CN113714713B - 一种多点位龙门焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接装置技术领域，更具体地涉及一种多点位龙门焊接装置，包括：机架和焊接机构；所述焊接机构包括T型定位件和两个精确定位件；每个精确定位件上设有至少两个焊枪头；所述T型定位件包括横向臂和与所述横向臂连接的纵向臂；所述横向臂通过纵向气缸与机架相连；通过所述纵向气缸使得所述纵向臂纵向移动至与待焊接处耦合，完成焊枪头到所述待焊接处的纵向定位；通过横向气缸使得相应的精确定位件水平靠近所述纵向臂，完成相应的焊枪头到待焊接处的水平定位；本发明通过将至少四个焊枪头设在一个焊接机构上，通过对一个焊接机构进行调整即可完成对至少四个点位的定位与焊接，提高了焊接装置的焊接效率，降低了生产成本。

Description

一种多点位龙门焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，更具体地涉及一种多点位龙门焊接装置。

背景技术

通用的焊接机器人在焊接产品的时候，按示教后的步骤，逐个点位扫描定位，再进行一个点位的焊接动作；如果一个工位需要焊接多个点位，则完成一个工位的焊接就需要进行多次的点位扫描定位；需要多次重新定位以及多次焊接，降低了工作效率；且在多次定位以及多次焊接的过程中，可能引入精度误差偏大的问题。

现有技术中往往通过同时增加几个焊接系统及相应的相机识别功能，来弥补由于对一个工位的多个点位分多次焊接导致的焊接效率降低，但同时增加几个焊接系统及相应的相机识别功能，使得焊接装置的生产成本大幅增加，其生产成本为普通的焊接装置的生产成本的3-4倍；即现有的焊接装置大都存在焊接效率低、焊接精度差或者焊接装置的生产成本过高的问题。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：

目前常见的焊接装置大都采用一个焊枪头，一次只能完成对一个点位的定位与焊接，存在焊接效率低、焊接精度差的问题；而采用多个焊枪头的焊接装置，由于需要增加多个焊接系统以及相应的相机识别功能，往往存在生产成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种多点位龙门焊接装置，包括：机架和焊接机构；所述焊接机构包括T型定位件和两个精确定位件；两个所述精确定位件分别与所述T型定位件相连；每个所述精确定位件连接一个横向气缸，每个精确定位件上设有至少两个焊枪头；所述T型定位件包括横向臂和与所述横向臂连接的纵向臂；所述横向臂通过纵向气缸与机架相连；

通过所述纵向气缸使得所述纵向臂纵向移动至与待焊接处耦合，完成焊枪头到所述待焊接处的纵向定位；通过横向气缸使得相应的精确定位件水平靠近所述纵向臂，完成相应的焊枪头到待焊接处的水平定位。

优选的，每个所述精确定位件包括：支撑臂和两个联动组件；所述支撑臂的两端各自连接一个所述联动组件；每个联动组件上固定有至少一个焊枪头；

每个所述精确定位件通过相应的支撑臂与一个所述横向气缸相连；通过横向气缸水平推动相应的支撑臂，使得相应的精确定位件水平靠近所述纵向臂，完成相应的焊枪头到待焊接处的水平定位。

优选的，每个精确定位件还包括：中间推杆和两个连杆；每个联动组件通过一个连杆与所述中间推杆活动连接；所述中间推杆通过中间气缸与所述支撑臂相连；所述中间气缸用于使所述中间推杆相对所述支撑臂纵向移动，由两个连杆带动相应的联动组件形变，完成相应的焊枪头向靠近所述待焊接处的方向平移。

优选的，每个联动组件包括第一平行杆、第二平行杆、连接杆和L型杆；所述L型杆包括短杆和长杆；所述连接杆与所述短杆平行，所述第一平行杆与所述第二平行杆平行；所述长杆上固定有至少一个焊枪头；每个第二平行杆通过一个连杆与中间推杆活动连接；

通过所述中间气缸使所述中间推杆纵向移动，由两个连杆带动相应的联动组件形变，使得相应的长杆相互靠近，完成相应的焊枪头向靠近所述待焊接处的方向平移。

优选的，所述连接杆的一端与所述第一平行杆的一端活动连接，所述连接杆的另一端与所述第二平行杆的一端活动连接；所述短杆的一端与所述第一平行杆的另一端活动连接，所述短杆的另一端与所述第二平行杆的另一端活动连接。

优选的，所述纵向臂的顶端与所述横向臂相连；所述纵向臂的底端设有凹槽，通过纵向下移所述纵向臂使所述待焊接处卡入所述凹槽，完成所述纵向臂与所述待焊接处的锁定。

优选的，每个所述精确定位件通过一个滑杆与所述横向臂相连；所述横向气缸与所述纵向臂固定连接；所述横向臂上设有与所述滑杆配合的滑轨；所述滑轨用于引导两个所述精确定位件向靠近或者远离所述纵向臂的方向移动。

优选的，每个所述精确定位件通过一个所述横向气缸与所述横向臂相连；每个所述横向气缸与所述横向臂固定连接。

优选的，两个所述精确定位件对称设在所述纵向臂的两侧。

优选的，所述纵向臂与所述横向臂活动连接。

本发明的有益效果是：

本发明提供的多点位龙门焊接装置，通过将至少四个焊枪头设在一个焊接机构上，通过对一个焊接机构进行调整即可完成对至少四个点位的定位与焊接，提高了焊接装置的焊接效率，相比需要增加多个焊接机构进行多点位焊接的装置，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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为本发明实施例提供的一种多点位龙门焊接装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的多点位龙门焊接装置的焊接机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的多点位龙门焊接装置的T型定位件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的多点位龙门焊接装置的精确定位件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种精确定位件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的多点位龙门焊接装置的联动组件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的多点位龙门焊接装置的L型杆的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的具有凹槽的T型定位件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的具有滑杆的多点位龙门焊接装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的横向气缸固定在横向臂上的多点位龙门焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1:

本发明实施例提供了一种多点位龙门焊接装置，如图1所示，多点位龙门焊接装置包括：机架1和焊接机构2；如图2所示，所述焊接机构2包括T型定位件21和两个精确定位件22；两个所述精确定位件22分别与所述T型定位件21相连；每个所述精确定位件22连接一个横向气缸23，每个精确定位件22上设有至少两个焊枪头24；如图3所示，所述T型定位件21包括横向臂211和与所述横向臂211连接的纵向臂212；继续参考图1和图2，所述横向臂211通过纵向气缸25与机架1相连。

通过所述纵向气缸25使得所述纵向臂212纵向移动至与待焊接处3耦合，完成焊枪头24到所述待焊接处3的纵向定位；通过横向气缸23使得相应的精确定位件22水平靠近所述纵向臂212，完成相应的焊枪头24到待焊接处3的水平定位。

在完成相应的焊枪头24到待焊接处3的水平定位后，相应的焊枪头24与待焊接处3处于同一水平面上。

通过所述纵向气缸25能够使所述T型定位件21纵向上移或者纵向下移，由于两个所述精确定位件22分别与所述T型定位件21相连，因此，所述T型定位件21纵向上移会带动所述两个所述精确定位件22纵向上移，所述T型定位件21纵向下移会带动所述两个所述精确定位件22纵向下移。

由于所述焊接机构2包括两个精确定位件22，每个精确定位件22上设有至少两个焊枪头24，因此，所述焊接机构2上设有至少四个焊枪头24，所述精确定位件22的纵向上移会带动相应的焊枪头24纵向上移，所述精确定位件22的纵向下移会带动相应的焊枪头24纵向下移。

通过所述纵向气缸25使所述T型定位件21纵向移动至所述纵向臂212与待焊接处3抵接或者卡合，完成所述焊枪头24到所述待焊接处3的纵向定位，即完成所述焊枪头24的纵向高度的固定；当所述纵向臂212与待焊接处3抵接或者卡合时，所述焊枪头24的纵向高度与待焊接处3的相应的待焊接点位的纵向高度相匹配，即所述焊枪头24与待焊接处3的相应的待焊接点位处于同一水平面上。

通过横向气缸23使得相应的精确定位件22水平靠近所述纵向臂212，在精确定位件22水平靠近所述纵向臂212时，带动相应的焊枪头24水平靠近待焊接处3的相应的待焊接点位，从而完成相应的焊枪头24到待焊接处3的水平定位；当一个精确定位件22上设有两个焊枪头24时，在通过相应的横向气缸23使得这个精确定位件22水平靠近所述纵向臂212的过程中，这个精确定位件22上的两个焊枪头24同步水平靠近待焊接处3的相应的两个待焊接点位，这个过程中两个焊枪头24之间的距离始终不变。

每个所述精确定位件22上的焊枪头24的数量可以根据待焊接处3的待焊接点位的数量进行调整；例如，当待焊接处3为方管和圆管的相交处时，待焊接处3的待焊接点位的数量为8个，则每个所述精确定位件22上设置4个焊枪头24；当通过纵向气缸25使T型定位件21纵向移动至纵向臂212与待焊接处3抵接或者卡合，完成所述焊枪头24到所述待焊接处3的纵向定位后，通过两个横向气缸23同时作用于相应的精确定位件22，可以一次性完成8个焊枪头24到待焊接处3的8个待焊接点位的水平定位。

在本发明实施例中，如图4所示，每个所述精确定位件22包括：支撑臂221和两个联动组件222；所述支撑臂221的两端各自连接一个所述联动组件222；每个联动组件222上固定有至少一个焊枪头24。

继续参考图2，每个所述精确定位件22通过相应的支撑臂221与一个所述横向气缸23相连；通过横向气缸23水平推动相应的支撑臂221，使得相应的精确定位件22水平靠近所述纵向臂212，完成相应的焊枪头24到待焊接处3的水平定位。

其中，通过横向气缸23水平推动相应的支撑臂221，带动相应的联动组件222水平靠近所述纵向臂212，进而带动相应的焊枪头24水平靠近待焊接处3的相应的待焊接点位，从而完成相应的焊枪头24到待焊接处3的水平定位。

在本发明实施例中，为了适应待焊接处3的待焊接点位之间的间隔距离不同情形，使焊枪头24的定位更精准，在如图5所示，每个精确定位件22还包括：中间推杆223和两个连杆224；每个联动组件222通过一个连杆224与所述中间推杆223活动连接；所述中间推杆223通过中间气缸26与所述支撑臂221相连；所述中间气缸26用于使所述中间推杆223相对所述支撑臂221纵向移动，由两个连杆224分别带动相应的联动组件222形变，使两个联动组件222上固定的焊枪头24相互靠近，以便于对同一个精确定位件22上的与不同的联动组件222相连的焊枪头24之间的间隔距离进行调整。

在本发明实施例中，如图6所示，每个联动组件222包括第一平行杆10、第二平行杆20、连接杆30和L型杆40；如图7所示，所述L型杆40包括短杆401和长杆402；所述连接杆30与所述短杆401平行，所述第一平行杆10与所述第二平行杆20平行；所述长杆402上固定有至少一个焊枪头24；每个第二平行杆20通过一个连杆224与中间推杆223活动连接；其中，所述连杆224的一端与相应的所述第二平行杆20上的预设点活动连接，所述连杆224的另一端与中间推杆22活动连接；所述预设点在相应的所述第二平行杆20上的位置可以根据实际需求进行调整，若两个联动组件222上固定的焊枪头24之间的距离较远，需要调整的幅度较大，则将所述预设点设在所述第二平行杆20上靠近所述连接杆30的位置；若两个联动组件222上固定的焊枪头24之间的距离较近，需要调整的幅度较小，则将所述预设点设在所述第二平行杆20上靠近所述短杆401的位置。

所述第一平行杆10、所述第二平行杆20、所述连接杆30和所述短杆401组成一个平行四边形，由第一平行杆10、连接杆30和所述第二平行杆20的位置的变化，带动所述短杆401移动。

继续参考图5，通过所述中间气缸26使所述中间推杆223相对所述支撑臂221纵向移动，由两个连杆224带动相应的联动组件222形变，使得相应的长杆402相互靠近，完成相应的焊枪头24向靠近所述待焊接处3的方向平移。

通过所述中间气缸26使所述中间推杆223相对所述支撑臂221纵向移动，带动连杆224与中间推杆223相连的一端同方向纵向移动，使得由两连杆224形成的“一字型”变化为“V字形”，从而使与两个连杆224相连的两个第二平行杆20相互靠近，联动组件222形变，短杆401移动从而带动长杆402移动，使得相应的长杆402相互靠近，完成相应的焊枪头24向靠近所述待焊接处3的方向平移。

在本发明实施例中，继续参考图6，所述连接杆30的一端与所述第一平行杆10的一端活动连接，所述连接杆30的另一端与所述第二平行杆20的一端活动连接；所述短杆401的一端与所述第一平行杆10的另一端活动连接，所述短杆401的另一端与所述第二平行杆20的另一端活动连接；上述的活动连接可以通过螺钉、工字钉或转轴实现。

在本发明实施例中，所述纵向臂212与所述横向臂211通过螺杆或丝杆相连，通过伺服机构控制螺杆或丝杆旋转，带动所述横向臂211相对所述纵向臂212竖直向下运动。

当完成焊枪头24到所述待焊接处3的纵向定位以及水平定位后，对两个联动组件222上固定的焊枪头24之间的距离进行调整的过程包括：通过所述中间气缸26使所述中间推杆223纵向移动，由两个连杆224带动相应的联动组件222形变，使得相应的长杆402的自由端相互靠近，带动两个联动组件222上固定的焊枪头24相互靠近。

在这个调整的过程中，两个联动组件222上固定的焊枪头24在相互靠近的过程中，均会在竖直方向上，向上移动一定距离，使得焊枪头24略微高于待焊接处所在的水平面；此时，通过伺服机构控制螺杆或丝杆旋转，带动所述横向臂相对所述纵向臂212竖直向下运动，带动两个所述精确定位件向下运动，直至相应的焊枪头24再次回到待焊接处所在的水平面上。

所述纵向臂212与所述横向臂211通过螺杆连接时，可以针对不同类型的待焊接处3更换不同结构或者不同材质的纵向臂212；例如，针对不同尺寸的待焊接处3更换粗细不同的纵向臂212；针对不同类型的待焊接处3，更换具有不同凹槽50的纵向臂212，所述不同类型的待焊接处3是指圆管与圆管的相交处、方管与方管的相交处或者圆管与方管的相交处；针对粗糙度不同的待焊接处3，更换不同材质的纵向臂212。

在本发明实施例中，如图8所示，所述纵向臂212的顶端与所述横向臂211相连；所述纵向臂212的底端设有凹槽50，通过纵向下移所述纵向臂212使所述待焊接处3卡入所述凹槽50，完成所述纵向臂212与所述待焊接处3的锁定。

其中，所述纵向臂212的顶端可以与所述横向臂211固定相连，也可以与所述横向臂211活动连接；所述凹槽50的结构为底端内凹配合四面开口，开口的形状可以根据实际需求进行选择和组合，开口的形状包括弧形、方形或多边形；例如，图8所示的凹槽50的四面开口的形状适用于方管与圆管的相交处。

在本发明实施例中，如图9所示，每个所述精确定位件22通过一个滑杆26与所述横向臂211相连；所述横向气缸23与所述纵向臂212固定连接；所述横向臂211上设有与所述滑杆26配合的滑轨；所述滑轨用于引导两个所述精确定位件22向靠近或者远离所述纵向臂212的方向移动。

其中，所述横向气缸23可以设置在精确定位件22与纵向臂212之间，直接固定在所述纵向臂212上；所述横向气缸23还可以设置在精确定位件22远离纵向臂212的一侧，间接固定在所述纵向臂212上。

在本发明实施例中，如图10所示，每个所述精确定位件22通过一个所述横向气缸23与所述横向臂211相连；每个所述横向气缸23与所述横向臂211固定连接。

在本发明实施例中，两个所述精确定位件22对称设在所述纵向臂212的两侧，以便于统一操作管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，对应均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多点位龙门焊接装置，其特征在于，包括：机架（1）和焊接机构（2）；所述焊接机构（2）包括T型定位件（21）和两个精确定位件（22）；两个所述精确定位件（22）分别与所述T型定位件（21）相连；每个所述精确定位件（22）连接一个横向气缸（23），每个精确定位件（22）上设有至少两个焊枪头（24）；所述T型定位件（21）包括横向臂（211）和与所述横向臂（211）连接的纵向臂（212）；所述横向臂（211）通过纵向气缸（25）与机架（1）相连；

通过所述纵向气缸（25）使得所述纵向臂（212）纵向移动至与待焊接处（3）耦合，完成焊枪头（24）到所述待焊接处（3）的纵向定位；

每个所述精确定位件（22）包括：支撑臂（221）和两个联动组件（222）；所述支撑臂（221）的两端各自连接一个所述联动组件（222）；每个联动组件（222）上固定有至少一个焊枪头（24）；

每个所述精确定位件（22）通过相应的支撑臂（221）与一个所述横向气缸（23）相连；通过横向气缸（23）水平推动相应的支撑臂（221），使得相应的精确定位件（22）水平靠近所述纵向臂（212），完成相应的焊枪头（24）到待焊接处（3）的水平定位；

每个精确定位件（22）还包括：中间推杆（223）和两个连杆（224）；每个联动组件（222）通过一个连杆（224）与所述中间推杆（223）活动连接；所述中间推杆（223）通过中间气缸（26）与所述支撑臂（221）相连；

每个联动组件（222）包括第一平行杆（10）、第二平行杆（20）、连接杆（30）和L型杆（40）；所述L型杆（40）包括短杆（401）和长杆（402）；所述连接杆（30）与所述短杆（401）平行，所述第一平行杆（10）与所述第二平行杆（20）平行；所述长杆（402）上固定有至少一个焊枪头（24）；每个第二平行杆（20）通过一个连杆（224）与中间推杆（223）活动连接；

所述连接杆（30）的一端与所述第一平行杆（10）的一端活动连接，所述连接杆（30）的另一端与所述第二平行杆（20）的一端活动连接；所述短杆（401）的一端与所述第一平行杆（10）的另一端活动连接，所述短杆（401）的另一端与所述第二平行杆（20）的另一端活动连接；

通过所述中间气缸（26）使所述中间推杆（223）纵向移动，由两个连杆（224）带动相应的联动组件（222）形变，使得相应的长杆（402）的自由端相互靠近，带动两个联动组件（222）上固定的焊枪头（24）相互靠近；

所述纵向臂（212）与所述横向臂（211）通过螺杆或丝杆相连，通过伺服机构控制螺杆或丝杆旋转，带动所述横向臂（211）相对所述纵向臂（212）竖直向下运动；

所述纵向臂（212）的顶端与所述横向臂（211）相连；所述纵向臂（212）的底端设有凹槽（50），通过纵向下移所述纵向臂（212）使所述待焊接处（3）卡入所述凹槽（50），完成所述纵向臂（212）与所述待焊接处（3）的锁定。

2.根据权利要求1所述的多点位龙门焊接装置，其特征在于，每个所述精确定位件（22）通过一个滑杆与所述横向臂（211）相连；所述横向气缸（23）与所述纵向臂（212）固定连接；所述横向臂（211）上设有与所述滑杆配合的滑轨；所述滑轨用于引导两个所述精确定位件（22）向靠近或者远离所述纵向臂（212）的方向移动。

3.根据权利要求1所述的多点位龙门焊接装置，其特征在于，每个所述精确定位件（22）通过一个所述横向气缸（23）与所述横向臂（211）相连；每个所述横向气缸（23）与所述横向臂（211）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的多点位龙门焊接装置，其特征在于，两个所述精确定位件（22）对称设在所述纵向臂（212）的两侧。

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