CN211638862U - 一种具有升降平台的焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接辅助设备领域，公开一种具有升降平台的焊接工作站，包括用于驱使机筒水平自转的旋转支撑机构，在旋转支撑机构的一端设置有用于放置起吊襻并驱使起吊襻升降的升降平台，升降平台包括升降机构以及位于升降机构之间用于放置起吊襻的放置平台，通过升降机构实现放置平台的升降，从而实现起吊襻的升降和支撑，当与现有的机械臂配合时，机械臂定点焊接就能够将起吊襻焊接在堵头上，从而降低起吊襻的焊接难度。

Description

一种具有升降平台的焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及焊接辅助设备领域，尤其涉及一种具有升降平台的焊接工作站。

背景技术

机筒是挤出机的重要零件，其一般与螺杆配合工作，机筒呈圆柱状，其截面形状为一圆环状，机筒的端部一般需要焊接堵头，在堵头焊接完毕后在堵头上需要焊接起吊襻，现有的操作为，人工先将堵头焊接在机筒上，然后再将起吊襻的两端分别焊接在堵头上，人工焊接一方面需要消耗大量的人力，其次，焊接精度低，安全性低。

也有通过机械臂对机筒和堵头进行焊接，现有的机构已经可以实现驱使机筒进行自转，从而实现机械臂定点焊接就能实现堵头与机筒端部的360°焊接，使用机械臂继续进行起吊襻的焊接时，需要设置起吊襻的限位装置，但是起吊襻的两端均需要进行焊接，这就需要机械臂进行移动焊接，增加机械臂焊接的难度。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术机械臂无法定点对起吊襻实现焊接的缺点，提供了一种具有升降平台的焊接工作站，机械臂能够定点实现对起吊襻的焊接作业。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种具有升降平台的焊接工作站，包括用于驱使机筒水平自转的旋转支撑机构，在旋转支撑机构的一端设置有用于放置起吊襻并驱使起吊襻升降的升降平台，升降平台包括于旋转支撑机构一端两侧竖直平行设置的升降机构、位于升降机构之间用于放置起吊襻的放置平台以及驱使升降机构进行升降的第一驱动机构。

采用上述方案，本焊接工作站配合机械臂使用，在机筒焊接完堵头后可以直接进行起吊襻的焊接，起吊襻放置在放置平台上，第一驱动机构驱使放置平台上升至起吊襻位于堵头高度的一半处，然后机械臂对起吊襻的一端进行焊接，焊接完毕后，第一驱动机构驱使放置平台下降，旋转支撑机构驱使机筒旋转180°，然后第一驱动机构驱使放置平台继续上升至抵住起吊襻，此时，机械臂在原地就能够对起吊襻的另一端进行焊接，放置平台的两次上升用于支撑起吊襻，便于起吊襻的焊接，一次下降用于让位起吊襻随着机筒旋转180°，该升降平台与旋转支撑机构配合后可以实现机械臂定点对堵头和起吊襻完成焊接，起吊襻的焊接难度有效降低。

作为优选，第一驱动机构包括第一伺服电机，升降机构包括固定套筒、位于固定套筒一侧且内部与固定套筒连通的安装筒、位于安装筒内且两端与安装筒的内壁转动连接的蜗杆、水平转动设置于固定套筒内与蜗杆配合的蜗轮以及竖直设置且与蜗轮的中心螺纹配合的螺杆，固定套筒上端设置有与螺杆配合的螺纹套，螺杆的顶端与放置平台底部转动连接，蜗杆的转动受控于第一伺服电机。

采用上述方案，通过第一伺服电机的正反转实现蜗杆与蜗轮的配合，从而实现螺杆的升降，最终带动放置平台的升降。

作为优选，螺杆的顶端和放置平台的底部之间通过法兰轴承转动连接。

采用上述方案，通过法兰轴承，随着螺杆的旋转升降，放置平台只能够进行升降运动。

作为优选，固定套筒包括上下固定设置的上套筒和下套筒，安装筒位于上套筒一侧，螺纹套固定设置于上套筒上端开口处，蜗轮下端一体延伸有同心的转轴，转轴与上套筒的下端开口处设置有转动轴承。

采用上述方案，螺杆在下降过程中缩入到固定套筒内，将固定套筒分为上套筒和下套筒，便于在上套筒的底部设置转动轴承与蜗轮的转轴进行转动配合，方便整体的安装。

作为优选，旋转支撑机构包括底座、位于底座上端的固定座以及可靠近或者远离固定座的移动座、固定座上水平间隔设置的主支撑辊和从支撑辊、驱使主支撑辊转动的第三伺服电机以及移动座上分别对应主支撑辊和从支撑辊设置的辅助支撑辊，主支撑辊与从支撑辊以及辅助支撑辊之间形成有用于支撑机筒的端部并定位机筒中心的“V型”间距，移动座的移动受控于第二驱动机构。

采用上述方案，旋转支撑机构通过第三伺服电机带动主支撑辊转动，带动位于上端的机筒和从支撑辊的相对转动，主支撑辊和从支撑辊之间的“V型”间距能够起到中心定位的作用，使机筒在转动过程中，其中心位置始终处于不动的状态，从而确保焊接的精度，而第二驱动机构驱使移动座的移动可以实现不同长度机筒与堵头以及堵头与起吊襻的焊接。

作为优选，第二驱动机构包括于底座内沿机筒的轴向延伸设置并与底座的两端转动连接的丝杠、丝杠的一端设置的驱使丝杠转动的第二伺服电机、移动座下端固定的与丝杠配合的丝杠螺母以及避免移动座随着丝杠同步转动的限位导向机构，限位导向机构包括底座上端面沿机筒的轴向平行延伸设置的导轨以及于移动座的底部两端设置的与导轨嵌合滑移配合的滑块。

采用上述方案，通过限位导向机构在丝杠的转动过程中限位移动座的周向运动，使之只能够实现沿机筒的轴向运动，从而实现对不同长度机筒的支撑作用。

作为优选，从支撑辊和辅助支撑辊均水平间隔对应设置有若干个，在固定座靠近移动座的一侧设置有驱使所有从支撑辊同步转动的第三驱动机构。

采用上述方案，通过第三驱动机构驱使所有的从支撑辊与主支撑辊同步转动，可以实现一次性多个机筒的同步自转，当设置多个机械臂时，可以同时实现对个机筒与堵头的焊接以及多个堵头与起吊襻的焊接作业，有效提高焊接效率。

作为优选，第三驱动机构包括与主支撑辊和从支撑辊同轴的若干同步辊、于主支撑辊下方设置的主动辊、位于主动辊和同步辊之间的同步带以及用于张紧同步带的张紧机构，主动辊的转动受控于第三伺服电机。

采用上述方案，通过一个第一伺服电机驱使主动辊转动，同步带带动所有的同步辊转动，从而使所有的主支撑辊转动，机筒随之同步转动，同时，从支撑辊随之同步转动。

作为优选，在同步辊之间设置有避免同步带打滑的辅助辊，辅助辊位于相邻主动辊中央的上方或者下方，同步带依次绕过主动辊和辅助辊后用张紧机构张紧。

采用上述方案，只设置同步辊的话，位于中间的同步辊与同步带接触面小，同步辊易打滑，从而使部分主支撑定位辊无法转动，影响机筒的焊接，增设辅助辊后，由于辅助辊与同步辊不处于同一水平位置，故，同步带在绕过同步辊和辅助滚后在张紧机构的张紧下与每个同步辊均接触到，从而避免了主支撑定位辊的打滑。

作为优选，在放置平台上表面于每个“V型”间距的中央处对应设置有一用于校验堵头中心位置的定位标记。

采用上述方案，通过定位标记便于操作人员摆放起吊襻，使起吊襻在上升后位于堵头的中心处，从而省去人工校对的过程，提高焊接效率。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有以下技术效果：将旋转支撑机构一端设置升降平台，使机筒能够实现自转从而实现机械臂的定点焊接，同时通过升降平台将起吊襻运送至堵头处，机械臂继续对起吊襻进行焊接，通过第一伺服电机控制放置平台的两次上升和一次下降以及第三伺服电机对机筒旋转的控制，实现机械臂定点对起吊襻的两端完成焊接，起吊襻在焊接过程中放置平台始终处于支撑状态，从而确保起吊襻焊接的稳定性，该焊接工作站结合现有的机械臂能够实现定点对机筒与堵头以及堵头与起吊襻实现焊接，结构简单并且有效提高焊接效率。

附图说明

图1是本实用新型中一种具有升降平台的焊接工作站的轴测图；

图2是本实用新型中一种具有升降平台的焊接工作站的主视图；

图3是本实用新型中一种具有升降平台的焊接工作站的左视图；

图4是本实用新型中升降机构的主视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本实用新型中升降机构的主视图；

图7是图6的B-B剖视图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、固定套筒；101、上套筒；102、下套筒；103、安装筒；104、第一伺服电机；105、蜗杆；106、蜗轮；107、转轴；108、螺纹套；2、螺杆；3、放置平台；4、法兰轴承；5、底座；6、固定座；7、移动座；8、第二伺服电机；9、第三伺服电机；10、主动辊；11、同步辊；12、同步带；13、主支撑辊；14、从支撑辊；15、辅助支撑辊；16、丝杠；17、导轨；18、滑块；19、张紧机构；20、辅助辊；21、定位标记。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例

一种具有升降平台的焊接工作站，包括用于驱使机筒水平自转的旋转支撑机构，在旋转支撑机构的一端设置有用于放置起吊襻并驱使起吊襻升降的升降平台，旋转支撑机构包括底座5、位于底座5上端的固定座6以及可靠近或者远离固定座6的移动座7、固定座6上水平间隔设置的主支撑辊13和从支撑辊14、驱使主支撑辊13转动的第二伺服电机8以及移动座7上分别对应主支撑辊13和从支撑辊14设置的辅助支撑辊15，主支撑辊13与从支撑辊14以及辅助支撑辊15之间形成有用于支撑机筒的端部并定位机筒中心的“V型”间距，机筒两端位于“V型”间距之间，并且机筒与堵头预配合的一端位于固定座6上，移动座7的移动受控于第二驱动机构。

第二驱动机构包括于底座5内沿机筒的轴向延伸设置并与底座5的两端转动连接的丝杠16、丝杠16的一端设置的驱使丝杠16转动的第二伺服电机8、移动座7下端固定的与丝杠16配合的丝杠螺母以及避免移动座7随着丝杠16同步转动的限位导向机构，限位导向机构包括底座5上端面沿机筒的轴向平行延伸设置的导轨17以及于移动座7的底部两端设置的与导轨17嵌合滑移配合的滑块18，导轨17的截面形状为T型、工字型或者梯形，滑块18具有供导轨17穿插的滑槽。

为了提高焊接效率，从支撑辊14和辅助辊20均水平间隔对应设置有若干个，在固定座6靠近移动座7的一侧设置有驱使所有从支撑辊14同步转动的第三驱动机构。第三驱动机构包括与主支撑辊13和从支撑辊14同轴的若干同步辊11、于主支撑辊13下方设置的主动辊10、位于主动辊10和同步辊11之间的同步带12以及用于张紧同步带12的张紧机构19，主动辊10的转动受控于第三伺服电机9。

为了避免同步带12打滑影响到机筒的自转，在同步辊11之间设置有避免同步带12打滑的辅助辊20，辅助辊20位于相邻主动辊10中央的上方或者下方，同步带12依次绕过主动辊10和辅助辊20后用张紧机构19张紧。

张紧机构19的具体设置为，包括固定在底座5上的安装座以及安装座上转动设置的张紧轮，同步带12依次穿过主动辊10—同步辊11—辅助辊20—张紧轮，在安装座上设置有通过移动安装座使张紧轮张紧同步带12的推力机构，推力机构包括底座5上设置的位于同步带12下方向沿着主支撑定位辊的分布方向延伸设置的移动槽、安装座底部设置的与移动槽穿插滑移配合的滑移块、固定在移动槽一端的安装块以及与安装块螺旋连接的螺柱，螺柱靠近移动座7的一端与移动座7通过轴承转动连接，通过旋转螺柱可以来回移动移动座7从而实现同步带12松紧的调节。

升降平台包括于固定座6远离移动座7的一端两侧竖直平行设置的升降机构、位于升降机构之间用于放置起吊襻的放置平台3以及驱使升降机构进行升降的第一驱动机构，第一驱动机构包括第一伺服电机104，升降机构包括固定套筒1、位于固定套筒1一侧且内部与固定套筒1连通的安装筒103、位于安装筒103内且两端与安装筒103的内壁转动连接的蜗杆105、水平转动设置于固定套筒1内与蜗杆105配合的蜗轮106以及竖直设置且与蜗轮106的中心螺纹配合的螺杆2，固定套筒1上端设置有与螺杆2配合的螺纹套108，螺杆2的顶端与放置平台3底部通过法兰轴承4转动连接，蜗杆105的转动受控于第一伺服电机104。

为了便于蜗轮106的安装，固定套筒1分为上下固定设置的上套筒101和下套筒102，安装筒103位于上套筒101一侧，螺纹套108固定设置于上套筒101上端开口处，蜗轮106下端一体延伸有同心的转轴107，转轴107与上套筒101的下端开口处通过转动轴承转动连接。

为了减少起吊襻的放置时间，在放置平台3上表面于每个“V型”间距的中央处对应设置有一用于校验堵头中心位置的定位标记21，起吊襻放置时对准定位标记21就能够实现起吊襻与堵头的预定位，便于机械臂的焊接。

整个焊接过程中第一伺服电机104、第二伺服电机8、第三伺服电机9以及机械臂的启闭、延时控制以及先后顺序的控制均受控于PLC，上述的控制涉及到的逻辑编程和PLC均属于现有技术，在此不再赘述，当然也可以人工进行控制，优选PLC进行控制，人工控制时，只需根据各步骤分别控制第一伺服电机104、第二伺服电机8、第三伺服电机9以及机械臂的开关即可。

机筒与堵头的焊接过程中，放置平台3始终处于下降的状态，根据本文解决的技术问题，机筒与堵头的焊接过程省略，只对起吊襻的焊接过程进行描述，当采用PLC控制时，起吊襻的焊接过程为：

1、待机筒与堵头焊接完毕后，将起吊襻放置于放置平台3上，并对准定位标记；

2、PLC控制第一伺服电机104转动使放置平台3上升至起吊襻处于堵头的中心高度后停止；

3、PLC控制机械臂对起吊襻的一端进行焊接，焊接一段时间后通过延时程序关闭机械臂；

4、PLC控制第一伺服电机104反转使放置平台3下降至预设位置后停止；

5、PLC控制第二伺服电机8转动实现机筒自转180°，起吊襻和堵头随着自转180°；

6、PLC控制机械臂对起吊襻进行进一步焊接，焊接一段时间后通过延时程序关闭机械臂；

7、PLC控制第一伺服电机104驱使放置平台3再次下降从而完成起吊襻的焊接作业，并依次进行下一循环作业。

该升降平台与旋转支撑机构配合后可以实现机械臂定点对堵头和起吊襻完成焊接，起吊襻的焊接难度有效降低。

Claims (10)

1.一种具有升降平台的焊接工作站，包括用于驱使机筒水平自转的旋转支撑机构，其特征在于：在旋转支撑机构的一端设置有用于放置起吊襻并驱使起吊襻升降的升降平台，升降平台包括于旋转支撑机构一端两侧竖直平行设置的升降机构、位于升降机构之间用于放置起吊襻的放置平台(3)以及驱使升降机构进行升降的第一驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：第一驱动机构包括第一伺服电机(104)，升降机构包括固定套筒(1)、位于固定套筒(1)一侧且内部与固定套筒(1)连通的安装筒(103)、位于安装筒(103)内且两端与安装筒(103)的内壁转动连接的蜗杆(105)、水平转动设置于固定套筒(1)内与蜗杆(105)配合的蜗轮(106)以及竖直设置且与蜗轮(106)的中心螺纹配合的螺杆(2)，固定套筒(1)上端设置有与螺杆(2)配合的螺纹套(108)，螺杆(2)的顶端与放置平台(3)底部转动连接，蜗杆(105)的转动受控于第一伺服电机(104)。

3.根据权利要求2所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：螺杆(2)的顶端和放置平台(3)的底部之间通过法兰轴承(4)转动连接。

4.根据权利要求2所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：固定套筒(1)包括上下固定设置的上套筒(101)和下套筒(102)，安装筒(103)位于上套筒(101)一侧，螺纹套(108)固定设置于上套筒(101)上端开口处，蜗轮(106)下端一体延伸有同心的转轴(107)，转轴(107)与上套筒(101)的下端开口处设置有转动轴承。

5.根据权利要求1所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：旋转支撑机构包括底座(5)、位于底座(5)上端的固定座(6)以及可靠近或者远离固定座(6)的移动座(7)、固定座(6)上水平间隔设置的主支撑辊(13)和从支撑辊(14)、驱使主支撑辊(13)转动的第三伺服电机(9)以及移动座(7)上分别对应主支撑辊(13)和从支撑辊(14)设置的辅助支撑辊(15)，主支撑辊(13)与从支撑辊(14)以及辅助支撑辊(15)之间形成有用于支撑机筒的端部并定位机筒中心的“V型”间距，移动座(7)的移动受控于第二驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：第二驱动机构包括于底座(5)内沿机筒的轴向延伸设置并与底座(5)的两端转动连接的丝杠(16)、丝杠(16)的一端设置的驱使丝杠(16)转动的第二伺服电机(8)、移动座(7)下端固定的与丝杠(16)配合的丝杠螺母以及避免移动座(7)随着丝杠(16)同步转动的限位导向机构，限位导向机构包括底座(5)上端面沿机筒的轴向平行延伸设置的导轨(17)以及于移动座(7)的底部两端设置的与导轨(17)嵌合滑移配合的滑块(18)。

7.根据权利要求5所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：从支撑辊(14)和辅助支撑辊(15)均水平间隔对应设置有若干个，在固定座(6)靠近移动座(7)的一侧设置有驱使所有从支撑辊(14)同步转动的第三驱动机构。

8.根据权利要求7所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：第三驱动机构包括与主支撑辊(13)和从支撑辊(14)同轴的若干同步辊(11)、于主支撑辊(13)下方设置的主动辊(10)、位于主动辊(10)和同步辊(11)之间的同步带(12)以及用于张紧同步带(12)的张紧机构(19)，主动辊(10)的转动受控于第三伺服电机(9)。

9.根据权利要求8所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：在同步辊(11)之间设置有避免同步带(12)打滑的辅助辊(20)，辅助辊(20)位于相邻主动辊(10)中央的上方或者下方，同步带(12)依次绕过主动辊(10)和辅助辊(20)后用张紧机构(19)张紧。

10.根据权利要求5所述的一种具有升降平台的焊接工作站，其特征在于：在放置平台(3)上表面设置有正对于“V型”间距中央处用于校验堵头中心位置的定位标记(21)。

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