装在夹具底座（201）上，调角立板（217）固定安装在调角底板（216）上，装夹杆（218）转动安装在调角立板（217）上，连接板（219）固定安装在夹具滑块（203）上。

4.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述纵向调整装置（3）还包括：纵向调整电机（301）、联轴器（302）、大齿轮（303）、大齿轮轴（304）、大轴承（305）、箱体（306）、小轴承盖（307）、小齿轮（308）、小齿轮轴（309）、小轴承（310）、小锥齿轮（311）、大锥齿轮（312）、大锥齿轮轴（313）、轴承（314）、大轴承盖（315）、输出轴（316）、齿轮（317）、纵向滑块（320），纵向调整电机（301）悬空安装，联轴器（302）固定安装在纵向调整电机（301）的输出端，大齿轮（303）固定安装在大齿轮轴（304）上，大齿轮轴（304）转动安装在大轴承（305）上，大轴承（305）固定安装在箱体（306）上，箱体（306）悬空安装，小轴承盖（307）固定安装在箱体（306）上，小齿轮（308）固定安装在小齿轮轴（309）上，并与大齿轮（303）相互啮合形成转动配合，小齿轮轴（309）转动安装在小轴承（310）上，小轴承（310）固定安装在箱体（306）上，小锥齿轮（311）固定安装在小齿轮轴（309）的端头，大锥齿轮（312）固定安装在大锥齿轮轴（313）的端头，并与小锥齿轮（311）相互啮合形成转动配合，大锥齿轮轴（313）转动安装在轴承（314）上，轴承（314）固定安装在箱体（306）上，大轴承盖（315）固定安装在箱体（306）上，输出轴（316）转动安装在连接体（318）上，齿轮（317）固定安装在输出轴（316）上，连接体（318）固定安装在纵向滑块（320）上，纵向滑块（320）滑动安装在纵向滑轨（321）上。

5.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述焊缝补修装置（4）还包括：补修电机座（402）、补修电机（403）、补修筋板（404）、补修固定座（405）、补修齿轮（406）、转轴（407）、补修齿条（408）、补修连接梁409、补修固定板（410）、垂向调整电机（411）、垂向滑轨（412）、垂向滑块（413）、横向调整电机（414）、横向滑轨（415）、横向滑块（416）、滑块连接板（417）、滑块筋板（418）、连接块（419）、回转块（420）、焊枪（421）、焊枪夹块一（422）、焊枪夹块二（423）、焊枪喷头（424），补修电机座（402）固定安装在横梁（401）上，补修电机（403）固定安装在补修电机座（402）上，补修筋板（404）固定安装在补修固定座（405）上，补修固定座（405）固定安装在横梁（401）上，补修齿轮（406）固定安装在转轴（407）上，转轴（407）转动安装在补修电机（403）的输出端，补修齿条（408）固定安装在补修连接梁（409）上，并与补修齿轮（406）相互啮合形成转动配合，补修连接梁（409）为两个焊接装置的连接体，补修固定板（410）固定安装在补修连接梁（409）上，垂向调整电机（411）固定安装在垂向滑轨（412）的端头，垂向滑轨（412）固定安装在补修固定板（410）上，垂向滑块（413）滑动安装在垂向滑轨（412）上，横向调整电机（414）固定安装在横向滑轨（415）的端头，横向滑轨（415）固定安装在垂向滑块（413）上，横向滑块（416）滑动安装在横向滑轨（415）上，滑块连接板（417）固定安装在横向滑块（416）上，滑块筋板（418）固定安装在滑块连接板（417）上，连接块（419）固定安装在滑块连接板（417）上，回转块（420）固定安装在连接块（419）上，焊枪（421）转动安装在焊枪夹块一（422）上，焊枪夹块一（422）固定安装在回转块（420）上，焊枪夹块二（423）固定安装在焊枪夹块一（42上，焊枪喷头（424）转动安装在焊枪（421）上。

6.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述的夹具滑块（203）与夹具滑轨（202）通过滑块滑轨形成滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述的调整轴（210）与耳板（208）通过轴孔形成转动配合。

8.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述的大齿轮（303）与小齿轮（308）通过相互啮合形成转动配合。

9.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述的小齿轮轴（309）与小轴承（30）通过轴孔形成转动配合。

10.根据权利要求1所述的一种焊缝修补机器人，其特征在于：所述的小锥齿轮（311）与大锥齿轮（312）通过相互啮合形成转动配合，纵向滑块（320）与纵向滑轨（321）通过滑块滑轨形成滑动配合，补修齿轮（406）与补修齿条（408）通过相互啮合形成转动配合。

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