CN212122133U - 一种起重机主梁内焊缝组焊机器人 - Google Patents

Abstract

一种涉及起重机桥架焊接制造领域的起重机主梁内焊缝组焊机器人，包含横行滑车架、横行滑块、竖直伸缩臂杆、焊枪和纵行小车；纵行小车的一端固定有焊接机箱，纵行小车的另一端固定有支撑滑座；支撑滑座的外侧面设有第一横向滑道，横行滑车架安装于第一横向滑道中；横行滑车架设有第二横向滑道，横行滑块安装于第二横向滑道中；横行滑块的另一侧固定有臂杆支撑机壳，竖直伸缩臂杆穿设于臂杆支撑机壳中并能竖直移动；竖直伸缩臂杆的底端固定有焊枪座，焊枪座的下表面外端转动连接有焊枪夹，焊枪座的下表面中部固定有激光测距仪；该组焊机器人能够使焊枪定位至焊接位置，并进行腹板与盖板之间纵向焊缝，腹板与筋板之间竖直方向焊缝的自动焊接。

Description

一种起重机主梁内焊缝组焊机器人

技术领域

本实用新型涉及起重机桥架焊接制造领域，尤其是涉及一种起重机主梁内焊缝组焊机器人。

背景技术

起重机的主梁通常为厢盒结构，作为整机的主要承重部件，主要由上、下盖板，两侧腹板及梁盒中间的筋板焊接组成；主梁的焊接顺序一般是先将若干均匀排列的筋板与下盖板焊接定位，再将腹板通过夹具进行组队，然后对腹板与筋板，腹板与盖板进行点焊或断焊定位，为下一步进行主梁内焊缝的焊接做好准备；目前的生产工艺是人工组对后进行点焊，由于主梁内部可操作空间较小，人工焊接环境恶劣，不仅焊接质量和焊接精度得不到保证，而且焊接效率较低，导致整个桥架制造过程不能达到自动化快速生产的目标。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种起重机主梁内焊缝组焊机器人，能够使焊枪定位至焊接位置，并进行腹板与盖板之间纵向焊缝，腹板与筋板之间竖直方向焊缝的自动焊接。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种起重机主梁内焊缝组焊机器人，包含横行滑车架、横行滑块、竖直伸缩臂杆、焊枪和能沿主梁纵向移动的纵行小车；所述纵行小车的上表面一端固定有与焊枪信号连接的焊接机箱，所述纵行小车的上表面另一端固定有支撑滑座；所述支撑滑座的外侧面设有第一横向滑道，所述横行滑车架的一侧安装于第一横向滑道中，并能由第一驱动机构带动横向移动；所述横行滑车架的另一侧设有第二横向滑道，所述横行滑块的一侧安装于第二横向滑道中，并能由第二驱动机构带动横向移动；所述横行滑块的另一侧固定有臂杆支撑机壳，所述竖直伸缩臂杆穿设于臂杆支撑机壳中，并能由第三驱动机构带动竖直移动；所述竖直伸缩臂杆的底端固定有焊枪座，所述焊枪座的下表面外端转动连接有头端用于卡接焊枪的焊枪夹，所述焊枪夹能由第四驱动机构带动绕竖直的转动轴线转动，所述焊枪座的下表面中部固定有用于检测纵向距离的激光测距仪。

进一步，所述纵行小车下表面安装有由电机驱动转动的车轮。

进一步，所述第一驱动机构包含固定于支撑滑座上表面的第一电机，所述第一电机的输出轴同轴固定有第一齿轮，所述横行滑车架的上表面靠近支撑滑座一侧设有与第一齿轮啮合的第一齿条。

进一步，所述第二驱动机构包含固定于横行滑块上表面的第二电机，所述第二电机的输出轴同轴固定有第二齿轮，所述横行滑车架的上表面靠近横行滑块一侧设有与第二齿轮啮合的第二齿条。

进一步，所述第三驱动机构包含固定于臂杆支撑机壳外壳侧面的第三电机，所述竖直伸缩臂杆的一侧面设有第三齿条，所述第三电机的输出轴同轴固定有与第三齿条啮合的第三齿轮。

进一步，所述臂杆支撑机壳内设有分别用于顶紧竖直伸缩臂杆另外三侧面的三组辊轮组件，所述辊轮组件包含辊轮和两端安装与臂杆支撑机壳壳体上的轮轴。

进一步，所述第四驱动机构包含固定于焊枪座外端的第四电机，所述第四电机的输出轴与焊枪夹的尾端固定连接。

进一步，所述焊接机箱的顶面固定有用于向焊枪输送焊丝的送丝机。

进一步，所述竖直伸缩臂杆的顶端固定有限位板。

进一步，所述限位板上设有穿线孔。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的起重机主梁内焊缝组焊机器人，在将下盖板、两侧腹板和若干筋板组队后，通过纵行小车沿主梁纵向移动，使得整个机器人能够移动到任意相邻两个筋板之间的组焊工位进行焊接操作，同时，在任一组焊工位也便于焊枪完成腹板与下盖板之间纵向焊缝的焊接；通过第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构和激光测距仪使得焊枪能够实现横向移动定位、竖直移动定位和转动定位，进而达到自动定位焊接的目的；此外，通过第一驱动机构和第二驱动机构分别驱动横行滑车架和横行滑块沿主梁横向移动，不仅能够使得焊枪沿主梁横向具有粗调和微调两种定位方式，也使得焊枪的整个横向支撑结构更加稳固可靠；综上所述，本实用新型相对于传统的人工焊接方式，减少了人力的损耗和因焊接对人体健康的危害，保证焊接质量和焊接精度能够达到要求标准，提高了焊接效率，使得整个桥架制造过程能够达到自动化快速生产的目标。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是所述第一驱动机构和第二驱动机构的结构示意图；

图3是所述第三驱动机构的结构示意图；

图4是所述竖直伸缩臂杆底端的局部放大示意图；

图5是本实用新型的使用状态示意图。

图中：1、焊接机箱；2、纵行小车；3、支撑滑座；4、横行滑车架；5、横行滑块；6、臂杆支撑机壳；7、第一驱动机构；701、第一电机；702、第一齿轮；703、第一齿条；8、第二驱动机构；801、第二电机；802、第二齿轮；803、第二齿条；9、第三驱动机构；901、第三电机；902、第三齿轮；903、第三齿条；904、辊轮组件；10、第四驱动机构；1001、第四电机；11、竖直伸缩臂杆；12、焊枪；13、送丝机；14、焊枪座；15、激光测距仪；16、焊枪夹。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进，本实用新型并不局限于下面的实施例；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：

结合附图1-5所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，包含横行滑车架4、横行滑块5、竖直伸缩臂杆11、焊枪12和能沿主梁纵向移动的纵行小车2；根据需要，纵行小车2下表面安装有由电机驱动转动的车轮，在将下盖板、两侧腹板和若干筋板组队后，通过纵行小车2沿主梁纵向移动，使得整个机器人能够移动到任意相邻两个筋板之间的组焊工位进行焊接操作，同时，在任一组焊工位也便于焊枪完成腹板与下盖板之间纵向焊缝的焊接；纵行小车2的上表面一端固定有与焊枪12信号连接的焊接机箱1，焊接机箱1向焊枪12提高电源和焊接信号，纵行小车2的上表面另一端固定有支撑滑座3；此外，焊接机箱1的顶面固定有用于向焊枪12输送焊丝的送丝机13；

支撑滑座3的外侧面设有第一横向滑道，横行滑车架4的一侧安装于第一横向滑道中，并能由第一驱动机构7带动沿主梁横向移动；根据需要，第一驱动机构7包含固定于支撑滑座3上表面的第一电机701，第一电机701的输出轴同轴固定有第一齿轮702，横行滑车架4的上表面靠近支撑滑座3一侧设有与第一齿轮702啮合的第一齿条703，通过第一电机701带动第一齿轮702转动，进而能够在第一齿条703上行走，使得横行滑车架4能够沿主梁横向移动；横行滑车架4的另一侧设有第二横向滑道，横行滑块5的一侧安装于第二横向滑道中，并能由第二驱动机构8带动横向移动；根据需要，第二驱动机构8包含固定于横行滑块5上表面的第二电机801，第二电机801的输出轴同轴固定有第二齿轮802，横行滑车架4的上表面靠近横行滑块5一侧设有与第二齿轮802啮合的第二齿条803，通过第二电机801带动第二齿轮802转动，进而能够在第二齿条803上行走，使得横行滑块5能够沿主梁横向移动；通过第一驱动机构7和第二驱动机构8分别驱动横行滑车架4和横行滑块5沿主梁横向移动，不仅能够使得焊枪12沿主梁横向具有粗调和微调两种定位方式，移动更加方便快捷，也使得焊枪12的整个横向支撑结构在增加了伸缩量的同时，更加稳固可靠；

横行滑块5的另一侧固定有臂杆支撑机壳6，竖直伸缩臂杆11穿设于臂杆支撑机壳6中，并能由第三驱动机构9带动竖直移动；根据需要，第三驱动机构9包含固定于臂杆支撑机壳6外壳侧面的第三电机901，竖直伸缩臂杆11的一侧面设有第三齿条903，第三电机901的输出轴同轴固定有与第三齿条903啮合的第三齿轮902，通过第三电机901带动第三齿轮902转动在第三齿条903上行走，使得竖直伸缩臂杆11能够竖直移动，从而带动焊枪12在相邻两个筋板之间完成筋板与腹板竖直方向焊缝的焊接，同时也便于竖直伸缩臂杆11在一个焊接工位焊接结束后收缩上移，便于整个组焊机器人转移到下一相邻两筋板之间；此外，臂杆支撑机壳6内设有分别用于顶紧竖直伸缩臂杆11另外三侧面的三组辊轮组件904，辊轮组件904包含辊轮和两端安装与臂杆支撑机壳6壳体上的轮轴，辊轮组件904能够在不妨碍竖直伸缩臂杆11动作的同时，卡住并顶紧竖直伸缩臂杆11，防止竖直伸缩臂杆11窜动导致焊接精度下降；根据需要，竖直伸缩臂杆11的顶端固定有限位板，限位板能够防止竖直伸缩臂杆11在移动过程中脱落臂杆支撑机壳6；此外，限位板上设有穿线孔用于穿接和定位焊枪12、第四电机1001和激光测距仪15的信号线和电源线，防止线路过多影响竖直伸缩臂杆11动作；

竖直伸缩臂杆11的底端固定有焊枪座14，焊枪座14的下表面外端转动连接有头端用于卡接焊枪12的焊枪夹16，焊枪夹16能由第四驱动机构10带动绕竖直的转动轴线转动；根据需要，第四驱动机构10包含固定于焊枪座14外端的第四电机1001，第四电机1001的输出轴与焊枪夹16的尾端固定连接，通过第四电机1001转动带动焊枪夹16转动，进而使得焊枪12能够转动对准焊缝，进行焊接；焊枪座14的下表面中部固定有用于检测纵向距离的激光测距仪15，当竖直伸缩臂杆11的底端伸入到相邻两筋板之间时，激光测距仪15用来检测焊枪12到其中一筋板之间的距离，根据这个距离来判断感应下盖板与腹板纵向焊缝的两个焊接端位置，以及当焊枪12焊接靠近筋板时，焊枪12焊接根据距离需要转动的角度，还有焊枪12竖直移动将要脱离筋板上沿或者刚要进入两筋板之间时，激光测距仪15与筋板之间距离从有到无或从无到有的信号变化；为保证移动或转动的精度，第一电机701、第二电机801、第三电机901和第四电机1001均采用伺服电机。

实施本实用新型所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，组焊机器人设置在主梁的一侧外部，在主梁的筋板、下盖板和腹板组对工位完成后，纵行小车2开始运行，直至与主梁一端部的两个筋板之间设定的对应位置；第一电机701一开始工作，横行滑车架4向筋板运行，直至移动到两个筋板之间的上方；同时第二电机801开始工作，横行滑块5带动竖直伸缩臂杆11向筋板运行，直至运行到横行滑车架4端部停止；此时第三电机901开始工作，竖直伸缩臂杆11向下移动，直至设定位置；

竖直伸缩臂杆11沿主梁横向向着腹板内侧移动到设定位置，第四电机1001开始工作，焊枪12旋转至可焊接角度，焊枪12打火，开始焊接主梁腹板与盖板，同时纵行小车2开始移动，直至下一块筋板位置，焊枪12熄火，完成腹板与盖板在这一焊接工位的焊接工作，纵行小车2反向运行，原路返回至起点；

直伸缩臂杆11沿主梁横向向着腹板内侧移动到设定位置，第四电机1001开始工作，焊枪12旋转至可焊接角度，焊枪12打火，开始焊接主梁腹板与筋板，同时第三电机901开始工作，竖直伸缩臂杆11向上移动，当激光测距仪15测到筋板空隙（筋板边沿挖孔穿角钢位置），焊枪12熄火，直伸缩臂杆11向远离腹板侧移动筋板挖孔宽度距离后停止，直伸缩臂杆11继续向上移动筋板挖孔高度后停止移动，直伸缩臂杆11靠近腹板侧移动筋板挖孔宽度距离后停止移动，此段动作是为了避免焊枪12与横向角钢干涉；激光测距仪15再次感应到筋板边沿时，焊枪12再次打火焊接，直至筋板与腹板焊接完成。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征在于：包含横行滑车架（4）、横行滑块（5）、竖直伸缩臂杆（11）、焊枪（12）和能沿主梁纵向移动的纵行小车（2）；所述纵行小车（2）的上表面一端固定有与焊枪（12）信号连接的焊接机箱（1），所述纵行小车（2）的上表面另一端固定有支撑滑座（3）；所述支撑滑座（3）的外侧面设有第一横向滑道，所述横行滑车架（4）的一侧安装于第一横向滑道中，并能由第一驱动机构（7）带动横向移动；所述横行滑车架（4）的另一侧设有第二横向滑道，所述横行滑块（5）的一侧安装于第二横向滑道中，并能由第二驱动机构（8）带动横向移动；所述横行滑块（5）的另一侧固定有臂杆支撑机壳（6），所述竖直伸缩臂杆（11）穿设于臂杆支撑机壳（6）中，并能由第三驱动机构（9）带动竖直移动；所述竖直伸缩臂杆（11）的底端固定有焊枪座（14），所述焊枪座（14）的下表面外端转动连接有头端用于卡接焊枪（12）的焊枪夹（16），所述焊枪夹（16）能由第四驱动机构（10）带动绕竖直的转动轴线转动，所述焊枪座（14）的下表面中部固定有用于检测纵向距离的激光测距仪（15）。

2.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述纵行小车（2）下表面安装有由电机驱动转动的车轮。

3.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述第一驱动机构（7）包含固定于支撑滑座（3）上表面的第一电机（701），所述第一电机（701）的输出轴同轴固定有第一齿轮（702），所述横行滑车架（4）的上表面靠近支撑滑座（3）一侧设有与第一齿轮（702）啮合的第一齿条（703）。

4.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述第二驱动机构（8）包含固定于横行滑块（5）上表面的第二电机（801），所述第二电机（801）的输出轴同轴固定有第二齿轮（802），所述横行滑车架（4）的上表面靠近横行滑块（5）一侧设有与第二齿轮（802）啮合的第二齿条（803）。

5.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述第三驱动机构（9）包含固定于臂杆支撑机壳（6）外壳侧面的第三电机（901），所述竖直伸缩臂杆（11）的一侧面设有第三齿条（903），所述第三电机（901）的输出轴同轴固定有与第三齿条（903）啮合的第三齿轮（902）。

6.根据权利要求5所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述臂杆支撑机壳（6）内设有分别用于顶紧竖直伸缩臂杆（11）另外三侧面的三组辊轮组件（904），所述辊轮组件（904）包含辊轮和两端安装与臂杆支撑机壳（6）壳体上的轮轴。

7.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述第四驱动机构（10）包含固定于焊枪座（14）外端的第四电机（1001），所述第四电机（1001）的输出轴与焊枪夹（16）的尾端固定连接。

8.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述焊接机箱（1）的顶面固定有用于向焊枪（12）输送焊丝的送丝机（13）。

9.根据权利要求1所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述竖直伸缩臂杆（11）的顶端固定有限位板。

10.根据权利要求9所述的起重机主梁内焊缝组焊机器人，其特征是：所述限位板上设有穿线孔。

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