CN116441806A - 一种气瓶全自动焊接机器 - Google Patents

Abstract

一种气瓶全自动焊接机器，其特征在于，包括移位机构、抓取机构、放置机构、焊接机构和控制端；抓取机构设有两个，用于抓取瓶口、瓶底和瓶身，两个抓取机构分别安装在移位机构上，由移位机构带动改变位置；放置机构安置在移位机构的前方，用于在焊接时放置瓶身；焊接机构至少设有一个，且设置在放置机构的前方，用于焊接瓶身的卷缝并将瓶身前后两端分别和瓶口、瓶底焊接在一起；控制端用于控制除自身外的整个设备的运行；本发明通过移位机构、抓取机构、放置机构和焊接机构的配合设计实现了对气瓶的全自动焊接，不仅可以替代人工节省人力，而且大大提高了焊接效率，保证了焊接了气瓶的焊接质量。

Description

一种气瓶全自动焊接机器

技术领域

本发明涉及气瓶焊接技术领域，特别涉及一种气瓶全自动焊接机器。

背景技术

气瓶是指主体结构为瓶状,一般充装气体（可以是压缩气体、液化气体、溶解吸附气体等）的可移动的一类压力容器。气瓶应用非常广泛，无论是在生产领域，还是在生活领域，几乎都离不开气瓶。焊接气瓶由用薄钢板卷焊的圆柱形筒体和两端的封头组焊而成。焊接气瓶多用于盛装低压液化气体，例如液化二氧化硫等。目前对气瓶的焊接仍是由焊接工人进行的，由于焊接工人工作强度大，部分工人焊接经验不足，焊接过程中很容易出现焊接不均匀的现象，导致工作效率低，气瓶良莠不齐且品质不稳定。

因此，亟待发明一种能够替代人工实现对气瓶自动化焊接的机器。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种气瓶全自动焊接机器，所使用的技术方案是：

一种气瓶全自动焊接机器，包括移位机构、抓取机构、放置机构、焊接机构和控制端；所述抓取机构设有两个，用于抓取瓶口、瓶底和瓶身，两个抓取机构分别安装在所述移位机构上，由移位机构带动改变位置；所述放置机构安置在所述移位机构的前方，用于在焊接时放置瓶身；所述焊接机构至少设有一个，且设置在放置机构的前方，用于焊接瓶身的卷缝并将瓶身前后两端分别和瓶口、瓶底焊接在一起；所述控制端用于控制除自身外整个气瓶全自动焊接机器的运行。

进一步地，所述移位机构包括底座、电动滑台一、传动齿轮组一、电机一和电动滑台二；所述传动齿轮组一安装在底座上，其输入齿轮一与电机一的输出端同轴固定连接，输出齿轮一与电动滑台一的底端同轴固定连接；所述电机一安装在底座上；所述电动滑台一竖直设置，其上滑动设有一个滑动板一，所述电动滑台二固定安装在滑动板一上，且电动滑台二水平设置；所述电动滑台二上滑动设有两个滑动板二，两滑动板二同向或相向滑动，每个滑动板二上均安装一个抓取机构。

进一步地，每个所述抓取机构包括电机二、传动齿轮组二、旋转臂、电机三、传动齿轮组三和三爪卡盘；所述传动齿轮组二安装在滑动板上，其输入齿轮二与电机二的输出端同轴固定连接，输出齿轮二与旋转臂同轴固定连接；所述电机二安装在滑动板二上；所述旋转臂与电动滑台二相互垂直；所述传动齿轮组三安装在旋转臂上，其输入齿轮三与电机三的输出端同轴固定连接，输出齿轮三与三爪卡盘同轴固定连接；所述电机三安装在旋转臂上；所述三爪卡盘与旋转臂相互垂直，且其上安装有三个活动卡爪，用于夹持瓶口、瓶底或瓶身。

进一步地，放置机构包括电动滑台组一、转轴架和滚轮；电动滑台组一由电动滑台三组成龙门组结构，两个电动滑台三平行设置在下方，至少一个电动滑台三与下方的电动滑台三相互垂直且滑动安装在下方的两个电动滑台三上，每个位于上方的电动滑台三均滑动安装有两个滑动板三，两个滑动板三在同一电动滑台三上同向或相向滑动；每个滑动板三上固定安装有转轴架；转轴架上设有至少一个转轴一，每个转轴一上转动安装至少一个滚轮，用于在进行焊接时托住瓶身。

进一步地，所述焊接机构包括电动滑台组二和焊接器；所述电动滑台组二由三个电动滑台四组合构成XYZ三轴机械结构，其Z方向自由滑动端固定安装有所述焊接器，用于焊接工作。

进一步地，所述气瓶全自动焊接机器还包括传送带组，所述传送带组包括瓶口传送带、瓶底传送带、瓶身传送带和整体气瓶传送带；所述瓶口传送带和瓶底传送带分别设置在移位机构的左右两侧，用于输入瓶口和瓶底；所述瓶身传送带和整体气瓶传送带设置在移位机构的后方，瓶身传送带用于输入瓶身，整体气瓶传送带用于输出整体气瓶。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.本发明通过移位机构、抓取机构、放置机构和焊接机构的配合设计，实现了对气瓶的全自动焊接，不仅可以替代人工节省人力，而且大大提高了焊接效率，保证了焊接了气瓶的焊接质量。

2.本发明的传送带组实现了自动输送瓶口、瓶底和瓶身，自动输出焊接好的整体气瓶，节省了人力，提高了整体的工作效率。

3.本发明通过控制端的设计方便操作人员控制整个设备的运行；同时，设备本身构成较为简单，维护起来也非常方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明移位机构的正面结构示意图。

图3为本发明移位机构的背面结构示意图。

图4为本发明抓取机构的结构示意图。

图5为本发明抓取机构的内部结构示意图。

图6为本发明放置机构的结构示意图。

图7为本发明中焊接机构的结构示意图。

图8为本发明控制端和电性元件连接示意图。

附图标号：

1-移位机构；

101-底座；102-电动滑台一（1021-滑动板一）；103-传动齿轮组一；104-电机一；105-电动滑台二（1051-滑动板二）；

2-抓取机构；

201-电机二；202-传动齿轮组二；203-旋转臂；204-电机三；205-传动齿轮组三；206-三爪卡盘（2061-活动卡爪）；

3-放置机构；

301-电动滑台组一（3011-滑动板三）；302-转动板；303-转轴架；304-滚轮；

4-焊接机构；

401-电动滑台组二；402-焊接器；

5-传送带组；

501-瓶口传动带；502-瓶底传送带；503-瓶身传送带；504-整体气瓶传送带；

6-控制端。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“进”、“出”、“前”、“后”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

实施例：

本实施例用于气瓶的全自动焊接，如图1所示，一种气瓶全自动焊接机器，包括移位机构1、抓取机构2、放置机构3、焊接机构4和传送带组5；抓取机构2设有两个，用于抓取瓶口、瓶底和瓶身，两个抓取机构2分别安装在移位机构1上，由移位机构1带动改变位置；放置机构3安置在移位机构1的前方，用于在焊接时放置瓶身；焊接机构4设有两个，且对称设置在放置机构3的前方，用于焊接瓶身的卷缝并将瓶身前后两端分别和瓶口、瓶底焊接在一起；传送带组5包括瓶口传送带501、瓶底传送带502、瓶身传送带503和整体气瓶传送带504；瓶口传送带501设置在移位机构1的左侧，用于输入瓶口；瓶底传送带502设置在移位机构1的右侧，用于输入瓶底；瓶身传送带503和整体气瓶传送带504平行设置在移位机构1的后方，瓶身传送带503用于输入瓶身，整体气瓶传送带504用于输出整体气瓶；

作为本实施例的一个具体实施方式，如图1-2所示，移位机构1包括底座101、电动滑台一102、传动齿轮组一103、电机一104和电动滑台二105；传动齿轮组一103的输入齿轮一与电机一104的输出端同轴固定连接，输出齿轮一与电动滑台一102的底端同轴固定连接，且输入齿轮一和输出齿轮一相互啮合且均转动安装在底座101上；电机一104安装在底座101上；电动滑台一102竖直设置，其上滑动设有一个滑动板一1021，电动滑台二105的中部固定安装在滑动板一1021上，且电动滑台二105水平设置与电动滑台一102相互垂直；电动滑台二105上滑动设有两个滑动板二1051，两滑动板二1051同向或相向滑动，每个滑动板二1051上均安装一个抓取机构2；

电动滑台一102为泰达QMF120全封闭Y轴滑台模组，有效行程为1400mm，顶端装配有伺服减速电机；电动滑台二105为定做的X轴双向滑台，设有一个双线轨、两个伺服丝杠，两个伺服减速丝杠电机，两伺服丝杠共线相对安装在X轴双向滑台上且位于双线轨中部，每个伺服丝杠均由一个伺服减速丝杠电机带动，两个伺服减速丝杠电机分别安装在X轴双向滑台的两端，每个伺服丝杠上滑动安装有一个滑动板二1051，两伺服丝杠独立运行，X轴双向滑台的单边行程为1000mm；

电机一104启动带动输入齿轮一转动，并带动输出齿轮一转动，从而带动电动滑台一102发生水平方向上的转动，继而带动电动滑台二105在水平方向上转动；滑动板一1021在电动滑台一102上竖直上下滑动可带动电动滑台二105竖直上下滑动；电动滑台二105在移动过程中会通过滑动板二1051带动抓取机构2移动，从而改变抓取机构2的位置；

作为本实施例的一个具体实施方式，如图3-4所示，每个抓取机构2包括电机二201、传动齿轮组二202、旋转臂203、电机三204、传动齿轮组三205和三爪卡盘206；传动齿轮组二202的输入齿轮二与电机二201的输出端同轴固定连接，输出齿轮二与旋转臂203同轴固定连接，且输入齿轮二和输出齿轮二相互啮合且均转动安装在滑动板二1051上；电机二201安装在滑动板二1051上；旋转臂203与电动滑台二105相互垂直；传动齿轮组三205的输入齿轮三与电机三204的输出端同轴固定连接，输出齿轮三与三爪卡盘206同轴固定连接，且输入齿轮三和输出齿轮三相互啮合且均转动安装在旋转臂203上；电机三204安装在旋转臂203内；三爪卡盘206与旋转臂203相互垂直，且其上安装有三个活动卡爪2061，用于夹持瓶口、瓶底或瓶身；三爪卡盘206为环球高精款K11-320C三爪卡盘；

电机二201启动带动输入齿轮二转动，并带动输出齿轮二转动，从而带动旋转臂203转动，旋转臂203转动会改变三爪卡盘206及活动卡爪2061的位置与朝向；电机三204启动带动输入齿轮三转动，并带动输出齿轮三转动，从而带动三爪卡盘206转动，三爪卡盘206转动带动活动卡爪2061转动；

作为本实施例的一个具体实施方式，如图6所示，放置机构3包括电动滑台组一301、转动板302、转轴架303和滚轮304；电动滑台组一301由电动滑台三组成龙门组结构，两个电动滑台三平行设置在下方，为左右朝向，两个电动滑台三与下方的电动滑台三相互垂直且滑动安装在下方的两个电动滑台三上，为前后朝向；每个位于上方的电动滑台三均滑动安装有两个滑动板三3011，两个滑动板三3011同向或相向滑动；每个滑动板三3011上固定安装有转轴架303；转动板302呈等腰三角形，其顶角处转动安装在转轴架303的转轴一上，每个转轴一上对称转动装有两个转动板302，两转动板302的每个对应底角处均由转轴二固定连接，每个转轴二上转动安装有一个滚轮304；

电动滑台组一301的位于上方的电动滑台三可左右移动，其上的滑动板三3011可前后移动，从而调整转轴架303的位置；瓶身放置在滚轮304上，转动板302向内转动使得滚轮304夹住瓶身；电动滑台三采用盛斯达双向正反牙电动滑台，单边行程为200mm，装配电机为伺服减速电机；

作为本实施例的一个具体实施方式，如图7所示，焊接机构4包括电动滑台组二401和焊接器402；电动滑台组二401由三个电动滑台四组合构成三轴机械结构，每个电动滑台四上均滑动安装有一个滑动板四，最下方的电动滑台四为左右朝向，中间的电动滑台四为前后朝向且底端中部固定安装在最下方的电动滑台四上的滑动板四上，最上方的电动滑台四竖直设置且底端固定安装在中间的电动滑台四上的滑动板四上；电动滑台四采用泰达QMF120全封闭滑台模组，并装配伺服减速电机；

焊接器402通过夹持支架安装在最上方的电动滑台四的滑动板四上，焊接器402的焊接头角度可通过人工手动调节；通过三个滑动板四的移动可调节焊接器402的位置，焊接器402采用氩弧焊枪；

电机一104、电机二201和电机三204均采用伺服减速电机；

如图8所示，控制端6包括主控制器、信息传输模块、存储模块和电源模块，且主控制器与信息传输模块、存储模块、电源模块以及电动滑台一102、电动滑台二105、电动滑台组一301、电动滑台组二401、电机一104、电机二201、电机三204、三爪卡盘206、焊接器402、瓶口传送带501、瓶底传送带502、瓶身传送带503和整体气瓶传送带504均电性连接；主控制器用于控制整个气瓶全自动焊接机器的运行；信息传输模块用于主控制器与移位机构1、抓取机构2、放置机构3、焊接结构4和传送带组5之间的信息传输；电源模块用于为控制端6提供稳定的电源；存储模块用于存储整个气瓶全自动焊接机器的运行信息数据；

本实施例工作步骤：

第一步：启动电机一104，使电动滑台一102向后转动，调节滑动板一1021和滑动板二1051的位置，启动两个电机二201使两个旋转臂203转动调节各自的三爪卡盘206的角度，使两侧的三爪卡盘206分别对准瓶身传送带503上水平放置的瓶身的两端，调节两个三爪卡盘206使两侧的活动卡爪2061分别抓住瓶身的两端；人工调节焊接器402的角度，使焊接器402的焊接头竖直朝下；

第二步：调节电动滑台组一301的所有电动滑台三的装配结构，调整所有滑动板三3011的位置，将所有转轴架303调整到设定好的位置；

第三步：启动电机一104，使电动滑台一102向前转动并正对放置机构3，调节滑动板一1021和滑动板二1051的位置，将瓶身放置在滚轮304上，转动板302向内转动使得滚轮304托住瓶身；启动两个电机三204，使两个三爪卡盘206转动，两侧的活动卡爪2061带动瓶身转动，使瓶身上待焊接的卷缝朝上；

第四步：调节电动滑台组二401的所有电动滑台四的装配结构，调整焊接器402的位置与角度，使其对准瓶身的卷缝；启动焊接器402，对卷缝进行焊接，将瓶身焊接成完整的柱体；

第五步：调节两个三爪卡盘206使两端的活动卡爪2061松开瓶身；调节滑动板一1021和滑动板二1051的位置，启动两个电机二201，使左侧的旋转臂203向左侧转动且其上的活动卡爪2061对准瓶口传送带501上的瓶口，使右侧的旋转臂203向右侧转动且其上的活动卡爪2061对准瓶底传送带501上的瓶底；分别启动两侧的三爪卡盘206，使左侧的活动卡爪2061抓住瓶口，右侧的活动卡爪2061抓住瓶底；再次调节滑动板一1021和滑动板二1051的位置，启动两个电机二201，使左侧活动卡爪2061夹住的瓶口对准瓶身左侧，右侧活动卡爪2061夹住的瓶底对准瓶身右侧；

第六步：调节两个电动滑台组二401的所有电动滑台四的装配结构，调整对应的焊接器402的位置与角度，使左侧的焊接器402对准瓶口和瓶身拼接缝，右侧的焊接器402对准瓶底和瓶身的拼接缝；通过电动滑台组二401调节焊接器402的位置，使焊接器402对对应的拼接缝进行点焊，焊接至少3个点，保证瓶身可与瓶口瓶底连接并随瓶口瓶身转动而转动；

第七步：启动电机三204，带动三爪卡盘206转动，带动活动卡爪2061转动，从而使瓶口瓶底带动瓶身一起转动；对两端的拼接缝进行完整的焊接；

第八步：焊接完成后，调节滑动板一1021和滑动板二1051的位置，将焊接好的整体气瓶抓起，同时启动电机一104，使电动滑台一102向后转动，将整体气瓶放置在整体气瓶传送带504上；电动滑台一102和电动滑台二105回归原位；

以上步骤完成气瓶的全自动焊接。

Claims (6)

1.一种气瓶全自动焊接机器，其特征在于，包括移位机构（1）、抓取机构（2）、放置机构（3）、焊接机构（4）和控制端（6）；所述抓取机构（2）设有两个，用于抓取瓶口、瓶底和瓶身，两个抓取机构（2）分别安装在所述移位机构（1）上，由移位机构（1）带动改变位置；所述放置机构（3）安置在所述移位机构（1）的前方，用于在焊接时放置瓶身；所述焊接机构（4）至少设有一个，且设置在放置机构（3）的前方，用于焊接瓶身的卷缝并将瓶身前后两端分别和瓶口、瓶底焊接在一起；所述控制端（6）用于控制除自身外整个气瓶全自动焊接机器的运行。

2.根据权利要求1所述气瓶全自动焊接机器，其特征在于，所述移位机构（1）包括底座（101）、电动滑台一（102）、传动齿轮组一（103）、电机一（104）和电动滑台二（105）；所述传动齿轮组一（103）安装在底座（101）上，其输入齿轮一与电机一（104）的输出端同轴固定连接，输出齿轮一与电动滑台一（102）的底端同轴固定连接；所述电机一（104）安装在底座（101）上；所述电动滑台一（102）竖直设置，其上滑动设有一个滑动板一（1021），所述电动滑台二（105）固定安装在滑动板一（1021）上，且电动滑台二（105）水平设置；所述电动滑台二（105）上滑动设有两个滑动板二（1051），两滑动板二（1051）同向或相向滑动，每个滑动板二（1051）上均安装一个抓取机构（2）。

3.根据权利要求2所述气瓶全自动焊接机器，其特征在于，每个所述抓取机构（2）包括电机二（201）、传动齿轮组二（202）、旋转臂（203）、电机三（204）、传动齿轮组三（205）和三爪卡盘（206）；所述传动齿轮组二（202）安装在滑动板（1051）上，其输入齿轮二与电机二（201）的输出端同轴固定连接，输出齿轮二与旋转臂（203）同轴固定连接；所述电机二（201）安装在滑动板二（1051）上；所述旋转臂（203）与电动滑台二（105）相互垂直；所述传动齿轮组三（205）安装在旋转臂（203）上，其输入齿轮三与电机三（204）的输出端同轴固定连接，输出齿轮三与三爪卡盘（206）同轴固定连接；所述电机三（204）安装在旋转臂（203）上；所述三爪卡盘（206）与旋转臂（203）相互垂直，且其上安装有三个活动卡爪（2061），用于夹持瓶口、瓶底或瓶身。

4.根据权利要求1所述气瓶全自动焊接机器，其特征在于，所述放置机构（3）包括电动滑台组一（301）、转轴架（303）和滚轮（304）；所述电动滑台组一（301）由电动滑台三组成龙门组结构，两个电动滑台三平行设置在下方，至少一个电动滑台三与下方的电动滑台三相互垂直且滑动安装在下方的两个电动滑台三上，每个位于上方的电动滑台三均滑动安装有两个滑动板三（3011），两个滑动板三（3011）在同一电动滑台三上同向或相向滑动；每个滑动板三（3011）上固定安装有转轴架（303）；所述转轴架（303）上设有至少一个转轴一，每个转轴一上转动安装至少一个滚轮（304），用于在进行焊接时托住瓶身。

5.根据权利要求1所述气瓶全自动焊接机器，其特征在于，所述焊接机构（4）包括电动滑台组二（401）和焊接器（402）；所述电动滑台组二（401）由三个电动滑台四组合构成XYZ三轴机械结构，其Z方向自由滑动端固定安装有所述焊接器（402），用于焊接工作。

6.根据权利要求1-5任意一项所述气瓶全自动焊接机器，其特征在于，所述气瓶全自动焊接机器还包括传送带组（5），所述传送带组（5）包括瓶口传送带（501）、瓶底传送带（502）、瓶身传送带（503）和整体气瓶传送带（504）；所述瓶口传送带（501）和瓶底传送带（502）分别设置在移位机构（1）的左右两侧，用于输入瓶口和瓶底；所述瓶身传送带（503）和整体气瓶传送带（504）设置在移位机构（1）的后方，瓶身传送带（503）用于输入瓶身，整体气瓶传送带（504）用于输出整体气瓶。