CN215747532U - 双工位变位机及采用其的焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双工位变位机及采用其的焊接设备，所述双工位变位机包括底座、一个驱动端组件、两个支撑组件、至少两个夹紧机构和两个尾座，驱动端组件安装在底座的前端上，两个尾座并排安装在底座的尾端上，两个支撑组件的一端均安装在驱动端组件上，另一端分别安装在两个尾座上，支撑组件用于安装待加工工件，驱动端组件用于驱动两个支撑组件同步转动，尾座起到回转支承作用，每个支撑组件上安装有至少一个夹紧机构。通过一个驱动端组件驱动两个支撑组件同步转动，从而带动两个待加工工件同步转动，可以同时上料两个待加工工件进行焊接作业，提高了加工效率，并且设置了两个尾座进行辅助旋转支撑，整个机构稳定可靠。

Description

双工位变位机及采用其的焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别地，涉及一种双工位变位机，另外，还涉及一种采用上述双工位变位机的焊接设备。

背景技术

塔机标准节主弦杆在进行焊接时，需要将多个套筒焊接在方管两端的外壁上，并将外封板焊接在方管两端的管口内。通常采用人工焊接的方式，人工劳动强度大，焊接操作人员长期遭受刺激性强光、粉尘、噪音污染，对身体造成很大伤害，而且受焊接操作人员的焊接水平影响，焊接质量十分不稳定，另外，焊接效率也比较低。

随着技术的发展，近些年出现了自动焊接系统，其可以通过焊接机器人配合变位机进行自动化焊接套筒，大大降低了劳动强度，提高了焊接质量的稳定性。但是，目前的变位机通常为单工位变位机，人工上料定位，每次只能上料一件工件，焊接轨迹可达性差，且不能焊接外封板，加工效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双工位变位机及采用其的焊接设备，以解决的目前的变位机通常为单工位变位机所存在的加工效率低的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种双工位变位机，包括底座、一个驱动端组件、两个支撑组件、至少两个夹紧机构和两个尾座，所述驱动端组件安装在所述底座的前端上，两个所述尾座并排安装在所述底座的尾端上，两个所述支撑组件的一端均安装在所述驱动端组件上，另一端分别安装在两个所述尾座上，所述支撑组件用于安装待加工工件，所述驱动端组件用于驱动两个所述支撑组件同步转动，所述尾座用于起到回转支承作用，每个所述支撑组件上安装有至少一个夹紧机构，用于夹紧待加工工件。

进一步地，所述驱动端组件包括第一安装座、电机、驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一回转支承和第二回转支承，所述第一安装座固定安装在所述底座上，所述电机、驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一回转支承和第二回转支承均安装在所述第一安装座上，所述电机与所述驱动齿轮驱动连接，所述驱动齿轮分别与所述第一从动齿轮、第二从动齿轮啮合传动，所述第一从动齿轮与所述第一回转支承啮合传动，所述第二从动齿轮与所述第二回转支承啮合传动。

进一步地，所述支撑组件包括第一连接板、横梁和支撑件，所述横梁的两端通过所述第一连接板分别与驱动端组件和尾座的回转支承连接，所述横梁上设置有至少一个支撑件，用于支撑待加工工件。

进一步地，所述支撑件采用重型牛眼V型支撑工件。

进一步地，还包括安装在所述底座的尾端上并用于对待加工工件进行定位的定位组件。

进一步地，所述定位组件包括气缸、第二安装座、第二连接板和两根连杆，所述第二安装座固定安装在所述底座上，所述气缸安装在所述第二安装座上，其伸缩杆与所述第二连接板连接，两根所述连杆的一端均与所述第二连接板固定连接，另一端均依次穿过所述尾座、第一连接板，所述横梁上还设置有限位块，两根所述连杆在所述气缸的驱动下伸出所述第一连接板后推动待加工工件移动，直至抵靠在所述限位块上进行定位。

进一步地，所述定位组件还包括连接块、导轨和滑块，所述导轨设置在所述底座上，所述滑块设置在所述导轨并可沿所述导轨来回移动，所述连接块分别与所述滑块和所述第二连接板固定连接。

进一步地，所述定位组件还包括设置在所述底座上并用于对所述连杆起到支撑和导向作用的支撑座。

进一步地，所述夹紧机构采用焊接专用夹紧气缸。

另外，本实用新型还提供一种焊接设备，采用如上所述的双工位变位机。

本实用新型具有以下效果：

本实用新型的双工位变位机包括底座、一个驱动端组件、两个支撑组件、至少两个夹紧机构和两个尾座，所述驱动端组件安装在所述底座的前端上，两个所述尾座并排安装在所述底座的尾端上，两个所述支撑组件的一端均安装在所述驱动端组件上，另一端分别安装在两个所述尾座上，所述支撑组件用于安装待加工工件，所述驱动端组件用于驱动两个所述支撑组件同步转动，所述尾座用于起到回转支承作用，每个所述支撑组件上安装有至少一个夹紧机构，用于夹紧待加工工件。通过一个驱动端组件驱动两个支撑组件同步转动，从而带动两个待加工工件同步转动，可以同时上料两个待加工工件进行焊接作业，提高了加工效率，并且设置了两个尾座进行辅助旋转支撑，整个机构稳定可靠，能在同一个工位上自动焊接套筒及外封板，焊接轨迹可达性在百分之九十五以上。

另外，本实用新型的焊接设备同样具有上述优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的双工位变位机在第一角度下的立体结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的双工位变位机在第二角度下的立体结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例的驱动端组件的立体结构示意图。

图4是本实用新型优选实施例的驱动端组件的主视结构示意图。

图5是本实用新型优选实施例的塔机标准节主弦杆的结构示意图。

图6是本实用新型优选实施例的塔机标准节主弦杆的焊接位置示意图。

图7是本实用新型另一实施例的焊接设备的立体结构示意图。

附图标记说明

1、双工位变位机；2、焊接机器人；3、焊丝桶；4、焊枪；5、送丝机；6、清枪器；7、焊机；8、驱控一体机；9、控制柜；10、变压器；11、三色灯；12、控制盒；100、待加工工件；101、方管；102、套筒；103、外封板；111、底座；1111、安装架；112、驱动端组件；1121、第一安装座；1122、电机；1123、减速机；1124、驱动齿轮；1125、第一从动齿轮；1126、第二从动齿轮；1127、第一回转支承；1128、第二回转支承；113、支撑组件；1131、第一连接板；1132、横梁；1133、支撑件；1134、限位块；1135、导向筒；114、夹紧机构；115、尾座；116、定位组件；1161、气缸；1162、第二安装座；1163、第二连接板；1164、连杆；1165、连接块；1166、支撑座；1167、导轨；1168、滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图4所示，本实用新型的优选实施例提供一种双工位变位机，其包括底座111、一个驱动端组件112、两个支撑组件113、至少两个夹紧机构114和两个尾座115，所述驱动端组件112安装在所述底座111的前端上，两个所述尾座115并排安装在所述底座111的尾端上。具体地，所述底座111的前端和尾端均设置有一个安装架1111，所述驱动端组件112和尾座115均固定安装在所述安装架1111上，通过设置安装架1111，可以间接抬高支撑组件113的安装高度，确保待加工工件100有充足的旋转空间。两个所述支撑组件113的一端均安装在所述驱动端组件112上，另一端分别安装在两个所述尾座115上，所述支撑组件113用于安装待加工工件100。所述驱动端组件112用于驱动两个所述支撑组件113同步转动，从而带动两个待加工工件100进行同步转动，所述尾座115用于起到回转支承作用，每个所述支撑组件113上安装有至少一个夹紧机构114，用于夹紧待加工工件100。可以理解，所述驱动端组件112作为旋转动力端，其采用伺服电机作为驱动，所述尾座115采用立式带座轴承进行辅助旋转支撑，稳定可靠，所述支撑组件113的前端固定在驱动端组件112的回转支承上，后端固定在尾座115的旋转支撑法兰盘上。另外，所述夹紧机构114采用焊接专用夹紧气缸。所述夹紧机构114的数量为两个，分别靠近所述待加工工件100的两端设置，通过双气缸夹持可以增大夹持力，保证工件在旋转时不掉落。

可以理解，本实施例的双工位变位机，通过一个驱动端组件112驱动两个支撑组件113同步转动，从而带动两个待加工工件100同步转动，可以同时上料两个待加工工件100进行焊接作业，提高了加工效率，并且设置了两个尾座115进行辅助旋转支撑，整个机构稳定可靠。

具体地，所述驱动端组件112包括第一安装座1121、电机1122、驱动齿轮1124、第一从动齿轮1125、第二从动齿轮1126、第一回转支承1127和第二回转支承1128，所述第一安装座1121固定安装在所述底座111上，所述电机1122、驱动齿轮1124、第一从动齿轮1125、第二从动齿轮1126、第一回转支承1127和第二回转支承1128均安装在所述第一安装座1121上。所述电机1122与所述驱动齿轮1124驱动连接，所述驱动齿轮1124分别与所述第一从动齿轮1125、第二从动齿轮1126啮合传动，所述第一从动齿轮1125与所述第一回转支承1127啮合传动，所述第二从动齿轮1126与所述第二回转支承1128啮合传动。其中，两个支撑组件113分别与第一回转支承1127和第二回转支承1128固定连接。所述电机1122驱动所述驱动齿轮1124转动，所述驱动齿轮1124通过啮合传动带动所述第一从动齿轮1125和第二从动齿轮1126同步转动，而所述第一从动齿轮1125带动所述第一回转支承1127转动，第二从动齿轮1126带动所述第二回转支承1128转动，第一回转支承1127带动一个支撑组件113转动，第二回转支承1128带动另一个支撑组件113转动，从而实现两个待加工工件100同步转动。所述驱动端组件112通过采取单电机双齿轮驱动的方式，在提供大的扭矩的同时，可以驱动两个待加工工件100同步同方向旋转。

作为优选的，所述驱动端组件112还包括减速机1123，所述减速机1123分别与所述电机1122和所述驱动齿轮1124连接。

其中，所述支撑组件113包括第一连接板1131、横梁1132和支撑件1133，所述横梁1132的两端通过所述第一连接板1131分别与驱动端组件112和尾座115的回转支承连接，所述横梁1132上设置有至少一个支撑件1133，用于支撑待加工工件100。作为优选的，所述支撑件1133的数量为多个且间隔设置在所述横梁1132上，从而形成多段支撑，支撑稳定性更好。另外，所述支撑件1133采用重型牛眼V型支撑工件，可以减少待加工工件100移动的摩擦力，便于调整待加工工件100的位置。

作为优选的，所述双工位变位机还包括安装在所述底座111的尾端上并用于对待加工工件100进行定位的定位组件116。上料完成后，在对待加工工件100进行夹紧之前，先采用定位组件116对待加工工件100进行定位，确保夹紧机构114可以夹紧待加工工件100且后期不发生松动，待夹紧机构114完后夹紧动作后再解除定位。

具体地，所述定位组件116包括气缸1161、第二安装座1162、第二连接板1163和两根连杆1164，所述第二安装座1162固定安装在所述底座111上，即固定安装在所述安装架1111上，所述气缸1161安装在所述第二安装座1162上，其伸缩杆与所述第二连接板1163连接，两根所述连杆1164的一端均与所述第二连接板1163固定连接，另一端均依次穿过所述尾座115、第一连接板1131。而且，所述横梁1132上还设置有限位块1134。在对待加工工件100进行夹紧动作之前，控制气缸1161的伸缩杆缩回，从而拉动所述第二连接板1163向内移动，两根所述连杆1164随第二连接板1163一起向内移动并伸出所述第一连接板1131后推动待加工工件100朝靠近驱动端组件112的方向移动，直至待加工工件100抵靠在所述限位块1134上，从而实现定位。然后，再控制夹紧机构114对待加工工件100进行夹紧即可。完成夹紧动作后，控制气缸1161的伸缩杆伸出，从而推动第二连接板1163和两根连杆1164向外移动，从而解决对待加工工件100的轴向定位。通过一个气缸1161即可实现对两个待加工工件100进行轴向定位，结构简单，成本较低。

作为优选的，所述定位组件116还包括连接块1165、导轨1167和滑块1168，所述导轨1167设置在所述底座111上，所述滑块1168设置在所述导轨1167并可沿所述导轨1167来回移动，所述连接块1165分别与所述滑块1168和所述第二连接板1163固定连接。当所述第二连接板1163在气缸1161的驱动下来回移动时，所述滑块1168即在导轨1167上来回移动。考虑到第二连接板1163为悬空设置，结构支撑可靠性有待优化，通过设置滑块1168和连接块1165，可以对第二连接板1163起到良好的支撑作用。

作为优选的，所述定位组件116还包括设置在所述底座111上并用于对所述连杆1164起到支撑和导向作用的支撑座1166。可以理解，所述支撑座1166设置在第二连接板1163和尾座115之间，连杆1164依次穿过支撑座1166、尾座115和第一连接板1131后对待加工工件100进行轴线定位。

另外，所述第一连接板1131靠近待加工工件100的表面上还设置有导向筒1135，连杆1164从导向筒1135内伸出以对待加工工件100进行轴向定位，导向筒1135可以对连杆1164起到保护和导向作用。

如图5所示，以塔机标准节主弦杆作为待加工工件100进行焊接作业为例，塔机标准节主弦杆包括一根方管101、六个套筒102和两块外封板103，其中，方管101作为主弦杆的主体，所述方管101两端的外壁上需要分别焊接三个套筒102，而两块外封板103则需要焊接在所述方管101两端的管口内。在来料时，六个套筒102和两块外封板103已经铆焊到方管101上，此次焊接作业只需要对套筒102与方管101的连接位置进行环形焊接，以及对外封板103与方管101的连接位置进行环形焊接，部分焊接位置见图6中的黑色条所示。可以理解，本实用新型的双工位变位机还可以适用于长型工件的焊接作业。

可以理解，本实用新型的双工位变位机的工作过程为：当人工将两个待加工工件100分别上料至两个支撑组件113后，控制气缸1161驱动两根连杆1164伸出第一连接板1131，并推动两个待加工工件100分别在两个支撑件1133上朝靠近驱动端组件112的方向移动，直至待加工工件100抵靠在限位块1134上，从而实现对待加工工件100的轴向定位。再控制夹紧机构114夹紧待加工工件100，夹紧后，控制气缸1161驱动两个连杆1164收回，解除对待加工工件100的轴向定位。然后，控制驱动端组件112驱动两个支撑组件113同步旋转，从而实现两个待加工工件100同步同方向转动，待转动至待加工位置后，等待焊接机器人进行自动焊接作业。

如图7所示，本实用新型的另一实施例还提供一种焊接设备，其优选采用如上所述的双工位变位机1。所述焊接设备具体包括双工位变位机1、焊接机器人2、焊丝桶3、焊枪4、送丝机5、清枪器6、焊机7、驱控一体机8、控制柜9、变压器10、三色灯11和控制盒12，所述双工位变位机1用于对待加工工件100进行支撑和定位，所述焊接机器人2的数量为两台，分别位于所述双工位变位机1的两端，从而可以同时对待加工工件100的两端进行焊接作业，提升了工作效率。所述焊丝桶3用于存储焊接原料，靠近所述焊接机器人2设置。所述焊枪4和送丝机5均设置在所述焊接机器人2上，所述送丝机5分别与所述焊丝桶3、焊枪4相连，用于将焊丝输送至焊枪4以进行焊接作业，所述焊枪4采用水冷焊枪，适用于频繁作业、焊接强度大的工况。所述清枪器6的数量也为两个，分别设置在所述焊接机器人2的一侧，用于清理焊枪4的铜嘴。所述焊机7与所述焊枪4相连，用于给焊枪4提供焊接能源并控制焊接参数，其才会用水冷焊机。所述驱控一体机8与所述焊接机器人2相连，用于对焊接机器人2进行驱动控制。所述控制柜9分别与双工位变位机1、焊机7、驱控一体机8、三色灯11、控制盒12等连接，用于控制各个装置的工作状态。所述变压器10则用于为各个装置提供稳定的电源电压，所述三色灯11用于进行加工状态的信号显示，例如实现正在加工、加工完成、加工异常的信号显示，所述控制盒12则用于实现手动控制按钮以便于进行手动操作。其中，所述双工位变位机1的数量为两台，可以实现一台进行焊接作业，另一台进行待加工工件100的上料作业，从而实现焊接机器人2不间断地进行焊接作业，提升了加工效率。

可以理解，焊接设备的具体工作过程为：人工通过吊具把待加工工件100送到双工位变位机1上，通过控制盒12驱动双工位变位机1对待加工工件100进行定位和夹紧，待双工位变位机1带动待加工工件100转到待加工位置时，两台焊接机器人2同时控制焊枪4走到指定位置进行焊接作业。送丝机5带动焊丝桶3内的焊丝提供原料，焊机7通过输出的电流、电压控制焊接参数，间隔一段时间需要使用清枪器6清理焊枪4。焊接机器人2进行焊接加工时，操作工继续在另一侧的双工位变位机1上吊装工件。加工完成后，三色灯11提示人工取料，焊接机器人2则不停机继续焊接另一侧的待加工工件100。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双工位变位机，其特征在于，包括底座(111)、一个驱动端组件(112)、两个支撑组件(113)、至少两个夹紧机构(114)和两个尾座(115)，所述驱动端组件(112)安装在所述底座(111)的前端上，两个所述尾座(115)并排安装在所述底座(111)的尾端上，两个所述支撑组件(113)的一端均安装在所述驱动端组件(112)上，另一端分别安装在两个所述尾座(115)上，所述支撑组件(113)用于安装待加工工件(100)，所述驱动端组件(112)用于驱动两个所述支撑组件(113)同步转动，所述尾座(115)用于起到回转支承作用，每个所述支撑组件(113)上安装有至少一个夹紧机构(114)，用于夹紧待加工工件(100)。

2.如权利要求1所述的双工位变位机，其特征在于，所述驱动端组件(112)包括第一安装座(1121)、电机(1122)、驱动齿轮(1124)、第一从动齿轮(1125)、第二从动齿轮(1126)、第一回转支承(1127)和第二回转支承(1128)，所述第一安装座(1121)固定安装在所述底座(111)上，所述电机(1122)、驱动齿轮(1124)、第一从动齿轮(1125)、第二从动齿轮(1126)、第一回转支承(1127)和第二回转支承(1128)均安装在所述第一安装座(1121)上，所述电机(1122)与所述驱动齿轮(1124)驱动连接，所述驱动齿轮(1124)分别与所述第一从动齿轮(1125)、第二从动齿轮(1126)啮合传动，所述第一从动齿轮(1125)与所述第一回转支承(1127)啮合传动，所述第二从动齿轮(1126)与所述第二回转支承(1128)啮合传动。

3.如权利要求1所述的双工位变位机，其特征在于，所述支撑组件(113)包括第一连接板(1131)、横梁(1132)和支撑件(1133)，所述横梁(1132)的两端通过所述第一连接板(1131)分别与驱动端组件(112)和尾座(115)的回转支承连接，所述横梁(1132)上设置有至少一个支撑件(1133)，用于支撑待加工工件(100)。

4.如权利要求3所述的双工位变位机，其特征在于，所述支撑件(1133)采用重型牛眼V型支撑工件。

5.如权利要求3所述的双工位变位机，其特征在于，还包括安装在所述底座(111)的尾端上并用于对待加工工件(100)进行定位的定位组件(116)。

6.如权利要求5所述的双工位变位机，其特征在于，所述定位组件(116)包括气缸(1161)、第二安装座(1162)、第二连接板(1163)和两根连杆(1164)，所述第二安装座(1162)固定安装在所述底座(111)上，所述气缸(1161)安装在所述第二安装座(1162)上，其伸缩杆与所述第二连接板(1163)连接，两根所述连杆(1164)的一端均与所述第二连接板(1163)固定连接，另一端均依次穿过所述尾座(115)、第一连接板(1131)，所述横梁(1132)上还设置有限位块(1134)，两根所述连杆(1164)在所述气缸(1161)的驱动下伸出所述第一连接板(1131)后推动待加工工件(100)移动，直至抵靠在所述限位块(1134)上进行定位。

7.如权利要求6所述的双工位变位机，其特征在于，所述定位组件(116)还包括连接块(1165)、导轨(1167)和滑块(1168)，所述导轨(1167)设置在所述底座(111)上，所述滑块(1168)设置在所述导轨(1167)并可沿所述导轨(1167)来回移动，所述连接块(1165)分别与所述滑块(1168)和所述第二连接板(1163)固定连接。

8.如权利要求7所述的双工位变位机，其特征在于，所述定位组件(116)还包括设置在所述底座(111)上并用于对所述连杆(1164)起到支撑和导向作用的支撑座(1166)。

9.如权利要求1所述的双工位变位机，其特征在于，所述夹紧机构(114)采用焊接专用夹紧气缸。

10.一种焊接设备，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的双工位变位机。

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