CN214921948U - 一种偏心轴自动焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种偏心轴自动焊接设备，包括双轴变位机和焊接机械手，双轴变位机包括U型架壳的U型口内设置旋转框架，旋转框架的左、右两端通过翻转轴对应铰接于U型架壳的竖直侧壁上，竖直侧壁内设置翻转电机驱动连接翻转轴，旋转框架的上、下两端分别装设压制机构和转向机构，转向机构包括气动卡盘和伺服电机，伺服电机的转动轴上固套驱动齿轮，气动卡盘外周固套从动齿轮，驱动齿轮与从动齿轮形成齿啮合传动连接，压制机构包括压制气缸，压制气缸固装于导柱板上，导柱板上开设通孔使压制气缸的伸缩杆自由伸出，导柱板上固设导柱，伸缩杆的末端固连滑套座，滑套座上设置滑套，导柱对应穿入滑套内形成滑动连接，滑套座的底面上固设顶针。
Description
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种自动焊接系统，特别是一种偏心轴自动焊接设备。
背景技术
偏心轴工件是由多个零件组合，并通过焊接的方式将它们牢靠的结合在一起，形成一个部件。该部件圆周质量相对于中心有相当大的偏心量。
该部件焊缝较多，且不规则，还呈立体分布，加之工件有的多达几百公斤，比较沉重，传统的人工焊接劳动强度大，费时费力，且质量不稳定导致焊接质量难以保证。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过双轴驱动、气动夹持，配合智能操控焊接机械手实现全方位自由旋转、精准焊接的偏心轴自动焊接设备。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种偏心轴自动焊接设备，包括相邻设置的双轴变位机和焊接机械手，所述双轴变位机包括U型架壳，所述U型架壳的U型口内设置旋转框架，所述旋转框架的左、右两端通过翻转轴对应铰接于所述U型架壳的竖直侧壁上，所述U型架壳的竖直侧壁内设置翻转电机，所述翻转电机驱动连接所述翻转轴，所述旋转框架的上、下两端分别装设压制机构和转向机构，所述转向机构包括气动卡盘和伺服电机，所述气动卡盘呈转动安装于所述旋转框架上，所述伺服电机固装于所述旋转框架上，所述伺服电机的转动轴上固套驱动齿轮，所述气动卡盘外周固套从动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮形成齿啮合传动连接，所述压制机构包括压制气缸，所述压制气缸固装于导柱板上，所述导柱板上开设通孔使所述压制气缸的伸缩杆自由伸出，所述导柱板上固设导柱，所述伸缩杆的末端固连滑套座，所述滑套座上设置滑套，所述导柱对应穿入所述滑套内形成滑动连接，所述滑套座的底面上固设顶针座套，所述顶针座套的底面上固设顶针，所述顶针与所述气动卡盘相对峙形成夹持工位。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述焊接机械手具有机械臂和焊接枪，所述机械臂由下至上顺次包括旋转臂、第一摆臂和第二摆臂，所述旋转臂与所述第一摆臂相铰接，所述第一摆臂与所述第二摆臂相铰接，所述第二摆臂上转接所述焊接枪，所述焊接枪朝向所述夹持工位。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述机械臂的旋转臂固装在底座上，所述旋转臂的外侧固设控制盒。焊接机械手的具体结构与作用原理均属于现有技术，故在此不进行详细说明。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述气动卡盘包括动力卡盘和双联气缸，所述双联气缸通过传动组件连接所述动力卡盘，所述传动组件包括连接所述双联气缸的气盘接盘和连接所述动力卡盘的卡盘接盘。气动卡盘的具体结构与作用原理均属于现有技术，故在此不进行详细说明。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述旋转框架具体为菱形框架，所述旋转框架上固设滚轮调节靠板，所述旋转框架的上下两端均设置安装平台，所述压制机构固装于一端的安装平台上，所述转向机构固装于另一端的安装平台上。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述旋转框架的内周固设若干加强横板，所述加强横板位于所述菱形框架相邻边的夹角内；所述旋转框架的外周固设若干加强三角板，所述加强三角板位于所述菱形框架的菱形边与所述安装平台之间。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述导柱板通过若干螺丝固定于所述安装平台上，所述导柱、滑套座、滑套、顶针座套和顶针均位于所述旋转框架的内周。
在上述的偏心轴自动焊接设备中，所述导柱的数量为两根，两根所述导柱呈对称设置于所述压制气缸伸缩杆的两侧。
与现有技术相比，本偏心轴自动焊接设备具有以下有益效果：
通过机械旋转配合气动夹持，完成整体翻转和局部旋转，以提供任意的焊接角度，对双轴变位机和焊接机械手均进行智能控制，以形成有序的变位焊接工序，实现全自动机械焊接，免除人力操作，降低加工成本，提高工作效率，优化焊接质量，保障成品品质，增加经济效益。
附图说明
图1是本偏心轴自动焊接设备的整体结构立体图。
图2是本偏心轴自动焊接设备中旋转框架总成的整体结构图。
图3是本偏心轴自动焊接设备中转向机构的整体结构图。
图4是本偏心轴自动焊接设备中压制机构的整体结构图。
图中，1、U型架壳；2、旋转框架；2a、加强横板；2b、加强三角板；3、动力卡盘；3a、卡盘接盘；4、双联气缸；4a、气盘接盘；5、伺服电机；5a、转动轴；6、驱动齿轮；7、从动齿轮；8、压制气缸；9、导柱板；10、导柱；11、滑套座；12、滑套；13、顶针座套；14、顶针；15、焊接机械手；16、控制盒；17、底座；18、工件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：
如图1至图4所示，本偏心轴自动焊接设备，包括相邻设置的双轴变位机和焊接机械手15，双轴变位机包括U型架壳1，U型架壳1的U型口内设置旋转框架2，旋转框架2的左、右两端通过翻转轴对应铰接于U型架壳1的竖直侧壁上，U型架壳1的竖直侧壁内设置翻转电机，翻转电机驱动连接翻转轴，旋转框架2的上、下两端分别装设压制机构和转向机构，转向机构包括气动卡盘和伺服电机5，气动卡盘呈转动安装于旋转框架2上，伺服电机5固装于旋转框架2上，伺服电机5的转动轴5a上固套驱动齿轮6，气动卡盘外周固套从动齿轮7，驱动齿轮6与从动齿轮7形成齿啮合传动连接，压制机构包括压制气缸8，压制气缸8固装于导柱板9上，导柱板9上开设通孔使压制气缸8的伸缩杆自由伸出，导柱板9上固设导柱10，伸缩杆的末端固连滑套座11，滑套座11上设置滑套12，导柱10对应穿入滑套12内形成滑动连接，滑套座11的底面上固设顶针座套13，顶针座套13的底面上固设顶针14，顶针14与气动卡盘相对峙形成夹持工位。
焊接机械手15具有机械臂和焊接枪，机械臂由下至上顺次包括旋转臂、第一摆臂和第二摆臂，旋转臂与第一摆臂相铰接，第一摆臂与第二摆臂相铰接，第二摆臂上转接焊接枪，焊接枪朝向夹持工位。
机械臂的旋转臂固装在底座17上，旋转臂的外侧固设控制盒16。焊接机械手15的具体结构与作用原理均属于现有技术，故在此不进行详细说明。
气动卡盘包括动力卡盘3和双联气缸4，双联气缸4通过传动组件连接动力卡盘3，传动组件包括连接双联气缸4的气盘接盘4a和连接动力卡盘3的卡盘接盘3a。气动卡盘的具体结构与作用原理均属于现有技术，故在此不进行详细说明。
旋转框架2具体为菱形框架，旋转框架2上固设滚轮调节靠板，旋转框架2的上下两端均设置安装平台，压制机构固装于一端的安装平台上，转向机构固装于另一端的安装平台上。
旋转框架2的内周固设若干加强横板2a，加强横板2a位于菱形框架相邻边的夹角内；旋转框架2的外周固设若干加强三角板2b，加强三角板2b位于菱形框架的菱形边与安装平台之间。
导柱板9通过若干螺丝固定于安装平台上，导柱10、滑套座11、滑套12、顶针座套13和顶针14均位于旋转框架2的内周。
导柱10的数量为两根，两根导柱10呈对称设置于压制气缸8伸缩杆的两侧。
工件18安装在双轴变位机的夹持工位上，一端由动力卡盘3夹紧，另一端由压制气缸8顶紧，而动力卡盘3由高精度变速器带动，动力卡盘3由伺服电机5驱动，带着工件18围绕中心轴旋转，该轴的停止和运行都与焊接机械手15联动，根据焊接机械手15程序指令实现各种运行速度和姿态。
双轴变位机的另一轴为翻转轴，该翻转轴通过旋转支撑与旋转框架2联接，带动整个旋转机构进行翻转，使焊接机械手15得以焊接工件18的上下两断面的焊缝。该翻转轴是由RV减速机带动，由翻转电机驱动，翻转电机则由PLC程序控制，在PLC(人工智能可编程序控制器)与焊接机械手15之间设计并加载了科学的通讯技术，使得各个翻转动作多变适时，从而完成整个工件18的焊接。
与现有技术相比，本偏心轴自动焊接设备具有以下有益效果：
通过机械旋转配合气动夹持，完成整体翻转和局部旋转，以提供任意的焊接角度，对双轴变位机和焊接机械手15均进行智能控制，以形成有序的变位焊接工序，实现全自动机械焊接，免除人力操作，降低加工成本，提高工作效率，优化焊接质量，保障成品品质，增加经济效益。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
尽管本文较多地使用了U型架壳1；旋转框架2；加强横板2a；加强三角板2b；动力卡盘3；卡盘接盘3a；双联气缸4；气盘接盘4a；伺服电机5；转动轴5a；驱动齿轮6；从动齿轮7；压制气缸8；导柱板9；导柱10；滑套座11；滑套12；顶针座套13；顶针14；焊接机械手15；控制盒16；底座17；工件18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (8)
1.一种偏心轴自动焊接设备，其特征在于，包括相邻设置的双轴变位机和焊接机械手，所述双轴变位机包括U型架壳，所述U型架壳的U型口内设置旋转框架，所述旋转框架的左、右两端通过翻转轴对应铰接于所述U型架壳的竖直侧壁上，所述U型架壳的竖直侧壁内设置翻转电机，所述翻转电机驱动连接所述翻转轴，所述旋转框架的上、下两端分别装设压制机构和转向机构，所述转向机构包括气动卡盘和伺服电机，所述气动卡盘呈转动安装于所述旋转框架上，所述伺服电机固装于所述旋转框架上，所述伺服电机的转动轴上固套驱动齿轮，所述气动卡盘外周固套从动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮形成齿啮合传动连接，所述压制机构包括压制气缸，所述压制气缸固装于导柱板上，所述导柱板上开设通孔使所述压制气缸的伸缩杆自由伸出，所述导柱板上固设导柱，所述伸缩杆的末端固连滑套座，所述滑套座上设置滑套，所述导柱对应穿入所述滑套内形成滑动连接，所述滑套座的底面上固设顶针座套，所述顶针座套的底面上固设顶针，所述顶针与所述气动卡盘相对峙形成夹持工位。
2.如权利要求1所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述焊接机械手具有机械臂和焊接枪，所述机械臂由下至上顺次包括旋转臂、第一摆臂和第二摆臂，所述旋转臂与所述第一摆臂相铰接，所述第一摆臂与所述第二摆臂相铰接，所述第二摆臂上转接所述焊接枪，所述焊接枪朝向所述夹持工位。
3.如权利要求2所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述机械臂的旋转臂固装在底座上，所述旋转臂的外侧固设控制盒。
4.如权利要求1所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述气动卡盘包括动力卡盘和双联气缸，所述双联气缸通过传动组件连接所述动力卡盘，所述传动组件包括连接所述双联气缸的气盘接盘和连接所述动力卡盘的卡盘接盘。
5.如权利要求1所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述旋转框架具体为菱形框架，所述旋转框架上固设滚轮调节靠板，所述旋转框架的上下两端均设置安装平台，所述压制机构固装于一端的安装平台上，所述转向机构固装于另一端的安装平台上。
6.如权利要求5所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述旋转框架的内周固设若干加强横板，所述加强横板位于所述菱形框架相邻边的夹角内；所述旋转框架的外周固设若干加强三角板，所述加强三角板位于所述菱形框架的菱形边与所述安装平台之间。
7.如权利要求5所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述导柱板通过若干螺丝固定于所述安装平台上，所述导柱、滑套座、滑套、顶针座套和顶针均位于所述旋转框架的内周。
8.如权利要求1所述的偏心轴自动焊接设备，其特征在于，所述导柱的数量为两根，两根所述导柱呈对称设置于所述压制气缸伸缩杆的两侧。
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