CN116160165B - 一种护栏焊接用机器人焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种护栏焊接用机器人焊接设备，涉及护栏焊接技术领域；包括机架；机架的侧面旋转设置有用于修复打磨的打磨轮；在机架的一端设置有两组定位部件，用于对护栏两侧的杆件进行定位；在机架上设置有转移焊接部件，用于对中间杆件转移拼接以及焊接；在转移焊接部件上设置有焊接组件，焊接组件包括用于焊接的焊接件，以及用于冷却的冷却件；在转台的外侧还设置有夹持组件，夹持组件包括转移电缸，转移电缸的伸缩杆上设置有夹持转移电缸，夹持转移电缸的伸缩杆上设置有呈L形的夹持板，L形夹持板上设置有滚珠；本发明在护栏焊接时，能实现护栏杆件之间的快速定位拼接，且在拼接过程中对护栏拼接的两端进行打磨修正。

Description

一种护栏焊接用机器人焊接设备
技术领域
本发明涉及护栏焊接技术领域，特别涉及一种护栏焊接用机器人焊接设备。
背景技术
护栏的功能及作用大致可以分为安全防护、分隔（隔离）、导向、警示、防撞、装饰六种，在现实生活中，护栏一般由金属支撑，呈横向和竖向分布，且一般是通过焊接工艺进行连接的；对护栏的焊接，需要将两侧的金属护栏进行定位，然后将位于中间的护栏的两端与之对其，其两端均需要进行焊接，现有的焊接设备在对护栏焊接时，其功能单一，只能进行简单的焊接操作；对于一些复杂的操作，还是需要人工参与；例如：如何快速定位，如何转移焊接区域，如何在焊接前对拼接的两端进行简单的打磨修正，因此，目前针对护栏的焊接设备功能较单一，无法满足需求。
例如公告号为CN211162509U的中国专利公开一种护栏焊接用的机器人焊接设备，其记载的技术方案为：包括固定支架、清理辅助机构和风扇，所述固定支架的顶端内部安装有机器人焊接头；从技术方案上看，该专利可以加快焊接后产生的残渣的流动及收集，以及提高了该焊接设备的自动化程度和加快护栏的冷却效率；但也存在不足之处，即不能实现高效的拼接定位，也不能在护栏拼接前进行打磨修复。
发明内容
针对上述技术问题，本发明在护栏焊接时，能实现护栏杆件之间的快速定位拼接，且在拼接过程中对护栏拼接的两端的进行打磨修正，功能丰富，降低人工参与程度。
本发明所使用的技术方案是：一种护栏焊接用机器人焊接设备，包括机架；机架的侧面旋转设置有用于修复打磨的打磨轮；在机架的一端设置有两组定位部件，用于对护栏两侧的杆件进行定位；定位部件包括两个定位架，定位架上呈线性排列布置有定位轮，以对两侧杆件进行夹持并运输；在机架的另一端上设置有校正电缸一和校正电缸二，校正电缸一和校正电缸二呈上下关系布置，用于对护栏中间的杆件进行位置校正，以便于中间杆件与两侧杆件进行拼接；在机架上设置有转移焊接部件，用于对中间杆件转移拼接以及焊接；转移焊接部件包括滑动安装在机架上的升降座，升降座上旋转安装有转台，转台外侧滑动安装有焊接组件，焊接组件包括两个拼接环，两个拼接环拼接成完整圆环，以将中间杆件包围在其中，两个拼接环上分别旋转安装有拼接齿圈，两个拼接齿圈拼接成完整齿圈，在两个拼接齿圈上分别设置有用于焊接的焊接件，以及用于冷却的冷却件；在转台的外侧还设置有夹持组件，夹持组件包括转移电缸，转移电缸的伸缩杆上设置有夹持转移电缸，夹持转移电缸的伸缩杆上设置有呈L形的夹持板，L形夹持板上设置有滚珠。
进一步地，所述机架的侧面连接有支板，支板的顶部设置有打磨电机，打磨轮旋转安装在支板上，打磨电机用于驱动打磨轮。
进一步地，所述定位部件还包括固定安装在机架一端的定位电机和定位导杆，以及旋转安装在机架一端的定位丝杆，定位电机用于驱动定位丝杆，两个定位架与定位导杆滑动连接，且分别与定位架构成螺旋副。
进一步地，所述定位架上固定安装有皮带电机，皮带电机的输出轴上连接有皮带结构，皮带结构与呈线性排列布置的定位轮连接，以对定位轮进行驱动。
进一步地，所述机架的一端固定安装有固定电缸一，固定电缸一的伸缩杆上设置有夹持电缸一，用于对拼接后的中间杆件进行夹持。
进一步地，所述转移焊接部件包括旋转安装在机架上的升降丝杆，以及固定安装在机架上的导杆，在机架的顶端安装有升降电机，升降电机用于驱动升降丝杆，升降座与导杆滑动连接，且与升降丝杆构成螺旋副；在升降座上固定安装有转向电机，转向电机的输出轴上连接有转向齿轮，转向齿轮与转台构成齿轮副，以驱动转台转动。
进一步地，所述焊接组件包括固定安装在转台外侧的延伸电缸，延伸电缸的伸缩杆上连接有焊接安装架，两个拼接环旋转安装在焊接安装架上，且在拼接环与焊接安装架的旋转安装处连接有连接齿轮，在焊接安装架上滑动安装有齿条，齿条与连接齿轮构成齿轮齿条副，以驱动拼接环转动，在焊接安装架上固定安装有齿条电机，齿条电机的输出轴上连接有齿条丝杆，齿条丝杆与齿条构成螺旋副，在其中一个拼接环上固定安装有方位电机，方位电机的输出轴上连接有方位齿轮，方位齿轮与拼接齿圈构成齿轮副。
进一步地，所述焊接件和冷却件分别包括与拼接齿圈固定连接的安装环，安装环上旋转安装有控制电缸，在安装环的一端固定安装有用于驱动控制电缸转动的调节电机，所述焊接件还包括设置在其中一个控制电缸上的焊枪；所述冷却件还包括设置在另一个控制电缸上的冷却喷头。
本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明能实现护栏侧面杆件和中间杆件的定位拼接，在拼接之前能进行位置校正，省去了人工定位拼接作业，提高了焊接效率；（2）本发明设置有用于对中间杆件进行打磨修复的打磨轮，在对杆件转移过程中，对杆件的两端进行打磨修复，便于后续的拼接；（3）本发明设置的焊接组件能对杆件进行包围，其中焊接件和冷却件围绕杆件的焊接区域运动，实时改变焊接点位，能快速实现焊接作业。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明定位部件结构示意图。
图3为本发明机架两端结构示意图。
图4为本发明转移焊接部件结构示意图。
图5为本发明图4中A标记处局部放大图。
图6为本发明焊接组件结构示意图。
附图标记：1-机架；2-支板；3-打磨轮；4-打磨电机；5-升降丝杆；6-导杆；7-升降电机；8-定位电机；9-定位导杆；10-定位丝杆；11-定位架；12-皮带结构；13-皮带电机；14-定位轮；15-固定电缸一；16-夹持电缸一；17-校正电缸一；18-校正电缸二；19-升降座；20-转向电机；21-转向齿轮；22-转台；23-延伸电缸；24-转移电缸；25-夹持转移电缸；26-滚珠；27-焊接安装架；28-齿条；29-连接齿轮；30-方位齿轮；31-方位电机；32-拼接环；33-拼接齿圈；34-齿条丝杆；35-齿条电机；36-安装环；37-调节电机；38-控制电缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体说明：如图1和图2所示，机架1的侧面旋转设置有用于修复打磨的打磨轮3，机架1的侧面连接有支板2，支板2的顶部设置有打磨电机4，打磨轮3旋转安装在支板2上，打磨电机4用于驱动打磨轮3；在机架1的一端设置有两组定位部件，用于对护栏两侧的杆件进行定位；定位部件包括两个定位架11，定位架11上呈线性排列布置有定位轮14，以对两侧杆件进行夹持并运输；定位部件还包括固定安装在机架1一端的定位电机8和定位导杆9，以及旋转安装在机架1一端的定位丝杆10，定位电机8用于驱动定位丝杆10，两个定位架11与定位导杆9滑动连接，且分别与定位架11构成螺旋副；定位架11上固定安装有皮带电机13，皮带电机13的输出轴上连接有皮带结构12，皮带结构12与呈线性排列布置的定位轮14连接，以对定位轮14进行驱动。
如图3和图4所示，在机架1的另一端上设置有校正电缸一17和校正电缸二18，校正电缸一17和校正电缸二18呈上下关系布置，用于对护栏中间的杆件进行位置校正，以便于中间杆件与两侧杆件进行拼接；机架1的一端固定安装有固定电缸一15，固定电缸一15的伸缩杆上设置有夹持电缸一16，用于对拼接后的中间杆件进行夹持。
如图4和图6所示，在机架1上设置有转移焊接部件，用于对中间杆件转移拼接以及焊接；转移焊接部件包括滑动安装在机架1上的升降座19，升降座19上旋转安装有转台22，转台22外侧滑动安装有焊接组件，焊接组件包括两个拼接环32，两个拼接环32拼接成完整圆环，以将中间杆件包围在其中，两个拼接环32上分别旋转安装有拼接齿圈33，两个拼接齿圈33拼接成完整齿圈，在两个拼接齿圈33上分别设置有用于焊接的焊接件，以及用于冷却的冷却件；转移焊接部件包括旋转安装在机架1上的升降丝杆5，以及固定安装在机架1上的导杆6，在机架1的顶端安装有升降电机7，升降电机7用于驱动升降丝杆5，升降座19与导杆6滑动连接，且与升降丝杆5构成螺旋副；在升降座19上固定安装有转向电机20，转向电机20的输出轴上连接有转向齿轮21，转向齿轮21与转台22构成齿轮副，以驱动转台22转动；焊接组件包括固定安装在转台22外侧的延伸电缸23，延伸电缸23的伸缩杆上连接有焊接安装架27，两个拼接环32旋转安装在焊接安装架27上，且在拼接环32与焊接安装架27的旋转安装处连接有连接齿轮29，在焊接安装架27上滑动安装有齿条28，齿条28与连接齿轮29构成齿轮齿条副，以驱动拼接环32转动，在焊接安装架27上固定安装有齿条电机35，齿条电机35的输出轴上连接有齿条丝杆34，齿条丝杆34与齿条28构成螺旋副，在其中一个拼接环32上固定安装有方位电机31，方位电机31的输出轴上连接有方位齿轮30，方位齿轮30与拼接齿圈33构成齿轮副；焊接件和冷却件分别包括与拼接齿圈33固定连接的安装环36，安装环36上旋转安装有控制电缸38，在安装环36的一端固定安装有用于驱动控制电缸38转动的调节电机37，所述焊接件还包括设置在其中一个控制电缸38上的焊枪；所述冷却件还包括设置在另一个控制电缸38上的冷却喷头。
如图4和图5所示，在转台22的外侧还设置有夹持组件，夹持组件包括转移电缸24，转移电缸24的伸缩杆上设置有夹持转移电缸25，夹持转移电缸25的伸缩杆上设置有呈L形的夹持板，L形夹持板上设置有滚珠26。
本发明工作原理：护栏由中间杆件和两侧杆件组成，中间杆件的两端分别与两侧的杆件进行焊接；开始，中间杆件通过夹持转移电缸25进行夹持，利用人工将杆件置于夹持转移电缸25之间，L形的夹持板对杆件进行限位夹持，由于是人工放置，为保证后续拼接工作，通过校正电缸二18和校正电缸一17对杆件两端分别进行推动，以进行校正，杆件在夹持转移电缸25上通过滚珠26进行夹持接触，减小了接触摩擦，便于移动校正。
通过转向电机20工作，在齿轮传动下，转台22转动，以携带中间杆件进行转移，在转移过程中，中间杆件的两端经过打磨轮3时，打磨电机4驱动打磨轮3转动，以对杆件的两端进行打磨修复，去除毛刺或者切除微量的材料，保证拼接的顺利进行；中间杆件转移一百八十度后，位于侧面杆件之间。
两个侧面杆件通过两个定位架11进行夹持定位，即定位电机8驱动定位丝杆10转动，使两个定位架11滑动，以对侧面杆件进行夹持；中间杆件通过转移电缸24送入两个侧面杆件之间实现拼接，然后通过夹持电缸一16对中间杆件进行暂时的夹持固定；焊接组件回到杆件拼接处，以进行焊接工作。
在进行焊接时，延伸电缸23控制焊接件和冷却件移动，使中间杆件位于两个拼接环32和拼接齿圈33之间，通过齿条电机35驱动齿条丝杆34转动，使齿条28移动，在齿轮传动下，连接齿轮29和拼接环32转动，拼接环32拼接成完整圆环，拼接齿圈33拼接成完整齿圈，中间杆件包围在其中，升降电机7工作，升降丝杆5转动，使升降座19升降运动，以携带焊接件和冷却件位于焊接区域；通过方位电机31驱动方位齿轮30转动，在齿轮传动下，拼接齿圈33转动，以携带焊接件和冷却件进行方位转变，以改变焊接区域，控制电缸38调节焊枪或冷却喷头的伸出距离，调节电机37调节控制电缸38的角度，便于进行焊接作业；在完成一个中间杆件的焊接后，皮带电机13工作，在皮带传动下，定位轮14带动侧面杆件运动，以转移焊接区域，进行下一次焊接作业。

Claims (6)

1.一种护栏焊接用机器人焊接设备，包括机架（1），其特征在于：机架（1）的侧面旋转设置有用于修复打磨的打磨轮（3）；在机架（1）的一端设置有两组定位部件，用于对护栏两侧的杆件进行定位；定位部件包括两个定位架（11），定位架（11）上呈线性排列布置有定位轮（14），以对两侧杆件进行夹持并运输；在机架（1）的另一端上设置有校正电缸一（17）和校正电缸二（18），校正电缸一（17）和校正电缸二（18）呈上下关系布置，用于对护栏中间的杆件进行位置校正，以便于中间杆件与两侧杆件进行拼接；在机架（1）上设置有转移焊接部件，用于对中间杆件转移拼接以及焊接；转移焊接部件包括滑动安装在机架（1）上的升降座（19），升降座（19）上旋转安装有转台（22），转台（22）外侧滑动安装有焊接组件，焊接组件包括两个拼接环（32），两个拼接环（32）拼接成完整圆环，以将中间杆件包围在其中，两个拼接环（32）上分别旋转安装有拼接齿圈（33），两个拼接齿圈（33）拼接成完整齿圈，在两个拼接齿圈（33）上分别设置有用于焊接的焊接件，以及用于冷却的冷却件；在转台（22）的外侧还设置有夹持组件，夹持组件包括转移电缸（24），转移电缸（24）的伸缩杆上设置有夹持转移电缸（25），夹持转移电缸（25）的伸缩杆上设置有呈L形的夹持板，L形夹持板上设置有滚珠（26）；
所述定位部件还包括固定安装在机架（1）一端的定位电机（8）和定位导杆（9），以及旋转安装在机架（1）一端的定位丝杆（10），定位电机（8）用于驱动定位丝杆（10），两个定位架（11）与定位导杆（9）滑动连接，且分别与定位架（11）构成螺旋副；
所述定位架（11）上固定安装有皮带电机（13），皮带电机（13）的输出轴上连接有皮带结构（12），皮带结构（12）与呈线性排列布置的定位轮（14）连接，以对定位轮（14）进行驱动。
2.根据权利要求1所述的一种护栏焊接用机器人焊接设备，其特征在于：所述机架（1）的侧面连接有支板（2），支板（2）的顶部设置有打磨电机（4），打磨轮（3）旋转安装在支板（2）上，打磨电机（4）用于驱动打磨轮（3）。
3.根据权利要求1所述的一种护栏焊接用机器人焊接设备，其特征在于：所述机架（1）的一端固定安装有固定电缸一（15），固定电缸一（15）的伸缩杆上设置有夹持电缸一（16），用于对拼接后的中间杆件进行夹持。
4.根据权利要求1所述的一种护栏焊接用机器人焊接设备，其特征在于：所述转移焊接部件包括旋转安装在机架（1）上的升降丝杆（5），以及固定安装在机架（1）上的导杆（6），在机架（1）的顶端安装有升降电机（7），升降电机（7）用于驱动升降丝杆（5），升降座（19）与导杆（6）滑动连接，且与升降丝杆（5）构成螺旋副；在升降座（19）上固定安装有转向电机（20），转向电机（20）的输出轴上连接有转向齿轮（21），转向齿轮（21）与转台（22）构成齿轮副，以驱动转台（22）转动。
5.根据权利要求1所述的一种护栏焊接用机器人焊接设备，其特征在于：所述焊接组件包括固定安装在转台（22）外侧的延伸电缸（23），延伸电缸（23）的伸缩杆上连接有焊接安装架（27），两个拼接环（32）旋转安装在焊接安装架（27）上，且在拼接环（32）与焊接安装架（27）的旋转安装处连接有连接齿轮（29），在焊接安装架（27）上滑动安装有齿条（28），齿条（28）与连接齿轮（29）构成齿轮齿条副，以驱动拼接环（32）转动，在焊接安装架（27）上固定安装有齿条电机（35），齿条电机（35）的输出轴上连接有齿条丝杆（34），齿条丝杆（34）与齿条（28）构成螺旋副，在其中一个拼接环（32）上固定安装有方位电机（31），方位电机（31）的输出轴上连接有方位齿轮（30），方位齿轮（30）与拼接齿圈（33）构成齿轮副。
6.根据权利要求1所述的一种护栏焊接用机器人焊接设备，其特征在于：所述焊接件和冷却件分别包括与拼接齿圈（33）固定连接的安装环（36），安装环（36）上旋转安装有控制电缸（38），在安装环（36）的一端固定安装有用于驱动控制电缸（38）转动的调节电机（37），所述焊接件还包括设置在其中一个控制电缸（38）上的焊枪；所述冷却件还包括设置在另一个控制电缸（38）上的冷却喷头。
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