CN216633150U - 一种自动焊接工装 - Google Patents

Abstract

一种自动焊接工装，一种自动焊接工装，其特征在于：包括两根平行安装的用于导向和支撑的地轨、与所述地轨滑动连接的两个立柱组件、安装于两个所述立柱组件之间的横梁、安装于所述横梁之上的滑动架和安装于所述滑动架的至少三自由度的焊接臂；所述滑动架与横梁之间具有用于高度调节的升降机构。本实用新型实现了五个自由度的自动焊接，提高了焊接质量，避免了对工件顶部、斜面或曲面等人员不易操作的位置进行焊接需要爬上爬下或者工具辅助导致效率低和事故隐患大的问题。本实用新型具有焊接质量好、效率高和事故隐患小的有益技术效果。

Description

一种自动焊接工装

技术领域

本实用新型属于机电设备领域，具体为一种自动焊接工装。

背景技术

焊接作为重要连接手段广泛应用于工业生产制造的各个环节，焊接效率和焊接质量直接决定了最终产品的生产效率和产品质量。在环保设备领域存在大量的焊接作业，尤其是罐体等对密封性和耐压都有很高的要求。人工焊接虽然具有很高的灵活性和适应性，但因人为因素影响而焊接质量稳定性差。

同时环保设备领域存在很多大尺寸构件需要长时间才能完成，并且焊接位置复杂多变，焊接时或者要移动待焊工件，或者焊接人员不断变换姿势和高度，焊接人员在工件上焊接不但劳动强度大，而且爬上爬下导致生产效率低，同时登高作业或在斜面曲面上作业存在事故隐患大的问题。

因此人工焊接具有焊接质量稳定性差、效率低、事故隐患大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决环保设备焊接生产中人工焊焊接质量稳定性差、效率低、事故隐患大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种自动焊接工装，其特征在于：包括两根平行安装的用于导向和支撑的地轨、与所述地轨滑动连接的两个立柱组件、安装于两个所述立柱组件之间的横梁、安装于所述横梁之上的滑动架和安装于所述滑动架的至少三自由度的焊接臂；所述滑动架与横梁之间具有用于高度调节的升降机构。

进一步地，所述地轨包括与地基连接固定的承重轨和固定于所述承重轨上的导向轨，所述立柱组件包括立柱、位于立柱下端的行走驱动机构和所述定位机构，所述立柱组件通过用于导向和定位的定位机构与所述地轨的导向轨滑动连接，并通过所述行走驱动机构驱动相对于导向轨移动。

进一步地，所述行走驱动机构包括固定于所述立柱用于提供动力的驱动电机、固定于所述导向轨侧面的齿条、固定于驱动电机主轴上与齿条啮合的驱动齿轮。

进一步地，两个立柱组件上行走驱动机构的两个驱动电机通过电控联动运行。

进一步地，所述定位机构包括与立柱通过螺栓固定用于水平位置调节的导向轴承架、安装于轴承架上与地轨侧面滚动配合的导向轴承、贯穿导向轴承和导向轴承架与所述立柱螺栓固定的轴承定位轴；所述轴承定位轴与所述立柱上的安装孔间隙配合或所述安装孔为长圆孔以方便导向轴承位置调节。

进一步地，所述承重轨通过地脚螺栓与地基连接固定，所述地脚螺栓具有用于调整水平的调平螺母和用于固定的紧固螺母。

进一步地，所述承重轨上安装有用于导向轨限位和位置调节的定位螺栓，所述定位螺栓对称设置于导向轨两侧。

进一步地，所述滑动架包括位于横梁上的导套、与导套滑动配合用于导向的导向柱、连接固定所述导向柱上端的顶板、连接固定所述导向柱下端的底板，所述顶板、底板和导向柱形成框架结构，通过导向柱和导套的滑动配合能够实现滑动架与横梁的滑动配合；所述升降机构包括位于横梁上的丝杠螺母、用于位置控制与丝杠螺母螺旋配合的丝杠、固定于所述顶板上与丝杠连接的减速器、以及与减速器连接提供动力的伺服电机；通过所示升降机构能够调节滑动架的高度位置。

进一步地，所述三自由度焊接臂，焊接臂包括相对于滑动架5在水平面360°旋转的立轴A，立轴端部通过第一水平轴B枢接在立面摆动的第一摆臂，第一摆臂端部通过第二水平轴C枢接在立面摆动的第二摆臂，第二摆臂端部通过轴向轴D安装绕第二摆臂轴向360°旋转的转臂，转臂端部通过与其垂直的轴E枢接的第三摆臂，第三摆臂端部通过轴向轴F安装360°旋转的焊枪固定部，形成三节摆动和三轴旋转的六轴结构，使焊枪可以在360°立面上以几乎任意方向和角度进行焊接。有自动走丝气体保护焊枪，所述焊接臂具有三自由度，叠加所述立柱组件和升降机构这两个方向的自由度，本实用新型具有五个自由度能够适应各种复杂结构的焊接工作。

进一步地，所述立柱组件、升降机构和焊接臂的驱动电机具与自动控制中心连接。通过自动控制中心预设的程序对工件进行自动焊接。

可选地，在两根地轨之间具有用于放置或移动焊接工件的工件平台，所述工件平台为固定平台或具有输送功能的滚轴平台。

工作时，自动控制中心根据预设程序控制所述行走驱动机构、升降机构以及焊接臂内部的驱动电机以使得焊枪沿着工件焊线移动，同时根据焊枪移动速度自动调整焊丝走丝速度、焊丝端部与工件表面距离和保护气体供应量，以保证焊缝连续且质量稳定；由于立柱组件和横梁组成的龙门结构以及可调节高度的三自由度焊接臂，本实用新型能够方便地对工件顶部、斜面或曲面等人员不易操作的位置进行焊接，从而解决了人工焊接需要爬上爬下或者需要登高工具辅助导致效率低和事故隐患大的问题。

综上所述，本实用新型具有焊接质量好、效率高和事故隐患小的有益技术效果。

附图说明

图1是本实用新型侧视图；

图2是本实用新型正视图；

图3是本实用新型升降机构和滑动架的结构图；

图4是本实用新型的焊接臂结构示意图；

图中：1.地轨；2.立柱组件；3.地脚螺栓；4.定位螺栓；5.滑动架；6.横梁；7.升降机构；8.工件；9.焊接臂；11.承重轨；12.导向轨；21.立柱；22.行走驱动机构；23.定位机构；31.调平螺母；32.紧固螺母；51.导套；52.导向柱；53.顶板；54.底板；55.导柱座；56.螺栓；71.丝杠螺母；72.丝杠；73.减速器；74.伺服电机；221.驱动电机；222.驱动齿轮；223.齿条；231.导向轴承；232.导向轴承架；233.导向定位轴。

具体实施方式

下面结合附图1-3和具体实施例对技术方案做进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1-2所示，一种自动焊接工装，其包括两根平行安装的用于导向和支撑的地轨1、与所述地轨滑动连接的两个立柱组件2、安装于两个所述立柱组件之间的横梁6、安装于所述横梁6之上的滑动架5和安装于所述滑动架5的焊接臂9。所述滑动架5与横梁6之间具有用于高度调节的升降机构7，通过升降机构7可以控制调整焊接臂9的高度。

如图2所示，所述地轨1包括与地基连接固定的承重轨11和固定于所述承重轨11上的导向轨12。

所述地轨1通过地脚螺栓3与地基连接固定，所述地脚螺栓3具有用于调整水平的调平螺母31和用于固定的紧固螺母32。

所述承重轨11上安装有用于导向轨12限位和位置调节的定位螺栓4，所述定位螺栓4对称设置于导向轨12两侧。

所述立柱组件2包括立柱21、位于立柱21下端的行走驱动机构22和定位机构23。所述立柱组件2通过用于导向和定位的定位机构23与所述地轨1中的导向轨12滑动连接。

所述定位机构23包括与立柱21通过螺栓固定用于水平位置调节的导向轴承架232、安装于轴承架232上与导向轨12两侧面滚动配合的导向轴承231、贯穿导向轴承231和导向轴承架232与所述立柱21通过螺栓固定的轴承定位轴233；所述轴承定位轴233与所述立柱21上的安装孔间隙配合，所述安装孔为长圆孔以方便导向轴承232位置调节。

所述行走驱动机构22包括固定于所述立柱用于提供动力的驱动电机221、固定于所述导向轨12侧面的齿条223、固定于驱动电机221主轴上与齿条223啮合的驱动齿轮222。安装在立柱21下端的驱动电机221带动驱动齿轮222旋转，通过与导向轨12侧面啮合的齿条223相互作用，可以驱动立柱21沿地轨1上的导向轨12前后滑动。两个立柱组件2通过电控联动运行，保证两个立柱沿两根导向轨12同步、同速滑动。

结合图1-3所示，所述横梁6包括两根平行设置的矩形梁，两端固定在相对设置的一对立柱21上端之间，形成龙门架结构。

如图3所示，所述滑动架5包括位于横梁6上的导套51、与导套51滑动配合用于导向的导向柱52、连接固定所述导向柱52上端的顶板53、连接固定所述导向柱52下端的底板54，所述顶板53、底板54和导向柱52形成框架结构，通过导向柱52和导套51的滑动配合能够实现滑动架5与横梁6之间的滑动配合；所述顶板53和底板54与导向柱52之间通过导柱座55及螺栓56固定连接。

所述升降机构7包括位于横梁上的丝杠螺母71、用于位置控制与丝杠螺母71螺旋配合的丝杠72、固定于所述顶板53上与丝杠72连接的减速器73、以及与减速器73连接提供动力的伺服电机74。利用伺服电机74驱动丝杠72正转或反转，利用丝杠螺母71实现滑动架5相对于横梁6的升降，通过所示升降机构7能够调节滑动架5的高度位置，从而改变焊接臂9的工作高度。

如图2所示，所述焊接臂9端部安装有自动走丝气体保护焊枪(图中未画出)，所述焊接臂9具有三自由度。

如图4所示，焊接臂包括相对于滑动架5在水平面360°旋转的立轴A，立轴端部通过第一水平轴B枢接在立面摆动的第一摆臂，第一摆臂端部通过第二水平轴C枢接在立面摆动的第二摆臂，第二摆臂端部通过轴向轴D安装绕第二摆臂轴向360°旋转的转臂，转臂端部通过与其垂直的轴E枢接的第三摆臂，第三摆臂端部通过轴向轴F安装360°旋转的焊枪固定部，形成三节摆动和三轴旋转的六轴结构，使焊枪可以在360°立面上以几乎任意方向和角度进行焊接。叠加所述立柱组件2水平平移和升降机构7这两个方向的自由度，本实用新型具有五个自由度能够适应各种复杂结构的焊接工作。

所述立柱组件2、升降机构7和焊接臂9具有提供动力且与自动控制中心连接的驱动电机。通过自动控制中心(图中未显示)预设的程序对工件8进行自动焊接。

以上所述，只公开了本实用新型的较优应用实例，不能以此限定本实用新型的范围，凡依此实用新型专利申请范围及说明内容所做的简单的等效变化与修饰，皆属于本实用新型专利涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自动焊接工装，其特征在于：包括两根平行安装的用于导向和支撑的地轨、与所述地轨滑动连接的两个立柱组件、安装于两个所述立柱组件之间的横梁、安装于所述横梁之上的滑动架和安装于所述滑动架的至少三自由度的焊接臂；所述滑动架与横梁之间具有用于高度调节的升降机构。

2.如权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述地轨包括与地基连接固定的承重轨和固定于所述承重轨上的导向轨，所述立柱组件包括立柱、位于立柱下端的行走驱动机构和定位机构，所述立柱组件通过用于导向和定位的定位机构与所述地轨的导向轨滑动连接，并通过所述行走驱动机构驱动相对于导向轨移动。

3.如权利要求2所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述行走驱动机构包括固定于所述立柱用于提供动力的驱动电机、固定于所述导向轨侧面的齿条、固定于驱动电机主轴上与齿条啮合的驱动齿轮。

4.如权利要求3所述的一种自动焊接工装，其特征在于：两个立柱组件上行走驱动机构的两个驱动电机通过电控联动运行。

5.如权利要求2所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述定位机构包括与立柱通过螺栓固定用于水平位置调节的导向轴承架、安装于轴承架上与地轨侧面滚动配合的导向轴承、贯穿导向轴承和导向轴承架与所述立柱螺栓固定的轴承定位轴；所述轴承定位轴与所述立柱上的安装孔间隙配合或所述安装孔为长圆孔以方便导向轴承位置调节。

6.如权利要求2所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述承重轨通过地脚螺栓与地基连接固定，所述地脚螺栓具有用于调整水平的调平螺母和用于固定的紧固螺母。

7.如权利要求2所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述承重轨上安装有用于导向轨限位和位置调节的定位螺栓，所述定位螺栓对称设置于导向轨两侧。

8.如权利要求1-7任一所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述滑动架包括位于横梁上的导套、与导套滑动配合用于导向的导向柱、连接固定所述导向柱上端的顶板、连接固定所述导向柱下端的底板，所述顶板、底板和导向柱形成框架结构，通过导向柱和导套的滑动配合能够实现滑动架与横梁的滑动配合；所述升降机构包括位于横梁上的丝杠螺母、用于位置控制与丝杠螺母螺旋配合的丝杠、固定于所述顶板上与丝杠连接的减速器、以及与减速器连接提供动力的伺服电机；通过所示升降机构能够调节滑动架的高度位置。

9.如权利要求8所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述三自由度焊接臂，包括相对于所述滑动架在水平面360°旋转的立轴A，立轴端部通过第一水平轴B枢接的第一摆臂，第一摆臂端部通过第二水平轴C枢接的第二摆臂，第二摆臂端部通过轴向轴D安装绕第二摆臂轴向360°旋转的转臂，转臂端部通过与其垂直的轴E枢接的第三摆臂，第三摆臂端部通过轴向轴F安装360°旋转的焊枪固定部，形成三节摆动和三轴旋转的六轴结构。

10.如权利要求9所述的一种自动焊接工装，其特征在于：所述立柱组件、升降机构和焊接臂的驱动电机具与自动控制中心连接。

Images