CN112475679B - 一种大径圆管同轴度内部焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，包括对心机构、上料机构、机架、旋转焊接机构，机架为本装置的安装平台，上料机构可实现物料自动上料，对心机构对其进行精确定位动作，再通过旋转焊接机构，将两段圆管进行内部无缝焊接。本发明可以同时上料和焊接，节约上产节拍；对心机构上配有三个定位块，能够完成对圆管精确定位；旋转焊接机构上配有行星齿轮，可以灵活地控制焊接速度；整个结构紧凑且配有脚轮，便于移动。

Description

一种大径圆管同轴度内部焊接机器人
技术领域
本发明涉及圆管焊接领域，特别涉及一种大径圆管同舟内部焊接机器人。
背景技术
近年来，我国工业飞速发展，市场对焊接圆管的需求也越来越大，而圆管的焊接不仅对焊工有极高的要求，还需要焊接后的产品美观，强度满足要求。普通的焊工焊接圆管，只能在圆管的外部进行焊接，会留下焊缝，影响产品的美观。而且这样焊接的工作效率低，容易引发火灾等。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种大径圆管同舟内部焊接机器人，通过自动化精准焊接，批量的生产了焊接圆管。
本发明所使用的技术方案是：通过对心机构将两段圆管精准对心，通过上料机构与旋转焊接机构的配合，精确焊接。保证了产品质量稳定，提高生产效率。
一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，包括对心机构、上料机构、机架、旋转焊接机构，其特征在于：对心机构为镜像一左一右对称；对心机构和上料机构固定安装在机架上，旋转焊接机构固定安装在对心机构上。
对心机构上还包括对心直线滑轨-左、对心驱动气缸、对心直线滑轨-右、对心机构基板、对心驱动电机、对心驱动锥齿轮-下、对心驱动锥齿轮-上、对心从动锥齿轮-下、对心从动锥齿轮-上、上从动齿轮、下从动齿轮、下从动轴、上从动轴、齿条轴、对心电机法兰、固定板、定位块、第一连杆、第二连杆、运动轴套，对心直线滑轨-左、对心驱动气缸和对心直线滑轨-右均固定安装在机架上，对心机构基板固定安装在对心直线滑轨-左的滑块和对心直线滑轨-右的滑块上，对心驱动气缸的输出轴与对心机构基板固定连接，对心电机法兰固定安装在对心机构基板上，对心电机法兰上设置有对心驱动电机，对心驱动电机上还设置有对心驱动锥齿轮-下、对心驱动锥齿轮-上，对心驱动锥齿轮-下和对心驱动锥齿轮-上分别与对心从动锥齿轮-下和对心从动锥齿轮-上啮合，对心从动锥齿轮-下与下从动齿轮是由下从动轴固定连接，对心驱动锥齿轮-上与上从动齿轮是由上从动轴固定连接，上从动齿轮和下从动齿轮均与齿条轴啮合，固定板固定安装在对心电机法兰上，齿条轴与固定板滑动连接，固定板上还设置有定位块、运动轴套，定位块与运动轴套是通过第一连杆和第二连杆铰接，定位块与固定板滑动连接。
上料机构上还包括上料导向槽、上料法兰、上料电机、上料驱动锥齿轮、上料从动锥齿轮、旋转料槽、上料转轴，所述的上料法兰固定安装在机架上，上料导向槽和上料电机固定安装在上料法兰上，上料电机的输出轴上设置有上料驱动锥齿轮,上料驱动锥齿轮与上料从动锥齿轮互相啮合，上料从动锥齿轮通过上料转轴与旋转料槽固定连接。
机架上还包括机架基板、脚轮、脚轮立柱，脚轮通过销轴与脚轮立柱转动连接，脚轮和脚轮立柱均有四个，脚轮立柱均与机架基板固定连接。
旋转焊接机构上还包括齿圈、焊接驱动电机、第一行星齿轮、第二行星齿轮、第三行星齿轮、太阳轮、焊枪，焊接驱动电机固定安装在对心机构上，在焊接驱动电机的电机轴上固定安装有焊枪架，焊枪架通过行星齿轮轴固定安装有焊枪，太阳轮转动安装在焊枪架的中心轴上，第一行星齿轮、第二行星齿轮和第三行星齿轮分别转动安装在所述的行星齿轮轴上，太阳轮同时与第一行星齿轮、第二行星齿轮、第三行星齿轮啮合，并且第一行星齿轮、第二行星齿轮和第三行星齿轮与齿圈相啮合。
进一步的，焊接驱动电机与运动轴套同轴。
进一步的，定位块、第一连杆和第二连杆有三组，且呈圆周阵列均匀分布。
进一步的，上料导向槽上设置的为半圆形的槽，所述的旋转料槽上设置有放料通孔，所述的上料法兰上设置有进料通孔，进料通孔与半圆形槽同轴，旋转料槽上的放料通孔的圆心组成的圆与进料通孔和半圆形槽的轴线相切。
进一步的，旋转料槽上的放料通孔的圆心组成的圆与运动轴套的轴线相切。
进一步的，机架基板设置有滑轨固定座，对心直线滑轨-左和对心直线滑轨-右均固定安装在滑轨固定座上。
进一步的，焊枪向内侧的延长线经过齿圈的轴心。
本发明与现有技术相比的有益效果是：上料机构为旋转上料，可以同时上料和焊接，节约上产节拍；对心机构上配有三个定位块，可以对圆管精确定位；旋转焊接机构上配有行星齿轮，可以灵活地控制焊接速度；整个结构紧凑且配有脚轮，便于移动。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明的对心机构示意图。
图4为本发明的对心机构示意图。
图5为本发明的上料机构示意图。
图6为本发明的机架示意图。
图7为本发明的旋转焊接机构示意图。
图8为本发明的旋转焊接机构示意图。
图中标号：1-对心机构；2-上料机构；3-机架；4-旋转焊接机构；101-对心直线滑轨-左；102-对心驱动气缸；103-对心直线滑轨-右；104-对心机构基板；105-对心驱动电机；106-对心驱动锥齿轮-下；107-对心驱动锥齿轮-上；108-对心从动锥齿轮-下；109-对心从动锥齿轮-上；110-上从动齿轮；111-下从动齿轮；112-下从动轴；113-上从动轴；114-齿条轴；115-对心电机法兰；116-固定板；117-定位块；118-第一连杆；119-第二连杆；120-运动轴套；201-上料导向槽；202-上料法兰；203-上料电机；204-上料驱动锥齿轮；205-上料从动锥齿轮；206-旋转料槽；207-上料转轴；301-机架基板；302-脚轮；303-脚轮立柱；401-齿圈；402-焊接驱动电机；403-第一行星齿轮；404-第二行星齿轮；405-第三行星齿轮；406-太阳轮；407-焊枪。
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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，对心机构1为镜像一左一右对称；对心机构1和上料机构2固定安装在机架3上，旋转焊接机构4固定安装在对心机构1上；两侧的对称的对心机构，可以固定两根圆管，保证两根圆管同轴心。
对心机构1中，对心直线滑轨-左101、对心驱动气缸102和对心直线滑轨-右103均固定安装在机架3上，对心机构基板104固定安装在对心直线滑轨-左101的滑块和对心直线滑轨-右103的滑块上，对心驱动气缸102的输出轴与对心机构基板104固定连接，对心电机法兰115固定安装在对心机构基板104上，对心电机法兰115上设置有对心驱动电机105，对心驱动电机105上还设置有对心驱动锥齿轮-下106、对心驱动锥齿轮-上107，对心驱动锥齿轮-下106和对心驱动锥齿轮-上107分别与对心从动锥齿轮-下108和对心从动锥齿轮-上109啮合，对心从动锥齿轮-下108与下从动齿轮111是由下从动轴112固定连接，对心驱动锥齿轮-上107与上从动齿轮110是由上从动轴113固定连接，上从动齿轮110和下从动齿轮111均与齿条轴114啮合，固定板116固定安装在对心电机法兰115上，齿条轴114与固定板116滑动连接，固定板116上还设置有定位块117、运动轴套120，定位块117与运动轴套120是通过第一连杆118和第二连杆119铰接，定位块117与固定板116滑动连接；对心驱动电机105驱动上从动齿轮110转动，进而驱动齿条轴114前后移动，在齿条轴114向后运动时通过第一连杆118和第二连杆119使定位块117向外侧运动，支撑固定圆管内壁，启动对心驱动气缸102，驱动对心机构基板104在对心直线滑轨-右103相对滑动，使两根圆管紧贴在一起。
上料机构2上还包括上料导向槽201、上料法兰202、上料电机203、上料驱动锥齿轮204、上料从动锥齿轮205、旋转料槽206、上料转轴207，所述的上料法兰202固定安装在机架3上，上料导向槽201和上料电机203固定安装在上料法兰202上，上料电机203的输出轴上设置有上料驱动锥齿轮204,上料驱动锥齿轮204与上料从动锥齿轮205互相啮合，上料从动锥齿轮205通过上料转轴207与旋转料槽206固定连接；将需要进行焊接的圆管放置在旋转料槽206中，通过上料电机203驱动旋转料槽206旋转，完成上料的步骤。
机架3上还包括机架基板301、脚轮302、脚轮立柱303，脚轮302通过销轴与脚轮立柱303转动连接，脚轮302和脚轮立柱303均有四个，脚轮立柱303均与机架基板301固定连接，方便装置整体移动。
旋转焊接机构4上还包括齿圈401、焊接驱动电机402、第一行星齿轮403、第二行星齿轮404、第三行星齿轮405、太阳轮406、焊枪407，焊接驱动电机402固定安装在对心机构1上，在焊接驱动电机402的电机轴上固定安装有焊枪架，焊枪架通过行星齿轮轴固定安装有焊枪407，太阳轮406转动安装在焊枪架的中心轴上，第一行星齿轮403、第二行星齿轮404和第三行星齿轮405分别转动安装在所述的行星齿轮轴上，太阳轮406同时与第一行星齿轮403、第二行星齿轮404、第三行星齿轮405啮合，并且第一行星齿轮403、第二行星齿轮404和第三行星齿轮405与齿圈401相啮合，焊接驱动电机402驱动焊枪架旋转，焊枪架上的行星齿轮对焊枪架起到支撑作用，焊枪架带动焊枪旋转一圈，在两根圆管的缝隙处完成对圆管的焊接工作。
在本实施例中，焊接驱动电机402与运动轴套120同轴。在本实施例中，定位块117、第一连杆118和第二连杆119有三组，且呈圆周阵列均匀分布。在本实施例中，上料导向槽201上设置的为半圆形的槽，所述的旋转料槽206上设置有放料通孔，所述的上料法兰202上设置有进料通孔，进料通孔与半圆形槽同轴，旋转料槽206上的放料通孔的圆心组成的圆与进料通孔和半圆形槽的轴线相切。
在本实施例中，旋转料槽206上的放料通孔的圆心组成的圆与运动轴套120的轴线相切。在本实施例中，机架基板301设置有滑轨固定座，对心直线滑轨-左101和对心直线滑轨-右103均固定安装在滑轨固定座上。在本实施例中，焊枪407向内侧的延长线经过齿圈401的轴心。

Claims (7)

1.一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，包括对心机构（1）、上料机构（2）、机架（3）、旋转焊接机构（4），其特征在于：对心机构（1）为镜像一左一右对称；对心机构（1）和上料机构（2）固定安装在机架（3）上，旋转焊接机构（4）固定安装在对心机构（1）上；
对心机构（1）上还包括对心直线滑轨-左101、对心驱动气缸（102）、对心直线滑轨-右（103）、对心机构基板（10 4）、对心驱动电机（105）、对心驱动锥齿轮-下（106）、对心驱动锥齿轮-上（107）、对心从动锥齿轮-下（108）、对心从动锥齿轮-上（109）、上从动齿轮（110）、下从动齿轮（111）、下从动轴（112）、上从动轴（113）、齿条轴（114 ）、对心电机法兰（115）、固定板（116）、定位块（117）、第一连杆（118）、第二连杆（119）、运动轴套（120），对心直线滑轨-左（101）、对心驱动气缸（102）和对心直线滑轨-右（103）均固定安装在机架（3）上，对心机构基板（104）固定安装在对心直线滑轨-左（101）的滑块和对心直线滑轨-右（103）的滑块上，对心驱动气缸（102）的输出轴与对心机构基板（104）固定连接，对心电机法兰（115）固定安装在对心机构基板（104）上，对心电机法兰（115）上设置有对心驱动电机（105），对心驱动电机（105）上还设置有对心驱动锥齿轮-下（106）、对心驱动锥齿轮-上（107），对心驱动锥齿轮-下（106）和对心驱动锥齿轮-上（107）分别与对心从动锥齿轮-下（108）和对心从动锥齿轮-上（109）啮合，对心从动锥齿轮-下（108）与下从动齿轮（111）是由下从动轴（112）固定连接，对心驱动锥齿轮-上（107）与上从动齿轮（110）是由上从动轴（113）固定连接，上从动齿轮（110）和下从动齿轮（111）均与齿条轴（114）啮合，固定板（116）固定安装在对心电机法兰（115）上，齿条轴（114）与固定板（116）滑动连接，固定板（116）上还设置有定位块（117）、运动轴套（120），定位块（117）与运动轴套（120）是通过第一连杆（118）和第二连杆（119）铰接，定位块（117）与固定板（116）滑动连接；
上料机构（2）上还包括上料导向槽（201）、上料法兰（202）、上料电机（203）、上料驱动锥齿轮（204）、上料从动锥齿轮（205）、旋转料槽（206）、上料转轴（207），所述的上料法兰（202）固定安装在机架（3）上，上料导向槽（201）和上料电机（203）固定安装在上料法兰（202）上，上料电机（203）的输出轴上设置有上料驱动锥齿轮（204）,上料驱动锥齿轮（204）与上料从动锥齿轮（205）互相啮合，上料从动锥齿轮（205）通过上料转轴（207）与旋转料槽（206）固定连接；
机架（3）上还包括机架基板（301）、脚轮（302）、脚轮立柱（303），脚轮（302）通过销轴与脚轮立柱（303）转动连接，脚轮（302）和脚轮立柱（303）均有四个，脚轮立柱（303）均与机架基板（301）固定连接；
旋转焊接机构（4）上还包括齿圈（401）、焊接驱动电机（402）、第一行星齿轮（403）、第二行星齿轮（404）、第三行星齿轮（405）、太阳轮（406）、焊枪（407），焊接驱动电机（402）固定安装在对心机构（1）上，在焊接驱动电机（402）的电机轴上固定安装有焊枪架，焊枪架通过行星齿轮轴固定安装有焊枪（407），太阳轮（406）转动安装在焊枪架的中心轴上，第一行星齿轮（403）、第二行星齿轮（404）和第三行星齿轮（405）分别转动安装在所述的行星齿轮轴上，太阳轮（406）同时与第一行星齿轮（403）、第二行星齿轮（404）、第三行星齿轮（405）啮合，并且第一行星齿轮（403）、第二行星齿轮（404）和第三行星齿轮（405）与齿圈（401）相啮合。
2.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的焊接驱动电机（402）与运动轴套（120）同轴。
3.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的定位块（117）、第一连杆（118）和第二连杆（119）有三组，且呈圆周阵列均匀分布。
4.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的上料导向槽（201）上设置的为半圆形的槽，所述的旋转料槽（206）上设置有放料通孔，所述的上料法兰（202）上设置有进料通孔，进料通孔与半圆形槽同轴，旋转料槽（206）上的放料通孔的圆心组成的圆与进料通孔和半圆形槽的轴线相切。
5.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的旋转料槽（206）上的放料通孔的圆心组成的圆与运动轴套（120）的轴线相切。
6.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的机架基板301设置有滑轨固定座，对心直线滑轨-左（101）和对心直线滑轨-右（103）均固定安装在滑轨固定座上。
7.如权利要求1所述的一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，其特征在于：所述的焊枪（407）向内侧的延长线经过齿圈（401）的轴心。
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