CN112518325B - 一种自动打磨焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种自动打磨焊接设备，包括底板，其特征在于，所述底板的上表面固定连接有L型板，所述L型板的外表面安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的底端安装有焊枪，所述底板的上方设有夹持机构、导向机构、打磨机构和抛光机构，所述底板的上方设有两个钢管本体；本发明通过设置四个第三电动伸缩杆，能够带动夹板将钢管本体夹紧，并使钢管本体的中轴线与支撑筒的中轴线相重合，通过设置有第一打磨棒和第二打磨棒，通过第二电机、第四齿轮和第三齿轮的配合设计，使圆筒转动从而带动第一打磨棒和第二打磨棒转动对钢管本体的焊接面进行打磨，能够在焊接前保证焊接面的平整，从而使焊接效果更好。

Description

一种自动打磨焊接设备

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种自动打磨焊接设备。

背景技术

焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术；而人工焊接需要消耗大量的人力和物力且存在一定的安全风险，对人的身体也不利，焊接质量受制于工人的熟练程度，导致焊接质量不稳定；

为此，人们发明了自动化焊接理设备，例如中国专利申请公布号为CN111421294A的专利，公开了一种钢管焊接装置，包括底座、放置架、钢管、电动推杆、弧形板一、弧形板二之间夹持钢管，所述弧形板一和弧形板二之间设置驱动弧形板二转动的驱动组件，焊接时钢管处于被夹持状态，焊接稳定性好；可将钢管夹持旋转，旋转稳定性好，节省人力，无需人工翻转，使用方便；

然而，如上述专利所示的现有钢管焊接装置还存在有以下不足之处：钢管对缝拼接时，焊接面存在不平整的情况,使得钢管焊接效果不好，另外，焊接完成后的焊缝处凹凸不平，需要后续工序抛光打磨以保证钢管的质量及美观，因此急需一种自动打磨焊接设备，能够对焊接前的焊接面进行快速打磨修整，且实现焊接与焊缝处打磨抛光一体化，工作效率高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动打磨焊接设备，其通过设置夹持机构将钢管本体夹紧，并使钢管本体的中轴线与支撑筒的中轴线相重合，通过设置打磨机构对钢管本体的焊接面进行打磨，能够在焊接前保证焊接面的平整，从而使焊接效果更好，通过设置抛光机构实现了焊接与打磨一体化，减少后续工序，保证了焊接钢管的质量及美观，同时提高了工作效率，从而解决了背景技术中存在的技术问题。

本发明所使用的技术方案是：一种自动打磨焊接设备，包括底板，其特征在于，所述底板的上表面固定连接有L型板，所述L型板的外表面安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的底端安装有焊枪，所述底板的上方设有夹持机构、导向机构、打磨机构和抛光机构，所述底板的上方设有两个钢管本体；所述控制装置安装在底板上；

所述导向机构包括四个第二电动伸缩杆和两个导向槽,每个所述导向槽均开设于底板的上表面，每个所述第二电动伸缩杆均固定连接于底板的上表面。

所述夹持机构包括两个方形框，每个所述方形框均通过两个导向槽与底板滑动连接，每个所述第二电动伸缩杆的输出端均与方形框的外表面固定连接，每个所述方形框的内壁均固定连接有两个轴承支座，每个所述方形框的内壁均安装有第一电机，每个所述第一电机的输出端均固定连接有输出转轴，每个所述输出转轴均贯穿两个轴承支座并与轴承支座转动连接，每个所述输出转轴的外表面均固定连接有第一齿轮，且第一齿轮位于两个轴承支座之间，每个所述方形框的内部均设有支撑筒，每个所述支撑筒均通过两个第一轴承转动连接有两个支撑环，且支撑环固定连接于方形框的内壁，每个所述支撑筒的内壁均固定连接有两组第三电动伸缩杆，每个所述支撑筒的内部均设有两个夹板，且夹板的外表面与第三电动伸缩杆的输出端固定连接，每个所述支撑筒的外表面均固定连接有第二齿轮，且第二齿轮分别与第一齿轮相啮合。

所述打磨机构包括两个支撑架，每个所述支撑架的内壁均通过第二轴承转动连接有圆筒，每个所述圆筒的外表面均固定连接有第三齿轮，所述底板的上方设有支撑板，每个所述支撑架的外表面均与支撑板的上表面固定连接，所述支撑板的上表面安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第一转轴，所述第一转轴贯穿两个支撑架并通过两个第三轴承分别与两个支撑架转动连接，所述第一转轴的外表面固定连接有两个第四齿轮，且第四齿轮与第三齿轮相啮合，每个所述圆筒的外表面均通过两个第一螺纹套筒螺纹连接有两个第一螺纹杆，两个所述第一螺纹杆相互靠近的一端分别固定连接有第一打磨棒和第二打磨棒，所述第一打磨棒靠近第二打磨棒的一端固定连接有第二螺纹杆，所述第二打磨棒靠近第一打磨棒的一端固定连接有第二螺纹套筒，且第二螺纹套筒与第二螺纹杆螺纹连接。

进一步的，所述抛光机构包括支撑框和两个气缸，每个所述气缸的底端均固定连接于底板的上表面，每个所述气缸的输出端均固定连接于支撑框的底面，所述支撑框的外表面安装有第三电机，所述支撑框的内部设有三个第二转轴，且第二转轴通过第四轴承与支撑框转动连接，每个所述第二转轴的外表面均固定连接有皮带轮，三个所述皮带轮通过打磨带传动连接，所述第三电机的输出端与第二转轴固定连接。

进一步的，所述底板的底面固定连接有第一橡胶垫。

进一步的，四个所述夹板的外表面均固定连接有相适配的第二橡胶垫，所述钢管本体的外表面与四个第二橡胶垫均相接触。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1．本发明通过设置四个第三电动伸缩杆，能够带动夹板将钢管本体夹紧，并使钢管本体的中轴线与支撑筒的中轴线相重合，通过设置有第一打磨棒和第二打磨棒，通过第二电机、第四齿轮和第三齿轮的配合设计，使圆筒转动从而带动第一打磨棒和第二打磨棒转动对钢管本体的焊接面进行打磨，能够在焊接前保证焊接面的平整，从而使焊接效果更好。

2．本发明通过第二螺纹套筒和第二螺纹杆的脱离，可将第一打磨棒和第二打磨棒从圆筒上拆卸，并通过设置第二电动伸缩杆，能够使两个方形框相对运动，从而使两个钢管本体的打磨面接触，即可通过焊枪进行焊接，使两个钢管本体的定位效果更好。

3．本发明通过设置抛光机构，气缸的伸缩端伸长直至钢管本体抵紧打磨带使打磨带呈紧绷状态，第二转轴转动从而对钢管本体进行打磨，实现了焊接与打磨一体化，减少后续工序，保证了焊接钢管的质量及美观，同时提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明主视的整体装配图。

图2为本发明俯视的整体装配图。

图3为本发明导向机构和方形框的连接关系示意图。

图4为本发明夹持机构的示意图。

图5为本发明夹持机构的部分示意图。

图6为本发明第一电机与方形框的连接关系示意图。

图7为本发明打磨机构的示意图。

图8为本发明图抛光机构中A处放大示意图。

图9为本发明抛光机构的示意图。

附图标号：1-底板；2-第一橡胶垫；3-L型板；4-夹持机构；40-第一电机；41-方形框；42-第一齿轮；43-轴承支座；44-第二橡胶垫；45-第二齿轮；46-夹板；47-支撑筒；48-支撑环；49-第三电动伸缩杆；5-导向机构；51-第二电动伸缩杆；52-导向槽；6-打磨机构；60-第一螺纹杆；61-支撑架；62-第三齿轮；63-第一转轴；64-第四齿轮；65-支撑板；66-第二电机；67-圆筒；68-第一打磨棒；69-第一螺纹套筒；601-第二螺纹套筒；602-第二螺纹杆；603-第二打磨棒；7-抛光机构；71-支撑框；72-气缸；73-皮带轮；74-打磨带；75-第二转轴；76-第三电机；8-第一电动伸缩杆；9-焊枪；10-钢管本体。

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

如图1-9所示，一种自动打磨焊接设备，包括底板1，底板1的上表面固定连接有L型板3，L型板3的外表面安装有第一电动伸缩杆8，第一电动伸缩杆8的底端安装有焊枪9，底板1的上方设有夹持机构4、导向机构5、打磨机构6和抛光机构7，底板1的上方设有两个钢管本体10；控制装置安装在底板1上，控制装置上安装触摸显示屏，可人工操作，也可自动化操作，控制装内部通过PLC进行程序驱动，PLC中实现灌入对应执行程序，控制装置与所有电控元件电性连接；

导向机构5包括四个第二电动伸缩杆51和两个导向槽52,每个导向槽52均开设于底板1的上表面，每个第二电动伸缩杆51均固定连接于底板1的上表面；

夹持机构4包括两个方形框41，每个方形框41均通过两个导向槽52与底板1滑动连接，每个第二电动伸缩杆51的输出端均与方形框41的外表面固定连接，每个方形框41的内壁均固定连接有两个轴承支座43，每个方形框41的内壁均安装有第一电机40，每个第一电机40的输出端均固定连接有输出转轴，每个输出转轴均贯穿两个轴承支座43并与轴承支座43转动连接，每个输出转轴的外表面均固定连接有第一齿轮42，且第一齿轮42位于两个轴承支座43之间，每个方形框41的内部均设有支撑筒47，每个支撑筒47均通过两个第一轴承转动连接有两个支撑环48，且支撑环48固定连接于方形框41的内壁，每个支撑筒47的内壁均固定连接有两组第三电动伸缩杆49，第三电动伸缩杆49每个支撑筒47的内部均设有两个夹板46，且夹板46的外表面与第三电动伸缩杆49的输出端固定连接，每个支撑筒47的外表面均固定连接有第二齿轮45，且第二齿轮45分别与第一齿轮42相啮合；具体地，通过设置第三电动伸缩杆49，第三电动伸缩杆49伸缩端伸长带动夹板46移动从而将钢管本体10夹紧，优选地，夹板46的外表面连接有第二橡胶垫44，夹板46将钢管本体10夹紧便于后续焊接，焊接稳定性更好，通过设置第一电动伸缩杆8，第一电动伸缩杆8的伸缩端伸长直至电动焊枪9行至焊缝处，通过设置第一电机40，第一电机40带动输出转轴转动从而带动第一齿轮42转动，第二齿轮45和支撑筒47随之转动，从而带动钢管本体10转动，无需解除对钢管本体10的夹持，就可沿周向完成对钢管本体10的焊接，操作便捷，第三电动伸缩杆49的电线足够长，且第一电机40正转一周反转一周，从而使支撑筒47不会绕线。

打磨机构6包括两个支撑架61，每个支撑架61的内壁均通过第二轴承转动连接有圆筒67，每个圆筒67的外表面均固定连接有第三齿轮62，底板1的上方设有支撑板65，每个支撑架61的外表面均与支撑板65的上表面固定连接，支撑板65的上表面安装有第二电机66，第二电机66的输出端固定连接有第一转轴63，第一转轴63贯穿两个支撑架61并通过两个第三轴承分别与两个支撑架61转动连接，第一转轴63的外表面固定连接有两个第四齿轮64，且第四齿轮64与第三齿轮62相啮合，每个圆筒67的外表面均通过两个第一螺纹套筒69螺纹连接有两个第一螺纹杆60，两个第一螺纹杆60相互靠近的一端分别固定连接有第一打磨棒68和第二打磨棒603，第一打磨棒68靠近第二打磨棒603的一端固定连接有第二螺纹杆602，第二打磨棒603靠近第一打磨棒68的一端固定连接有第二螺纹套筒601，且第二螺纹套筒601与第二螺纹杆602螺纹连接；具体地，第二螺纹杆602与第二螺纹套筒601螺纹连接，将两个第一打磨棒68连接成一体，第一打磨棒68旋转对焊接面进行打磨，通过设置第二电机66，第一转轴63转动带动第四齿轮64和第三齿轮62转动，从而带动圆筒67转动从而带动第一打磨棒68旋转对钢管本体10的焊接面进行打磨，保证焊接面的平整及对接整齐，保证后续焊接效果。

本实施例的另一种实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，抛光机构7包括支撑框71和两个气缸72，每个气缸72的底端均固定连接于底板1的上表面，每个气缸72的输出端均固定连接于支撑框71的底面，支撑框71的外表面安装有第三电机76，支撑框71的内部设有三个第二转轴75，且第二转轴75通过第四轴承与支撑框71转动连接，每个第二转轴75的外表面均固定连接有皮带轮73，三个皮带轮73通过打磨带74传动连接，第三电机76的输出端与第二转轴75固定连接；具体地，焊接完成后，气缸72的伸缩端伸长带动支撑框71上移直至钢管本体10紧压打磨带74，使得打磨带74成紧绷状态，通过设置第三电机76，与第三电机76相连的第二转轴75转动从而带动打磨带74和另外两个皮带轮73同步转动，打磨带74对钢管本体10的焊接处进行打磨抛光，确保焊接后的钢管本体10的质量及美观，实现焊接打磨一体化，提高了工作效率。

本实施例的另一种实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，底板1的底面固定连接有第一橡胶垫2；具体地，通过设置有第一橡胶垫2，从而提高了装置的稳定性。

本发明的工作原理为：使用时，通过控制装置控制第三电动伸缩杆49伸缩端伸长带动夹板46移动从而将钢管本体10夹紧，第一电动伸缩杆8的伸缩端伸长直至电动焊枪9行至焊缝处，通过第一电机40带动输出转轴转动从而带动第一齿轮42转动，第二齿轮45和支撑筒47随之转动，从而带动钢管本体10转动，无需解除对钢管本体10的夹持，就可沿周向完成对钢管本体10的焊接，操作便捷，第三电动伸缩杆49的电线足够长，且第一电机40正转一周反转一周，从而使支撑筒47不会绕线；将两个第一打磨棒68连接成一体，第一打磨棒68旋转对焊接面进行打磨，通过第一转轴63转动带动第四齿轮64和第三齿轮62转动，从而带动圆筒67转动从而带动第一打磨棒68旋转对钢管本体10的焊接面进行打磨，保证焊接面的平整及对接整齐，保证后续焊接效果；焊接完成后，气缸72的伸缩端伸长带动支撑框71上移直至钢管本体10紧压打磨带74，使得打磨带74成紧绷状态，通过第三电机76相连的第二转轴75转动从而带动打磨带74和另外两个皮带轮73同步转动，打磨带74对钢管本体10的焊接处进行打磨抛光，确保焊接后的钢管本体10的质量及美观，实现焊接打磨一体化，提高了工作效率。

在上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，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种自动打磨焊接设备，其特征在于，包括：底板（1）、L型板（3）、夹持机构（4）、导向机构（5）、打磨机构（6）、抛光机构（7）、第一电动伸缩杆（8）、焊枪（9）、钢管本体（10）和控制装置；所述底板（1）的上表面固定连接有L型板（3），所述L型板（3）的外表面安装有第一电动伸缩杆（8），所述第一电动伸缩杆（8）的底端安装有焊枪（9），所述底板（1）的上方设有夹持机构（4）、导向机构（5）、打磨机构（6）和抛光机构（7），所述底板（1）的上方设有两个钢管本体（10），所述控制装置安装在底板（1）上；

所述导向机构（5）包括：第二电动伸缩杆（51）和导向槽（52）；所述第二电动伸缩杆（51）有四个，所述导向槽（52）有两个,每个所述导向槽（52）均开设于底板（1）的上表面，每个所述第二电动伸缩杆（51）均固定连接于底板（1）的上表面；

所述夹持机构（4）包括：第一电机（40）、方形框（41）、第一齿轮（42）、轴承支座（43）、第二齿轮（45）、夹板（46）、支撑筒（47）、支撑环（48）和第三电动伸缩杆（49）；所述方形框（41）有两个，每个所述方形框（41）均通过两个导向槽（52）与底板（1）滑动连接；每两个所述第二电动伸缩杆（51）的输出端均与同一方形框（41）的外表面固定连接，进而带动两个方形框（41）相对靠近或远离；每个所述方形框（41）的内壁均固定连接有两个轴承支座（43），每个所述方形框（41）的内壁均安装有第一电机（40），每个所述第一电机（40）的输出端均固定连接有输出转轴，每个所述输出转轴均贯穿两个轴承支座（43）并与轴承支座（43）转动连接，每个所述输出转轴的外表面均固定连接有第一齿轮（42），且第一齿轮（42）位于两个轴承支座（43）之间，每个所述方形框（41）的内部均设有支撑筒（47），每个所述支撑筒（47）均通过两个第一轴承转动连接有两个支撑环（48），且支撑环（48）固定连接于方形框（41）的内壁，每个所述支撑筒（47）的内壁均固定连接有两组第三电动伸缩杆（49），每个所述支撑筒（47）的内部均设有两个夹板（46），且夹板（46）的外表面与第三电动伸缩杆（49）的输出端固定连接，每个所述支撑筒（47）的外表面均固定连接有第二齿轮（45），且第二齿轮（45）分别与第一齿轮（42）相啮合；

所述打磨机构（6）包括：支撑架（61）、第三齿轮（62）、第一转轴（63）、第四齿轮（64）、支撑板（65）、第二电机（66）、圆筒（67）、第一打磨棒（68）、第一螺纹套筒（69）、第二螺纹套筒（601）、第二螺纹杆（602）和第二打磨棒（603）；所述支撑架（61）共有两个，每个所述支撑架（61）的内壁均通过第二轴承转动连接有圆筒（67），每个所述圆筒（67）的外表面均固定连接有第三齿轮（62），所述底板（1）的上方设有支撑板（65），每个所述支撑架（61）的外表面均与支撑板（65）的上表面固定连接，所述支撑板（65）的上表面安装有第二电机（66），所述第二电机（66）的输出端固定连接有第一转轴（63），所述第一转轴（63）贯穿两个支撑架（61）并通过两个第三轴承分别与两个支撑架（61）转动连接，所述第一转轴（63）的外表面固定连接有两个第四齿轮（64），且第四齿轮（64）与第三齿轮（62）相啮合，每个所述圆筒（67）的外表面均通过两个第一螺纹套筒（69）螺纹连接有两个第一螺纹杆（60），两个所述第一螺纹杆（60）相互靠近的一端分别固定连接有第一打磨棒（68）和第二打磨棒（603），所述第一打磨棒（68）靠近第二打磨棒（603）的一端固定连接有第二螺纹杆（602），所述第二打磨棒（603）靠近第一打磨棒（68）的一端固定连接有第二螺纹套筒（601），且第二螺纹套筒（601）与第二螺纹杆（602）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动打磨焊接设备，其特征在于，所述抛光机构（7）包括：支撑框（71）、气缸（72）、皮带轮（73）、打磨带（74）、第二转轴（75）和第三电机（76；

所述气缸（72）共有两个，每个所述气缸（72）的底端均固定连接于底板（1）的上表面，每个所述气缸（72）的输出端均固定连接于支撑框（71）的底面，所述支撑框（71）的外表面安装有第三电机（76），所述支撑框（71）的内部设有三个第二转轴（75），且第二转轴（75）通过第四轴承与支撑框（71）转动连接，每个所述第二转轴（75）的外表面均固定连接有皮带轮（73），三个所述皮带轮（73）通过打磨带（74）传动连接，所述第三电机（76）的输出端与第二转轴（75）固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动打磨焊接设备，其特征在于，还包括：所述底板（1）的底面固定连接有第一橡胶垫（2）。

4.根据权利要求3所述的一种自动打磨焊接设备，其特征在于，还包括：四个所述夹板（46）的外表面均固定连接有相适配的第二橡胶垫（44），所述钢管本体（10）的外表面与四个第二橡胶垫（44）均相接触。

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