CN114850775B - 薄壁钻焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄壁钻焊接机,属于焊接技术领域。它解决了现有的薄壁钻焊接机不具备自动上下料功能的问题。本薄壁钻焊接机包括机架和用于托持定位薄壁钻筒体的定位夹具,定位夹具与机架之间通过能使定位夹具升降移动的升降驱动组件相连接,定位夹具与机架之间还通过能使定位夹具平前后移动的平移驱动组件相连接;薄壁钻焊接机还包括具有输送通道的输送带组件、具有夹持口的夹钳组件和能使夹钳组件夹持的薄壁钻筒体绕着水平线翻转180°的翻转驱动组件。本薄壁钻焊接机具有自动化的上下料装置,并且还能保持薄壁钻焊接机的性能稳定性和焊接精度,也能适应不同规格的薄壁钻筒体,在使用不同规格的薄壁钻筒体时,也能保证上料时的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,涉及一种焊接机,特别是一种薄壁钻焊接机。
背景技术
薄壁钻头又称水钻头、空心钻头,主要用于建筑物中,水、电、暖、煤气、空调、管道安装时打过墙孔。高速公路、机场跑道、桥梁、隧道等基础工程的钻孔、套料、取芯,石材、陶瓷等非金属应脆性材料打孔。
薄壁钻一般分为薄壁钻刀头和薄壁钻筒体,薄壁钻焊接机是一种将薄壁钻刀头焊接在薄壁钻筒体端面上的设备,也是一种环形焊接设备,需要较高的焊接精度,同时也需要较高的定位精度。
中国专利(申请号:201910029479.4)公开了一种薄壁钻焊接机,包括筒体顶部夹持装置、刀头夹持装置和能检测薄壁钻筒体沿口中刀头焊接操纵段外侧面位置的薄壁钻筒体沿口侧面位置检测装置,根据薄壁钻筒体沿口侧面位置检测装置检测结构控制第一刀头位置调整机构实现调整刀头的位置。上述方案中的薄壁钻焊接机具有性能稳定以及薄壁钻筒体顶面位置控制精度高的优点。
上述方案不仅能稳定地焊接薄壁钻刀头和薄壁钻筒体,还能提高控制稳定性和焊接精度,但是由于现代化工业对自动化需求越来越高,光是焊接装置本身自动化是不够的,换言之薄壁钻焊接机需要自动化的上下料装置,并且也能保持薄壁钻焊接机的性能稳定性和焊接精度。
发明内容
本发明提出了一种薄壁钻焊接机,本发明要解决的技术问题是如何使薄壁钻焊接机具有自动化的上下料装置。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现:一种薄壁钻焊接机,包括机架和用于托持定位薄壁钻筒体的定位夹具,定位夹具与机架之间通过能使定位夹具升降移动的升降驱动组件相连接,机架上安装有位于定位夹具的上方且用于夹持定位薄壁钻筒体顶部位置的夹持定位组件;定位夹具与机架之间还通过能使定位夹具水平前后移动的平移驱动组件相连接;薄壁钻焊接机还包括具有输送通道的输送带组件、具有夹持口的夹钳组件和能使夹钳组件夹持的薄壁钻筒体绕着水平线翻转180°的翻转驱动组件,输送带组件用于输送倒置的薄壁钻筒体,输送带组件具有位于输送通道末端的靠山;夹钳组件能夹持住位于输送通道内且依靠在靠山上的薄壁钻筒体,平移驱动组件和升降驱动组件还能使定位夹具位于处于翻转后状态薄壁钻筒体的正下方以及能使定位夹具与处于翻转后状态的薄壁钻筒体结合与分离。
夹钳组件负责将位于输送通道内且依靠在靠山上的薄壁钻筒体夹持移动到定位夹具上,并将薄壁钻筒体绕着水平线翻转180°,使薄壁钻筒体能稳定抵靠在定位夹具上,定位夹具的顶面中心处具有定位孔,薄壁钻筒体的钻机接头嵌入定位孔中,之后通过平移驱动组件和升降驱动组件将薄壁钻筒体移动至夹持定位组件处,夹持定位组件提供辅助定位的作用,使薄壁钻筒体定位更加准确,在焊接时的焊接精度更高;之后再通过平移驱动组件和升降驱动组件复位定位夹具,对焊接好的薄壁钻进行下料;在机架上还安装有一组下料机构,下料机构位于定位夹具的一侧,下料机构包括一组翻转驱动组件和与翻转驱动组件相连接的夹钳组件,使薄壁钻焊接机具有自动化下料的功能。
作为优化,所述输送带组件的末端上安装有靠山调整结构,靠山通过靠山调整结构与输送带组件相连接,靠山调整结构能调整靠山的位置,并使不同规格的薄壁钻筒体在抵靠在靠山上时薄壁钻筒体的轴心都处于同一位置上,使不同规格的薄壁钻筒体抵靠在靠山上时都能处于夹臂的中心位置,使夹臂能更稳定地夹持薄壁钻筒体,并能保证在翻转不同规格的薄壁钻筒体时,薄壁钻筒体的钻机接头都能准确地嵌入定位夹具的定位孔中。
作为优化,所述靠山调整结构包括安装在输送带组件末端的两侧上的滑块机构,靠山的两端固定安装在滑块机构中的滑块上,通过移动滑块能调整靠山的位置;或所述靠山调整结构包括位于输送带组件末端上的多个第一螺栓孔,靠山的两端上均具有第二螺栓孔,靠山能通过螺栓连接不同位置的第一螺栓孔来调整靠山的位置。
作为优化,所述翻转驱动组件包括安装在机架上的第一驱动件和连接臂,连接臂通过轴承与机架相连接,连接臂与第一驱动件转动连接,第一驱动件能驱动连接臂绕第一驱动件的转轴转动。
作为优化,所述连接臂的两侧侧壁上均安装有限位螺栓,当第一驱动件驱动连接臂转动180°后,限位螺栓会抵靠在机架上;或所述机架上安装有限位螺栓,限位螺栓位于连接臂的下方,当第一驱动件驱动连接臂转动180°后,连接臂会抵靠在限位螺栓上;保证了薄壁钻筒体被夹持翻转后的角度固定在180°,使薄壁钻筒体翻转后能更稳定地抵靠在定位夹具上。
作为优化,所述夹钳组件包括夹持气缸和安装在夹持气缸上的两根夹臂,夹持气缸固定安装在连接臂上,夹持气缸具有两根活塞杆,两个夹臂分别与两根活塞杆一一对应连接,夹持气缸活塞杆的移动方向为水平方向,夹持气缸能驱动两根夹臂夹持住薄壁钻筒体。
作为优化,两根所述夹臂上均具有V型夹槽,V型夹槽使夹臂能夹持住不同直径的薄壁钻筒体,使夹臂与不同直径的薄壁钻筒体的接触面更大,夹持效果更稳定。
通过靠山调整结构调整靠山的位置,并使夹臂在夹持不同规格的抵靠在靠山上的薄壁钻筒体时,薄壁钻筒体的中心位置都位于V型夹槽内,既让夹臂的夹持效果更稳定,还能使薄壁钻筒体翻转后的位置更加准确,通用性更高。
作为优化,所述升降驱动组件包括安装在机架上的升降导向结构和第二驱动件,定位夹具通过升降导向结构安装在机架上,升降导向结构的导向方向与定位夹具上薄壁钻筒体的轴向方向平行,第二驱动件能驱动定位夹具沿升降导向结构的导向方向移动。
作为优化,所述平移驱动组件包括安装在定位夹具上的平移导向结构和第一平移气缸,第一平移气缸固定安装在平移导向结构上且第一平移气缸的活塞杆端头与升降驱动组件固连,第一平移气缸能使定位夹具移动至处于翻转后状态薄壁钻筒体的正下方;所述夹持定位组件上具有定位口,第一平移气缸能使定位夹具移动至定位口的正下方。
作为优化,所述平移驱动组件包括安装在定位夹具上的平移导向结构和第二平移气缸,第二平移气缸固定安装在平移导向结构上;所述夹持定位组件上具有定位口,当薄壁钻筒体位于定位口内且与夹持定位组件接触时,第二平移气缸能使定位夹具平移移动并使薄壁钻筒体脱离夹持定位组件。
第一平移气缸的移动行程大于第二平移气缸的移动行程,且第二平移气缸的气压大于第一平移气缸的气压,定位夹具处于初始位置时,第一平移气缸通过平移导向结构使定位夹具向内移动,升降驱动组件将定位夹具升起并与夹持定位组件接触,夹持定位组件辅助定位好薄壁钻筒体后开始进行焊接工作;焊接完成后第二平移气缸的活塞杆向外推出并走完全部行程,第二平移气缸的活塞杆抵靠在升降驱动组件上并将定位夹具向外顶出,使薄壁钻筒体脱离夹持定位组件,之后升降驱动组件将定位夹具降下至初始高度,第一平移气缸的活塞杆向外推出并将定位夹具向外顶出,使定位夹具完成复位。
与现有技术相比,本薄壁钻焊接机具有自动化的上下料装置,更能满足现代化工业的发展需求,并且还能保持薄壁钻焊接机的性能稳定性和焊接精度,也能适应不同规格的薄壁钻筒体,在使用不同规格的薄壁钻筒体时,也能保证上料时的稳定性,具有更高的通用性。
附图说明
图1是薄壁钻焊接机的结构示意图。
图2是薄壁钻焊接机的结构示意图Ⅱ。
图3是薄壁钻焊接机的右视图。
图4是薄壁钻焊接机的状态二的主视图。
图5是薄壁钻焊接机的状态三的主视图。
图6是薄壁钻焊接机的状态三的结构示意图。
图7是薄壁钻焊接机的状态三的俯视图。
图中标记:1、机架;2、定位夹具;3、旋转驱动件;4、输送带组件;5、薄壁钻筒体;6、靠山;7、第一驱动件;8、连接臂;9、限位螺栓;10、夹臂;11、夹持气缸;12、升降导向结构;13、第二驱动件;14、定位板;15、辅助气缸;16、辅助定位件;17、平移导向结构;18、第一平移气缸;19、第二平移气缸;20、下料机构;21、刀头运输装置;22、刀头夹持装置;23、定位孔;24、定位口;25、滑块机构。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例一:如图1至图7所示,一种薄壁钻焊接机,包括机架1和用于托持定位薄壁钻筒体5的定位夹具2,定位夹具2与机架1之间通过能使定位夹具2升降移动的升降驱动组件相连接,定位夹具2与机架1之间还通过能使定位夹具2水平前后移动的平移驱动组件相连接,定位夹具2的顶面中心处具有供薄壁钻筒体5的钻机接头嵌入的定位孔23;定位夹具2的底端还安装有旋转驱动件3,旋转驱动件3能驱动定位夹具2旋转。
薄壁钻焊接机还包括具有输送通道的输送带组件4,输送带组件4用于输送倒置的薄壁钻筒体5,倒置的薄壁钻筒体5的钻机接头处于上方,输送带组件4具有位于输送通道末端的靠山6。
输送带组件4的末端上安装有靠山调整结构,靠山6通过靠山调整结构与输送带组件4相连接,靠山调整结构能调整靠山6的位置,并使不同规格的薄壁钻筒体5在抵靠在靠山6上时薄壁钻筒体5的轴心都处于同一位置上。
靠山调整结构包括安装在输送带组件4末端的两侧上的滑块机构25,滑块机构25包括滑块、滑轮和安装在输送带组件4末端上的齿条,滑轮与齿条通过齿轮啮合传动,靠山6的两端固定安装在滑块机构25中的滑块上,通过转动滑轮来移动滑块从而调整靠山6的位置。
薄壁钻焊接机还包括具有夹持口的夹钳组件,夹钳组件与机架1之间通过翻转驱动组件相连接,夹钳组件能夹持住位于输送通道内且依靠在靠山6上的薄壁钻筒体5,翻转驱动组件能使夹钳组件夹持的薄壁钻筒体5绕着水平线翻转180°,平移驱动组件和升降驱动组件还能使定位夹具2位于处于翻转后状态薄壁钻筒体5的正下方以及能使定位夹具2与处于翻转后状态的薄壁钻筒体5结合与分离。
翻转驱动组件包括安装在机架1上的第一驱动件7和连接臂8,连接臂8通过轴承与机架1相连接,连接臂8与第一驱动件7转动连接,连接臂8的两侧侧壁上均安装有限位螺栓9,当第一驱动件7驱动连接臂8转动180°后,限位螺栓9会抵靠在机架1上。
夹钳组件包括夹持气缸11和安装在夹持气缸11上的两根夹臂10,夹持气缸11固定安装在连接臂8上,夹持气缸11具有两根活塞杆,两个夹臂10分别与两根活塞杆一一对应连接,夹持气缸11活塞杆的移动方向为水平方向,夹持气缸11能驱动两根夹臂10夹持住薄壁钻筒体5;两根夹臂10上均具有V型夹槽。
升降驱动组件包括安装在机架1上的升降导向结构12和第二驱动件13,定位夹具2通过升降导向结构12安装在机架1上,升降导向结构12的导向方向与定位夹具2上薄壁钻筒体5的轴向方向平行,第二驱动件13能驱动定位夹具2沿升降导向结构12的导向方向移动。
机架1上还安装有位于定位夹具2的上方且用于夹持定位薄壁钻筒体5顶部位置的夹持定位组件,夹持定位组件包括位于定位夹具2上方的定位板14和位于定位板14一侧的辅助气缸15,辅助气缸15的活塞杆上安装有辅助定位件16,辅助定位件16与定位板14之间形成定位口24,当薄壁钻筒体5位于定位口24内时,辅助气缸15能驱动辅助定位件16推动薄壁钻筒体5抵靠在定位板14上,起到辅助定位的作用。
平移驱动组件包括安装在定位夹具2上的平移导向结构17和第一平移气缸18,第一平移气缸18固定安装在平移导向结构17上且第一平移气缸18的活塞杆端头与升降驱动组件固连,第一平移气缸18能使定位夹具2移动至处于翻转后状态薄壁钻筒体5的正下方;第一平移气缸18能使定位夹具2移动至定位口24的正下方。
平移驱动组件还包括安装在定位夹具2上的平移导向结构17和第二平移气缸19,第二平移气缸19固定安装在平移导向结构17上;当薄壁钻筒体5位于定位口24内且与夹持定位组件接触时,第二平移气缸19能使定位夹具2平移移动并使薄壁钻筒体5脱离夹持定位组件。
机架1上还安装有一组下料机构20,下料机构20位于定位夹具2的一侧,下料机构20包括一组翻转驱动组件和与翻转驱动组件相连接的夹钳组件。
薄壁钻焊接机还包括刀头运输装置21和刀头夹持装置22,刀头夹持装置22安装在夹持定位组件的上方,刀头运输装置21能将薄壁钻刀头移动至刀头夹持装置22的正下方,刀头夹持装置22能夹持住刀头运输装置21运输来的薄壁钻刀头并在焊接时将薄壁钻刀头移动至薄壁钻筒体5的上沿口处。
薄壁钻焊接机还包括焊接装置和焊接辅助装置,焊接装置能对薄壁钻刀头和薄壁钻筒体5进行焊接,焊接辅助装置位于夹持定位组件的一侧,能在焊接前在薄壁钻筒体5的上沿口处添加熔填物,如焊带等。
在实际使用过程中,根据不同规格的薄壁钻调整靠山6的位置,将薄壁钻筒体5倒置放在输送通道上,输送带组件4将薄壁钻筒体5输送至靠山6处使薄壁钻筒体5抵靠在靠山6上,如图4所示,然后连接臂8通过第一驱动件7转动,连接臂8转动180°后限位螺栓9抵靠在机架1上,连接臂8停止转动,之后夹持气缸11驱动两根夹臂10夹持住薄壁钻筒体5,连接臂8再次通过第一驱动件7转动,连接臂8转动180°后另一个限位螺栓9抵靠在机架1上,使夹臂10夹持的薄壁钻筒体5绕着水平线翻转180°,第二驱动件13驱动定位夹具2沿升降导向结构12上升一定距离,薄壁钻筒体5的钻机接头嵌入定位夹具2上的定位孔23中。
如图5至图7所示,第一平移气缸18通过平移导向结构17使定位夹具2向内移动,使定位夹具2移动至定位口24的正下方,之后第二驱动件13驱动定位夹具2沿升降导向结构12上升,使薄壁钻筒体5处于定位口24中,辅助气缸15驱动辅助定位件16推动薄壁钻筒体5抵靠在定位板14上,薄壁钻筒体5此时处于焊接工位;之后刀头运输装置21将薄壁钻刀头移动至刀头夹持装置22的正下方,刀头夹持装置22夹持住刀头运输装置21运输来的薄壁钻刀头并将薄壁钻刀头移动至薄壁钻筒体5的上沿口处,焊接辅助装置将焊带添加至薄壁钻筒体5的上沿口处,旋转驱动件3驱动定位夹具2旋转,同时焊接装置对薄壁钻筒体5和薄壁钻刀头进行焊接,如焊接装置为激光焊接装置,无需焊接辅助装置添加熔填物。
焊接完成后第二平移气缸19的活塞杆抵靠在升降驱动组件上并将定位夹具2向外顶出,使定位夹具2平移移动并使薄壁钻筒体5脱离定位板14,第二驱动件13驱动定位夹具2沿升降导向结构12下降,然后第一平移气缸18将定位夹具2再次向外顶出,此时定位夹具2完成复位;最后通过下料机构20将焊接完成的薄壁钻进行下料。
实施例二:本实施例同实施例一的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于:机架1上安装有限位螺栓9,限位螺栓9位于连接臂8的下方,当第一驱动件7驱动连接臂8转动180°后,连接臂8会抵靠在限位螺栓9上。
实施例三:本实施例同实施例一或实施例二的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于:靠山调整结构包括位于输送带组件4末端上的多个第一螺栓孔,靠山6的两端上均具有第二螺栓孔,靠山6能通过螺栓连接不同位置的第一螺栓孔来调整靠山6的位置。
实施例四:本实施例同实施例一或实施例二或实施例三的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于:翻转驱动组件安装在输送带组件4上且与夹钳组件相连接,翻转驱动组件包括安装在输送带组件4上的第一驱动件7和连接臂8,连接臂8通过轴承与输送带组件4相连接,连接臂8与第一驱动件7转动连接;或翻转驱动组件安装在独立支撑结构上且与夹钳组件相连接。
Claims (10)
1.一种薄壁钻焊接机,包括机架(1)和用于托持定位薄壁钻筒体(5)的定位夹具(2),定位夹具(2)与机架(1)之间通过能使定位夹具(2)升降移动的升降驱动组件相连接,机架(1)上安装有位于定位夹具(2)的上方且用于夹持定位薄壁钻筒体(5)顶部位置的夹持定位组件;其特征在于,定位夹具(2)与机架(1)之间还通过能使定位夹具(2)水平前后移动的平移驱动组件相连接;薄壁钻焊接机还包括具有输送通道的输送带组件(4)、具有夹持口的夹钳组件和能使夹钳组件夹持的薄壁钻筒体(5)绕着水平线翻转180°的翻转驱动组件,输送带组件(4)用于输送倒置的薄壁钻筒体(5),输送带组件(4)具有位于输送通道末端的靠山(6);夹钳组件能夹持住位于输送通道内且依靠在靠山(6)上的薄壁钻筒体(5),平移驱动组件和升降驱动组件还能使定位夹具(2)位于处于翻转后状态薄壁钻筒体(5)的正下方以及能使定位夹具(2)与处于翻转后状态的薄壁钻筒体(5)结合与分离。
2.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述输送带组件(4)的末端上安装有靠山调整结构,靠山(6)通过靠山调整结构与输送带组件(4)相连接,靠山调整结构能调整靠山(6)的位置,并使不同规格的薄壁钻筒体(5)在抵靠在靠山(6)上时薄壁钻筒体(5)的轴心都处于同一位置上。
3.根据权利要求2所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述靠山调整结构包括安装在输送带组件(4)末端的两侧上的滑块机构(25),靠山(6)的两端固定安装在滑块机构(25)中的滑块上,通过移动滑块能调整靠山(6)的位置;或所述靠山调整结构包括位于输送带组件(4)末端上的多个第一螺栓孔,靠山(6)的两端上均具有第二螺栓孔,靠山(6)能通过螺栓连接不同位置的第一螺栓孔来调整靠山(6)的位置。
4.根据权利要求2所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述翻转驱动组件包括安装在机架(1)上的第一驱动件(7)和连接臂(8),连接臂(8)通过轴承与机架(1)相连接,连接臂(8)与第一驱动件(7)转动连接。
5.根据权利要求4所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述连接臂(8)的两侧侧壁上均安装有限位螺栓(9),当第一驱动件(7)驱动连接臂(8)转动180°后,限位螺栓(9)会抵靠在机架(1)上;或所述机架(1)上安装有限位螺栓(9),限位螺栓(9)位于连接臂(8)的下方,当第一驱动件(7)驱动连接臂(8)转动180°后,连接臂(8)会抵靠在限位螺栓(9)上。
6.根据权利要求4所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述夹钳组件包括夹持气缸(11)和安装在夹持气缸(11)上的两根夹臂(10),夹持气缸(11)固定安装在连接臂(8)上,夹持气缸(11)具有两根活塞杆,两个夹臂(10)分别与两根活塞杆一一对应连接,夹持气缸(11)活塞杆的移动方向为水平方向,夹持气缸(11)能驱动两根夹臂(10)夹持住薄壁钻筒体(5)。
7.根据权利要求6所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,两根所述夹臂(10)上均具有V型夹槽。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述升降驱动组件包括安装在机架(1)上的升降导向结构(12)和第二驱动件(13),定位夹具(2)通过升降导向结构(12)安装在机架(1)上,升降导向结构(12)的导向方向与定位夹具(2)上薄壁钻筒体(5)的轴向方向平行,第二驱动件(13)能驱动定位夹具(2)沿升降导向结构(12)的导向方向移动。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述平移驱动组件包括安装在定位夹具(2)上的平移导向结构(17)和第一平移气缸(18),第一平移气缸(18)固定安装在平移导向结构(17)上且第一平移气缸(18)的活塞杆端头与升降驱动组件固连,第一平移气缸(18)能使定位夹具(2)移动至处于翻转后状态薄壁钻筒体(5)的正下方;所述夹持定位组件上具有定位口(24),第一平移气缸(18)能使定位夹具(2)移动至定位口(24)的正下方。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的薄壁钻焊接机,其特征在于,所述平移驱动组件包括安装在定位夹具(2)上的平移导向结构(17)和第二平移气缸(19),第二平移气缸(19)固定安装在平移导向结构(17)上;所述夹持定位组件上具有定位口(24),当薄壁钻筒体(5)位于定位口(24)内且与夹持定位组件接触时,第二平移气缸(19)能使定位夹具(2)平移移动并使薄壁钻筒体(5)脱离夹持定位组件。
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2022
- 2022-06-20 CN CN202210701702.7A patent/CN114850775B/zh active Active
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