CN113146115A - 一种自动化焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化焊接设备，涉及焊接设备技术领域。本发明包括筒体，筒体的内部从一端到另一端依次开设有驱动腔和移动腔。本发明过支撑驱动电机、螺纹丝杆、传动滑块、传动支撑环、和支撑滚轮之间的相互配合，使得装置可以进入到不同管径的管件内部进行内环缝焊接，不受管件深度的影响，降低了装置的使用条件，避免了管件深度较大使得装置无法使用，使得装置更加实用，便于装置的普及，通过位移驱动电机、第一双槽皮带轮、第二双槽皮带轮、第二升降臂、带槽滚轮和第二三角带之间的相互配合，使得装置可以移动到待焊接的位置，避免焊接时装置不稳固，影响焊接效果，提高了焊缝的质量，提高了管件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于焊接设备技术领域，特别是涉及一种自动化焊接设备。
背景技术
管件环缝焊接是焊接技术中常见的一种焊接。环缝通常分为内环缝和外环缝，对于承载强度大的管件，为了保证工件的强度，一般采用内外表面双环缝焊接的形式，目前市场上的环缝焊接机系统大部分针对外环缝进行焊接，内环缝焊接机通常依靠焊接臂伸入到管件内部进行内环缝焊接，但是，依靠焊接臂伸入到管件内部进行内环缝焊接，焊接臂伸入长度有限，无法对深度较大的管件进行内环缝焊接，使得装置只能在特定条件下使用，使得装置不够实用，不便于装置的普及，且内环缝焊接臂伸入到管件内部进行焊接时，焊接臂伸展长度较长，无支撑点，使得焊枪进行焊接时不够稳定，焊接效果不好，降低焊缝的质量，降低管件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化焊接设备，以解决了现有的问题：依靠焊接臂伸入到管件内部进行内环缝焊接，焊接臂伸入长度有限，无法对深度较大的管件进行内环缝焊接，使得装置只能在特定条件下使用，使得装置不够实用，不便于装置的普及。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种自动化焊接设备，包括筒体，所述筒体的内部从一端到另一端依次开设有驱动腔和移动腔，所述筒体的外侧且位于移动腔的外侧均布开设有若干避让通槽，所述驱动腔内部的一端固定有支撑驱动电机，所述支撑驱动电机的输出端且位于移动腔的内部装配有管内支撑机构，所述管内支撑机构的底部装配有位移机构；
所述驱动腔内部的另一端固定有焊接驱动电机，所述焊接驱动电机的输出端固定有第一轴杆，且所述筒体和第一轴杆转动连接，所述第一轴杆的外侧通过焊接连接有驱动直齿轮，所述驱动直齿轮的顶部装配有减速直齿轮，所述减速直齿轮的另一端通过焊接连接有第二轴杆，且所述筒体和第二轴杆转动连接；
所述第二轴杆的外侧且位于筒体的另一端通过焊接连接有旋转臂，所述旋转臂的内部通过滚珠轴承转动连接有调节螺杆，所述调节螺杆的底部通过热熔连接有调节旋钮，所述调节螺杆的外侧通过螺纹连接有调节滑块，且所述旋转臂和调节滑块滑动连接，所述调节滑块的另一端通过焊接连接有固定支撑板，所述调节螺杆的一侧固定有可旋转调节支架，所述可旋转调节支架的顶部固定有高清摄像头；
所述驱动腔的内部且位于支撑驱动电机的底部固定有蓄电池组，所述驱动腔的内部且位于支撑驱动电机的顶部固定有控制器和信号收发器，且所述控制器位于信号收发器的一侧，所述支撑驱动电机和控制器、焊接驱动电机和控制器、信号收发器和控制器之间均通过导线电性连接；
所述管内支撑机构包括螺纹丝杆、传动滑块、传动支撑环、第一升降摆臂、第一支撑摆臂和支撑滚轮，所述螺纹丝杆固定于支撑驱动电机的输出端，所述螺纹丝杆的外侧开设有两处外螺纹段，且两处所述外螺纹段的螺纹旋向相反，所述筒体和螺纹丝杆通过滚珠轴承转动连接，所述传动滑块通过螺纹连接于螺纹丝杆的外侧，所述传动支撑环转动连接于传动滑块的外侧，所述第一升降摆臂通过销杆转动连接于传动支撑环的外侧，所述第一支撑摆臂转动连接于第一升降摆臂的底部，且所述第一支撑摆臂和筒体转动连接，所述支撑滚轮转动连接于第一支撑摆臂内部的底部；
所述位移机构包括位移驱动电机、第一双槽皮带轮、第一三角带、第二双槽皮带轮、第二升降臂、第二支撑摆臂、带槽滚轮和第二三角带，所述位移驱动电机固定于移动腔的内部且位于螺纹丝杆的底部，所述位移驱动电机和控制器通过导线电性连接，所述第一双槽皮带轮固定于位移驱动电机的输出端，所述第一三角带装配于第一双槽皮带轮的外侧，所述第二双槽皮带轮装配于第一三角带的内部，且第一双槽皮带轮和第二双槽皮带轮通过第一三角带连接，所述第二升降臂转动连接于所述避让通槽的内部，且所述第二双槽皮带轮和第二升降臂转动连接，所述第二支撑摆臂转动连接于第二升降臂的顶部，且所述第二支撑摆臂和传动支撑环转动连接，所述带槽滚轮转动连接于第二升降臂的底部，所述第二三角带装配于带槽滚轮的外侧，且所述第二双槽皮带轮和带槽滚轮通过第二三角带连接。
进一步的，所述筒体和第一轴杆、筒体和第二轴杆之间均通过滚珠轴承转动连接。
进一步的，所述驱动直齿轮和减速直齿轮通过啮合连接。
进一步的，所述驱动腔的一侧开设有充电接口，所述充电接口和蓄电池组通过导线电性连接。
进一步的，所述旋转臂和调节滑块之间为间隙配合。
进一步的，所述蓄电池组为铅酸蓄电池。
进一步的，所述控制器的型号为SC-200通用型。
进一步的，所述避让通槽的内部通过焊接连接有限位轴杆，所述第一支撑摆臂转动连接于所述限位轴杆的外侧，所述筒体和第一支撑摆臂通过所述限位轴杆转动连接。
进一步的，所述支撑滚轮和带槽滚轮的外侧均通过粘接连接有橡胶圈。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过支撑驱动电机、螺纹丝杆、传动滑块、传动支撑环、和支撑滚轮之间的相互配合，使得装置可以进入到不同管径的管件内部进行内环缝焊接，不受管件深度的影响，降低了装置的使用条件，避免了管件深度较大使得装置无法使用，使得装置更加实用，便于装置的普及。
2、本发明通过位移驱动电机、第一双槽皮带轮、第二双槽皮带轮、第二升降臂、带槽滚轮和第二三角带之间的相互配合，使得装置可以移动到待焊接的位置，避免焊接时装置不稳固，影响焊接效果，提高了焊缝的质量，提高了管件的使用寿命。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体结构的左视图；
图3为本发明内部的结构示意图；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为旋转臂和调节螺杆的剖视图；
图6为管内支撑机构和位移机构的装配示意图；
图7为管内支撑机构的结构示意图；
图8为位移机构的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、筒体；2、驱动腔；3、移动腔；4、支撑驱动电机；5、管内支撑机构；6、位移机构；7、焊接驱动电机；8、第一轴杆；9、驱动直齿轮；10、减速直齿轮；11、第二轴杆；12、旋转臂；13、调节螺杆；14、调节旋钮；15、调节滑块；16、固定支撑板；17、可旋转调节支架；18、高清摄像头；19、蓄电池组；20、控制器；21、信号收发器；22、螺纹丝杆；23、传动滑块；24、传动支撑环；25、第一升降摆臂；26、第一支撑摆臂；27、支撑滚轮；28、位移驱动电机；29、第一双槽皮带轮；30、第一三角带；31、第二双槽皮带轮；32、第二升降臂；33、第二支撑摆臂；34、带槽滚轮；35、第二三角带。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8所示，本发明为一种自动化焊接设备，包括筒体1，筒体1的内部从一端到另一端依次开设有驱动腔2和移动腔3，筒体1的外侧且位于移动腔3的外侧均布开设有若干避让通槽，驱动腔2内部的一端固定有支撑驱动电机4，支撑驱动电机4的输出端且位于移动腔3的内部装配有管内支撑机构5，管内支撑机构5的底部装配有位移机构6；
驱动腔2内部的另一端固定有焊接驱动电机7，焊接驱动电机7的输出端固定有第一轴杆8，且筒体1和第一轴杆8通过滚珠轴承转动连接，第一轴杆8的外侧通过焊接连接有驱动直齿轮9，驱动直齿轮9的顶部通过啮合连接有减速直齿轮10，减速直齿轮10的另一端通过焊接连接有第二轴杆11，且筒体1和第二轴杆11通过滚珠轴承转动连接；
第二轴杆11的外侧且位于筒体1的另一端通过焊接连接有旋转臂12，旋转臂12的内部通过滚珠轴承转动连接有调节螺杆13，调节螺杆13的底部通过热熔连接有调节旋钮14，调节螺杆13的外侧通过螺纹连接有调节滑块15，且旋转臂12和调节滑块15滑动连接，调节滑块15的另一端通过焊接连接有固定支撑板16，调节螺杆13的一侧固定有可旋转调节支架17，可旋转调节支架17的顶部固定有高清摄像头18；
驱动腔2的内部且位于支撑驱动电机4的底部固定有蓄电池组19，驱动腔2的内部且位于支撑驱动电机4的顶部固定有控制器20和信号收发器21，且控制器20位于信号收发器21的一侧，支撑驱动电机4和控制器20、焊接驱动电机7和控制器20、信号收发器21和控制器20之间均通过导线电性连接；
在此，驱动腔2的一侧开设有充电接口，充电接口和蓄电池组19通过导线电性连接，便于对蓄电池组19充电；
在此，旋转臂12和调节滑块15之间为间隙配合；
在此，蓄电池组19为铅酸蓄电池；
在此，控制器20的型号为SC-200通用型；
管内支撑机构5包括螺纹丝杆22、传动滑块23、传动支撑环24、第一升降摆臂25、第一支撑摆臂26和支撑滚轮27，螺纹丝杆22固定于支撑驱动电机4的输出端，螺纹丝杆22的外侧开设有两处外螺纹段，且两处外螺纹段的螺纹旋向相反，筒体1和螺纹丝杆22通过滚珠轴承转动连接，传动滑块23通过螺纹连接于螺纹丝杆22的外侧，传动支撑环24转动连接于传动滑块23的外侧，第一升降摆臂25通过销杆转动连接于传动支撑环24的外侧，第一支撑摆臂26转动连接于第一升降摆臂25的底部，且第一支撑摆臂26和筒体1转动连接，支撑滚轮27转动连接于第一支撑摆臂26内部的底部；
在此，避让通槽的内部通过焊接连接有限位轴杆，第一支撑摆臂26转动连接于限位轴杆的外侧，筒体1和第一支撑摆臂26通过限位轴杆转动连接；
位移机构6包括位移驱动电机28、第一双槽皮带轮29、第一三角带30、第二双槽皮带轮31、第二升降臂32、第二支撑摆臂33、带槽滚轮34和第二三角带35，位移驱动电机28固定于移动腔3的内部且位于螺纹丝杆22的底部，位移驱动电机28和控制器20通过导线电性连接，第一双槽皮带轮29固定于位移驱动电机28的输出端，第一三角带30装配于第一双槽皮带轮29的外侧，第二双槽皮带轮31装配于第一三角带30的内部，且第一双槽皮带轮29和第二双槽皮带轮31通过第一三角带30连接，第二升降臂32转动连接于避让通槽的内部，且第二双槽皮带轮31和第二升降臂32转动连接，第二支撑摆臂33转动连接于第二升降臂32的顶部，且第二支撑摆臂33和传动支撑环24转动连接，带槽滚轮34转动连接于第二升降臂32的底部，第二三角带35装配于带槽滚轮34的外侧，且第二双槽皮带轮31和带槽滚轮34通过第二三角带35连接；
在此，支撑滚轮27和带槽滚轮34的外侧均通过粘接连接有橡胶圈，便于使得支撑滚轮27和带槽滚轮34具有防滑功能。
本实施例的一个具体应用为：
将装置放置于待焊接的管道内部，通过配套的遥控器发射信号给信号收发器21,信号收发器21将接收的信号传递给控制器20，通过控制器20启动支撑驱动电机4，使得支撑驱动电机4的输出端转动，通过支撑驱动电机4和螺纹丝杆22的固定连接，使得支撑驱动电机4带动螺纹丝杆22转动，通过螺纹丝杆22和传动滑块23的螺纹连接，使得螺纹丝杆22带动传动滑块23移动，通过传动滑块23和传动支撑环24的转动连接，使得传动滑块23带动传动支撑环24移动，通过传动支撑环24和第一升降摆臂25的转动连接、传动支撑环24和第二支撑摆臂33的转动连接，使得传动支撑环24带动第一升降摆臂25和第二支撑摆臂33转动；
通过第一升降摆臂25和第一支撑摆臂26的转动连接，使得第一升降摆臂25带动第一支撑摆臂26转动，通过第一支撑摆臂26和支撑滚轮27的转动连接，使得第一支撑摆臂26带动支撑滚轮27转动；
通过第二支撑摆臂33和第二升降臂32的转动连接，使得第二支撑摆臂33带动第二升降臂32转动，通过第二升降臂32和带槽滚轮34的转动连接，使得第二升降臂32带动带槽滚轮34转动，通过支撑滚轮27和带槽滚轮34的配合，使得装置可以不同直径的管道内进行移动，进而对不同直径的管道进行焊接；
将焊枪固定于固定支撑板16的表面，转动调节旋钮14，使得调节旋钮14带动调节螺杆13转动，通过调节螺杆13和调节滑块15的螺纹连接，使得调节螺杆13带动调节滑块15移动，通过调节滑块15和固定支撑板16的焊接连接，使得调节滑块15带动固定支撑板16移动，进一步带动焊枪移动，使得焊枪靠近管道内壁；
调节可旋转调节支架17，使得高清摄像头18对准焊枪，使得便于观察焊接的位置；
通过配套使用的遥控器发射信号给信号收发器21,信号收发器21将接收的信号传递给控制器20，通过控制器20启动位移驱动电机28，使得位移驱动电机28的输出端转动，通过位移驱动电机28和第一双槽皮带轮29的固定连接，使得位移驱动电机28带动第一双槽皮带轮29转动，进一步带动第二双槽皮带轮31转动，进而带动带槽滚轮34转动，使得装置向待焊接的位置靠近；
通过高清摄像头18观察装置的位置，当装置移动到待焊接的位置后，关闭位移驱动电机28，启动焊枪和焊接驱动电机7，使得焊枪和焊接驱动电机7运转，通过焊接驱动电机7和第一轴杆8的固定连接，使得焊接驱动电机7带动第一轴杆8转动，通过第一轴杆8和驱动直齿轮9的焊接连接，使得第一轴杆8带动驱动直齿轮9转动，通过驱动直齿轮9和减速直齿轮10的啮合连接，使得驱动直齿轮9带动减速直齿轮10转动，通过减速直齿轮10和第二轴杆11的焊接连接，使得减速直齿轮10带动第二轴杆11转动，通过第二轴杆11和旋转臂12的焊接连接，使得第二轴杆11带动旋转臂12转动，通过旋转臂12和调节滑块15的滑动连接，使得旋转臂12带动调节滑块15转动，通过调节滑块15和固定支撑板16的焊接连接，使得调节滑块15带动固定支撑板16转动，进而带动焊枪转动，对管道内进行环缝焊接。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种自动化焊接设备，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)的内部从一端到另一端依次开设有驱动腔(2)和移动腔(3)，所述筒体(1)的外侧且位于移动腔(3)的外侧均布开设有若干避让通槽，所述驱动腔(2)内部的一端固定有支撑驱动电机(4)，所述支撑驱动电机(4)的输出端且位于移动腔(3)的内部装配有管内支撑机构(5)，所述管内支撑机构(5)的底部装配有位移机构(6)；
所述驱动腔(2)内部的另一端固定有焊接驱动电机(7)，所述焊接驱动电机(7)的输出端固定有第一轴杆(8)，且所述筒体(1)和第一轴杆(8)转动连接，所述第一轴杆(8)的外侧通过焊接连接有驱动直齿轮(9)，所述驱动直齿轮(9)的顶部装配有减速直齿轮(10)，所述减速直齿轮(10)的另一端通过焊接连接有第二轴杆(11)，且所述筒体(1)和第二轴杆(11)转动连接；
所述第二轴杆(11)的外侧且位于筒体(1)的另一端通过焊接连接有旋转臂(12)，所述旋转臂(12)的内部通过滚珠轴承转动连接有调节螺杆(13)，所述调节螺杆(13)的底部通过热熔连接有调节旋钮(14)，所述调节螺杆(13)的外侧通过螺纹连接有调节滑块(15)，且所述旋转臂(12)和调节滑块(15)滑动连接，所述调节滑块(15)的另一端通过焊接连接有固定支撑板(16)，所述调节螺杆(13)的一侧固定有可旋转调节支架(17)，所述可旋转调节支架(17)的顶部固定有高清摄像头(18)；
所述驱动腔(2)的内部且位于支撑驱动电机(4)的底部固定有蓄电池组(19)，所述驱动腔(2)的内部且位于支撑驱动电机(4)的顶部固定有控制器(20)和信号收发器(21)，且所述控制器(20)位于信号收发器(21)的一侧，所述支撑驱动电机(4)和控制器(20)、焊接驱动电机(7)和控制器(20)、信号收发器(21)和控制器(20)之间均通过导线电性连接；
所述管内支撑机构(5)包括螺纹丝杆(22)、传动滑块(23)、传动支撑环(24)、第一升降摆臂(25)、第一支撑摆臂(26)和支撑滚轮(27)，所述螺纹丝杆(22)固定于支撑驱动电机(4)的输出端，所述螺纹丝杆(22)的外侧开设有两处外螺纹段，且两处所述外螺纹段的螺纹旋向相反，所述筒体(1)和螺纹丝杆(22)通过滚珠轴承转动连接，所述传动滑块(23)通过螺纹连接于螺纹丝杆(22)的外侧，所述传动支撑环(24)转动连接于传动滑块(23)的外侧，所述第一升降摆臂(25)通过销杆转动连接于传动支撑环(24)的外侧，所述第一支撑摆臂(26)转动连接于第一升降摆臂(25)的底部，且所述第一支撑摆臂(26)和筒体(1)转动连接，所述支撑滚轮(27)转动连接于第一支撑摆臂(26)内部的底部；
所述位移机构(6)包括位移驱动电机(28)、第一双槽皮带轮(29)、第一三角带(30)、第二双槽皮带轮(31)、第二升降臂(32)、第二支撑摆臂(33)、带槽滚轮(34)和第二三角带(35)，所述位移驱动电机(28)固定于移动腔(3)的内部且位于螺纹丝杆(22)的底部，所述位移驱动电机(28)和控制器(20)通过导线电性连接，所述第一双槽皮带轮(29)固定于位移驱动电机(28)的输出端，所述第一三角带(30)装配于第一双槽皮带轮(29)的外侧，所述第二双槽皮带轮(31)装配于第一三角带(30)的内部，且第一双槽皮带轮(29)和第二双槽皮带轮(31)通过第一三角带(30)连接，所述第二升降臂(32)转动连接于所述避让通槽的内部，且所述第二双槽皮带轮(31)和第二升降臂(32)转动连接，所述第二支撑摆臂(33)转动连接于第二升降臂(32)的顶部，且所述第二支撑摆臂(33)和传动支撑环(24)转动连接，所述带槽滚轮(34)转动连接于第二升降臂(32)的底部，所述第二三角带(35)装配于带槽滚轮(34)的外侧，且所述第二双槽皮带轮(31)和带槽滚轮(34)通过第二三角带(35)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述筒体(1)和第一轴杆(8)、筒体(1)和第二轴杆(11)之间均通过滚珠轴承转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述驱动直齿轮(9)和减速直齿轮(10)通过啮合连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述驱动腔(2)的一侧开设有充电接口，所述充电接口和蓄电池组(19)通过导线电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述旋转臂(12)和调节滑块(15)之间为间隙配合。
6.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述蓄电池组(19)为铅酸蓄电池。
7.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述控制器(20)的型号为SC-200通用型。
8.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述避让通槽的内部通过焊接连接有限位轴杆，所述第一支撑摆臂(26)转动连接于所述限位轴杆的外侧，所述筒体(1)和第一支撑摆臂(26)通过所述限位轴杆转动连接。
9.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备，其特征在于，所述支撑滚轮(27)和带槽滚轮(34)的外侧均通过粘接连接有橡胶圈。
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