CN208628706U - 一种基于机器人的自动化焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于机器人的自动化焊接设备，该基于机器人的自动化焊接设备包括：底座，底座上设置有水平仪；底座通过电动伸缩杆连接有脚轮；焊接装置，焊接装置包括管道固定座、两个弧形齿条、分别驱动两个弧形齿条的驱动电机；升降装置，升降装置竖直设置在底座上，升降装置的顶部通过推送装置连接焊接装置；监控装置，用于对整个焊接设备进行时时监控；通过设有的电动伸缩杆可使在管道焊接时有平稳的支撑，并且可移动到不同的焊接部位；设有的焊接装置采用双焊枪在不同方向，同时从焊接部位的底部向上焊接，围成圆形焊道，加快了焊接速度。

Description

一种基于机器人的自动化焊接设备

技术领域

本实用新型涉及到自动焊接设备技术领域，尤其涉及到一种基于机器人的自动化焊接设备。

背景技术

焊接在工业生产中是非常重要的加工手段。手工焊接质量低、返工率高。焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。石油气天然气管道、压力容器等器件的焊接要符合探伤标准。有些项目时间紧任务重，需要焊接管道一次成型，这就需要大量高技术水平的焊工投入工作，而近年来焊工人才培养与需求脱节，高级焊工人才缺乏已成为常态。

尤其针对一些小型管道进行高空铺设时，例如煤改气管道的铺设，往往要在住户的房屋建筑物的外侧进行铺设管道，管道坡口因为一侧靠近房屋建筑物，人工进行焊接时根本无法看清靠近房屋建筑的坡口位置，影响焊接质量。现有的机器人焊接很少有对小型管道进行焊接，且灵活性能较差，不便于移动施工，焊接速度较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种基于机器人的自动化焊接设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种基于机器人的自动化焊接设备，该基于机器人的自动化焊接设备包括：底座，所述底座上设置有水平仪；所述底座连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底端设置脚轮，所述底座位于焊接管道的下方；

焊接装置，所述焊接装置包括管道固定座、两个弧形齿条、分别驱动所述两个弧形齿条的驱动电机；其中，所述管道固定座的底面设置有电磁铁，两个驱动电机固定安装在所述管道固定座的一侧；所述两个弧形齿条均为上表面设有齿缝，所述两个弧形齿条分别通过相对应的驱动电机朝向相反的方向运动，在所述焊接管道的坡口最高处从上向下交错围成圆形；所述两个弧形齿条相对的一端分别安装有焊枪、调整焊枪角度的调节装置、清理所述坡口的喷气装置、用于监测焊接过程的摄像头；

升降装置，所述升降装置竖直设置在所述底座上，所述升降装置的顶部通过推送装置连接所述管道固定座；所述推送装置转动连接所述管道固定座；

监控装置，用于对整个焊接设备进行时时监控；

控制器，分别与所述水平仪、所述电动伸缩杆、所述升降装置、所述推送装置、所述电磁铁、所述驱动电机、所述调节装置、所述喷气装置、所述摄像头以及所述监控装置信号连接。

优选的，所述底座为矩形板体，所述底座四角均设置有电动伸缩杆；所述控制器在所述水平仪检测到水平度大于设定值时，控制相对应的电动伸缩杆进行调节。

优选的，所述脚轮上连接有驱动其行进的电动马达，所述电动马达与所述控制器信号连接。

优选的，所述升降装置包括竖直设置在底座上的液压杆以及位于所述液压杆杆头的红外线水平仪。

优选的，所述推送装置包括液压推杆以及位于所述液压推杆的杆头上的高清摄像设备。

优选的，所述底座上设置有液压泵，所述液压泵通过液压管分别连接所述液压杆以及所述液压推杆。

优选的，所述两个弧形齿条之间交错设置，所述两个弧形齿条上分别设有的焊枪之间角度相反。

优选的，所述管道固定座位于所述坡口的一侧，每个驱动电机的输出轴均设置有与对应的弧形齿条相啮合的齿轮，两个驱动电机的输出轴相差设定长度。

优选的，其特征在于，还包括设置在底座上的蓄电瓶，所述蓄电分别与分别与所述水平仪、所述电动伸缩杆、所述电磁铁、所述驱动电机、所述调节装置、所述喷气装置、所述摄像头、所述高清摄像设备、所述监控装置以及所述控制器电性连接。

优选的，其特征在于，所述控制器将所述监控装置监测到的时时监控信息通过发射模块发送至人工操作平台。

本实用新型的有益效果是：为了便于在使用过程中针对不同的地势使该设备保持更加平稳，在底座上设置有水平仪以及电动伸缩杆，在进行焊接准备工作时，通过将底座调节成水平状态，使焊接设备保持在水平状态焊接，创造良好的焊接环境，并采用可以电驱动的脚轮，使该设备便于移动，灵活性更强；

为了加快焊接速度，该装置采用了在两个弧形齿条上均设置焊枪，两个弧形齿条分别朝相反的方向的向下移动，并在移动过程中通过喷气装置对坡口进行清理；两个互相齿条交错设置，分别向下移动至坡口的正下方进行重合后调节焊枪角度，两个弧形齿条再依次向上滑动，两个焊枪相互重合后围成圆形焊道；使对高空铺设管道变得相对简单，适用于各种类型的管道铺设，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于机器人的自动化焊接设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的焊接设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的焊接设备使用状态示意图；

图4是本实用新型实施例提供的焊枪角度的示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1～图4，图1是本实用新型实施例提供的基于机器人的自动化焊接设备的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的焊接设备的结构示意图；图3是本实用新型实施例提供的焊接设备使用状态示意图；图4 是本实用新型实施例提供的焊枪角度的示意图。

本实用新型提供了一种基于机器人的自动化焊接设备，该基于机器人的自动化焊接设备包括：底座1，所述底座1上设置有水平仪2；所述底座 1连接有电动伸缩杆3，所述电动伸缩杆3的底端设置脚轮4，所述底座1 位于焊接管道的下方；

焊接装置，所述焊接装置包括管道固定座5、两个弧形齿条6、分别驱动所述两个弧形齿条6的驱动电机7；其中，所述管道固定座5的底面设置有电磁铁20，两个驱动电机7固定安装在所述管道固定座5的一侧；所述两个弧形齿条6均为上表面设有齿缝，所述两个弧形齿条6分别通过相对应的驱动电机7朝向相反的方向运动，在所述焊接管道的坡口最高处从上向下交错围成圆形；所述两个弧形齿条6相对的一端分别安装有焊枪8、调整焊枪8角度的调节装置11、清理所述坡口的喷气装置9、用于监测焊接过程的摄像头10；

升降装置，所述升降装置竖直设置在所述底座1上，所述升降装置的顶部通过推送装置连接所述管道固定座5；所述推送装置转动连接所述管道固定座5；

监控装置15，用于对整个焊接设备进行时时监控；

控制器18，分别与所述水平仪2、所述电动伸缩杆3、所述升降装置、所述推送装置、所述电磁铁20、所述驱动电机7、所述调节装置11、所述喷气装置9、所述摄像头10以及所述监控装置15信号连接。

本实用新型的有益效果是：为了便于在使用过程中针对不同的地势使该设备保持更加平稳，在底座上设置有水平仪以及电动伸缩杆，在进行焊接准备工作时，通过将底座调节成水平状态，使焊接设备保持在水平状态焊接，创造良好的焊接环境，并采用可以电驱动的脚轮，使该设备便于移动，灵活性更强；为了加快焊接速度，该装置采用了在两个弧形齿条上均设置焊枪，两个弧形齿条分别朝相反的方向的向下移动，并在移动过程中通过喷气装置对坡口进行清理；两个互相齿条交错设置，分别向下移动至坡口的正下方进行重合后调节焊枪角度，两个弧形齿条再依次向上滑动，两个焊枪相互重合后围成圆形焊道；使对高空铺设管道变得相对简单，适用于各种类型的管道铺设，便于推广使用。

为了方便理解本实用新型实施例提供的基于机器人的自动化焊接设备，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。

继续参考图1～图4，本实用新型提供了一种基于机器人的自动化焊接设备，该基于机器人的自动化焊接设备包括底座1，底座1上设置有水平仪 2；底座1连接有电动伸缩杆3，电动伸缩杆3的底端设置脚轮4，底座1 位于焊接管道的下方。具体的，底座1为矩形板体，底座1四角均设置有电动伸缩杆3；控制器18在水平仪2检测到水平度大于设定值时，控制相对应的电动伸缩杆3进行调节。脚轮4上连接有驱动其行进的电动马达，电动马达与控制器18信号连接。在进行焊接准备时，电动马达驱动脚轮4 到达所要焊接管道的下方，在水平仪2检测水平度大于设定值时，水平仪2 控制电动伸缩杆3进行调节，使底座1位于水平状态，使用与各类高低不平的地面，使焊接工作始终保持在平稳状态；并且可移动的底座1在焊接完成后一处管道后，可直接移动到下一管道处继续工作，实用性较高。

继续参阅图1-2，还包括升降装置，升降装置竖直设置在底座1上，升降装置的顶部通过推送装置连接管道固定座5；推送装置转动连接管道固定座5。在管道焊接过程中有竖口和横口，推送装置通过电动转轴连接管道固定座5，有效解决对竖口和横口的焊接。

具体的，升降装置包括竖直设置在底座1上的液压杆12以及位于液压杆12杆头的红外线水平仪16。推送装置包括液压推杆13以及位于液压推杆13的杆头上的高清摄像设备17。底座1上设置有液压泵14，液压泵14 通过液压管分别连接液压杆12以及液压推杆13。设有的红外线水平仪16 以及高清摄像设备17都是为了精准找到管道的焊接部位。该装置使用的液压泵14为日常中常见的液压泵14，液压杆12和液压推杆13分别通过液压管连接液压泵14。

为了使焊接管道更快，性能更好；焊接装置包括管道固定座5、两个弧形齿条6、分别驱动两个弧形齿条6的驱动电机7；其中，管道固定座5的底面设置有电磁铁20，该设备的管道固定座5为弧形，适用于各种尺寸的圆形管道；两个驱动电机7固定安装在管道固定座5的一侧；两个弧形齿条6均为上表面设有齿缝，两个弧形齿条6分别通过相对应的驱动电机7朝向相反的方向运动，在焊接管道的坡口最高处从上向下交错围成圆形；两个弧形齿条6相对的一端分别安装有焊枪8、调整焊枪8角度的调节装置 11、清理坡口的喷气装置9、用于监测焊接过程的摄像头10；具体的，两个弧形齿条6之间交错设置，两个弧形齿条6上分别设有的焊枪8之间角度相反。管道固定座5位于坡口的一侧，每个驱动电机7的输出轴均设置有与对应的弧形齿条6相啮合的齿轮，两个驱动电机7的输出轴相差设定长度。该设备的管道固定座5上设置有使齿轮以及弧形齿条始终咬合的限位块。

图3为焊接装置的使用状态图，图4为焊枪8角度的示意图；在具体使用时，将管道固定座5通过电磁铁20吸附在管道上，位于焊接部位的一侧，此时两个弧形齿条6分别交错连接驱动电机7，这里所提到的交错应理解为不在一条线上；对应驱动电机7为左侧的弧形齿条6连接位于右侧的驱动电机7的输出轴，右侧的弧形齿条6连接位于左侧驱动电机7的输出轴；这样设置是确保在焊接过程中使两个焊枪8的交叉处焊接更加牢固，其中一个驱动电机7的输出轴高于另一个驱动电机7的输出轴；准备焊接时，控制器18控制两个驱动电机7正转，驱动电机7带动两个弧形齿条6 的端部向下移动，位于端部的喷气装置9对管道的坡口进行清理，并且在管道底部两个弧形齿条6进行重合；该设备的喷气装置9位设置在底座1上的气泵连接出气管。

在开始焊接时，通过控制器18驱动调节装置11，该调节装置11为电动万向滚轴；摄像头10在时刻监视焊枪8角度调节，以及焊接过程；调节后角度后，控制器18控制两个驱动电机7反转，控制焊枪8开启，驱动电机7带动弧形齿条6按设定速度依次向上方移动，直至两个焊枪8重合，一个坡口焊接完成。两个焊枪8通过焊枪线连接有电焊机或采用送丝机进行焊接；

更优的，还设置了监控装置15，用于对整个焊接设备进行时时监控；控制器18，分别与水平仪2、电动伸缩杆3、升降装置、推送装置、电磁铁 20、驱动电机7、调节装置11、喷气装置9、摄像头10以及监控装置15信号连接。需要具体说明的，该设备采用控制器18接收摄像信息、水平信息后控制整个设备上相对应的部件运行，属于现有技术中常用的技术方法，在此不做过多赘述。

还包括设置在底座1上的蓄电瓶19，蓄电分别与分别与水平仪2、电动伸缩杆3、电磁铁20、驱动电机7、调节装置11、喷气装置9、摄像头 10、高清摄像设备17、监控装置15以及控制器18电性连接。控制器18将监控装置15监测到的时时监控信息通过发射模块发送至人工操作平台。

通过上述描述可以看出，为了便于在使用过程中针对不同的地势使该设备保持更加平稳，在底座1上设置有水平仪2以及电动伸缩杆3，在进行焊接准备工作时，通过将底座1调节成水平状态，使焊接设备保持在水平状态焊接，创造良好的焊接环境，并采用可以电驱动的脚轮4，使该设备便于移动，灵活性更强；为了加快焊接速度，该装置采用了在两个弧形齿条6 上均设置焊枪8，两个弧形齿条6分别朝相反的方向的向下移动，并在移动过程中通过喷气装置9对坡口进行清理；两个互相齿条交错设置，分别向下移动至坡口的正下方进行重合后调节焊枪8角度，两个弧形齿条6再依次向上滑动，两个焊枪8相互重合后围成圆形焊道；使对高空铺设管道变得相对简单，适用于各种类型的管道铺设，便于推广使用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设置有水平仪；所述底座连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底端设置有脚轮，所述底座位于焊接管道的下方；

焊接装置，所述焊接装置包括管道固定座、两个弧形齿条、分别驱动所述两个弧形齿条的驱动电机；其中，所述管道固定座的底面设置有电磁铁，两个驱动电机固定安装在所述管道固定座的一侧；所述两个弧形齿条均为上表面设有齿缝，所述两个弧形齿条分别通过相对应的驱动电机朝向相反的方向运动，在所述焊接管道的坡口最高处从上向下交错围成圆形；所述两个弧形齿条相对的一端分别安装有焊枪、调整焊枪角度的调节装置、清理所述坡口的喷气装置、用于监测焊接过程的摄像头；

升降装置，所述升降装置竖直设置在所述底座上，所述升降装置的顶部通过推送装置连接所述管道固定座；所述推送装置转动连接所述管道固定座；

监控装置，用于对整个焊接设备进行时时监控；

控制器，分别与所述水平仪、所述电动伸缩杆、所述升降装置、所述推送装置、所述电磁铁、所述驱动电机、所述调节装置、所述喷气装置、所述摄像头以及所述监控装置信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述底座为矩形板体，所述底座四角均设置有电动伸缩杆；所述控制器在所述水平仪检测到水平度大于设定值时，控制相对应的电动伸缩杆进行调节。

3.根据权利要求2所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述脚轮上连接有驱动其行进的电动马达，所述电动马达与所述控制器信号连接。

4.根据权利要求3所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述升降装置包括竖直设置在底座上的液压杆以及位于所述液压杆杆头的红外线水平仪。

5.根据权利要求4所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述推送装置包括液压推杆以及位于所述液压推杆的杆头上的高清摄像设备。

6.根据权利要求5所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述底座上设置有液压泵，所述液压泵通过液压管分别连接所述液压杆以及所述液压推杆。

7.根据权利要求6所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述两个弧形齿条之间交错设置，所述两个弧形齿条上分别设有的焊枪之间角度相反。

8.根据权利要求7所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述管道固定座位于所述坡口的一侧，每个驱动电机的输出轴均设置有与对应的弧形齿条相啮合的齿轮，两个驱动电机的输出轴相差设定长度。

9.根据权利要求8所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，还包括设置在底座上的蓄电瓶，所述蓄电分别与分别与所述水平仪、所述电动伸缩杆、所述电磁铁、所述驱动电机、所述调节装置、所述喷气装置、所述摄像头、所述高清摄像设备、所述监控装置以及所述控制器电性连接。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的基于机器人的自动化焊接设备，其特征在于，所述控制器将所述监控装置监测到的时时监控信息通过发射模块发送至人工操作平台。