CN214322291U - 塔脚焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种塔脚焊接装置用于焊接塔脚，塔脚具有底板、设在底板上的主板和副板，主板与副板交叉形成一连接线，包括：夹具板、主控模块、与主控模块电连接的焊接组件，夹具板用于放置并固定塔脚，夹具板上具有一定位点，塔脚定位在夹具板上时，定位点位于连接线上；主控模块内预存有塔脚模型，主控模块根据预存的塔脚模型和塔脚的尺寸计算得到塔脚的焊缝位置，控制焊接组件对塔脚进行焊接。该焊接装置可以对任意尺寸的塔脚进行自动计算焊缝位置，完成焊接。无需工作人员计算和寻找焊缝位置，只需进行塔脚尺寸的测量和塔脚模型选择即可，大大节约了焊接准备时间，提升了焊接效率。

Description

塔脚焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种塔脚焊接装置。

背景技术

电力输送铁塔和通讯铁塔的塔脚为焊接组合件，塔脚的种类多，焊接量大。现有技术中对塔脚的焊接都是采用人工焊接或者用专机焊接。对人工焊接来说，由于焊接人员的焊接水平、焊接经验的影响导致塔脚的产量和质量都无法保证。对于用专机焊接来说，专机的功能和结构单一，使用起来繁琐，无法解决塔脚行业中小批量多品种生产问题。目前有少量使用机器人来焊接塔脚的案例，但受制于小批量多品种问题，更换产品之后需要人工示教，编程复杂，效率非常低，对工人的操作技能也有要求。因此目前急需一种可以对多种尺寸自动快速焊接的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种塔脚焊接装置，可以对各种尺寸的塔脚进行自动焊接。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种用于焊接塔脚，塔脚具有底板、设在所述底板上的主板和副板，所述主板与所述副板交叉形成一连接线，包括：夹具板、主控模块、与所述主控模块电连接的焊接组件，所述夹具板用于放置并固定塔脚，所述夹具板上具有一定位点，所述塔脚定位在所述夹具板上时，所述定位点位于所述连接线上；

所述主控模块内预存有塔脚模型，所述主控模块根据预存的塔脚模型和所述塔脚的尺寸计算得到所述塔脚的焊缝位置，控制所述焊接组件对所述塔脚进行焊接。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，进行塔脚焊接时，首先要对塔脚进行尺寸测量，再将塔脚定位安装在夹具板上，然后将塔脚的尺寸数据输入主控模块，主控模块内预存有塔脚模型，用户需要选择对应的塔脚模型，主控模块会根据塔脚模型和塔脚的尺寸计算得到塔脚的焊缝位置，控制焊接组件对塔脚进行焊接。该焊接装置可以对任意尺寸的塔脚进行自动计算焊缝位置，完成焊接。无需工作人员计算和寻找焊缝位置，只需进行塔脚尺寸的测量和塔脚模型选择即可，大大节约了焊接准备时间，提升了焊接效率。

另外，所述夹具板呈方形或十字形设置，所述定位点位于所述夹具板的几何中心，所述夹具板上设置有多个夹爪，所述塔脚定位于所述夹具板上时，各所述夹爪夹持所述底板。

另外，所述塔脚焊接装置还包括：一体式底座，所述夹具板和所述焊接组件均设在所述一体式底座上，所述焊接组件包括：六轴机器人和设在所述六轴机器人上的焊枪。

另外，所述塔脚焊接装置还包括：与主控模块电连接的扫描仪，所述扫描仪设在所述六轴机器人上，所述主控模块控制所述六轴机器人带动所述扫描仪在所述焊缝位置上进行扫描，得到实际焊缝位置。

另外，所述塔脚焊接装置还包括：设在所述一体式底座上的二轴变位机，所述二轴变位机与所述主控模块电连接，所述夹具板连接在所述二轴变位机上，所述二轴变位机用于带动所述夹具板沿竖直方向以及水平上的任一方向移动。

另外，所述二轴变位机上设有清枪剪丝机。

另外，所述塔脚焊接装置还包括：显示装置，所述显示装置与所述主控模块电连接，用于显示所述焊缝位置。

另外，显示装置为触控屏，用于接收用户的修改指令或编辑指令。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是塔脚焊接装置的结构示意图；

图2是塔脚的结构示意图；

图3是塔脚焊接装置的测试图。

其中：1、塔脚；11、底板；12、主板；13、副板；2、夹具板；3、六轴机器人；4、焊枪；5、清枪剪丝机；6、二轴变位机；7、显示装置；8、机器人控制模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实用新型的实施方式提供了一种塔脚焊接装置，典型地可以应用于电力输送铁塔及通讯铁塔塔脚的焊接，如图1至图3所示，其中塔脚1具有底板11、设在底板11上的主板12和副板13，主板12与副板13交叉形成一连接线，该连接线为塔脚1的中心线，塔脚1具有多个待焊接的焊缝。

塔脚焊接装置包括：夹具板2、主控模块、与主控模块电连接的焊接组件，夹具板2用于放置并固定塔脚1，夹具板2上具有一定位点，塔脚1定位在夹具板2上时，定位点位于连接线上；在进行塔脚1焊接时，首先要对塔脚1进行尺寸测量，再将塔脚1定位安装在夹具板2上，然后将塔脚1的尺寸数据输入主控模块，主控模块内预存有塔脚模型，用户需要选择对应的塔脚模型，主控模块会根据塔脚模型和塔脚1的尺寸计算得到塔脚1的焊缝位置，控制焊接组件对塔脚1进行焊接。该焊接装置可以对任意尺寸的塔脚1进行自动计算焊缝位置，完成焊接。无需工作人员计算和寻找焊缝位置，只需进行塔脚1尺寸的测量和塔脚模型选择即可，大大节约了焊接准备时间，提升了焊接效率。

其中夹具板2可以为任意形状，夹具板2上的定位点可以位于夹具板2上任意一点，本实施方式中，夹具板2为方形或十字形，定位点位于夹具板2的几何中心，当然，在实际应用中，夹具板2也可以为其他形状，定位点也可以位于夹具板2上的任意位置，本实施方式中仅以夹具板2为十字形为例做说明，不做具体限定。十字形的夹具板2可以使方形的塔脚1更加方便的进行安装和定位。夹具板2上设置有多个夹爪(图中未示出)，塔脚1定位于夹具板2上时，各夹爪夹持底板11，防止底板11在被焊接时发生位置窜动，影响焊接精度。

塔脚焊接装置还包括：一体式底座，夹具板2和焊接组件均设在一体式底座上，一体式底座可以将焊接装置的各个部件集中化，便于自动化控制和节省空间。焊接组件包括：六轴机器人3和设在六轴机器人3上的焊枪4。一体式底座的一侧设有机器人控制模块8，机器人控制模块8与六轴机器人3电连接，用于控制六轴机器人3工作，六轴机器人3具有六个自由度，可以沿任意方向移动或转动，可以带动焊枪4对任意位置进行焊接。在主控模块计算出塔脚1的焊缝位置之后，六轴机器人3可以带动焊枪4对焊缝位置进行自动焊接。

塔脚焊接装置还包括：设在一体式底座上的二轴变位机6，二轴变位机6与主控模块电连接，夹具板2连接在二轴变位机6上，二轴变位机6用于带动夹具板2沿竖直方向以及水平上的任一方向移动。二轴变位机6会带动夹具板2上移靠近六轴机器人3，并在水平上带动夹具板2移动，可以在塔脚1安装前将夹具板2在水平上移出到六轴机器人3下方，方便塔脚1进行安装，在完成塔脚1的安装后，可以通过二轴变位机6将夹具板2移回六轴机器人3下方，进行焊接，在焊接过程中，可以配合六轴机器人3对塔脚1进行升降，方便带有焊枪4的六轴机器人3进行焊接。

二轴变位机6上还设置有清枪剪丝机5，焊枪4连续使用一定时间后，焊接飞溅的残渣会残留在焊枪喷嘴、分流器等易损器件上，流过气嘴的保护气流就会受到沉积的焊渣影响，使得大气也能够到达焊接地点，影响焊接焊枪4内电弧的稳定性和焊接工件的焊缝质量，并且使得喷嘴、分流器等器件损坏。喷油装置中防堵液喷洒量的控制不当，造成防堵液的浪费。此外，批量焊接过程中，焊丝干渗出长度一致是保证每次焊接基准点一致的前提，在焊接过程中焊丝前端的结球现象会影响起弧的成功率。清枪剪丝机5可以对焊枪4喷嘴进行清理，以及清剪焊丝，保证焊枪4正常工作。

进一步地，焊接装置可以包括摄像头(图中未示出)，摄像头可以实施捕捉焊枪4的位置，并将焊枪4的移动轨迹显示在显示屏上，工作人员可以通过显示屏观测到焊枪4的实时移动轨迹，监控焊接的过程是否正确，如果焊接路径不正确，用户可以停止焊接，重新编辑焊接数据。

另外值得注意的是，主控模块通过焊脚模型和待焊接焊脚的尺寸计算得到各个焊缝的位置，焊缝的位置准确性存疑，可能存在一定偏差，但偏差在一定范围内。本实施方式中，塔脚焊接装置还包括：与主控模块电连接的扫描仪(图中未示出)，扫描仪设在六轴机器人3上，在对焊缝进行焊接之前，主控模块会控制扫描仪移动至该焊缝位置上以及焊缝位置周围的一定范围内进行扫描，范围可以为1-5cm的圆形区域，在区域扫描后确定实际焊缝位置，将实际焊缝位置记录在主控模块内，避免焊接错误。其中，扫描仪可以为线激光扫描仪或点激光测距扫描仪或3D结构光相机扫描仪，通过寻位功能来确定实际焊缝位置。在确定所有焊缝的位置后再进行焊接。从而保证焊缝位置的准确性。

塔脚焊接装置还包括：显示装置7，显示装置7与主控模块电连接，用于显示焊缝位置。主控模块将计算后的焊接位置和焊接参数显示在屏幕上，进一步地，显示装置7为触控屏，用于接收用户的修改指令或编辑指令。用户可以在显示装置7上直接观测到这些数据，并在焊接前对数据进行修改和更正，提升焊接准确性。

本实施方式中的塔脚焊接装置，可以通过主控模块对任意尺寸的塔脚1进行自动计算焊缝位置，完成焊接。无需工作人员计算和寻找焊缝位置，只需进行塔脚1尺寸的测量和塔脚模型选择即可，大大节约了焊接准备时间，提升了焊接效率。同时通过扫描仪和显示装置7的设置，可以对塔脚1焊缝位置进行观测、修订和编辑，提升了焊接的准确程度。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种塔脚焊接装置，用于焊接塔脚，塔脚具有底板、设在所述底板上的主板和副板，所述主板与所述副板交叉形成一连接线，其特征在于，包括：夹具板、主控模块、与所述主控模块电连接的焊接组件，所述夹具板用于放置并固定塔脚，所述夹具板上具有一定位点，所述塔脚定位在所述夹具板上时，所述定位点位于所述连接线上；

所述主控模块内预存有塔脚模型，所述主控模块根据预存的塔脚模型和所述塔脚的尺寸计算得到所述塔脚的焊缝位置，控制所述焊接组件对所述塔脚进行焊接。

2.根据权利要求1所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述夹具板呈方形或十字形设置，所述定位点位于所述夹具板的几何中心，所述夹具板上设置有多个夹爪，所述塔脚定位于所述夹具板上时，各所述夹爪夹持所述底板。

3.根据权利要求1所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述塔脚焊接装置还包括：一体式底座，所述夹具板和所述焊接组件均设在所述一体式底座上，所述焊接组件包括：六轴机器人和设在所述六轴机器人上的焊枪。

4.根据权利要求3所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述塔脚焊接装置还包括：与主控模块电连接的扫描仪，所述扫描仪设在所述六轴机器人上，所述主控模块控制所述六轴机器人带动所述扫描仪在所述焊缝位置上进行扫描，得到实际焊缝位置。

5.根据权利要求3所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述塔脚焊接装置还包括：设在所述一体式底座上的二轴变位机，所述二轴变位机与所述主控模块电连接，所述夹具板连接在所述二轴变位机上，所述二轴变位机用于带动所述夹具板沿竖直方向以及水平上的任一方向移动。

6.根据权利要求5所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述二轴变位机上设有清枪剪丝机。

7.根据权利要求1所述的塔脚焊接装置，其特征在于，所述塔脚焊接装置还包括：显示装置，所述显示装置与所述主控模块电连接，用于显示所述焊缝位置。

8.根据权利要求7所述的塔脚焊接装置，其特征在于，显示装置为触控屏，用于接收用户的修改指令或编辑指令。

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