CN108296696A - 一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置 - Google Patents

一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了焊接装置领域内的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，包括用于固定底座法兰的夹紧机构，与所述夹紧机构相对的一侧设有杆支撑机构，所述杆支撑机构包括至少一对水平支撑路灯杆的移动托座，移动托座将路灯杆的一端送到底座法兰的中心孔处，与所述路灯杆的一端相对的一侧设有胀管机构，胀管机构将所述路灯杆的一端开口扩大，与路灯杆的另一端相对应的位置设有可沿路灯杆轴向移动的端部顶紧盘，与底座法兰相对应的位置设有焊接机器人。本发明能够将底座法兰夹紧固定，确保路灯杆与底座法兰之间不会产生相对位移，自动完成焊接，焊接精度高，省时省力。

Description

一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置
技术领域
本发明属于焊接装置领域，特别涉及一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置。
背景技术
路灯杆就是安装路灯的杆件，路灯杆的底部连接有底座法兰，通过预埋件可将底座法兰固定在地面上，实现固定安装路灯。批量化生产路灯杆时，由于路灯杆和底座法兰是两个分开的部件，需要通过焊接的方式将路灯杆和底座法兰进行焊接固定。现有技术中，通常采用人工焊接固定路灯杆和底座法兰，其不足之处在于：路灯杆的长度较长，难以固定，增加了人工焊接的难度；缺少对路灯杆和底座法兰进行定位的工装，底座法兰和路灯杆之间容易存在相对移动，影响焊接精度；人工焊接费时费力，焊接效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，能够将底座法兰夹紧固定，确保路灯杆与底座法兰之间不会产生相对位移，自动完成焊接，焊接精度高，省时省力。
本发明的目的是这样实现的：一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，包括用于固定底座法兰的夹紧机构，与所述夹紧机构相对的一侧设有杆支撑机构，所述杆支撑机构包括至少一对水平支撑路灯杆的移动托座，移动托座将路灯杆的一端送到底座法兰的中心孔处，与所述路灯杆的一端相对的一侧设有胀管机构，胀管机构将所述路灯杆的一端开口扩大，与路灯杆的另一端相对应的位置设有可沿路灯杆轴向移动的端部顶紧盘，与底座法兰相对应的位置设有焊接机器人。
本发明工作时，将底座法兰固定在夹紧机构上，将路灯杆水平支撑在两个移动托座上，移动托座将路灯杆待焊接的一端移送到底座法兰的中心孔处，胀管机构将灯杆的一端开口扩大，端部顶紧盘将路灯杆的另一端顶紧，焊接机器人对底座法兰和路灯杆进行焊接固定；路灯杆被固定，路灯杆与底座法兰之间不会产生相对位移，提高了焊接精度；路灯杆的一端开口被扩大后，消除了路灯杆外侧壁与底座法兰中心孔之间的间隙，使得底座法兰与路灯杆之间的焊缝均匀，焊接更加牢固可靠。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用胀管机构对路灯杆的一端开口进行扩大的张力，配合端部顶紧盘，将路灯杆的两端固定，限制了路灯杆的轴向移动，路灯杆下侧支撑在移动托座上，实现路灯杆的定位，路灯杆与底座法兰不会产生相对位移，焊接精度更高；路灯杆的待焊接一端自动移送到底座法兰的中心孔处，焊接机器人自动焊接路灯杆和底座法兰，自动化程度高，省时省力，提高了焊接效率。
作为本发明的进一步改进，所述夹紧机构包括夹紧机架，夹紧机架上设有四块支撑板，两支撑板上下对称分布，两支撑板左右对称分布，各支撑板端部均对称设有两个支撑面，支撑面与水平面呈45°夹角，各支撑板的支撑面互相对应设置，夹紧机架上位于相邻支撑板之间均倾斜设有压紧气缸，底座法兰的底部对应设有底支撑块。底座法兰呈45°倾斜支撑在底支撑块上，支撑板的支撑面对底座法兰的两侧进行限位，四个压紧气缸的活塞杆伸出端将底座法兰的四个侧面压紧，底座法兰实现夹紧固定。
作为本发明的进一步改进，所述移动托座经导轨滑块连接在支撑机架上，移动托座上设有至少一对托轮，两托轮分别与正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母相连接，正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母均套装在丝杠上，丝杠与路灯杆轴线相垂直，丝杠端部设有调节手轮，所述移动托座上设有锁紧螺栓。路灯杆水平支撑在移动托座的托轮对上，转动调节手轮，丝杠转动，正牙丝杠螺母和反牙丝杠螺母相向或反向移动，两托轮之间的距离实现自动调节，以适应路灯杆的外管径，移动托座沿着导轨移动，将路灯杆送到底座法兰的中心孔处；锁紧螺栓可将移动托座锁紧固定，防止路灯杆在焊接过程中移动，影响焊接精度。
作为本发明的进一步改进，所述端部顶紧盘设置在端部移动座上，端部移动座经导轨滑块连接在支撑机架上，端部移动座上设有锁紧螺栓，端部移动座上设有调节螺杆，端部顶紧盘设置在调节螺杆一端，调节螺杆的另一端设有调节手轮。转动调节螺杆，利用螺纹之间的啮合，端部顶紧盘将路灯杆的另一端顶紧。
作为本发明的进一步改进，所述胀管机构包括胀管机座，胀管机座上经导轨滑块连接有移动座，移动座与油缸的工作端相铰接，移动座上水平设有中心导向套，中心导向套靠近底座法兰的一端设有胀管锥体，胀管锥体与路灯杆的轴线相重合，胀管锥体包括中心盘，中心盘上沿周向间隔设置有若干摆动撑板，相邻摆动撑板之间通过拉簧连接，中心导向套上设有可轴向移动的推动头，推动头与横移驱动机构传动连接。横移驱动机构带动推动头沿着中心导向套移动，推动头将摆动撑板向外侧推，摆动撑板张开，胀管锥体与路灯杆一端开口相接触的圆周直径增大，将路灯杆开口扩大，实现胀管。
作为本发明的进一步改进，所述推动头包括内芯部和外环部，外环部套设在中心导向套外周，内芯部轴向设置在中心导向套内部，内芯部和外环部之间经若干径向穿过中心导向套侧壁的连接部相连，中心导向套侧壁上对应各连接部开设有壁槽。内芯部在中心导向套内轴向移动，外环部将摆动撑板向外侧推，摆动撑板始终压紧推动头，各摆动撑板对路灯杆开口施加均布分布的稳定张力。
作为本发明的进一步改进，所述移动座上设有支撑座，支撑座上经滚针轴承滑动支撑有推动轴，中心导向套固定连接在支撑座上，推动轴对应伸入中心导向套内，所述推动头设置在推动轴端部，所述横移驱动机构与推动轴传动连接。中心导向套为推动轴导向，支撑座支撑住推动轴，推动轴在中心导向套内轴向移动，使得推动轴移动更加平稳。
作为本发明的进一步改进，所述中心导向套包括分别设置在支撑座两侧的第一套体和第二套体。分体设置的中心导向套，使得推动轴向支撑座左右两侧移动时，都有导向作用，导向效果更好，推动轴移动更加平稳。
作为本发明的进一步改进，所述横移驱动机构包括与推动轴连为一体的丝杠二，丝杠二与推动轴同轴设置，丝杠二上套设有丝杠螺母，丝杠螺母的左右两端均设有止推轴承。丝杠螺母转动，丝杠二轴向移动，带动推动轴移动，丝杠传动的行程更加精确，实现精确控制推动头的移动，可以精确调整胀管锥体的张力。
作为本发明的进一步改进，所述丝杠螺母上同心设置有从动齿轮，从动齿轮与丝杠螺母一体设置，从动齿轮与主动齿轮相啮合，主动齿轮设置在减速机的输出端，减速机与电机传动连接，所述移动座上设有减速机座，减速机座上设置有可容丝杠二轴向穿过的通孔。电机经减速机减速后，带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，丝杠螺母实现转动。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为杆支撑机构的结构示意图。
图3为端部移动座的结构示意图。
图4为移动托座的结构示意图。
图5为图3的主视图。
图6为图4的主视图。
图7为夹紧机构的结构示意图。
图8为图7的局部放大图。
图9为图7的俯视图。
图10为夹紧机构夹紧底座法兰的结构示意图。
图11为胀管机构的俯视图。
图12为胀管机构的主视图。
图13为胀管机构的工作原理图。
图14为图13的局部放大图。
图15为图13的局部放大图。
图16为中心导向套的结构示意图。
图17为推动轴的结构示意图。
图18为图13的AA向剖视图。
图19为图13的BB向剖视图。
图20为推动头的结构示意图。
图21为图13的CC向剖视图。
图22为图13的DD向剖视图。
其中，1移动托座，2端部顶紧盘，3焊接机器人，4夹紧机架，5支撑板，6压紧气缸，7底支撑块，8导轨滑块，9支撑机架，10托轮，11丝杠，12丝杠二，13调节手轮，14锁定螺栓，15端部移动座，16调节螺杆，17胀管机座，18移动座，19油缸，20中心导向套，2001第一套体，2002第二套体，21胀管锥体，2101中心盘，2102摆动撑板，22拉簧，23推动头，2301内芯部，2302外环部，2303连接部，24壁槽，25支撑座，26滚针轴承，27推动轴，28丝杠螺母，29止推轴承，30从动齿轮，31主动齿轮，32减速机，32a减速机座，33电机，34底座法兰。
具体实施方式
如图1-22所示，为一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，包括用于固定底座法兰34的夹紧机构，所述夹紧机构包括夹紧机架4，夹紧机架4上设有四块支撑板5，两支撑板5上下对称分布，两支撑板5左右对称分布，各支撑板5端部均对称设有两个支撑面，支撑面与水平面呈45°夹角，各支撑板5的支撑面互相对应设置，夹紧机架4上位于相邻支撑板5之间均倾斜设有压紧气缸6，底座法兰34的底部对应设有底支撑块7；与所述夹紧机构相对的一侧设有杆支撑机构，所述杆支撑机构包括至少一对水平支撑路灯杆的移动托座1，移动托座1将路灯杆的一端送到底座法兰34的中心孔处，与所述路灯杆的一端相对的一侧设有胀管机构，胀管机构将所述路灯杆的一端开口扩大，与路灯杆的另一端相对应的位置设有可沿路灯杆轴向移动的端部顶紧盘2，与底座法兰34相对应的位置设有焊接机器人3。
移动托座1经导轨滑块8连接在支撑机架9上，移动托座1上设有至少一对托轮10，两托轮10分别与正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母相连接，正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母均套装在丝杠11上，丝杠11与路灯杆轴线相垂直，丝杠11端部设有调节手轮13，移动托座1上设有锁紧螺栓14。
端部顶紧盘2设置在端部移动座15上，端部移动座15经导轨滑块连接在支撑机架9上，端部移动座15上设有锁紧螺栓14，端部移动座15上设有调节螺杆16，端部顶紧盘2设置在调节螺杆16一端，调节螺杆16的另一端设有调节手轮13。
所述胀管机构包括胀管机座17，胀管机座17上经导轨滑块连接有移动座18，移动座18与油缸19的工作端相铰接，移动座18上水平设有中心导向套20，中心导向套20靠近底座法兰34的一端设有胀管锥体21，胀管锥体21与路灯杆的轴线相重合，胀管锥体21包括中心盘2101，中心盘2101上沿周向间隔设置有若干摆动撑板2102，相邻摆动撑板2102之间通过拉簧22连接，中心导向套20上设有可轴向移动的推动头23，推动头23与横移驱动机构传动连接。推动头23包括内芯部2301和外环部2302，外环部2302套设在中心导向套20外周，内芯部2301轴向设置在中心导向套20内部，内芯部2301和外环部2302之间经若干径向穿过中心导向套20侧壁的连接部2303相连，中心导向套20侧壁上对应各连接部2303开设有壁槽24。
移动座18上设有支撑座25，支撑座25上经滚针轴承26滑动支撑有推动轴27，中心导向套20固定连接在支撑座25上，中心导向套20包括分别设置在支撑座25两侧的第一套体2001和第二套体2002；推动轴27对应伸入中心导向套20内，推动头23设置在推动轴27端部，所述横移驱动机构与推动轴27传动连接。所述横移驱动机构包括与推动轴27连为一体的丝杠二12，丝杠二12与推动轴27同轴设置，丝杠二12上套设有丝杠螺母28，丝杠螺母28的左右两端均设有止推轴承29。丝杠螺母28上同心设置有从动齿轮30，从动齿轮30与丝杠螺母28一体设置，从动齿轮30与主动齿轮31相啮合，主动齿轮31设置在减速机32的输出端，减速机32与电机33传动连接，移动座18上设有减速机座32a，减速机座32a上设置有可容丝杠二12轴向穿过的通孔。
本装置工作时，将底座法兰34固定在支撑板5之间上，底座法兰34底部支撑在底支撑块7上，压紧气缸6将底座法兰34压紧；将路灯杆水平支撑在两个移动托座1上，移动托座1将路灯杆待焊接的一端移送到底座法兰34的中心孔处，丝杠螺母28转动，带动丝杠二12轴向移动，推动轴27带动推动头23沿着中心导向套20移动，推动头23将摆动撑板2102向外侧推，摆动撑板2102张开，胀管锥体21与路灯杆一端开口相接触的圆周直径增大，将路灯杆开口扩大，实现胀管；转动调节手轮13，端部顶紧盘2将路灯杆的另一端顶紧，焊接机器人3对底座法兰34和路灯杆进行焊接固定；路灯杆被固定，路灯杆与底座法兰之间不会产生相对位移，提高了焊接精度；路灯杆的一端开口被扩大后，消除了路灯杆外侧壁与底座法兰中心孔之间的间隙，使得底座法兰与路灯杆之间的焊缝均匀，焊接更加牢固可靠。本装置的优点在于：利用胀管机构对路灯杆的一端开口进行扩大的张力，配合端部顶紧盘，将路灯杆的两端固定，限制了路灯杆的轴向移动，路灯杆下侧支撑在移动托座1上，实现路灯杆的定位，路灯杆与底座法兰不会产生相对位移，焊接精度更高；路灯杆的待焊接一端自动移送到底座法兰的中心孔处，焊接机器人自动焊接路灯杆和底座法兰，自动化程度高，省时省力，提高了焊接效率。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，包括用于固定底座法兰的夹紧机构，与所述夹紧机构相对的一侧设有杆支撑机构，所述杆支撑机构包括至少一对水平支撑路灯杆的移动托座，移动托座将路灯杆的一端送到底座法兰的中心孔处，与所述路灯杆的一端相对的一侧设有胀管机构，胀管机构将所述路灯杆的一端开口扩大，与路灯杆的另一端相对应的位置设有可沿路灯杆轴向移动的端部顶紧盘，与底座法兰相对应的位置设有焊接机器人。
2.根据权利要求1所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述夹紧机构包括夹紧机架，夹紧机架上设有四块支撑板，两支撑板上下对称分布，两支撑板左右对称分布，各支撑板端部均对称设有两个支撑面，支撑面与水平面呈45°夹角，各支撑板的支撑面互相对应设置，夹紧机架上位于相邻支撑板之间均倾斜设有压紧气缸，底座法兰的底部对应设有底支撑块。
3.根据权利要求1或2所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述移动托座经导轨滑块连接在支撑机架上，移动托座上设有至少一对托轮，两托轮分别与正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母相连接，正牙丝杠螺母、反牙丝杠螺母均套装在丝杠上，丝杠与路灯杆轴线相垂直，丝杠端部设有调节手轮，所述移动托座上设有锁紧螺栓。
4.根据权利要求3所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述端部顶紧盘设置在端部移动座上，端部移动座经导轨滑块连接在支撑机架上，端部移动座上设有锁紧螺栓，端部移动座上设有调节螺杆，端部顶紧盘设置在调节螺杆一端，调节螺杆的另一端设有调节手轮。
5.根据权利要求1或2所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述胀管机构包括胀管机座，胀管机座上经导轨滑块连接有移动座，移动座与油缸的工作端相铰接，移动座上水平设有中心导向套，中心导向套靠近底座法兰的一端设有胀管锥体，胀管锥体与路灯杆的轴线相重合，胀管锥体包括中心盘，中心盘上沿周向间隔设置有若干摆动撑板，相邻摆动撑板之间通过拉簧连接，中心导向套上设有可轴向移动的推动头，推动头与横移驱动机构传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述推动头包括内芯部和外环部，外环部套设在中心导向套外周，内芯部轴向设置在中心导向套内部，内芯部和外环部之间经若干径向穿过中心导向套侧壁的连接部相连，中心导向套侧壁上对应各连接部开设有壁槽。
7.根据权利要求6所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述移动座上设有支撑座，支撑座上经滚针轴承滑动支撑有推动轴，中心导向套固定连接在支撑座上，推动轴对应伸入中心导向套内，所述推动头设置在推动轴端部，所述横移驱动机构与推动轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述中心导向套包括分别设置在支撑座两侧的第一套体和第二套体。
9.根据权利要求7所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述横移驱动机构包括与推动轴连为一体的丝杠二，丝杠二与推动轴同轴设置，丝杠二上套设有丝杠螺母，丝杠螺母的左右两端均设有止推轴承。
10.根据权利要求9所述的一种路灯杆与底座法兰自动焊接装置，其特征在于，所述丝杠螺母上同心设置有从动齿轮，从动齿轮与丝杠螺母一体设置，从动齿轮与主动齿轮相啮合，主动齿轮设置在减速机的输出端，减速机与电机传动连接，所述移动座上设有减速机座，减速机座上设置有可容丝杠二轴向穿过的通孔。
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