一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置论文和设计-杨晓

全文摘要

本实用新型公开了一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置,包括六轴焊接机器人和长圆管变位机；其中：所述长圆管变位机包括底架、中间定位机构、下压转动机构和推料机构；所述中间定位机构分别同一直线位于所述底架的中部和右端；所述下压转动机构通过转动底板安装在底架上，并位于所述中间定位机构之间的一侧；所述推料机构通过圆形导轨安装在所述底架左端；本实用新型通过六轴焊接机器人与长圆管变位机的配合工作，进一步提高了工作效率，焊接质量稳定，成型较好，避免出现焊缝发黑，轴变形现象，弱化了人为因素；专用工装节省了工序，方便了操作，简化了控制程序。

主设计要求

1.一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，包括六轴焊接机器人和长圆管变位机；其特征在于：所述长圆管变位机包括底架、中间定位机构、下压转动机构和推料机构；所述中间定位机构分别同一直线位于所述底架的中部和右端；所述下压转动机构通过转动底板安装在底架上，并位于所述中间定位机构之间的一侧；所述推料机构通过圆形导轨安装在所述底架左端。

设计方案

1.一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，包括六轴焊接机器人和长圆管变位机；其特征在于：

所述长圆管变位机包括底架、中间定位机构、下压转动机构和推料机构；所述中间定位机构分别同一直线位于所述底架的中部和右端；所述下压转动机构通过转动底板安装在底架上，并位于所述中间定位机构之间的一侧；所述推料机构通过圆形导轨安装在所述底架左端。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述中间定位机构包括第一中间定位立板和第二中间定位立板；所述第一中间定位立板上设有第一轴承和第一转轴；所述第二中间定位立板上设有第二轴承和第二转轴；所述第一转轴通过第一轴承安装在所述第一中间定位立板的上端；所述第二转轴通过第二轴承安装在所述第二中间定位立板的上端。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述第一中间定位立板和第二中间定位立板的上端中部均设有弧形定位口；所述第一中间定位立板和第二中间定位立板的下端中部均设有方形通孔。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述下压转动机构包括伺服电机、电机底板、轴承座、气缸底座和第一气缸；所述伺服电机安装在所述电机底板上；所述电机底板的一端可转动安装在所述轴承座上；所述第一气缸的底部安装在所述气缸底座上，所述第一气缸的活塞杆设有关节轴承；所述关节轴承通过旋转座与所述电机底板连接。

5.根据权利要求4所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述伺服电机的转动轴上安装有主动轮；所述电机底板通过第一从动轴和第二从动轴分别安装有第一从动轮和第二从动轮；所述电机底板通过松紧轴安装有松紧轮；所述主动轮通过皮带分别连接松紧轮、第一从动轮和第二从动轮。

6.根据权利要求3所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述推料机构包括推料滑动板、气缸座、第二气缸和第三气缸；所述推料滑动板通过箱式直线轴承安装在所述圆形导轨上；所述第二气缸竖直安装在所述推料滑动板上；所述第三气缸通过气缸座横向水平安装在所述底架上。

7.根据权利要求6所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述推料滑动板上通过推料加强筋安装有推料升降底板，所述推料升降底板上安装有重载导轨；所述重载导轨上安装有推料升降滑动板；所述推料升降滑动板通过第一鱼眼轴承与所述第二气缸的活塞杆连接；所述第三气缸的活塞杆通过第二鱼眼轴承连接所述第二气缸的中部；所述第三气缸底部通过所述方形通孔贯穿所述第一中间定位立板。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

还包括有焊机主箱和电箱；所述焊机主箱与所述六轴焊接机器人连接；所述电箱分别与所述长圆管变位机和六轴焊接机器人电连接。

9.根据权利要求1所述的一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，其特征在于：

所述六轴焊接机器人包括焊接机器人底座、焊接臂和焊枪；所述焊接臂安装在所述焊接机器人底座上，所述焊枪通过防碰撞传感器安装在所述焊接臂上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别地是一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置。

背景技术

在当前劳动力资源短缺、科学技术高速发展的趋势下，以及当前工业4.0 大环境趋势，让生产线每台设备得到最大限度发挥作用，有效提高品质和工作效率及降低成本。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人运用是在于机器人关键元器件同专业的开发相结合，而满足一些工艺生产要求的过程，国内已经逐渐开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。

应对不锈钢薄壁管配套法兰的焊接方面的专业化生产需求，需要配对焊接方法和焊接设备，然而不锈钢薄壁管与法兰的焊接过程容易出现焊缝发黑；轴变形；成型较差等的工艺问题；1.5mm左右的壁厚管道同20mm壁厚的法兰焊接，需要准确的焊接角度和焊接工艺参数，但传统焊接装置与焊接技术因人为因素还未能实现高质量的焊接，且焊接工作效率低，焊接工序多，操作麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置。

为了克服上述现有技术中的缺陷本实用新型采用如下技术方案：

一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，包括六轴焊接机器人和长圆管变位机；

其中：所述长圆管变位机包括底架、中间定位机构、下压转动机构和推料机构；所述中间定位机构分别同一直线位于所述底架的中部和右端；所述下压转动机构通过转动底板安装在底架上，并位于所述中间定位机构之间的一侧；所述推料机构通过圆形导轨安装在所述底架左端。

下压转动机构用于实现长圆钢管焊接过程中的旋转变位功能；中间定位机构用于实现长圆钢管焊接过程中的定位功能；推料机构用于实现长圆钢管焊接过程的进料功能。

进一步地，所述中间定位机构包括第一中间定位立板和第二中间定位立板；所述第一中间定位立板上设有第一轴承和第一转轴；所述第二中间定位立板上设有第二轴承和第二转轴；所述第一转轴通过第一轴承安装在所述第一中间定位立板的上端；所述第二转轴通过第二轴承安装在所述第二中间定位立板的上端。

进一步地，所述第一中间定位立板和第二中间定位立板的上端中部均设有弧形定位口便于长圆钢管放置；所述第一中间定位立板和第二中间定位立板的下端中部均设有方形通孔。

所述第一轴承和第二轴承与长圆钢管点面接触，并绕所述第一转轴和第二转轴旋转。

进一步地，所述下压转动机构包括伺服电机、电机底板、轴承座、气缸底座和第一气缸；所述伺服电机安装在所述电机底板上；所述电机底板的一端可转动安装在所述轴承座上；所述第一气缸的底部安装在所述气缸底座上，所述第一气缸的活塞杆设有关节轴承；所述关节轴承通过旋转座与所述电机底板连接。

进一步地，所述伺服电机的转动轴上安装有主动轮；所述电机底板通过第一从动轴和第二从动轴分别安装有第一从动轮和第二从动轮；所述电机底板通过松紧轴安装有松紧轮；所述主动轮通过皮带分别连接松紧轮、第一从动轮和第二从动轮。

通过所述第一气缸伸缩活塞杆带动所述关节轴，再通过旋转座调整所述电机底板的竖直上下的角度，实现所述第一从动轮和第二从动轮与长圆钢管的贴合与分离功能；所述伺服电机驱动带动所述主动轮旋转，所述主动轮通过所述皮带带动第一从动轮和第二从动轮旋转，进而带动长圆钢管旋转，同时松紧轮起到对所述皮带的松与紧的作用。

进一步地，所述推料机构包括推料滑动板、气缸座、第二气缸和第三气缸；所述推料滑动板通过箱式直线轴承安装在所述圆形导轨上；所述第二气缸竖直安装在所述推料滑动板上；所述第三气缸通过气缸座横向水平安装在所述底架上。

进一步地，所述推料滑动板上通过推料加强筋安装有推料升降底板，所述推料升降底板上安装有重载导轨；所述重载导轨上安装有推料升降滑动板；所述推料升降滑动板通过第一鱼眼轴承与所述第二气缸的活塞杆连接；所述第三气缸的活塞杆通过第二鱼眼轴承连接所述第二气缸的中部；所述第三气缸底部通过所述方形通孔贯穿所述第一中间定位立板。

通过所述第三气缸的收缩功能，带动所述推料滑动板通过所述箱式直线轴在圆形导轨直线，从而实现长圆钢管水平方向的进给，便于焊接。通过所述第二气缸的伸展带动推料升降滑动板在所述重载导轨竖直向上运动，便于装夹不同管径的长圆钢管；提高焊接效率。

进一步地，还包括有焊机主箱和电箱；所述焊机主箱与所述六轴焊接机器人连接；所述电箱分别与所述长圆管变位机和六轴焊接机器人电连接。

进一步地，所述六轴焊接机器人包括焊接机器人底座、焊接臂和焊枪；所述焊接臂安装在所述焊接机器人底座上，所述焊枪通过防碰撞传感器安装在所述焊接臂上。

本实用新型的有益效果：

1.明显提高了工作效率。

2.焊接质量稳定，成型较好，焊接过程避免出现焊缝发黑，轴变形现象，弱化了人为因素。

3.专用工装节省了工序，方便了操作，简化了控制程序。

4.采用破桥螺杆全自动焊接装置后，焊接飞溅颗粒，粉尘等明显减少。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例长圆管变位机整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例推料机构结构示意图；

图4是本实用新型实施例下压转动机构结构示意图；

图5是本实用新型实施例中间定位机构结构示意图；

图6是本实用新型实施例六轴焊接机器人结构示意图。

附图中：1-长圆管变位机；2-六轴焊接机器人；3-底架；4-中间定位机构； 5-下压转动机构；6-推料机构；7-转动底板；8-圆形导轨；9-第一中间定位立板；10-第二中间定位立板；11-第一轴承；12-第一转轴；13-第二轴承；14-第二转轴；15-弧形定位口；16-方形通孔；17-伺服电机；18-电机底板；19-轴承座；20-气缸底座；21-第一气缸；22-关节轴承；23-旋转座；24-主动轮；25- 第一从动轴；26-第二从动轴；27-第一从动轮；28-第二从动轮；29-松紧轴； 30-松紧轮；31-皮带；32-推料滑动板；33-气缸座；34-第二气缸；35-第三气缸；36-箱式直线轴承；37-推料加强筋；38-推料升降底板；39-重载导轨；40- 推料升降滑动板；41-第一鱼眼轴承；42-第二鱼眼轴承；43-焊机主箱；44-电箱；45-焊接机器人底座；46-焊接臂；47-焊枪；48防碰撞传感器。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1至图6所示，本实施例方案提供了一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置，包括六轴焊接机器人2和长圆管变位机1；

所述长圆管变位机1包括底架3、中间定位机构4、下压转动机构5和推料机构6；所述中间定位机构4分别同一直线位于所述底架3的中部和右端；所述下压转动机构5通过转动底板7安装在底架3上，并位于所述中间定位机构4 之间的一侧；所述推料机构6通过圆形导轨8安装在所述底架3左端。

下压转动机构5用于实现长圆钢管焊接过程中的旋转变位功能；中间定位机构4用于实现长圆钢管焊接过程中的定位功能；推料机构6用于实现长圆钢管焊接过程的进料功能。

具体的，本实施例方案中,所述中间定位机构4包括第一中间定位立板9 和第二中间定位立板10；所述第一中间定位立板9上设有第一轴承11和第一转轴12；所述第二中间定位立板10上设有第二轴承13和第二转轴14；所述第一转轴12通过第一轴承11安装在所述第一中间定位立板9的上端；所述第二转轴14通过第二轴承13安装在所述第二中间定位立板10的上端。

具体的，本实施例方案中，所述第一中间定位立板9和第二中间定位立板 10的上端中部均设有弧形定位口15便于长圆钢管放置；所述第一中间定位立板 9和第二中间定位立板10的下端中部均设有方形通孔16。

所述第一轴承11和第二轴承13与长圆钢管点面接触，并绕所述第一转轴 12和第二转轴14旋转。

具体的，本实施例方案中,所述下压转动机构5包括伺服电机17、电机底板18、轴承座19、气缸底座20和第一气缸21；所述伺服电机17安装在所述电机底板18上；所述电机底板18的一端可转动安装在所述轴承座19上；所述第一气缸21的底部安装在所述气缸底座20上，所述第一气缸21的活塞杆设有关节轴承22；所述关节轴承22通过旋转座23与所述电机底板18连接。

具体的，本实施例方案中，所述伺服电机17的转动轴上安装有主动轮24；所述电机底板18通过第一从动轴25和第二从动轴26分别安装有第一从动轮27 和第二从动轮28；所述电机底板18通过松紧轴29安装有松紧轮30；所述主动轮24通过皮带31分别连接松紧轮30、第一从动轮27和第二从动轮28。

通过所述第一气缸21伸缩活塞杆带动所述关节轴，再通过旋转座23调整所述电机底板18的竖直上下的角度，实现所述第一从动轮27和第二从动轮28 与长圆钢管的贴合与分离功能；所述伺服电机17驱动带动所述主动轮24旋转，所述主动轮24通过所述皮带31带动第一从动轮27和第二从动轮28旋转，进而带动长圆钢管旋转，同时松紧轮30起到对所述皮带31的松与紧的作用。

具体的，本实施例方案中，所述推料机构6包括推料滑动板32、气缸座33、第二气缸34和第三气缸35；所述推料滑动板32通过箱式直线轴承36安装在所述圆形导轨8上；所述第二气缸34竖直安装在所述推料滑动板32上；所述第三气缸35通过气缸座33横向水平安装在所述底架3上。

具体的，本实施例方案中，所述推料滑动板32上通过推料加强筋37安装有推料升降底板38，所述推料升降底板38上安装有重载导轨39；所述重载导轨39上安装有推料升降滑动板40；所述推料升降滑动板40通过第一鱼眼轴承 41与所述第二气缸34的活塞杆连接；所述第三气缸35的活塞杆通过第二鱼眼轴承42连接所述第二气缸34的中部；所述第三气缸35底部通过所述方形通孔 16贯穿所述第一中间定位立板9。

通过所述第三气缸35的收缩功能，带动所述推料滑动板32通过所述箱式直线轴在圆形导轨8直线，从而实现长圆钢管水平方向的进给，便于焊接。通过所述第二气缸34的伸展带动推料升降滑动板40在所述重载导轨39竖直向上运动，便于装夹不同管径的长圆钢管；提高焊接效率。

具体的，本实施例方案中，还包括有焊机主箱43和电箱44；所述焊机主箱 43与所述六轴焊接机器人2连接；所述电箱44分别与所述长圆管变位机1和六轴焊接机器人2电连接。

具体的，本实施例方案中，所述六轴焊接机器人2包括焊接机器人底座45、焊接臂46和焊枪47；所述焊接臂46安装在所述焊接机器人底座45上，所述焊枪47通过防碰撞传感器48安装在所述焊接臂46上。

对本实施例进一步地描述，

工作原理：把法兰长圆管点焊之后放入中间定位机构4的第一轴承11和第二轴承13上，往左对齐，启动之后，下压转动机构5的皮带31向下压住产品然后带其转动，机器人对右端进行焊接。之后推料机构6把产品往右推动进入机器人的工作范围，再重复以上动作对产品左端进行焊接。通过六轴焊接机器人2与长圆管变位机1的配合工作，进一步提高了工作效率，焊接质量稳定，成型较好，避免出现焊缝发黑，轴变形现象，弱化了人为因素；专用工装节省了工序，方便了操作，简化了控制程序。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

设计图

一种不锈钢薄壁管道与法兰全自动焊接装置论文和设计

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主设计要求

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