CN217344146U - 箱板自动焊接机 - Google Patents

Abstract

箱板自动焊接机，包括有并排设置的两个行走底座，在行走底座上安装有能沿行走底座长度方向移动的第一龙门架和第二龙门架，第一龙门架及第二龙门架两侧的竖梁均通过纵移装置设置在行走底座上。本实用新型的积极效果是：本实用新型所述的一种箱板自动焊接机，在并排设置的行走底座上安装第一龙门架和第二龙门架，第一龙门架上安装视觉激光扫描装置，能实现对焊缝的扫描，第二龙门架上安装焊枪，能实现对焊缝的焊接，视觉激光扫描装置和焊枪均能在纵移、横移和竖移装置的带动下完成移动，视觉激光扫描装置和焊枪均接入控制系统内，能实现单独对焊缝的扫描及后续的按要求焊接，且一台视觉激光扫描装置可配备多台焊枪，能大幅提高整体焊接作业的效率。

Description

箱板自动焊接机

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体地说是一种箱板自动焊接机。

背景技术

焊接机是运用各种可熔合金将金属部件进行相联结的设备，能替代人工完成对焊接件的高质量焊接，在目前专用车箱板的焊接作业中，通常是在一组焊接机中设置相对应的焊枪和激光扫描装置，进而实现对焊缝的识别和焊接作业，但由于焊缝扫描的速度明显快于焊接的速度，在扫描完一段区域的焊缝后需要等焊接完成后再进行下一区域的扫描焊接，整体焊接作业的效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种箱板自动焊接机，在行走底座上设置两个龙门架，前侧龙门架上设置视觉激光扫描装置实现对焊缝的扫描，后侧龙门架上设置焊枪实现焊缝的焊接，且一台视觉激光扫描装置可配备多台焊枪，边扫描边焊接，焊接与扫描装置互不牵制，有效提高焊接效率，解决了现有技术中的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种箱板自动焊接机，包括有并排设置的两个行走底座，在行走底座上安装有能沿行走底座长度方向移动的第一龙门架和第二龙门架，第一龙门架及第二龙门架两侧的竖梁均通过纵移装置设置在行走底座上，第一龙门架的横梁上安装有第一横移装置，第一横移装置上安装有第一竖移装置，在第一竖移装置上安装有视觉激光扫描装置，视觉激光扫描装置包括有旋转电机减速机,旋转电机减速机的输出轴上安装有旋转支架，旋转支架的两侧均安装有水平设置的滑台模组，每个滑台模组的滑板上均连接有激光固定弯板，激光固定弯板的底部连接有视觉激光扫描器，第二龙门架的横梁上安装有第二横移装置，第二横移装置上安装有送丝机和第二竖移装置，在第二竖移装置上通过机械手安装有焊枪，在第二龙门架上还安装有数字化焊机，行走底座的一侧安装有控制系统，控制系统通过控制线路分别与数字化焊机、视觉激光扫描装置、各移动装置、机械手及焊枪相连接。所述纵移装置包括设置在行走底座上的纵移滑轨和纵移齿条，第一龙门架两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨相配合的第一纵移滑块以及第一纵移电机减速机，第一纵移电机减速机的输出轴上安装有与纵移齿条相啮合的第一纵移齿轮，第二龙门架两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨相配合的第二纵移滑块以及第二纵移电机减速机，第二纵移电机减速机的输出轴上安装有与纵移齿条相啮合的第二纵移齿轮。所述第一横移装置包括能沿第一龙门架横梁长度方向移动的第一横移板，在第一龙门架横梁上安装有沿长度方向布置的第一横移滑轨和第一横移齿条，第一横移板上安装有与第一横移滑轨相配合的第一横移滑块及第一横移电机减速机，第一横移电机减速机的输出轴上安装有与第一横移齿条相啮合的第一横移齿轮，在第一横移板上安装有第一竖移装置，所述第一竖移装置是第一直线滑台，第一直线滑台的滑板上安装视觉激光扫描装置。所述第二横移装置包括能沿第二龙门架横梁长度方向移动的第二横移板，在第二龙门架横梁上安装有沿长度方向布置的第二横移滑轨和第二横移齿条，第二横移板上安装有与第二横移滑轨相配合的第二横移滑块及第二横移电机减速机，第二横移电机减速机的输出轴上安装有与第二横移齿条相啮合的第二横移齿轮，在第二横移板上安装有第二竖移装置，所述第二竖移装置是第二直线滑台，第二直线滑台的滑板上安装机械手。所述第二直线滑台上安装有焊接端滑板护罩。所述旋转支架上安装有激光护罩连接板，激光护罩连接板的外周安装有激光护罩，视觉激光扫描装置位于激光护罩内。所述视觉激光扫描器通过角度调整装置安装在激光固定弯板上，角度调整装置包括可拆装固定在激光固定弯板上的角度调整座，角度调整座内开设有同心设置且相联通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的直径大于第二通孔的直径，在第二通孔内配合安装有角度调整轴，角度调整轴的一端安装有与第一通孔相配合的凸沿，角度调整轴的另一端开设有插槽，视觉激光扫描器上安装有与插槽相配合的插板，所述插板可拆装固定在插槽内，在角度调整座的一侧安装有定位销，定位销能将角度调整轴固定在角度调整座上。在两个行走底座的端部之间连接有定位连杆，每个行走底座的底部均安装有调整垫脚，在行走底座的两侧均安装有吊装勾。所述第二龙门架竖梁底部的前端安装有防撞杆，对应于防撞杆的位置，在第一龙门架竖梁底部的后端安装有第一检测开关，第一检测开关通过控制线路与控制系统相连接，在第二龙门架竖梁的底板上安装有导向座，导向座内开设有与防撞杆相配合的通孔，防撞杆远离第一龙门架的一端伸出导向座并设有第一限位板，防撞杆的另一端伸出导向座并安装有第二限位板，第二限位板和导向座之间的防撞杆外周套装有弹簧，所述弹簧始终有使第一限位板靠近导向座的趋势，对应于第一限位板的位置，在第二龙门架竖梁的底板上安装有第二检测开关，第二检测开关通过控制线路与控制系统相连接，防撞杆与第一检测开关相接触后压缩弹簧移动能使第一限位板被第二检测开关所检测到。

本实用新型的积极效果在于：本实用新型所述的一种箱板自动焊接机，在并排设置的行走底座上安装第一龙门架和第二龙门架，第一龙门架上安装视觉激光扫描装置，能实现对焊缝的扫描，第二龙门架上安装焊枪，能实现对焊缝的焊接，视觉激光扫描装置和焊枪均能在纵移、横移和竖移装置的带动下完成移动，视觉激光扫描装置和焊枪均接入控制系统内，能实现单独对焊缝的扫描及后续的按要求焊接，且一台视觉激光扫描装置可配备多台焊枪，能大幅提高整体焊接作业的效率。

附图说明

图1是本实用新型的三维结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的左视图；

图5是视觉激光扫描装置的结构示意图；

图6是视觉激光扫描装置另一侧面的结构示意图；

图7是图3中A-A-向剖视图的放大视图；

图8是图3中B-B向剖视图的放大视图；

图9是图3中C-C向剖视图的放大视图；

图10是图3中D-D向剖视图的放大视图；

图11是角度调整装置的结构示意图；

图12是图11中E-E向剖视图；

图13是两个龙门架之间设置防撞杆的结构示意图；

图14是带有视觉激光扫描装置的第一龙门架后端设置两组焊接第二龙门架的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所述的一种箱板自动焊接机，如图1-图4所示，包括有并排设置的两个行走底座1，在行走底座1上安装有能沿行走底座1长度方向移动的第一龙门架2和第二龙门架3，第一龙门架2及第二龙门架3两侧的竖梁均通过纵移装置设置在行走底座1上，通过纵移装置来实现龙门架在行走底座1上的移动。

第一龙门架2的横梁上安装有第一横移装置，第一横移装置上安装有第一竖移装置，在第一竖移装置上安装有视觉激光扫描装置4，视觉激光扫描装置4能在第一横移装置和第一竖移装置的带动下实现位置的调整，从而完成对焊件上所有焊缝位置的扫描。

如图5和图6所示，视觉激光扫描装置4包括有旋转电机减速机40,旋转电机减速机40的输出轴上安装有旋转支架41，旋转支架41的两侧均安装有水平设置的滑台模组42，每个滑台模组42的滑板上均连接有激光固定弯板43，激光固定弯板43的底部连接有视觉激光扫描器44，所述视觉激光扫描器44可以在滑台模组42的驱动下实现横向移动。其中滑台模组42可以反向布置，使两个视觉激光扫描器44可以相背离移动，通过旋转电机减速机40的带动也可以实现视觉激光扫描器44的旋转移动，以应对于焊件上不同形状的各种焊缝，实现对焊缝的精准扫描，两组视觉激光扫描器44也可以在一定程度上提高焊缝的扫描效率。

在第二龙门架3的横梁上安装有第二横移装置，第二横移装置上安装有送丝机30和第二竖移装置，在第二竖移装置上通过机械手31安装有焊枪32，焊枪32能实现对焊缝的焊接，机械手31可以实现对焊枪32位置的调整，确保焊枪32能按扫描所得的焊缝形状进行精准焊接。在第二龙门架3上还安装有数字化焊机33，行走底座1的一侧安装有控制系统15，控制系统15通过控制线路分别与数字化焊机33、视觉激光扫描装置4、各移动装置、机械手31及焊枪32相连接。其中机械手31可以是自主研发的机械臂，也可以是现有型号为kr6-r900的库卡机器人手臂，数字化焊机33可以是型号为artsen pro 500的麦格米特智能数字焊机等。在第一龙门架2和第二龙门架3上均安装有操作系统16，操作系统16可以是现有的人机交互触摸屏。

上述箱板自动焊机，是针对专用车车箱板类开发的一款专用焊接设备，根据不同的车型工件类型选择内部设置好的焊接工艺，前端的视觉激光扫描装置4提取焊接位置信息，通过云计算后台处理，形成各类数据包，根据工件类型选择相应数据包，传输给控制系统15，后端焊接执行机构中的焊枪根据数据包，执行焊接。本产品具有效率高、速度快，边扫描边焊接，如图14所示，一组扫描机构可同时驱动2-3组焊接执行机构，对各类箱板工件具有通用功能，而且不受工件一致性影响，操作简单，易学易懂，大大提高生产效率。在专用车行业实践应用：在半挂车瓦楞板、底板，自卸车厢底板、侧板、前后板，厢式车底板、侧板、前后板、门板、顶板及零部件生产中得到证实。具有断续焊、长直缝，横向、纵向等多角度、多方位、多形状的焊接工艺。本产品填补国内空白。

其中纵移装置、横移装置和竖移装置可以是现有的伺服驱动机构、滑台模组，通过导轨滑块机构来实现各部件的移送，为了保证在扫描焊接过程中各动作部件移动的可控性及精准度，进而保证焊件的焊接质量，如图7和图8所示，所述纵移装置包括设置在行走底座1上的纵移滑轨10和纵移齿条11，第一龙门架2两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨10相配合的第一纵移滑块20以及第一纵移电机减速机21，第一纵移电机减速机21的输出轴上安装有与纵移齿条11相啮合的第一纵移齿轮22。第二龙门架3两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨10相配合的第二纵移滑块34以及第二纵移电机减速机35，第二纵移电机减速机35的输出轴上安装有与纵移齿条11相啮合的第二纵移齿轮36。第一纵移电机减速机21启动时，第一龙门架2及其上的视觉激光扫描装置4能实现行走底座1上的纵向移动，第二纵移电机减速机35启动时，第二龙门架3及其上的焊枪32能实现行走底座1上的纵向移动。

如图9所示，所述第一横移装置包括能沿第一龙门架2横梁长度方向移动的第一横移板50，在第一龙门架2横梁上安装有沿长度方向布置的第一横移滑轨51和第一横移齿条52，第一横移板50上安装有与第一横移滑轨51相配合的第一横移滑块53及第一横移电机减速机54，第一横移电机减速机54的输出轴上安装有与第一横移齿条52相啮合的第一横移齿轮55，在第一横移板50上安装有第一竖移装置，所述第一竖移装置是第一直线滑台56，第一直线滑台56的滑板上安装视觉激光扫描装置4。第一横移电机减速机54启动能带动视觉激光扫描装置4进行横移，第一直线滑台56启动则能带动视觉激光扫描装置4进行竖向移动。

如图10所示，所述第二横移装置包括能沿第二龙门架3横梁长度方向移动的第二横移板60，在第二龙门架3横梁上安装有沿长度方向布置的第二横移滑轨61和第二横移齿条62，第二横移板60上安装有与第二横移滑轨61相配合的第二横移滑块63及第二横移电机减速机64，第二横移电机减速机64的输出轴上安装有与第二横移齿条62相啮合的第二横移齿轮65，在第二横移板60上安装有第二竖移装置，所述第二竖移装置是第二直线滑台66，第二直线滑台66的滑板上安装机械手31和焊枪32。第二横移电机减速机64启动能带动焊枪32进行横移，第二直线滑台66启动则能带动焊枪32进行竖移。

进一步地，为了保护第二直线滑台66，在第二直线滑台66上安装有焊接端滑板护罩67，为了保护视觉激光扫描装置4，避免在移动过程中与其他部件发生碰撞，以及最大限度降低外部环境对扫描的影响，所述旋转支架41上安装有激光护罩连接板45，激光护罩连接板45的外周安装有激光护罩46，视觉激光扫描装置4位于激光护罩46内。

进一步地，为了使视觉激光扫描装置4能对焊件上倾斜布置的焊缝进行精准扫描，所述视觉激光扫描器44通过角度调整装置安装在激光固定弯板43上，如图11和图12所示，角度调整装置包括可拆装固定在激光固定弯板43上的角度调整座70，角度调整座70内开设有同心设置且相联通的第一通孔71和第二通孔72，第一通孔71的直径大于第二通孔72的直径，在第二通孔72内配合安装有角度调整轴73，角度调整轴73的一端安装有与第一通孔71相配合的凸沿74，角度调整轴73的另一端开设有插槽75，视觉激光扫描器44上安装有与插槽75相配合的插板76，所述插板76可拆装固定在插槽75内，其中角度调整轴73可相对角度调整座70进行转动，在角度调整座70的一侧安装有定位销77，定位销77能将角度调整轴73固定在角度调整座70上，从而实现视觉激光扫描器44与激光固定弯板43之间安装角度的相对固定。所述角度调整轴73上的凸沿通过角度调整座70压装在激光固定弯板43上，角度调整轴73上连接有视觉激光扫描器44，在定位销77还没有压紧在角度调整轴73上时，视觉激光扫描器44可相对激光固定弯板43进行转动角度的调整，以适应于焊件上不同倾斜角度的焊缝扫描。

进一步地，为了保证两个行走底座1之间布置的平行度，在两个行走底座1的端部之间连接有定位连杆12，以确保其上龙门架的正常行走。为便于调整行走底座1的安装高度，每个行走底座1的底部均安装有调整垫脚13，为方便实现对行走底座1的吊装转移，在行走底座1的两侧均安装有吊装勾14。

进一步地，为了在进行扫描焊接的过程中，避免前后设置的龙门架及其上的部件产生碰撞，所述第二龙门架3竖梁底部的前端安装有防撞杆80，对应于防撞杆80的位置，在第一龙门架2竖梁底部的后端安装有第一检测开关81，第一检测开关81通过控制线路与控制系统15相连接。当防撞杆80前移至被第一检测开关81所检测到时，则表明两个龙门架之间的距离过近，后侧的第二龙门架3继续前移的话会有碰撞的风险，此时控制系统15控制纵移装置使第二龙门架3停止移动。

上述第一检测开关81正常工作时能有效避免龙门架之间的碰撞，当第一检测开关81失灵或损坏无法起到正常的检测作用时，两个龙门架之间依然会有碰撞的可能，且前移的防撞杆80会对第一检测开关81造成二次损坏，为应对上述情况，如图13所示，在第二龙门架3竖梁的底板上安装有导向座82，导向座82内开设有与防撞杆80相配合的通孔，防撞杆80远离第一龙门架2的一端伸出导向座82并设有第一限位板83，防撞杆80的另一端伸出导向座82并安装有第二限位板84。第二限位板84和导向座82之间的防撞杆80外周套装有弹簧85，所述弹簧85始终有使第一限位板83靠近导向座82的趋势，也就是使防撞杆80伸出第二龙门架3的趋势。对应于第一限位板83的位置，在第二龙门架3竖梁的底板上安装有第二检测开关86，第二检测开关86通过控制线路与控制系统15相连接，防撞杆80与第一检测开关81相接触后压缩弹簧85移动能使第一限位板83被第二检测开关86所检测到。

上述结构的设置，在第一检测开关81能正常工作时，弹簧85的弹力推动防撞杆80始终处于第二龙门架3的最前端位置，起到必要的防撞作用。一旦第一检测开关81不能正常工作，前移的第二龙门架3上防撞杆80与第一检测开关81相接触，会压缩弹簧85后移，后移的防撞杆80会被第二检测开关86所检测到，此时第二检测开关86发送信号至控制系统15，停止第二龙门架3的前移，此时状态下的防撞杆80仍旧处于第二龙门架3的最前端位置，第二龙门架3上的各部件不会与第一龙门架2发生碰撞，且由于弹簧85的设置，后移的防撞杆80也会最大程度上减小对第一检测开关81的再次损坏。

上述各控制电器均可以是由现有电工技术通过导线连接到电源上，以实现正常功能。

本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (9)

1.一种箱板自动焊接机，其特征在于：包括有并排设置的两个行走底座(1)，在行走底座(1)上安装有能沿行走底座(1)长度方向移动的第一龙门架(2)和第二龙门架(3)，第一龙门架(2)及第二龙门架(3)两侧的竖梁均通过纵移装置设置在行走底座(1)上，第一龙门架(2)的横梁上安装有第一横移装置，第一横移装置上安装有第一竖移装置，在第一竖移装置上安装有视觉激光扫描装置(4)，视觉激光扫描装置(4)包括有旋转电机减速机(40),旋转电机减速机(40)的输出轴上安装有旋转支架(41)，旋转支架(41)的两侧均安装有水平设置的滑台模组(42)，每个滑台模组(42)的滑板上均连接有激光固定弯板(43)，激光固定弯板(43)的底部连接有视觉激光扫描器(44)，第二龙门架(3)的横梁上安装有第二横移装置，第二横移装置上安装有送丝机(30)和第二竖移装置，在第二竖移装置上通过机械手(31)安装有焊枪(32)，在第二龙门架(3)上还安装有数字化焊机(33)，行走底座(1)的一侧安装有控制系统(15)，控制系统(15)通过控制线路分别与数字化焊机(33)、视觉激光扫描装置(4)、各移动装置、机械手(31)及焊枪(32)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述纵移装置包括设置在行走底座(1)上的纵移滑轨(10)和纵移齿条(11)，第一龙门架(2)两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨(10)相配合的第一纵移滑块(20)以及第一纵移电机减速机(21)，第一纵移电机减速机(21)的输出轴上安装有与纵移齿条(11)相啮合的第一纵移齿轮(22)，第二龙门架(3)两侧的竖梁底部均安装有与纵移滑轨(10)相配合的第二纵移滑块(34)以及第二纵移电机减速机(35)，第二纵移电机减速机(35)的输出轴上安装有与纵移齿条(11)相啮合的第二纵移齿轮(36)。

3.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述第一横移装置包括能沿第一龙门架(2)横梁长度方向移动的第一横移板(50)，在第一龙门架(2)横梁上安装有沿长度方向布置的第一横移滑轨(51)和第一横移齿条(52)，第一横移板(50)上安装有与第一横移滑轨(51)相配合的第一横移滑块(53)及第一横移电机减速机(54)，第一横移电机减速机(54)的输出轴上安装有与第一横移齿条(52)相啮合的第一横移齿轮(55)，在第一横移板(50)上安装有第一竖移装置，所述第一竖移装置是第一直线滑台(56)，第一直线滑台(56)的滑板上安装视觉激光扫描装置(4)。

4.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述第二横移装置包括能沿第二龙门架(3)横梁长度方向移动的第二横移板(60)，在第二龙门架(3)横梁上安装有沿长度方向布置的第二横移滑轨(61)和第二横移齿条(62)，第二横移板(60)上安装有与第二横移滑轨(61)相配合的第二横移滑块(63)及第二横移电机减速机(64)，第二横移电机减速机(64)的输出轴上安装有与第二横移齿条(62)相啮合的第二横移齿轮(65)，在第二横移板(60)上安装有第二竖移装置，所述第二竖移装置是第二直线滑台(66)，第二直线滑台(66)的滑板上安装机械手(31)。

5.根据权利要求4所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述第二直线滑台(66)上安装有焊接端滑板护罩(67)。

6.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述旋转支架(41)上安装有激光护罩连接板(45)，激光护罩连接板(45)的外周安装有激光护罩(46)，视觉激光扫描装置(4)位于激光护罩(46)内。

7.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述视觉激光扫描器(44)通过角度调整装置安装在激光固定弯板(43)上，角度调整装置包括可拆装固定在激光固定弯板(43)上的角度调整座(70)，角度调整座(70)内开设有同心设置且相联通的第一通孔(71)和第二通孔(72)，第一通孔(71)的直径大于第二通孔(72)的直径，在第二通孔(72)内配合安装有角度调整轴(73)，角度调整轴(73)的一端安装有与第一通孔(71)相配合的凸沿(74)，角度调整轴(73)的另一端开设有插槽(75)，视觉激光扫描器(44)上安装有与插槽(75)相配合的插板(76)，所述插板(76)可拆装固定在插槽(75)内，在角度调整座(70)的一侧安装有定位销(77)，定位销(77)能将角度调整轴(73)固定在角度调整座(70)上。

8.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：在两个行走底座(1)的端部之间连接有定位连杆(12)，每个行走底座(1)的底部均安装有调整垫脚(13)，在行走底座(1)的两侧均安装有吊装勾(14)。

9.根据权利要求1所述的一种箱板自动焊接机，其特征在于：所述第二龙门架(3)竖梁底部的前端安装有防撞杆(80)，对应于防撞杆(80)的位置，在第一龙门架(2)竖梁底部的后端安装有第一检测开关(81)，第一检测开关(81)通过控制线路与控制系统(15)相连接，在第二龙门架(3)竖梁的底板上安装有导向座(82)，导向座(82)内开设有与防撞杆(80)相配合的通孔，防撞杆(80)远离第一龙门架(2)的一端伸出导向座(82)并设有第一限位板(83)，防撞杆(80)的另一端伸出导向座(82)并安装有第二限位板(84)，第二限位板(84)和导向座(82)之间的防撞杆(80)外周套装有弹簧(85)，所述弹簧(85)始终有使第一限位板(83)靠近导向座(82)的趋势，对应于第一限位板(83)的位置，在第二龙门架(3)竖梁的底板上安装有第二检测开关(86)，第二检测开关(86)通过控制线路与控制系统(15)相连接，防撞杆(80)与第一检测开关(81)相接触后压缩弹簧(85)移动能使第一限位板(83)被第二检测开关(86)所检测到。

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