CN211162568U - 一种管类自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管类自动焊接装置，包括磁性自动行走小车、固定座、横向移动座、竖向移动座和一用于夹持焊枪的夹持机构，固定座固定在磁性自动行走小车的后侧壁上，固定座与横向移动座之间设置有用于驱动横向移动座水平移动的第一移动机构，竖向移动座设置在横向移动座的侧壁上，且横向移动座与竖向移动座之间设置有用于驱动竖向移动座上下移动的第二移动机构，夹持机构固定在竖向移动座上，且夹持机构与竖向移动座之间设置有用于调节夹持机构偏转角度的调整机构；优点是操作方便、焊接效果好且能提高作业效率。

Description

一种管类自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及一种焊接装置，尤其涉及到一种管类自动焊接装置。

背景技术

在各种行业里管件的应用十分广泛，而管件与管件连接之间需要通过法兰焊接连接，或管件与管件之间直接焊接连在一起，目前大都是采用人工手持焊接枪完成的，采用人工的方式就存在诸多缺点，首先人工强度大，特别是将两个工件焊接时需要转圈焊接，工人需要转圈走动，劳动强度大，导致工作效率不是特别高；其次周围焊缝很难均匀，对操作人员的技术熟练程度要求较高，稍有不慎，焊渣就会造成管件表面凹凸不平，影响外观；此外，当操作员处在长时间工作的环境下，很容易疲劳导致定位不精准，造成焊接品质难以控制，同时对操作员的视力也可能产生伤害。

因此设计出一种能够代替人工进行焊接的装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种操作方便、焊接效果好且能提高作业效率的管类自动焊接装置。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种管类自动焊接装置，包括磁性自动行走小车、固定座、横向移动座、竖向移动座和一用于夹持焊枪的夹持机构，所述的固定座固定在所述的磁性自动行走小车的后侧壁上，所述的固定座与所述的横向移动座之间设置有用于驱动所述的横向移动座水平移动的第一移动机构，所述的竖向移动座设置在所述的横向移动座的侧壁上，且所述的横向移动座与所述的竖向移动座之间设置有用于驱动所述的竖向移动座上下移动的第二移动机构，所述的夹持机构固定在所述的竖向移动座上，且所述的夹持机构与所述的竖向移动座之间设置有用于调节所述的夹持机构偏转角度的调整机构。

所述的第一移动机构包括第一电机、第一丝杆、螺母套和横向杆，所述的第一电机固定在所述的固定座内，所述的第一丝杆可水平转动设置在所述的固定座内，且所述的第一丝杆同轴连接在所述的第一电机的输出轴上，所述的螺母套螺接在所述的第一丝杆上，所述的螺母套的后侧壁与所述的固定座之间设置有第一导向机构，所述的螺母套的前侧壁上与所述的横向杆的一端固定，所述的横向杆的另一端穿过所述的横向移动座后与所述的横向移动座固定。该结构中，当第一电机转动时，带动第一丝杆转动，由于螺母套和第一丝杆是螺纹配合的，因此在第一丝杆转动的同时，螺母套发生水平左右移动，带动横向杆移动，而横向杆的移动则会带动横向移动座的位移，本结构中，采用丝杆传动来控制横向移动座的移动，传动平稳且位移精确。

所述的第一导向机构由第一导轨和设置在所述的螺母套后侧壁上的第一滑槽组成，所述的第一导轨水平固定在所述的横向移动座的内侧壁上，所述的第一导轨与所述的第一滑槽滑动配合。该结构中，采用第一导轨和第一滑槽的配合，一方面实现螺母套的顺畅移动，另一方面对其具有导向作用。

所述的横向杆与所述的横向移动座之间连接有加强板。该结构中，加强板通过焊接的方式与横向杆和横向移动座固定，使得横向杆与横向移动座之间固定更牢靠。

所述的第二移动机构包括第二电机和第二丝杆，所述的竖向移动座的左侧延伸设置有一凸块，所述的凸块位于所述的横向移动座内，所述的第二电机固定在所述的横向移动座的顶部，且所述的第二电机的输出轴与所述的第二丝杆同轴固定，所述的第二丝杆与所述的凸块螺纹配合。该结构中，当第二电机转动时，带动第二丝杆转动，由于凸块和第二丝杆是螺纹配合的，因此在第二丝杆转动的同时，凸块发生竖向直线移动，直接带动竖向移动座移动，本结构中，采用丝杆传动来控制竖向移动座的移动，传动平稳且位移精确。

所述的凸块与所述的横向移动座之间设置有第二导向机构，所述的第二导向机构包括固定在所述的横向移动座内的第二导轨和设置在所述的凸块左侧的第二滑槽，所述的第二导轨竖直固定在所述的横向移动座的内侧壁上，且所述的第二导轨与所述的第二滑槽滑动配合。该结构中，采用第二导轨和第二滑槽的配合，一方面实现凸块的顺畅移动，另一方面对其具有导向作用。

所述的调整机构包括旋转电机、安装座和调节板，所述的安装座固定在所述的竖向移动座上，所述的旋转电机固定在所述的安装座内，所述的调节板固定在所述的旋转电机的输出轴上，所述的夹持机构固定在所述的调节板上。该结构中，当旋转电机转动时，带动调节板转动，从而固定在调节板上的夹持机构得以实现角度调节，焊枪因此能够调整焊接的角度，采用旋转电机来控制调节板的偏转，一方面结构简单较为容易实现，另一方面控制较为精确。

所述的夹持机构包括第一夹持座、第二夹持座和锁紧螺栓，所述的第一夹持座上设置有第一夹持槽，所述的第二夹持座上设置有第二夹持槽，所述的第一夹持槽和所述的第二夹持槽之间形成一用于夹持焊枪的夹持空间，所述的第一夹持座固定在所述的调节板上，所述的第二夹持座的一端与所述的第一夹持座的一端铰接，所述的第二夹持座的另一端通过所述的锁紧螺栓与所述的第一夹持座的另一端固定。该结构中，夹持空间用来夹持焊枪，在安装时，首先拧松锁紧螺栓，使第一夹持座和第二夹持座相互分离，将焊枪置于夹持空间后，重新拧紧锁紧螺栓，将第二夹持座重新紧贴到第一夹持座上，采用该方式，拆装较为便捷。

所述的磁性自动行走小车包括车架和四个磁性轮，四个所述的磁性轮分别可转动设置在所述的车架的底部。该结构中，磁性轮能够实现将整体牢靠吸附在管类上，其中磁性轮通过马达驱动，此为现有技术。

所述的车架的侧壁上固定有保护板。该结构中，保护板位于靠近横向移动座的一侧，其能够在进行焊接的过程中对磁性轮起到一定的保护作用。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：磁性自动行走小车的设置便于将整个装置牢靠吸附在待焊接的管道上，且能带动整体进行周向移动，从而无需人工转圈焊接，大大减轻了工人的作业强度；第一移动机构的设置能够带动横向移动座做水平左右移动；第二移动机构的设置能够带动竖向移动座做竖直上下运动，从而能够对焊枪进行左右和上下四个自由度的调节，在进行焊接时，按照预定轨迹进行焊接，从而实现了自动焊接的目的，同时也避免了人工误操作；夹持机构的设置用于夹持固定焊枪；调整机构的设置能够实现调整焊枪焊接角度的目的，使其更加灵活，适用范围更广；本实用新型操作方便、焊接效果好且能提高作业效率。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型中横向移动座与竖向移动座配合时的立体结构示意图；

图3是本实用新型中第一移动机构分解状态的立体结构示意图；

图4是本实用新型中第二移动机构的立体结构示意图；

图5是本实用新型中夹持机构的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种管类自动焊接装置，包括磁性自动行走小车1、固定座2、横向移动座3、竖向移动座4和一用于夹持焊枪91的夹持机构5，固定座2固定在磁性自动行走小车1的后侧壁上，固定座2与横向移动座3之间设置有用于驱动横向移动座3水平移动的第一移动机构6，竖向移动座4设置在横向移动座3的侧壁上，且横向移动座3与竖向移动座4之间设置有用于驱动竖向移动座4上下移动的第二移动机构7，夹持机构5固定在竖向移动座4上，且夹持机构5与竖向移动座4之间设置有用于调节夹持机构5偏转角度的调整机构8。

实施例二：如图所示，其他结构与实施例一相同，其不同之处在于，第一移动机构6包括第一电机61、第一丝杆62、螺母套63和横向杆64，第一电机61固定在固定座2内，第一丝杆62可水平转动设置在固定座2内，且第一丝杆62同轴连接在第一电机61的输出轴上，螺母套63螺接在第一丝杆62上，螺母套63的后侧壁与固定座2之间设置有第一导向机构65，螺母套63的前侧壁上与横向杆64的一端固定，横向杆64的另一端穿过横向移动座3后与横向移动座3固定。该结构中，当第一电机61转动时，带动第一丝杆62转动，由于螺母套63和第一丝杆62是螺纹配合的，因此在第一丝杆62转动的同时，螺母套63发生水平左右移动，带动横向杆64移动，而横向杆64的移动则会带动横向移动座3的位移，本结构中，采用丝杆传动来控制横向移动座3的移动，传动平稳且位移精确。

第一导向机构65由第一导轨66和设置在螺母套63后侧壁上的第一滑槽67组成，第一导轨66水平固定在横向移动座3的内侧壁上，第一导轨66与第一滑槽67滑动配合。该结构中，采用第一导轨66和第一滑槽67的配合，一方面实现螺母套63的顺畅移动，另一方面对其具有导向作用。

横向杆64与横向移动座3之间连接有加强板9。该结构中，加强板9通过焊接的方式与横向杆64和横向移动座3固定，使得横向杆64与横向移动座3之间固定更牢靠。

实施例三：如图所示，其他结构与实施例二相同，其不同之处在于，第二移动机构7包括第二电机71和第二丝杆72，竖向移动座4的左侧延伸设置有一凸块73，凸块73位于横向移动座3内，第二电机71固定在横向移动座3的顶部，且第二电机71的输出轴与第二丝杆72同轴固定，第二丝杆72与凸块73螺纹配合。该结构中，当第二电机71转动时，带动第二丝杆72转动，由于凸块73和第二丝杆72是螺纹配合的，因此在第二丝杆72转动的同时，凸块73发生竖向直线移动，直接带动竖向移动座4移动，本结构中，采用丝杆传动来控制竖向移动座4的移动，传动平稳且位移精确。

凸块73与横向移动座3之间设置有第二导向机构74，第二导向机构74包括固定在横向移动座3内的第二导轨和设置在凸块73左侧的第二滑槽，第二导轨竖直固定在横向移动座3的内侧壁上，且第二导轨与第二滑槽滑动配合。该结构中，采用第二导轨和第二滑槽的配合，一方面实现凸块73的顺畅移动，另一方面对其具有导向作用。

调整机构8包括旋转电机81、安装座82和调节板83，安装座82固定在竖向移动座4上，旋转电机81固定在安装座82内，调节板83固定在旋转电机81的输出轴上，夹持机构5固定在调节板83上。该结构中，当旋转电机81转动时，带动调节板83转动，从而固定在调节板83上的夹持机构5得以实现角度调节，焊枪因此能够调整焊接的角度，采用旋转电机81来控制调节板83的偏转，一方面结构简单较为容易实现，另一方面控制较为精确。

夹持机构5包括第一夹持座51、第二夹持座52和锁紧螺栓53，第一夹持座51上设置有第一夹持槽，第二夹持座52上设置有第二夹持槽，第一夹持槽和第二夹持槽之间形成一用于夹持焊枪的夹持空间54，第一夹持座51固定在调节板83上，第二夹持座52的一端与第一夹持座51的一端铰接，第二夹持座52的另一端通过锁紧螺栓53与第一夹持座51的另一端固定。该结构中，夹持空间54用来夹持焊枪，在安装时，首先拧松锁紧螺栓53，使第一夹持座51和第二夹持座52相互分离，将焊枪置于夹持空间54后，重新拧紧锁紧螺栓53，将第二夹持座52重新紧贴到第一夹持座51上，采用该方式，拆装较为便捷。

为了使焊接效果更好，本装置采用闭环控制系统，各个电机均受plc控制器控制，在横向移动座3的底部或调节板83上安装红外测距传感器，其用来检测与焊接处的距离，以将检测结果实时反馈给plc控制器，plc控制器收到信号后，控制对应的电机转动，来调节焊枪与待焊接处的距离，最终达到焊缝均匀的目的。

磁性自动行走小车1包括车架11和四个磁性轮12，四个磁性轮12分别可转动设置在车架11的底部。该结构中，磁性轮12能够实现将整体牢靠吸附在管类上，其中四个磁性轮12分为前后两组，每对应两个磁性轮12之间通过转轴连接，转轴通过蜗轮蜗杆机构与马达连接，从而实现磁性轮12的转动。

车架11的侧壁上固定有保护板13。该结构中，保护板13位于靠近横向移动座3的一侧，其能够在进行焊接的过程中对磁性轮12起到一定的保护作用。

Claims (10)

1.一种管类自动焊接装置，其特征在于：包括磁性自动行走小车、固定座、横向移动座、竖向移动座和一用于夹持焊枪的夹持机构，所述的固定座固定在所述的磁性自动行走小车的后侧壁上，所述的固定座与所述的横向移动座之间设置有用于驱动所述的横向移动座水平移动的第一移动机构，所述的竖向移动座设置在所述的横向移动座的侧壁上，且所述的横向移动座与所述的竖向移动座之间设置有用于驱动所述的竖向移动座上下移动的第二移动机构，所述的夹持机构固定在所述的竖向移动座上，且所述的夹持机构与所述的竖向移动座之间设置有用于调节所述的夹持机构偏转角度的调整机构。

2.根据权利要求1所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的第一移动机构包括第一电机、第一丝杆、螺母套和横向杆，所述的第一电机固定在所述的固定座内，所述的第一丝杆可水平转动设置在所述的固定座内，且所述的第一丝杆同轴连接在所述的第一电机的输出轴上，所述的螺母套螺接在所述的第一丝杆上，所述的螺母套的后侧壁与所述的固定座之间设置有第一导向机构，所述的螺母套的前侧壁上与所述的横向杆的一端固定，所述的横向杆的另一端穿过所述的横向移动座后与所述的横向移动座固定。

3.根据权利要求2所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的第一导向机构由第一导轨和设置在所述的螺母套后侧壁上的第一滑槽组成，所述的第一导轨水平固定在所述的横向移动座的内侧壁上，所述的第一导轨与所述的第一滑槽滑动配合。

4.根据权利要求2所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的横向杆与所述的横向移动座之间连接有加强板。

5.根据权利要求1所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的第二移动机构包括第二电机和第二丝杆，所述的竖向移动座的左侧延伸设置有一凸块，所述的凸块位于所述的横向移动座内，所述的第二电机固定在所述的横向移动座的顶部，且所述的第二电机的输出轴与所述的第二丝杆同轴固定，所述的第二丝杆与所述的凸块螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的凸块与所述的横向移动座之间设置有第二导向机构，所述的第二导向机构包括固定在所述的横向移动座内的第二导轨和设置在所述的凸块左侧的第二滑槽，所述的第二导轨竖直固定在所述的横向移动座的内侧壁上，且所述的第二导轨与所述的第二滑槽滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的调整机构包括旋转电机、安装座和调节板，所述的安装座固定在所述的竖向移动座上，所述的旋转电机固定在所述的安装座内，所述的调节板固定在所述的旋转电机的输出轴上，所述的夹持机构固定在所述的调节板上。

8.根据权利要求7所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的夹持机构包括第一夹持座、第二夹持座和锁紧螺栓，所述的第一夹持座上设置有第一夹持槽，所述的第二夹持座上设置有第二夹持槽，所述的第一夹持槽和所述的第二夹持槽之间形成一用于夹持焊枪的夹持空间，所述的第一夹持座固定在所述的调节板上，所述的第二夹持座的一端与所述的第一夹持座的一端铰接，所述的第二夹持座的另一端通过所述的锁紧螺栓与所述的第一夹持座的另一端固定。

9.根据权利要求1所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的磁性自动行走小车包括车架和四个磁性轮，四个所述的磁性轮分别可转动设置在所述的车架的底部。

10.根据权利要求9所述的一种管类自动焊接装置，其特征在于：所述的车架的侧壁上固定有保护板。

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