CN223531785U - 一种焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接装置技术领域，尤其涉及一种焊接工作站，其技术方案的要点是：包括：变位装置，用于装夹工件并调整工件的倾斜角度；地轨装置，与所述变位装置相邻设置；以及焊接装置，至少为两组，若干所述焊接装置同时设于所述地轨装置上，所述地轨装置用于驱使所述焊接装置位移，以调整所述焊接装置与工件之间的相对位置，若干所述焊接装置分别对工件的不同部位进行焊接加工，本申请能够得到一种满足焊接质量以及焊接效率的焊接工作站。

Description

一种焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及焊接装置技术领域，尤其涉及一种焊接工作站。

背景技术

焊接工作站是一种专门用于焊接作业的设备，通常包括焊接操作所需的工具、设备和工作台，广泛应用于各种制造行业，能够提高焊接操作的效率和质量，并提供良好的工作环境和人员安全保障。

随着技术发展，工件的焊接需求也在提升，逐渐产生了较为多样化的焊接场景，比如存在一种大型复杂钢构件，在该类工件的焊接场景中，因其具有大量的焊接点位以及较大的焊接跨度，常规的焊接工作站难以满足其对于焊接效率、质量等方面的需求，因此，需要对现有技术进行改进，以提供一种能够满足焊接质量以及焊接效率的焊接工作站。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种焊接工作站，以解决现有技术中大型复杂钢构件所存在焊接质量以及焊接质效率不足的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种焊接工作站，包括：

变位装置，用于装夹工件并调整工件的倾斜角度；

地轨装置，与所述变位装置相邻设置；

以及焊接装置，至少为两组，若干所述焊接装置同时设于所述地轨装置上，所述地轨装置用于驱使所述焊接装置位移，以调整所述焊接装置与工件之间的相对位置，若干所述焊接装置分别对工件的不同部位进行焊接加工。

优选的，所述焊接装置包括：

支架，设置于所述地轨装置；

机械手，设置于所述支架；

焊接模组，包括焊枪，所述焊枪设于所述机械手，所述机械手用于带动所述焊枪对工件进行焊接。

优选的，所述支架包括：

立柱，竖向设置，底端与所述地轨装置固定连接；

悬臂，水平设置并固定设置于所述立柱，所述机械手设于所述悬臂上；

以及支撑臂，分别与所述立柱以及所述悬臂固定连接，所述立柱、所述悬臂以及所述支撑臂形成三角支撑架构。

优选的，地轨装置包括：

轨道组件，水平设置在地面上；

位移工作台，滑动设置于所述轨道组件，所述焊接装置设置于所述位移工作台上；

以及驱动组件，分别与所述轨道组件以及所述位移工作台连接，用于驱使所述位移工作台在所述轨道组件上位移调整。

优选的，驱动组件包括：

驱动马达，固定设置于所述位移工作台；

驱动齿轮，固定设置于所述驱动马达的输出端；

以及齿条，固定设置于所述轨道组件，并与所述轨道组件平行设置，所述驱动齿轮与所述齿条相啮合。

优选的，所述变位装置包括：

主轴模组，具有输出轴；

从动模组，与所述主轴模组相对设置，具有与所述输出轴同轴设置的从动轴；

以及翻转台面，位于所述主轴模组以及所述从动模组之间，并分别与所述输出轴以及从动轴连接，所述从动模组为所述翻转台面提供旋转导向，所述主轴模组通过所述输出轴用于驱使所述翻转台面翻转。

优选的，所述变位装置还包括夹具，所述夹具包括：

定位块，设置于所述翻转台面，用于与工件抵接以实现对工件进行定位；

以及夹块，可拆卸设置于所述定位块上，用于夹持工件以防止松脱。

优选的，所述变位装置还包括底座，所述主轴模组以及所述从动模组分别设置于所述底座的相对两侧。

优选的，所述变位装置还包括清枪站，所述清枪站设置于所述主轴模组和/或所述从动模组上。

优选的，设于所述地轨装置上的所述焊接装置为两组。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的焊接工作站，通过设置多组焊接装置，能够同时对中大型钢构件的不同区域同步焊接加工，进而能够缩短焊接工期，提升显著焊接效率；在此基础上，通过将多组焊接装置设置在同一地轨装置当中，使多组焊接装置能够基于同一基准实现装配，多组焊接装置之间的位置装配误差得到降低，焊接装置的位移精度能够保持一致，在调整焊接装置时不易产生位移偏差，位移精度较高；此外，变位装置还能够调整工件的倾斜角度，进而增大了工件的可焊接角度，结构更加灵活，能够扩大焊接范围，适应付复杂的焊接场景，最终得到了一种能够满足中大型复杂钢构件高焊接质量以及高焊接效率需求的焊接工作站。

本实用新型具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型一较佳实施例提供的焊接工作站的结构示意图；

图2是本实用新型一较佳实施例提供的地轨装置以及焊接装置的结构示意图；

图3是本实用新型一较佳实施例提供的地轨装置以及焊接装置的装配关系示意图；

图4是本实用新型一较佳实施例提供的变位装置的结构示意图；

图5是本实用新型一较佳实施例提供的变位装置的装配关系示意图。

附图标记：

1、变位装置；11、主轴模组；111、输出轴；12、从动模组；13、翻转台面；14、底座；

2、地轨装置；21、轨道组件；22、位移工作台；23、驱动组件；231、驱动马达；232、驱动齿轮；233、齿条；

3、焊接装置；31、支架；311、立柱；312、悬臂；313、支撑臂；32、机械手；33、焊接模组；4、夹具；41、定位块；42、夹块；5、清枪站。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图1-5并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1，其中展示了一种中大型复杂钢构工件，该类工件存在较多的焊接节点，并且因为其结构较为立体，多个焊接点位具有立体分布的特点，正因具有上述特点，在常规的焊接作业中，通常需要人工参与进来，甚至需要多次对工件进行装夹调整，以满足多个节点的焊接需求，存在焊接质量不足以及焊接效率偏低的问题。

基于此，图1还展示了本实用新型实施例所提供的一种焊接工作站，其主要用于该类中大型复杂钢构工件的焊接成型，以提升整体的焊接质量以及焊接效率。

具体的，该焊接工作站主要包括变位装置1、地轨装置2以及焊接装置3。其中，变位装置1设置于地面上，变位装置1主要用于装夹工件，以确保在焊接过程中，工件不易掉落松脱，除此之外，本方案中的变位装置1还负责调整工件的倾斜角度，通过调整工件的焊接角度，以便于调整焊接方位，结构灵活度提升，便于焊接动作进行。

此外，地轨装置2同样设置在地面上，并且地轨装置2与变位装置1相邻设置；在本实施例中，地轨装置2与变位装置1相互平行，地轨装置2主要用于为焊接装置3提供安装位置，并且地轨装置2还用于驱使焊接装置3位移，以调整焊接装置3与工件之间的相对位置，进而调整焊接装置3的焊接点位，配合变位装置1的角度调整，能够使焊接装置3能够灵活地改变焊接位置，结构灵活。

进一步地，为提升整体的焊接效率，焊接装置3的数量至少为两组，并且若干焊接装置3同时设于地轨装置2上；示例性地，焊接装置3的设置数量可以为两组、三组或者四组等，在本实施例中，设于地轨装置2上的焊接装置3为两组以作为示例。在此，通过设置若干组焊接装置3，能够使若干焊接装置3分别对工件的不同部位进行焊接加工，进而能够提升整体的焊接效率。

通过采用上述方案，一方面，通过设置多组焊接装置3，多组焊接装置3同时对工件进行焊接，以提升工件的整体焊接效率，另一方面，将多组焊接装置3设置在同一地轨装置2当中，使多组焊接装置3能够基于同一基准实现装配，多组焊接装置3之间的位置装配误差得到降低，焊接装置3在位移过程中不易产生偏差，有利于提升焊接精度；在此基础上，变位装置1通过调整工件的倾斜角度，进而使结构更加灵活，能够扩大焊接范围，焊接装置3能够对工件提供多方位焊接加工，适应复杂的焊接场景，很好地满足了大型复杂钢构件高焊接质量以及高焊接效率需求。

进一步地，参照图2，为实现对焊接装置3进行位移调整，地轨装置2包括：轨道组件21、位移工作台22以及驱动组件23。其中，轨道组件21水平设置在地面上，在本实施例中，轨道组件21包括两根相互平行的轨道副；位移工作台22则滑动设置于轨道组件21上，焊接装置3设置于位移工作台22上，通过推动位移工作台22移动，以调整焊接装置3的位置。

可选的，为实现位移工作台22的滑动安装，在其中一种实施方式中，可在位移工作台22处的相对两侧分别固定设置滑块，通过将滑块滑动安装至轨道副中，以实现位移工作台22的滑动安装；在另一种实施方式中，也可以采用滑槽配合滚轮的方式使位移工作台22与轨道副之间相互滑移配合，在此不对位移工作台22的具体设置方式作限制，只要能够将位移工作台22滑动安装至轨道组件21的方式，均可尝试使用。

进一步地，驱动组件23分别与轨道组件21以及位移工作台22连接，驱动组件23用于输出动力，以驱使位移工作台22在轨道组件21上位移调整。

参照图3，在本实施例中，驱动组件23包括驱动马达231、驱动齿轮232以及齿条233。驱动马达231固定设置于位移工作台22，具体的，可将驱动马达231固定在位移工作台22的顶部；此时，驱动马达231具有输出端，该输出端可以理解为驱动马达231的输出轴111，在本实施例中，输出轴111朝下设置，并且在位移工作台22上开设避让孔，驱动马达231的输出端通过避让口穿设至位移工作台22的下方，驱动齿轮232则固定设置于驱动马达231的输出端上，驱动马达231可以驱使驱动齿轮232转动。

在此基础上，齿条233固定设置于轨道组件21，并与轨道组件21平行设置，此时齿条233与驱动齿轮232相邻设置，并且驱动齿轮232与齿条233相啮合。

基于上述结构设置，通过启动驱动马达231，在齿条233以及驱动齿轮232相互啮合的作用下，能够推动位移工作台22沿着轨道组件21平移，实现位置调整；可以理解的是，驱动马达231可采用能够输出正向以及反向扭矩输出的一类马达，比如伺服马达，在此不对其具体型号作限制；除此之外，在其他实施方式中，也可以采用螺杆配合电机结构实现往复动作的输出，无论采取何种驱动方式，可推动位移工作台22在轨道组件21上往复移动的结构均应纳入至驱动组件23的解释范围当中。

需要说明的是，因焊接装置3的设置数量可以为多组，那么在设置位移工作台22以及驱动组件23时，位移工作台22以及驱动组件23的数量需要与焊接装置3相对应，若干焊接装置3分别设置在若干位移工作台22上，以实现不同焊接装置3的单独位移调整。

进一步地，继续参考图3，焊接装置3包括支架31、机械手32以及焊接模组33，机械手32设置于支架31，焊接模组33设置于机械手32上。

其中，支架31设置于地轨装置2处，更具体地说，支架31固定安装在位移工作台22上，支架31主要用于对机械手32提供稳固的支撑效果。在本实施例中，支架31包括立柱311、悬臂312以及支撑臂313；立柱311竖向设置，并且立柱311的底端与地轨装置2固定连接；通常，立柱311与位移工作台22之间可通过螺纹紧固件实现固定连接。

在此基础上，悬臂312水平设置，悬臂312的一端靠近立柱311的顶端，并固定设置于立柱311上，两者同样可通过螺纹紧固件实现相互固定，在此不对两者的具体固定方式作限制；此时悬臂312的另一端朝向变位装置1的上方延伸；进一步地，支撑臂313则呈倾斜状设置，支撑臂313的两端分别与立柱311以及悬臂312固定连接，此时，立柱311、悬臂312以及支撑臂313形成三角支撑架构，以形成稳固的支撑架构。

在此基础上，机械手32固定设于悬臂312上，并位于悬臂312远离立柱311的一端，如此能够使机械手32靠近变位装置1，便于焊接动作的进行。

进一步地，焊接功能主要通过焊接模组33实现，在本实施例中，焊接模组33主要包括电柜、桶装焊丝以及焊枪等部分，焊枪与电柜电连接，电柜为焊枪提供焊接时需要的电能，而桶装焊丝能够预先将焊丝进行缠绕，并将焊丝送出至焊枪处，以提供焊接材料，焊接模组33的具体工作方式在此不作具体赘述。

此时，焊枪安装于机械手32上，在机械手32的带动下，能够时焊枪靠近工件的焊接位置，随后通过焊接模组33对焊接位置进行焊接作业，当需要调整焊接位置时，可启动驱动组件23，通过对位移工作台22进行平移，以改变具体的焊接位置，整个过程高效快捷。

可选的，还可以将地轨装置2以及焊接装置3接入PLC控制器进行自动化控制，以提升焊接动作的自动化程度，减少人工参与，提升焊接作业的安全性。

参照图4，为实现对工件的倾斜角度进行调整，变位装置1包括主轴模组11、从动模组12以及翻转台面13。

其中，主轴模组11具有输出轴111，从动模组12与主轴模组11相对设置，并且从动模组12上具有与输出轴111同轴设置的从动轴（图中未标识）；另外，翻转台面13水平设置，并且位于主轴模组11以及从动模组12之间，翻转台面13用于供工件装配于其上，并且翻转台面13分别与输出轴111以及从动轴连接；在此，从动模组12为翻转台面13提供旋转导向，主轴模组11用于通过输出轴111驱使翻转台面13翻转。

基于上述设置，位于主轴模组11以及从动模组12之间的翻转台面13具有较为较大的转动空间，将工件设置在翻转台面13上，并且在主轴模组11以及从动模组12的相互配合下，能够使工件360度旋转，进而获得较大的倾斜幅度，便于展示不同角度的焊接节点。

可以理解的是，为实现动力的输出，在其中一种实施方式中，主轴模组11包括第一安装座，第一安装座内部中空，输出轴111通过轴承转动设置在第一安装座的一侧；并且主轴模组11还包括驱动电机以及减速器，驱动电机安装在第一安装座处，驱动电机的输出端与减速器的输入端传动连接，减速器的输出端则与输出轴111传动连接，此时通过启动驱动马达231，即可输出扭矩，扭矩经过减速器增大，并且传动更加平稳，进而驱使输出轴111实现精确转动。

与此同时，从动模组12主要包第二安装座，从动轴直接转动安装于第二安装座处，如此实现为翻转台面13提供旋转导向。可以理解的是，在实际应用中，主轴模组11以及从动模组12的具体结构可以适应调整，在此不对两者的具体形状以及具体设置方式作限制。

进一步地，继续参照图4和图5，为提升变位装置1的整体结构稳定性，变位装置1还包括底座14，底座14水平设置并放置与地面上，主轴模组11以及从动模组12分别设置于底座14的相对两侧，具体的，第一安装座与底座14固定连接，第二安装座与第二固定连接，如此能够形成稳定的结构框架，变位装置1的整体结构稳定性得到优化提升。

参照图5，当工件设置在翻转台面13时，为使工件能够稳定地放置在台面上，该变位装置1还包括夹具4，夹具4设置于翻转台面13上，夹具4用于将工件夹持固定在翻转台面13上。

可选的，夹具4的数量可以设置为多组，示例性地，可以为两组、三组或者四组等，在本实施例中选用为两组作为示例，两组夹具4分别位于翻转台面13的相对两侧；其中，通过设置多组夹具4，能够对工件进行多点夹持，以提升工件的与翻转台面13之间的定位精度，夹具4的具体设置数量和布局方式可依据实际需求对应调整，在此不对其具体设置方式作限制。

在本实施例中，夹具4包括定位块41以及夹块42。其中，定位块41固定安装于翻转台面13的一侧表面，基于实际情况，定位块41的数量可以设置为多块，此时，将多块定位块41依据工件的轮廓走向均匀布置在翻转台面13上，并使定位块41与工件的周侧抵接，以实现对工件进行定位，使工件放置在翻转台面13时，不易产生相对偏移。

与此同时，夹块42可拆卸设置于定位块41上，用于夹持工件以防止松脱。在具体设置时，可将夹块42设置在定位块41远离翻转台面13的一侧，并且夹块42通过螺纹紧固件可拆卸设置在定位块41上，此时通过拧紧螺纹紧固件，能够使夹块42将工件夹持固定在翻转台面13上，工件最终能够稳定地放置在翻转台面13上，在翻转过程中不易偏移以及松动。

进一步地，在完成焊接工作后，焊枪处通常会残留焊渣，进而对下一次的焊接工作造成影响。基于此，该变位装置1还包括清枪站5，清枪站5在本实施例可安装在主轴模组11上，也可以安装在从动模组12上，在另一实施方式中也可以将清枪站5设置多组，并将多组清枪站5分别安装在主轴模组11以及从动模组12上，如此能够使不同的焊接装置3在不同的清枪站5处清除焊渣，以提升清理效率。

可以理解的是，在实际设置时，清枪站5还可以安装如地面、轨道副等焊接装置3能够触及的位置，在此不对清枪站5的具体设置位置作限制，只要设置了清枪站5结构，则均应纳入至本方案的解释范围当中。

本实施例所公开的一种焊接工作站具有如下有益效果：

1.提高生产效率：通过优化工作流程和设施，减少焊接过程中的等待时间和交通阻塞，提高焊接工作站的生产效率。

2.提高焊接质量：提供准确的焊接参数设置，通过PLC控制系统，确保焊接质量稳定可靠，并对焊接过程进行实时监控和反馈。

3.提供舒适的工作环境：提供良好工作站布局，确保焊接工作人员在舒适的环境中工作，并减少操作人员的疲劳程度。

4.保障操作人员安全：设计符合安全标准的焊接工作站，通过合理的设施和安全设备，确保焊接过程中操作人员的人身安全。

至此，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接工作站，其特征在于，包括：

变位装置(1)，用于装夹工件并调整工件的倾斜角度；

地轨装置(2)，与所述变位装置(1)相邻设置；

以及焊接装置(3)，至少为两组，若干所述焊接装置(3)同时设于所述地轨装置(2)上，所述地轨装置(2)用于驱使所述焊接装置(3)位移，以调整所述焊接装置(3)与工件之间的相对位置，若干所述焊接装置(3)分别对工件的不同部位进行焊接加工。

2.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，所述焊接装置(3)包括：

支架(31)，设置于所述地轨装置(2)；

机械手(32)，设置于所述支架(31)；

焊接模组(33)，包括焊枪，所述焊枪设于所述机械手(32)，所述机械手(32)用于带动所述焊枪对工件进行焊接。

3.根据权利要求2所述的焊接工作站，其特征在于，所述支架(31)包括：

立柱(311)，竖向设置，底端与所述地轨装置(2)固定连接；

悬臂(312)，水平设置并固定设置于所述立柱(311)，所述机械手(32)设于所述悬臂(312)上；

以及支撑臂(313)，分别与所述立柱(311)以及所述悬臂(312)固定连接，所述立柱(311)、所述悬臂(312)以及所述支撑臂(313)形成三角支撑架构。

4.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，地轨装置(2)包括：

轨道组件(21)，水平设置在地面上；

位移工作台(22)，滑动设置于所述轨道组件(21)，所述焊接装置(3)设置于所述位移工作台(22)上；

以及驱动组件(23)，分别与所述轨道组件(21)以及所述位移工作台(22)连接，用于驱使所述位移工作台(22)在所述轨道组件(21)上位移调整。

5.根据权利要求4所述的焊接工作站，其特征在于，所述驱动组件(23)包括：

驱动马达(231)，固定设置于所述位移工作台(22)；

驱动齿轮(232)，固定设置于所述驱动马达(231)的输出端；

以及齿条(233)，固定设置于所述轨道组件(21)，并与所述轨道组件(21)平行设置，所述驱动齿轮(232)与所述齿条(233)相啮合。

6.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，所述变位装置(1)包括：

主轴模组(11)，具有输出轴(111)；

从动模组(12)，与所述主轴模组(11)相对设置，具有与所述输出轴(111)同轴设置的从动轴；

以及翻转台面(13)，位于所述主轴模组(11)以及所述从动模组(12)之间，并分别与所述输出轴(111)以及从动轴连接，所述从动模组(12)为所述翻转台面(13)提供旋转导向，所述主轴模组(11)通过所述输出轴(111)用于驱使所述翻转台面(13)翻转。

7.根据权利要求6所述的焊接工作站，其特征在于，所述变位装置(1)还包括夹具(4)，所述夹具(4)包括：

定位块(41)，设置于所述翻转台面(13)，用于与工件抵接以实现对工件进行定位；

以及夹块(42)，可拆卸设置于所述定位块(41)上，用于夹持工件以防止松脱。

8.根据权利要求6所述的焊接工作站，其特征在于，所述变位装置(1)还包括底座(14)，所述主轴模组(11)以及所述从动模组(12)分别设置于所述底座(14)的相对两侧。

9.根据权利要求6所述的焊接工作站，其特征在于，所述变位装置(1)还包括清枪站(5)，所述清枪站(5)设置于所述主轴模组(11)和/或所述从动模组(12)上。

10.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，设于所述地轨装置(2)上的所述焊接装置(3)为两组。