CN106041255B - 一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人，包括底座、自定心固定机构和旋转焊接机构，底座上固定安装有第一立柱和第二立柱，第一立柱上固定安装有第一圆环固定架；焊接架立柱上固定安装有焊接架，焊接架上设置有旋转导轨；焊接头固定板上固定安装有焊接齿条架，焊接齿条架设置有齿条定位架；本发明可以完成钢管的自定心，保证两根钢管的同轴度，找准接口位置，完成对钢管的焊接。

Description

一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人

技术领域

本发明涉及一种焊接机器人，具体涉及一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人，属于机器人技术领域。

背景技术

钢管的对接固定是对钢管进行加工的常用手段，但是在焊接的时候钢管如果没有对齐则会使焊接效果很不好，影响钢管的后续使用，目前，没有机器人能够完成钢管的自定心焊接，因此需要一种能够对钢管完成自定心固定，并且可以绕钢管接触处旋转一周，完成焊接工作的机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种，其通过设置自定心的夹紧机构和焊接机构完成对钢管的焊接。

本发明采取的技术方案为：一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人，包括底座、第一立柱、第二立柱、第一圆环固定架、连杆滑动架、滑动架光轴、液压缸、液压缸固定架、液压缸活塞杆连接头、第三连杆支架、第一连杆固定架、第一连杆支架、第二连杆固定架、第二连杆支架、第二圆环固定架、第二连杆、第一连杆、第三连杆、压紧板、压紧板第二连杆架、压紧板第一连杆架、压紧板第三连杆架、导轨齿条固定架、V型导轨、焊接架立柱、焊接架立柱光轴、滑动电机固定板、滑动电机齿轮、滑动电机、焊接架立柱齿条、V型槽、焊接架立柱线性轴承、焊接架、旋转导轨、焊接头固定板、旋转从动轮、焊条电机固定板、焊条电机、旋转电机、焊接齿条架、焊接齿条、焊条电机齿轮、焊夹头、旋转主动轮、焊条、从动轮轴、齿条定位架、齿条定位槽、齿条，其特征在于：所述的底座上固定安装有第一立柱和第二立柱，所述的第一立柱上固定安装有第一圆环固定架；所述的第一圆环固定架上设置有液压缸固定架，所述的液压缸固定架上固定安装有液压缸，所述的第一圆环固定架上固定连接有三个滑动架光轴，所述的滑动架光轴另一端固定安装在第二圆环固定架上，所述的第二圆环固定架固定安装在第二立柱上；所述的滑动架光轴上固定安装有第一连杆固定架和第二连杆固定架，所述的第一连杆固定架上设置有第一连杆支架，所述的第二连杆固定架上设置有第二连杆支架；所述的第一连杆支架上铰接安装有第一连杆，所述的第二连杆支架上铰接安装有第二连杆；所述的压紧板上设置有压紧板第二连杆架、压紧板第一连杆架和压紧板第三连杆架，所述的连杆滑动架上设置有液压缸活塞杆连接头和第三连杆支架，所述的第三连杆支架上铰接安装有第三连杆；所述的第二连杆另一端铰接安装在压紧板第二连杆架上，所述的第一连杆另一端铰接安装在压紧板第一连杆架上，所述的第三连杆另一端铰接安装在压紧板第三连杆架上；所述的连杆滑动架滑动安装在三个滑动架光轴上，所述的液压缸活塞杆连接头与液压缸活塞杆固定链接；所述的第二连杆与第一连杆长度相同，所述的第三连杆的长度比第二连杆和第一连杆长度长，所述的第一连杆固定架与第二连杆固定架的距离与第二连杆到第一连杆的距离相等；所述的第一圆环固定架、连杆滑动架、第一连杆固定架、第二连杆固定架和第二圆环固定架同轴心；所述的三个压紧板始终与第一圆环固定架的轴心平行；上述的为钢管固定机构，所述的钢管固定机构有两个，左右对称各一个；所述的两个左右对称的第二立柱中间固定安装有焊接架立柱光轴和导轨齿条固定架，所述的导轨齿条固定架固定安装在底座上，所述的导轨齿条固定架上固定安装有焊接架立柱齿条；所述的导轨齿条固定架上固定安装有V型导轨，所述的V型导轨上滑动安装有焊接架立柱，所述的焊接架立柱上设置有滑动电机固定板、V型槽和焊接架立柱线性轴承，所述的焊接架立柱线性轴承滑动安装在焊接架立柱光轴上，所述的滑动电机固定板上固定安装有滑动电机，所述的滑动电机轴上固定安装有滑动电机齿轮，所述的滑动电机齿轮与焊接架立柱齿条啮合；所述的焊接架立柱上固定安装有焊接架，所述的焊接架上设置有旋转导轨；所述的焊接头固定板上设置有焊条电机固定板和从动轮轴，所述的从动轮轴上转动安装有旋转从动轮，所述的旋转从动轮安装在旋转导轨上，所述的焊条电机固定板上固定安装有焊条电机，所述的焊条电机轴上固定安装有焊条电机齿轮；所述的焊接头固定板上固定安装有焊接齿条架，所述的焊接齿条架设置有齿条定位架；所述的焊接齿条架上滑动安装有焊接齿条，所述的焊接齿条上设置有齿条定位槽和齿条，所述的齿条定位槽与齿条定位架滑动配合，所述的齿条与焊条电机齿轮啮合；所述的焊接齿条上固定安装有焊夹头，所述的焊夹头上夹有焊条；所述的旋转电机固定安装在焊接头固定板上，所述的旋转电机轴上固定安装有旋转主动轮，所述的旋转主动轮安装在旋转导轨上。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明可以完成钢管的自定心，保证两根钢管的同轴度，找准接口位置，完成对钢管的焊接。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明另一个角度的立体结构示意图。

图3为本发明另一个角度的立体结构示意图。

图4为本发明连杆和固定板的结构示意图。

图5为本发明另一个角度的立体结构示意图。

图6为本发明滑动立柱和滑动电机的结构示意图。

图7为本发明切割架结构示意图。

图8为本发明焊接齿条的结构示意图。

图9为本发明旋转焊接机构的结构示意图。

图10为本发明旋转焊接机构的侧面示意图。

附图标号：1-底座；2-第一立柱；3-第二立柱；4-第一圆环固定架；5-连杆滑动架；6-滑动架光轴；7-液压缸；8-液压缸固定架；9-液压缸活塞杆连接头；10-第三连杆支架；11-第一连杆固定架；12-第一连杆支架；13-第二连杆固定架；14-第二连杆支架；15-第二圆环固定架；16-第二连杆；17-第一连杆；18-第三连杆；19-压紧板；20-压紧板第二连杆架；21-压紧板第一连杆架；22-压紧板第三连杆架；23-导轨齿条固定架；24-V型导轨；25-焊接架立柱；26-焊接架立柱光轴；27-滑动电机固定板；28-滑动电机齿轮；29-滑动电机；30-焊接架立柱齿条；31-V型槽；32-焊接架立柱线性轴承；33-焊接架；34-旋转导轨；35-焊接头固定板；36-旋转从动轮；37-焊条电机固定板；38-焊条电机；39-旋转电机；40-焊接齿条架；41-焊接齿条；42-焊条电机齿轮；43-焊夹头；44-旋转主动轮；45-焊条；46-从动轮轴；4001-齿条定位架；4101-齿条定位槽；4102-齿条。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人，包括底座1、第一立柱2、第二立柱3、第一圆环固定架4、连杆滑动架5、滑动架光轴6、液压缸7、液压缸固定架8、液压缸活塞杆连接头9、第三连杆支架10、第一连杆固定架11、第一连杆支架12、第二连杆固定架13、第二连杆支架14、第二圆环固定架15、第二连杆16、第一连杆17、第三连杆18、压紧板19、压紧板第二连杆架20、压紧板第一连杆架21、压紧板第三连杆架22、导轨齿条固定架23、V型导轨24、焊接架立柱25、焊接架立柱光轴26、滑动电机固定板27、滑动电机齿轮28、滑动电机29、焊接架立柱齿条30、V型槽31、焊接架立柱线性轴承32、焊接架33、旋转导轨34、焊接头固定板35、旋转从动轮36、焊条电机固定板37、焊条电机38、旋转电机39、焊接齿条架40、焊接齿条41、焊条电机齿轮42、焊夹头43、旋转主动轮44、焊条45、从动轮轴46、齿条定位架4001、齿条定位槽4101、齿条4102，其特征在于：所述的底座1上固定安装有第一立柱2和第二立柱3，所述的第一立柱2上固定安装有第一圆环固定架4；所述的第一圆环固定架4上设置有液压缸固定架8，所述的液压缸固定架8上固定安装有液压缸7，所述的第一圆环固定架4上固定连接有三个滑动架光轴6，所述的滑动架光轴6另一端固定安装在第二圆环固定架15上，所述的第二圆环固定架15固定安装在第二立柱3上；所述的滑动架光轴6上固定安装有第一连杆固定架11和第二连杆固定架13，所述的第一连杆固定架11上设置有第一连杆支架12，所述的第二连杆固定架13上设置有第二连杆支架14；所述的第一连杆支架12上铰接安装有第一连杆17，所述的第二连杆支架14上铰接安装有第二连杆16；所述的压紧板19上设置有压紧板第二连杆架20、压紧板第一连杆架21和压紧板第三连杆架22，所述的连杆滑动架5上设置有液压缸活塞杆连接头9和第三连杆支架10，所述的第三连杆支架10上铰接安装有第三连杆18；所述的第二连杆16另一端铰接安装在压紧板第二连杆架20上，所述的第一连杆17另一端铰接安装在压紧板第一连杆架21上，所述的第三连杆18另一端铰接安装在压紧板第三连杆架22上；所述的连杆滑动架5滑动安装在三个滑动架光轴6上，所述的液压缸活塞杆连接头9与液压缸7活塞杆固定链接；所述的第二连杆16与第一连杆17长度相同，所述的第三连杆18的长度比第二连杆16和第一连杆17长度长，所述的第一连杆固定架11与第二连杆固定架13的距离与第二连杆16到第一连杆17的距离相等；所述的第一圆环固定架4、连杆滑动架5、第一连杆固定架11、第二连杆固定架13和第二圆环固定架15同轴心；所述的三个压紧板19始终与第一圆环固定架4的轴心平行；上述的为钢管固定机构，所述的钢管固定机构有两个，左右对称各一个；所述的两个左右对称的第二立柱3中间固定安装有焊接架立柱光轴26和导轨齿条固定架23，所述的导轨齿条固定架23固定安装在底座1上，所述的导轨齿条固定架23上固定安装有焊接架立柱齿条30；所述的导轨齿条固定架23上固定安装有V型导轨24，所述的V型导轨24上滑动安装有焊接架立柱25，所述的焊接架立柱25上设置有滑动电机固定板27、V型槽31和焊接架立柱线性轴承32，所述的焊接架立柱线性轴承32滑动安装在焊接架立柱光轴26上，所述的滑动电机固定板27上固定安装有滑动电机29，所述的滑动电机29轴上固定安装有滑动电机齿轮28，所述的滑动电机齿轮28与焊接架立柱齿条30啮合；所述的焊接架立柱25上固定安装有焊接架33，所述的焊接架33上设置有旋转导轨34；所述的焊接头固定板35上设置有焊条电机固定板37和从动轮轴46，所述的从动轮轴46上转动安装有旋转从动轮36，所述的旋转从动轮36安装在旋转导轨34上，所述的焊条电机固定板37上固定安装有焊条电机38，所述的焊条电机38轴上固定安装有焊条电机齿轮42；所述的焊接头固定板35上固定安装有焊接齿条架40，所述的焊接齿条架40设置有齿条定位架4001；所述的焊接齿条架40上滑动安装有焊接齿条41，所述的焊接齿条41上设置有齿条定位槽4101和齿条4102，所述的齿条定位槽4101与齿条定位架4001滑动配合，所述的齿条4102与焊条电机齿轮42啮合；所述的焊接齿条41上固定安装有焊夹头43，所述的焊夹头43上夹有焊条45；所述的旋转电机39固定安装在焊接头固定板35上，所述的旋转电机39轴上固定安装有旋转主动轮44，所述的旋转主动轮44安装在旋转导轨34上。

本发明的工作原理为：所述的第二连杆16与第一连杆17长度相同，所述的第三连杆18的长度比第二连杆16和第一连杆17长度长，所述的第一连杆固定架11与第二连杆固定架13的距离与第二连杆16到第一连杆17的距离相等，即保证第二连杆16和第一连杆17为一个平行四边形的两边，所述的压紧板19与第一圆环固定架4的轴心平行；所述的第三连杆18的长度比第二连杆16和第一连杆17长度长，第一连杆17和第三连杆18分别为其组成梯形的两条腰，为压紧板19增加一个约束，保证压紧板19不会随意摆动；所述的液压缸7驱动连杆滑动架5在滑动架光轴6上移动，带动第三连杆18运动，从而驱动压紧板19移动，三个压紧板19自定心夹住待焊接钢管，另一个夹紧机构同样夹住一根待焊接钢管；所述的滑动电机29启动，驱动滑动电机齿轮28在焊接架立柱齿条30上移动，带动焊接架立柱25 在V型导轨24前后移动，找准合适的焊接位置；所述的旋转电机39启动驱动旋转主动轮44在旋转导轨34移动，完成焊接机构的旋转，所述的焊条电机38带动焊条电机齿轮42旋转，驱动焊接齿条41移动，保证焊条45与待焊接钢管的接触，从而完成对钢管的焊接工作。

Claims (1)

1.一种钢管自定心对接旋转电弧焊机器人，包括底座（1）、第一立柱（2）、第二立柱（3）、第一圆环固定架（4）、连杆滑动架（5）、滑动架光轴（6）、液压缸（7）、液压缸固定架（8）、液压缸活塞杆连接头（9）、第三连杆支架（10）、第一连杆固定架（11）、第一连杆支架（12）、第二连杆固定架（13）、第二连杆支架（14）、第二圆环固定架（15）、第二连杆（16）、第一连杆（17）、第三连杆（18）、压紧板（19）、压紧板第二连杆架（20）、压紧板第一连杆架（21）、压紧板第三连杆架（22）、导轨齿条固定架（23）、V型导轨（24）、焊接架立柱（25）、焊接架立柱光轴（26）、滑动电机固定板（27）、滑动电机齿轮（28）、滑动电机（29）、焊接架立柱齿条（30）、V型槽（31）、焊接架立柱线性轴承（32）、焊接架（33）、旋转导轨（34）、焊接头固定板（35）、旋转从动轮（36）、焊条电机固定板（37）、焊条电机（38）、旋转电机（39）、焊接齿条架（40）、焊接齿条（41）、焊条电机齿轮（42）、焊夹头（43）、旋转主动轮（44）、焊条（45）、从动轮轴（46）、齿条定位架（4001）、齿条定位槽（4101）、齿条（4102），其特征在于：所述的底座（1）上固定安装有第一立柱（2）和第二立柱（3），所述的第一立柱（2）上固定安装有第一圆环固定架（4）；所述的第一圆环固定架（4）上设置有液压缸固定架（8），所述的液压缸固定架（8）上固定安装有液压缸（7），所述的第一圆环固定架（4）上固定连接有三个滑动架光轴（6），所述的滑动架光轴（6）另一端固定安装在第二圆环固定架（15）上，所述的第二圆环固定架（15）固定安装在第二立柱（3）上；所述的滑动架光轴（6）上固定安装有第一连杆固定架（11）和第二连杆固定架（13），所述的第一连杆固定架（11）上设置有第一连杆支架（12），所述的第二连杆固定架（13）上设置有第二连杆支架（14）；所述的第一连杆支架（12）上铰接安装有第一连杆（17），所述的第二连杆支架（14）上铰接安装有第二连杆（16）；所述的压紧板（19）上设置有压紧板第二连杆架（20）、压紧板第一连杆架（21）和压紧板第三连杆架（22），所述的连杆滑动架（5）上设置有液压缸活塞杆连接头（9）和第三连杆支架（10），所述的第三连杆支架（10）上铰接安装有第三连杆（18）；所述的第二连杆（16）另一端铰接安装在压紧板第二连杆架（20）上，所述的第一连杆（17）另一端铰接安装在压紧板第一连杆架（21）上，所述的第三连杆（18）另一端铰接安装在压紧板第三连杆架（22）上；所述的连杆滑动架（5）滑动安装在三个滑动架光轴（6）上，所述的液压缸活塞杆连接头（9）与液压缸（7）活塞杆固定链接；所述的第二连杆（16）与第一连杆（17）长度相同，所述的第三连杆（18）的长度比第二连杆（16）和第一连杆（17）长度长，所述的第一连杆固定架（11）与第二连杆固定架（13）的距离与第二连杆（16）到第一连杆（17）的距离相等；所述的第一圆环固定架（4）、连杆滑动架（5）、第一连杆固定架（11）、第二连杆固定架（13）和第二圆环固定架（15）同轴心；所述的三个压紧板（19）始终与第一圆环固定架（4）的轴心平行；第一立柱（2）、第二立柱（3）、第一圆环固定架（4）、连杆滑动架（5）、滑动架光轴（6）、液压缸（7）、液压缸固定架（8）、液压缸活塞杆连接头（9）、第三连杆支架（10）、第一连杆固定架（11）、第一连杆支架（12）、第二连杆固定架（13）、第二连杆支架（14）、第二圆环固定架（15）、第二连杆（16）、第一连杆（17）、第三连杆（18）、压紧板（19）、压紧板第二连杆架（20）、压紧板第一连杆架（21）、压紧板第三连杆架（22）构成的机构为钢管固定机构，所述的钢管固定机构有两个，左右对称各一个；所述的两个左右对称的第二立柱（3）中间固定安装有焊接架立柱光轴（26）和导轨齿条固定架（23），所述的导轨齿条固定架（23）固定安装在底座（1）上，所述的导轨齿条固定架（23）上固定安装有焊接架立柱齿条（30）；所述的导轨齿条固定架（23）上固定安装有V型导轨（24），所述的V型导轨（24）上滑动安装有焊接架立柱（25），所述的焊接架立柱（25）上设置有滑动电机固定板（27）、V型槽（31）和焊接架立柱线性轴承（32），所述的焊接架立柱线性轴承（32）滑动安装在焊接架立柱光轴（26）上，所述的滑动电机固定板（27）上固定安装有滑动电机（29），所述的滑动电机（29）轴上固定安装有滑动电机齿轮（28），所述的滑动电机齿轮（28）与焊接架立柱齿条（30）啮合；所述的焊接架立柱（25）上固定安装有焊接架（33），所述的焊接架（33）上设置有旋转导轨（34）；所述的焊接头固定板（35）上设置有焊条电机固定板（37）和从动轮轴（46），所述的从动轮轴（46）上转动安装有旋转从动轮（36），所述的旋转从动轮（36）安装在旋转导轨（34）上，所述的焊条电机固定板（37）上固定安装有焊条电机（38），所述的焊条电机（38）轴上固定安装有焊条电机齿轮（42）；所述的焊接头固定板（35）上固定安装有焊接齿条架（40），所述的焊接齿条架（40）设置有齿条定位架（4001）；所述的焊接齿条架（40）上滑动安装有焊接齿条（41），所述的焊接齿条（41）上设置有齿条定位槽（4101）和齿条（4102），所述的齿条定位槽（4101）与齿条定位架（4001）滑动配合，所述的齿条（4102）与焊条电机齿轮（42）啮合；所述的焊接齿条（41）上固定安装有焊夹头（43），所述的焊夹头（43）上夹有焊条（45）；所述的旋转电机（39）固定安装在焊接头固定板（35）上，所述的旋转电机（39）轴上固定安装有旋转主动轮（44），所述的旋转主动轮（44）安装在旋转导轨（34）上。