CN115815943A - 一种焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接变位机技术领域，提出了一种焊接变位机，包括支撑架、除渣机构、夹持机构和限位机构，支撑架对称设置，左侧支撑架侧壁转动安装有第一转轴，右侧支撑架侧壁转动安装有第二转轴。通过设置除渣机构，对待焊接工件进行夹持固定后，启动第一电机带动工作台转动，对待焊接工件进行变位焊接，同时，可通过主动轮带动从动轮转动，驱动轴带动第一活塞在集气桶内腔前后移动，进行压缩气体，将气体压缩至储气罐，再由储气罐经气管送至喷头喷出，对焊接工件的焊渣进行同步清理，防止焊渣掉落工作台表面，影响对工件的固定效果，减少后期清理成本，通过上述技术方案，解决了现有技术中的不便于固定工件及焊渣不便清理的问题。

Description

一种焊接变位机

技术领域

本发明涉及焊接变位机技术领域，具体的，涉及一种焊接变位机。

背景技术

焊接变位机是用来拖动待焊工件，使其待焊焊缝运动至理想位置进行施焊作业的设备。，焊接变位机也已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备，在焊接领域把它划为焊接辅机，配合焊接机器人进行施焊作业的机械设备，焊接变位机可保证焊接质量，提高焊接生产率和生产过程的安全性，改善工人作业条件，近几年来，这一产品在我国工程机械行业，有了较大的发展，获得了广泛的应用，在我国，焊接变位机是一个较为年青的产品，虽然相对国外的发展，焊接变位机在国内起步较晚，但焊接结构产品在机械中占有很大比重，目前我国焊接变位机行业的发展空间还很大，焊接变位机作为焊接机器人工作站中不可缺少的组成部分，其设计研究是缩短焊接周期、促进制造业发展的重要手段。

传统的焊接变位机主要是由从动单元、主动单元和底座组成，目前的底座采用整体焊接工艺制作，但是在固定工件时，缺乏有效的固定装置，仅通过螺纹杆带动带有螺纹孔的夹具框进行固定，工作效率较低；且焊接时，焊渣容易掉落在工作台表面，影响工件固定效果。

发明内容

本发明提出一种焊接变位机，解决了相关技术中的不便于固定工件及焊渣不便清理的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种焊接变位机，包括支撑架、除渣机构、夹持机构和限位机构，所述支撑架对称设置，所述左侧支撑架侧壁转动安装有第一转轴，所述右侧支撑架侧壁转动安装有第二转轴，所述第一转轴与第二转轴之间固定设置有安装箱，所述安装箱顶部转动设置有工作台，所述夹持机构包括

电动伸缩杆，所述电动伸缩杆固定设置在工作台内腔；

齿板，所述齿板滑动设置在工作台内腔，所述齿板为两个且对称分布；

滑块，所述滑块固定设置在齿板一端；

第一齿轮，所述第一齿轮转动设置在工作台内腔，所述第一齿轮与两个齿板均相啮合；

夹持块，所述夹持块固定设置在滑块顶部。

以上技术方案，电动伸缩杆收缩驱动下部齿板向右移动，通过相啮合的第一齿轮可以驱动上部齿板向左移动，使两个夹持块相靠近移动，实现对工件的夹持固定，待焊接完成后，电动伸缩杆向左伸出，带动下部齿板向左移动，通过相啮合的第一齿轮可以驱动上部齿板向右移动，使两个夹持块相远离移动，对工件解除夹持，夹持块固定设置在滑块顶部，用于夹持工件。两个夹持块侧壁均设置有弹性夹持头，可以适用于不同尺寸的工件，增加装置的使用场景，弹性夹持头包括弹簧、套环和夹持头本体，夹持块侧壁开设有凹槽，弹簧固定安装在凹槽内腔，套环固定安装在凹槽内腔，夹持头本体套接于套环内部，弹簧一端与凹槽内腔固定连接，弹簧另一端与夹持头本体固定连接，在弹簧的弹性作用下，夹持头本体在凹槽中向工作台中心方向伸出，当夹持块向工作台中心位置移动，对工件进行夹持时，弹性夹持头本体接触到工件压缩弹簧，弹簧对弹性夹持头本体弹力增大，实现对工件的夹持固定，弹性夹持头本体设置若干个，可适用于不同尺寸的工件，增加装置的使用范围。

在一个优选的方案中，两个所述夹持块侧壁均设置有弹性夹持头，所述弹性夹持头包括弹簧、套环和夹持头本体，所述夹持块侧壁开设有凹槽，所述弹簧固定安装在凹槽内腔，所述套环固定安装在凹槽内腔，所述夹持头本体套接于套环内部，所述弹簧一端与凹槽内腔固定连接，所述弹簧另一端与夹持头本体固定连接。

在一个优选的方案中，，所述工作台顶部固定设置有限位机构，所述限位机构包括限位盘、限位杆气缸，所述限位盘固定安装在工作台顶部，所述限位盘内腔开设有气道，所述限位杆滑动安装在气道内腔，所述气缸固定安装在工作台内腔。

在一个优选的方案中，所述气缸内腔滑动安装有第二活塞，所述第二活塞侧壁固定安装有连接杆，所述连接杆另一端与电动伸缩杆伸缩端固定来连接，所述气缸右部与气道内腔连接有气管。

在一个优选的方案中，所述安装箱腔固定安装有第一电机，所述第一电机输出端与工作台底部固定连接，所述第一电机输出轴设置有主动轮。

在一个优选的方案中，所述除渣机构包括从动轮、集气桶、储气罐和喷头，所述从动轮转动安装在安装箱内腔，所述从动轮与主动轮之间连接有皮带，所述集气桶固定安装在安装箱内腔侧壁，所述储气罐固定安装在安装箱内腔底部。

在一个优选的方案中，所述从动轮底部非中心位置固定安装有连接轴，所述集气桶内腔滑动安装有第一活塞，所述第一活塞前部转动安装有驱动轴，所述驱动轴另一端与连接轴转动连接。

在一个优选的方案中，所述集气桶顶部固定安装有第一单向阀，所述集气桶底部固定安装有第二单向阀，所述第二单向阀底部与储气罐相连通。

在一个优选的方案中，所述安装箱侧壁固定安装有支架，所述喷头固定安装在支架顶部，所述喷头与储气罐内腔连接有气管。

在一个优选的方案中，右部所述支撑架内腔固定安装有第二电机，所述第二电机输出端固定安装有第二齿轮，所述第二转轴右部固定安装有第三齿轮，所述第三齿轮与第二齿轮相啮合。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，通过设置除渣机构，对带焊接工件进行夹持固定后，启动第一电机带动工作台转动，对带焊接工件进行变位焊接，同时，可通过主动轮带动从动轮转动，驱动轴带动第一活塞在集气桶内腔前后移动，进行压缩气体，将气体压缩至储气罐，再由储气罐经气管送至喷头喷出，对焊接工件的焊渣进行同步清理，防止焊渣掉落工作台表面，影响对工件的固定效果，减少后期清理成本。

2、通过设置夹持机构，将待焊接工件放置在工作台中心，电动伸缩杆收缩，带动下部齿板向右移动，两个齿板与第一齿轮相啮合，则第一齿轮驱动上部齿板向左移动，驱动两个滑块向工作台中心移动，实现夹持块对工件的夹持固定，实现对工件的快速固定，不需要人工操作夹具进行夹持，增加了工作效率。

3、通过设置限位机构，将待焊接工件套接在限位盘上方，当电动伸缩杆收缩驱动夹持块对工件进行夹持时，电动伸缩杆伸缩端可同时带动连接杆向右移动，驱动第二活塞向右移动，将气缸右部气体进行压缩并通过气管输送到气道，驱动限位杆向限位盘外侧伸出，实现对工件内部进行二次限位固定，增加固定效果，防止焊接过程中工件发生偏移，影响焊接效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明前视整体立体结构示意图；

图2为本发明前视剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A出放大结构示意图；

图4为本发明除渣机构立体结构示意图；

图5为本发明后视剖视结构示意图；

图6为本发明上视剖视机构示意图；

图7为本发明夹持机构立体结构示意图；

图8为本发明弹性夹持头***结构示意图；

图9为本发明弹性夹持头剖视结构示意图；

图10为本发明限位机构立体结构示意图。

图中：1、支撑架；2、第一转轴；3、第二转轴；4、安装箱；5、第二电机；501、第二齿轮；6、第三齿轮；7、第一电机；701、主动轮；8、除渣机构；801、从动轮；802、连接轴；803、驱动轴；804、第一活塞；805、集气桶；806、第一单向阀；807、第二单向阀；808、储气罐；810、支架；811、喷头；9、夹持机构；901、电动伸缩杆；902、齿板；903、滑块；904、第一齿轮；905、夹持块；10、工作台；11、弹性夹持头；1101、凹槽；1102、弹簧；1103、套环；1104、夹持头本体；12、限位机构；1201、限位盘；1202、气道；1203、限位杆；1204、气缸；1205、连接杆；1206、第二活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例

如图1～图10所示，本实施例提出了一种焊接变位机，包括支撑架1、除渣机构8、夹持机构9和限位机构12，支撑架1对称设置，用于支撑装置，左侧支撑架1侧壁转动安装有第一转轴2，右侧支撑架1侧壁转动安装有第二转轴3，用于连接安装箱4，第一转轴2与第二转轴3之间固定设置有安装箱4，用于安装除渣机构8和第一电机7，安装箱4顶部转动设置有工作台10，用于放置工件，夹持机构9包括电动伸缩杆901、齿板902、滑块903、第一齿轮904和夹持块905，电动伸缩杆901固定设置在工作台10内腔，电动伸缩杆901与外界电源电性连接，用于驱动夹持机构9和限位机构12，齿板902滑动设置在工作台10内腔，齿板902为两个且对称分布，用于驱动夹持块905，滑块903固定设置在齿板902一端，第一齿轮904转动设置在工作台10内腔，第一齿轮904与两个齿板902均相啮合，工作时，电动伸缩杆901收缩驱动下部齿板902向右移动，通过相啮合的第一齿轮904可以驱动上部齿板902向左移动，使两个夹持块905相靠近移动，实现对工件的夹持固定，待焊接完成后，电动伸缩杆901向左伸出，带动下部齿板902向左移动，通过相啮合的第一齿轮904可以驱动上部齿板902向右移动，使两个夹持块905相远离移动，对工件解除夹持，夹持块905固定设置在滑块903顶部，用于夹持工件。两个夹持块905侧壁均设置有弹性夹持头11，可以适用于不同尺寸的工件，增加装置的使用场景，弹性夹持头11包括弹簧1102、套环1103和夹持头本体1104，夹持块905侧壁开设有凹槽1101，弹簧1102固定安装在凹槽1101内腔，套环1103固定安装在凹槽1101内腔，夹持头本体1104套接于套环1103内部，弹簧1102一端与凹槽1101内腔固定连接，弹簧1102另一端与夹持头本体1104固定连接，在弹簧1102的弹性作用下，夹持头本体1104在凹槽1101中向工作台10中心方向伸出，当夹持块905向工作台10中心位置移动，对工件进行夹持时，弹性夹持头本体1104接触到工件，压缩弹簧1102，弹簧1102对弹性夹持头本体1104弹力增大，实现对工件的夹持固定，弹性夹持头本体1104设置若干个，可适用于不同尺寸的工件，增加装置的使用范围。

本实施例中，将待焊接工件放置在工作台10中心，电动伸缩杆901收缩，带动下部齿板902向右移动，两个齿板902与第一齿轮904相啮合，则第一齿轮904驱动上部齿板902向左移动，驱动两个滑块903向工作台10中心移动，实现夹持块905对工件的夹持固定，实现对工件的快速固定，不需要人工操作夹具进行夹持，增加了工作效率。同时在夹持块905侧壁设置若干弹性夹持头11，弹性夹持头本体1104接触到工件时，压缩弹簧1102，弹簧1102对弹性夹持头本体1104弹力增大，实现对工件的夹持固定，弹性夹持头本体1104设置若干个，可适用于不同尺寸的工件，增加装置的使用范围。

如图1～图10所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了工作台10顶部固定设置有限位机构12，限位机构12包括限位盘1201、限位杆1203气缸1204，限位盘1201固定安装在工作台10顶部，用于对工件的二次限位固定，防止焊接时工件发生偏移，影响焊接效果，限位盘1201内腔开设有气道1202，通过对气道1202充气驱动限位杆1203，限位杆1203滑动安装在气道1202内腔，当对气道1202充气时，限位杆1203向限位盘1201外侧伸出，对工件内部进行二次夹持固定，增加夹持效果，气缸1204固定安装在工作台10内腔，用于对气道1202充气，气缸1204内腔滑动安装有第二活塞1206，用于压缩气缸1204内部气体，第二活塞1206侧壁固定安装有连接杆1205，用于驱动第二活塞1206，连接杆1205另一端与电动伸缩杆901伸缩端固定来连接，用于驱动连接杆1205，气缸1204右部与气道1202内腔连接有气管。

本实施例中，使用时，将待焊接工件套接在限位盘1201上方，当电动伸缩杆901收缩驱动夹持块905对工件进行夹持时，电动伸缩杆901伸缩端可同时带动连接杆1205向右移动，驱动第二活塞1206向右移动，将气缸1204右部气体进行压缩并通过气管输送到气道1202，驱动限位杆1203向限位盘1201外侧伸出，实现对工件内部进行二次限位固定，增加固定效果，防止焊接过程中工件发生偏移，影响焊接效果。焊接完成后，电动伸缩杆901向左伸出，带动两个夹持块905远离工作台10中心移动，同时带动第二活塞1206向做移动，将气道1202中气体抽出，使限位杆1203收回限位盘1201内腔，对工件解除夹持。

如图1～图6所示，安装箱4内腔固定安装有第一电机7，第一电机7与外接电源电性连接，用于驱动工作台10转动，对工件进行角度调节，实现多角度焊接，第一电机7输出端与工作台10底部固定连接，第一电机7输出轴设置有主动轮701，除渣机构8包括从动轮801、集气桶805、储气罐808和喷头811，从动轮801转动安装在安装箱4内腔，从动轮801与主动轮701之间连接有皮带，第一电机7带动工作台10转动同时，可通过主动轮701驱动除渣机构8运行，集气桶805固定安装在安装箱4内腔侧壁，用于收集气体进行除渣，储气罐808固定安装在安装箱4内腔底部，用于对气体进行存储，从动轮801底部非中心位置固定安装有连接轴802，用于连接驱动轴803，集气桶805内腔滑动安装有第一活塞804，用于压缩气体，第一活塞804前部转动安装有驱动轴803，驱动轴803另一端与连接轴802转动连接，当第一电机7转动时，可通过主动轮701带动从动轮801转动，连接轴802安装在从动轮801底部非中心位置，则可通过驱动轴803带动第一活塞804在集气桶805内腔前后移动，进行压缩气体，集气桶805顶部固定安装有第一单向阀806，集气桶805底部固定安装有第二单向阀807，第二单向阀807底部与储气罐808相连通，第一单向阀806可以使外界空气进入集气桶805内腔，同时保证集气桶805内腔空气不会向外流出，第二单向阀807向储气罐808单向导通，可以使空气有集气桶805进入储气罐808，同时保证储气罐808气体不会流入集气桶805，安装箱4侧壁固定安装有支架810，用于支撑喷头811，喷头811固定安装在支架810顶部，用于清除工件的残留焊渣，防止焊渣掉落在工作台10表面，影响对工件的夹持固定，喷头811与储气罐808内腔连接有气管。

本实施例中，对带焊接工件进行夹持固定后，启动第一电机7带动工作台10转动，对带焊接工件进行变位焊接，当第一电机7转动的同时，可通过主动轮701带动从动轮801转动，连接轴802安装在从动轮801底部非中心位置，则可通过驱动轴803带动第一活塞804在集气桶805内腔前后移动，进行压缩气体，当第一活塞804在集气桶805内腔向外移动时，第一单向阀806打开，第二单向阀807关闭，将外界空气抽入集气桶805内腔，当第一活塞804在集气桶805内腔向内部移动时，第一单向阀806关闭，第二单向阀807打开，第一活塞804将集气桶805内腔气体压缩至储气罐808，再由储气罐808经气管送至喷头811喷出，对焊接工件的焊渣进行同步清理，防止焊渣掉落工作台10表面，影响对工件的固定效果，减少后期清理成本。

如图1～图2所示，右部支撑架1内腔固定安装有第二电机5，第二电机5与外接电源电性连接，用于驱动工作台10翻转，进行角度调节，第二电机5输出端固定安装有第二齿轮501，第二转轴3右部固定安装有第三齿轮6，第三齿轮6与第二齿轮501相啮合，第二电机5转动，带动第二齿轮501与第三齿轮6转动，对工作台10进行翻转，实现多角度调节，增加装置的实用性。

具体的，该一种焊接变位机的工作过程或工作原理为：使用时，将待焊接工件套接在限位盘1201上方，电动伸缩杆901收缩，带动下部齿板902向右移动，两个齿板902与第一齿轮904相啮合，则第一齿轮904驱动上部齿板902向左移动，驱动两个滑块903向工作台10中心移动，实现夹持块905对工件的夹持固定，电动伸缩杆901伸缩端可同时带动连接杆1205向右移动，驱动第二活塞1206向右移动，将气缸1204右部气体进行压缩并通过气管输送到气道1202，驱动限位杆1203向限位盘1201外侧伸出，实现对工件内部进行二次限位固定，增加固定效果，防止焊接过程中工件发生偏移，影响焊接效果。焊接完成后，电动伸缩杆901向左伸出，带动两个夹持块905远离工作台10中心移动，同时带动第二活塞1206向做移动，将气道1202中气体抽出，使限位杆1203收回限位盘1201内腔，对工件解除夹持，实现对工件的快速固定，不需要人工操作夹具进行夹持，增加了工作效率。

对带焊接工件进行夹持固定后，启动第一电机7带动工作台10转动，对带焊接工件进行变位焊接，当第一电机7转动的同时，可通过主动轮701带动从动轮801转动，连接轴802安装在从动轮801底部非中心位置，则可通过驱动轴803带动第一活塞804在集气桶805内腔前后移动，进行压缩气体，当第一活塞804在集气桶805内腔向外移动时，第一单向阀806打开，第二单向阀807关闭，将外界空气抽入集气桶805内腔，当第一活塞804在集气桶805内腔向内部移动时，第一单向阀806关闭，第二单向阀807打开，第一活塞804将集气桶805内腔气体压缩至储气罐808，再由储气罐808经气管送至喷头811喷出，对焊接工件的焊渣进行同步清理，防止焊渣掉落工作台10表面，影响对工件的固定效果，减少后期清理成本。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，第二电机5、第一电机7和电动伸缩杆901为现有技术存在的装置或设备，或者为现有技术可实现的装置或设备，其供电、具体组成及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，故不再详细赘述。

Claims (10)

1.一种焊接变位机，其特征在于，包括支撑架(1)、除渣机构(8)、夹持机构(9)和限位机构(12)，所述支撑架(1)对称设置，所述左侧支撑架(1)侧壁转动安装有第一转轴(2)，所述右侧支撑架(1)侧壁转动安装有第二转轴(3)，所述第一转轴(2)与第二转轴(3)之间固定设置有安装箱(4)，所述安装箱(4)顶部转动设置有工作台(10)，所述夹持机构(9)包括

电动伸缩杆(901)，所述电动伸缩杆(901)固定设置在工作台(10)内腔；

齿板(902)，所述齿板(902)滑动设置在工作台(10)内腔，所述齿板(902)为两个且对称分布；

滑块(903)，所述滑块(903)固定设置在齿板(902)一端；

第一齿轮(904)，所述第一齿轮(904)转动设置在工作台(10)内腔，所述第一齿轮(904)与两个齿板(902)均相啮合；

夹持块(905)，所述夹持块(905)固定设置在滑块(903)顶部。

2.根据权利要求1所述的一种焊接变位机，其特征在于，两个所述夹持块(905)侧壁均设置有弹性夹持头(11)，所述弹性夹持头(11)包括弹簧(1102)、套环(1103)和夹持头本体(1104)，所述夹持块(905)侧壁开设有凹槽(1101)，所述弹簧(1102)固定安装在凹槽(1101)内腔，所述套环(1103)固定安装在凹槽(1101)内腔，所述夹持头本体(1104)套接于套环(1103)内部，所述弹簧(1102)一端与凹槽(1101)内腔固定连接，所述弹簧(1102)另一端与夹持头本体(1104)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述工作台(10)顶部固定设置有限位机构(12)，所述限位机构(12)包括限位盘(1201)、限位杆(1203)气缸(1204)，所述限位盘(1201)固定安装在工作台(10)顶部，所述限位盘(1201)内腔开设有气道(1202)，所述限位杆(1203)滑动安装在气道(1202)内腔，所述气缸(1204)固定安装在工作台(10)内腔。

4.根据权利要求3所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述气缸(1204)内腔滑动安装有第二活塞(1206)，所述第二活塞(1206)侧壁固定安装有连接杆(1205)，所述连接杆(1205)另一端与电动伸缩杆(901)伸缩端固定来连接，所述气缸(1204)右部与气道(1202)内腔连接有气管。

5.根据权利要求1所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述安装箱(4)内腔固定安装有第一电机(7)，所述第一电机(7)输出端与工作台(10)底部固定连接，所述第一电机(7)输出轴设置有主动轮(701)。

6.根据权利要求1所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述除渣机构(8)包括从动轮(801)、集气桶(805)、储气罐(808)和喷头(811)，所述从动轮(801)转动安装在安装箱(4)内腔，所述从动轮(801)与主动轮(701)之间连接有皮带，所述集气桶(805)固定安装在安装箱(4)内腔侧壁，所述储气罐(808)固定安装在安装箱(4)内腔底部。

7.根据权利要求6所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述从动轮(801)底部非中心位置固定安装有连接轴(802)，所述集气桶(805)内腔滑动安装有第一活塞(804)，所述第一活塞(804)前部转动安装有驱动轴(803)，所述驱动轴(803)另一端与连接轴(802)转动连接。

8.根据权利要求6所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述集气桶(805)顶部固定安装有第一单向阀(806)，所述集气桶(805)底部固定安装有第二单向阀(807)，所述第二单向阀(807)底部与储气罐(808)相连通。

9.根据权利要求6所述的一种焊接变位机，其特征在于，所述安装箱(4)侧壁固定安装有支架(810)，所述喷头(811)固定安装在支架(810)顶部，所述喷头(811)与储气罐(808)内腔连接有气管。

10.根据权利要求1所述的一种焊接变位机，其特征在于，右部所述支撑架(1)内腔固定安装有第二电机(5)，所述第二电机(5)输出端固定安装有第二齿轮(501)，所述第二转轴(3)右部固定安装有第三齿轮(6)，所述第三齿轮(6)与第二齿轮(501)相啮合。

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