CN206356783U - 一种钢瓶综合焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢瓶综合焊接装置，其技术方案要点是：包括钢瓶焊接机构，钢瓶焊接机构包括用于放置上封头和下封头的放置部、用于夹持护罩的第一夹具、用于夹持底圈的第二夹具，第一夹具和第二夹具分别位于放置部的两侧，放置部包括焊接组件，焊接组件对位于放置部内的待焊接物件进行焊接操作，还包括移瓶机构，移瓶机构包括移瓶支架、滑移连接于移瓶支架的移瓶机械手、用于驱动移瓶机械手实现滑移运动的驱动件，随着移瓶机械手的滑移运动可使上封头以及下封头置入放置部或使焊接完成的钢瓶移出放置部，通过上述技术方案，该焊接装置移动上封头、下封头过程，以及移动焊接完成的钢瓶过程，均无需人工参与，焊接效率得到了有效提升。

Description

一种钢瓶综合焊接装置

技术领域

本实用新型涉及钢瓶焊接设备技术领域，特别涉及一种钢瓶综合焊接装置。

背景技术

传统的钢瓶结构如附图1所示，从上到下依次分布有护罩1、上封头2、下封头3、底圈4，护罩1与上封头2之间通过第一焊缝5焊接，上封头2与下封头3之间通过第二焊缝6焊接，下封头3与底圈4之间通过第三焊缝7焊接。

针对上述结构的钢瓶，传统的生产企业在实际生产过程中，通常分多次对护罩1与上封头2之间、上封头2与下封头3之间、下封头3与底圈4之间进行焊接动作，操作非常不便，焊接质量不稳定，生产成本高；少部分焊接厂家也使用了如公告号为CN201922173U的中国实用新型专利钢瓶综合焊接机，在实际使用过程中，首先，将上封头2、下封头3放置在托板上，护罩1放入护罩夹具中并夹紧，底圈4放入底圈夹具中，并夹紧，然后通过控制***控制下动力装置推动下推杆，使上封头2、下封头3的中心与护罩1、底圈4的中心位于同一水平线上；此时，再通过左、右动力装置推动推杆实现护罩1和底圈4的靠向上封头2以及下封头3，接着通过焊接装置焊接。

但是，上述结构的钢瓶综合焊接机，其前期装夹过程中，需要先人工搬运上封头以及下封头置入到封头焊接装置上；在后期焊接完成之后，又需要人工把整个钢瓶移出，该机构对于钢瓶焊接的完成效率极低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种钢瓶综合焊接装置，其能完成高效率的钢瓶焊接工作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钢瓶综合焊接装置，包括钢瓶焊接机构，所述钢瓶焊接机构包括用于放置上封头和下封头的放置部、用于夹持护罩的第一夹具、用于夹持底圈的第二夹具，第一夹具和第二夹具分别位于放置部的两侧，所述放置部包括焊接组件，所述焊接组件对位于放置部内的待焊接物件进行焊接操作，还包括移瓶机构，所述移瓶机构包括位于钢瓶焊接机构一侧的移瓶支架、滑移连接于移瓶支架的移瓶机械手、用于驱动移瓶机械手实现滑移运动的驱动件，随着移瓶机械手的滑移运动可使上封头以及下封头置入放置部或使焊接完成的钢瓶移出放置部。

通过上述技术方案，待焊接的各种零部件，如护罩、底圈分别安装于钢瓶焊接机构的对应位置上，驱动件驱动移瓶机械手沿着移瓶支架进行移动，移瓶机械手首先同时抓取上封头、下封头，然后置于钢瓶焊接机构的放置部上，钢瓶焊接机构对位于放置部上的护罩、上封头、下封头、底圈进行焊接，焊接完成之后，移瓶机械手再把该焊接完成的钢瓶移出放置部；上述移动上封头、下封头过程，以及移动焊接完成的钢瓶过程，均无需人工参与，其焊接效率得到了有效的提升。

优选的，所述移瓶机械手的数量为两个。

通过上述技术方案，两个移瓶机械手能交替对移动放置部内的钢瓶部件或者钢瓶整体，即当其中一移瓶机械手对上封头、下封头配件进行夹持时，另一移瓶机械手可直接对位于放置部内的焊接完成的钢瓶实现移瓶操作；相比于单个移瓶机械手动作，两个移瓶机械手的设置大幅度缩短了钢瓶安装过程以及移动过程中所产生的无效工作时间，最终提升了移瓶效率。

优选的，所述放置部包括底座，所述底座上设有供上封头、下封头放置的放置区，所述放置区内旋转连接有用于与上封头、下封头相抵的支撑辊；还包括与底座铰接的压紧臂，所述压紧臂的两端分别包括驱动端以及压紧端，所述压紧端上旋转连接有用于同时压紧位于放置区内上封头、下封头的压紧辊，所述底座上设有驱动部，所述驱动部施力于驱动端并使压紧端呈现靠近或远离放置区的状态。

通过上述技术方案，在放置区内放置上封头以及下封头，且上封头与下封头之间相互贴合；驱动部施力于驱动端并使压紧臂的压紧端靠近放置区，直至压紧辊和支撑辊同时抵靠于上封头、下封头两者的外侧壁上，此时，上封头和下封头被固定于放置区内；通过外置驱动机构驱动上封头、下封头进行周向旋转，由于设置了压紧辊和支撑辊，上封头和下封头的旋转会较为顺畅，焊接组件会对上封头、下封头的对应位置进行焊接操作；在焊接过程当中，整个钢瓶体均受到了支撑辊以及底座的有效支撑，有效克服了上封头、下封头竖直方向上的重力，其焊缝更加均匀，钢瓶的整体焊接质量得到了有效提升。

优选的，所述驱动部包括升降气缸，所述升降气缸的输出轴上连接有驱动齿条，所述驱动端位于压紧臂的铰接轴处，所述驱动端上有驱动齿盘，所述驱动齿条的齿面与驱动齿盘的齿面相互啮合进而驱动压紧臂绕铰接点发生周向旋转。

通过上述技术方案，可直接对升降气缸内部进行充气，然后驱动齿条动作，进而带动驱动齿盘进行周向旋转，以最终驱动压紧臂绕铰接点发生周向旋转；上述运动过程中，首先，整个压紧臂是通过驱动齿条与驱动齿盘的啮合作用而发生旋转的，驱动效率更高；其次，根据生产批次的不同，上封头和下封头的整体尺寸大小不同，会直接导致当压紧辊与上封头、下封头两者相抵时，升降气缸的上升幅度不同，利用升降气缸为驱动源，能更好地配合不同尺寸大小的上封头以及下封头。

优选的，所述驱动齿条背离驱动齿盘的一侧设有平面，所述底座上固定连接有连接台，所述连接台上旋转连接有压紧轮，所述压紧轮的外侧轮面与平面相抵。

通过上述技术方案，当驱动齿条由升降气缸驱动而发生上下运动时，压紧轮的外侧轮面会与平面直接相抵，当驱动齿条存在发生晃动的趋势时，压紧轮会依旧对驱动齿条施加靠近驱动齿盘方向的压紧力，以时刻保证驱动齿条与驱动齿盘之间的啮合稳定性。

优选的，所述连接台上还固定连接有导向套，所述导向套内部设有导向槽，所述驱动齿条位于导向槽内，所述导向槽的长度方向与升降气缸的升降方向保持一致。

通过上述技术方案，导向套直接套设于驱动齿条的外侧，进一步保证了驱动齿条的上下运行轨迹与导向槽的长度方向保持一致，也进一步保证了驱动齿条与驱动齿盘之间的啮合稳定性。

优选的，所述压紧臂的压紧端一侧设有焊接台，所述焊接组件包括焊枪、用于使焊枪夹持于焊接台的夹持件、限位件，所述夹持件套接于焊接台且可绕焊接台发生周向旋转，所述夹持件的旋转轴心与压紧臂的旋转轴心之间相互平行，所述限位件用于使夹持件限位于指定旋转角度。

通过上述技术方案，根据生产批次的不同，上封头和下封头的整体尺寸大小也会不同，当压紧辊同时抵触于上封头以及下封头上时，焊枪的焊头位置会发生偏移，此时可通过控制限位件的是否限位，然后使夹持件与焊接台之间发生周向旋转，此时焊枪的焊头位置，会随着夹持件的旋转而发生改变，以适应不同生产批次的上封头以及下封头之间的焊接工作。

优选的，所述夹持件包括用于与焊接台套接的套台，所述套台的周向侧壁上设有安装面，所述安装面上旋转连接有旋转台，所述旋转台背离安装面的侧壁上设有用于固定焊枪的固定台。

通过上述技术方案，根据生产批次的不同，上封头和下封头的整体尺寸大小不同，会直接导致上封头与下封头上的焊接点位置也会发生偏移，焊枪通过固定台固定于旋转台上，而旋转台可绕者安装面进行周向的旋转，从而直接控制焊枪焊头的周向转动位置；另外，夹持件与焊接台之间为套接，夹持件能绕着焊接台进行周向旋转，两种旋转调节方式，能更加多维度地调整焊枪的焊头位置，以适应多种尺寸的上封头、下封头的焊接加工。

优选的，所述固定台包括固定连接于旋转台上的固定片、夹持片、紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过夹持片且螺纹连接于固定片，所述焊枪夹持于固定片与夹持片之间，焊枪的长度方向与连接台的长度方向之间呈倾斜设置。

通过上述技术方案，夹持片与固定片能发生分离以及靠近，当夹持片与固定片之间发生分离时，焊枪能进行前后调节，控制焊枪焊头的伸出长度。

优选的，所述钢瓶焊接机构的两侧分别为原料放置空间以及成品放置空间，所述原料放置空间用于放置未进行焊接的上封头以及下封头，所述成品放置空间用于放置焊接完成的钢瓶成品。

通过上述技术方案，原料放置空间给予了未焊接的上封头、下封头充足的放置空间，以利于移瓶机械手来进行对上封头、下封头实施夹持动作；成品放置空间给予了焊接完成后钢瓶成品充足的放置空间，以方便移瓶机械手把焊接完成后的钢瓶成品移动到该位置上；两个放置空间的设置，能有效适应移瓶机械手的移瓶操作，有利于提升钢瓶综合焊接装置的焊接效率。

附图说明

图1为现有技术中钢瓶的结构示意图，主要用于展示钢瓶具体结构以及焊接点所在位置；

图2为实施例的结构示意图，主要用于展示实施例的主要结构；

图3为钢瓶焊接机构的结构示意图，主要用于展现钢瓶焊接的主体结构；

图4为实施例处于焊接状态时的侧视结构示意图，主要用于展示焊接状态时压紧臂与底座之间的配合关系；

图5为实施例处于非焊接状态时的侧视结构示意图，主要用于展示非焊接状态时压紧臂与底座之间的配合关系；

图6为焊接组件的结构示意图，主要用于展示焊接组件的主要部件结构；

图7为焊接组件的局部剖面图，主要用于展示焊接组件内部的配合关系。

附图标记：1、护罩；2、上封头；3、下封头；4、底圈；5、第一焊缝；6、第二焊缝；7、第三焊缝；8、钢瓶焊接机构；9、第一夹具；10、第二夹具；11、放置部；111、底座；112、放置区；113、支撑辊；114、压紧臂；1141、驱动端；1142、压紧端；115、压紧辊；12、驱动部；121、升降气缸；122、驱动齿条；123、驱动齿盘；124、平面；13、连接台；14、压紧轮；15、导向套；16、导向槽；17、焊接组件；171、焊枪；172、夹持件；18、套台；19、安装面；20、旋转台；21、固定台；22、固定片；23、夹持片；24、紧固螺栓；25、限位件；26、移瓶机构；261、移瓶支架；262、移瓶机械手；263、驱动件；27、焊接台；28、原料放置空间；29、成品放置空间；30、原料放置架；31、传送带机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种钢瓶综合焊接装置，参见图1以及图2所示，包括安置于地面上的钢瓶焊接机构8，该钢瓶焊接机构8包括从左到右依次设置的第一夹具9、放置部11、第二夹具10，第一夹具9用于夹持护罩1，放置部11用于放置上封头2以及下封头3，第二夹具10用于夹持底圈4，在放置部11内设有焊接组件17，焊接组件17可直接对位于放置部11内的待焊接物件进行焊接操作，还包括位于钢瓶机构一侧的移瓶机构26，移动机构包括安置于地面上的移瓶支架261，在移瓶支架261上滑移连接有两个移瓶机械手262，在移瓶支架261还安装有驱动件263，该驱动件263可选用电机，驱动件263可直接驱动移瓶机械手262沿移瓶支架261进行横向移动，并实现上封头2以及下封头3置入放置部11或使焊接完成的钢瓶移出放置部11，其中的移瓶机械手262的来回移动方向与第一夹具9、放置部11、第二夹具10三者的排列方向保持一致。

以下针对放置部11进行详细介绍：

参见图1以及图3，放置部11包括底座111，在底座111的上表面设有放置区112，在放置区112内设置有支撑辊113，支撑辊113的数量为两个，且两个支撑辊113之间为平行设置，当上封头2与下封头3被放置于放置区112时，上封头2与下封头3的外侧壁会相抵于支撑辊113的外辊壁；在底座111上通过铰接轴还铰接有压紧臂114，铰接轴的长度方向与支撑辊113的旋转轴心之间相互平行，该压紧臂114靠近铰接轴的端部为驱动端1141，该压紧臂114远离铰接轴的一端为压紧端1142，在压紧端1142上设有压紧辊115、焊接组件17，压紧辊115与压紧端1142之间的连接方式为旋转连接，且压紧辊115与支撑辊113相互平行设置，在底座111上还设置了驱动部12；驱动部12施力于驱动端1141并使压紧端1142靠近放置区112，直至压紧辊115与上封头2、下封头3两者相抵，与此同时，焊接组件17会对上封头2和下封头3之间产生焊接作用。

以下针对驱动部12进行详细介绍：

参见图2、图4以及图5所示，驱动部12包括升降气缸121，升降气缸121固定连接于底座111上，升降气缸121的输出轴伸缩方向为竖直方向，在升降气缸121的输出轴上连接有驱动齿条122，驱动端1141位于压紧臂114的铰接轴处，且驱动端1141上设有驱动齿盘123，该驱动齿盘123与压紧臂114的铰接轴端部固定连接，当升降气缸121进行升降动作时，会直接驱使驱动齿条122上下运动，驱动齿条122会与驱动齿盘123相互啮合并使驱动齿盘123发生周向旋转，整个压紧臂114即可绕者铰接点发生周向旋转；

参见图4以及图5所示，驱动齿条122背离驱动齿盘123的一侧设有光滑的平面124，底座111上也延伸出连接台13，该连接台13上旋转连接有压紧轮14，该压紧轮14的外侧轮面始终与平面124相抵触，为了增加压紧轮14与驱动齿条122之间的抵触紧密性，故在压紧轮14的外侧轮面上设有环形凹槽，该环形凹槽的槽宽大于或等于驱动齿条122的齿宽；

另外，参见图4以及图5所示，，在连接台13上还固定连接有导向套15，该导向套15整体的长度方向与升降气缸121的升降方向保持一致，在导向套15内部设有导向槽16，在升降气缸121带动驱动齿条122上下运动时，导向槽16能引导驱动齿条122进行上下移动。

以下针对焊接组件17进行详细介绍：

参见图1、图2以及图7所示，在压紧臂114的压紧端1142一侧设置有3个焊接台27，3个焊接台27的排列方向与压紧辊115的长度方向保持一致，焊接组件17也同样设置有3个，三个焊接组件17从左到右依次为用于焊接第一焊缝5、第二焊缝6、第三焊缝7，且焊接组件17与焊接台27一一对应，每个焊接组件17包括夹持件172；

参见图6以及图7所示，该夹持件172包括套台18，套台18套接于焊接台27且可绕着焊接台27发生周向旋转，套台18的旋转轴心与压紧臂114的旋转轴心之间相互平行，在夹持件172上设有限位件25，该限位件25可选用螺钉，该限位件25螺纹连接于夹持件172且限位件25端部可抵触于焊接台27侧壁；套台18的周向侧壁上设有安装面19，该安装面19上旋转连接有旋转台20，在旋转台20背离安装面19的侧壁上设有固定台21，该固定台21包括固定连接于旋转台20上的固定片22、夹持片23、紧固螺栓24，紧固螺栓24穿过夹持片23且螺纹连接于固定片22，在固定片22与夹持片23之间夹持有焊枪171，焊枪171的长度方向与连接台13的长度方向之间呈倾斜设置。

另外，参见图1以及图2所示，在钢瓶焊接机构8的两侧分别为原料放置空间28以及成品放置空间29，为了能提升放置稳定性，在原料放置空间28设置原料放置架30，上封头2与下封头3相互贴合且放置于原料放置架30内；在成品放置空间29内设了成品传送带机构31，移瓶机械手262把成品钢瓶置于传送带机构31上，传送带机构31能对成品钢瓶自动传输。

实际使用步骤：

步骤一，将上封头2上的第二焊缝6和下封头3上的第二焊缝6相互贴合，并将多个上述上封头2以及下封头3同时整齐排列在位于原料放置空间28的原料放置架30上，与此同时，在第一夹具9上夹持护罩1，在第二夹具10上夹持底圈4，另外，压紧臂114上的压紧端1142远离放置区112位置；

步骤二，靠近原料放置空间28的移瓶机械手262对位于原料放置架30内的上封头2、下封头3进行夹持，并运输至放置区112内；

步骤三，升降气缸121的输出端往上运动，压紧臂114上的压紧端1142往靠近放置区112方向进行移动，并使压紧端1142同时压紧于上封头2和下封头3侧壁，第一夹具9和第二夹具10会同时靠近上封头2和下封头3，并使护罩1与上封头2侧壁相抵，底圈4与下封头3侧壁相抵，并驱动护罩1、上封头2、下封头3、底圈4发生周向旋转；

步骤四，焊接组件17同时对第一焊缝5、第二焊缝6、第三焊缝7进行焊接操作；

步骤五，升降气缸121的输出端往下运动，整个压紧臂114会往远离放置区112的方向进行移动，整个焊接完成的成品钢瓶位于放置部11上；

步骤六，靠近成品放置空间29上的移瓶机械手262对步骤五中焊接完成的成品钢瓶进行夹持，并运输至位于成品放置空间29上的传送带机构31上，完成成品钢瓶的运输；

步骤七，靠近原料放置空间28的移瓶机械手262对位于原料放置架30内的上封头2、下封头3进行夹持，并当步骤六中的成品钢瓶被夹持走之后，运输至放置区112内。

其中上述步骤七与步骤六可同时进行操作，以减少两个移瓶机械手262交替换料过程所产生的间隔时间。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种钢瓶综合焊接装置，包括钢瓶焊接机构(8)，所述钢瓶焊接机构(8)包括用于放置上封头(2)和下封头(3)的放置部(11)、用于夹持护罩(1)的第一夹具(9)、用于夹持底圈(4)的第二夹具(10)，第一夹具(9)和第二夹具(10)分别位于放置部(11)的两侧，所述放置部(11)包括焊接组件(17)，所述焊接组件(17)对位于放置部(11)内的待焊接物件进行焊接操作，其特征是：还包括移瓶机构(26)，所述移瓶机构(26)包括位于钢瓶焊接机构(8)一侧的移瓶支架(261)、滑移连接于移瓶支架(261)的移瓶机械手(262)、用于驱动移瓶机械手(262)实现滑移运动的驱动件(263)，随着移瓶机械手(262)的滑移运动可使上封头(2)以及下封头(3)置入放置部(11)或使焊接完成的钢瓶移出放置部(11)。

2.根据权利要求1所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述移瓶机械手(262)的数量为两个。

3.根据权利要求1所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述放置部(11)包括底座(111)，所述底座(111)上设有供上封头(2)、下封头(3)放置的放置区(112)，所述放置区(112)内旋转连接有用于与上封头(2)、下封头(3)相抵的支撑辊(113)；

还包括与底座(111)铰接的压紧臂(114)，所述压紧臂(114)的两端分别包括驱动端(1141)以及压紧端(1142)，所述压紧端(1142)上旋转连接有用于同时压紧位于放置区(112)内上封头(2)、下封头(3)的压紧辊(115)，所述底座(111)上设有驱动部(12)，所述驱动部(12)施力于驱动端(1141)并使压紧端(1142)呈现靠近或远离放置区(112)的状态。

4.根据权利要求3所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述驱动部(12)包括升降气缸(121)，所述升降气缸(121)的输出轴上连接有驱动齿条(122)，所述驱动端(1141)位于压紧臂(114)的铰接轴处，所述驱动端(1141)上有驱动齿盘(123)，所述驱动齿条(122)的齿面与驱动齿盘(123)的齿面相互啮合进而驱动压紧臂(114)绕铰接点发生周向旋转。

5.根据权利要求4所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述驱动齿条(122)背离驱动齿盘(123)的一侧设有平面(124)，所述底座(111)上固定连接有连接台(13)，所述连接台(13)上旋转连接有压紧轮(14)，所述压紧轮(14)的外侧轮面与平面(124)相抵。

6.根据权利要求5所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述连接台(13)上还固定连接有导向套(15)，所述导向套(15)内部设有导向槽(16)，所述驱动齿条(122)位于导向槽(16)内，所述导向槽(16)的长度方向与升降气缸(121)的升降方向保持一致。

7.根据权利要求3所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述压紧臂(114)的压紧端(1142)一侧设有焊接台(27)，所述焊接组件(17)包括焊枪(171)、用于使焊枪(171)夹持于焊接台(27)的夹持件(172)、限位件(25)，所述夹持件(172)套接于焊接台(27)且可绕焊接台(27)发生周向旋转，所述夹持件(172)的旋转轴心与压紧臂(114)的旋转轴心之间相互平行，所述限位件(25)用于使夹持件(172)限位于指定旋转角度。

8.根据权利要求7所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述夹持件(172)包括用于与焊接台(27)套接的套台(18)，所述套台(18)的周向侧壁上设有安装面(19)，所述安装面(19)上旋转连接有旋转台(20)，所述旋转台(20)背离安装面(19)的侧壁上设有用于固定焊枪(171)的固定台(21)。

9.根据权利要求8所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述固定台(21)包括固定连接于旋转台(20)上的固定片(22)、夹持片(23)、紧固螺栓(24)，所述紧固螺栓(24)穿过夹持片(23)且螺纹连接于固定片(22)，所述焊枪(171)夹持于固定片(22)与夹持片(23)之间，焊枪(171)的长度方向与连接台(13)的长度方向之间呈倾斜设置。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种钢瓶综合焊接装置，其特征是：所述钢瓶焊接机构(8)的两侧分别为原料放置空间(28)以及成品放置空间(29)，所述原料放置空间(28)用于放置未进行焊接的上封头(2)以及下封头(3)，所述成品放置空间(29)用于放置焊接完成的钢瓶成品。