CN117066749A - 一种仪表壳体自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接装置技术领域，具体涉及一种仪表壳体自动焊接装置。一种仪表壳体自动焊接装置，用于焊接同轴设置的两个零件，两个零件的连接处为环形。一种仪表壳体自动焊接装置包括支架、转盘、夹持机构、第一驱动机构、焊枪、第二驱动机构和第一调节机构。转盘水平设置，转盘绕自身轴线可转动地安装于支架。夹持机构用于使两个零件保持相对固定，且固定于转盘上。第一驱动机构用于驱动转盘转动。焊枪用于将两个零件的连接处焊接。第二驱动机构用于驱动焊枪向远离或靠近两个零件的一侧移动。第一调节机构用于根据两个零件的连接处的直径调节转盘的转速，进而使焊枪焊接任意两个零件时，焊头相对于两个零件的连接处的线速度均为预设速度。

Description

一种仪表壳体自动焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，具体涉及一种仪表壳体自动焊接装置。

背景技术

仪表在生产时需要法兰和仪表壳体的管道进行焊接，目前的技术中，对于法兰盘的通道管焊接一般采用人工方式经电焊焊接而成。人工方式焊接存在费时费力的缺点，且操作人员长时间焊接、电弧光会对人的健康带来影响，不符合智能制造装备产业的需求。目前虽然也有采用PLC控制的智能机器人焊接方式焊接法兰盘，但是机器人焊接存在成本高的问题，而且机器人焊接设备还存在体积大、重量重的缺点，只能在固定地方使用，因而其使用存在局限性。再者就是，PLC控制的智能机器人使用前需要编程，对操作人员的技能要求较高，这样也会对其有效应用造成制约。在焊接时通常会固定焊枪位置，通过电机带动法兰和管道转动进行焊接，这样就需要对法兰和管道进行固定，同时对于不同直径的管道，也需要调节不同的转速来保证焊接质量。

专利授权号为CN111872513B提供了一种管道法兰精密焊接设备，这种设备中焊条做圆周运动将法兰盘开孔和通道管外侧之间焊接，通过调节两套调速开关的调节手柄，能改变焊接的速度大小，但是焊接的速度是由操作人员根据焊条向下移动来调节的，焊接的速度无法实现自调节。

发明内容

本发明提供一种仪表壳体自动焊接装置，以解决现有的焊接装置焊接效果不佳的问题。

本发明的一种仪表壳体自动焊接装置采用如下技术方案：

一种仪表壳体自动焊接装置，用于焊接两个零件，两个零件同轴设置，两个零件的连接处为环形。包括支架、转盘、夹持机构、第一驱动机构、焊枪、第二驱动机构和第一调节机构；支架固定安装于地面；转盘水平设置，转盘绕自身轴线可转动地安装于支架；夹持机构用于使两个零件保持相对固定，且固定于转盘上；第一驱动机构用于驱动转盘转动；焊枪用于将两个零件的连接处焊接，焊枪沿转盘的径向方向可滑动地安装于支架；第二驱动机构用于驱动焊枪向远离或靠近两个零件的一侧移动；第一调节机构用于根据两个零件的连接处的直径调节转盘的转速，进而使焊枪焊接任意两个零件时焊头相对于两个零件的连接处的线速度均为预设速度。

进一步地，一种仪表壳体自动焊接装置还包括第二调节机构，第二调节机构用于根据任意两个零件中的直径较小的一个零件的厚度调节焊头相对于两个零件的连接处的线速度的大小，使得两个零件中的直径较小的一个零件的厚度小于预设厚度时增大焊头相对于两个零件的连接处的线速度。

进一步地，第一传动组件为无极变速器，无极变速器包括主动锥盘组和从动锥盘组，以及套接于主动锥盘组和从动锥盘组上的环状的传动带；主动锥盘组和从动锥盘组均包括上下对应设置的两个锥盘，主轴锥盘组的中部贯穿有主动轴，主动轴的一端与第一电机的输出轴固定连接；主动锥盘组的两个锥盘沿上下方向可滑动地套设于主动轴；从轴锥盘组的中部贯穿有从动轴，从动轴的一端与转盘的中部固定连接，从动锥盘组的两个锥盘沿上下方向可滑动地套设于从动轴。

进一步地，第一调节机构包括第二传动组件、同步组件和第三传动组件；第二传动组件包括拉环和杠杆组；拉环有两个，其中一个拉环与主动锥盘组的处于下方的锥盘转动连接，另一个拉环与从动锥盘组的处于下方的锥盘转动连接；杠杆组包括转动杆、杠杆和拉杆；转动杆水平设置，处于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转动杆绕自身轴线可转动地设置；杠杆与转动杆垂直设置，且与转动杆固定连接；拉杆有两个，分别设置于转动杆的两端，每个拉杆竖直设置，每个拉杆的上端沿水平方向可滑动地安装于拉环，每个拉杆的下端可转动地安装于转动杆，转动杆转动时通过杠杆和两个拉杆带动两个拉环抬高或降低；同步组件用于促使上下对应的两个锥盘靠近或远离时移动的距离相同；第三传动组件配置成在焊枪沿转盘的径向方向移动时促使转动杆绕自身轴线转动。

进一步地，一种仪表壳体自动焊接装置还包括移动板，移动板沿上下方向可滑动地安装于支架，移动板上设置有沿转盘的径向方向延伸的滑槽；第二驱动机构包括第二电机和第一螺杆；第二电机设置于移动板上，第一螺杆贯穿于滑槽，且与第二电机的输出轴固定连接，第二电机带动第一螺杆绕其轴线正转或反转；第三传动组件包括调节齿轮和调节齿条；调节齿轮固定安装于转动杆且与转动杆同轴，调节齿条与调节齿轮啮合，调节齿条上安装有套杆，套杆的一端固定连接有移动环，移动环套设于第一螺杆且与第一螺杆螺旋传动配合；第一螺杆正转时驱动移动环沿第一螺杆向靠近零件的一侧移动，进而使调节齿条带动调节齿轮转动；焊枪上安装有滑块，滑块套设于第一螺杆且沿第一螺杆水平可滑动地设置。

进一步地，第一驱动机构包括第一电机和第一传动组件；第一电机安装于支架上，第一传动组件用于将第一电机的输出轴的转动传递至转盘，使转盘绕自身轴线转动。

进一步地，两个零件分别为管道段和法兰盘，第二调节机构包括安装件、厚度测量件、限位组件、限位块和第四传动件；安装件包括安装板和管道抵接块；安装板沿转盘的径向方向延伸，安装板的外端与滑块固定连接，管道抵接块安装于安装板的内端，管道抵接块的朝向管道段的一侧设置有沿转盘的径向方向延伸的安装槽；厚度测量件包括感应块、传动条和测量块；感应块沿安装槽可滑动地设置，感应块的内端伸出安装槽，感应块的外端通过连接弹簧与安装槽的槽壁连接，感应块与管道段相抵后缩回至安装槽内；管道抵接块上安装有支撑座，传动条沿转盘的径向方向可滑动地安装于支撑座，传动条的内端设置有贯通孔，传动条的外端通过第一弹簧与支撑座连接；测量块沿上下方向可滑动地插装于贯通孔，测量块的顶部通过第二弹簧与传动条连接，测量块配置成在测量块与管道段接触后、移动环向靠近管道段的一侧继续移动时抬升，直至越过管道段壁；限位组件用于在初始状态下促使第一弹簧压缩，且在感应块沿安装槽向外滑动时解除对第一弹簧的限制，使得第一弹簧释放，推动传动条沿转盘的径向方向向外移动，传动条带动测量块与管道段的内壁接触；限位板沿转盘的径向方向可滑动地设置，初始状态下限位板与套杆的背离移动环的一端相抵；第四传动组件配置成在测量块与管道抵接块在转盘的径向方向上的距离超过预设值时将传动条沿转盘的径向方向向外移动转换成限位板沿转盘的径向方向向远离套杆的一侧的移动。

进一步地，限位组件包括第一棘齿条、顶块、同步板和挡板；第一棘齿条设置于传动条的下表面；同步板水平设置，同步板沿上下方向可滑动地设置于安装板，同步板与安装板之间设置有支撑弹簧，顶块固定安装于同步板上，顶块上设置有第二棘齿条，初始状态下第一棘齿条和第二棘齿条啮合；挡板固定安装于同步板的外端，初始状态下挡板处于套杆和移动环之间，挡板的后端面与移动环的前端面相抵，以在移动环沿转盘的径向方向向内移动时通过挡板带动滑块同步移动；顶块上设置有卡槽，感应块的外端设置有卡块，感应块沿安装槽向内移动时通过卡块和顶块上的卡槽带动同步板下降，使第一棘齿条和第二棘齿条脱离，且使挡板与移动环脱离；第四传动组件包括齿条板、传动轴、传动轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮；齿条板固定安装于传动条的下表面；传动轴的轴线沿转盘的切向方向延伸，传动轴绕自身轴线可转动地安装于安装座；传动轮固定安装于传动轴，用于与齿条板上的齿条啮合；第一锥齿轮固定安装于传动轴的另一端，第二锥齿轮沿转盘的径向方向延伸，且与第一锥齿轮啮合，第二锥齿轮的外端安装有第二螺杆，第二螺杆绕自身轴线可转动地安装于滑块，限位板上设置有与第二螺杆螺旋传动配合的螺纹。

进一步地，同步组件包括转轴、转动环和同步杆组；转轴设置于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转轴绕自身轴线可转动地安装于支架；转动环有两个，两个转动环分别可转动地套设于转轴的两端；同步杆组有两个，每个同步杆组包括两个同步杆，每个同步杆组包括两个同步杆，两个同步杆分别设置于一个转动环的两侧，且与转动环传动配合，每个同步杆的一端安装套环，套环可转动地套设于一个锥盘。

进一步地，转盘下方设置有同轴的第一驱动环和第二驱动环，第二驱动环处于第一驱动环的外侧，第一驱动环和第二驱动环绕自身轴线可转动地安装于转盘；夹持机构包括第一涡旋轨、第二涡旋轨、第一齿圈、第二齿圈、锁紧齿轮、第一夹持块、第二夹持块和手轮；第一涡旋轨设置于第一驱动环上，第一涡旋轨从第一驱动环的内侧螺旋延伸至第一驱动环的外侧，第二涡旋轨从第二驱动环的内侧螺旋延伸至第二驱动环的外侧，且第一涡旋轨和第二涡旋轨螺旋方向相同；第一齿圈固定安装于第一驱动环的下表面，且与第一驱动环同轴设置，第二齿圈固定安装于第二驱动环的下表面且与第二驱动环同轴设置；锁紧齿轮设置于第一齿圈和第二齿圈之间，且锁紧齿轮与第一齿圈和第二齿圈均啮合；手轮固定安装于锁紧齿轮，且与锁紧齿轮同轴设置；第一夹持块沿转盘的径向方向可滑动地设置，第一夹持块上设置于与第一涡旋轨滑动配合的第一导槽；第二夹持块沿转盘的径向方向可滑动地设置，第二夹持块上设置有与第二涡旋轨滑动配合的第二导槽，待焊接两个零件设置于第一夹持块和第二夹持块之间。

本发明的有益效果是：本发明的一种仪表壳体自动焊接装置通过设置最优的线速度的参数，以半径为变量，通过设置第一调节机构来自动根据转盘的转速来调节线速度保持不变，使焊接效果一致，焊接均匀，自动化高。且对操作人员的操作技能要求不高，不需要人为操作焊接，减少了操作人员劳动强度，并给操作人员带来了便利。

进一步地，通过设置第二调节机构，能够根据任意两个零件中的直径较小的一个零件的厚度调节焊头相对于两个零件的连接处的线速度的大小，使得两个零件中的直径较小的一个零件的厚度小于预设厚度时增大焊头相对于两个零件的连接处的线速度，防止焊枪在焊接两个零件时将厚度较薄的零件熔断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的工作状态下的结构示意图；

图2为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的工作状态下的主视图；

图3为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的转盘和夹持装置的结构示意图；

图4为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的转盘和夹持装置的底部结构示意图；

图5为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的第一驱动组件和第一传动组件的结构示意图；

图6为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的第一驱动组件和第一传动组件的主视图；

图7为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的第二驱动机构、第二调节机构和焊枪的结构配合图；

图8为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的第二驱动机构和第二调节机构的局部结构示意图；

图9为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的同步板的结构示意图；

图10为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的调节齿条的结构示意图；

图11为本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例的滑块和安装板的结构示意图。

图中：100、管道段；110、法兰；120、支架；130、第一电机；131、主动轴；140、转盘；150、焊枪；160、传动带；170、第二电机；180、滑块；190、移动板；191、复位挡杆；200、手轮；201、锁紧齿轮；210、第二涡旋轨；211、第一齿圈；212、第一驱动环；220、第一涡旋轨；221、第二齿圈；222、第二驱动环；230、第一夹持块；240、第二夹持块；300、杠杆；301、调节齿轮；310、拉杆；320、拉环；321、同步杆；322、转动杆；323、转轴；330、锥盘；340、套环；342、转动环；350、从动轴；400、管道抵接块；401、感应块；402、安装板；410、测量块；411、第二弹簧；420、传动条；421、第一弹簧；430、传动轴；431、传动轮；432、第一锥齿轮；440、同步板；441、卡槽；442、挡板；443、第二棘齿条；444、顶块；450、第二螺杆；451、第二锥齿轮；460、限位板；470、移动环；471、调节齿条；472、套杆；480、第一螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种仪表壳体自动焊接装置的实施例，如图1至图11所示，一种仪表壳体自动焊接装置，用于焊接两个零件，两个零件同轴设置，两个零件的连接处为环形。一种仪表壳体自动焊接装置包括支架120、转盘140、夹持机构、第一驱动机构、焊枪150、第二驱动机构和第一调节机构。支架120固定安装于地面。转盘140水平设置，转盘140绕自身轴线可转动地安装于支架120。夹持机构用于夹持两个零件，使两个零件保持相对固定，且使两个零件相对于转盘140固定。第一驱动机构用于驱动转盘140转动。焊枪150用于将两个零件的连接处焊接，焊枪150沿转盘140的径向方向可滑动地安装于支架120。第二驱动机构用于驱动焊枪150向远离或靠近两个零件的一侧移动，便于调节焊枪150的位置。第一调节机构用于根据两个零件的连接处的直径调节转盘140的转速，进而使焊枪150焊接任意两个零件时焊头相对于两个零件的连接处的线速度均为预设速度，使焊接效果一致。

在本实施例中，第一驱动机构包括第一电机130和第一传动组件。第一电机130安装于支架120上，第一传动组件用于将第一电机130的输出轴的转动传递至转盘140，使转盘140绕自身轴线转动，进而使转盘140带动两个零件转动。

在本实施例中，第一传动组件为无极变速器，无极变速器包括主动锥盘组和从动锥盘组，以及套接于主动锥盘组和从动锥盘组上的环状的传动带160。主动锥盘组和从动锥盘组均包括上下对应设置的两个锥盘330，主动锥盘组的中部贯穿有主动轴131，主动轴131的一端与第一电机130的输出轴固定连接。主动锥盘组的两个锥盘330沿上下方向可滑动地套设于主动轴131。从动锥盘组的中部贯穿有从动轴350，从动轴350的一端与转盘140的中部固定连接，从动锥盘组的两个锥盘330沿上下方向可滑动地套设于从动轴350。

在本实施例中，第一调节机构包括第二传动组件、同步组件和第三传动组件。第二传动组件包括拉环320和杠杆组。拉环320有两个，其中一个拉环320与主动锥盘组的处于下方的锥盘330转动连接，另一个拉环320与从动锥盘组的处于下方的锥盘330转动连接。杠杆组包括转动杆322、杠杆300和拉杆310。转动杆322水平设置，处于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转动杆322绕自身轴线可转动地设置。杠杆300与转动杆322垂直设置，且与转动杆322固定连接。拉杆310有两个，分别设置于转动杆322的两端，每个拉杆310竖直设置，每个拉杆310的上端沿水平方向可滑动地安装于拉环320，每个拉杆310的下端可转动地安装于转动杆322，转动杆322转动时通过杠杆300和两个拉杆310带动两个拉环320抬高或降低。同步组件用于促使上下对应的两个锥盘330靠近或远离时移动的距离相同。第三传动组件配置成在焊枪150沿转盘140的径向方向移动时促使转动杆322绕自身轴线转动。以在转动杆322转动时通过杠杆300、拉杆310、拉环320和同步组件调节主动锥盘组和从动锥盘组之间的传动比，进而调节转盘140的转速，使焊枪150的焊头相对于两个零件连接处线速度相同。

在本实施例中，一种仪表壳体自动焊接装置还包括移动板190，移动板190沿上下方向可滑动地安装于支架120，移动板190上设置有沿转盘140的径向方向延伸的滑槽。第二驱动机构包括第二电机170和第一螺杆480。第二电机170设置于移动板190上，第一螺杆480贯穿于滑槽，且与第二电机170的输出轴固定连接，第二电机170带动第一螺杆480绕其轴线正转或反转。第三传动组件包括调节齿轮301和调节齿条471。调节齿轮301固定安装于转动杆322且与转动杆322同轴，调节齿条471与调节齿轮301啮合，调节齿条471上安装有套杆472，套杆472的一端固定连接有移动环470，移动环470套设于第一螺杆480且与第一螺杆480螺旋传动配合。第一螺杆480正转时驱动移动环470沿第一螺杆480向靠近零件的一侧移动，进而使调节齿条471带动调节齿轮301转动。焊枪150上安装有滑块180，滑块180套设于第一螺杆480且沿第一螺杆480水平滑动。移动环470沿第一螺杆480向靠近零件的一侧移动时通过调节齿条471和调节齿轮301带动转动杆322绕自身轴线转动，转动杆322转动通过杠杆300、拉杆310、拉环320和同步组件调节主动锥盘组和从动锥盘组之间的传动比，使主动锥盘组和从动锥盘组之间的传动比增大，转盘140转速变快，也就是说两个零件的连接处的直径越小，转盘140转速越快，以此来调节焊枪150的焊头相对于两个零件连接处线速度。

在本实施例中，一种仪表壳体自动焊接装置还包括第二调节机构，第二调节机构用于根据任意两个零件中的直径较小的一个零件的厚度调节焊头相对于两个零件的连接处的线速度的大小，使得两个零件中的直径较小的一个零件的厚度小于预设厚度时增大焊头相对于两个零件的连接处的线速度，防止焊枪150在焊接两个零件时将厚度较薄的零件熔断。

在本实施例中，两个零件分别为管道段100和法兰110，法兰110套设于管道段100的外侧。第二调节机构包括安装件、厚度测量件、限位组件、限位板460和第四传动件。安装件包括安装板402和管道抵接块400。安装板402沿转盘140的径向方向延伸，安装板402的外端与滑块180固定连接，管道抵接块400安装于安装板402的内端，管道抵接块400的朝向管道段100的一侧设置有沿转盘140的径向方向延伸的安装槽。厚度测量件包括感应块401、传动条420和测量块410。感应块401沿安装槽可滑动地设置，感应块401的内端伸出安装槽，感应块401的外端通过连接弹簧与安装槽的槽壁连接，感应块401与管道段100相抵后焊枪150继续向前移动时缩回至安装槽内。管道抵接块400上安装有支撑座，传动条420沿转盘140的径向方向可滑动地安装于支撑座，传动条420的内端设置有贯通孔，传动条420的外端通过第一弹簧421与支撑座连接。测量块410沿上下方向可滑动地插装于贯通孔，测量块410的顶部通过第二弹簧411与传动条420连接，测量块410配置成在测量块410与管道段100接触后、移动环470向靠近管道段100的一侧继续移动时抬升，压缩第二弹簧411，直至越过管道段100进入管道段100的内侧第二弹簧411促使测量块410复位，具体地，测量块410的侧壁上设置有斜面，斜面用于与管道段100滑动配合。限位组件用于在初始状态下促使第一弹簧421压缩，且在感应块401沿安装槽向外滑动时解除对第一弹簧421的限制，使得第一弹簧421释放，推动传动条420沿转盘140的径向方向向外移动，传动条420带动测量块410与管道段100的内壁接触。限位板460沿转盘140的径向方向可滑动地设置，初始状态下限位板460与套杆472的背离移动环470的一端相抵，故当滑块180沿转盘140的径向方向向靠近零件的一侧移动时限位板460与套杆472远离；第四传动组件配置成在测量块410与管道抵接块400在转盘140的径向方向上的距离超过预设值时，将传动条420沿转盘140的径向方向向外移动，转换成限位板460沿转盘140的径向方向向远离套杆472的一侧的移动。

在本实施例中，限位组件包括第一棘齿条、顶块444、同步板440和挡板442。第一棘齿条设置于传动条420的下表面。同步板440水平设置，同步板440上下方向可滑动地设置于安装板402，同步板440与安装板402之间设置有支撑弹簧，顶块444固定安装于同步板440上，顶块444上设置有第二棘齿条443，初始状态下第一棘齿条和第二棘齿条443啮合，同步板440通过第一棘齿条和第二棘齿条443带动传动条420同步移动。挡板442固定安装于同步板440的外端，初始状态下挡板442处于套杆472和移动环470之间，挡板442的后端面与移动环470的前端面相抵，以在移动环470沿转盘140的径向方向向内移动时通过挡板442带动滑块180同步移动。顶块444上设置有卡槽441，感应块401的外端设置有卡块，感应块401沿安装槽向内移动时通过卡块和顶块444上的卡槽441带动同步板440下降，使第一棘齿条和第二棘齿条443脱离，且使挡板442与移动环470脱离，移动环470向靠近管道段100的一侧移动时无法带动滑块180同步移动。

第四传动组件包括齿条板、传动轴430、传动轮431、第一锥齿轮432和第二锥齿轮451。齿条板固定安装于传动条420的下表面。传动轴430的轴线沿转盘140的切向方向延伸，传动轴430绕自身轴线可转动地安装于安装座，传动轮431固定安装于传动轴430，用于与齿条板上的齿条啮合；第一锥齿轮432固定安装于传动轴430的另一端，第二锥齿轮451沿转盘140的径向方向延伸，且与第一锥齿轮432啮合，第二锥齿轮451的外端安装有第二螺杆450，第二螺杆450绕自身轴线可转动地安装于滑块180，限位板460上设置有与第二螺杆450螺旋传动配合的螺纹，当测量块410与管道抵接块400在转盘140的径向方向的距离较小，小于预设厚度时，传动条420带动齿条板移动到与传动轮431啮合，带动传动轮431转动，传动轮431通过第一锥齿轮432和第二锥齿轮451带动第二螺杆450转动，第二螺杆450转动时带动限位板460相对于调节齿条471远离，使调节齿条471具有向靠近零件的一侧移动的空间。

在本实施例中，同步组件包括转轴323、转动环342和同步杆组。转轴323设置于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转轴323绕自身轴线可转动地安装于支架120；转动环342有两个，两个转动环342分别可转动地套设于转轴323的两端；同步杆组有两个，每个同步杆组包括两个同步杆321，每个同步杆组包括两个同步杆321，两个同步杆321分别设置于一个转动环342的两侧，且与转动环342传动配合，每个同步杆321的一端安装套环340，套环340可转动地套设于一个锥盘330。一个锥盘330上升时，通过转动环342和同步杆组带动另一个锥盘330下降，使上下对应的两个锥盘330相互靠近。同样地，一个锥盘330下降时，通过转动环342和同步杆组带动另一个锥盘330上升，使上下对应的两个锥盘330相互远离。

在本实施例中，转盘140的下方设置有同轴的第一驱动环212和第二驱动环222，第二驱动环222处于第一驱动环212的外侧，第一驱动环212和第二驱动环222绕自身轴线可转动地安装于转盘140。夹持机构包括第一涡旋轨220、第二涡旋轨210、第一齿圈211、第二齿圈221、锁紧齿轮201、第一夹持块230、第二夹持块240和手轮200。第一涡旋轨220设置于第一驱动环212上，第一涡旋轨220从第一驱动环212的内侧螺旋延伸至第一驱动环212的外侧，第二涡旋轨210从第二驱动环222的内侧螺旋延伸至第二驱动环222的外侧，且第一涡旋轨220和第二涡旋轨210螺旋方向相同。第一齿圈211固定安装于第一驱动环212的下表面，且与第一驱动环212同轴设置，第二齿圈221固定安装于第二驱动环222的下表面且与第二驱动环222同轴设置。锁紧齿轮201设置于第一齿圈211和第二齿圈221之间，且锁紧齿轮201与第一齿圈211和第二齿圈221均啮合。手轮200固定安装于锁紧齿轮201，且与锁紧齿轮201同轴设置，通过转动锁紧齿轮201使第一齿圈211和第二齿圈221转动，第一齿圈211和第二齿圈221的转动方向相反。第一夹持块230有多个，每个第一夹持块230沿转盘140的径向方向可滑动地设置，第一夹持块230上设置于与第一涡旋轨220滑动配合的第一导槽。第二夹持块240沿转盘140的径向方向可滑动地设置，第二夹持块240上设置有与第二涡旋轨210滑动配合的第二导槽，具体地，转盘140上设置有多个引导槽，引导槽沿转盘140的径向方向延伸，第一夹持块230和第二夹持块240均沿引导槽可滑动地设置。待焊接两个零件设置于第一夹持块230和第二夹持块240之间。使得第一齿圈211和第二齿圈221转动时带动第一夹持块230和第二夹持块240相互靠近，将管道和法兰110夹紧。

在本实施例中，移动板190上还安装有复位挡杆191，复位挡杆191沿转盘140的径向方向延伸，复位挡杆191的外端固定安装于移动板190，复位挡杆191的内端用于与传动条420的外端相抵，以在焊接完成后再次使第二弹簧411压缩。

本实施例的一种仪表壳体自动焊接装置的工作原理和工作方法为：首先，将法兰110套设在管道的外侧，之后将套接好的法兰110和管道段100放在转盘140上，通过转动手轮200，使锁紧齿轮201驱动第一齿圈211和第二齿圈221转动，第一齿圈211带动第一驱动环212转动，第二齿圈221带动第二驱动环222转动，且第一驱动环212和第二驱动环222转动方向相反，使得第一夹持块230和第二夹持块240相互靠近，将法兰110和管道段100夹紧。之后启动第一电机130，第一电机130带动第一螺杆480转动，第一螺杆480转动时带动移动环470向靠近管道段的一侧移动，移动环470通过套杆472带动调节齿条471沿滑槽向靠近管道段100的一侧，且移动块470通过挡板442推动滑块180移动，滑块180带动焊枪150向靠近管道段100的一侧移动，使焊枪150的焊头对准法兰110和管道段100的连接处，滑块180移动带动安装板402同步移动，安装板402带动管道抵接块400向靠近管道段100的一侧移动。在调节齿条471向靠近管道移动的过程中带动调节齿轮301转动，调节齿轮301带动转动杆322转动，转动杆322带动杠杆300偏转，杠杆300偏转通过两侧的拉杆310拉动拉环320在竖向方向移动，拉环320通过同步组件促使主动锥盘组的两个锥盘330相互靠近，从动锥盘组的两个锥盘330相互远离，使主动锥盘组与从动锥盘组的传动比增大，直至管道抵接块400接触管道段100外壁，停止调速。以此来调整转盘140的速度，进而来调节焊枪150的焊头相对于两个零件连接处的线速度，使焊枪150焊接任意直径的焊接处时焊头相对于两个零件的连接处的线速度均为预设速度，使焊接效果一致。

安装板402移动还通过带动同步杆321同步移动，使传动条420在第一棘齿条和第二棘齿条443的作用下向靠近管道的一侧移动。测量块410在传动条420的带动下与管道段100的外壁接触时，由于测量块410的一侧为斜面，所以测量块410会在管道的外周壁的挤推下向上移动，压缩第二弹簧411，直至越过管道段100进入管道段100的内侧第二弹簧411促使测量块410复位。

在同步板440向靠近管道段100的一侧移动时感应块401先与管道段100的外周壁接触，使得感应块401缩回至安装槽内，感应块401缩回至安装槽的过程中通过卡块和顶块444上的卡槽441带动同步板440下降，使第一棘齿条和第二棘齿条443脱离，且使挡板442与移动环470脱离，传动条420在第一弹簧421的拉力下向外移动，从而通过传动条420带动测量块410向外移动，测量块410移动到管道段100的内壁接触后停止移动。进而管道抵接块400抵到管道外壁后，此时测量块410和管道抵接块400在转盘140的径向方向的距离即为管道段100的厚度。若是管道段100的厚度不小于预设厚度，则传动条420上的齿条板不会与传动轮431啮合，当管道段100的厚度小于预设厚度时，传动条420带动齿条板移动到与传动轮431啮合，带动传动轮431转动，传动轮431通过第一锥齿轮432和第二锥齿轮451带动第二螺杆450转动，第二螺杆450转动时带动限位板460相对于套杆472远离，使调节齿条471具有向靠近零件的一侧移动的空间，这时可以再次启动第二电机170，使调节齿条471进一步向靠近管道段100的一侧移动，且使得杠杆300进一步偏转，进一步减小主动锥盘组与从动锥盘组的传动比。

无极变速器的传动比调整完成后，再次启动第一电机130，使第一电机130通过无级变速器带动转盘140转动，转盘140带动法兰110和管道段100转动，焊枪150对法兰110和管道段100的连接处进行焊接，转盘140转动一圈后第一电机130关闭，焊接工作完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仪表壳体自动焊接装置，用于焊接两个零件，两个零件同轴设置，两个零件的连接处为环形；其特征在于，包括支架、转盘、夹持机构、第一驱动机构、焊枪、第二驱动机构和第一调节机构；支架固定安装于地面；转盘水平设置，转盘绕自身轴线可转动地安装于支架；夹持机构用于使两个零件保持相对固定，且固定于转盘上；第一驱动机构用于驱动转盘转动；焊枪用于将两个零件的连接处焊接，焊枪沿转盘的径向方向可滑动地安装于支架；第二驱动机构用于驱动焊枪向远离或靠近两个零件的一侧移动；第一调节机构用于根据两个零件的连接处的直径调节转盘的转速，进而使焊枪焊接任意两个零件时焊枪的焊头相对于两个零件的连接处的线速度均为预设速度。

2.根据权利要求1所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：还包括第二调节机构，第二调节机构用于根据任意两个零件中的直径较小的一个零件的厚度，调节焊头相对于两个零件的连接处的线速度的大小，使得两个零件中的直径较小的一个零件的厚度小于预设厚度时，增大焊头相对于两个零件的连接处的线速度。

3.根据权利要求2所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述第一传动组件为无极变速器，无极变速器包括主动锥盘组和从动锥盘组，以及套接于主动锥盘组和从动锥盘组上的环状的传动带；主动锥盘组和从动锥盘组均包括上下对应设置的两个锥盘，主轴锥盘组的中部贯穿有主动轴，主动轴的一端与第一电机的输出轴固定连接；所述主动锥盘组的两个锥盘沿上下方向可滑动地套设于主动轴；从轴锥盘组的中部贯穿有从动轴，从动轴的一端与转盘的中部固定连接，从动锥盘组的两个锥盘沿上下方向可滑动地套设于从动轴。

4.根据权利要求3所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述第一调节机构包括第二传动组件、同步组件和第三传动组件；第二传动组件包括拉环和杠杆组；拉环有两个，其中一个拉环与主动锥盘组的处于下方的锥盘转动连接，另一个拉环与从动锥盘组的处于下方的锥盘转动连接；杠杆组包括转动杆、杠杆和拉杆；转动杆水平设置，处于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转动杆绕自身轴线可转动地设置；杠杆与转动杆垂直设置，且与转动杆固定连接；拉杆有两个，分别设置于转动杆的两端，每个拉杆竖直设置，每个拉杆的上端沿水平方向可滑动地安装于拉环，每个拉杆的下端可转动地安装于转动杆，转动杆转动时通过杠杆和两个拉杆带动两个拉环抬高或降低；同步组件用于促使上下对应的两个锥盘靠近或远离时移动的距离相同；第三传动组件配置成在焊枪沿转盘的径向方向移动时促使转动杆绕自身轴线转动。

5.根据权利要求4所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：还包括移动板，移动板沿上下方向可滑动地安装于支架，移动板上设置有沿转盘的径向方向延伸的滑槽；第二驱动机构包括第二电机和第一螺杆；第二电机设置于移动板上，第一螺杆贯穿于滑槽，且与第二电机的输出轴固定连接，第二电机带动第一螺杆绕其轴线正转或反转；所述第三传动组件包括调节齿轮和调节齿条；调节齿轮固定安装于转动杆且与转动杆同轴，调节齿条与调节齿轮啮合，调节齿条上安装有套杆，套杆的一端固定连接有移动环，移动环套设于第一螺杆且与第一螺杆螺旋传动配合；第一螺杆正转时驱动移动环沿第一螺杆向靠近零件的一侧移动，进而使调节齿条带动调节齿轮转动；所述焊枪上安装有滑块，滑块套设于第一螺杆且沿第一螺杆水平可滑动地设置。

6.根据权利要求5所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机和第一传动组件；第一电机安装于支架上，第一传动组件用于将第一电机的输出轴的转动传递至转盘，使转盘绕自身轴线转动。

7.根据权利要求6所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述两个零件分别为管道段和法兰盘，所述第二调节机构包括安装件、厚度测量件、限位组件、限位块和第四传动件；安装件包括安装板和管道抵接块；安装板沿转盘的径向方向延伸，安装板的外端与滑块固定连接，管道抵接块安装于安装板的内端，管道抵接块的朝向管道段的一侧设置有沿转盘的径向方向延伸的安装槽；厚度测量件包括感应块、传动条和测量块；感应块沿安装槽可滑动地设置，感应块的内端伸出安装槽，感应块的外端通过连接弹簧与安装槽的槽壁连接，感应块与管道段相抵后缩回至安装槽内；管道抵接块上安装有支撑座，传动条沿转盘的径向方向可滑动地安装于支撑座，传动条的内端设置有贯通孔，传动条的外端通过第一弹簧与支撑座连接；测量块沿上下方向可滑动地插装于贯通孔，测量块的顶部通过第二弹簧与传动条连接，测量块配置成在测量块与管道段接触后、移动环向靠近管道段的一侧继续移动时抬升，直至越过管道段壁；限位组件用于在初始状态下促使第一弹簧压缩，且在感应块沿安装槽向外滑动时解除对第一弹簧的限制，使得第一弹簧释放，推动传动条沿转盘的径向方向向外移动，传动条带动测量块与管道段的内壁接触；限位板沿转盘的径向方向可滑动地设置，初始状态下限位板与套杆的背离移动环的一端相抵；第四传动组件配置成在测量块与管道抵接块在转盘的径向方向上的距离超过预设值时，将传动条沿转盘的径向方向向外移动转换成限位板沿转盘的径向方向向远离套杆的一侧的移动。

8.根据权利要求7所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述限位组件包括第一棘齿条、顶块、同步板和挡板；第一棘齿条设置于所述传动条的下表面；所述同步板水平设置，同步板沿上下方向可滑动地设置于安装板，同步板与安装板之间设置有支撑弹簧，顶块固定安装于同步板上，顶块上设置有第二棘齿条，初始状态下第一棘齿条和第二棘齿条啮合；挡板固定安装于同步板的外端，初始状态下挡板处于套杆和移动环之间，挡板的后端面与移动环的前端面相抵；所述顶块上设置有卡槽，感应块的外端设置有卡块；所述第四传动组件包括齿条板、传动轴、传动轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述齿条板固定安装于传动条的下表面；传动轴的轴线沿转盘的切向方向延伸，传动轴绕自身轴线可转动地安装于所述安装座；传动轮固定安装于传动轴，用于与齿条板上的齿条啮合；第一锥齿轮固定安装于传动轴的另一端，所述第二锥齿轮沿转盘的径向方向延伸，且与第一锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮的外端安装有第二螺杆，第二螺杆绕自身轴线可转动地安装于滑块，所述限位板上设置有与第二螺杆螺旋传动配合的螺纹。

9.根据权利要求4所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：同步组件包括转轴、转动环和同步杆组；转轴设置于主动锥盘组和从动锥盘组之间，转轴绕自身轴线可转动地安装于支架；转动环有两个，两个转动环分别可转动地套设于转轴的两端；同步杆组有两个，每个同步杆组包括两个同步杆，每个同步杆组包括两个同步杆，两个同步杆分别设置于一个转动环的两侧，且与转动环传动配合，每个同步杆的一端安装套环，套环可转动地套设于一个锥盘。

10.根据权利要求1所述的一种仪表壳体自动焊接装置，其特征在于：所述转盘下方设置有同轴的第一驱动环和第二驱动环，第二驱动环处于第一驱动环的外侧，第一驱动环和第二驱动环绕自身轴线可转动地安装于转盘；夹持机构包括第一涡旋轨、第二涡旋轨、第一齿圈、第二齿圈、锁紧齿轮、第一夹持块、第二夹持块和手轮；所述第一涡旋轨设置于第一驱动环上，第一涡旋轨从第一驱动环的内侧螺旋延伸至第一驱动环的外侧，第二涡旋轨从第二驱动环的内侧螺旋延伸至第二驱动环的外侧，且第一涡旋轨和第二涡旋轨螺旋方向相同；第一齿圈固定安装于第一驱动环的下表面，且与第一驱动环同轴设置，第二齿圈固定安装于第二驱动环的下表面且与第二驱动环同轴设置；锁紧齿轮设置于第一齿圈和第二齿圈之间，且锁紧齿轮与第一齿圈和第二齿圈均啮合；手轮固定安装于锁紧齿轮，且与锁紧齿轮同轴设置；第一夹持块沿转盘的径向方向可滑动地设置，第一夹持块上设置有与第一涡旋轨滑动配合的第一导槽；第二夹持块沿转盘的径向方向可滑动地设置，第二夹持块上设置于与第二涡旋轨滑动配合的第二导槽，所述待焊接两个零件设置于第一夹持块和第二夹持块之间。