一种脚手架管件与连接头的自动焊接机论文和设计-詹正钿

全文摘要

本实用新型公开一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，包括机架，机架上设有支撑台，支撑台上装有左、右支架，左、右支架的上端对应设有管件的左支撑槽和右支撑槽，机架一侧设有存管和送管机构；左支架的左侧的支撑台上面装有左滑块，左滑块上装有左轴座和左焊接机构，左轴座装有左转轴，左转轴一端固连有左连接头定位座，左转轴通过一定位机构定位或放松；右支架的右侧的支撑台上面装有右滑块，右滑块上装有右轴座和右焊接机构，右轴座装有右转轴，右转轴一端固连有右连接头定位座，右转轴通过一驱动机构定位或转动；机架的左侧装有左送料机构和左抓料机构，机架的右侧装有右送料机构和右抓料机构；本实用新型自动化程度高，有效提高了生产效率。

主设计要求

1.一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，包括机架，机架上设有支撑台，其特征在于：支撑台上装有左支架和右支架，左支架和右支架的上端对应设有管件的左支撑槽和右支撑槽，机架的一侧设有存管和送管机构，存管和送管机构根据焊接的节奏把管件逐根送到两个所述支撑槽上；左支架的左侧的支撑台上面装有左滑块，左滑块通过左第一驱动件带动沿管件的轴向来回移动，左滑块上装有左轴座和左焊接机构，左轴座装有左转轴，左转轴的轴向与左滑块的移动方向平行，左转轴靠近左支架一端固连有左连接头定位座，左转轴通过一定位机构定位或放松，所述左焊接机构包括左焊枪和左第二驱动件，左第二驱动件带动左焊枪来回移动；右支架的右侧的支撑台上面装有右滑块，右滑块通过右第一驱动件带动沿管件的轴向来回移动，右滑块上装有右轴座和右焊接机构，右轴座装有右转轴，右转轴的轴向与右滑块的移动方向平行，右转轴靠近右支架一端固连有右连接头定位座，右转轴通过一驱动机构定位或转动，所述右焊接机构包括右焊枪和右第二驱动件，右第二驱动件带动右焊枪来回移动；机架的左侧装有左送料机构和左抓料机构，左送料机构把连接头送至指定位置，左抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到左连接头定位座上；机架的右侧装有右送料机构和右抓料机构，右送料机构把连接头送至指定位置，右抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到右连接头定位座上；焊接前，左滑块和右滑块相向移动使得左连接头定位座上的连接头和右连接头定位座上的连接头与管件的两端配合并夹紧，然后左第二驱动件和右第二驱动件分别带动左焊枪和右焊枪移动至焊接位置。

设计方案

1.一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，包括机架，机架上设有支撑台，其特征在于：支撑台上装有左支架和右支架，左支架和右支架的上端对应设有管件的左支撑槽和右支撑槽，机架的一侧设有存管和送管机构，存管和送管机构根据焊接的节奏把管件逐根送到两个所述支撑槽上；

左支架的左侧的支撑台上面装有左滑块，左滑块通过左第一驱动件带动沿管件的轴向来回移动，左滑块上装有左轴座和左焊接机构，左轴座装有左转轴，左转轴的轴向与左滑块的移动方向平行，左转轴靠近左支架一端固连有左连接头定位座，左转轴通过一定位机构定位或放松，所述左焊接机构包括左焊枪和左第二驱动件，左第二驱动件带动左焊枪来回移动；

右支架的右侧的支撑台上面装有右滑块，右滑块通过右第一驱动件带动沿管件的轴向来回移动，右滑块上装有右轴座和右焊接机构，右轴座装有右转轴，右转轴的轴向与右滑块的移动方向平行，右转轴靠近右支架一端固连有右连接头定位座，右转轴通过一驱动机构定位或转动，所述右焊接机构包括右焊枪和右第二驱动件，右第二驱动件带动右焊枪来回移动；

机架的左侧装有左送料机构和左抓料机构，左送料机构把连接头送至指定位置，左抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到左连接头定位座上；机架的右侧装有右送料机构和右抓料机构，右送料机构把连接头送至指定位置，右抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到右连接头定位座上；

焊接前，左滑块和右滑块相向移动使得左连接头定位座上的连接头和右连接头定位座上的连接头与管件的两端配合并夹紧，然后左第二驱动件和右第二驱动件分别带动左焊枪和右焊枪移动至焊接位置。

2.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左焊接机构还包括左调整架及固连左滑块的左安装架，左焊枪连接在左调整架上，左第二驱动件安装在左安装架上，左第二驱动件通过左调整架带动左焊枪来回移动；

所述左安装架上设有竖向轨道，左调整架配合在竖向轨道上，所述左第二驱动件为气缸，左第二驱动件的活塞杆连接左调整架；左调整架上装有竖向调整螺杆和竖向导柱，竖向导柱上配合有调整块，调整块上设有螺纹通孔与调整螺杆相配合，调整块固连一夹持组件，左焊枪固连在夹持组件上；

所述右焊接机构还包括右调整架及固连右滑块的右安装架，右焊枪连接在右调整架上，右第二驱动件安装在右安装架上，右第二驱动件通过右调整架带动右焊枪来回移动；

所述右安装架上设有竖向轨道，右调整架配合在竖向轨道上，所述右第二驱动件为气缸，右第二驱动件的活塞杆连接右调整架；右调整架上装有竖向调整螺杆和竖向导柱，竖向导柱上配合有调整块，调整块上设有螺纹通孔与调整螺杆相配合，调整块固连一夹持组件，右焊枪固连在夹持组件上。

3.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述定位机构包括与左滑块形成固连的定位气缸，定位气缸的活塞杆固连一卡块，卡块上设有V形卡槽，左转轴上设有横截面为V形的卡接部，所述卡槽与所述卡接部相配合时，左转轴被定位，所述卡槽脱离所述卡接部时，左转轴被放松；

所述驱动机构包括与右滑块形成固连的伺服电机，伺服电机的驱动轴通过传动机构带动右转轴转动或使右转轴定位。

4.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左支架在左支撑槽边装有左气缸，左气缸的活塞杆朝上设置，左气缸的活塞杆上端固连有左定位块，左定位块的上端设有V形定位槽；所述右支架在右支撑槽边装有右气缸，右气缸的活塞杆朝上设置，右气缸的活塞杆上端固连有右定位块，右定位块的上端设有V形定位槽；左气缸和右气缸的活塞杆同时伸出时，左定位块和右定位块各利用V形定位槽托起管件使得管件的轴线处于水平方向。

5.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左支架固连在一底座上，底座上端面固连有两根左第一导轨，两根左第一导轨沿管件的轴向设置，左滑块配合在两根左第一导轨上，左第一驱动件为气缸，左第一驱动件装在底座上，左第一驱动件的活塞杆连接左滑块；

所述支撑台上固连有两根左第二导轨，两根左第二导轨沿管件的轴向设置，底座配合在两根左第二导轨上，支撑台下面的机架上装有涡轮蜗杆机构，蜗杆的一端固连一个手轮，涡轮的中心固连一根调整丝杆，调整丝杆的轴向与管件相平行，调整丝杆上配合有调整螺母，调整螺母通过连接件固连底座；

所述支撑台上固连有两根右第一导轨，两根右第一导轨沿管件的轴向设置，右滑块配合在两根右第一导轨上，所述驱动机构装在右滑块上，右第一驱动件为气缸，右第一驱动件装在支撑台上，右第一驱动件的活塞杆连接右滑块。

6.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左送料机构包括左振动筛和设置在支撑台左侧的连接头左输送轨道，连接头左输送轨道的一端连接左振动筛的输出口、另一端为连接头的定位点；所述左抓料机构包括固连机架的左安装座、抓料伺服电机和左抓料气缸，左安装座装有左第三导轨和两个轴座，左第三导轨与管件的轴向相平行，两个轴座上装有一个左丝杆，抓料伺服电机装在左安装座上，左丝杆连接抓料伺服电机驱动轴，左丝杆与管件的轴向平行，左丝杆上配合有左螺母，左第三导轨上配合有左抓料滑块，左螺母固连左抓料滑块，左抓料气缸装在左抓料滑块上且活塞杆朝下设置，左抓料气缸的活塞杆连接有左抓料头，左抓料头可抓取连接头或释放连接头；

所述右送料机构包括右振动筛和设置在支撑台右侧的连接头右输送轨道，连接头右输送轨道的一端连接右振动筛的输出口、另一端为连接头的定位点；所述右抓料机构包括固连机架的右安装座、驱动气缸和右抓料气缸，右安装座装有右第二导轨，右第二导轨与管件的轴向相平行，右第二导轨上配合有右抓料滑块，驱动气缸装在右安装座上，驱动气缸的活塞杆与右抓料滑块形成铰接，右抓料气缸装在右抓料滑块上且活塞杆朝下设置，右抓料气缸的活塞杆连接有右抓料头，右抓料头可抓取连接头或释放连接头。

7.根据权利要求1所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左支架上还装有左敲击气缸，一根左敲击杆的一端铰接在左支架上，左敲击杆的中部与左敲击气缸的活塞杆铰接，左敲击气缸驱动左敲击杆敲击左连接头定位座上的连接头使得连接头准确定位在左连接头定位座上；

所述右支架上还装有右敲击气缸，一根右敲击杆的一端铰接在右支架上，右敲击杆的中部与右敲击气缸的活塞杆铰接，右敲击气缸驱动右敲击杆敲击右连接头定位座上的连接头使得连接头准确定位在右连接头定位座上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左支架在左支撑槽后侧设有左第一滚道，所述右支架在右支撑槽后侧设有右第一滚道；

所述存管和送管机构包括左竖架和右竖架，左竖架和右竖架相对侧面均固连有一个倾斜的支撑件，两个支撑件相互平行，每个支撑件靠近所述支撑台一端低于其远离所述支撑台一端，左竖架和右竖架在靠近支撑件的低端处均设有一根竖向限位件，管件存放在两个支撑件之间，处于最低位的管件被两根竖向限位件挡住，在每根竖向限位件的旁边装有一个活塞杆朝上的送料气缸，送料气缸的活塞杆上装有一个送料块，每个送料块靠近支撑件一侧向下固连一个限位杆，两个送料气缸的活塞杆同时伸出时，两个送料块顶起处于最低位的管件越过两根竖向限位件的顶端然后沿左第一滚道和右第一滚道滚落至两个所述支撑槽上，同时两个限位杆限制靠近该最低位置的管件的另一根管件继续下移，两个送料气缸的活塞杆回位时，两个限位杆脱离该另一根管件，使得该另一根管件下移至最低位。

9.根据权利要求8所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：所述左支架在左第一滚道旁装有左限位气缸，左限位气缸的活塞杆朝上设置，左限位气缸的活塞杆上端固连有左挡块；所述右支架在右第一滚道旁装有右限位气缸，右限位气缸的活塞杆朝上设置，右限位气缸的活塞杆上端固连有右挡块；左限位气缸和右限位气缸的活塞杆同时伸出时，左挡块和右挡块同时挡住管件，左限位气缸和右限位气缸的活塞杆同时回位时，管件继续沿左第一滚道和右第一滚道滚落至两个所述支撑槽上；

在竖向限位件远离所述支撑台一侧的左竖架和右竖架上均固连有挡杆，挡杆的下端装有竖向调整螺杆，竖向调整螺杆可调整其下端与支撑件在竖向位置的距离，以确保只能有一根管件能够通过竖向调整螺杆下端与支撑件之间的空间。

10.根据权利要求1至7任一项所述的一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其特征在于：机架的另一侧设置有接料架，所述左支架在左支撑槽前侧设有左第二滚道，所述右支架在右支撑槽前侧设有右第二滚道；

所述左支架在左支撑槽边设有左顶管气缸，左顶管气缸的活塞杆朝上设置，左顶管气缸的活塞杆上端固连有左顶块；所述右支架在右支撑槽边设有右顶管气缸，右顶管气缸的活塞杆朝上设置，右顶管气缸的活塞杆上端固连有右顶块；左顶管气缸和右顶管气缸的活塞杆同时伸出时，左顶块和右顶块同时顶起管件使得管件沿左第二滚道和右第二滚道滑入接料架。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及脚手架制造设备技术领域，尤其是一种脚手架管件与连接头的自动焊接机。

背景技术

附图1所示是一种脚手架用的连接杆，其需要在管件10的两端均焊接有连接头20，其焊接处如图中E处和F处所示。这种连接杆传统的焊接方式是靠手工借助一些工装夹具来完成。焊接效率低且操作人员劳动强度大。因此人们开始研究一些焊接设备来解决这个问题。

如2017年03月08日就公开一项专利号为ZL201621060334.9、名称为“一种脚手架横杆双工位自动焊接设备”的实用新型专利，其包括主体框架以及安装在主体框架一侧的控制箱和气源处理器，其特征在于：在主体框架的左右两端安装有左焊机和右焊机，两个左固定焊接装置分别固定在主体框架的上下平面上的左端位置，在主体框架的上下平面上分别设有两条上导轨和两条下导轨，两个右移动焊接装置分别滑动安装在上导轨和下导轨上，上传动轴穿过位于上平面的左固定焊接装置的左齿轮传动箱的轴套和右移动焊接装置的右齿轮传动箱的轴套，下传动轴穿过位于下平面的左固定焊接装置的左齿轮传动箱的轴套和右移动焊接装置的右齿轮传动箱的轴套，该自动焊接设备实现了双工位自动交替焊接，不需要等待时间，焊好的工件自动卸下，提高了生产效率。但从该装置的结构分析，需要设置上下两组装置，传动机构需要设置多套齿轮箱和传动轴，传动方式和整体结构还比较复杂，较难保证运行的可靠性，同时未解决自动上料的技术问题，整体的自动化程度有待提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，其实现自动上料和管件两端与两个连接头的同时自动焊接，自动化程度高，有效提高了生产效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，包括机架，机架上设有支撑台，支撑台上装有左支架和右支架，左支架和右支架的上端对应设有管件的左支撑槽和右支撑槽，机架的一侧设有存管和送管机构，存管和送管机构根据焊接的节奏把管件逐根送到两个所述支撑槽上；

进一步改进，所述左焊接机构还包括左调整架及固连左滑块的左安装架，左焊枪连接在左调整架上，左第二驱动件安装在左安装架上，左第二驱动件通过左调整架带动左焊枪来回移动；

所述右焊接机构还包括右调整架及固连右滑块的右安装架，右焊枪连接在右调整架上，右第二驱动件安装在右安装架上，右第二驱动件通过右调整架带动右焊枪来回移动；所述右安装架上设有竖向轨道，右调整架配合在竖向轨道上，所述右第二驱动件为气缸，右第二驱动件的活塞杆连接右调整架；右调整架上装有竖向调整螺杆和竖向导柱，竖向导柱上配合有调整块，调整块上设有螺纹通孔与调整螺杆相配合，调整块固连一夹持组件，右焊枪固连在夹持组件上。

通过上述的结构设置，左、右焊枪位置的调整方便，左、右焊枪的移位精度也较高，可更好保证焊接位置的准确性，进一步提高焊接质量。

再进一步，所述左焊枪为鹅颈式气保护焊枪，左焊枪的喷嘴中部至少连接一根管道，焊接时管道向喷嘴内喷入油和气；以防止左焊枪连续焊接时堵塞并起到较好冷却作用。所述右焊枪为鹅颈式气保护焊枪，右焊枪的喷嘴中部至少连接一根管道，焊接时管道向喷嘴内喷入油和气；以防止右焊枪连续焊接时堵塞并起到较好冷却作用。

优选所述定位机构包括与左滑块形成固连的定位气缸，定位气缸的活塞杆固连一卡块，卡块上设有V形卡槽，左转轴上设有横截面为V形的卡接部，所述卡槽与所述卡接部相配合时，左转轴被定位，所述卡槽脱离所述卡接部时，左转轴被放松；所述驱动机构包括与右滑块形成固连的伺服电机，伺服电机的驱动轴通过传动机构带动右转轴转动或使右转轴定位。

进一步改进，所述左支架在左支撑槽边装有左气缸，左气缸的活塞杆朝上设置，左气缸的活塞杆上端固连有左定位块，左定位块的上端设有V形定位槽；所述右支架在右支撑槽边装有右气缸，右气缸的活塞杆朝上设置，右气缸的活塞杆上端固连有右定位块，右定位块的上端设有V形定位槽；左气缸和右气缸的活塞杆同时伸出时，左定位块和右定位块各利用V形定位槽托起管件使得管件的轴线处于水平方向。这样通过左定位块和右定位块的作用可使管件的轴向位置更为准确。再进一步，左气缸和右气缸的上下位置可调整时，还能更好适应管径不同的管件的定位，提高设备的通用性。

进一步改进，所述左支架固连在一底座上，底座上端面固连有两根左第一导轨，两根左第一导轨沿管件的轴向设置，左滑块配合在两根左第一导轨上，左第一驱动件为气缸，左第一驱动件装在底座上，左第一驱动件的活塞杆连接左滑块；

所述支撑台上固连有两根左第二导轨，两根左第二导轨沿管件的轴向设置，底座配合在两根左第二导轨上，支撑台下面的机架上装有蜗轮蜗杆机构，蜗杆的一端固连一个手轮，蜗轮的中心固连一根调整丝杆，调整丝杆的轴向与管件相平行，调整丝杆上配合有调整螺母，调整螺母通过连接件固连底座；

这样底座及装在底座上的各部件可沿管件的轴向调整位置，以便适应不同长度的管件，进一步提高设备的通用性。

优选所述左送料机构包括左振动筛和设置在支撑台左侧的连接头左输送轨道，连接头左输送轨道的一端连接左振动筛的输出口、另一端为连接头的定位点；所述左抓料机构包括固连机架的左安装座、抓料伺服电机和左抓料气缸，左安装座装有左第三导轨和两个轴座，左第三导轨与管件的轴向相平行，两个轴座上装有一个左丝杆，抓料伺服电机装在左安装座上，左丝杆连接抓料伺服电机驱动轴，左丝杆与管件的轴向平行，左丝杆上配合有左螺母，左第三导轨上配合有左抓料滑块，左螺母固连左抓料滑块，左抓料气缸装在左抓料滑块上且活塞杆朝下设置，左抓料气缸的活塞杆连接有左抓料头，左抓料头可抓取连接头或释放连接头；

进一步改进，所述左支架上还装有左敲击气缸，一根左敲击杆的一端铰接在左支架上，左敲击杆的中部与左敲击气缸的活塞杆铰接，左敲击气缸驱动左敲击杆敲击左连接头定位座上的连接头使得连接头准确定位在左连接头定位座上；

再进一步，左连接头定位座上和右连接头定位座上还可设置由电源控制的磁性装置，焊接时产生吸力以确保左连接头定位座上的连接头和右连接头定位座连接头不跑位。焊接后吸力消失，便于卸料。

进一步改进，所述左支架在左支撑槽后侧设有左第一滚道，所述右支架在右支撑槽后侧设有右第一滚道；所述存管和送管机构包括左竖架和右竖架，左竖架和右竖架相对侧面均固连有一个倾斜的支撑件，两个支撑件相互平行，每个支撑件靠近所述支撑台一端低于其远离所述支撑台一端，左竖架和右竖架在靠近支撑件的低端处均设有一根竖向限位件，管件存放在两个支撑件之间，处于最低位的管件被两根竖向限位件挡住，在每根竖向限位件的旁边装有一个活塞杆朝上的送料气缸，送料气缸的活塞杆上装有一个送料块，每个送料块靠近支撑件一侧向下固连一个限位杆，两个送料气缸的活塞杆同时伸出时，两个送料块顶起处于最低位的管件越过两根竖向限位件的顶端然后沿左第一滚道和右第一滚道滚落至两个所述支撑槽上，同时两个限位杆限制靠近该最低位置的管件的另一根管件继续下移，两个送料气缸的活塞杆回位时，两个限位杆脱离该另一根管件，使得该另一根管件下移至最低位。

再进一步，所述左支架在左第一滚道旁装有左限位气缸，左限位气缸的活塞杆朝上设置，左限位气缸的活塞杆上端固连有左挡块；所述右支架在右第一滚道旁装有右限位气缸，右限位气缸的活塞杆朝上设置，右限位气缸的活塞杆上端固连有右挡块；左限位气缸和右限位气缸的活塞杆同时伸出时，左挡块和右挡块同时挡住管件，左限位气缸和右限位气缸的活塞杆同时回位时，管件继续沿左第一滚道和右第一滚道滚落至两个所述支撑槽上；

通过上述结构既能确保存放较多的管件，又能提高管件的输送节奏。以进一步提高焊接的作业效率。

进一步改进，机架的另一侧设置有接料架，所述左支架在左支撑槽前侧设有左第二滚道，所述右支架在右支撑槽前侧设有右第二滚道；所述左支架在左支撑槽边设有左顶管气缸，左顶管气缸的活塞杆朝上设置，左顶管气缸的活塞杆上端固连有左顶块；所述右支架在右支撑槽边设有右顶管气缸，右顶管气缸的活塞杆朝上设置，右顶管气缸的活塞杆上端固连有右顶块；左顶管气缸和右顶管气缸的活塞杆同时伸出时，左顶块和右顶块同时顶起管件使得管件沿左第二滚道和右第二滚道滑入接料架。这样就能实现焊接后的自动卸料。进一步提高自动化水平和作业效率。

本实用新型通过存管和送管机构根据焊接的节奏把管件逐根送到左支架和右支架的上端的两个所述支撑槽上；然后左抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到左连接头定位座上；右抓料机构把指定位置上的连接头抓取并装到右连接头定位座上；焊接前，左滑块和右滑块相向移动使得左连接头定位座上的连接头和右连接头定位座上的连接头与管件的两端配合并夹紧，然后左第二驱动件和右第二驱动件分别带动左焊枪和右焊枪移动至焊接位置。再通过驱动机构带动右转轴、右连接头定位座、左转轴、左连接头定位座、两个连接头和管件一起转动进行一整圈焊接。因此，本实用新型能够实现自动上料和管件两端与两个连接头的同时自动焊接，自动化程度高，有效提高了生产效率。

另一方面，本实用新型还能有效确保管件与连接头焊接质量，降低制造成本。

附图说明

图1是一种脚手架管件的两端分别与两个连接头相互焊接主视图；

图2是本实用新型立体图；

图3是本实用新型隐藏接料架和部分机架的俯视立体图；

图4是本实用新型隐藏接料架和部分机架的仰视立体图；

图5是本实用新型隐藏接料架、部分机架、左抓料机构和右抓料机构的俯视立体图；

图6是图3的A处放大图；

图7是图4的B处放大图；

图8是图5的C处放大图；

图9是图5的D处放大图；

图10是本实用新型左焊接机构的立体图；

图11是本实用新型左抓料机构的立体图；

图12是本实用新型右抓料机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图12所示，一种脚手架管件与连接头的自动焊接机，包括机架1，机架1上设有支撑台11，支撑台11可设置在机架1的中部，支撑台11上装有左支架2和右支架3，左支架2和右支架3的上端对应设有管件10的左支撑槽21和右支撑槽31，机架1的后侧设有存管和送管机构4，存管和送管机构4根据焊接的节奏把管件10逐根送到两个所述支撑槽21、31上，管件10落入两个所述支撑槽21、31后其轴线大体处于水平方向。

左支架2的左侧的支撑台11上面还装有左滑块5，左滑块5通过左第一驱动件51带动沿管件10的轴向来回移动，左滑块5上装有左轴座52和左焊接机构53，左轴座52上装有左转轴521，左转轴521的轴向与管件10的轴向平行，左转轴521靠近左支架2一端固连左连接头定位座522，左转轴521通过一定位机构54定位或放松；所述定位机构54包括与左滑块5形成固连的定位气缸541，左滑块5上先固连一支架542，然后定位气缸541装在支架542上，定位气缸541的活塞杆固连一卡块543，卡块543上设有V形卡槽，左转轴521上设有横截面为V形的卡接部，所述卡槽与所述卡接部相配合时，左转轴521被定位，所述卡槽脱离所述卡接部时，左转轴521被放松；所述左焊接机构53包括左焊枪531、左调整架532及固连左滑块5的左安装架533，左焊枪531连接左调整架532，左安装架533上装有左第二驱动件534，左第二驱动件534带动左焊枪531和左调整架532来回移动；

所述左安装架533上设有竖向轨道535，左调整架532配合在竖向轨道535上，所述左第二驱动件534为气缸，左第二驱动件534的活塞杆连接左调整架532；左调整架532上装有竖向调整螺杆536和竖向导柱537，竖向导柱537上配合有调整块538，调整块538上设有螺纹通孔与调整螺杆536相配合，调整块538固连一夹持组件539，左焊枪531固连在夹持组件539上；调整螺杆536上端固连一调整轮5361。通过转动调整轮5361可以调整左焊枪531上下位置，从图10可以进一步看出，通过夹持组件539可调整左焊枪531的仰角和枪头位置的偏转。左焊枪531形成万向的调节方式，便于使枪头对准焊接位置。

所述左支架2固连在一底座22上，底座22上端面固连有两根左第一导轨23，两根左第一导轨23沿管件10的轴向设置，左滑块5配合在两根左第一导轨23上，左第一驱动件51为气缸，左第一驱动件51装在底座22上，左第一驱动件51的活塞杆连接左滑块5；

所述支撑台11上固连有两根左第二导轨24，两根左第二导轨24沿管件10的轴向设置，底座22配合在两根左第二导轨24上，支撑台11下面的机架1上装有蜗轮蜗杆机构12，蜗杆的一端固连一个手轮13，蜗轮的中心固连一根调整丝杆14，调整丝杆14的轴向与管件10相平行，调整丝杆14上配合有调整螺母，调整螺母通过连接件15固连底座22；这样通过转动手轮13，底座22上包括左支架2的各部件就能沿管件10的轴向移动，便于适应不同长度的管件10，以提高设备的通用性。

右支架3的右侧的支撑台11上面还装有右滑块6，右滑块6通过右第一驱动件61带动沿管件10的轴向来回移动，右滑块6上装有右轴座62和右焊接机构63，右轴座62上装有右转轴621，右转轴621的轴向与管件10的轴向平行，右转轴621靠近右支架3一端固连右连接头定位座622，右转轴621通过一驱动机构64定位或转动，所述驱动机构64包括与右滑块6形成固连的伺服电机641，伺服电机641的驱动轴通过传动机构642带动右转轴621转动或使右转轴621定位。传动机构642采用同步带轮和同步带相配合的传动机构。右轴座62上还可安装右转轴621的阻尼装置623，便于右转轴621的定位。左轴座52上也可装有左转轴521的阻尼装置。

所述右焊接机构63结构与左焊接机构53结构相同，其包括右焊枪631、右调整架632及固连右滑块6的右安装架633，右焊枪631连接右调整架632，右安装架633上装有右第二驱动件634，右第二驱动件634带动右焊枪631和右调整架632上下移动；所述右安装架633上设有竖向轨道，右调整架632配合在竖向轨道上，所述右第二驱动件634为气缸，右第二驱动件634的活塞杆连接右调整架632；右调整架632上装有竖向调整螺杆和竖向导柱，竖向导柱上配合有调整块，调整块上设有螺纹通孔与调整螺杆相配合，调整块固连一夹持组件，右焊枪631固连在夹持组件上。

优选所述左焊枪531为鹅颈式气保护焊枪，左焊枪531的喷嘴中部两侧各连接一根管道5311，焊接时管道5311向喷嘴内喷入油和气。所述的右焊枪631也采用与左焊枪531同样的结构。

所述支撑台11上固连有两根右第一导轨65，两根右第一导轨65沿管件10的轴向设置，右滑块6配合在两根右第一导轨65上，右第一驱动件61为气缸，右第一驱动件61装在支撑台11上，右第一驱动件61的活塞杆连接右滑块6。

机架1的左侧装有左送料机构71和左抓料机构7，左送料机构71把连接头20送至指定位置，左抓料机构7把指定位置上的连接头20抓取并装到左连接头定位座522上。

所述左送料机构71包括左振动筛711和设置在支撑台11左侧的连接头左输送轨道712，连接头左输送轨道712的一端连接左振动筛711的输出口、另一端为连接头20的定位点。

所述左抓料机构7包括固连机架1的左安装座72、抓料伺服电机73和左抓料气缸74，左安装座72装有左第三导轨721和两个轴座，左第三导轨721与管件10的轴向相平行，两个轴座上装有一个左丝杆75，抓料伺服电机73装在左安装座72上，抓料伺服电机73的驱动轴连接左丝杆75，左丝杆75与管件10的轴向平行，左丝杆75上配合有左螺母751，左第三导轨721上配合有左抓料滑块722，左螺母751固连左抓料滑块722，左抓料气缸74装在左抓料滑块722上且活塞杆朝下设置，左抓料气缸74的活塞杆连接有左抓料头741，左抓料头741可抓取连接头20或释放连接头20；左抓料头741通电时产生吸力，断电时吸力消除。左连接头定位座522上也设有由电源控制的磁性装置，焊接时产生吸力以确保左连接头定位座上的连接头不跑位。焊接后吸力消失，便于卸料。

机架1的右侧装有右送料机构81和右抓料机构8，右送料机构81把连接头20送至指定位置，右抓料机构8把指定位置上的连接头20抓取并装到右连接头定位座622上。

所述右送料机构81包括右振动筛811和设置在支撑台11右侧的连接头右输送轨道812，连接头右输送轨道812的一端连接右振动筛811的输出口、另一端为连接头20的定位点。

所述右抓料机构8包括固连机架1的右安装座82、驱动气缸83和右抓料气缸84，右安装座82装有右第二导轨821，右第二导轨821与管件10的轴向相平行，右第二导轨821上配合有右抓料滑块822，驱动气缸83装在右安装座82上，驱动气缸83的活塞杆与右抓料滑块822形成铰接，右抓料气缸84装在右抓料滑块822上且活塞杆朝下设置，右抓料气缸84的活塞杆连接有右抓料头841，右抓料头841可抓取连接头20或释放连接头20。右抓料头841通电时产生吸力，断电时吸力消除。右连接头定位座622上设有由电源控制的磁性装置，焊接时产生吸力以确保右连接头定位座上的连接头不跑位。焊接后吸力消失，便于卸料。

所述左支架2上还装有左敲击气缸25，一根左敲击杆26的一端铰接在左支架2上，左敲击杆26的中部与左敲击气缸25的活塞杆铰接，左敲击气缸25驱动左敲击杆26敲击左连接头定位座522上的连接头20使得连接头20准确定位在左连接头定位座522上；

所述右支架3上还装有右敲击气缸32，一根右敲击杆33的一端铰接在右支架3上，右敲击杆33的中部与右敲击气缸32的活塞杆铰接，右敲击气缸32驱动右敲击杆33敲击右连接头定位座622上的连接头20使得连接头20准确定位在右连接头定位座622上。

所述左支架2在左支撑槽21边装有左气缸27，左气缸27的活塞杆朝上设置，左气缸27的活塞杆上端固连有左定位块271，左定位块271的上端设有V形定位槽；所述右支架3在右支撑槽31边装有右气缸34，右气缸34的活塞杆朝上设置，右气缸34的活塞杆上端固连有右定位块341，右定位块341的上端设有V形定位槽；左气缸27和右气缸34的活塞杆同时伸出时，左定位块271和右定位块341各利用V形定位槽托起管件10使得管件10的轴线处于水平方向。

所述左支架2在左支撑槽21后侧设有左第一滚道2a，所述右支架3在右支撑槽31后侧设有右第一滚道3a；

所述存管和送管机构4包括左竖架41和右竖架42，左竖架41和右竖架42相对侧面均固连一个倾斜的支撑件43，两个支撑件43相互平行，每个支撑件43靠近所述支撑台11一端低于其远离所述支撑台11一端，左竖架41和右竖架42在靠近支撑件43的低端处均设有一根竖向限位件44，管件10存放在两个支撑件43之间，处于最低位的管件10被两根竖向限位件44挡住，在每根竖向限位件44的旁边装有一个活塞杆朝上的送料气缸45，送料气缸45的活塞杆上装有一个送料块451，每个送料块451靠近支撑件43一侧向下固连一个限位杆452，两个送料气缸45的活塞杆同时伸出时，两个送料块451顶起处于最低位的管件10越过两根竖向限位件44的顶端然后沿左第一滚道2a和右第一滚道3a滚落至两个所述支撑槽21、31上，同时两个限位杆452限制靠近该最低位置的管件10的另一根管件10继续下移，两个送料气缸45的活塞杆回位时，两个限位杆452脱离该另一根管件10，使得该另一根管件10下移至最低位。

所述左支架2在左第一滚道2a旁装有左限位气缸28，左限位气缸28的活塞杆朝上设置，左限位气缸28的活塞杆上端固连有左挡块281；所述右支架3在右第一滚道3a旁装有右限位气缸35，右限位气缸35的活塞杆朝上设置，右限位气缸35的活塞杆上端固连有右挡块351；左限位气缸28和右限位气缸35的活塞杆同时伸出时，左挡块281和右挡块351同时挡住管件10，左限位气缸28和右限位气缸35的活塞杆同时回位时，管件10继续沿左第一滚道2a和右第一滚道3a滚落至两个所述支撑槽21、31上；这样既能确保管件10以较平缓速度进入两个所述支撑槽21、31，提高送料的可靠性，还能提高送料节奏，即在有管件10处于焊接作业时，就能把其它管件10送到左挡块281和右挡块351的临近位置上。

在竖向限位件44远离所述支撑台11一侧的左竖架41和右竖架42上均固连有挡杆46，挡杆46的下端装有竖向调整螺杆461，竖向调整螺杆461可调整其下端与支撑件43在竖向位置的距离，以确保只能有一根管件10能够通过竖向调整螺杆461下端与支撑件43之间的空间。

所述机架1的前侧设置有接料架9，所述左支架2在左支撑槽21前侧设有左第二滚道2b，所述右支架3在右支撑槽31前侧设有右第二滚道3b；

所述左支架2在左支撑槽21边装有左顶管气缸29，左顶管气缸29的活塞杆朝上设置，左顶管气缸29的活塞杆上端固连有左顶块291；所述右支架3在右支撑槽31边装有右顶管气缸36，右顶管气缸36的活塞杆朝上设置，右顶管气缸36的活塞杆上端固连有右顶块361；左顶管气缸29和右顶管气缸36的活塞杆同时伸出时，左顶块291和右顶块361同时顶起管件10使得管件10沿左第二滚道2b和右第二滚道3b滑入接料架9。

本实施例工作过程为：

多根管件10放置在存管和送管机构4上，左振动筛711和右振动筛811内均存放有多个连接头20，左限位气缸28和右限位气缸35的活塞杆同时伸出时，左挡块281和右挡块351分别凸出于左第一滚道2a和右第一滚道3a，然后两个送料气缸45的活塞杆同时伸出，两个送料块451顶起处于最低位的管件10越过两根竖向限位件44的顶端然后沿左第一滚道2a和右第一滚道3a滚落被左挡块281和右挡块351挡住；左振动筛711和右振动筛811工作后，分别把连接头20送至连接头左输送轨道712的定位点和连接头右输送轨道812的定位点；

要开始焊接时，左限位气缸28和右限位气缸35的活塞杆同时回位时，管件10继续沿左第一滚道2a和右第一滚道3a滚落至两个所述支撑槽21、31上；左抓料机构7把连接头左输送轨道712定位点上的连接头20抓取并装到左连接头定位座522上；右抓料机构8把连接头右输送轨道812定位点上的连接头20抓取并装到右连接头定位座622上。接着，左敲击气缸25驱动左敲击杆26敲击左连接头定位座522上的连接头20使得连接头20准确定位在左连接头定位座522上；右敲击气缸32驱动右敲击杆33敲击右连接头定位座622上的连接头20使得连接头20准确定位在右连接头定位座622上。

左气缸27和右气缸34的活塞杆同时伸出，左定位块271和右定位块341各利用V形定位槽托起管件10使得管件10的轴线处于水平方向。也使得管件10的轴线与左转轴521和右转轴621的轴线大体上相重叠。

然后左滑块5和右滑块6相向移动使得左连接头定位座522上的连接头20和右连接头定位座622上的连接头20与管件10的两端配合并夹紧，然后左第二驱动件534和右第二驱动件634分别带动左焊枪531和右焊枪631移动至焊接位置。再通过驱动机构64带动右转轴621、右连接头定位座622、左转轴521、左连接头定位座522、两个连接头20和管件10一起转动进行一整圈焊接。

焊接完成后，左顶管气缸29和右顶管气缸36的活塞杆同时伸出时，左顶块291和右顶块361同时顶起管件10使得管件10沿左第二滚道2b和右第二滚道3b滑入接料架9。实现自动卸料，如此循环作业。

以上仅是本实用新型一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

设计图

一种脚手架管件与连接头的自动焊接机论文和设计

一种脚手架管件与连接头的自动焊接机论文和设计-詹正钿

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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