CN203610847U - 一种焊接*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接***，所述焊接***用于焊接封头组件，所述封头组件包括封头、轴头和筋板，该焊接***包括变位机和固定式焊接机器人，其中：所述变位机和所述固定式焊接机器人分别固定在基座上，所述基座上具有凹槽，所述凹槽位于所述变位机和所述固定式焊接机器人之间，用于容纳水平轴头状态的所述封头；所述变位机和所述固定式焊接机器人相对排布，所述变位机和所述固定式焊接机器人之间设置有夹紧工装，用于夹装水平轴头状态的所述轴头，以及用于驱使所述封头组件随所述变位机绕所述轴头的轴心旋转；所述固定式焊接机器人用于焊接水平轴头状态的所述封头组件。本实用新型的焊接***，能够实现对于封头组件的自动化焊接。

Description

一种焊接***

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种用于焊接封头组件的焊接***。 

背景技术

目前的焊机***，主要由多个焊接工作站结合相应的轨道网构成。 

焊接工作站主要包括变位机和焊接机器人。其中的变位机，主要用于在焊接之前，或者在焊接过程中，通过旋转等动作实现工件的翻转，调整工件最佳焊接角度。其中的焊接机器人主要由机器人和焊接设备构成：机器人包括控制柜和机械手臂，由控制柜内的电脑精确控制机械手臂的移动轨迹；焊接设备包括焊接电源、送丝机和焊枪等，送丝机将焊丝送入焊枪，焊接电源为焊枪供电；焊接设备安装在机械手臂上，随机械手臂移动，进而实现自动焊接。 

在作业过程中，变位机与机器人可以是分别运动，即变位机变位后机器人再焊接；也可以是同时运动，即变位机一边变位，机器人一边焊接，也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合，使焊枪相对于工件的运动，既能满足焊缝轨迹，又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。 

封头组件的结构如图1和图2所示，所述封头组件100包括封头110、轴头120和筋板130，所述轴头120插装在所述封头110底部圆心处，所述封头110的内腔壁与轴头120之间设置有多个筋板130，所述多个筋板130呈放射状排布，以及沿与封头同轴心的不同半径圆的切向排布。 

参见图1和图2，封头组件100至少具有如下特点，致使采用上述现有的焊接***无法完成自动化焊接：其一、封头的结构不平整，采用普通的焊接***，难以实现对齐找正、定位和装夹；其二、封头的尺寸较大，采用现有的焊接***不具有足够大的空间，用于大尺寸封头组件的焊接作业。 

综上，对于封头组件的焊接，基于上述问题，目前大都采用人工焊接的方式。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焊接***，该焊接***能够实现对于封头组件的自动化焊接。 

基于上述目的，本实用新型提供了一种焊接***，所述焊接***用于焊接封头组件，所述封头组件包括封头、轴头和筋板，该焊接***包括变位机和固定式焊接机器人，其中： 

所述变位机和所述固定式焊接机器人分别固定在基座上，所述基座上具有凹槽，所述凹槽位于所述变位机和所述固定式焊接机器人之间，用于容纳水平轴头状态的所述封头； 

所述变位机和所述固定式焊接机器人相对排布，所述变位机和所述固定式焊接机器人之间设置有夹紧工装，用于夹装水平轴头状态的所述轴头，以及用于驱使所述封头组件随所述变位机绕所述轴头的轴心旋转； 

所述固定式焊接机器人用于焊接水平轴头状态的所述封头组件。 

优选的，所述凹槽的深度大于所述封头的半径。 

优选的，所述夹紧工装包括主顶紧机构、副顶紧机构和三爪卡盘，所述三爪卡盘和所述主顶紧机构分别安装在所述变位机上，且能够由所述变位机驱使旋转，所述副顶紧机构可转动的安装在所述固定式焊接机器人上，其中： 

所述主顶紧机构与所述副顶紧机构相对设置，分别用于顶紧所述轴头的两端部； 

所述三爪卡盘用于卡紧所述轴头的端部，所述三爪卡盘的圆心处具有通孔，所述主顶紧机构位于所述通孔中。 

优选的，所述主顶紧机构和所述副顶紧机构，分别设置为锥柱结构，用于顶紧在所述轴头两端部的圆心处。 

优选的，该***还包括水平工装、轨道以及位于所述轨道上的移动式焊接机器人，其中： 

所述水平工装用于固定竖直轴头状态的所述封头组件； 

所述移动式焊接机器人与所述水平工装相适配，用于焊接固定竖直轴头状态的所述封头组件； 

所述移动式焊接机器人还能够沿所述轨道移动至所述固定式焊机机器人边侧，用于协助所述固定式焊接机器人焊接水平轴头状态的所述封头组件。 

优选的，所述水平工装包括固定座和滑台，所述滑台安装在所述固定座上，所述滑台能够相对于所述固定座转动。 

优选的，所述滑台上安装有定位锥和多个定位柱，所述定位锥和所述多个定位柱分别位于所述固定座的中心区域，所述多个定位柱对称的排布于所述定位锥的四周，所述定位锥用于顶紧所述轴头端部，所述定位柱用于顶紧所述封头的底部。 

优选的，所述定位柱高度高于所述定位锥。 

优选的，所述滑台上还安装有多个夹板，所述多个夹板位于所述固定座的四周，以所述定位锥为中心呈对称排布，用于夹紧所述封头的边沿。 

优选的，所述移动式焊接机器人连接有驱动机构，用于驱使所述移动式焊接机器人沿所述轨道移动。 

本实用新型提供的焊机***，结合所设置的凹槽，能够提供足够的空间，用于封头组件的焊接需求，同时，利用本实用新型所独特设置的水平轴头状态装夹的夹紧工装，能够实现对于形状不平整的封头组件的夹装固定，进而，实现了封头组件的自动化焊接。 

进一步的，本实用新型提供的焊接***，还设置有水平工装和轨道等，配合固定式焊机器人，进行协调作业，提高了各设备资源的利用率。 

附图说明

图1是封头组件的主视图； 

图2是封头组件的侧视图； 

图3是本实用新型焊接***实施例一的主视图； 

图4是本实用新型焊接***实施例一的俯视图； 

图5是本实用新型实施例一的夹紧工装俯视示意图； 

图6是本实用新型焊接***实施例二的俯视示意图； 

图7是本实用新型实施例二的滑台主视示意图； 

图8是本实用新型实施例二的滑台俯视示意图。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。 

实施例一 

参见图3～图5，该实施例公开了一种焊接***，所述焊接***用于焊接封头组件100，参见图1和图2，，所述封头组件100包括封头110、轴头120和筋板130，所述轴头120贯穿所述封头110底部，所述筋板130位于所述轴头120和所述封头110内壁之间，起加强作用。 

所述封头组件100体积较大，如封头直径一般为3m以上，所需作用空间很大，且封头组件100结构不平整，难以装夹。为实现具有上述特点的封头组件100的自动化焊接，该实施例提供的焊接***设置为，该焊接***包括变位机200和固定式焊接机器人300，且： 

所述变位机200和所述固定式焊接机器人300相对排布，所述变位机200和所述固定式焊接机器人300之间设置有夹紧工装400；具体焊接时，所述封头组件100吊装在所述变位机200和所述固定式焊接机器人300之间的夹紧工装400处，且以轴头水平、封头竖直的状态的放置，通过夹紧工装400夹持在轴头的两端部，实现对封头组件100的固定，用于实现，所述变位机200通过夹紧工装400驱使所述封头组件100旋转；并且，通过水平轴头状态结合横向装夹的夹装方案，大幅减小了所述变位机200和所述固定式焊接机器人300的间距，缩小了作业空间。 

所述变位机200和所述固定式焊接机器人300分别固定在基座500上，所述基座500上具有凹槽510，所述凹槽510位于所述变位机200和所述固定式焊接机器人300之间；因轴头呈水平状态时，具体作业时，轴头位于略高于基座500的高度，封头的径向在竖直方向占用空间较大，为此，将封头的下半部分置于凹槽510内，而基座500可设置为大致等高于地面，或者直接采用地面作为基座500，竖直状态的封头的近一半高度位于地面以下的凹 槽510中，大幅减小了高度方向在地面以上的占空空间，进一步缩小了作业空间。所述凹槽510的深度大于所述封头的半径，防止封头边侧接触到槽底，而影响到封头组件100的旋转。 

综上，在上述装夹和凹槽的综合作用下，解决了封头组件100装夹困难和占用作业空间大的问题。在此基础上，所述固定式焊接机器人300从轴头的端部方向探入封头腔内，在变位机200驱使所述封头组件100旋转的配合作用下，实现对于封头组件100的筋板等处的焊接作业。 

固定式焊接机器人300，通过相应的电脑控制机械臂动作，进而带动倒装的焊枪实施自动化焊接，此为现有技术，此处不再详细描述。 

另，在该实施例中，所述的夹紧工装400，一方面用于实现对封头组件100的夹紧，另一方面用于传递变位机200的旋转动作，为实现上述两个目的，以及为了尽可能简化设备，控制成本，参见图5，所述夹紧工装400优选设置为，所述夹紧工装400包括主顶紧机构410、副顶紧机构420和三爪卡盘430，所述三爪卡盘430和所述主顶紧机构410分别安装在所述变位机200上，且能够由所述变位机200驱使旋转，所述副顶紧机构420可转动的安装在所述固定式焊接机器人300上。 

具体而言：所述主顶紧机构410与所述副顶紧机构420相对设置，分别用于顶紧所述轴头的两端部，用于实现对轴头的夹紧；优选的，所述主顶紧机构410和所述副顶紧机构420，分别设置为锥柱结构，与之相对应的，在所述轴头两端部的圆心处设置有盲孔，所述主顶紧机构410和所述副顶紧机构420可快速插装在所述盲孔内，便于快速定位和顶紧。 

所述三爪卡盘430用于卡紧所述轴头的端部，所述三爪卡盘430的圆心处具有通孔，所述主顶紧机构410位于所述通孔中；所述主顶紧机构410与所述副顶紧机构420顶紧所述轴头的两端部之后，所述三爪卡盘430卡紧所述轴头的端部边沿，并调紧，以实现所述三爪卡盘430和所述轴头同步动作，进而实现变位机200驱使封头组件100旋转。 

该实施例具体作业时： 

1、将封头、轴头和筋板点焊固定为一体，固接成封头组件100，即图1和图2所示状态。 

2、将封头组件100，以轴头水平的状态，吊装至所述变位机200和所述固定式焊接机器人300之间，此时，封头的近一半体积位于所述凹槽510内。 

3、夹紧工装400将轴头的两端固定，进而实现封头组件100的夹紧固定。 

4、由固定式焊接机器人300探入封头的腔内，对封头、轴头、筋板间的焊缝进行焊接，将处于较佳焊接角度处的焊缝焊接完成后，变位机200驱使封头组件100旋转一定角度，再继续焊接；或者，由固定式焊接机器人300探入封头的腔内，配合变位机200的旋转，一边转动封头组件100一边焊接。 

5、如有需要，可在焊接完成腔内焊缝后，卸除夹紧工装400，将封头组件100吊起，水平调转180度，夹紧工装400重新夹装固定轴头，令封头的背面朝向固定式焊接机器人300，对封头的底部的焊缝进行焊接。 

实施例二 

参见图6～图8，该实施例提供了一种焊接***。该实施例是在实施例一的基础上的进一步改进，实施例一公开的技术方案也属于该实施例，实施例一已经公开的技术方案不再重复描述。 

对于封头底部（外凸的一侧）与轴头之间的焊接，以及底部的其他位置焊接，需要在完成实施例一的步骤4之后，将封头组件100旋转180度，令封头底部朝向固定式焊接机器人300进行焊接。该方案需要占用过多的实施例一的焊接***的资源，造成资源的浪费，而实施例一的焊接***的资源成本相对较高，造成了一定的浪费，并且，实施例一中，封头组件100的近一半体积位于凹槽510内，吊起并旋转180度的操作较为繁琐。基于此，为了进一步的提高对于封头组件100焊接的作业效率，该实施例在实施例一的基础上，增设了对于封头底部的焊接设备，当然，如有需要，增设的焊接设备也可以对于焊接封头组件100的腔内进行焊接。 

具体而言，该实施例的焊接***在实施例一的基础上，增设了水平工装600、轨道800以及位于所述轨道800上的移动式焊接机器人700。其中： 

所述水平工装600用于固定竖直轴头状态的所述封头组件100；所述移动式焊接机器人700位于所述水平工装600的附近，与所述水平工装600相适配，用于焊接固定竖直轴头状态的所述封头组件100；所述移动式焊接机器人700还能够沿所述轨道800移动至所述固定式焊机机器人300边侧，用 于协助所述固定式焊接机器人300焊接水平轴头状态的所述封头组件100。 

在该实施例中，所述封头组件100呈竖直轴头的状态，夹装固定在水平工装600上，所述水平工装600优选设置为：所述水平工装600包括固定座610和滑台620，所述滑台620安装在所述固定座610上，所述滑台620能够相对于所述固定座610转动。 

在所述滑台620上安装有定位锥621和多个定位柱622，所述定位锥621和所述多个定位柱622位于所述固定座610的中心区域，用于实现，对于轴头竖直、封头底部（即外凸的背面）朝下状态的封头组件100的夹装固定，其中，所述定位锥621优选位于所述滑台620的中心处，用于顶紧所述轴头端部，所述多个定位柱622对称的排布于所述定位锥621的四周，用于顶紧所述封头的底部（即外凸的背面）。且，所述定位柱622高度高于所述定位锥621，所述定位柱622高度与所述定位锥621之间的高度差，依据所述定位柱622和所述定位锥621的间距，以及封头底部的曲率而灵活设定。 

此时封头的开口朝上，所述移动式焊接机器人700探入所述封头的腔内，对腔内焊缝进行焊接，同时，在滑台620的旋转作用下，驱使封头组件100以轴头轴心为中心转动，便于移动式焊接机器人700定义焊接起始点，以进行焊枪移动的精确运算和控制，进而完成对于腔内不能位置焊缝的焊接。 

在所述滑台620上还安装有多个夹板623，用于实现对于轴头竖直、封头底部（即外凸的背面）朝上状态的封头组件100的夹装固定，所述多个夹板623位于所述固定座610的四周，以所述定位锥621为中心呈对称排布，各夹板623具有弧形的槽6231，其弧度与所述封头的边沿的曲率相适配，以使倒扣的封头的边沿可以卡合在所述夹板623中。 

此时封头的底部朝上，也即背面朝上，所述移动式焊接机器人700在滑台620旋转驱动的配合下，完成对于封头底部焊缝的焊接。 

该实施例中，所述移动式焊接机器人700，通过相应的电脑控制机械臂动作，进而带动倒装的焊枪实施自动化焊接，此为现有技术，此处不再详细描述。在此基础上，该实施例中的所述移动式焊接机器人700还连接有驱动机构，如液压机等，用于驱使所述移动式焊接机器人700沿所述轨道800移动，以实现，当水平工装600处闲置时，所述移动式焊接机器人700可移动 至夹紧工装400处，协助固定式焊接机器人300进行焊接，进一步提高焊接***的作业效率。 

该实施例具体作业时： 

1、将封头、轴头和筋板点焊固定呈一体，固接成封头组件100，即图1和图2所示状态。 

2、将封头组件100，以轴头水平的状态，吊装至所述变位机200和所述固定式焊接机器人300之间，此时，封头的近一半体积位于所述凹槽510内。 

3、夹紧工装400将轴头的两端固定，进而实现封头组件100的夹紧固定。 

4、由固定式焊接机器人300探入封头的腔内，对封头、轴头、筋板间的焊缝进行焊接，将处于较佳焊接角度处的焊缝焊接完成后，变位机200驱使封头组件100旋转一定角度，再继续焊接；或者，由固定式焊接机器人300探入封头的腔内，配合变位机200的旋转，一边转动封头组件100一边焊接。 

5、将步骤4焊接完成的封头组件100，吊装置水平工装600上。 

6、将封口组件，以轴头竖直、封头底部朝上的状态，夹装在所述水平工装600上，进行封头底部焊缝的焊接；以及，将封口组件，以轴头竖直、封头底部朝下的状态，夹装在所述水平工装600上，进行封头腔内焊缝的焊接。 

需要说明的是，上述的作业过程中，如果需要，也可以先吊装在水平工装600上进行焊接，完成后再吊装至夹紧工装400进行焊接。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种焊接***，所述焊接***用于焊接封头组件，所述封头组件包括封头、轴头和筋板，其特征在于，该焊接***包括变位机和固定式焊接机器人，其中： 

所述变位机和所述固定式焊接机器人分别固定在基座上，所述基座上具有凹槽，所述凹槽位于所述变位机和所述固定式焊接机器人之间，用于容纳水平轴头状态的所述封头； 

所述变位机和所述固定式焊接机器人相对排布，所述变位机和所述固定式焊接机器人之间设置有夹紧工装，用于夹装水平轴头状态的所述轴头，以及用于驱使所述封头组件随所述变位机绕所述轴头的轴心旋转； 

所述固定式焊接机器人用于焊接水平轴头状态的所述封头组件。 

2.根据权利要求1所述的焊接***，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述封头的半径。 

3.根据权利要求1所述的焊接***，其特征在于，所述夹紧工装包括主顶紧机构、副顶紧机构和三爪卡盘，所述三爪卡盘和所述主顶紧机构分别安装在所述变位机上，且能够由所述变位机驱使旋转，所述副顶紧机构可转动的安装在所述固定式焊接机器人上，其中： 

所述主顶紧机构与所述副顶紧机构相对设置，分别用于顶紧所述轴头的两端部； 

所述三爪卡盘用于卡紧所述轴头的端部，所述三爪卡盘的圆心处具有通孔，所述主顶紧机构位于所述通孔中。 

4.根据权利要求3所述的焊接***，其特征在于，所述主顶紧机构和所述副顶紧机构，分别设置为锥柱结构，用于顶紧在所述轴头两端部的圆心处。 

5.根据权利要求1-4任一项所述的焊接***，其特征在于，该***还包括水平工装、轨道以及位于所述轨道上的移动式焊接机器人，其中： 

所述水平工装用于固定竖直轴头状态的所述封头组件； 

所述移动式焊接机器人与所述水平工装相适配，用于焊接固定竖直轴头状态的所述封头组件； 

所述移动式焊接机器人还能够沿所述轨道移动至所述固定式焊机机器人 边侧，用于协助所述固定式焊接机器人焊接水平轴头状态的所述封头组件。 

6.根据权利要求5所述的焊接***，其特征在于，所述水平工装包括固定座和滑台，所述滑台安装在所述固定座上，所述滑台能够相对于所述固定座转动。 

7.根据权利要求6所述的焊接***，其特征在于，所述滑台上安装有定位锥和多个定位柱，所述定位锥和所述多个定位柱分别位于所述固定座的中心区域，所述多个定位柱对称的排布于所述定位锥的四周，所述定位锥用于顶紧所述轴头端部，所述定位柱用于顶紧所述封头的底部。 

8.根据权利要求7所述的焊接***，其特征在于，所述定位柱高度高于所述定位锥。 

9.根据权利要求7所述的焊接***，其特征在于，所述滑台上还安装有多个夹板，所述多个夹板位于所述固定座的四周，以所述定位锥为中心呈对称排布，用于夹紧所述封头的边沿。 

10.根据权利要求5所述的焊接***，其特征在于，所述移动式焊接机器人连接有驱动机构，用于驱使所述移动式焊接机器人沿所述轨道移动。 

Images