CN217475232U - 一种可变位管料自动化焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种可变位管料自动化焊接设备，包括焊接机构、旋转机构、上料输送机构、转运机构；升降旋转机构包括至少两个C型变位机、驱动装置、轨道；升降至少两个C型变位机设置于升降轨道上，升降驱动装置与升降C型变位机连接且驱动升降C型变位机在升降轨道上移动；升降上料输送机构以及升降焊接机构分别设置于升降旋转机构两侧，升降上料输送机构用于传输物料，升降转运机构将升降上料输送机构上的物料转运至升降旋转机构上，升降焊接机构与升降旋转机构配合对设置于升降旋转机构上的物料进行焊接。该装置实现了对管料变位以及自动化焊接，提高了生产效率，减少了人工成本。

Description

一种可变位管料自动化焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，尤其涉及一种可变位管料自动化焊接设备。

背景技术

近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。目前管料焊接大部分都采用焊机进行自动焊接，管料固定在工装上，焊接绕管料周圈进行自动焊接，这样导致焊接的方式会使得生产效率下降。

实用新型内容

为了提高管料自动化焊接的焊接效率，提高生产效率，本实用新型采用以下技术方案：

一种可变位管料自动化焊接设备，包括焊接机构、旋转机构、上料输送机构、转运机构；

旋转机构包括至少两个C型变位机、驱动装置、轨道；至少两个C型变位机设置于轨道上，驱动装置与C型变位机连接且驱动C型变位机在轨道上移动；上料输送机构以及焊接机构分别设置于旋转机构两侧，上料输送机构用于传输物料，转运机构将上料输送机构上的物料转运至旋转机构上，焊接机构与旋转机构配合对设置于旋转机构上的物料进行焊接。

具体的，C型变位机包括C型侧板、U型底座、夹具、主驱动齿轮组件、限位组件、高度定位装置；沿着C型侧板外圈设有一圈齿圈，C型侧板上开设有放置槽，夹具设置于C型侧板上，夹具用于夹紧被放置于放置槽内的物料；主驱动齿轮组件以及限位组件分别固定安装于U型底座上，主驱动齿轮组件与齿圈啮合后驱动C型侧板进行旋转，限位组件与C型侧板外圈滚动连接并限制C型侧板转动方向；高度定位装置固定安装于U型底座上并用于在竖直方向上限定物料的高度位置。

具体的，夹具包括两个对称分布于放置槽两侧的夹紧件，夹紧件包括固定支架、第一驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、夹紧板、光杆；固定支架的一端固定安装于C型侧板上，光杆贯穿固定支架后与夹紧板固定连接，第一驱动电机设置于固定支架上，且第一驱动电机的驱动轴贯穿固定支架后与第一齿轮固定连接；固定支架内设有轴承，丝杆的一端贯穿轴承后与夹紧板固定连接，丝杆的丝杆螺母与轴承可转动连接，第二齿轮套设于丝杆螺母上，第一齿轮与第二齿轮啮合。

具体的，主驱动齿轮组件包括对称设置于U型底座两端的主驱动机构，主驱动机构包括主驱动齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第二驱动电机、第五齿轮；第二驱动电机固定安装于U型底座上，且第二驱动电机的驱动端与主驱动齿轮固定连接且驱动主驱动齿轮转动，第三齿轮与第四齿轮之间通过联轴器同轴连接，主驱动齿轮与第五齿轮啮合，第五齿轮与第三齿轮啮合，第四齿轮与齿圈啮合；第五齿轮连接有联轴器，联轴器与其余的C型变位机上的第五齿轮同轴传动连接。

具体的，限位组件包括对称设置于U型底座两端的限位机构，限位机构包括主限位轮，主限位轮上开设有限位槽，U型底座上固定有轴承座，主限位轮设置于轴承座上且通过转轴可转动连接，主限位轮与C型侧板的外圈抵触且齿圈设于限位槽内。

具体的，还包括与主限位轮结构相同的次限位轮，U型底座两端沿竖直方向连接有弧形延长板，延长板顶端固定安装有轴承座，次限位轮固定安装于轴承座内，次限位轮与C型侧板的外圈抵触且齿圈设于限位轮的限位槽内。

具体的，高度定位装置包括升降装置以及传动装置，升降装置以及传动装置分别设置于C型侧板前后两侧。

具体的，传动装置包括第三驱动电机、滚筒、升降板、支架、光轴、丝杠升降机；升降板的两端分别固顶安装有轴承座，滚筒的两端分别与轴承座连接，滚筒的一端贯穿轴承座后与第三驱动电机连接；支架与U型底座的侧壁固定连接，支架上固定安装有直线轴承，光杆与直线轴承连接且一端与光杆的一端与升降板固定连接，丝杠升降机固定安装于支架上，且丝杠升降机的驱动端与升降板连接。

具体的，转运机构为桁架机械手。

具体的，焊接机构为配置有地轨行走装置的焊接机械手。

综上所述，本装置具有以下优点：实现了对管料变位以及自动化焊接，提高了生产效率，减少了人工成本。

附图说明

图1是一种可变位管料自动化焊接设备的结构示意图；

图2是一种可变位管料自动化焊接设备中变位机的前视图；

图3是一种可变位管料自动化焊接设备中变位机的左视图；

图4是一种可变位管料自动化焊接设备中变位机中后视图；

图5是一种可变位管料自动化焊接设备中变位机的主驱动齿轮组件的结构示意图；

图6是一种可变位管料自动化焊接设备中变位机中夹具的结构示意图；

图7是一种可变位管料自动化焊接设备中焊接机构的结构示意图；

附图标记：1旋转机构；101齿圈；102C型侧板；

201第一齿轮；202第二齿轮；203夹紧板；204连接板；205光杆；206丝杆；207第一驱动电机；208固定支架；

3主驱动齿轮组件；301主驱动齿轮；302第五齿轮；303第三齿轮；304第二驱动电机；305第四齿轮；

4U型底座；5限位组件；501主限位轮；502次限位轮；503延长板；

6螺旋升降机；

7传动装置；701滚筒；702第三驱动电机；703丝杠升降机；704光轴；705升降板；706支架；

8桁架机械手；9上料输送带；10焊接机构。

具体实施方式

下面结合图1至图7对本实用新型做进一步说明。

一种可变位管料自动化焊接设备，包括焊接机构10、旋转机构1、上料输送机构、转运机构；

旋转机构1是为了能实现物料的±360°旋转，保证待焊接工件可以在任意角度焊接，且保证工件上的所有焊缝都可焊接到。旋转机构1包括两个C型变位机、驱动装置、轨道；两个C型变位机设置于轨道上，驱动装置包括齿轮、齿条以及电机，齿条设置于轨道上，每个C型变位机上各配置一个电机，电机驱动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，从而带动各个C型变位机在轨道上移动。C型变位机具体结构包括C型侧板102、U型底座4、夹具、主驱动齿轮组件3、限位组件5、高度定位装置。沿着C型侧板102外圈设有一圈齿圈101，C型侧板102上开设有矩形的放置槽。

主驱动齿轮组件3以及限位组件5分别固定安装于U型底座4上，主驱动齿轮组件3与齿圈101啮合，并驱动C型侧板102实现旋转的功能。其中，主驱动齿轮组件3包括对称设置于U型底座4两端的主驱动单元，主驱动单元包括主驱动齿轮301、第三齿轮303、第四齿轮305、第二驱动电机304、第五齿轮302。第二驱动电机304固定安装于U型底座4上，且第二驱动电机304的驱动端与主驱动齿轮301固定连接且驱动主驱动齿轮301转动，第三齿轮303与第四齿轮305之间通过联轴器同轴连接，主驱动齿轮301与第五齿轮302啮合，第五齿轮302与第三齿轮303啮合，第四齿轮305与齿圈101啮合，通过一系列的啮合传动，实现了第二驱动电机304驱动C型侧板102旋转。第五齿轮302连接有联轴器，联轴器可以与另一个相同结构的C型变位机上的第五齿轮302通过轴连接，实现对另一个C型变位机同轴传动。

为了能辅助限制C型侧板102的旋转方向，所以在还设置了限位组件5，限位组件5包括对称设置于U型底座4两端的限位单元，限位单元包括主限位轮501，主限位轮501上开设有限位槽，U型底座4上固定有轴承座，主限位轮501设置于轴承座上且通过转轴可转动连接，主限位轮501与C型侧板102的外圈抵触且齿圈101设于限位槽内。主限位轮501能辅助限制C型侧板102的旋转方向。

由于矩形放置槽的存在，会导致主限位轮501卡到矩形放置槽，使得C型侧板102整体翻倒，无法进行360度旋转，所以还设置了和主限位轮501结构相同的次限位轮502，U型底座4两端沿竖直方向连接有弧形延长板503，延长板503顶端固定安装有轴承座，次限位轮502固定安装于轴承座内，次限位轮502与C型侧板102的外圈抵触且齿圈101设于限位轮的限位槽内。当C型侧板102进行旋转时，所以当设置次限位轮502后，矩形放置槽会与次限位轮502抵接，不会导致矩形放置槽悬空，使得C型侧板102能进行360度旋转。

当物料旋转至设置的角度后，为了方便夹紧放置于放置槽内的物料，便于后续对物料进行焊接，所以还设置了夹具。其中，夹具包括两个对称分布于放置槽两侧的夹紧件，夹紧件包括固定支架208、第一驱动电机207、第一齿轮201、第二齿轮202、丝杆206、夹紧板203、光杆205；固定支架208的一端固定安装于C型侧板102上，光杆205贯穿固定支架208后与夹紧板203固定连接，第一驱动电机207设置于固定支架208上，且第一驱动电机207的驱动轴贯穿固定支架208后与第一齿轮201固定连接；固定支架208内设有轴承，丝杆206的一端贯穿轴承后与夹紧板203固定连接，丝杆206的丝杆螺母与轴承可转动连接，第二齿轮202套设于丝杆螺母上，第一齿轮201与第二齿轮202啮合。通过第一驱动电机207驱动第一齿轮201旋转，第一齿轮201传动至第二齿轮202，第二齿轮202传动至丝杠，丝杠前后移动并带动夹紧板203前后移动，这样使得两个夹紧件的夹紧板203同时相对夹紧放置槽内的物料。

为了在竖直方向上限定物料的位置以及传输物料，所以在U型底座4上固定安装了高度定位装置。高度定位装置包括螺旋升降机6以及传动装置7，螺旋升降机6以及传动装置7分别设置于C型侧板102前后两侧。螺旋升降机6用于调控物料竖直方向上的位置，传动装置7用于在调整好物料的高度位置后对物料进行传输。进一步的，传动装置7包括第三驱动电机702、滚筒701、升降板705、支架706、光轴704、丝杠升降机703；升降板705的两端分别固顶安装有轴承座，滚筒701的两端分别与轴承座连接，滚筒701的一端贯穿轴承座后与第三驱动电机702连接；支架706与U型底座4的侧壁固定连接，支架706上固定安装有直线轴承，光杆与直线轴承连接且一端与光杆的一端与升降板705固定连接，丝杠升降机703固定安装于支架706上，且丝杠升降机703的驱动端与升降板705连接。丝杠升降机703控制升降板705上下升降，并带动滚筒701上下升降，根据物料的位置调控滚筒701的高度，第三驱动电机702驱动滚筒701进行旋转，当物料放置于滚筒701上时，通过滚筒实现物料的前后传输。

上料输送机构为上料输送带9，焊接机构10为配置有地轨行走装置的焊接机械手，转运机构为桁架机械手8，上料输送机构与焊接机构10分别设置于旋转机构1的两侧，当物料从上料输送带9传输至固定位置后，桁架机械手8的抓取物料至旋转机构1的两个C型变位机上，两个C型变位机对物料配合焊接机械手对物料进行夹紧、旋转和限位，焊接机械手在地轨行走对物料进行焊接，焊接完成后，通过高度定位装置将焊接完成后的物料进行传输下料。

从上面描述可得，该装置具有以下优点：实现了对管料变位以及自动化焊接，提高了生产效率，减少了人工成本。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，包括焊接机构、旋转机构、上料输送机构、转运机构；

所述旋转机构包括至少两个C型变位机、驱动装置、轨道；所述至少两个C型变位机设置于所述轨道上，所述驱动装置与所述C型变位机连接且驱动所述C型变位机在所述轨道上移动；所述上料输送机构以及所述焊接机构分别设置于所述旋转机构两侧，所述上料输送机构用于传输物料，所述转运机构将所述上料输送机构上的物料转运至所述旋转机构上，所述焊接机构与所述旋转机构配合对设置于所述旋转机构上的物料进行焊接。

2.根据权利要求1所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述C型变位机包括C型侧板、U型底座、夹具、主驱动齿轮组件、限位组件、高度定位装置；沿着所述C型侧板外圈设有一圈齿圈，所述C型侧板上开设有放置槽，所述夹具设置于所述C型侧板上，所述夹具用于夹紧被放置于所述放置槽内的物料；所述主驱动齿轮组件以及所述限位组件分别固定安装于所述U型底座上，所述主驱动齿轮组件与所述齿圈啮合后驱动所述C型侧板进行旋转，所述限位组件与所述C型侧板外圈滚动连接并限制所述C型侧板转动方向；所述高度定位装置固定安装于所述U型底座上并用于在竖直方向上限定物料的高度位置。

3.根据权利要求2所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述夹具包括两个对称分布于所述放置槽两侧的夹紧件，所述夹紧件包括固定支架、第一驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、夹紧板、光杆；所述固定支架的一端固定安装于所述C型侧板上，所述光杆贯穿所述固定支架后与所述夹紧板固定连接，所述第一驱动电机设置于所述固定支架上，且所述第一驱动电机的驱动轴贯穿所述固定支架后与所述第一齿轮固定连接；所述固定支架内设有轴承，所述丝杆的一端贯穿轴承后与所述夹紧板固定连接，所述丝杆的丝杆螺母与所述轴承可转动连接，所述第二齿轮套设于所述丝杆螺母上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

4.根据权利要求2所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述主驱动齿轮组件包括对称设置于所述U型底座两端的主驱动机构，所述主驱动机构包括主驱动齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第二驱动电机、第五齿轮；所述第二驱动电机固定安装于所述U型底座上，且所述第二驱动电机的驱动端与所述主驱动齿轮固定连接且驱动所述主驱动齿轮转动，所述第三齿轮与所述第四齿轮之间通过联轴器同轴连接，所述主驱动齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述齿圈啮合；所述第五齿轮连接有联轴器，所述联轴器与其余的C型变位机上的第五齿轮同轴传动连接。

5.根据权利要求2所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述限位组件包括对称设置于所述U型底座两端的限位机构，所述限位机构包括主限位轮，所述主限位轮上开设有限位槽，所述U型底座上固定有轴承座，所述主限位轮设置于所述轴承座上且通过转轴可转动连接，所述主限位轮与所述C型侧板的外圈抵触且所述齿圈设于所述限位槽内。

6.根据权利要求5所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，还包括与所述主限位轮结构相同的次限位轮，所述U型底座两端沿竖直方向连接有弧形延长板，所述延长板顶端固定安装有轴承座，所述次限位轮固定安装于所述轴承座内，所述次限位轮与所述C型侧板的外圈抵触且所述齿圈设于所述限位轮的限位槽内。

7.根据权利要求3所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述高度定位装置包括升降装置以及传动装置，所述升降装置以及所述传动装置分别设置于所述C型侧板前后两侧。

8.根据权利要求7所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述传动装置包括第三驱动电机、滚筒、升降板、支架、光轴、丝杠升降机；所述升降板的两端分别固顶安装有轴承座，所述滚筒的两端分别与所述轴承座连接，所述滚筒的一端贯穿所述轴承座后与所述第三驱动电机连接；所述支架与所述U型底座的侧壁固定连接，所述支架上固定安装有直线轴承，所述光杆与所述直线轴承连接且一端与所述光杆的一端与所述升降板固定连接，所述丝杠升降机固定安装于所述支架上，且所述丝杠升降机的驱动端与所述升降板连接。

9.根据权利要求1所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述转运机构为桁架机械手。

10.根据权利要求1所述一种可变位管料自动化焊接设备，其特征在于，所述焊接机构为配置有地轨行走装置的焊接机械手。

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