CN110142537A - 半幅管焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接设备领域，旨在提供一种半幅管焊接装置，其技术方案要点包括用于限位工件的变位机、与变位机平行设置的地轨，所述地轨上滑移连接有机械臂，机械臂一端设有微调机构，所述焊枪置于微调机构背离机械臂一端，所述微调机构与机械臂之间配合转动的范围覆盖三维笛卡尔坐标系的任一坐标面。

Description

半幅管焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备，特别涉及一种半幅管焊接装置。

背景技术

管件焊接是焊接工作中难度大于平面焊接的一种，精度要求较高。常见的焊接方式，尤其在中小企业，还是由工人手工焊接为主。

但这种手工焊接在遇到精度要求较高的零件时，对工人的焊接技能要求极高，一旦发生偏差，就容易造成焊缝不均匀等情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种半幅管焊接装置，具有能够提高焊接精度的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种半幅管焊接装置，包括用于限位工件的变位机、与变位机平行设置的地轨，所述地轨上滑移连接有机械臂，机械臂一端设有微调机构，所述焊枪置于微调机构背离机械臂一端，所述微调机构与机械臂之间配合转动的范围覆盖三维笛卡尔坐标系的任一坐标面。

通过采用上述技术方案，使用时，先将工件用变位机夹持住，由变位机调节工件位置，工件的相对位置保持后，启动机械臂，机械臂上的焊枪在开始焊接之前，先调整机械臂与待焊接零件的相对位置，然后启动焊枪，变位机转动工件，或机械臂在地轨上滑移进行焊接。焊枪的调节位置能够在三维坐标系的任一位置进行调节，以便达到预期精确调整的目的。

进一步的，所述微调机构包括基板、位于基板两端的焊枪持握部，所述焊枪持握部在基板两端镜像设置，镜像基准为基板两对角线交点所在面，且该面垂直于基板所在面。

进一步的，所述焊枪持握部包括与基板相接的分支板、与分支板相连且伸出基板边缘之外的连接盒，所述分支板上活动连接有滑移块，所述焊枪与滑移块相连。

进一步的，所述滑移块的滑移路径平行于地轨。

进一步的，所述机械臂包括与微调机构相连的第一转臂、与第一转臂转动连接的第二转臂、位于第二转臂背离第一转臂一端的第三转臂、位于第三转臂背离第二转臂一端的底座，所述第一转臂、第二转臂、第三转臂的转动范围至少落在三维笛卡尔坐标系的两个坐标面内，此两坐标面垂直于地轨所在坐标面。

通过采用上述技术方案，第一转臂、第二转臂和第三转臂转动所在的两个面内，与地轨所在面组成完整的笛卡尔三维坐标系。

进一步的，所述第二转臂能够以第三转臂端部为基准转动，同时还能以自身中心轴线为基准转动。

进一步的，所述底座与地轨之间设有用于增大焊枪竖直高度的支架，所述支架底部与地轨之间匀速滑移连接。

通过采用上述技术方案，焊接过程中，匀速移动焊枪是保持焊缝均匀的基本要求之一，匀速滑移能够带动焊枪焊出均匀的焊缝。

进一步的，所述第一转臂的长度最短，第三转臂的长度最长。

通过采用上述技术方案，在转动第一转臂、第二转臂、第三转臂的过程中，第三转臂的转动相当于控制整体方向，第一转臂写的转动相当于小范围调节，与微调机构配合使用，达到多角度精确调节的目的。

进一步的，所述机械臂上设有便于定位的激光跟踪仪。

通过采用上述技术方案，通过激光跟踪仪来定位焊枪与待焊接零件的相对位置关系，能够在焊接过程中及时给操作人员反馈，在把控精度的同时，一旦出现偏差，能够立刻制动设备，降低错焊成本。

附图说明

图1是用于体现设备整体的结构示意图；

图2是用于体现微调机构的结构示意图；

图3是用于体现焊枪持握部的结构示意图；

图4是图3的A部放大图用于体现滑移块的相对位置。

图中，1、变位机；2、地轨；3、机械臂；31、第一转臂；32、第二转臂；33、第三转臂；4、微调机构；41、基板；42、焊枪持握部；421、分支板；422、连接盒；423、滑移块；5、底座；6、支架；7、激光跟踪仪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种半幅管焊接装置，包括用于限位工件的变位机1、与变位机1平行设置的地轨2，地轨2上滑移连接有机械臂3，机械臂3与地轨2之间匀速滑移连接，其匀速滑移的现象通过齿轮齿条实现。在地轨2上设置齿条，在机械臂3底部设有采用电机带动的齿轮，齿轮与齿条之间的匀速传动转化为地轨2与机械臂3之间的匀速运动。

机械臂3一端设有微调机构4，焊枪置于微调机构4背离机械臂3一端，微调机构4与机械臂3之间配合转动的范围覆盖三维笛卡尔坐标系的任一坐标面。实现该目的的结构如下：

微调机构4包括基板41、位于基板41两端的焊枪持握部42，焊枪持握部42朝向变位机1和变位机1所夹持的待焊接零件；焊枪持握部42在基板41两端镜像设置，镜像基准为基板41两对角线交点所在面，且该面垂直于基板41所在面。

焊枪持握部42包括与基板41相接的分支板421、与分支板421相连且伸出基板41边缘之外的连接盒422，分支板421上活动连接有滑移块423，焊枪与滑移块423相连。分支板421的中间位置设有平行于矩形分支板421长边的轴，滑移块423套设在轴上，为了提高限位力，轴设置为电磁铁，通电产生磁场后，能够将金属滑移块423牢牢吸附。

分支板421上的轴的初始位置设置为平行于地轨2，因此在仅调节机械臂3的竖直高度的前提下，滑移块423的滑移路径平行于地轨2。

机械臂3包括与微调机构4相连的第一转臂31、与第一转臂31转动连接的第二转臂32、位于第二转臂32背离第一转臂31一端的第三转臂33、位于第三转臂33背离第二转臂32一端的底座5，第一转臂31、第二转臂32、第三转臂33的转动范围至少落在三维笛卡尔坐标系的两个坐标面内，此两坐标面垂直于地轨2所在坐标面。

第二转臂32能够以第三转臂33端部为基准转动，同时还能以自身中心轴线为基准转动。第一转臂31的长度最短，第三转臂33的长度最长。

底座5与地轨2之间设有用于增大焊枪竖直高度的支架6，支架6底部与地轨2之间匀速滑移连接。本实施例中的匀速滑移连接的目的通过使用拖链来实现，拖链铺平时，落在地轨2上的凹陷位置，拖链一端与支架6底部相接，支架6运动时，拖链与之一起移动。由于拖链为本领域常用技术手段，在此不再赘述。

机械臂3上设有便于定位的激光跟踪仪7。激光跟踪仪7在焊接过程中始终保持启动状态，用于校准焊接位置是否准确，一旦发生偏差，则制动设备，重新对准。

工作时，采用变位机1夹紧待焊接零件，调整机械臂3与待焊接零件之间的初始相对位置，启动焊枪，变位机1转动工件，或机械臂3在地轨2上滑移进行焊接。焊枪的调节位置能够在三维坐标系的任一位置进行调节，以便精确地控制焊缝均匀程度和焊接位置。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种半幅管焊接装置，其特征在于：包括用于限位工件的变位机(1)、与变位机(1)平行设置的地轨(2)，所述地轨(2)上滑移连接有机械臂(3)，机械臂(3)一端设有微调机构(4)，所述焊枪置于微调机构(4)背离机械臂(3)一端，所述微调机构(4)与机械臂(3)之间配合转动的范围覆盖三维笛卡尔坐标系的任一坐标面。

2.根据权利要求1所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述微调机构(4)包括基板(41)、位于基板(41)两端的焊枪持握部(42)，所述焊枪持握部(42)在基板(41)两端镜像设置，镜像基准为基板(41)两对角线交点所在面，且该面垂直于基板(41)所在面。

3.根据权利要求2所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述焊枪持握部(42)包括与基板(41)相接的分支板(421)、与分支板(421)相连且伸出基板(41)边缘之外的连接盒(422)，所述分支板(421)上活动连接有滑移块(423)，所述焊枪与滑移块(423)相连。

4.根据权利要求3所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述滑移块(423)的滑移路径平行于地轨(2)。

5.根据权利要求1所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述机械臂(3)包括与微调机构(4)相连的第一转臂(31)、与第一转臂(31)转动连接的第二转臂(32)、位于第二转臂(32)背离第一转臂(31)一端的第三转臂(33)、位于第三转臂(33)背离第二转臂(32)一端的底座(5)，所述第一转臂(31)、第二转臂(32)、第三转臂(33)的转动范围至少落在三维笛卡尔坐标系的两个坐标面内，此两坐标面垂直于地轨(2)所在坐标面。

6.根据权利要求5所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述第二转臂(32)能够以第三转臂(33)端部为基准转动，同时还能以自身中心轴线为基准转动。

7.根据权利要求5所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述底座(5)与地轨(2)之间设有用于增大焊枪竖直高度的支架(6)，所述支架(6)底部与地轨(2)之间匀速滑移连接。

8.根据权利要求5所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述第一转臂(31)的长度最短，第三转臂(33)的长度最长。

9.根据权利要求1所述的半幅管焊接装置，其特征在于：所述机械臂(3)上设有便于定位的激光跟踪仪(7)。