发明内容
为此,本发明提供了一种多分支T型石油管路多工位自动化焊接装置,可以解决存在的现有的焊接设备无法对T型管路中的一根主管和多根支管进行同步焊接加工、无法同步进行上料焊接加工以及焊接完成后的下料作业、导致多分支T型管路的焊接效率较低、焊接过程中的位置校准效果较差、主管与支管连通处对接不整齐、主管与支管焊接处出现缝隙、流体输送过程中出现泄漏等问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:一种多分支T型石油管路多工位自动化焊接装置,包括底座、辅助单元与焊接单元,所述底座上设置有辅助单元,辅助单元上端设置有焊接单元。
所述辅助单元包括辅助支板、辅助支架、辅助电机、一号固定支链、辅助螺孔、辅助螺栓与二号固定支链,底座上前后两端对称安装有辅助支板,两个辅助支板相对面中部共同转动设置有辅助支架,辅助支板一侧安装有辅助电机,辅助支架一端与辅助电机输出端固定连接,辅助支架中部沿其长度方向均匀设置有若干个一号固定支链,辅助支架侧壁上沿其长度方向均匀开设有若干个辅助螺孔,一号固定支链与辅助螺孔之间通过辅助螺栓连接,一号固定支链与辅助螺栓之间接触,辅助螺孔与辅助螺栓通过螺纹连接,辅助支架两端对称设置有二号固定支链。
所述焊接单元包括焊接支杆、焊接支板、焊接滑槽、焊接滑块、焊接插孔、焊接螺栓、机械手臂与焊枪,每个辅助支板的上端左右两侧均对称焊接有焊接支杆,位于两个辅助支板上端同一侧的两个焊接支杆之间共同设置有焊接支板,焊接支板一侧开设有焊接滑槽,焊接滑槽内滑动设置有若干个焊接滑块,焊接支板另一侧沿其长度方向均匀开设有若干个焊接插孔,焊接滑块与焊接插孔之间通过焊接螺栓连接,焊接滑块与焊接螺栓通过螺纹连接,焊接插孔与焊接螺栓接触,焊接滑块一端安装有多自由度的机械手臂,机械手臂与一号固定支链一一对应,机械手臂的一端安装有焊枪。
作为本发明进一步的方案:所述一号固定支链包括固定框体、调节滑轨、固定插杆、调节螺杆、调节转杆与调节滑杆,辅助支架中部沿其长度方向均匀设置有若干个固定框体,辅助螺栓与固定框体接触,固定框体的外壁上均匀设置有三个调节滑轨,调节滑轨上滑动设置有固定插杆,调节滑轨内转动设置有调节螺杆,固定插杆与调节螺杆通过螺纹连接,辅助支架中部沿辅助电机输出端周向均匀转动安装有三个调节转杆,固定框体与调节转杆之间通过调节滑杆连接,固定框体与调节滑杆转动连接,调节转杆与调节滑杆滑动连接,调节螺杆的一端穿过固定框体与调节滑杆通过锥齿轮相啮合。
作为本发明进一步的方案:所述二号固定支链包括固定滑轨、固定滑块、固定丝杠、电动推杆、固定压块与固定电机,辅助支架两端对称设置有两组固定滑轨,每组固定滑轨数量为三且在辅助支架上呈周向排列,固定滑轨内滑动设置有固定滑块,固定滑轨内转动安装有固定丝杠,固定滑块与固定丝杠通过螺纹连接,固定滑块一侧设置有电动推杆,电动推杆的一端安装有固定压块,辅助支板上端面设置有固定电机,固定丝杠一端穿过固定滑轨上端与固定电机输出端之间通过齿轮相啮合。
作为本发明进一步的方案:所述调节螺杆上竖向滑动插接有定位支杆,定位支杆一端穿过调节滑轨且安装有定位顶块,固定插杆与定位顶块之间连接有一号弹簧,固定插杆与定位顶块之间沿调节螺杆周向均匀设置有若干个定位撑块,且固定插杆和定位顶块均与定位撑块之间铰接有定位连杆。
作为本发明进一步的方案:所述固定压块呈圆形结构,固定压块的侧壁周向方向上均匀开设有若干个固定槽,固定槽内设置有支撑弹簧,支撑弹簧的一端滚动安装有固定滚珠,固定槽与固定滚珠滚动接触。
作为本发明进一步的方案:所述定位顶块上开设有定位槽,定位槽内设置有二号弹簧,二号弹簧一端滚动安装有定位滚珠,定位槽与定位滚珠之间滚动接触。
作为本发明进一步的方案:所述定位撑块的两端为倒斜边结构。
作为本发明进一步的方案:所述一号弹簧的劲度系数小于二号弹簧的劲度系数。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:1.通过辅助单元使得主管和支管的上料、焊接加工以及下料三个过程能够同步进行,可以有效提高T型管路的焊接制作效率。
2.通过一号固定支链和二号固定支链的配合作用,使得支管与主管的连接位置得到校准并能够紧密贴合,有效提高了主管与支管之间的焊接质量,避免了主管与支管焊接处出现缝隙的状况。
3.通过采用多工位设计的焊接单元对主管和支管进行焊接加工,可以有效提高多分支T型管路的制作效率。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参阅图1,一种多分支T型石油管路多工位自动化焊接装置,包括底座1、辅助单元2与焊接单元3,所述底座1上设置有辅助单元2,辅助单元2上端设置有焊接单元3。
参阅图1至图5,所述辅助单元2包括辅助支板20、辅助支架21、辅助电机22、一号固定支链23、辅助螺孔24、辅助螺栓25与二号固定支链26,底座1上前后两端对称安装有辅助支板20,两个辅助支板20相对面中部共同转动设置有辅助支架21,辅助支板20一侧安装有辅助电机22,辅助支架21一端与辅助电机22输出端固定连接,辅助支架21中部沿其长度方向均匀设置有若干个一号固定支链23,辅助支架21侧壁上沿其长度方向均匀开设有若干个辅助螺孔24,一号固定支链23与辅助螺孔24之间通过辅助螺栓25连接,一号固定支链23与辅助螺栓25之间接触,辅助螺孔24与辅助螺栓25通过螺纹连接,辅助支架21两端对称设置有二号固定支链26。
具体工作时,辅助电机22工作时,辅助支架21会在两个辅助支板20之间进行单次转动角度为120°的顺时针间歇转动,先根据主管41的长度和支管42焊接在主管41上的位置,调整一号固定支链23在辅助支架21上位置,并通过辅助螺栓25与辅助螺孔24的配合固定一号固定支链23的位置,之后在辅助支架21间歇转动的过程中,每次都将所需的支管42放置在一号固定支链23的左侧位置上,再将主管41放置在二号固定支链26的左侧位置上,当辅助支架21带着放置有支管42和主管41的一号固定支链23和二号固定支链26移动到上方竖直位置时,二号固定支链26对主管41进行下压,再配合一号固定支链23,可以将主管41和支管42的位置对准且使得二者紧密贴合,随后焊接单元3便可以对主管41和支管42连接处进行焊接加工,焊接加工完成制得的T型管路4会被带着移动到底座1右侧以便将其取下,如此便可以完成一个T型管路4的焊接制作,重复上述过程便可以连续对T型管路4进行制作加工。
参阅图2至图4,所述一号固定支链23包括固定框体230、调节滑轨231、固定插杆232、调节螺杆233、调节转杆234与调节滑杆235,辅助支架21中部沿其长度方向均匀设置有若干个固定框体230,辅助螺栓25与固定框体230接触,固定框体230的外壁上均匀设置有三个调节滑轨231,调节滑轨231上滑动设置有固定插杆232,调节滑轨231内转动设置有调节螺杆233,固定插杆232与调节螺杆233通过螺纹连接,辅助支架21中部沿辅助电机22输出端周向均匀转动安装有三个调节转杆234,固定框体230与调节转杆234之间通过调节滑杆235连接,固定框体230与调节滑杆235转动连接,调节转杆234与调节滑杆235滑动连接,调节螺杆233的一端穿过固定框体230与调节滑杆235通过锥齿轮相啮合。
参阅图2、图3、图4和图7,所述调节螺杆233上竖向滑动插接有定位支杆2330,定位支杆2330一端穿过调节滑轨231且安装有定位顶块2331,固定插杆232与定位顶块2331之间连接有一号弹簧2332,固定插杆232与定位顶块2331之间沿调节螺杆233周向方向上均匀设置有若干个定位撑块2333,所述定位撑块2333的两端为倒斜边结构,且固定插杆232和定位顶块2331均与定位撑块2333之间铰接有定位连杆2334。
参阅图7,所述定位顶块2331上开设有定位槽2335,定位槽2335内设置有二号弹簧2336,二号弹簧2336一端滚动安装有定位滚珠2337,定位槽2335与定位滚珠2337之间滚动接触。
所述一号弹簧2332的劲度系数小于二号弹簧2336的劲度系数。
具体工作时,①先根据支管42在主管41上的安装位置,推动固定框体230使得调节滑杆235在调节转杆234上滑动,之后通过辅助螺栓25与辅助螺孔24的配合固定固定框体230在辅助支架21上的位置,随后再根据支管42的长度,转动调节转杆234并通过锥齿轮啮合传动带着调节螺杆233转动,使得固定插杆232在调节滑轨231上滑动,从而使得固定插杆232上的定位撑块2333可以适应支管42的长度。
②在初始状态,一号弹簧2332会拉着定位顶块2331与固定插杆232相互靠近,使得与定位顶块2331连接的定位连杆2334与固定插杆232上相对位置的定位连杆2334之间的夹角变小,此时定位撑块2333处于与定位支杆2330距离最远的状态,当需要将支管42套接在定位撑块2333上时,由于定位撑块2333的两端为倒斜边结构,这样支管42便可以经过定位撑块2333一端的倒斜边结构对定位撑块2333产生挤压,使得定位撑块2333逐渐靠近定位支杆2330,直到支管42的一端与固定框体230接触即可且定位撑块2333的一端会伸出支管42的另一端一些距离,之后在辅助支架21间歇转动的过程中,由于一号弹簧2332反弹力的作用使得定位撑块2333会对支管42内壁进行支撑,从而防止了支管42滑落的状况。
③在主管41放置在二号固定支链26上时,定位顶块2331会与主管41的内壁接触,之后二号固定支链26对主管41进行下压时,主管41内壁便会对定位顶块2331进行下压,从而使得定位顶块2331与固定插杆232相互靠近,这样通过定位连杆2334的作用使得定位撑块2333同时对主管41与支管42连接处进行挤压,从而将主管41与支管42连接处对齐校准,定位滚珠2337可以在主管41和支管42位置被校准时不会对主管41的位置变化产生阻碍,之后定位撑块2333则无法挤压动主管41和支管42,主管41再被二号固定支链26下压时,定位滚珠2337便会进入定位槽2335,这样主管41便会与支管42完全贴合,也有利于提高焊接质量。
参阅图2、图3、图5和图6,所述二号固定支链26包括固定滑轨260、固定滑块261、固定丝杠262、电动推杆263、固定压块264与固定电机265,辅助支架21两端对称设置有两组固定滑轨260,每组固定滑轨260数量为三且在辅助支架21上呈周向排列,固定滑轨260内滑动设置有固定滑块261,固定滑轨260内转动安装有固定丝杠262,固定滑块261与固定丝杠262通过螺纹连接,固定滑块261一侧设置有电动推杆263,电动推杆263的一端安装有固定压块264,辅助支板20上端面设置有固定电机265,固定丝杠262一端穿过固定滑轨260上端与固定电机265输出端之间通过齿轮相啮合。
参阅图5和图6,所述固定压块264呈圆形结构,固定压块264的侧壁周向方向上均匀开设有若干个固定槽2640,固定槽2640内设置有支撑弹簧,支撑弹簧的一端滚动安装有固定滚珠2641,固定槽2640与固定滚珠2641滚动接触。
具体工作时,当将主管41放置在前后相对位置的固定压块264之间时,电动推杆263缩短,将主管41放置在前后相对位置的固定压块264之间后,电动推杆263伸长将固定压块264推进主管41内部,且使得主管41上准备与支管42连接的孔与固定插杆232对齐,并使得定位顶块2331与主管41的内壁接触,这样定位撑块2333也会与孔壁接触,使得主管41与支管42进行初步的位置校准,之后辅助支架21带着位置校准后的主管41与支管42移动到固定丝杠262与固定电机265的啮合位置时,固定电机265会与固定丝杠262之间通过齿轮相啮合,固定电机265工作时便会通过齿轮啮合传动带着固定丝杠262转动,从而带着固定滑块261在固定滑轨260内移动,固定压块264对主管41进行下压,使得主管41与支管42的位置对齐以及相互贴合。
参阅图1和图3,所述焊接单元3包括焊接支杆30、焊接支板31、焊接滑槽32、焊接滑块33、焊接插孔34、焊接螺栓35、机械手臂36与焊枪37,每个辅助支板20的上端左右两侧均对称焊接有焊接支杆30,位于两个辅助支板20上端同一侧的两个焊接支杆30之间共同设置有焊接支板31,焊接支板31一侧开设有焊接滑槽32,焊接滑槽32内滑动设置有若干个焊接滑块33,焊接支板31另一侧沿其长度方向均匀开设有若干个焊接插孔34,焊接滑块33与焊接插孔34之间通过焊接螺栓35连接,焊接滑块33与焊接螺栓35通过螺纹连接,焊接插孔34与焊接螺栓35接触,焊接滑块33一端安装有多自由度的机械手臂36,机械手臂36与一号固定支链23一一对应,机械手臂36的一端安装有焊枪37。
具体工作时,根据支管42安装在主管41上的位置,调整焊接滑块33在焊接滑槽32内的位置并使用焊接螺栓35将焊接滑块33位置固定,在主管41与支管42位置对齐且相互贴合之后,启动机械手臂36,机械手臂36通过多自由度的位置变化带着焊枪37对主管41与支管42连接处进行焊接加工。
本发明工作原理:S1、①辅助电机22工作时,辅助支架21会在两个辅助支板20之间进行单次转动角度为120°的顺时针间歇转动,先根据主管41的长度和支管42焊接在主管41上的位置,推动固定框体230使得调节滑杆235在调节转杆234上滑动,之后通过辅助螺栓25与辅助螺孔24的配合固定固定框体230在辅助支架21上的位置,随后再根据支管42的长度,转动调节转杆234并通过锥齿轮啮合传动带着调节螺杆233转动,使得固定插杆232在调节滑轨231上滑动,从而使得固定插杆232上的定位撑块2333可以适应支管42的长度。
②在初始状态,一号弹簧2332会拉着定位顶块2331与固定插杆232相互靠近,使得与定位顶块2331连接的定位连杆2334与固定插杆232上相对位置的定位连杆2334之间的夹角变小,此时定位撑块2333处于与定位支杆2330距离最远的状态,当需要将支管42套接在定位撑块2333上时,由于定位撑块2333的两端为倒斜边结构,这样支管42便可以通过定位撑块2333一端的倒斜边结构对定位撑块2333产生挤压,使得定位撑块2333逐渐靠近定位支杆2330,直到支管42的一端与固定框体230接触即可,且定位撑块2333的一端会伸出支管42的另一端一些距离,之后在辅助支架21间歇转动的过程中,由于一号弹簧2332反弹力的作用使得定位撑块2333会对支管42内壁进行支撑。
③当将主管41放置在前后相对位置的固定压块264之间时,电动推杆263缩短,将主管41放置在前后相对位置的固定压块264之间后,电动推杆263伸长将固定压块264推进主管41内部,且使得主管41上准备与支管42连接的孔与固定插杆232对齐,并使得定位顶块2331可以与主管41的内壁接触,这样定位撑块2333也会与孔壁接触,使得主管41与支管42进行初步的位置校准,根据支管42安装在主管41上的位置,调整焊接滑块33在焊接滑槽32内的位置并使用焊接螺栓35将焊接滑块33位置固定。
S2、之后辅助支架21带着位置校准后的主管41与支管42移动到固定丝杠262与固定电机265的啮合位置时,固定电机265则与固定丝杠262通过齿轮相啮合,固定电机265工作时便会通过齿轮啮合传动带着固定丝杠262转动,从而带着固定滑块261在固定滑轨260内移动,固定压块264可以对主管41进行下压,使得主管41与支管42的位置对齐以及相互贴合,启动机械手臂36,机械手臂36通过多自由度的位置变化带着焊枪37对主管41与支管42连接处进行焊接加工。
S3、焊接加工完成制得的T型管路4会被带着移动到底座1右侧以便将其取下,重复上述过程便可以对下一个T型管路4进行焊接制作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点;本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内;本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。