CN117102786A - 基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，包括框架，框架为水平设置的矩形框，框架上依次设有平板1移动机构、平板1支撑机构、平板1压头组件、移动定位机构、平板2压头组件、平板2移动机构、平板2支撑机构和平板2定位机构，平板1压头组件包括对称设置的平板1左压头机构和平板1右压头机构，平板2压头组件包括对称设置的平板2左压头机构和平板2右压头机构。本发明对工件本身要求低，能适应多种坡口形式，焊接时不会影响焊枪作业，满足对焊缝尺寸尺寸的要求；不通过感应装置，仅仅通过电机扭力保护功能实现工件的定位功能。

Description

基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构

技术领域

本发明涉及焊缝定位技术领域，具体涉及基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构。

背景技术

目前两块平板对接焊接时，为了保证焊缝尺寸，通常采用以下几种方法：

1、采用视觉检查；此方法一般在工件上方配置视觉相机，机构简单，但是缺点也很明显，首先价格昂贵，其次，对于不同坡口尺寸，坡口质量较差时，难以保证精度。

2、利用工件孔定位；此方法结构一般由一组涨销定位，另一组定位销或边边定位机构矫形工件，也相对简单，但是不太适用多种规格工件，同时对工件本身尺寸要求高，定位精度随工件精度而动。

3、使用传感器定位焊接坡口；此方法一般采用光电或感应式传感器，感应焊接边的位置，但是问题也很难克服，首先兼容性差，对不同坡口的感应效果差异大，同时对坡口质量要求高，其次，在反面焊接时，感应器很可能干涉焊枪，焊接时飞溅物很容易损坏感应器。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，

对工件本身要求低，能适应多种坡口形式，焊接时不会影响焊枪作业，满足对焊缝尺寸尺寸的要求。

具体方案如下：

基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：包括框架，所述框架为水平设置的矩形框，框架上依次设有平板1移动机构、平板1支撑机构、平板1压头组件、移动定位机构、平板2压头组件、平板2移动机构、平板2支撑机构和平板2定位机构，所述平板1压头组件包括对称设置的平板1左压头机构和平板1右压头机构，所述平板2压头组件包括对称设置的平板2左压头机构和平板2右压头机构。

作为本发明的进一步改进，所述平板1移动机构可沿框架滑动，包括对称设置的第一左驱动机构和第一右驱动机构，所述第一左驱动机构和第一右驱动机构的活动端相向设置，且分别设有支撑机构，所述第一左驱动机构和第一右驱动机构的上方还分别配合安装有由底部升降驱动机构控制上下运动的第一左压紧机构和第一右压紧机构，所述平板1移动机构还包括用于驱动其沿长度方向移动的第一驱动机构。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动机构为带有扭力设定的伺服电机。

作为本发明的进一步改进，所述平板1支撑机构包括支撑座，所述支撑座上设有挡块和垫块。

作为本发明的进一步改进，所述平板1左压头机构包括压紧座、液压千斤顶、托块、垫块、销轴、压头、支撑座、定位垫块、液压马达、联轴器、丝杆、轴承座和编码器。

作为本发明的进一步改进，所述移动定位机构有两个，且左右对称设置，所述移动定位机构包括安装座，所述安装座的底部设有推动气缸，顶部朝向中部的一侧设有导向板，所述导向板外套设有滑板，所述滑板上开设有与导向板相适配的条形滑孔，且滑板顶部朝向中部的一端顶部设有定位块，所述滑板与推动气缸的活动端配合连接。

作为本发明的进一步改进，所述平板2移动机构包括对称设置的第二左压紧机构和第二右压紧机构，以及用于驱动其沿长度方向移动的第二驱动机构，所述第二左压紧机构和第二右压紧机构均可左右移动，并分别配合安装有运行驱动机构，其中压紧机构包括移动滑板、安装板、旋转油缸、定位挡板；第二驱动机构包括安装座、伺服电机、减速机、电动缸和接头，此外，平板2移动机构还包括两左右对称设置的可调节支撑机构，可调节支撑机构包括移动滑板、安装板、垫块、气缸、气缸支架和气缸接头。

作为本发明的进一步改进，所述平板2定位机构包括对称设置的第三左驱动机构和第三右驱动机构，所述第三左驱动机构和第三右驱动机构的活动端相向设置，并分别设有第三左压紧机构和第三右压紧机构。其中，压紧机构包括移动滑板、安装板、旋转油缸、定位挡板；第三左压紧机构包括气缸和气缸座，此外，平板2定位机构还包括两左右对称设置的可调节支撑机构，可调节支撑机构包括移动滑板、安装板、垫块、气缸、气缸支架和气缸接头。

作为本发明的进一步改进，所述第三右压紧机构为带有扭力设定的伺服电机。

作为本发明的进一步改进，本发明的工作步骤为：

S1、第一左压紧机构、平板1左压头机构、平板2左压头机构、第二左压紧机构、第三左压紧机构移动到指定位置；

S2、移动定位机构的推动气缸推动滑板，其顶部的定位块伸出；

S3、摆放平板1，控制平板1右压头机构和第一右压紧机构推出，完成Y向（宽度）定位；

S4、第一左压紧机构、第一右压紧机构压紧平板1，第一驱动机构带动工件沿X向（长度）移动，平板1焊接坡口撞到定位块，第一驱动机构中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1在X向定位完成；

S5、摆放平板2，平板2右压头机构、第二右压紧机构和第三右压紧机构推出，完成Y向（宽度）定位；

S6、第二左压紧机构和第二右压紧机构压紧平板2，第二驱动机构推动工件沿X向（长度）移动，平板1焊接坡口撞到定位块，第二驱动机构中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1 在X向定位完成；

S7、移动定位机构的气缸收回滑板，其顶部的定位块回归原位；

S8、第一驱动机构带动平板1 沿X向（长度）移动，第三驱动机构推动平板2沿X向（长度）移动，使两块平板间距达到要求尺寸；

S9、定位完成。

本发明的有益效果在于：

1、在不使用传感器检测的情况下，仅仅通过电机扭力保护功能实现工件的定位功能；

2、由于不适用传感器，在反面焊接时，没有物体干涉焊枪，为焊接提供最大程度的焊接空间；

3、由于直接定位对接焊缝坡口面，对工件本身的精度影响降到最低，极大减少了工件下料的成本，大大提高了工件下料的效率。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明中平板1移动机构的示意图。

图3为本发明中移动定位机构的示意图。

图4为本发明中平板2移动机构的示意图。

图5为本发明中平板2定位机构的示意图。

附图标记列表：

1-框架，2-平板1移动机构，21-第一左驱动机构，22-第一左压紧机构，23-支撑机构，24-第一右压紧机构，25-第一右驱动机构，26-第一驱动机构，3-平板1支撑机构，4-平板1左压头机构，5-平板1右压头机构，6-移动定位机构，61-推动气缸，62-安装座，63-滑板，64-导向板，65-定位块，7-平板2左压头机构，8-平板2右压头机构，9-平板2移动机构，91-第二左压紧机构，92-第二右压紧机构，93-第二驱动机构，10-平板2支撑机构，11-平板2定位机构，111-第三左驱动机构，112-第三左压紧机构，113-第三右压紧机构，114-第三右驱动机构。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：包括框架（1），框架（1）为水平设置的矩形框，框架（1）上依次设有平板1移动机构（2）、平板1支撑机构（3）、平板1压头组件、移动定位机构（6）、平板2压头组件、平板2移动机构（9）、平板2支撑机构（10）和平板2定位机构（11），平板1压头组件包括对称设置的平板1左压头机构（4）和平板1右压头机构（5），平板2压头组件包括对称设置的平板2左压头机构（7）和平板2右压头机构（8）。

如图2所示，平板1移动机构（2）可沿框架（1）滑动，包括对称设置的第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25），第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25）的活动端相向设置，且分别设有支撑机构（23），第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25）的上方还分别配合安装有由底部升降驱动机构控制上下运动的第一左压紧机构（22）和第一右压紧机构（24），平板1移动机构（2）还包括用于驱动其沿长度方向移动的第一驱动机构（26）。

在本实施例中，第一驱动机构（26）为带有扭力设定的伺服电机。

在本实施例中，平板1支撑机构（3）包括支撑座，支撑座上设有挡块和垫块。

在本实施例中，平板1左压头机构（4）包括压紧座、液压千斤顶、托块、垫块、销轴、压头、支撑座、定位垫块、液压马达、联轴器、丝杆、轴承座和编码器。

如图3所示，移动定位机构（6）有两个，且左右对称设置，移动定位机构（6）包括安装座（62），安装座（62）的底部设有推动气缸（61），顶部朝向中部的一侧设有导向板（64），导向板（64）外套设有滑板（63），滑板（63）上开设有与导向板（64）相适配的条形滑孔，且滑板（63）顶部朝向中部的一端顶部设有定位块（65），滑板（63）与推动气缸（61）的活动端配合连接。

如图4所示，平板2移动机构（9）包括对称设置的第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92），以及用于驱动其沿长度方向移动的第二驱动机构（93），第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92）均可左右移动，并分别配合安装有运行驱动机构，其中压紧机构包括移动滑板、安装板、旋转油缸、定位挡板；第二驱动机构包括安装座、伺服电机、减速机、电动缸和接头，此外，平板2移动机构还包括两左右对称设置的可调节支撑机构，可调节支撑机构包括移动滑板、安装板、垫块、气缸、气缸支架和气缸接头。

如图5所示，平板2定位机构（11）包括对称设置的第三左驱动机构（111）和第三右驱动机构（114），第三左驱动机构（111）和第三右驱动机构（114）的活动端相向设置，并分别设有第三左压紧机构（112）和第三右压紧机构（113）。其中，压紧机构包括移动滑板、安装板、旋转油缸、定位挡板；第三左压紧机构包括气缸和气缸座，此外，平板2定位机构还包括两左右对称设置的可调节支撑机构，可调节支撑机构包括移动滑板、安装板、垫块、气缸、气缸支架和气缸接头。

在本实施例中，第三右压紧机构（113）为带有扭力设定的伺服电机。

本发明的工作步骤为：

S1、第一左压紧机构（22）、平板1左压头机构（4）、平板2左压头机构（7）、第二左压紧机构（91）、第三左压紧机构（112）移动到指定位置；

S2、移动定位机构（6）的推动气缸（61）推动滑板（63），其顶部的定位块（65）伸出；

S3、摆放平板1，控制平板1右压头机构（5）和第一右压紧机构（24）推出，完成Y向（宽度）定位；

S4、第一左压紧机构（22）、第一右压紧机构（24）压紧平板1，第一驱动机构（26）带动工件沿X向（长度）移动，平板1焊接坡口撞到定位块（65），第一驱动机构（26）中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1在X向定位完成；

S5、摆放平板2，平板2右压头机构（8）、第二右压紧机构（92）和第三右压紧机构（113）推出，完成Y向（宽度）定位；

S6、第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92）压紧平板2，第二驱动机构（93）推动工件沿X向（长度）移动，平板1焊接坡口撞到定位块（65），第二驱动机构（93）中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1 在X向定位完成；

S7、移动定位机构（6）的气缸（61）收回滑板（63），其顶部的定位块（65）回归原位；

S8、第一驱动机构（26）带动平板1 沿X向（长度）移动，第三驱动机构（93）推动平板2沿X向（长度）移动，使两块平板间距达到要求尺寸；

S9、定位完成。

本发明不通过感应装置，仅仅通过电机扭力保护功能实现工件的定位功能。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：包括框架（1），所述框架（1）为水平设置的矩形框，框架（1）上依次设有平板1移动机构（2）、平板1支撑机构（3）、平板1压头组件、移动定位机构（6）、平板2压头组件、平板2移动机构（9）、平板2支撑机构（10）和平板2定位机构（11），所述平板1压头组件包括对称设置的平板1左压头机构（4）和平板1右压头机构（5），所述平板2压头组件包括对称设置的平板2左压头机构（7）和平板2右压头机构（8）。

2.根据权利要求1所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述平板1移动机构（2）可沿框架（1）滑动，包括对称设置的第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25），所述第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25）的活动端相向设置，且分别设有支撑机构（23），所述第一左驱动机构（21）和第一右驱动机构（25）的上方还分别配合安装有由底部升降驱动机构控制上下运动的第一左压紧机构（22）和第一右压紧机构（24），所述平板1移动机构（2）还包括用于驱动其沿长度方向移动的第一驱动机构（26）。

3.根据权利要求2所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述第一驱动机构（26）为带有扭力设定的伺服电机。

4.根据权利要求1所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述平板1支撑机构（3）包括支撑座，所述支撑座上设有挡块和垫块。

5.根据权利要求1所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述移动定位机构（6）有两个，且左右对称设置，所述移动定位机构（6）包括安装座（62），所述安装座（62）的底部设有推动气缸（61），顶部朝向中部的一侧设有导向板（64），所述导向板（64）外套设有滑板（63），所述滑板（63）上开设有与导向板（64）相适配的条形滑孔，且滑板（63）顶部朝向中部的一端顶部设有定位块（65），所述滑板（63）与推动气缸（61）的活动端配合连接。

6.根据权利要求1所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述平板2移动机构（9）包括对称设置的第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92），以及用于驱动其沿长度方向移动的第二驱动机构（93），所述第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92）均可左右移动，并分别配合安装有运行驱动机构。

7.根据权利要求1所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述平板2定位机构（11）包括对称设置的第三左驱动机构（111）和第三右驱动机构（114），所述第三左驱动机构（111）和第三右驱动机构（114）的活动端相向设置，并分别设有第三左压紧机构（112）和第三右压紧机构（113）。

8.根据权利要求7所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述第三右压紧机构（113）为带有扭力设定的伺服电机。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的基于电机扭力保护功能的平板对接焊缝自动定位机构，其特征在于：所述机构的操作步骤如下：

S1、第一左压紧机构（22）、平板1左压头机构（4）、平板2左压头机构（7）、第二左压紧机构（91）、第三左压紧机构（112）移动到指定位置；

S2、移动定位机构（6）的推动气缸（61）推动滑板（63），其顶部的定位块（65）伸出；

S3、摆放平板1，控制平板1右压头机构（5）和第一右压紧机构（24）推出，完成Y向定位；

S4、第一左压紧机构（22）、第一右压紧机构（24）压紧平板1，第一驱动机构（26）带动工件沿X向移动，平板1焊接坡口撞到定位块（65），第一驱动机构（26）中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1在X向定位完成；

S5、摆放平板2，平板2右压头机构（8）、第二右压紧机构（92）和第三右压紧机构（113）推出，完成Y向定位；

S6、第二左压紧机构（91）和第二右压紧机构（92）压紧平板2，第二驱动机构（93）推动工件沿X向移动，平板1焊接坡口撞到定位块（65），第二驱动机构（93）中的伺服电机扭力过载，触发扭力设定，确定平板1 在X向定位完成；

S7、移动定位机构（6）的气缸（61）收回滑板（63），其顶部的定位块（65）回归原位；

S8、第一驱动机构（26）带动平板1 沿X向移动，第三驱动机构（93）推动平板2沿X向移动，使两块平板间距达到要求尺寸；

S9、定位完成。