CN113953737A - 一种基于工业机器人的维修焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工业机器人的维修焊接装置，属于维修焊接装置技术领域。一种基于工业机器人的维修焊接装置，包括固定环，所述固定环包括上圆环、下圆环，所述上圆环、下圆环铰链相连，还包括：多组电动伸缩杆，均布固定连接在所述固定环上；固定连接在所述电动伸缩杆伸缩端上的抵紧板；内嵌固定连接在所述固定环上的导电环；通过导电杆转动连接在所述固定环上的齿圈；本发明通过电机驱动齿圈旋转，方便对管道的一圈进行焊接，无需人工进行焊接，同时便于完成对管道的下端进行焊接，并且通过电机控制齿圈旋转能够不断点连续焊接，焊接质量高，焊接效率高。

Description

一种基于工业机器人的维修焊接装置

技术领域

本发明涉及维修焊接装置技术领域，尤其涉及一种基于工业机器人的维修焊接装置。

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；

在进行管道焊接作业时，会事先将两组管道的两端水平对准，并互相靠近或相贴，然后对管道的一圈进行焊接，现有技术在焊接时，是通过人工进行焊接，而焊接到管道底端位置时，由于管道底端的空间将小，人工不易焊接，或躺在管道下端对其焊接时，焊接的熔渣容易滴落在人工身上，带来安全隐患，且人工焊接效率慢，不能连贯焊接，造成焊接质量较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决人工进行焊接，而焊接到管道底端位置时，由于管道底端的空间将小，人工不易焊接，或躺在管道下端对其焊接时，焊接的熔渣容易滴落在人工身上，带来安全隐患，且人工焊接效率慢，不能连贯焊接，造成焊接质量较差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于工业机器人的维修焊接装置，包括固定环，所述固定环包括上圆环、下圆环，所述上圆环、下圆环铰链相连，还包括：多组电动伸缩杆，均布固定连接在所述固定环上；固定连接在所述电动伸缩杆伸缩端上的抵紧板；内嵌固定连接在所述固定环上的导电环；通过导电杆转动连接在所述固定环上的齿圈，所述导电杆分别对称固定连接在齿圈上，另一端滑动并转动连接在所述导电环内，所述齿圈包括上半环、下半环，所述上半环、下半环铰链相连；固定连接在所述固定环上的电机，所述电机输出端上固定连接有啮合齿轮，所述啮合齿轮与齿圈外径上的齿牙相啮合；固定连接在所述齿圈上的套管，所述套管内滑动连接有套杆，所述套杆上固定连接有套筒，所述套筒内固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧通过导线与导电杆相连；焊枪，一端滑动连接在所述套筒内，所述焊枪一端与第一弹簧一端相贴。

为了提高固定环在管道上的稳固性，优选地，所述抵紧板为弧形状。

为了提高调节距离的精度，优选地，所述套管上转动连接有转轴，所述转轴一端固定连接有第一锥齿轮，所述套管内转动连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮上固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆螺纹连接在套杆内，所述套管截面形状为非圆形，所述套管、套杆截面形状相同。

为了便于焊枪的安装和拆卸，进一步的，所述套筒、焊枪侧壁均开设有凹槽，所述凹槽内固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接有凸块。

为了提高焊接质量，进一步的，所述焊枪一端滑动连接有调节架，用于调节所述焊枪焊接端与管道之间的距离。

为了便于调节焊枪的焊接端与管道之间的距离，进一步的，所述焊枪上螺纹转动连接有螺纹套，所述调节架上固定连接有连接杆，所述连接杆滑动并转动连接在螺纹套内。

为了减少调节架与管道的摩擦力，进一步的，所述调节架末端内嵌滚动连接有滚珠。

为了便于拿取固定环，优选地，所述固定环上固定连接有提手。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于工业机器人的维修焊接装置，具备以下有益效果：

1、该基于工业机器人的维修焊接装置，通过四组电动伸缩杆的伸缩端同时伸长，使抵紧板与管道外壁紧贴，由于四组电动伸缩杆的伸缩端是同时伸长，使得固定环与管道同心，使得后续焊枪焊接时能够减小与管道之间空隙的距离差值，进而提高焊接质量。

2、该基于工业机器人的维修焊接装置，通过电机驱动齿圈旋转，带动焊枪旋转，焊枪能够连贯的对管道一圈进行焊接，避免发生断点，同时焊接效率高，焊接质量高。

3、该基于工业机器人的维修焊接装置，通过螺纹杆的驱动，能够使套筒进行伸缩，带动焊枪进行距离上的伸缩，能够微调焊枪与两组管道待焊接处的位置，使得调节更加精准，进一步提高焊接质量，防止焊枪与待焊接处位置不准，造成焊歪的问题发生，提高焊接质量。

4、该基于工业机器人的维修焊接装置，通过旋转螺纹套，螺纹套在焊枪上移动，在移动时拉动或推动调节架移动，便于调节焊枪的焊接端与管道之间空隙的距离，进而能够在焊枪绕管道焊接时，空隙距离能够保持一致，提高焊接质量。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过电机驱动齿圈旋转，方便对管道的一圈进行焊接，同时便于完成对管道的下端进行焊接，无需人工进行焊接，并且通过电机控制齿圈旋转能够不断点连续焊接，焊接质量高，焊接效率高。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置固定环的右视结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置图1中 A的结构示意；

图4为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置图3中 B的结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置图3中 C的结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置图3中 D的结构示意图；

图7为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置套管、套杆的截面结构示意图；

图8为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置齿圈的结构示意图一；

图9为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置图8中 E的结构示意图

图10为本发明提出的一种基于工业机器人的维修焊接装置齿圈的结构示意图二。

图中：1、固定环；10、上圆环；100、下圆环；101、电动伸缩杆；102、抵紧板；103、锁紧螺栓；104、提手；105、电机；1051、啮合齿轮；2、齿圈；20、上半环；200、下半环；201、导电环；202、导电杆；2021、导线；203、套管；2031、套杆；204、转轴；2041、第一锥齿轮；2042、第二锥齿轮；2043、螺纹杆；205、套筒；2051、第一弹簧；206、锁紧螺丝；207、焊枪；2071、凹槽；2072、第二弹簧；2073、凸块；208、调节架；2081、滚珠；2082、螺纹套；2083、连接杆；3、管道。

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。

实施例1：

参照图1-10，一种基于工业机器人的维修焊接装置，包括固定环1，固定环1包括上圆环10、下圆环100，上圆环10、下圆环100 铰链相连，还包括：多组电动伸缩杆101，均布固定连接在固定环1 上；固定连接在电动伸缩杆101伸缩端上的抵紧板102；内嵌固定连接在固定环1上的导电环201；通过导电杆202转动连接在固定环1 上的齿圈2，导电杆202分别对称固定连接在齿圈2上，另一端滑动并转动连接在导电环201内，齿圈2包括上半环20、下半环200，上半环20、下半环200铰链相连；固定连接在固定环1上的电机105，电机105输出端上固定连接有啮合齿轮1051，啮合齿轮1051与齿圈 2外径上的齿牙相啮合；固定连接在齿圈2上的套管203，套管203 内滑动连接有套杆2031，套杆2031上固定连接有套筒205，套筒205内固定连接有第一弹簧2051，第一弹簧2051通过导线2021与导电杆202相连；焊枪207，一端滑动连接在套筒205内，焊枪207一端与第一弹簧2051一端相贴；

由于在对管道3进行焊接时，两组管道3的端头是相互靠近的，为了便于将装置套设在管道3上，使用者在使用时，先将固定环1、齿圈2的铰链连接处调整至相互水平状态，然后分别拧松固定环1上的锁紧螺栓103和齿圈2上的锁紧螺丝206，将固定环1、齿圈2展开，通过对齿圈2的上半环20和下半环200相邻处的齿牙进行改造设计，将上半环20铰链连接处的一个齿牙宽度缩小，将下半环200 铰链连接处的齿牙中间部分开设一个贯穿开口槽，在齿圈2展开时，宽度缩小的齿牙能够进入到开设有开口槽的齿牙中，使齿圈2的开合角度较大，便于塞在管道3上，同时不影响齿圈2上的齿牙排布，不影响啮合齿轮1051与齿圈2的啮合；

固定环1、齿圈2展开后，将其塞在管道3上，使其包裹在管道 3上，然后使固定环1、齿圈2合紧，分别拧紧锁紧螺栓103和锁紧螺丝206；

将固定环1移动到两组管道3的对接处，随后启动电动伸缩杆 101，四组电动伸缩杆101的伸缩端同时伸长，使抵紧板102与管道 3外壁紧贴，由于四组电动伸缩杆101的伸缩端是同时伸长，使得固定环1与管道3同心，随后通过拉动套杆2031调节焊枪207与两组管道3对接处的位置，将焊枪207对准两组管道3对接处；

随后再启动电机105，电机105转动带动啮合齿轮1051旋转，啮合齿轮1051啮合齿圈2，使齿圈2在固定环1上旋转，外部供电设备与导电环201电性相连，齿圈2在旋转过程中，导电杆202与导电环201接触，电力通过导电环201、导电杆202、导线2021、第一弹簧2051传导至焊枪207，为焊枪207提供电力，能够便于为焊枪 207提供电力，避免使用外接电源线，导致焊接过程中发生电源线缠绕管道3的问题发生，齿圈2在旋转过程中焊枪207对管道3对接处进行旋转焊接，通过外部控制设备控制电机105转速，能够调节焊接速度，适应不同焊接速度的需要；

通过电机105驱动齿圈2持续旋转，方便对管道3的一圈进行焊接，同时能够不断点连续焊接，焊接质量高，焊接效率高。

实施例2：

参照图2，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例1基本相同，更进一步的是：抵紧板102为弧形状；

使得抵紧板102能够与管道3外壁贴合度更好，使得电动伸缩杆 101将抵紧板102抵紧在管道3外壁上时受力均匀、接触面多，使固定环1固定在管道3上更加稳固。

实施例3：

参照图3和4，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例 1基本相同，更进一步的是：套管203上转动连接有转轴204，转轴 204一端固定连接有第一锥齿轮2041，套管203内转动连接有第二锥齿轮2042，第一锥齿轮2041、第二锥齿轮2042相啮合，第二锥齿轮2042上固定连接有螺纹杆2043，螺纹杆2043螺纹连接在套杆2031 内，套管203截面形状为非圆形，套管203、套杆2031截面形状相同；

当固定环1通过电动伸缩杆101固定在管道3上后，需要调节焊枪207焊接端与管道3的位置，通过转动转轴204，转轴204带动第一锥齿轮2041旋转，第一锥齿轮2041啮合第二锥齿轮2042使其旋转，第二锥齿轮2042带动螺纹杆2043旋转，使得套杆2031能够在套管203内伸缩移动，并且通过螺纹杆2043的驱动，能够微调焊枪 207与两组管道3待焊接处的位置，使得调节更加精准，进一步提高焊接质量，防止焊枪207与待焊接处位置不准，造成焊歪的问题发生。

实施例4：

参照图5，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例1基本相同，更进一步的是：套筒205、焊枪207侧壁均开设有凹槽2071，凹槽2071内固定连接有第二弹簧2072，第二弹簧2072的一端固定连接有凸块2073；

当将焊枪207安装在套筒205内时，将焊枪207一端塞进套筒 205内，并用力推动焊枪207向套筒205内滑动并挤压第一弹簧2051，连接在焊枪207上的凸块2073抵到连接在套筒205上的凸块2073，并将其向凹槽2071内推动，使得连接在焊枪207上的凸块2073越过连接在套筒205上的凸块2073，第二弹簧2072分别推动凸块2073，使凸块2073分别与焊枪207、套筒205内壁紧贴，同时焊枪207顶端的导电片与第一弹簧2051紧贴，焊枪207完成安装；

当需要拆卸时，用力拉动焊枪207向远离套筒205的方向移动，使连接在焊枪207上的凸块2073越过连接在套筒205上的凸块2073，将焊枪207从套筒205内拉出。

实施例5：

参照图3和6，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例 1基本相同，更进一步的是：焊枪207一端滑动连接有调节架208，用于调节焊枪207焊接端与管道3之间的距离；焊枪207上螺纹转动连接有螺纹套2082，调节架208上固定连接有连接杆2083，连接杆 2083滑动并转动连接在螺纹套2082内；

在焊接时，焊枪207的焊接端需要与管道3之间留有一点的空隙，并非焊接端与管道3相贴，为了保障焊枪207的焊接端在焊接时与管道3之间的距离保持一致，通过旋转螺纹套2082，螺纹套2082在焊枪207上移动，在移动时拉动或推动调节架208移动，连接杆2083在螺纹套2082旋转时，能够在螺纹套2082上滑动，使调节架208一端与管道3外壁接触，使得焊枪207的焊接端与管道3之间留有空隙，进而能够在焊枪207绕管道3焊接时，空隙距离能够保持一致，提高焊接质量。

实施例6：

参照图3，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例1基本相同，更进一步的是：调节架208末端内嵌滚动连接有滚珠2081；

当调节架208与管道3接触后，在齿圈2旋转的过程中，调节架 208会与管道3之间产生摩擦，滚珠2081与管道3的接触，能够减少摩擦力，使齿圈2旋转更为顺畅，提高焊接质量。

实施例7：

参照图2，一种基于工业机器人的维修焊接装置，与实施例1基本相同，更进一步的是：固定环1上固定连接有提手104；

通过提手104，便于拿取装置。

本发明通过电机105驱动齿圈2旋转，方便对管道3的一圈进行焊接，同时便于完成对管道3的下端进行焊接，无需人工进行焊接，减小安全隐患，提高焊接的安全性，并且通过电机105控制齿圈2旋转能够不断点连续焊接，焊接质量高，焊接效率高。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于工业机器人的维修焊接装置，包括固定环（1），所述固定环（1）包括上圆环（10）、下圆环（100），所述上圆环（10）、下圆环（100）铰链相连，其特征在于，还包括：

多组电动伸缩杆（101），均布固定连接在所述固定环（1）上；

固定连接在所述电动伸缩杆（101）伸缩端上的抵紧板（102）；

内嵌固定连接在所述固定环（1）上的导电环（201）；

通过导电杆（202）转动连接在所述固定环（1）上的齿圈（2），所述导电杆（202）分别对称固定连接在齿圈（2）上，另一端滑动并转动连接在所述导电环（201）内，所述齿圈（2）包括上半环（20）、下半环（200），所述上半环（20）、下半环（200）铰链相连；

固定连接在所述固定环（1）上的电机（105），所述电机（105）输出端上固定连接有啮合齿轮（1051），所述啮合齿轮（1051）与齿圈（2）外径上的齿牙相啮合；

固定连接在所述齿圈（2）上的套管（203），所述套管（203）内滑动连接有套杆（2031），所述套杆（2031）上固定连接有套筒（205），所述套筒（205）内固定连接有第一弹簧（2051），所述第一弹簧（2051）通过导线（2021）与导电杆（202）相连；

焊枪（207），一端滑动连接在所述套筒（205）内，所述焊枪（207）一端与第一弹簧（2051）一端相贴。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述抵紧板（102）为弧形状。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述套管（203）上转动连接有转轴（204），所述转轴（204）一端固定连接有第一锥齿轮（2041），所述套管（203）内转动连接有第二锥齿轮（2042），所述第一锥齿轮（2041）、第二锥齿轮（2042）相啮合，所述第二锥齿轮（2042）上固定连接有螺纹杆（2043），所述螺纹杆（2043）螺纹连接在套杆（2031）内，所述套管（203）截面形状为非圆形，所述套管（203）、套杆（2031）截面形状相同。

4.根据权利要求3所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述套筒（205）、焊枪（207）侧壁均开设有凹槽（2071），所述凹槽（2071）内固定连接有第二弹簧（2072），所述第二弹簧（2072）的一端固定连接有凸块（2073）。

5.根据权利要求4所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述焊枪（207）一端滑动连接有调节架（208），用于调节所述焊枪（207）焊接端与管道（3）之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述焊枪（207）上螺纹转动连接有螺纹套（2082），所述调节架（208）上固定连接有连接杆（2083），所述连接杆（2083）滑动并转动连接在螺纹套（2082）内。

7.根据权利要求5所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，其特征在于，所述调节架（208）末端内嵌滚动连接有滚珠（2081）。

8.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的维修焊接装置，所述固定环（1）上固定连接有提手（104）。

Images