CN114473158A - 一种工业用自动化电弧焊接工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接设备领域，具体的说是一种工业用自动化电弧焊接工作台，包括台体、支撑机构、夹持固定机构、限位机构；夹持固定机构的使用可将放置于工作台上的两个管道之间快速对接夹紧，使得两个待焊接管道之间快速对接固定，从而提高管道夹持以及焊接效率；同时夹持固定机构在管道对接固定后进一步对管道进行夹持固定，提高管道夹持安装的稳定性，防止后续管道在旋转焊接时移动错位，保证管道焊接效果；限位机构的使用可在管道夹持固定的过程中对夹持固定机构进行限位，从而配合夹持固定机构将管道固定，同时在管道固定后解除限位，使得夹持固定机构可驱动管道旋转，从而对管道圆周方向进行焊接。

Description

一种工业用自动化电弧焊接工作台

技术领域

本发明涉及焊接设备领域，具体的说是一种工业用自动化电弧焊接工作台。

背景技术

电弧焊，是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的。主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等，它是应用最广泛、最重要的熔焊方法，占焊接生产总量的60％以上。

焊接时，需要将两件待焊接工件拼装并固定在工作台，之后再通过人工或焊接机器人进行焊接。但目前在管道焊接时，由于管道特有的圆形结构，使得管道的拼接以及固定较为麻烦，例如若仅通过工作人员人工手动对管道拼接固定，不仅人工成本较高、焊接效率低，且容易使得管道拼接不够整齐，从而影响降低焊接效果；同时在管道焊接时，需要对管道一边焊接一边旋转，直至完成整个圆周方向上的焊接，不仅影响管道焊接效率，且在管道旋转的过程中，容易使对接处错位，影响焊接效果。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种工业用自动化电弧焊接工作台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业用自动化电弧焊接工作台，包括：台体，用于安装放置焊接设备以及待焊接工件；

夹持固定机构，所述夹持固定机构安装于所述台体上用于对所述待焊接工件进行夹持固定，包括固定安装于所述台体顶面两端的端板和固定安装于所述台体底面的电机；

所述端板的内侧面通过轴承活动安装有丝杆，所述电机与所述丝杆之间通过传动单元传动连接用于驱动所述丝杆旋转，所述丝杆上传动安装有用于对所述待焊接工件进行夹紧固定的夹块。

进一步的，所述台体的台面上安装有多个呈直线状态均匀分布的支撑机构，所述支撑机构包括固定安装于台体表面的支撑座，所述支撑座的顶面设置有弧形的支撑槽。

进一步的，所述支撑槽内固定安装有多个沿槽面均匀分布的支撑块，多个所述支撑块的顶端均活动安装有滚轮。

进一步的，所述传动单元包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、传动轴、两个主动齿轮、两个传动齿轮和两个从动齿轮，所述传动轴通过轴承活动安装于所述台体的底面，所述第一锥齿轮传动安装于所述电机的一端，所述第二锥齿轮固定安装于所述传动轴上，且所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮之间啮合传动连接，两个所述主动齿轮分别固定安装于所述传动轴的两端，两个所述传动齿轮分别活动安装于所述台体两端的通孔槽内，且两个所述传动齿轮的下端分别与两个主动齿轮的上端啮合传动连接，两个所述从动齿轮分别固定安装于两个所述丝杆上，且两个所述从动齿轮的下端分别与两个传动齿轮的上端啮合传动连接。

进一步的，所述夹块内部的一端设置有与所述丝杆螺纹传动连接的螺纹孔，另一端设置有用于将所述待焊接工件夹紧固定的夹紧单元，所述夹紧单元包括与所述螺纹孔连通的滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑套，所述滑槽的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的安装槽，所述滑套的内部设置有供所述丝杆通过的通孔，所述滑套的外圈沿圆周方向固定安装有多个连接块，且所述滑套的外圈套装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵接于所述连接块上，另一端抵接于所述滑槽的槽壁上；所述安装槽的内部活动安装有转轴，并通过所述转轴可旋转活动安装有传动杆，所述传动杆的一端与对应的所述连接块之间通过连杆活动连接，另一端固定安装有位于所述安装槽端部的夹头。

进一步的，所述端板的内面固定安装有位于所述丝杆上方的限位导杆，所述夹块的上端设置有与所述限位导杆活动插接的限位导孔。

进一步的，所述限位导杆的端部设置有限位机构，所述限位机构包括限位柱、伸缩滑杆、收缩滑孔、第二弹簧，所述收缩滑孔设置于所述限位导杆的端头内，所述第二弹簧和所述伸缩滑杆依次滑动插装于所述收缩滑孔内，所述限位柱固定安装于所述伸缩滑杆的一端，且所述限位柱的端部设置有弧形端头。

进一步的，所述限位导孔的插装端设置有弧形扩口。

进一步的，所述收缩滑孔的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的限位滑槽，所述伸缩滑杆的外圈沿圆周方向固定安装有多个限位滑块，且多个所述限位滑块一一对应分别滑动安装于多个所述限位滑槽内。

进一步的，所述台体的表面安装有用于与待焊接工件电连接的电刷。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，夹持固定机构的使用可将放置于工作台上的两个管道之间快速对接夹紧，使得两个待焊接管道之间快速对接固定，从而提高管道夹持以及焊接效率；同时夹持固定机构在管道对接固定后进一步对管道进行夹持固定，提高管道夹持安装的稳定性，防止后续管道在旋转焊接时移动错位，保证管道焊接效果。

(2)本发明所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，限位机构的使用可在管道夹持固定的过程中对夹持固定机构进行限位，从而配合夹持固定机构将管道固定，同时在管道固定后可解除限位，使得夹持固定机构可驱动管道旋转，从而对管道圆周方向进行焊接，同时在焊接完成后再次对夹持固定机构进行限位，对夹持固定机构的复位进行导向限位。

(3)本发明所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，支撑机构的使用可在管道放置于工作台上时对管道进行支撑限位，使得管道的端部与夹持固定机构对准，便于夹持固定机构后续的夹持操作，且通过在支撑机构内设置滚轮，对管道进行滚动支撑，可减小管道旋转焊接时的摩擦阻力，达到省力节能的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种工业用自动化电弧焊接工作台的一种较佳实施例整体结构示意图；

图2为图1正面的剖视图；

图3为图2的A处放大结构示意图；

图4为图2的B处放大结构示意图；

图5为图2所示的支撑机构的结构示意图；

图中：1、台体；2、支撑机构；21、支撑座；22、支撑槽；23、支撑块；24、滚轮；3、夹持固定机构；31、电机；32、传动单元；321、第一锥齿轮；322、第二锥齿轮；323、传动轴；324、主动齿轮；325、传动齿轮；326、从动齿轮；33、端板；34、丝杆；35、夹块；36、限位导杆；37、限位导孔；38、螺纹孔；39、夹紧单元；391、滑槽；392、滑套；393、连接块；394、连杆；395、第一弹簧；396、安装槽；397、传动杆；398、夹头；399、转轴；4、限位机构；41、限位柱；42、弧形端头；43、伸缩滑杆；44、收缩滑孔；45、第二弹簧；46、限位滑槽；47、限位滑块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，包括：台体1和夹持固定机构3，所述台体1的台面上安装有多个呈直线状态均匀分布的支撑机构2，所述支撑机构2包括固定安装于台体1表面的支撑座21，所述支撑座21的顶面设置有弧形的支撑槽22，所述支撑槽22内固定安装有多个沿槽面均匀分布的支撑块23，多个所述支撑块23的顶端均活动安装有滚轮24；焊接管道时，将两根管道呈一条直线放置于支撑机构2上的所述支撑槽22内，通过所述支撑槽22的滚轮24对管道进行初步支撑固定。

具体的，所述夹持固定机构3安装于所述台体1上用于对所述待焊接工件进行夹持固定，包括固定安装于所述台体1顶面两端的端板33和固定安装于所述台体1底面的电机31；所述端板33的内侧面通过轴承活动安装有丝杆34，所述电机31与所述丝杆34之间通过传动单元32传动连接用于驱动所述丝杆34旋转，所述丝杆34上传动安装有用于对所述待焊接工件进行夹紧固定的夹块35；夹持固定管道时，首先开启所述电机31，使得所述电机31通过所述传动单元32驱动所述丝杆34旋转，进而驱动所述夹块35沿所述丝杆34移动，从而使台体1两端的所述夹块35逐渐合拢，将两根管道对接夹紧。

具体的，所述传动单元32包括第一锥齿轮321、第二锥齿轮322、传动轴323、两个主动齿轮324、两个传动齿轮325和两个从动齿轮326，所述传动轴323通过轴承活动安装于所述台体1的底面，所述第一锥齿轮321传动安装于所述电机31的一端，所述第二锥齿轮322固定安装于所述传动轴323上，且所述第一锥齿轮321与所述第二锥齿轮322之间啮合传动连接，两个所述主动齿轮324分别固定安装于所述传动轴323的两端，两个所述传动齿轮325分别活动安装于所述台体1两端的通孔槽内，且两个所述传动齿轮325的下端分别与两个主动齿轮324的上端啮合传动连接，两个所述从动齿轮326分别固定安装于两个所述丝杆34上，且两个所述从动齿轮326的下端分别与两个传动齿轮325的上端啮合传动连接；所述电机31工作时，驱动所述第一锥齿轮321旋转，进而驱动所述第二锥齿轮322旋转，所述第二锥齿轮322带动所述传动轴323和所述主动齿轮324旋转，所述主动齿轮324通过所述传动齿轮325驱动所述从动齿轮326旋转，最终使所述从动齿轮326带动所述丝杆34旋转。

具体的，所述夹块35内部的一端设置有与所述丝杆34螺纹传动连接的螺纹孔38，另一端设置有用于将所述待焊接工件夹紧固定的夹紧单元39，所述夹紧单元39包括与所述螺纹孔38连通的滑槽391，所述滑槽391内滑动安装有滑套392，所述滑槽391的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的安装槽396，所述滑套392的内部设置有供所述丝杆34通过的通孔，所述滑套392的外圈沿圆周方向固定安装有多个连接块393，且所述滑套392的外圈套装有第一弹簧395，所述第一弹簧395的一端抵接于所述连接块393上，另一端抵接于所述滑槽391的槽壁上；所述安装槽396的内部活动安装有转轴399，并通过所述转轴399可旋转活动安装有传动杆397，所述传动杆397的一端与对应的所述连接块393之间通过连杆394活动连接，另一端固定安装有位于所述安装槽396端部的夹头398，所述端板33的内面固定安装有位于所述丝杆34上方的限位导杆36，所述夹块35的上端设置有与所述限位导杆36活动插接的限位导孔37；所述丝杆34旋转时，通过所述螺纹孔38的螺纹传动驱动所述夹块35沿所述丝杆34和所述限位导杆36移动，使台体1两端的所述夹块35逐渐合拢，直至所述夹块35移动到所述丝杆34的端部，此时，所述丝杆34端部位于所述螺纹孔38内，待焊接管道的一端插接到所述滑槽391内，之后，随着两个所述夹块35的持续移动合拢，待焊接管道的端部逐渐抵接于所述滑套392的一端，从而通过两端的所述夹块35内的滑套392将两根待焊接管道之间夹紧固定，且当管道夹紧后，随着所述夹块35的持续移动，所述滑套392被管道抵接从而在所述滑槽391内向后移动，此时，所述第一弹簧395挤压收缩，同时所述连接块393带动所述连杆394的一端向后移动，另一端向外移动，从而将所述传动杆397的一端端向外挤压移动，使得所述传动杆397绕所述转轴399旋转，其一端向内移动，进而使得所述夹头398伸出到所述安装槽396外部，将所述安装槽396内的管道端头夹紧固定，从而使所述夹持固定机构3不仅将两根管到挤压夹紧固定，且所述夹持固定机构3自身也将管道夹紧固定，保证管道放置的稳定性。

具体的，所述台体1的表面安装有用于与待焊接工件电连接的电刷，当待焊接的管道放置稳定后，其底面与电刷接触导通，从而可在电弧焊时与焊枪电极配合使焊接电路导通，以进行电弧焊。

具体的，所述限位导杆36的端部设置有限位机构4，所述限位机构4包括限位柱41、伸缩滑杆43、收缩滑孔44、第二弹簧45，所述收缩滑孔44设置于所述限位导杆36的端头内，所述第二弹簧45和所述伸缩滑杆43依次滑动插装于所述收缩滑孔44内，所述限位柱41固定安装于所述伸缩滑杆43的一端，且所述限位柱41的端部设置有弧形端头42；在所述夹块35移动合拢的过程中，所述限位导杆36和所述限位导孔37配合对所述夹块35进行限位导向，使其保持直线运动，而当所述夹块35移动所述丝杆34的端部并将管道夹紧固定时，所述限位导杆36处于所述限位导孔37的外部，此时还剩所述限位柱41末端的弧形端头42插接于所述限位导孔37内进行限位导向，之后随着所述电机31的持续工作，所述丝杆34保持旋转，此时由于所述夹块35与管道抵接以及夹紧固定，其无法继续沿所述丝杆34移动，因而所述丝杆34开始带动所述夹块35以及管道旋转，此时，即可通过工人或焊接机器人对旋转管道的接缝处进行焊接，同时所述夹块35旋转过程中，其对所述弧形端头42的弧形面进行挤压，使得所述限位限位柱41受压收缩，所述弧形端头42收缩移动到所述限位导孔37的外部并抵接在所述夹块35的侧壁上，不再进行导向限位；直至所述夹块35以及管道旋转一圈，此时，管道在旋转过程中完成焊接，而所述弧形端头42重新与所述限位导孔37对准，并在所述第二弹簧45的复位弹力作用下重新插接到所述限位导孔37内，再次对所述夹块35进行导向限位，之后使所述电机31反转，驱动所述丝杆34反向旋转，此时，所述夹块35沿所述丝杆34移动复位，并在复位过程中放松管道，不再对管道进行夹持固定，之后即可取出焊接好的管道，并放入新的待焊接管道，进行下一轮焊接操作。

具体的，所述限位导孔37的插装端设置有弧形扩口，当所述夹块35旋转时，所述弧形扩口与所述弧形端头42相互抵接挤压，可起到导向作用，便于所述弧形端头42受压收缩。

具体的，所述收缩滑孔44的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的限位滑槽46，所述伸缩滑杆43的外圈沿圆周方向固定安装有多个限位滑块47，且多个所述限位滑块47一一对应分别滑动安装于多个所述限位滑槽46内，可对所述伸缩滑杆43进行限位，防止所述伸缩滑杆43从所述收缩滑孔44内滑出。

本发明使用时，将两根管道呈一条直线放置于支撑机构2上的支撑槽22内，通过支撑槽22的滚轮24对管道进行初步支撑固定，且此时管道的端部与滑槽391对准；之后开启电机31，驱动第一锥齿轮321旋转，进而驱动第二锥齿轮322旋转，第二锥齿轮322带动传动轴323和主动齿轮324旋转，主动齿轮324通过传动齿轮325驱动从动齿轮326旋转，最终使从动齿轮326带动丝杆34旋转；丝杆34旋转时，通过螺纹孔38的螺纹传动驱动夹块35沿丝杆34和限位导杆36移动，使台体1两端的夹块35逐渐合拢，直至夹块35移动到丝杆34的端部，此时，丝杆34端部位于螺纹孔38内，待焊接管道的一端插接到滑槽391内，之后，随着两个夹块35的持续移动合拢，待焊接管道的端部逐渐抵接于滑套392的一端，从而通过两端的夹块35内的滑套392将两根待焊接管道之间夹紧固定，且当管道夹紧后，随着夹块35的持续移动，滑套392被管道抵接从而在滑槽391内向后移动，此时，第一弹簧395挤压收缩，同时连接块393带动连杆394的一端向后移动，另一端向外移动，从而将传动杆397的一端端向外挤压移动，使得传动杆397绕转轴399旋转，其一端向内移动，进而使得夹头398伸出到安装槽396外部，将安装槽396内的管道端头夹紧固定，从而使夹持固定机构3不仅将两根管到挤压夹紧固定，且夹持固定机构3自身也将管道夹紧固定，保证管道放置的稳定性；之后随着电机31的持续工作，丝杆34保持旋转，此时由于夹块35与管道抵接以及夹紧固定，其无法继续沿丝杆34移动，因而丝杆34开始带动夹块35以及管道旋转，此时，即可通过工人或焊接机器人对旋转管道的接缝处进行焊接，同时夹块35旋转过程中，其对弧形端头42的弧形面进行挤压，使得限位限位柱41受压收缩，弧形端头42收缩移动到限位导孔37的外部并抵接在夹块35的侧壁上，不再进行导向限位；直至夹块35以及管道旋转一圈，此时，管道在旋转过程中完成焊接，而弧形端头42重新与限位导孔37对准，并在第二弹簧45的复位弹力作用下重新插接到限位导孔37内，再次对夹块35进行导向限位，之后使电机31反转，驱动丝杆34反向旋转，此时，夹块35沿丝杆34移动复位，并在复位过程中放松管道，不再对管道进行夹持固定，之后即可取出焊接好的管道，并放入新的待焊接管道，进行下一轮焊接操作。

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，上述实施方式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本发明要求保护的范围内。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。

Claims (10)

1.一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于，包括：

台体(1)，用于安装放置焊接设备以及待焊接工件；

夹持固定机构(3)，所述夹持固定机构(3)安装于所述台体(1)上用于对所述待焊接工件进行夹持固定，包括固定安装于所述台体(1)顶面两端的端板(33)和固定安装于所述台体(1)底面的电机(31)；

所述端板(33)的内侧面通过轴承活动安装有丝杆(34)，所述电机(31)与所述丝杆(34)之间通过传动单元(32)传动连接用于驱动所述丝杆(34)旋转，所述丝杆(34)上传动安装有用于对所述待焊接工件进行夹紧固定的夹块(35)。

2.根据权利要求1所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述台体(1)的台面上安装有多个呈直线状态均匀分布的支撑机构(2)，所述支撑机构(2)包括固定安装于台体(1)表面的支撑座(21)，所述支撑座(21)的顶面设置有弧形的支撑槽(22)。

3.根据权利要求2所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述支撑槽(22)内固定安装有多个沿槽面均匀分布的支撑块(23)，多个所述支撑块(23)的顶端均活动安装有滚轮(24)。

4.根据权利要求1或3所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述传动单元(32)包括第一锥齿轮(321)、第二锥齿轮(322)、传动轴(323)、两个主动齿轮(324)、两个传动齿轮(325)和两个从动齿轮(326)，所述传动轴(323)通过轴承活动安装于所述台体(1)的底面，所述第一锥齿轮(321)传动安装于所述电机(31)的一端，所述第二锥齿轮(322)固定安装于所述传动轴(323)上，且所述第一锥齿轮(321)与所述第二锥齿轮(322)之间啮合传动连接，两个所述主动齿轮(324)分别固定安装于所述传动轴(323)的两端，两个所述传动齿轮(325)分别活动安装于所述台体(1)两端的通孔槽内，且两个所述传动齿轮(325)的下端分别与两个主动齿轮(324)的上端啮合传动连接，两个所述从动齿轮(326)分别固定安装于两个所述丝杆(34)上，且两个所述从动齿轮(326)的下端分别与两个传动齿轮(325)的上端啮合传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述夹块(35)内部的一端设置有与所述丝杆(34)螺纹传动连接的螺纹孔(38)，另一端设置有用于将所述待焊接工件夹紧固定的夹紧单元(39)，所述夹紧单元(39)包括与所述螺纹孔(38)连通的滑槽(391)，所述滑槽(391)内滑动安装有滑套(392)，所述滑槽(391)的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的安装槽(396)，所述滑套(392)的内部设置有供所述丝杆(34)通过的通孔，所述滑套(392)的外圈沿圆周方向固定安装有多个连接块(393)，且所述滑套(392)的外圈套装有第一弹簧(395)，所述第一弹簧(395)的一端抵接于所述连接块(393)上，另一端抵接于所述滑槽(391)的槽壁上；所述安装槽(396)的内部活动安装有转轴(399)，并通过所述转轴(399)可旋转活动安装有传动杆(397)，所述传动杆(397)的一端与对应的所述连接块(393)之间通过连杆(394)活动连接，另一端固定安装有位于所述安装槽(396)端部的夹头(398)。

6.根据权利要求5所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述端板(33)的内面固定安装有位于所述丝杆(34)上方的限位导杆(36)，所述夹块(35)的上端设置有与所述限位导杆(36)活动插接的限位导孔(37)。

7.根据权利要求6所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述限位导杆(36)的端部设置有限位机构(4)，所述限位机构(4)包括限位柱(41)、伸缩滑杆(43)、收缩滑孔(44)、第二弹簧(45)，所述收缩滑孔(44)设置于所述限位导杆(36)的端头内，所述第二弹簧(45)和所述伸缩滑杆(43)依次滑动插装于所述收缩滑孔(44)内，所述限位柱(41)固定安装于所述伸缩滑杆(43)的一端，且所述限位柱(41)的端部设置有弧形端头(42)。

8.根据权利要求7所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述限位导孔(37)的插装端设置有弧形扩口。

9.根据权利要求7或8所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述收缩滑孔(44)的外圈沿圆周方向设置有多个均匀分布的限位滑槽(46)，所述伸缩滑杆(43)的外圈沿圆周方向固定安装有多个限位滑块(47)，且多个所述限位滑块(47)一一对应分别滑动安装于多个所述限位滑槽(46)内。

10.根据权利要求1所述的一种工业用自动化电弧焊接工作台，其特征在于：所述台体(1)的表面安装有用于与待焊接工件电连接的电刷。

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