CN117680911A - 一种机器人智能高端制造用焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人智能高端制造用焊接工装，涉及制造焊接领域。所述一种机器人智能高端制造用焊接工装包括焊接台，所述焊接台的一端设有第一工位，所述焊接台的另一端设有第二工位，所述第一工位与第二工位垂直设置。本发明提供的一种机器人智能高端制造用焊接工装通过控制对主电磁件与副电磁件通电，使调位架与横板架相对移动靠近，即可使两个直角位对齐的管件可以自动抵紧；通过电机输出端与短轴带动齿轮转动，驱使与其相啮合的卡位环带动内置环架相对于主环架上的环形卡槽转动，内置环架随之带动焊接头组件在开口槽中转动一周，自动完成对一周焊缝的焊接，不需要工作人员手动调整焊接姿态。

Description

一种机器人智能高端制造用焊接工装

技术领域

本发明涉及制造焊接领域，尤其涉及一种机器人智能高端制造用焊接工装。

背景技术

高端制造业是工业化发展的高级阶段，是具有高技术含量和高附加值的产业，其显著特征是高技术、高附加值、低污染、低排放，具有较强的竞争优势。焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。在焊接过程中一般会使用到焊接工装辅助进行焊接作业。

现有的焊接工装在进行焊接作业前，会需要由工作人员将待焊接的工件对齐完成组合，使其对接口牢固对齐，将工件进行进一步的固定后，再利用焊接头组件对其进行焊接，但一些直角形的管件进行焊接的过程中，由工作人员手动进行对齐调整，不仅十分麻烦，且在焊接的过程中也需要调整焊接口的位置，容易使焊缝连接位置出现偏差，影响工件的焊接成型，工作效率也相对较低。

因此，有必要提供一种新的机器人智能高端制造用焊接工装解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人智能高端制造用焊接工装。

本发明提供的一种机器人智能高端制造用焊接工装包括：焊接台，所述焊接台的一端设有第一工位，所述焊接台的另一端设有第二工位，所述第一工位与第二工位垂直设置，所述焊接台的侧壁上安装连接有控制器，所述第二工位旁设有横槽，所述横槽的上方设有底座块，所述底座块上固定连接有调位架，所述第一工位旁设有纵槽，所述纵槽的上方处设有横板架，所述调位架与横板架的一端均固定连接有卡框；自动配位机构，所述自动配位机构包括弧形管，所述弧形管与底座块固定连接，所述弧形管的一端管壁上滑动连接有弧形杆，所述弧形杆的一端与调位架的侧壁固定连接，所述弧形管的内部设有活塞盘，所述活塞盘与弧形杆的一端固定连接，所述弧形管的内部设有内置弹簧，所述内置弹簧的一端与活塞盘相连接，所述内置弹簧的另一端与弧形管的内管壁相连接，所述弧形管的一端管壁上设有接口，所述调位架与横槽之间设有顶出组件，所述横板架与纵槽之间设有配合组件。

优选的，所述顶出组件包括主卡块，所述主卡块与横槽滑动连接，所述横槽中固定连接有两个主杆，所述主卡块上对称设有两个主滑口，所述主卡块与两个主杆滑动连接，两个所述主杆上均套设有主弹簧，两个所述主弹簧的一端均与主卡块相连接，两个所述主弹簧的另一端均与横槽的侧壁相连接，所述主卡块的侧壁上设有主嵌槽，所述主嵌槽中安装连接有主磁块，所述横槽的侧壁上安装连接有主电磁件，所述主磁块与主电磁件的磁极相同。

优选的，所述配合组件包括副卡块，所述副卡块与纵槽滑动连接，所述纵槽中固定连接有副杆，所述卡块上设有副滑口，所述副卡块与副杆滑动连接，所述副杆上套设有副弹簧，所述副弹簧的一端与副卡块相连接，所述副弹簧的另一端与纵槽的侧壁相连接，所述副卡块上设有副嵌槽，所述副嵌槽中安装连接有副磁块，所述纵槽的侧壁上安装连接有副电磁件，所述副磁块与副电磁件的人磁极相同。

优选的，所述卡框的一侧内壁上固定连接有主侧垫，所述卡框的另一侧内壁上设有对位垫，所述卡框的侧壁上固定连接有短气筒，所述短气筒的一端筒壁上滑动连接有活塞杆，所述活塞杆的一端与对位垫固定连接，所述短气筒的内部设有小弹簧，所述小弹簧套设于活塞杆上，所述小弹簧的一端与活塞杆相连接，所述小弹簧的另一端与短气筒的内壁相连接，所述短气筒的一端筒壁上设有气口。

优选的，所述焊接台的前端侧壁上设有安装板，所述安装板上安装连接有气泵，所述气泵的出气端处设有气道组件，所述气道组件包括主管，所述主管的一端安装连接有第一电磁阀，所述主管的一端管口处安装连接有双管接换头，所述双管接换头通过两个第一连接管与两个短气筒上的气口相连接，所述主管的中部位置处设有支管，所述支管中安装连接有第二电磁阀，所述支管通过第二连接管与弧形管上的接口相连接，所述双管接换头与支管之间设有排气管，所述排气管与主管相连接，所述排气管中安装连接有第三电磁阀。

优选的，所述横槽与纵槽之间设有开口槽，所述开口槽的一侧槽壁上固定连接有主环架，所述主环架中设有内置环架，所述内置环架的内架壁上安装连接有焊接头组件，所述焊接头组件为倾斜设置。

优选的，所述主环架的内架壁上设有环形卡槽，所述内置环架的外侧壁上固定连接有卡位环，所述卡位环卡设于环形卡槽中，所述环形卡槽的下端位置处设有空腔，所述空腔中设有齿轮，所述空腔的一侧腔壁上转动连接有短轴，所述短轴的一端与齿轮固定连接，所述开口槽的底端槽壁上设有凹槽，所述凹槽中安装连接有电机，所述电机的输出端与短轴的一端固定连接，所述卡位环的外侧壁上设有多个卡齿槽，多个所述卡齿槽为等距环形设置，所述齿轮与卡位环上的卡齿槽相啮合。

优选的，所述纵槽的一端内壁上设有内嵌槽，所述内嵌槽中安装连接有压力传感器。

与相关技术相比较，本发明提供的一种机器人智能高端制造用焊接工装具有如下有益效果：

1、本发明通过控制对主电磁件与副电磁件通电，使主卡块带动底座块相对于横槽滑动，副卡块同时带动横板架相对于纵槽滑动，调位架与横板架相对移动靠近，即可使两个直角位对齐的管件可以自动抵紧，不需要工作人员手动进行对齐，给焊接工作带来方便；

2、本发明通过电机输出端带动短轴转动，短轴带动齿轮转动，驱使与其相啮合的卡位环转动，使卡位环带动内置环架相对于主环架上的环形卡槽转动，内置环架随之带动焊接头组件在开口槽中转动一周，自动完成对一周焊缝的焊接，不需要工作人员手动调整焊接姿态，十分快捷方便；

3、本发明通过启动气泵使空气经过主管与双管接换头输出，后分别输送至两个短气筒的内部，气压的改变使两个活塞杆的一端带动两个对位垫随之移动靠近两个主侧垫，使两个卡框中的对位垫与主侧垫抵紧管件，自动完成对两个管件的固定，以便于进行进一步的调整对位；

4、本发明通过控制第一电磁阀关闭，同时控制支管上的第二电磁阀开启，使空气输送至弧形管的内部，气压的变化使弧形杆相对于弧形管的一端管壁滑动，使弧形杆的一端带动调位架转动至竖直状态，使调位架带动一个工件自动转动调整至对位姿态。

附图说明

图1为本发明提供的一种较佳实施例的结构示意图之一；

图2为图1所示的调位架的结构示意图；

图3为图2所示的弧形管的结构示意图；

图4为图1所示的卡框的结构示意图；

图5为图1所示的A处的结构示意图；

图6为图1所示的B处的结构示意图；

图7为图1所示的气道组件的结构示意图；

图8为本发明提供的一种较佳实施例的结构示意图之二；

图9为图8所示的C处的结构示意图；

图10为图8所示的内置环架的结构示意图。

图中标号：1、焊接台；11、第一工位；12、第二工位；13、控制器；2、底座块；21、调位架；22、横板架；3、卡框；31、主侧垫；32、对位垫；4、弧形管；41、弧形杆；42、活塞盘；43、内置弹簧；44、短气筒；45、活塞杆；46、小弹簧；5、主卡块；51、主杆；52、主弹簧；53、副卡块；531、压力传感器；54、副杆；55、副弹簧；56、主磁块；57、主电磁件；58、副磁块；59、副电磁件；6、气泵；61、主管；62、第一电磁阀；63、双管接换头；64、支管；65、第二电磁阀；66、排气管；67、第三电磁阀；7、主环架；71、内置环架；72、焊接头组件；8、卡位环；81、短轴；82、齿轮；83、电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图10，一种机器人智能高端制造用焊接工装包括：焊接台1，焊接台1的一端设有第一工位11，焊接台1的另一端设有第二工位12，第一工位11与第二工位12垂直设置，焊接台1的侧壁上安装连接有控制器13，第二工位12旁设有横槽，横槽的上方设有底座块2，底座块2上固定连接有调位架21，第一工位11旁设有纵槽，纵槽的上方处设有横板架22，调位架21与横板架22的一端均固定连接有卡框3；自动配位机构，自动配位机构包括弧形管4，弧形管4与底座块2固定连接，弧形管4的一端管壁上滑动连接有弧形杆41，弧形杆41的一端与调位架21的侧壁固定连接，弧形管4的内部设有活塞盘42，活塞盘42与弧形杆41的一端固定连接，弧形管4的内部设有内置弹簧43，内置弹簧43的一端与活塞盘42相连接，内置弹簧43的另一端与弧形管4的内管壁相连接，弧形管4的一端管壁上设有接口，调位架21与横槽之间设有顶出组件，横板架22与纵槽之间设有配合组件。

在具体实施过程中，如图1和图5所示，顶出组件包括主卡块5，主卡块5与横槽滑动连接，横槽中固定连接有两个主杆51，主卡块5上对称设有两个主滑口，主卡块5与两个主杆51滑动连接，两个主杆51上均套设有主弹簧52，两个主弹簧52的一端均与主卡块5相连接，两个主弹簧52的另一端均与横槽的侧壁相连接，主卡块5的侧壁上设有主嵌槽，主嵌槽中安装连接有主磁块56，横槽的侧壁上安装连接有主电磁件57，主磁块56与主电磁件57的磁极相同。

需要说明的是：主电磁件57的磁力排斥主卡块5上的主磁块56，使主卡块5相对于主杆51滑动，主弹簧52随之发生弹性形变，主卡块5带动底座块2相对于横槽滑动，完成带动一个管件的移动抵紧。

参考图1和图6所示，配合组件包括副卡块53，副卡块53与纵槽滑动连接，纵槽中固定连接有副杆54，副卡块53上设有副滑口，副卡块53与副杆54滑动连接，副杆54上套设有副弹簧55，副弹簧55的一端与副卡块53相连接，副弹簧55的另一端与纵槽的侧壁相连接，副卡块53上设有副嵌槽，副嵌槽中安装连接有副磁块58，纵槽的侧壁上安装连接有副电磁件59，副磁块58与副电磁件59的人磁极相同。

需要说明的是：副电磁件59的磁力排斥副卡块53上的副磁块58，使副卡块53相对于副杆54滑动，副弹簧55随之发生弹性形变，使副卡块53带动横板架22相对于纵槽滑动，调位架21与横板架22相对移动靠近，即可使两个直角位对齐的管件可以自动抵紧。

参考图2和图4所示，卡框3的一侧内壁上固定连接有主侧垫31，卡框3的另一侧内壁上设有对位垫32，卡框3的侧壁上固定连接有短气筒44，短气筒44的一端筒壁上滑动连接有活塞杆45，活塞杆45的一端与对位垫32固定连接，短气筒44的内部设有小弹簧46，小弹簧46套设于活塞杆45上，小弹簧46的一端与活塞杆45相连接，小弹簧46的另一端与短气筒44的内壁相连接，短气筒44的一端筒壁上设有气口。

需要说明的是：启动气泵6使空气经过主管61与双管接换头63输出，后经过两个第一连接管分别输送至两个短气筒44的内部，气压的改变使两个活塞杆45相对于两个短气筒44的一端筒壁滑动，使两个小弹簧46均发生弹性形变，两个活塞杆45的一端带动两个对位垫32随之移动靠近两个主侧垫31，使两个卡框3中的对位垫32与主侧垫31抵紧管件，自动完成对两个管件的固定。

参考图1和图7所示，焊接台1的前端侧壁上设有安装板，安装板上安装连接有气泵6，气泵6的出气端处设有气道组件，气道组件包括主管61，主管61的一端安装连接有第一电磁阀62，主管61的一端管口处安装连接有双管接换头63，双管接换头63通过两个第一连接管与两个短气筒44上的气口相连接，主管61的中部位置处设有支管64，支管64中安装连接有第二电磁阀65，支管64通过第二连接管与弧形管4上的接口相连接，双管接换头63与支管64之间设有排气管66，排气管66与主管61相连接，排气管66中安装连接有第三电磁阀67。

需要说明的是：利用控制器13控制第一电磁阀62自动关闭，同时控制支管64上的第二电磁阀65开启，使空气后续经过支管64与第二连接管输送至弧形管4的内部；

弧形管4内部的气压变化使活塞盘42带动弧形杆41相对于弧形管4的一端管壁滑动，使内置弹簧43随之发生弹性形变，弧形杆41的一端带动调位架21转动至竖直状态，使调位架21带动一个工件自动转动调整至对位姿态。

参考图1和图8所示，横槽与纵槽之间设有开口槽，开口槽的一侧槽壁上固定连接有主环架7，主环架7中设有内置环架71，内置环架71的内架壁上安装连接有焊接头组件72，焊接头组件72为倾斜设置。

需要说明的是：内置环架71相对于主环架7转动，使内置环架71随之带动焊接头组件72在开口槽中转动一周，自动完成对一周焊缝的焊接。

参考图8和图9所示，主环架7的内架壁上设有环形卡槽，内置环架71的外侧壁上固定连接有卡位环8，卡位环8卡设于环形卡槽中，环形卡槽的下端位置处设有空腔，空腔中设有齿轮82，空腔的一侧腔壁上转动连接有短轴81，短轴81的一端与齿轮82固定连接，开口槽的底端槽壁上设有凹槽，凹槽中安装连接有电机83，电机83的输出端与短轴81的一端固定连接，卡位环8的外侧壁上设有多个卡齿槽，多个卡齿槽为等距环形设置，齿轮82与卡位环8上的卡齿槽相啮合。

需要说明的是：电机83输出端带动短轴81转动，短轴81的一端带动齿轮82转动，齿轮82驱使与其相啮合的卡位环8转动，使卡位环8带动内置环架71相对于主环架7上的环形卡槽转动。

参考图1和图6所示，纵槽的一端内壁上设有内嵌槽，内嵌槽中安装连接有压力传感器531。

需要说明的是：副卡块53移动靠近纵槽侧壁上的压力传感器531相抵，使控制器13自动控制焊接头组件72上焊头靠近两个管件的焊缝位置处，以便于对管件的焊缝进行焊接；

随之控制电机83工作，使其输出端带动短轴81转动。

本发明提供的一种机器人智能高端制造用焊接工装的工作原理如下：将待焊接的工件分别放置于第一工位11与第二工位12上，启动气泵6使空气经过主管61与双管接换头63输出，后经过两个第一连接管分别输送至两个短气筒44的内部，气压的改变使两个活塞杆45相对于两个短气筒44的一端筒壁滑动，使两个小弹簧46均发生弹性形变，两个活塞杆45的一端带动两个对位垫32随之移动靠近两个主侧垫31，使两个卡框3中的对位垫32与主侧垫31抵紧管件，自动完成对两个管件的固定，以便于进行进一步的调整对位。

利用控制器13(现有技术)控制第一电磁阀62自动关闭，同时控制支管64上的第二电磁阀65开启，使空气后续经过支管64与第二连接管输送至弧形管4的内部，气压的变化使活塞盘42带动弧形杆41相对于弧形管4的一端管壁滑动，使内置弹簧43随之发生弹性形变，弧形杆41的一端带动调位架21转动至竖直状态，使调位架21带动一个工件自动转动调整至对位姿态。

利用控制器13控制对主电磁件57与副电磁件59通电，主电磁件57的磁力排斥主卡块5上的主磁块56，使主卡块5相对于主杆51滑动，主弹簧52随之发生弹性形变，主卡块5带动底座块2相对于横槽滑动，副电磁件59的磁力排斥副卡块53上的副磁块58，使副卡块53相对于副杆54滑动，副弹簧55随之发生弹性形变，使副卡块53带动横板架22相对于纵槽滑动，调位架21与横板架22相对移动靠近，即可使两个直角位对齐的管件可以自动抵紧，不需要工作人员手动进行对齐，给焊接工作带来方便。

副卡块53移动靠近纵槽侧壁上的压力传感器531相抵，使控制器13自动控制焊接头组件72靠近两个管件的焊缝位置处，电机83随之工作一段时间，使其输出端带动短轴81转动，短轴81的一端带动齿轮82转动，齿轮82驱使与其相啮合的卡位环8转动，使卡位环8带动内置环架71相对于主环架7上的环形卡槽转动，内置环架71随之带动焊接头组件72在开口槽中转动一周，自动完成对一周焊缝的焊接，不需要工作人员手动调整焊接姿态，十分快捷方便。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，包括：

焊接台(1)，所述焊接台(1)的一端设有第一工位(11)，所述焊接台(1)的另一端设有第二工位(12)，所述第一工位(11)与第二工位(12)垂直设置，所述焊接台(1)的侧壁上安装连接有控制器(13)，所述第二工位(12)旁设有横槽，所述横槽的上方设有底座块(2)，所述底座块(2)上固定连接有调位架(21)，所述第一工位(11)旁设有纵槽，所述纵槽的上方处设有横板架(22)，所述调位架(21)与横板架(22)的一端均固定连接有卡框(3)；

自动配位机构，所述自动配位机构包括弧形管(4)，所述弧形管(4)与底座块(2)固定连接，所述弧形管(4)的一端管壁上滑动连接有弧形杆(41)，所述弧形杆(41)的一端与调位架(21)的侧壁固定连接，所述弧形管(4)的内部设有活塞盘(42)，所述活塞盘(42)与弧形杆(41)的一端固定连接，所述弧形管(4)的内部设有内置弹簧(43)，所述内置弹簧(43)的一端与活塞盘(42)相连接，所述内置弹簧(43)的另一端与弧形管(4)的内管壁相连接，所述弧形管(4)的一端管壁上设有接口，所述调位架(21)与横槽之间设有顶出组件，所述横板架(22)与纵槽之间设有配合组件。

2.根据权利要求1所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述顶出组件包括主卡块(5)，所述主卡块(5)与横槽滑动连接，所述横槽中固定连接有两个主杆(51)，所述主卡块(5)上对称设有两个主滑口，所述主卡块(5)与两个主杆(51)滑动连接，两个所述主杆(51)上均套设有主弹簧(52)，两个所述主弹簧(52)的一端均与主卡块(5)相连接，两个所述主弹簧(52)的另一端均与横槽的侧壁相连接，所述主卡块(5)的侧壁上设有主嵌槽，所述主嵌槽中安装连接有主磁块(56)，所述横槽的侧壁上安装连接有主电磁件(57)，所述主磁块(56)与主电磁件(57)的磁极相同。

3.根据权利要求1所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述配合组件包括副卡块(53)，所述副卡块(53)与纵槽滑动连接，所述纵槽中固定连接有副杆(54)，所述副卡块(53)上设有副滑口，所述副卡块(53)与副杆(54)滑动连接，所述副杆(54)上套设有副弹簧(55)，所述副弹簧(55)的一端与副卡块(53)相连接，所述副弹簧(55)的另一端与纵槽的侧壁相连接，所述副卡块(53)上设有副嵌槽，所述副嵌槽中安装连接有副磁块(58)，所述纵槽的侧壁上安装连接有副电磁件(59)，所述副磁块(58)与副电磁件(59)的人磁极相同。

4.根据权利要求1所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述卡框(3)的一侧内壁上固定连接有主侧垫(31)，所述卡框(3)的另一侧内壁上设有对位垫(32)，所述卡框(3)的侧壁上固定连接有短气筒(44)，所述短气筒(44)的一端筒壁上滑动连接有活塞杆(45)，所述活塞杆(45)的一端与对位垫(32)固定连接，所述短气筒(44)的内部设有小弹簧(46)，所述小弹簧(46)套设于活塞杆(45)上，所述小弹簧(46)的一端与活塞杆(45)相连接，所述小弹簧(46)的另一端与短气筒(44)的内壁相连接，所述短气筒(44)的一端筒壁上设有气口。

5.根据权利要求1所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述焊接台(1)的前端侧壁上设有安装板，所述安装板上安装连接有气泵(6)，所述气泵(6)的出气端处设有气道组件，所述气道组件包括主管(61)，所述主管(61)的一端安装连接有第一电磁阀(62)，所述主管(61)的一端管口处安装连接有双管接换头(63)，所述双管接换头(63)通过两个第一连接管与两个短气筒(44)上的气口相连接，所述主管(61)的中部位置处设有支管(64)，所述支管(64)中安装连接有第二电磁阀(65)，所述支管(64)通过第二连接管与弧形管(4)上的接口相连接，所述双管接换头(63)与支管(64)之间设有排气管(66)，所述排气管(66)与主管(61)相连接，所述排气管(66)中安装连接有第三电磁阀(67)。

6.根据权利要求1所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述横槽与纵槽之间设有开口槽，所述开口槽的一侧槽壁上固定连接有主环架(7)，所述主环架(7)中设有内置环架(71)，所述内置环架(71)的内架壁上安装连接有焊接头组件(72)，所述焊接头组件(72)为倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述主环架(7)的内架壁上设有环形卡槽，所述内置环架(71)的外侧壁上固定连接有卡位环(8)，所述卡位环(8)卡设于环形卡槽中，所述环形卡槽的下端位置处设有空腔，所述空腔中设有齿轮(82)，所述空腔的一侧腔壁上转动连接有短轴(81)，所述短轴(81)的一端与齿轮(82)固定连接，所述开口槽的底端槽壁上设有凹槽，所述凹槽中安装连接有电机(83)，所述电机(83)的输出端与短轴(81)的一端固定连接，所述卡位环(8)的外侧壁上设有多个卡齿槽，多个所述卡齿槽为等距环形设置，所述齿轮(82)与卡位环(8)上的卡齿槽相啮合。

8.根据权利要求3所述的一种机器人智能高端制造用焊接工装，其特征在于，所述纵槽的一端内壁上设有内嵌槽，所述内嵌槽中安装连接有压力传感器(531)。