CN113828978B - 一种抱箍自动焊接设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抱箍自动焊接设备及其使用方法，包括置物平台、机架以及两个横向滑接在机架上的横移板，所述抱箍放置在置物平台上，所述横移板上竖向滑接有焊枪夹持机构，所述焊枪夹持机构上装有两个分别位于筋板两侧的焊枪，所述焊枪夹持机构上固接有与抱箍弧形折弯处适配的耐磨条，还包括驱动两个横移板反向同步横移的横移驱动以及驱动焊枪夹持机构向上移动的上拉装置，所述置物平台上装有筋板固定装置、对中装置和压紧装置，本发明通过耐磨条在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板与抱箍的结合面移动，从而实现仿形焊接，操作人员只需要完成抱箍和筋板的放置工作，整个焊接工序可自动完成，大大提高了加工效率，降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备领域，具体是指一种抱箍自动焊接设备及其使用方法。
背景技术
抱箍是用一种材料抱住或箍住另外一种材料的构件，是电力系统中最常见的铁附件产品之一。如图9所示，抱箍成型后，为增强抱箍的强度，很多抱箍设计要求在抱箍圆弧折弯处焊接一块异形筋板。由于现有抱箍的尺寸、圆弧折弯半径以及筋板的种类较多，并且抱箍的加工精度较低，尺寸偏差大，因此，现有的自动焊机很难精准的对圆弧折弯处的筋板进行焊接，导致现有抱箍只能通过人工进行焊接，抱箍作为使用量较多的铁附件，人工费用在成本中所占的比例非常大。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种抱箍自动焊接设备及其使用方法，可以根据抱箍的形状对筋板进行仿形焊接。
本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种抱箍自动焊接设备，包括置物平台、机架以及两个横向滑接在机架上的横移板，所述抱箍放置在置物平台上，所述横移板上竖向滑接有焊枪夹持机构，所述焊枪夹持机构上装有两个分别位于筋板两侧的焊枪，所述焊枪夹持机构上固接有与抱箍弧形折弯处适配的耐磨条，还包括驱动两个横移板反向同步横移的横移驱动以及驱动焊枪夹持机构向上移动的上拉装置。
本方案中的抱箍放置在置物平台上，先通过横移驱动带动两个横移板向内移动，通过上拉装置的释放使焊枪夹持机构上的耐磨条贴合在抱箍弧形折弯处，然后通过横移驱动带动两个横移板向外移动，焊枪夹持机构在重力的作用下下移，通过耐磨条在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板与抱箍的结合面移动，从而实现仿形焊接。
作为优化，所述置物平台设置有2~6个且沿周向安装在转盘上。本方案中置物平台设置有2~6个且沿周向安装在转盘上，当其中一个或多个置物平台上的抱箍进行焊接时，其余置物平台上可以用来取放抱箍。
作为优化，所述置物平台上装有筋板固定装置，所述筋板固定装置包括横向轴接在置物平台上的转轴以及固接在转轴两端的摆杆，所述摆杆上固接有与筋板一侧适配的电磁铁，所述筋板固定装置还包括驱动转轴旋转的转轴气缸。本方案中转轴气缸带动转轴旋转，使摆杆上的电磁铁摆动至抱箍的侧面，电磁铁通电，将两个筋板放置在抱箍的弧形折弯处，使筋板与电磁铁贴合，实现筋板的定位与固定，焊接开始后，电磁铁断电，通过转轴气缸带动转轴反向旋转，使摆杆上的电磁铁与筋板分离，防止与焊枪干涉。
作为优化，所述摆杆通过螺栓与转轴连接，且螺栓孔为长孔。本方案中的螺栓孔为长孔，从而可以调节摆杆的位置，从而适配不同尺寸的抱箍。
作为优化，所述置物平台上装有对中装置，所述对中装置包括对中导向架以及横向滑接在对中导向架内的两个对中齿条，两个对中齿条之间装有对中齿轮，所述对中齿条上固接有夹料柱，两个夹料柱分别位于抱箍的两端，所述对中装置还包括驱动任一个对中齿条横向滑动的对中气缸。本方案中的对中装置实现了抱箍的对中。
作为优化，所述置物平台上装有压紧装置，所述压紧装置包括位于抱箍上方的压紧块以及驱动压紧块升降的压紧气缸。本方案中的压紧装置将抱箍压紧在置物平台上，防止焊接时抱箍移动。
作为优化，所述横移驱动包括安装在机架上的正反丝杠以及驱动正反丝杠旋转的丝杠电机，两个横移板分别与正反丝杠的两个丝母连接。本方案中的丝杠电机带动正反丝杠旋转，从而带动两个横移板反向同步横移。
作为优化，所述上拉装置包括提升气缸，所述提升气缸的伸缩轴上装有位于焊枪夹持机构下方的下托块。本方案中提升气缸的伸缩轴上装有位于焊枪夹持机构下方的下托块，当气缸带动下托块向上时，可以将焊枪夹持机构提起，当气缸带动下托块向下时，将焊枪夹持机构下落至抱箍上，使下托块与焊枪夹持机构分离，便于焊枪夹持机构在重力的作用下进行仿形移动。
一种抱箍自动焊接设备的使用方法，包括如下步骤：
a.将抱箍放置在置物平台上，通过对中装置实现抱箍的左右对中，通过压紧装置装置实现抱箍的压紧；
b.通过转轴气缸带动转轴旋转，使摆杆上的电磁铁摆动至抱箍的侧面，电磁铁通电，将两个筋板放置在抱箍的弧形折弯处，使筋板与电磁铁贴合，实现筋板的定位与固定；
c.通过转盘的旋转，将放有抱箍的置物平台旋转至焊枪下方；
d.通过横移驱动带动两个横移板向内移动，通过上拉装置的释放使焊枪夹持机构上的耐磨条贴合在抱箍弧形折弯处；
e.通过横移驱动带动两个横移板向外移动，焊枪夹持机构在重力的作用下下移，通过耐磨条在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板与抱箍的结合面移动，从而实现仿形焊接；
f.焊接开始后，电磁铁断电，通过转轴气缸带动转轴反向旋转，使摆杆上的电磁铁与筋板分离，防止与焊枪干涉；
g. 焊接时，在其余工位的置物平台上放置抱箍和筋板；
h. 焊接完成后，通过上拉装置将焊枪夹持机构向上提起。
本发明的有益效果为：本发明的一种抱箍自动焊接设备及其使用方法，通过耐磨条在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板与抱箍的结合面移动，从而实现仿形焊接，操作人员只需要完成抱箍和筋板的放置工作，整个焊接工序可自动完成，大大提高了加工效率，降低了人工成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明侧视图；
图3为本发明不含置物平台的正视图；
图4为本发明不含置物平台的俯视图；
图5为本发明焊枪夹持机构结构示意图；
图6为本发明置物平台结构示意图；
图7为本发明置物平台正视图；
图8为本发明置物平台左视图；
图9为本发明抱箍结构示意图；
图中所示：
1、置物平台，2、抱箍，3、筋板，4、压紧装置，5、对中装置，6、筋板固定装置，7、焊枪夹持机构，8、机架，9、横移板，10、焊枪，11、提升气缸，12、正反丝杠，13、丝杠电机，14、下托块，15、转盘，16、转盘底座，17、转轴，18、驱动气缸，19、齿条，20、旋转齿轮，21、立板，41、压紧气缸，42、压紧块，51、对中气缸，52、对中齿条，53、对中齿轮，54、夹料柱，55、对中导向架，61、转轴气缸，62、转轴，63、推杆，64、摆杆，65、电磁铁，71、支撑梁，72、气缸穿过孔，73、升降板，74、耐磨条。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1~9所示，本发明的一种抱箍自动焊接设备，包括置物平台1、机架8以及两个横向滑接在机架8上的横移板9。
所述抱箍2放置在置物平台1上，置物平台1位于机架8的一侧，置物平台1设置有2~6个且沿周向安装在转盘15上，本实施例中的转盘15上装有两个置物平台1，从而实现一个置物平台的焊接以及另一个置物平台的抱箍放置，本实施例中两个置物平台1相对于转盘15的中心对称设置。
转盘15固定在竖向的转轴17上端，转轴17轴接在转盘底座16上，转轴17上固接有旋转齿轮20，转盘底座16上装有驱动气缸18，驱动气缸18的伸缩轴上装有齿条19，通过驱动气缸18带动齿条19移动，实现了转盘15的旋转。
置物平台1上固接有竖向的立板21，抱箍2放置在置物平台1上时，抱箍2贴合在立板21上。
所述置物平台1上装有筋板固定装置6，所述筋板固定装置6包括横向轴接在置物平台1上的转轴62以及固接在转轴62两端的摆杆64，所述转轴62位于置物平台1下方，且位于立板21远离抱箍2的一侧
所述摆杆64的一端通过一个螺栓与转轴62连接，且摆杆64和转轴62上的螺栓孔均为长孔。
所述摆杆64上固接有与筋板3一侧适配的电磁铁65，通过转轴62旋转，可以将电磁铁65摆动至筋板3的一侧，电磁铁65通电后吸住筋板3，实现筋板3与抱箍2之间的定位和固定。
所述筋板固定装置6还包括驱动转轴62旋转的转轴气缸61。转轴62的中间固接有推杆63，转轴气缸61的上端与立板21铰接，转轴气缸61的下端与推杆63铰接，因此通过转轴气缸61的伸缩可以实现转轴的转动。
所述置物平台1上装有对中装置5，所述对中装置5包括对中导向架55以及横向滑接在对中导向架55内的两个对中齿条52，对中导向架55位于置物平台1的下方，两个对中齿条52上下设置。
两个对中齿条52之间装有对中齿轮53，对中齿轮53与两个对中齿条52均啮合，从而实现两个对中齿条52的同步反向移动。
所述对中齿条52上固接有夹料柱54，两个夹料柱54分别位于抱箍2的两端，夹料柱54通过折弯板与对中齿条52连接，从而通过两个夹料柱54夹紧在抱箍2的弧形转弯处，从而使两个弧形转弯处对中设置，便于焊接。
所述对中装置5还包括驱动任一个对中齿条52横向滑动的对中气缸51，本实施例中的对中气缸51安装在对中导向架55的下方，并驱动下方的对中齿条52横移。
所述置物平台1上装有压紧装置4，所述压紧装置4包括位于抱箍2上方的压紧块42以及驱动压紧块42升降的压紧气缸41，所述压紧气缸41位于置物平台1下方且朝上设置，压紧块42固定在压紧气缸41的伸缩轴上且压紧块42与立板21竖向滑接，从而通过压紧气缸41带动压紧块42压紧在抱箍2的最上端。
两个横移板9横向滑接在机架8上且高度相同，横移板9通过滑块与滑轨与机架8连接，所述横移板9上竖向滑接有焊枪夹持机构7，两个焊枪夹持机构7左右对称设置，分别对应两个筋板3，从而对两个筋板3进行同步焊接。
所述焊枪夹持机构7包括升降板73以及焊接在升降板73上的支撑梁71，所述焊枪夹持机构7上固接有与抱箍2弧形折弯处适配的耐磨条74，耐磨条74通过螺栓与支撑梁71连接，耐磨条74端部为尖角，当耐磨条74端部放置在抱箍2上后，可以随着耐磨条74的移动带动焊枪夹持机构7升降。
所述焊枪夹持机构7上装有两个分别位于筋板3两侧的焊枪10，从而通过两个焊枪10对筋板两侧进行焊接，焊枪10通过连接板与支撑梁71连接，连接孔为长孔，便于调节焊枪10的位置和角度。
还包括驱动两个横移板9反向同步横移的横移驱动以及驱动焊枪夹持机构7向上移动的上拉装置。
所述横移驱动包括安装在机架8上的正反丝杠12以及驱动正反丝杠12旋转的丝杠电机13，两个横移板9分别与正反丝杠12的两个丝母连接。
所述上拉装置包括提升气缸11，所述提升气缸11的伸缩轴上装有位于焊枪夹持机构7下方的下托块14。本实施例中的提升气缸11朝下设置，焊枪夹持机构7的支撑梁71上开有容气缸伸缩轴穿过的气缸穿过孔72，下托块14固定在提升气缸11的伸缩轴上，且下托块14与焊枪夹持机构7可分离。
一种抱箍自动焊接设备的使用方法，包括如下步骤：
a.将抱箍2放置在置物平台1上，使抱箍2侧面贴合在立板21上，通过对中装置5实现抱箍2的左右对中，通过压紧装置4实现抱箍2的压紧。
b.通过转轴气缸61带动转轴62旋转，使摆杆64上的电磁铁65摆动至抱箍2的侧面，电磁铁65通电，然后将两个筋板3放置在抱箍2的弧形折弯处，使筋板3与电磁铁65贴合，实现筋板3的定位与固定。
c.通过转盘15的旋转，将放有抱箍2的置物平台1旋转至焊枪10下方。
d.通过横移驱动带动两个横移板9向内移动，通过上拉装置的释放使焊枪夹持机构7上的耐磨条74贴合在抱箍2弧形折弯处，此时下托块14与焊枪夹持机构7分离。
e.通过横移驱动带动两个横移板9向外移动，焊枪夹持机构7在重力的作用下下移，通过耐磨条74在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板3与抱箍2的结合面移动，从而实现仿形焊接。焊接时同一个焊枪夹持机构7上的两个焊枪10可同时焊接，也可以先焊接没有电磁铁65的一侧，然后再焊接另一侧。
f.焊接开始后，此时筋板3与抱箍2通过焊缝连接为一体，电磁铁65断电，通过转轴气缸61带动转轴62反向旋转，使摆杆64上的电磁铁65与筋板3分离，防止与焊枪干涉。
g. 焊接时，在其余工位的置物平台1上放置抱箍2和筋板3。
h. 焊接完成后，通过上拉装置将焊枪夹持机构7向上提起。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (1)
1.一种抱箍自动焊接设备，其特征在于：包括置物平台（1）、机架（8）以及两个横向滑接在机架（8）上的横移板（9），所述抱箍（2）放置在置物平台（1）上，所述横移板（9）上竖向滑接有焊枪夹持机构（7），所述焊枪夹持机构（7）上装有两个分别位于筋板（3）两侧的焊枪（10），所述焊枪夹持机构（7）上固接有与抱箍（2）弧形折弯处适配的耐磨条（74），还包括驱动两个横移板（9）反向同步横移的横移驱动以及驱动焊枪夹持机构（7）向上移动的上拉装置；
所述置物平台（1）设置有2~6个且沿周向安装在转盘（15）上；
所述置物平台（1）上装有筋板固定装置（6），所述筋板固定装置（6）包括横向轴接在置物平台（1）上的转轴（62）以及固接在转轴（62）两端的摆杆（64），所述摆杆（64）上固接有与筋板（3）一侧适配的电磁铁（65），所述筋板固定装置（6）还包括驱动转轴（62）旋转的转轴气缸（61）；
所述摆杆（64）通过螺栓与转轴（62）连接，且螺栓孔为长孔；
所述置物平台（1）上装有对中装置（5），所述对中装置（5）包括对中导向架（55）以及横向滑接在对中导向架（55）内的两个对中齿条（52），两个对中齿条（52）之间装有对中齿轮（53），所述对中齿条（52）上固接有夹料柱（54），两个夹料柱（54）分别位于抱箍（2）的两端，所述对中装置（5）还包括驱动任一个对中齿条（52）横向滑动的对中气缸（51）；
所述置物平台（1）上装有压紧装置（4），所述压紧装置（4）包括位于抱箍（2）上方的压紧块（42）以及驱动压紧块（42）升降的压紧气缸（41）；
所述横移驱动包括安装在机架（8）上的正反丝杠（12）以及驱动正反丝杠（12）旋转的丝杠电机（13），两个横移板（9）分别与正反丝杠（12）的两个丝母连接；
所述上拉装置包括提升气缸（11），所述提升气缸（11）的伸缩轴上装有位于焊枪夹持机构（7）下方的下托块（14）；
该抱箍自动焊接设备的使用方法，包括如下步骤：
a.将抱箍（2）放置在置物平台（1）上，通过对中装置（5）实现抱箍（2）的左右对中，通过压紧装置（4）实现抱箍（2）的压紧；
b.通过转轴气缸（61）带动转轴（62）旋转，使摆杆（64）上的电磁铁（65）摆动至抱箍（2）的侧面，电磁铁（65）通电，将两个筋板（3）放置在抱箍（2）的弧形折弯处，使筋板（3）与电磁铁（65）贴合，实现筋板（3）的定位与固定；
c.通过转盘（15）的旋转，将放有抱箍（2）的置物平台（1）旋转至焊枪（10）下方；
d.通过横移驱动带动两个横移板（9）向内移动，通过上拉装置的释放使焊枪夹持机构（7）上的耐磨条（74）贴合在抱箍（2）弧形折弯处；
e.通过横移驱动带动两个横移板（9）向外移动，焊枪夹持机构（7）在重力的作用下下移，通过耐磨条（74）在弧形折弯处上的行走，使焊枪沿筋板（3）与抱箍（2）的结合面移动，从而实现仿形焊接；
f.焊接开始后，电磁铁（65）断电，通过转轴气缸（61）带动转轴（62）反向旋转，使摆杆（64）上的电磁铁（65）与筋板（3）分离，防止与焊枪干涉；
g. 焊接时，在其余工位的置物平台（1）上放置抱箍（2）和筋板（3）；
h. 焊接完成后，通过上拉装置将焊枪夹持机构（7）向上提起。
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