CN221087705U - 一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站 - Google Patents

Abstract

一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，焊接机器人邻近工作台床身设置，变位承载装置分别设置在工作台床身的左右两侧，每组中变位承载滚轮之间前后设置且通过传动轴连接在一起，传动轴与第一伺服电机驱动连接；变径承载装置位于中部且低于变位承载装置设置，变径承载装置之间前后设置，每组中，变径承载滚轮之间左右设置在导轨上，且通过双向丝杆能够双向平移地连接在一起，双向丝杆与第二伺服电机驱动连接。该工作站能够承载大型钢管，且能够对大型钢管进行变位操作，使大型钢管旋转转移到焊接机器人的作业范围内以完成焊接工作，同时该工作部具有变径功能，能够适用于不同直径的钢管焊接。

Description

一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及钢管焊接技术领域，尤其涉及到一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站。

背景技术

目前水利工程输水项目中，所需的钢管直径普遍过大，实际重量能够达十几吨，虽然钢管的焊缝焊接比较为简单，但需钢板间全敷焊，工作量较大，并单一重复，因此焊接工作通常使用焊接机器人进行焊接，而目前市场上常见的焊接机器人作业回转半径有限，并且大型钢管转动变位困难，部分位置难于焊接，难于完成焊接工作，因此在焊接机器人难于焊接的位置，一般是通过人工搭管架上去进行手工作业，效率低下，此外，目前的工作站只能承载固定直径的钢管，适用性低。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，该工作站能够承载大型钢管，且能够对大型钢管进行变位操作，使大型钢管旋转转移到焊接机器人的作业范围内完成焊接工作，同时该工作部具有变径功能，能够适用于不同直径的钢管焊接。

本实用新型为了实现上述目的，提供了一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：包括焊接机器人、工作台床身、至少两组变位承载装置、至少两组变径承载装置，其中，

所述焊接机器人邻近工作台床身的左右任一侧设置；

所述变位承载装置分别设置在工作台床身的左右两侧，每组变位承载装置包括传动轴、第一伺服电机和至少两个变位承载滚轮，至少两个变位承载滚轮之间前后设置且通过传动轴连接在一起，所述传动轴与第一伺服电机驱动连接；

所述变径承载装置设置在工作台床身上位于左右两侧的变位承载装置之间，且设置高度低于变位承载装置，至少两组变径承载装置之间前后设置，每组变径承载装置包括导轨、双向丝杆、、第二伺服电机和至少两个变径承载滚轮，两个变径承载滚轮之间左右设置在导轨上，且通过双向丝杆能够双向左右平移地连接在一起，所述双向丝杆与第二伺服电机驱动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述变位承载滚轮包括承载座、空心轴、轴承和承载轮，所述承载座安装在工作台床身上，所述空心轴通过轴承可转动地穿设在承载座中，所述承载轮安装在空心轴上，所述传动轴连接在至少两个变位承载滚轮的空心轴中。

作为本实用新型的进一步改进，还设置有第一减速机、同步带和胀套，所述胀套设置在传动轴上，所述第一伺服电机与第一减速机连接，所述第一减速机与同步带连接，所述同步带与胀套连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述变径承载滚轮包括承载座、轴体、轴承和承载轮，所述承载座可滑动地安装在导轨上，所述轴体通过轴承可转动地穿设在承载座中，所述承载轮安装在轴体上。

作为本实用新型的进一步改进，还包括第二减速机，所述第二伺服电机与第二减速机连接，所述第二减速机与双向丝杆连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作台床身包括底架及设置在底架左右两侧的支撑架，所述变位承载装置安装在支撑架上。

作为本实用新型的进一步改进，还包括机器人导轨，所述机器人导轨邻近工作台床身的左右任一侧设置，所述焊接机器人可移动地安装在机器人导轨上，所述焊接机器人上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机上设置有驱动齿轮，所述机器人导轨上设置有齿条，所述驱动齿轮与齿条相啮合设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述焊接机器人为大回转半径6轴焊接机械臂，所述焊接机器人连接有机器人控制柜、气瓶、焊机、水冷却站和末端快换焊枪。

本实用新型的有益效果为：

一、本实用新型中，大型钢管放置在变位承载滚轮和变径承载滚轮上，采用外侧的变位承载装置和内侧的变径承载装置共同进行承载，能够有效地满足大型钢管的承载力要求；

二、在焊接作业过程中，变位承载装置通过第一伺服电机驱动，通过滚轮滚动的形式将大型钢管进行变位操作，使大型钢管旋转转移到焊接机器人的作业范围内完成焊接工作，简单、高效、快捷；

三、变径承载滚轮之间通过双向丝杆连接，且通过第二伺服电机驱动，能够使变径承载滚轮之间双向平移，通过双向平移以改变变径承载滚轮的支撑位置，从而实现变径功能，使工作站能够支承不同直径的钢管，同时，当钢管直径较小时，可将钢管直接通过内侧的变径承载装置进行支承，适用性强。

附图说明

图1为整体结构示意图；

图2为工作台床身、变位承载装置和变径承载装置结构示意图；

图3为变位承载滚轮结构示意图；

图4为变径承载装置结构示意图；

图5为变径承载滚轮结构示意图；

标记说明：焊接机器人1、机器人导轨11、齿条111、第三伺服电机12、驱动齿轮121、工作台床身2、底架21、支撑架22、变位承载装置3、传动轴31、胀套311、第一伺服电机32、变位承载滚轮33、承载座331、空心轴332、轴承333、承载轮334、同步带34、第一减速机35、变径承载装置4、导轨41、双向丝杆42、第二伺服电机43、变径承载滚轮44、承载座441、轴体442、轴承443和承载轮444、第二减速机45、大型钢管5。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，包括焊接机器人1、工作台床身2、两组变位承载装置3和两组变径承载装置4。

工作台床身2包括底架21及设置在底架21左右两侧的支撑架22，左右两侧的支撑架22的高度高于底架21。

焊接机器人1用于进行钢管焊接工作，焊接机器人1采用大回转半径6轴焊接机械臂，焊接机器人1连接有机器人控制柜、气瓶、焊机、水冷却站和末端快换焊枪。该部分属于现有技术，故此不赘述。

邻近工作台床身2的左右任一侧设置有机器人导轨11，焊接机器人1可移动地设置在机器人导轨11上。焊接机器人1上设置有第三伺服电机12，三伺服电机12连接有驱动齿轮121，机器人导轨11上设置有齿条111，驱动齿轮121与齿条111相啮合。通过该设置，使焊接机器人1能够在工作台床身2的一侧进行平移，以扩大焊接机器人1的工作范围。

如图2、3所示，两组变位承载装置3分别设置在工作台床身2的左右两侧的支撑架22上。每组变位承载装置3包括传动轴31、第一伺服电机32和两个变位承载滚轮33，两个变位承载滚轮33之间前后设置且通过传动轴31连接在一起，传动轴31与第一伺服电机32驱动连接，通过第一伺服电机32驱动两个变位承载滚轮33同步进行旋转滚动。具体地，变位承载滚轮33包括承载座331、空心轴332、轴承333和承载轮334，承载座331安装在支撑架22上，空心轴332通过轴承333可转动地穿设在承载座331中，承载轮334安装在空心轴332上，传动轴31连接在两个变位承载滚轮33的空心轴332中，传动轴31上连接有胀套311，胀套311通过同步带34与第一减速机35连接，第一减速机35与第一伺服电机32连接。该结构中，利用第一减速机35带动传动轴31转动，传动轴31带动两个变位承载滚轮33上的空心轴332进行转动，空心轴332带动承载轮334转动，从而实现变位承载滚轮33的旋转滚动。

如图4、5所示，两组变径承载装置4设置在工作台床身2的底架21中部，即位于左右两侧的变位承载装置3之间，且设置高度低于变位承载装置3。两组变径承载装置4之间前后设置，每组变径承载装置4包括导轨41、双向丝杆42、第二伺服电机43和两个变径承载滚轮44，两个变径承载滚轮44之间左右设置在导轨41上，且通过双向丝杆42能够双向左右平移地连接在一起，双向丝杆42与第二伺服电机43驱动连接，通过第二伺服电机43驱动两个变径承载滚轮44同步双向左右平移。具体地，变径承载滚轮44包括承载座441、轴体442、轴承443和承载轮444，承载座441可滑动地安装在导轨41上，轴体442通过轴承443可转动地穿设在承载座441中，承载轮444安装在轴体442上，第二伺服电机43与第二减速机45连接，第二减速机45与双向丝杆42连接。该结构中，利用第二减速机45带动双向丝杆42转动，双向丝杆42带动两个变径承载滚轮44在导轨41上进行双向左右平移。

作业时，大型钢管5放置在工作台床身2上，通过两组变位承载装置3对大型钢管5的左右两侧进行支承，通过两组变径承载装置4对大型钢管5的底侧进行支承，这种方式利用了变位承载装置3和变径承载装置4共同对大型钢管5进行承载，以满足大型钢管5的承载力要求。焊接机器人1在焊接过程中，能够通过启动第三伺服电机13驱动焊接机器人1平移以扩大工作范围。当大型钢管5需要变位时，第一伺服电机32启动，以驱动变位承载滚轮33进行滚动，利用变位承载滚轮33的滚动使大型钢管5旋转，以实现变位操作。在进行不同直径的大型钢管5焊接时，可启动第二伺服电机43，使变径承载滚轮44之间的左右间距发生变化以适应大型钢管5的直径。面对小型钢管焊接时，小型钢管可直接通过内侧的变径承载装置4进行支承，而无需用到变径承载装置4，此时由于小型钢管的重量小，可直接通过人力推动的方式实现小型钢管的旋转变位。

以上所举实施例仅用来方便举例说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：包括焊接机器人、工作台床身、至少两组变位承载装置和至少两组变径承载装置，其中：

所述焊接机器人邻近工作台床身的左右任一侧设置；

所述变位承载装置分别设置在工作台床身的左右两侧，每组变位承载装置包括传动轴、第一伺服电机和至少两个变位承载滚轮，至少两个变位承载滚轮之间前后设置且通过传动轴连接在一起，所述传动轴与第一伺服电机驱动连接；

所述变径承载装置设置在工作台床身上位于左右两侧的变位承载装置之间，且设置高度低于变位承载装置，至少两组变径承载装置之间前后设置，每组变径承载装置包括导轨、双向丝杆、第二伺服电机和至少两个变径承载滚轮，两个变径承载滚轮之间左右设置在导轨上，且通过双向丝杆能够双向左右平移地连接在一起，所述双向丝杆与第二伺服电机驱动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：所述变位承载滚轮包括承载座、空心轴、轴承和承载轮，所述承载座安装在工作台床身上，所述空心轴通过轴承可转动地穿设在承载座中，所述承载轮安装在空心轴上，所述传动轴连接在至少两个变位承载滚轮的空心轴中。

3.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：还设置有第一减速机、同步带和胀套，所述胀套设置在传动轴上，所述第一伺服电机与第一减速机连接，所述第一减速机与同步带连接，所述同步带与胀套连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：所述变径承载滚轮包括承载座、轴体、轴承和承载轮，所述承载座可滑动地安装在导轨上，所述轴体通过轴承可转动地穿设在承载座中，所述承载轮安装在轴体上。

5.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：还包括第二减速机，所述第二伺服电机与第二减速机连接，所述第二减速机与双向丝杆连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：所述工作台床身包括底架及设置在底架左右两侧的支撑架，所述变位承载装置安装在支撑架上。

7.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：还包括机器人导轨，所述机器人导轨邻近工作台床身的左右任一侧设置，所述焊接机器人可移动地安装在机器人导轨上，所述焊接机器人上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机上设置有驱动齿轮，所述机器人导轨上设置有齿条，所述驱动齿轮与齿条相啮合设置。

8.根据权利要求1所述的一种用于大型钢管的可变位变径焊接工作站，其特征在于：所述焊接机器人为大回转半径6轴焊接机械臂，所述焊接机器人连接有机器人控制柜、气瓶、焊机、水冷却站和末端快换焊枪。