CN219818528U - 筒体焊接机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种筒体焊接机器人工作站，包括用于旋转工件的滚轮架和用于对所述工件进行焊接的焊接机器人，所述焊接机器人位于所述滚轮架的一侧，通过筒体在滚轮架升降与回转，降低劳动强度、节约作业场地，安全作业，焊接机器人对筒体进行焊接，无需人工焊接，焊接精度高且焊接后的筒体变形较小，无需校圆。

Description

筒体焊接机器人工作站

技术领域

本实用新型涉及圆筒筒体焊接的工艺装备，具体地，涉及一种筒体焊接机器人工作站。

背景技术

泵车底架是泵车的关键承力部件之一。泵车底架结构件圆筒其筒体对接焊缝一般为双面坡口焊缝，筒体对接焊双面施焊靠人工推动在地面滚动进行翻转，劳动强度大、场地占用大，且有安全风险，该焊接方式使得筒体对接焊缝处直边校长，且焊接变形大，影响焊接后筒体质量。

有鉴于上述问题，本实用新型提供了一种筒体焊接机器人。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种筒体焊接机器人工作站，该筒体焊接机器人工作站能够对卷圆件自动焊接，无需工人推动在地面滚动进行翻转，节省劳动力。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种筒体焊接机器人工作站，包括用于旋转工件的滚轮架和用于对所述工件进行焊接的焊接焊接机器人，所述焊接机器人位于所述滚轮架的一侧。

具体地，所述滚轮架包括翻转机构、链条驱动机构和滚轮架立柱，所述翻转机构和所述链条驱动机构均安装在所述滚轮架立柱上，所述链条驱动机构与所述翻转机构连接，以带动所述翻转机构在所述滚轮架立柱的直线导轨上运动。

优选地，所述滚轮架立柱上还安装有拖链机构，所述拖链机构的一端与所述翻转机构连接。

进一步地，所述翻转机构包括翻转底架、翻转驱动机构、导电机构、前滚轮和后滚轮，所述前滚轮与所述后滚轮均安装在所述翻转底架上，所述前滚轮和/或所述后滚轮上安装有所述翻转驱动机构和所述导电机构。

优选地，所述翻转机构还包括平键和连接轴，所述前滚轮与所述后滚轮均为两个，所述前滚轮均通过所述平键连接于所述连接轴，一个所述前滚轮上安装有所述翻转驱动机构，且另一个所述前滚轮上安装有所述导电机构。

进一步地，所述焊接机器人包括地轨、焊接及冷却系统、机器人手臂、机器人安装座和焊丝筒安装座，所述机器人安装座滑动安装在所述地轨上，所述机器人手臂安装在所述机器人安装座上，所述焊丝筒安装座安装在所述机器人安装座的一侧，所述焊接及冷却系统安装在所述机器人安装座的另一侧。

优选地，所述地轨上安装有拖链，所述拖链的一端与所述机器人安装座连接。

进一步地，所述滚轮架的另一侧还安装有转运小车总成。

具体地，所述转运小车总成包括地轨组件、圆筒转运小车和圆筒支撑架，所述圆筒转运小车滑动安装在所述地轨组件上，所述圆筒转运小车上安装有所述圆筒支撑架。

优选地，所述地轨组件包括小车地轨和用于确定所述圆筒转运小车位置的行程感应组件，所述行程感应组件安装在所述小车地轨上。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

通过链条驱动机构驱动翻转机构带动筒体沿滚轮架立柱上的直线导轨运动，便于对筒体的抓取和焊接，同时机器人安装座在地轨上滑动以带动机器人手臂进行滑动完成对筒体的焊接，两个前滚轮通过连接轴连接为整体，保证两个前滚轮的同步，前滚轮带动筒体转动，筒体带动后滚轮随前滚轮的转动而运动，提高滚轮转动的效率，避免前后滚轮转动不同步，且滚轮设计为分体形式，减少接触摩擦力，实现了工件的柔性支撑，转运小车通过行程感应组件确定圆筒转运小车在小车地轨上的位置，可以通过控制系统控制圆筒转运小车运动到指定位置，提高运行精度，实现自动运转。

有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的一个具体实施例的立体图，其中在滚轮架上放置的为圆筒筒体；

图2是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的滚轮架侧视图；

图3是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的滚轮架立体图；

图4是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的翻转机构立体图；

图5是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的翻转机构剖视图；

图6是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的转运小车总成立体图；

图7是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的转运小车总成侧视图；

图8是本实用新型中筒体焊接机器人工作站的转运小车总成主视图。

附图标记说明

1滚轮架 11翻转机构

12链条驱动机构 13滚轮架立柱

14拖链机构 111引导轮夹具转接装置

112翻转驱动机构 113导电机构

114前滚轮 115后滚轮

116平键 117连接轴

2地轨 3焊接及冷却系统

4机器人手臂 5机器人安装座

6焊丝筒安装座 7拖链

8地轨组件 9圆筒转运小车

10圆筒支撑架 15行程感应组件

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图8所示，本实用新型提供一种筒体焊接机器人工作站，包括用于旋转工件的滚轮架1和用于对工件进行焊接的焊接机器人，焊接机器人位于滚轮架1的一侧。

在上述基本实施方式中，本实用新型的筒体焊接机器人工作站，在机器人系统进行焊接之前，需要人工对卷成筒体后的板料对接位置进行人工点焊固定成筒体，点焊固定完成后，人工进行工作确认，通过例如桁架机械手等机械抓手抓取筒体至本实用新型的滚轮架1上进行对接焊缝引熄弧板点定，并进行引熄弧板焊接，在引熄弧板上沿焊缝用砂轮机打磨直槽，在滚轮架升降与回转、焊接机器人的移动下，焊接机器人启动焊接程序对焊缝进行内侧打底，打底焊接电流180-200A，焊接电压24-26V，再填充盖面，填充盖面焊接电流260-300A，电压26-30V，背面熔透成型，无需进行焊缝根部清根，滚轮架1转动将筒体对接焊缝转动翻边至上方，焊接机器人对焊缝进行另一面打底填充盖面，打底填充盖面焊接260-300A，电压26-30V，筒体焊接完成后由例如桁架机械手等机械抓手抓取筒体至下一工位，筒体成型合口时朝内侧3-5mm，焊接时先焊内侧，内侧焊接后收缩变形，再焊接外侧，外侧的收缩变形与内侧收缩变形抵消，使焊接后的筒体对接处直边小，且焊接变形小，无需校圆，优选地，可以在滚轮架1上设置光电开关，当光电开关检测到有工件时，可以在控制系统作用下启动本实用新型的筒体焊接机器人工作。

如图2至图3所示，具体地，滚轮架1包括翻转机构11、链条驱动机构12和滚轮架立柱13，翻转机构11和链条驱动机构12均安装在滚轮架立柱13上，链条驱动机构12与翻转机构11连接，以能够带动翻转机构11在滚轮架立柱13的直线导轨上运动，筒体被放置在翻转机构11上，链条驱动机构12能够驱动翻转机构11带动筒体沿滚轮架立柱13上的直线导轨上下运动，以便于筒体的焊接和放置，翻转机构11与筒体的侧面接触并能够将筒体进行轴向的旋转，以便于焊接机器人对筒体进行焊接，优选地，链条驱动机构12可以使用伺服电机控制翻转机构11的运动，更加准确和稳定。

优选地，滚轮架立柱13上还安装有拖链机构14，拖链机构14的一端与翻转机构11连接，需要与翻转机构11连接的组件通过拖链机构14与翻转机构11连接，拖链机构14能够对其内部的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护的作用，还可以提高耐磨度以及一定的耐腐蚀性。

如图4至图5所示，具体地，翻转机构11包括翻转底架111、翻转驱动机构112、导电机构113、前滚轮114和后滚轮115，前滚轮114与后滚轮115均安装在翻转底架111上，前滚轮114和/或后滚轮115上安装有翻转驱动机构112和导电机构113，优选地，翻转驱动机构112可以为伺服电机，翻转驱动112带动前滚轮114或后滚轮115正向或反向转动，也可以由翻转驱动机构112带动前滚轮114和后滚轮115同时正向转动或同时反向转动，使工件在滚轮上作正或反回转运动，翻转机构11设计为与工件形状基本贴合，滚轮在翻转底架111上凸起与工件接触，通过滚轮的设计能够减少接触产生的摩擦力，有利于工件在翻转机构11上的转动。

优选地，翻转机构11还包括平键116和连接轴117，前滚轮114与后滚轮115均为两个，前滚轮114通过平键116连接连接轴117，一个前滚轮114上安装有翻转驱动机构112，且另一个前滚轮114上安装有导电机构113，两个前滚轮114为主动轮，通过连接轴117连接为整体，保证两个前滚轮114的同步，两个后滚轮115为从动轮，当筒体被放置在翻转机构11上时，前滚轮114带动筒体转动，筒体带动后滚轮115随前滚轮114的转动而运动，为减少接触摩擦力，滚轮设计为分体形式，实现了工件的柔性支撑。

进一步地，如图1所示，焊接机器人包括地轨2、焊接及冷却系统3、机器人手臂4、机器人安装座5和焊丝筒安装座6，机器人安装座5滑动安装在地轨2上，机器人手臂4安装在机器人安装座5的顶面，焊丝筒安装座6安装在机器人安装座5的一侧，焊接及冷却系统3安装在机器人安装座5的另一侧，机器人安装座5在地轨2上滑动以带动机器人手臂4进行滑动完成对筒体的焊接，焊接及冷却系统3能够控制机器人手臂4的焊接以及冷却，焊丝筒安装座6上安装有焊丝筒，以放置焊接时需要的焊丝。

优选地，地轨2上安装有拖链7，拖链7的一端与机器人安装座5连接，需要与焊接机器人连接的组件通过拖链7与焊接机器人连接，拖链7能够对其内部的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护的作用，还可以提高耐磨度以及一定的耐腐蚀性。

如图6至图8所示，进一步地，滚轮架1的另一侧还安装有用来将焊接好的筒体转运到下一工序的转运小车总成。

具体地，转运小车总成包括地轨组件8、圆筒转运小车9和圆筒支撑架10，圆筒转运小车9滑动安装在地轨组件8上，圆筒转运小车9上安装有圆筒支撑架10，通过例如桁架机械手等机械抓手抓取筒体至圆筒转运小车9上的圆筒支撑架10上，通过圆筒转运小车9沿地轨组件8运动，实现转运筒体到下一工序，优选地，圆筒支撑架10可以设置为与筒体的形状基本贴合，能够更好的固定筒体，避免在转运过程中筒体滚动发生掉落。

优选地，地轨组件8包括小车地轨和用于确定圆筒转运小车9位置的行程感应组件15，行程感应组件15安装在小车地轨上，行程感应组件15能够确定圆筒转运小车9在小车地轨上的位置，可以通过控制系统控制圆筒转运小车9运动到指定位置，提高运行精度，实现自动运转。

为了更好地理解本实用新型的技术方案及优点，下面结合相对全面的技术特征进行说明。

如图1至8所示，本实用新型的筒体焊接机器人工作站包括滚轮架1和焊接机器人，滚轮架1包括翻转机构11、链条驱动机构12和滚轮架立柱13，翻转机构11和链条驱动机构12均安装在滚轮架立柱13上，链条驱动机构12与翻转机构11连接，以能够带动翻转机构11在滚轮架立柱13的直线导轨上运动，滚轮架立柱13上安装有拖链机构14，拖链机构14的一端与翻转机构11连接，翻转机构11包括翻转底架111、翻转驱动机构112、导电机构113、前滚轮114、后滚轮115、平键116和连接轴117，前滚轮114与后滚轮115均安装在翻转底架111上，前滚轮114与后滚轮115均为两个，前滚轮114之间通过平键116连接连接轴117，一个前滚轮114上安装有翻转驱动112，且另一个前滚轮114上安装有导电机构113，焊接机器人包括地轨2、焊接及冷却系统3、机器人手臂4、机器人安装座5和焊丝筒安装座6，机器人安装座5滑动安装在地轨2上，机器人手臂4安装在机器人安装座5的顶面，焊丝筒安装座6安装在机器人安装座5的一侧，焊接及冷却系统3安装在机器人安装座5的另一侧，地轨2上安装有拖链7，拖链7的一端与机器人安装座5连接，滚轮架1的另一侧还安装有用来将待焊接的筒体转运到本实用新型的筒体焊接机器人工作站处或将焊接好的筒体转运到下一工序的转运小车，转运小车包括地轨组件8、圆筒转运小车9和圆筒支撑架10，圆筒转运小车9滑动安装在地轨组件8上，圆筒转运小车9上安装有圆筒支撑架10，地轨组件8包括小车地轨和用于确定圆筒转运小车9位置的行程感应组件15，行程感应组件15安装在小车地轨上。

在对对卷成筒体后的板料进行焊接时，通过例如桁架机械手等机械抓手抓取筒体至滚轮架1的翻转机构11上，翻转机构11在链条驱动机构12的驱动下带动筒体在滚轮架立柱13的直线导轨上运动到便于机器人手臂4进行焊接的位置，两个前滚轮114为主动轮，通过连接轴117连接为整体，保证两个前滚轮114的同步，两个后滚轮115为从动轮，当筒体被放置在翻转机构11上时，前滚轮114带动筒体转动，筒体带动后滚轮115随前滚轮114的转动而运动，在翻转机构11升降与回转和机器人手臂4沿地轨2的移动下，焊接机器人启动焊接程序对焊缝进行内侧打底，打底焊接电流180-200A，焊接电压24-26V，再填充盖面，填充盖面焊接电流260-300A，电压26-30V，背面熔透成型，无需进行焊缝根部清根，滚轮架1转动将筒体对接焊缝转动翻边至上方，焊接机器人对焊缝进行另一面打底填充盖面，打底填充盖面焊接260-300A，电压26-30V，筒体焊接完成后由例如桁架机械手等机械抓手抓取筒体至圆筒转运小车9上的圆筒支撑架10上，圆筒转运小车9沿地轨组件8运动到下一工序。

由上述技术方案可以看出，本实用新型的筒体焊接机器人工作站通过链条驱动机构12驱动翻转机构11带动筒体沿滚轮架立柱13上的直线导轨上下运动，便于对筒体的抓取和焊接，同时机器人安装座5在地轨2上滑动以带动机器人手臂4进行滑动完成对筒体的焊接，通过两个前滚轮114为主动轮，通过连接轴117连接为整体，保证两个前滚轮114的同步，当筒体被放置在翻转机构11上时，前滚轮114带动筒体转动，筒体带动后滚轮115随前滚轮114的转动而运动，提高滚轮转动的效率，避免前后滚轮转动不同步，且滚轮设计为分体形式，减少接触摩擦力，实现了工件的柔性支撑，通过焊接及冷却系统3控制机器人手臂4的焊接以及冷却，实现对筒体焊接的自动化，拖链能够对其内部的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护的作用，还可以提高耐磨度以及一定的耐腐蚀性，转运小车通过行程感应组件15确定圆筒转运小车9在小车地轨上的位置，可以通过控制系统控制圆筒转运小车9运动到指定位置，提高运行精度，实现自动运转。

以上结合附图详细描述本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种筒体焊接机器人工作站，其特征在于，包括用于旋转工件的滚轮架(1)和用于对所述工件进行焊接的焊接机器人，所述滚轮架(1)包括翻转机构(11)、链条驱动机构(12)和滚轮架立柱(13)，所述翻转机构(11)和所述链条驱动机构(12)均安装在所述滚轮架立柱(13)上，所述链条驱动机构(12)与所述翻转机构(11)连接，以带动所述翻转机构(11)在所述滚轮架立柱(13)的直线导轨上运动，所述焊接机器人位于所述滚轮架(1)的一侧。

2.根据权利要求1所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述滚轮架立柱(13)上还安装有拖链机构(14)，所述拖链机构(14)的一端与所述翻转机构(11)连接。

3.根据权利要求1所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述翻转机构(11)包括翻转底架(111)、翻转驱动机构(112)、导电机构(113)、前滚轮(114)和后滚轮(115)，所述前滚轮(114)与所述后滚轮(115)均安装在所述翻转底架(111)上，所述前滚轮(114)和/或所述后滚轮(115)上安装有所述翻转驱动机构(112)和所述导电机构(113)。

4.根据权利要求3所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述翻转机构(11)还包括平键(116)和连接轴(117)，所述前滚轮(114)为两个，两个所述前滚轮(114)均通过所述平键(116)连接于所述连接轴(117)，一个所述前滚轮(114)上安装有所述翻转驱动机构(112)，且另一个所述前滚轮(114)上安装有所述导电机构(113)。

5.根据权利要求1所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述焊接机器人包括地轨(2)、焊接及冷却系统(3)、机器人手臂(4)、机器人安装座(5)和焊丝筒安装座(6)，所述机器人安装座(5)滑动安装在所述地轨(2)上，所述机器人手臂(4)安装在所述机器人安装座(5)上，所述焊丝筒安装座(6)安装在所述机器人安装座(5)的一侧，所述焊接及冷却系统(3)安装在所述机器人安装座(5)的另一侧。

6.根据权利要求5所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述地轨(2)上安装有拖链(7)，所述拖链(7)的一端与所述机器人安装座(5)连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述滚轮架(1)的另一侧还安装有转运小车总成。

8.根据权利要求7所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述转运小车总成包括地轨组件(8)、圆筒转运小车(9)和圆筒支撑架(10)，所述圆筒转运小车(9)滑动安装在所述地轨组件(8)上，所述圆筒转运小车(9)上安装有所述圆筒支撑架(10)。

9.根据权利要求8所述的筒体焊接机器人工作站，其特征在于，所述地轨组件(8)包括小车地轨和用于确定所述圆筒转运小车(9)位置的行程感应组件(15)，所述行程感应组件(15)安装在所述小车地轨上。