本發明涉及一種焊接裝置,尤其是涉及一種筒體隔板長焊縫焊接專機。
背景技術:
在許多大型機械中會使用到圓柱狀的筒體,筒體直徑較小時直接用無縫鋼管制作;直徑較大時,可用鋼板在卷板機上卷成圓筒或用鋼板在水壓機上壓制成兩個半圓筒,在用焊縫將兩者焊接在一起,形成整圓筒。隨著容器直徑的增大,由于鋼板幅面尺寸的限制,可能需要多片進行焊接。另外,長度較短的容器可直接在一個圓筒的兩端連接封頭,構成一個封閉的空間。但當容器較長時,由于鋼板幅面尺寸的限制,也就需要先用鋼板卷焊成若干段筒體,再由兩個或兩個以上的筒節組焊成所需長度的筒體。以上筒體的加工焊接均可以在外部完成,比較好操作,當需要在筒體內部焊接多片隔板時,由于筒體長度或者大小的限制,人們不便于進入筒體中進行焊接,并且焊接場地的混亂也難以提高焊接的效率。
技術實現要素:
本發明的目的是克服現有技術的不足,提供一種結構簡單,便于實現筒體輸入輸出,規范進行焊接,方便實現筒體內部焊接的筒體隔板長焊縫焊接專機。
本發明采用以下技術方案:一種筒體隔板長焊縫焊接專機,包括筒體輸入機構、筒體托運機構、筒體定位機構、隔板輸送機構、焊接機構和筒體輸出機構,隔板輸送機構、筒體定位機構和焊接機構在長度方向上依次設置,筒體輸入機構和筒體輸出機構分設在筒體定位機構的兩側,筒體托運機構包括多條與筒體定位機構垂直設置的軌道和可活動設置在軌道上的托運機械臂,筒體定位機構包括多組分隔設置的筒體座,軌道從筒體座之間穿過布置,軌道兩端位于筒體輸入機構和筒體輸出機構處;筒體從筒體輸入機構的入口端放入,輸送至筒體輸入機構出口端,機械臂上升托起筒體并沿著軌道將筒體送至筒體定位機構,機械臂下降令筒體由筒體座支撐,隔板輸送機構從一側將隔板輸送入筒體中,焊接機構從另一側伸入筒體中由焊槍進行筒體和隔板的焊接,焊接完畢后焊接機構撤出,機械臂上升托起筒體并沿著軌道將筒體送至筒體輸出機構。
作為一種改進,焊接機構還包括定位機構、活動機構和底座,活動機構包括導軌、滑架和第一伺服電機,導軌沿著底座的長度方向設置并可平移的設置在底座上,滑架設置在導軌上并可沿著導軌活動,滑架下部連接第一伺服電機并與其聯動,滑架上安裝設置一可上下活動的延伸臂,延伸臂一端定位于滑架,一端穿過定位機構后設置焊槍;定位機構包括外架、橫軌、縱軌、水平輥和豎直輥,橫軌成組的設置于外架的上下內側,豎直輥成對的設置于橫軌上并可沿著橫軌調整位置,縱軌設置于外架的左右內側,水平輥成對的設置于縱軌上并可沿著縱軌調整位置,成對的豎直輥和水平輥之間形成供延伸臂穿過并定位的空間;豎直輥左右平移配合導軌的平移調整焊槍的水平位置,水平輥的上下移動配合延伸臂在滑架上上下活動調整焊槍的上下位置,第一伺服電機帶動滑架在導軌上活動調整焊槍的前后位置。
作為一種改進,水平輥和豎直輥均包括沿延伸臂方向前后設置的兩組。
作為一種改進,延伸臂的端部依次設置有兩段萬向臂,遠端萬向臂的端部設置焊槍。
作為一種改進,軌道為兩組并分設在筒體輸入機構兩側,機械臂包括第二伺服電機、下支座、上支座和臂本體,下支座可活動設置在軌道上并由第二伺服電機帶動活動,上支座通過一第一氣缸設置在下支座上,臂本體為兩根并呈“v”型設置,其中部鉸接在上支座上,兩根臂本體繞鉸接處旋轉調整“v”型的張開角度。
作為一種改進,兩根臂本體分別向下鉸接一推動桿,推動桿另一端可活動的設置在上支座上,上支座上設置滑槽和頂桿,頂桿可旋轉的設置在滑槽底部,推動桿端部容納于滑槽中并由頂桿限位,頂桿旋轉上升或下降調整推動桿,推動桿推動臂本體進行“v”型的張開角度調整。
作為一種改進,筒體輸入機構包括第一輸送帶,第一輸送帶表面設置有沿著輸送方向連續設置的圓弧形支撐座,筒體在第一輸送帶上輸送時定位于兩個圓弧形支撐座之間。
作為一種改進,隔板輸送機構包括兩條第二輸送帶、推架機構和支撐架,推架機構和支撐架可升降的設置于兩條第二輸送帶之間,支撐架為兩組,一組位于第二輸送帶的出口處,另一組位于推架機構前方,支撐架的上部設置滾輪,推架機構包括第二導軌、第二滑架、固定架、第三伺服電機和推架本體,第二導軌沿第二輸送帶的方向設置,第二滑架設置在第二導軌上并可沿著第二導軌活動,第二滑架下部連接第三伺服電機并與其聯動,第二滑架上安裝推架本體,推架本體一端定位于滑架,一端放置于固定架上并設置卡塊,卡塊的截面呈“[”形,推架機構和支撐架通過第二氣缸推動上下升降;當隔板通過兩條第二輸送帶輸送到位后停止,由推架機構和支撐架上升,支撐架支撐起隔板脫離第二輸送帶,推架機構的推架本體活動推出隔板,卡塊配合隔板厚度相卡限位。
作為一種改進,筒體座的上部設置有可滾動的支撐輪,每組筒體座左右設置從兩側定位放置筒體,支撐輪與筒體接觸配合,其中一側的支撐輪設置電機帶動支撐輪旋轉,筒體與支撐輪聯動。
作為一種改進,筒體輸出機構包括活動架,活動架下部設置萬向輪,側部具有避讓軌道位置的避讓槽,上部設置若干支架,支架呈“v”型,支架底部鉸接設置,支架繞鉸接處轉動時傾斜支架;筒體輸出機構還設置有與活動架分離的定位架,定位架為兩組并鄰近筒體定位機構設置,當活動架推至定位架處時,其定位架對活動架的前部和兩側相抵限位。
本發明的有益效果:通過各個部分機構的設置,實現了將筒體輸送至焊接位置進行定位,在輸送進隔板之后,由焊接機構伸入筒體之中完成焊接,焊接完成后筒體再被輸送出去,進而可以循環進行焊接工作;在合理的布置外圍各機構的輸送工作順序之后,可以令各機構高效的完成原來人工的工作,提高自動化程度;各工位的布置規范了工作環境,令筒體和隔板的焊接有序的進行,提高效率;由機械代替人工對筒體內部進行焊接,可以適應不同內徑的筒體,避免人工無法深入筒體內部的局限性;自動化的焊接也保證了焊接質量,提高經濟效益。
附圖說明
圖1是本發明筒體隔板長焊縫焊接專機的立體結構示意圖。
圖2是本發明筒體隔板長焊縫焊接專機的焊接機構去除部分部件后的立體結構示意圖。
圖3是本發明筒體隔板長焊縫焊接專機的筒體托運機構的側面結構示意圖。
圖4是本發明筒體隔板長焊縫焊接專機的隔板輸送機構的側面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施例做詳細說明。
如圖1-4所示,為本發明筒體隔板長焊縫焊接專機的一種具體實施例。該實施例包括筒體輸入機構1、筒體托運機構2、筒體定位機構3、隔板輸送機構4、焊接機構5和筒體輸出機構6,隔板輸送機構4、筒體定位機構3和焊接機構5在長度方向上依次設置,筒體輸入機構1和筒體輸出機構6分設在筒體定位機構3的兩側,筒體托運機構2包括多條與筒體定位機構3垂直設置的軌道21和可活動設置在軌道21上的托運機械臂22,筒體定位機構3包括多組分隔設置的筒體座31,軌道21從筒體座31之間穿過布置,軌道21兩端位于筒體輸入機構1和筒體輸出機構6處;筒體從筒體輸入機構1的入口端放入,輸送至筒體輸入機構1出口端,機械臂22上升托起筒體并沿著軌道21將筒體送至筒體定位機構3,機械臂22下降令筒體由筒體座31支撐,隔板輸送機構4從一側將隔板輸送入筒體中,焊接機構5從另一側伸入筒體中由焊槍51進行筒體和隔板的焊接,焊接完畢后焊接機構5撤出,機械臂22上升托起筒體并沿著軌道21將筒體送至筒體輸出機構6。
作為一種改進的具體實施方式,焊接機構5還包括定位機構52、活動機構53和底座54,活動機構53包括導軌531、滑架532和第一伺服電機533,導軌531沿著底座54的長度方向設置并可平移的設置在底座54上,滑架532設置在導軌531上并可沿著導軌531活動,滑架532下部連接第一伺服電機533并與其聯動,滑架532上安裝設置一可上下活動的延伸臂534,延伸臂534一端定位于滑架532,一端穿過定位機構52后設置焊槍51;定位機構52包括外架521、橫軌522、縱軌523、水平輥524和豎直輥525,橫軌522成組的設置于外架521的上下內側,豎直輥525成對的設置于橫軌522上并可沿著橫軌522調整位置,縱軌523設置于外架521的左右內側,水平輥524成對的設置于縱軌523上并可沿著縱軌523調整位置,成對的豎直輥525和水平輥524之間形成供延伸臂534穿過并定位的空間;豎直輥525左右平移配合導軌531的平移調整焊槍51的水平位置,水平輥524的上下移動配合延伸臂534在滑架532上上下活動調整焊槍51的上下位置,第一伺服電機533帶動滑架532在導軌531上活動調整焊槍51的前后位置。
焊接機構5在使用時,要首先調試焊槍51位置,根據要焊接的筒體的內徑不同確定筒體和隔板的焊縫位置。水平位置調整時,首先解除豎直輥525在橫軌522上的固定,由導軌531進行平移,導軌531的平移具體可以通過絲桿結構實現,導軌531的移動令滑架532、第一伺服電機533、延伸臂534一齊移動,在到達需要的位置之后,再將豎直輥525位置固定,豎直輥525一方面良好的限位延伸臂534,一方面在延伸臂534活動時配合滾動令延伸臂534活動順暢。上下位置調整時,首先解除水平輥524在縱軌523上的固定,由延伸臂534在滑架532上升降活動實現,延伸臂534的升降具體也可以通過絲桿結構實現,在延伸臂534到達需要的位置之后,再將水平輥524位置固定,水平輥524一方面良好的限位延伸臂534,一方面在延伸臂534活動時配合滾動令延伸臂534活動順暢。位置調試好之后,在隔板輸送機構4運行完之后,隔板被輸送到位,焊接機構5開始工作,滑架532由第一伺服電機533帶動在導軌531上滑移,延伸臂534伸出或收回,從而焊槍51能夠伸入筒體對筒體和隔板的焊縫位置進行焊接,由定位機構52形成的前方定位,由滑架532形成的后方定位,延伸臂534在長距離的伸出之后還能保證一定的穩定性,確保焊槍51焊接準確。
作為一種改進的具體實施方式,水平輥524和豎直輥525均包括沿延伸臂534方向前后設置的兩組。為進一步提高延伸臂534在定位機構52處的穩定性,設置前后兩組的水平輥524和豎直輥525,對延伸臂534進行橫向和縱向連續的限位和從動,在保證延伸臂534靈活伸縮的同時達到更好的穩定效果。
作為一種改進的具體實施方式,延伸臂534的端部依次設置有兩段萬向臂535,遠端萬向臂535的端部設置焊槍51。當筒體過大時,在隔板焊接位置接近中部直徑時,距離較寬,定位機構52和活動機構53相對應的設置的寬的話會增加焊接機構5的寬度以及成本,因此設置萬向臂535一方面增加了焊槍51所能伸到的焊接范圍,減小焊接機構5的整體體積;另一方面兩段萬向臂535大大提高了焊槍51的靈活度,可以隨意的調整朝向,適應不同直徑圓周以及不同位置的焊接。
作為一種改進的具體實施方式,軌道21為兩組并分設在筒體輸入機構1兩側,機械臂22包括第二伺服電機221、下支座222、上支座223和臂本體224,下支座222可活動設置在軌道21上并由第二伺服電機221帶動活動,上支座223通過一第一氣缸225設置在下支座222上,臂本體224為兩根并呈“v”型設置,其中部鉸接在上支座223上,兩根臂本體224繞鉸接處旋轉調整“v”型的張開角度。第二伺服電機221控制下支座222在軌道21上的活動,具體會有三個工位,第一工位為筒體輸入機構1出口端,第二工位為筒體定位機構3處,第三工位為筒體輸出機構6。機械臂22在第一工位時,上支座223一開始位于低處,當筒體在筒體輸入機構1處到位,第一氣缸225帶動上支座223上升,臂本體224撐起筒體脫離筒體輸入機構1;機械臂22到達第二工位,上支座223下降將筒體放置于筒體座31上,等待焊接完成,焊接完成后上支座223上升撐起筒體脫離筒體座31;機械臂22到達第三工位,上支座223下降將筒體放置于筒體輸出機構6上,然后機械臂22沿軌道21返回第一工位,開始下一循環。臂本體224被設置成可調整張開的角度,從而可以根據筒體的直徑不同進行調整,令臂本體224更好的支撐固定筒體;機械臂22為兩組設置于筒體輸入機構1兩側,可以很好的支撐筒體并進行輸送。
作為一種改進的具體實施方式,兩根臂本體224分別向下鉸接一推動桿226,推動桿226另一端可活動的設置在上支座223上,上支座223上設置滑槽2231和頂桿2232,頂桿2232可旋轉的設置在滑槽2231底部,推動桿226端部容納于滑槽2231中并由頂桿2232限位,頂桿2232旋轉上升或下降調整推動桿226,推動桿226推動臂本體224進行“v”型的張開角度調整。以上為臂本體224具體的角度調整結構,頂桿2232具體為絲桿結構,通過旋轉進行上升和下降,從而可以頂起或者放下推動桿226,推動桿226的上下活動可以聯動臂本體224,實現了臂本體224的位置變化,可以良好的調整張開角度;并且頂桿2232的支撐令推動桿226保持穩定,從而令臂本體224穩定,整體可以穩固的支撐筒體。
作為一種改進的具體實施方式,筒體輸入機構1包括第一輸送帶11,第一輸送帶11表面設置有沿著輸送方向連續設置的圓弧形支撐座12,筒體在第一輸送帶11上輸送時定位于兩個圓弧形支撐座12之間。筒體由人工運至第一輸送帶11,該第一輸送帶11可以設置成傾斜的,入口端較低,并且連接斜板,供筒體從地面滾至其上,相應的在第一輸送帶11表面設置圓弧形支撐座12,筒體在滾上第一輸送帶11后,可以定位于兩個圓弧形支撐座12之間不會滾動,有利于筒體的輸送;筒體在滾至第一輸送帶11之前,可以限定相對位置,令兩側按限定位置滾上第一輸送帶11,保證兩側位置準確,筒體的兩側露出于第一輸送帶11之外供臂本體224從兩側撐起。
作為一種改進的具體實施方式,隔板輸送機構4包括兩條第二輸送帶41、推架機構42和支撐架43,推架機構42和支撐架43可升降的設置于兩條第二輸送帶41之間,支撐架43為兩組,一組位于第二輸送帶41的出口處,另一組位于推架機構42前方,支撐架43的上部設置滾輪45,推架機構42包括第二導軌421、第二滑架422、固定架423、第三伺服電機424和推架本體425,第二導軌421沿第二輸送帶41的方向設置,第二滑架422設置在第二導軌421上并可沿著第二導軌421活動,第二滑架422下部連接第三伺服電機424并與其聯動,第二滑架422上安裝推架本體425,推架本體425一端定位于滑架532,一端放置于固定架423上并設置卡塊426,卡塊426的截面呈“[”形,推架機構42和支撐架43通過第二氣缸44推動上下升降;當隔板通過兩條第二輸送帶41輸送到位后停止,由推架機構42和支撐架43上升,支撐架43支撐起隔板脫離第二輸送帶41,推架機構42的推架本體425活動推出隔板,卡塊426配合隔板厚度相卡限位。隔板輸送機構4在使用時,隔板先由兩條第二輸送帶41從遠處輸送過來,一塊隔板到達第二輸送帶41的出口端停止運行,推架42和支撐架43由第二氣缸44控制上升,由支撐架43從下方頂起隔板,推架42位于隔板正后方,第三伺服電機424帶動第二滑架422在第二導軌421上向前運動,第二滑架422上的推架本體425被推出,推架本體425前部由固定架423支撐,前端的卡塊426具有的“[”形端部可以卡住隔板后端并將其穩定推出,隔板與滾輪45滾動摩擦配合輸送,靈活穩定;端部“[”形的卡塊426保證隔板在筒體中不會偏移,保證定位準確;在隔板推出到位后,隔板自然放置于筒體內,推架機構42和支撐架43復位等待下一循環。根據隔板焊接的位置不同,可以調整第二氣缸44的行程,從而控制推架機構42和支撐架43的上升高度,適應隔板不同高度的推送需求。
作為一種改進的具體實施方式,簡體座31的上部設置有可滾動的支撐輪32,每組筒體座31左右設置從兩側定位放置筒體,支撐輪32與筒體接觸配合,其中一側的支撐輪32設置電機帶動支撐輪32旋轉,筒體與支撐輪32聯動。支撐輪32可以適應筒體表面,令管體更穩定的定位于筒體座31上,并且支撐輪32可以和筒體相對轉動調整位置,當部分筒體需要焊接多個位置時,中部半徑以上的隔板無法限位定位,可以通過電機帶動支撐輪32旋轉180度,即實現了翻轉,從而令隔板推入后擱置于下部的焊接位置。
作為一種改進的具體實施方式,筒體輸出機構6包括活動架61,活動架61下部設置萬向輪,側部具有避讓軌道21位置的避讓槽62,上部設置若干支架63,支架63呈“v”型,支架63底部鉸接設置,支架63繞鉸接處轉動時傾斜支架63;筒體輸出機構6還設置有與活動架61分離的定位架64,定位架64為兩組并鄰近筒體定位機構3設置,當活動架61推至定位架64處時,其定位架64對活動架61的前部和兩側相抵限位。活動架61通過萬向輪可以被隨意推動,供工作人員運送走加工焊接好的筒體,而當活動架61被推送至定位架64時,兩組定位架64固定設置成對稱的“l”形,活動架61卡入定位架64,“l”形的底邊定位活動架61的前部,“l”形的側邊定位活動架61的兩側,“l”形的側邊可以相應的設置彈性卡塊卡住活動架61,工作人員需要施以一定的力才能將活動架61移出,從而穩定了活動架61。活動架61側部的避讓槽62朝向軌道21,活動架61定位于定位架64處時軌道21位于避讓槽62中,軌道21的端部為機械臂22的第三工位,機械臂22到達第三工位后即位于避讓槽62中,上支座223下降將筒體放置于支架63上,多個支架63在筒體長度方向上布置穩定支撐筒體;鉸接的“v”型支架63在傾斜時令筒體可以從一側輕松的滾出,便于筒體對外輸送。“v”型支架63具體可設置為一側由定支架支撐,另一側由活動架支撐,活動架向下降實現支架63向該側旋轉。
以上僅是本發明的優選實施方式,本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。