CN114310096A - 一种多角度自动焊接平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多角度自动焊接平台，属于焊接设备技术领域，用于解决现有焊接平台精度低、角度少、不适用于不同尺寸形状焊件的问题。包括升降组件、支撑组件和焊接组件，升降组件包括焊接台，支撑组件包括脚架，一个脚架上设置有光杆一，另一个脚架上转动设置有丝杆一，丝杆一端部设置有步进电机，焊接组件包括滑动台一，滑动台一上固定有光杆二和丝杆二，光杆二和丝杆二上设置有滑动台二，滑动台二下端固定有滑块二和贯穿式丝杆电机，滑动台二上端转动设置有旋转座，旋转座上固定有焊接臂；本发明多方向调节焊件和焊接臂位置关系，焊接角度多，适用于不同尺寸形状焊件，持续输送焊接耗材，工作效率较高，焊接组件平稳移动，焊接精度高。

Description

一种多角度自动焊接平台

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种自动焊接平台，特别是一种多角度自动焊接平台。

背景技术

焊接，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，金属加工产业中现一般使用焊接平台进行焊接操作，现有焊接平台技术一般仅提供工作平台，需要人工进行焊接操作，并受限于平台角度焊接过程需要调整焊件夹具，因此需要对焊接人员进行专业的培训，整体时间消耗较长，产品精度和加工效率较低；

经检索，如中国专利文献公开了一种自动焊接平台【申请号：CN201821790794.6；公开号：CN209272801U】。这种自动焊接平台主要由工作平台和焊接机构组成，焊接机构通过传送带设置在工作平台上方，通过焊接机构移动调整焊接角度，该技术方案焊接机头角度固定，焊接角度受传送带限制，且不能适应长形焊件，适用范围较小。

为此，我们专门提出一种工作效率高、焊接精度高且适应不同形状尺寸焊件的自动焊接平台。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多角度自动焊接平台，该装置要解决的技术问题是：如何实现针对不同形状尺寸焊件的高精度多角度自动焊接。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种多角度自动焊接平台，包括升降组件、支撑组件和焊接组件，所述升降组件位于支撑组件内部，升降组件包括焊接台，支撑组件包括脚架，脚架的数量为两个，两个脚架对称设置，脚架侧端均开设有滑槽，滑槽内滑动设置有辊组件，其中一个脚架上设置有光杆一，另一个脚架上转动设置有丝杆一，丝杆一端部设置有步进电机，焊接组件包括滑动台一，滑动台一下端固定有滑块一和螺块，滑块与光杆一配合，螺块与丝杆一传动配合，滑动台一上固定有光杆二和丝杆二，光杆二和丝杆二上设置有滑动台二，滑动台二下端固定有滑块二和贯穿式丝杆电机，滑块二与光杆二配合，贯穿式丝杆电机与丝杆二传动配合，滑动台二上端转动设置有旋转座，旋转座上固定有焊接臂，焊接台位于焊接臂下方。

本发明的工作原理是：升降组件承载焊件夹具，提供焊接工作环境，根据焊件尺寸升降焊接台适应焊接需求，支撑组件承载焊接组件和辊组件，确定升降组件和焊接组件以及辊组件的位置关系，确保工作环境稳定，步进电机带动丝杆一旋转，提供焊接组件在支撑组件的丝杆一上移动动力，光杆一稳定焊接组件移动路径，根据焊件尺寸以及形状调整焊接臂位置贯穿式丝杆电机提供滑动台二在丝杆二上移动动力，光杆二稳定滑动台二移动路径，旋转座带动焊接臂旋转，根据焊件形状尺寸调整焊接臂位置，完成多角度焊接，辊组件提供管型焊件的焊接环境。

所述升降组件还包括底座，底座下端固定有若干个支脚，支脚下端均设置有防滑垫，底座内部滑动设置有两个对称的X型升降架，两个X型升降架之间固定有移动座，底座上固定有两个固定座，两个固定座之间转动设置有螺杆，移动座螺接在螺杆上，螺杆的端部穿过固定座，底座上固定有步进电机，螺杆端部和步进电机通过联轴器连接，焊接台下端固定有台板，X型升降架滑动设置在台板下端。

采用以上结构，支脚防止升降机组在工作过程中发生滑移，底座提供X型升降架滑动轨道，并提供X型升降架降下时的收纳空间，步进电机带动螺杆旋转，进而通过移动座带动X型升降架，X型升降架带动台板升降，进而根据焊件尺寸形状调整焊接台高度。

所述辊组件包括滑动辊座，滑动辊座的数量为两个，两个滑动辊座分别滑动设置在滑槽内部，两个滑动辊座之间均转动设置有辊座轴，辊座轴上固定有辊台，辊台内部转动设置有若干组个辊组，辊组均由同一尺寸的从动辊和主动辊组成，辊台内部固定有若干个辊道电机，主动辊通过联轴器与辊道电机连接。

采用以上结构，滑动辊座带动辊组件在滑动槽内部滑动，辊座轴带动辊台和辊组旋转，需要焊接管型焊件时滑动辊座滑动至焊接台同一高度，翻转辊台平放在焊接台上，选择满足焊件尺寸的辊组，主动辊在辊道电机带动下旋转，配合从动滚带动焊件旋转进行焊接，满足管型焊接条件要求。

所述支撑组件还包括锁定卡扣，锁定卡扣的数量为两个，锁定卡扣分别设置在滑槽内部上端，锁定卡扣内部均设置有弹簧锁舌，弹簧锁舌侧端均开设有定位槽，辊台滑动卡合在定位槽内部。

采用以上结构，收纳状态下，弹簧锁舌伸出，定位槽和辊台配合，辊台位置锁定，需要使用辊组件时，弹簧锁舌受到按压收缩，定位槽滑动脱离辊台，辊台解锁在辊座轴带动下转动，根据使用需要解锁或锁定辊组件，收纳简单，使用快捷方便。

所述旋转座内部设置有旋转电机，旋转电机输出轴固定在滑动台二内部，旋转座上设置有焊丝鼓，焊丝鼓内部转动设置有收纳轴，焊丝鼓鼓壳上固定有微型电机，收纳轴通过联轴器与微型电机连接，焊丝鼓出料口上设置有送料管，送料管采用耐高温绝缘材料制造。

采用以上结构，伺服电机旋转座带动焊丝鼓和焊接臂同步转动，在焊接臂工作时，微型电机带动收纳轴旋转随焊丝消耗速度向送料管持续输送焊丝，保证焊接臂工作过程中有持续焊丝用于焊接工作，确保焊接的持续性和稳定性。

所述焊接臂由伺服电机、节臂一、节臂二、焊接机头以及送料机头组成，节臂一的一端固定在旋转座上，伺服电机设置在节臂一的另一端上，焊接机头和送料机头和伺服电机之间通过节臂二连接，焊接机头设置在节臂二端部，送料机头设置在焊接机头侧面，焊接机头通过送料管和焊丝鼓连接。

采用以上结构，旋转座带动焊接臂转动，伺服电机接收电信号后启动，带动节臂二以及焊接机头和送料机头在竖直面内转动，配合升降组件和支撑组件完善焊接机头各方向上的自由度，满足多角度焊接需求，送料机头通过送料管持续接收焊丝鼓中的焊丝补给焊接机头，持续焊接时间长，工作稳定。

所述焊接台上均匀开设有若干T型槽，脚架底端均开设有通孔。

采用以上结构，T型槽尺寸适用于市场上大部分焊件夹具，适应不同焊件焊接的安装和角度需求，适用范围广，通孔配合地面使用螺栓连接固定，确保工作过程支撑组件位置固定，提高焊接工作稳定性。

与现有技术相比，本多角度自动焊接平台具有以下优点：

1、通过升降组件、支撑组件和焊接组件配合，多方向调节焊件和焊接臂的角度和位置关系，增加焊接工作角度，适用范围广。

2、通过焊丝鼓、送料管和焊接臂配合，持续输送焊接耗材，延长持续工作时间减少添加耗材的时间，工作效率较高。

3、通过步进电机和升降组件、支撑组件以及焊接组件配合，焊接过程中按照程序预设路径平稳移动焊接臂，焊接过程稳定，焊接精度高。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图中：1-升降组件、101-底座、102-X型升降架、103-移动座、104-螺杆、105-固定座、106-台板、107-焊接台、108-支脚、2-支撑组件、201-滑槽、202-光杆一、203-丝杆一、204-锁定卡扣、205-脚架、3-焊接组件、301-滑动台一、302-光杆二、303-丝杆二、304-滑动台二、305-旋转座、306-焊丝鼓、307-送料管、308-焊接臂、4-辊组件、401-滑动辊座、402-辊座轴、403-辊台、404-从动辊、405-主动辊、5-步进电机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

请参阅图1-2，本实施例提供了一种多角度自动焊接平台，包括升降组件1、支撑组件2和焊接组件3，升降组件1位于支撑组件2内部，升降组件1包括焊接台107，支撑组件2包括脚架205，脚架205的数量为两个，两个脚架205对称设置，脚架205侧端均开设有滑槽201，滑槽201内滑动设置有辊组件4，其中一个脚架205上设置有光杆一202，另一个脚架205上转动设置有丝杆一203，丝杆一203端部设置有步进电机5，焊接组件3包括滑动台一301，滑动台一301下端固定有滑块一和螺块，滑块与光杆一202配合，螺块与丝杆一203传动配合，滑动台一301上固定有光杆二302和丝杆二303，光杆二302和丝杆二303上设置有滑动台二304，滑动台二304下端固定有滑块二和贯穿式丝杆电机，滑块二与光杆二302配合，贯穿式丝杆电机与丝杆二303传动配合，滑动台二304上端转动设置有旋转座305，旋转座305上固定有焊接臂308，在本实施例中，上述固定方式均为螺栓连接，焊接台107位于焊接臂308下方；

升降组件1承载焊件夹具，提供焊接工作环境，根据焊件尺寸升降焊接台107适应焊接需求，支撑组件2承载焊接组件3和辊组件4，确定升降组件1和焊接组件3以及辊组件4的位置关系，确保工作环境稳定，步进电机5带动丝杆一203旋转，提供焊接组件3在支撑组件2的丝杆一203上移动动力，光杆一202稳定焊接组件3移动路径，根据焊件尺寸以及形状调整焊接臂308位置贯穿式丝杆电机提供滑动台二304在丝杆二303上移动动力，光杆二302稳定滑动台二304移动路径，旋转座305带动焊接臂308旋转，根据焊件形状尺寸调整焊接臂308位置，完成多角度焊接，辊组件4提供管型焊件的焊接环境。

升降组件1还包括底座101，底座101下端固定有若干个支脚108，支脚108下端均设置有防滑垫，底座101内部滑动设置有两个对称的X型升降架102，两个X型升降架102之间固定有移动座103，底座101上固定有两个固定座105，两个固定座105之间转动设置有螺杆104，移动座103螺接在螺杆104上，螺杆104的端部穿过固定座105，底座101上固定有步进电机5，螺杆104端部和步进电机5通过联轴器连接，焊接台107下端固定有台板106，在本实施例中，上述固定方式均为螺栓连接，X型升降架102滑动设置在台板106下端；

支脚108防止升降机组1在工作过程中发生滑移，底座101提供X型升降架102滑动轨道，并提供X型升降架102降下时的收纳空间，步进电机5带动螺杆104旋转，进而通过移动座103带动X型升降架102，X型升降架102带动台板106升降，进而根据焊件尺寸形状调整焊接台107高度。

辊组件4包括滑动辊座401，滑动辊座401的数量为两个，两个滑动辊座401分别滑动设置在滑槽201内部，两个滑动辊座401之间均转动设置有辊座轴402，辊座轴402上固定有辊台403，辊台403内部转动设置有若干组个辊组，辊组均由同一尺寸的从动辊404和主动辊405组成，辊台403内部固定有若干个辊道电机，在本实施例中，上述固定方式均为螺栓连接，主动辊405通过联轴器与辊道电机连接；

滑动辊座401带动辊组件4在滑动槽201内部滑动，辊座轴402带动辊台403和辊组旋转，需要焊接管型焊件时滑动辊座401滑动至焊接台107同一高度，翻转辊台403平放在焊接台107上，选择满足焊件尺寸的辊组，主动辊405在辊道电机带动下旋转，配合从动滚404带动焊件旋转进行焊接，满足管型焊接条件要求。

支撑组件2还包括锁定卡扣204，锁定卡扣204的数量为两个，锁定卡扣204分别设置在滑槽201内部上端，锁定卡扣204内部均设置有弹簧锁舌，弹簧锁舌侧端均开设有定位槽，辊台403滑动卡合在定位槽内部；

收纳状态下，弹簧锁舌伸出，定位槽和辊台403配合，辊台403位置锁定，需要使用辊组件4时，弹簧锁舌受到按压收缩，定位槽滑动脱离辊台403，辊台403解锁在辊座轴402带动下转动，根据使用需要解锁或锁定辊组件4，收纳简单，使用快捷方便。

旋转座305内部设置有旋转电机，旋转电机输出轴固定在滑动台二304内部，在本实施例中，上述固定方式为花键连接，旋转座305上设置有焊丝鼓306，焊丝鼓306内部转动设置有收纳轴，焊丝鼓306鼓壳上固定有微型电机，在本实施例中，上述固定方式为螺栓连接，收纳轴通过联轴器与微型电机连接，焊丝鼓306出料口上设置有送料管307，送料管307采用耐高温绝缘材料制造；

伺服电机旋转座305带动焊丝鼓306和焊接臂308同步转动，在焊接臂308工作时，微型电机带动收纳轴旋转随焊丝消耗速度向送料管307持续输送焊丝，保证焊接臂308工作过程中有持续焊丝用于焊接工作，确保焊接的持续性和稳定性。

焊接臂308由一个伺服电机、节臂一、节臂二、一个焊接机头以及一个送料机头组成，节臂一的一端固定在旋转座305上，在本实施例中，上述固定方式为螺栓连接，伺服电机设置在节臂一的另一端上，焊接机头和送料机头和伺服电机之间通过节臂二连接，焊接机头设置在节臂二端部，送料机头设置在焊接机头侧面，焊接机头通过送料管307和焊丝鼓306连接；

旋转座305带动焊接臂308转动，伺服电机接收电信号后启动，带动节臂二以及焊接机头和送料机头在竖直面内转动，配合升降组件1和支撑组件2完善焊接机头各方向上的自由度，满足多角度焊接需求，送料机头通过送料管307持续接收焊丝鼓306中的焊丝补给焊接机头，持续焊接时间长，工作稳定。

焊接台107上均匀开设有若干T型槽，脚架205底端均开设有通孔；

T型槽尺寸适用于市场上大部分焊件夹具，适应不同焊件焊接的安装和角度需求，适用范围广，通孔配合地面使用螺栓连接固定，确保工作过程支撑组件2位置固定，提高焊接工作稳定性。

本发明的工作原理：

将本装置放置在地面上，使用螺栓连接通过通孔将支撑组件2固定在地面上，将各电机电性连接在外部控制端口和电源上，将本装置调零，根据焊件形状选择相应的焊件夹具，步进电机5接收电信号启动，带动螺杆104转动，螺杆104带动移动座103进而带动X型升降架102，台板106带动焊接台107在Z方向上移动，贯穿式丝杆电机接收电信号启动，带动丝杆二303转动，滑动台二304在X方向上移动，步进电机5接收电信号启动，带动丝杆一203转动，滑动台一301在Y方向上移动，调整焊接机头至起始位置，焊接头启动，

焊接板型件：滑动台二304移动，带动焊接臂308在X方向上对板件进行焊接，滑动台一301移动，带动焊接臂308在Y方向上对板件进行焊接，滑动台一301和滑动台二304同时移动，带动焊接臂308在水平方向对板件进行焊接；

焊接管型件：按压解锁锁定卡扣204，辊台403解锁，翻转辊台403，辊台403绕辊座轴402旋转，辊台403平放在焊接台107上，将管型件根据管径尺寸放在对应辊组上，辊道电机接收电信号启动，带动主动辊405转动，管型件在主动辊405和从动辊404上转动，焊接机头对管型件完成焊接；

焊接锥型件：焊接台107移动，带动焊件相对于焊接机头在Z方向上移动，滑动台一301移动，带动焊接机头在Y方向上移动，对锥型件进行焊接；

焊接过程中，微型电机接收电信号启动，带动收纳轴转动从焊丝鼓306内向送料管307输送焊丝，焊丝通过送料管307进入送料机头，配合焊接机头进行焊接。

综上，通过升降组件1、支撑组件2和焊接组件3配合，多方向调节焊件和焊接臂308的角度和位置关系，增加焊接工作角度，适用范围广；通过焊丝鼓306、送料管307和焊接臂308配合，持续输送焊接耗材，延长持续工作时间减少添加耗材的时间，工作效率较高；通过步进电机5和升降组件1、支撑组件2以及焊接组件3配合，焊接过程中按照程序预设路径平稳移动焊接臂308，焊接过程稳定，焊接精度高。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种多角度自动焊接平台，包括升降组件(1)、支撑组件(2)和焊接组件(3)，其特征在于，所述升降组件(1)位于支撑组件(2)内部，升降组件(1)包括焊接台(107)，支撑组件(2)包括脚架(205)，脚架(205)的数量为两个，两个脚架(205)对称设置，脚架(205)侧端均开设有滑槽(201)，滑槽(201)内滑动设置有辊组件(4)，其中一个脚架(205)上设置有光杆一(202)，另一个脚架(205)上转动设置有丝杆一(203)，丝杆一(203)端部设置有步进电机(5)，焊接组件(3)包括滑动台一(301)，滑动台一(301)下端固定有滑块一和螺块，滑块与光杆一(202)配合，螺块与丝杆一(203)传动配合，滑动台一(301)上固定有光杆二(302)和丝杆二(303)，光杆二(302)和丝杆二(303)上设置有滑动台二(304)，滑动台二(304)下端固定有滑块二和贯穿式丝杆电机，滑块二与光杆二(302)配合，贯穿式丝杆电机与丝杆二(303)传动配合，滑动台二(304)上端转动设置有旋转座(305)，旋转座(305)上固定有焊接臂(308)，焊接台(107)位于焊接臂(308)下方。

2.根据权利要求1所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述升降组件(1)还包括底座(101)，底座(101)下端固定有若干个支脚(108)，支脚(108)下端均设置有防滑垫，底座(101)内部滑动设置有两个对称的X型升降架(102)，两个X型升降架(102)之间固定有移动座(103)，底座(101)上固定有两个固定座(105)，两个固定座(105)之间转动设置有螺杆(104)，移动座(103)螺接在螺杆(104)上，螺杆(104)的端部穿过固定座(105)，底座(101)上固定有步进电机(5)，螺杆(104)端部和步进电机(5)通过联轴器连接，焊接台(107)下端固定有台板(106)，X型升降架(102)滑动设置在台板(106)下端。

3.根据权利要求1所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述辊组件(4)包括滑动辊座(401)，滑动辊座(401)的数量为两个，两个滑动辊座(401)分别滑动设置在滑槽(201)内部，两个滑动辊座(401)之间均转动设置有辊座轴(402)，辊座轴(402)上固定有辊台(403)，辊台(403)内部转动设置有若干组个辊组，辊组均由同一尺寸的从动辊(404)和主动辊(405)组成，辊台(403)内部固定有若干个辊道电机，主动辊(405)通过联轴器与辊道电机连接。

4.根据权利要求3所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述支撑组件(2)还包括锁定卡扣(204)，锁定卡扣(204)的数量为两个，锁定卡扣(204)分别设置在滑槽(201)内部上端，锁定卡扣(204)内部均设置有弹簧锁舌，弹簧锁舌侧端均开设有定位槽，辊台(403)滑动卡合在定位槽内部。

5.根据权利要求1所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述旋转座(305)内部设置有旋转电机，旋转电机输出轴固定在滑动台二(304)内部，旋转座(305)上设置有焊丝鼓(306)，焊丝鼓(306)内部转动设置有收纳轴，焊丝鼓(306)鼓壳上固定有微型电机，收纳轴通过联轴器与微型电机连接，焊丝鼓(306)出料口上设置有送料管(307)，送料管(307)采用耐高温绝缘材料制造。

6.根据权利要求5所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述焊接臂(308)由一个伺服电机、节臂一、节臂二、一个焊接机头以及一个送料机头组成，节臂一的一端固定在旋转座(305)上，伺服电机设置在节臂一的另一端上，焊接机头和送料机头和伺服电机之间通过节臂二连接，焊接机头设置在节臂二端部，送料机头设置在焊接机头侧面，焊接机头通过送料管(307)和焊丝鼓(306)连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种多角度自动焊接平台，其特征在于，所述焊接台(107)上均匀开设有若干T型槽，脚架(205)底端均开设有通孔。

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