CN112496494B - 一种预制桩接桩焊接机器人 - Google Patents

Abstract

一种预制桩接桩焊接机器人，包括：底部带有4个橡胶轮子的移动推车，所述移动推车的车架底盘上设置了托盘，托盘的上平面设置了环形轨道，焊接小车设置在托盘的上平面的环形轨道上，焊接机械手通过焊接小车滑动连接在环形轨道中，所述焊接机械手和焊接小车均与控制器控制连接，所述托盘为空心结构，所述托盘的空心结构围绕在预制桩接桩时其端板或套箍外缘上对接处的焊接坡口周围。有效避免了现有技术中针对预制桩接桩的端板外缘上的焊接坡口的焊接劳动强度大、焊接质量不稳定、焊接效率低、有废气排放影响焊工的身体健康、必须要焊接3遍以上、每次焊前还要人工清渣使得偷空减料、投机取巧现象经常发生的缺陷。

Description

一种预制桩接桩焊接机器人

技术领域

本发明涉及预制桩接桩技术领域，也涉及焊接机器人技术领域，具体涉及一种预制桩接桩的焊接机器人。

背景技术

目前带端板的预制桩接桩时，针对预制桩对接处的端板外缘上的焊接坡口的焊接，就是焊工手持电弧焊焊钳或二氧化碳气体保护焊焊枪对2个端板拼接的V型坡口人工焊接，劳动强度大、焊接质量不稳定、焊接效率低、有废气排放影响焊工的身体健康。为达到焊接强度和焊缝高度，必须要焊接3遍以上，每次焊前还要人工清渣，焊接质量不稳定，因而偷空减料、投机取巧现象经常发生、工程质量问题堪忧。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于预制桩接桩的焊接机器人，有效避免了现有技术中针对预制桩接桩的端板外缘上的焊接坡口的焊接劳动强度大、焊接质量不稳定、焊接效率低、有废气排放影响焊工的身体健康、必须要焊接3遍以上、每次焊前还要人工清渣，焊接质量不稳定，使得偷空减料、投机取巧现象经常发生、工程质量问题堪忧的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于预制桩接桩的焊接机器人的解决方案，具体如下：

一种用于预制桩接桩的焊接机器人，包括：

底部带有4个橡胶轮子1的移动推车2，所述移动推车2的底盘13上设置了托盘3，所述托盘3的上平面设置了环形轨道7，焊接小车设置在托盘3的上平面的环形轨道7上，焊接机械手8通过焊接小车滑动连接在环形轨道7中，所述焊接机械手8和焊接小车均与控制器控制连接，所述托盘3为空心结构，所述环形轨道7环绕着所述空心结构，所述托盘3的空心结构围绕在预制桩接桩时其端板或套箍外缘上对接处的焊接坡口周围，所述托盘3的下方设置有用于压牢预制桩的夹紧机构。

进一步的，所述用于压牢预制桩的夹紧机构包括水平安装的液压千斤顶4，所述液压千斤顶4的数量为若干，所述液压千斤顶4围绕所述预制桩而设，所述液压千斤顶4的端部设有压板5，所述压板5的端面上安装有橡胶板6，所述橡胶板6面对着待压牢的预制桩，所述液压千斤顶4与控制器控制连接。

进一步的，所述托盘3的下方设置有固定在所述推车2车架上的底盘13，所述底盘13与所述托盘3保持平行，所述底盘13连接有水平微调装置。

进一步的，所述水平微调装置包括竖向固定在所述底盘13底壁上的若干蜗轮蜗杆箱9和若干丝杠。

进一步的，所述托盘7上还安装着水平传感器。

进一步的，所述托盘3和所述底盘13之间通过升降机构连接，所述升降机构包括竖向设置的蜗轮蜗杆箱9对应的丝杠14，所述蜗轮蜗杆箱9与所述控制器控制连接，所述蜗轮蜗杆箱9的底部固连在所述底盘13上，所述丝杠14的顶部连接在所述托盘3的底部。

进一步的，所述托盘3分为两个子托盘，两个子托盘通过销接件10和铰接件11相连拼接为所述托盘3。

进一步的，所述移动推车2的尾部还设置着把手推杆12。

本发明的有益效果为：

本发明的用于预制桩接桩的焊接机器人适用于管桩、空心方桩、实心方桩、混凝土电杆等预制桩、预制电杆行业中2节桩之间对接时的端板或套箍焊接场合。目前混凝土预制桩的接桩时桩头端板之间的焊接都是人工采用电弧焊或气体保护焊接，劳动强度大，工作环境差，焊接时还有金属烟尘污染，有毒气体污染、电弧光的辐射，对人体有伤害，而且焊接质量不可控，焊接效率也很低。采用本发明的机器人焊接，快速、高效、安全、焊接质量好。目前的打桩机有锤击桩机和静压桩机，桩机在施工过程中打完上节桩还必须拖拉、起吊下节桩，预制桩对接时还得检查清洁桩端平面、调整2节桩的垂直度、同心度，如果端面不平、焊缝间隙大，还得在缝隙内嵌入钢垫片，因此，焊接机器人还必须是移动迅捷（远离对接位置、避免碰坏、腾出人员出入检查空间）、焊接快速的，必须能够很快转移出接桩现场外，防止被预制桩碰撞损坏或者预制桩自身质量问题爆桩损坏而压坏焊接机器人。有效避免了现有技术中针对预制桩接桩的端板外缘上的焊接坡口的焊接劳动强度大、焊接质量不稳定、焊接效率低、有废气排放影响焊工的身体健康、必须要焊接3遍以上、每次焊前还要人工清渣使得偷空减料、投机取巧现象经常发生、工程质量问题堪忧的缺陷。

附图说明

图1为本发明的用于预制桩接桩的焊接机器人的部分平面结构示意图。

图2为本发明的用于预制桩接桩的焊接机器人的整体结构示意图。

附图中的标记为：1、橡胶轮； 2、移动推车；3、托盘；4、液压千斤顶；5、压板；6、橡胶板；7、环形轨道；8、焊接小车；8-1、焊接机械手；9、蜗轮蜗杆箱；10、销接件；11、铰接件；12、把手推杆；13、底盘；14、丝杠。

具体实施方式

在焊接带端板的预制桩接桩时，就是焊工手持电弧焊焊钳或二氧化碳气体保护焊焊枪对2个端板拼接的V型坡口人工焊接，劳动强度大、焊接质量不稳定、焊接效率低、有废气排放影响焊工的身体健康。为达到焊接强度和焊缝高度，必须要焊接3遍以上，每次焊前还要人工清渣，因而偷空减料、投机取巧现象经常发生；而本发明的用于预制桩接桩的焊接机器人可以通过设定程序进行自动焊接，由于结构先进、性能优越，能够保证对所述对2个端板拼接的V型坡口自动焊接，其焊接速度快而且均匀稳定、质量优，可不需要清渣，完全可达到所需的焊缝高度和焊接强度。

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

如图1-图2所示，用于预制桩接桩的焊接机器人，包括：

底部带有4个橡胶轮子1的移动推车2，使用或撤退转移时能够达到快速安全的目的，因为用于预制桩接桩的焊接机器人很轻，在地面仅铺设木工板就可推动移动推车2在木工板上行进。所述移动推车2的底盘上设置了托盘3，所述托盘3的上平面设置了环形轨道7，焊接小车8设置在托盘的上平面的环形轨道7上，焊接机械手8-1通过焊接小车2滑动连接在环形轨道7中。所述焊接机械手8-1和焊接小车8均与控制器控制连接，所述托盘3为空心结构，所述环形轨道7环绕着所述空心结构，所述托盘3的空心结构围绕在预制桩接桩时其端板或套箍外缘上的焊接坡口周围，所述托盘3的下方设置有用于压牢预制桩的夹紧机构。所述焊接小车8、焊接机械手8-1的电动伸缩壁、机械手的驱动和焊枪均与控制器电性连接，所述控制器控制焊接机械手8-1的焊接，也控制焊接小车8传动。所述焊接小车8能够是电控车。

所述用于压牢预制桩的夹紧机构包括水平安装的液压千斤顶4，所述液压千斤顶4的数量为若干，优选为4个，所述液压千斤顶4均匀的围绕所述预制桩而设，所述液压千斤顶4的端部设有压板5，所述压板5的端面上安装有橡胶板6，所述橡胶板6面对着待压牢的预制桩，所述液压千斤顶4与控制器控制连接。所述橡胶板6能够增加在压牢预制桩时的摩擦力。这样就能根据预制桩的规格不同，通过液压千斤顶4的活塞杆的行程调节来压紧预制桩而实现整个作为焊接机器人机架的推车的定位固定。

所述托盘3的下方设置有固定在所述推车2车架上的底盘13，所述底盘13与所述托盘3保持平行，所述底盘13连接有水平微调装置，通过该水平微调装置就能保证托盘3的水平状态。

所述水平微调装置包括竖向固定在所述底盘13上的3个蜗轮蜗杆箱和3个丝杠，所述蜗轮蜗杆箱9和丝杠14一一对应。所述蜗轮蜗杆箱9与控制器控制连接，这样控制器接受水平传感器的信号，再通过蜗轮蜗杆箱9自动拧动丝杠14就能调整所述托盘3的水平度。所述液压千斤顶4通过固定支座与所述底盘13相连接。

所述底盘13上还安装着水平传感器。所述水平传感器与控制器控制连接，这样，就能根据水平传感器来通过所述蜗杆蜗轮箱9带动所述丝杠14而自动进行调整所述托盘3的水平度，防止了用于预制桩接桩的焊接机器人放置在不平整的地面容易让底盘13和托盘3发生歪斜的问题。

所述托盘3和所述底盘13之间通过丝杠14升降机构连接，所述升降机构包括竖向设置的蜗轮蜗杆箱9，所述蜗轮蜗杆箱9与所述控制器控制连接，所述蜗轮蜗杆箱9的底部固连在所述底盘13上，所述蜗轮蜗杆箱9对应的丝杠14的顶部连接在所述托盘3的底部。这样，在所述控制器的操纵下，就能让所述蜗轮蜗杆箱9对应的丝杠14伸缩实现所述托盘3的升降，灵活控制。丝杠14升降机构也作为水平微调结构。

所述托盘3分为两个子托盘，两个子托盘通过销接件10和铰接件11相连拼接为所述托盘3，这样利于分拆两个子托盘来让预制桩被套在所述空心结构里。

所述移动推车2的尾部还设置着把手推杆12。这样利于推动推车2运动。

本发明的工作原理为：在焊接带端板或套箍的预制桩接桩时，用手推动把手推杆12将移动推车2推到预制桩接桩旁，然后利用销接件10和铰接件11来把两个子托盘分开，然后推动移动推车2使得具有一个开有槽口的子托盘的空心结构部分让预制桩从槽口插入并围绕在预制桩的外侧，再利用销接件10和铰接件11将另一个子托盘连接起来闭合槽口使得环向轨道7成为一个整体，这样就把空心结构套绕在预制桩接桩周围，然后利用在所述控制器的操纵下，就能让所述蜗轮蜗杆箱9对应的丝杠14伸缩实现所述托盘3的升降，让所述托盘3的空心结构围绕在预制桩接桩时其端板或套箍外缘上的焊接坡口周围的设定位置，然后所述控制器控制液压千斤顶4把预制桩接桩压紧，随后所述控制器控制焊接小车8在环形轨道上运行，同时控制焊接机械手8-1进行焊接，这样绕环形轨道一圈后就能自动完成对端板或套箍外缘上的焊接坡口的焊接。这里控制器的所有控制工作都由事先写入控制器的程序自动化控制进行，焊接完毕打开托盘3槽口处的另一子托盘。

本发明的用于预制桩接桩的焊接机器人适用于管桩、空心方桩、实心方桩、混凝土电杆等预制桩、预制电杆行业中2节桩之间对接时的端板或套箍焊接场合。目前混凝土预制桩的接桩时桩头端板之间的焊接都是人工采用电弧焊气体保护焊接，劳动强度大，工作环境差，焊接时还有金属烟尘污染，有毒气体污染、电弧光的辐射，对人体有伤害，而且焊接质量不可控，焊接效率也很低。采用本发明的机器人焊接，快速、高效、安全、焊接质量好。目前的打桩机有锤击桩机和静压桩机，桩机在施工过程中打完上节桩还必须拖拉、起吊下节桩，对接桩时还得检查清洁桩端平面、调整2节桩的垂直度、同心度，如果端面不平、焊缝间隙大，还得在缝隙内嵌入钢垫片，因此，焊接机器人的推车结构还能够达到进出时移动迅捷（焊毕后要远离对接位置、避免碰坏、腾出人员出入检查、清理的空间）、焊接快速的效果，能够很快转移出接桩现场外，防止被预制桩碰撞损坏或者预制桩自身质量问题损坏而压坏焊接机器人。

以上已用实施例说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (7)

1.一种用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，包括：

底部带有4个橡胶轮子的移动推车，所述移动推车的底盘上设置了托盘，所述托盘的上平面设置了环形轨道，焊接小车设置在托盘的上平面的环形轨道上，焊接机械手通过焊接小车滑动连接在环形轨道中，所述焊接机械手和焊接小车均与控制器控制连接，所述托盘为空心结构，所述环形轨道环绕着所述空心结构，所述托盘的空心结构围绕在预制桩接桩时其端板或套箍外缘上对接处的焊接坡口周围，所述托盘的下方设置有用于压牢预制桩的夹紧机构；

所述用于压牢预制桩的夹紧机构包括水平安装的液压千斤顶，所述液压千斤顶的数量为若干，所述液压千斤顶围绕所述预制桩而设，所述液压千斤顶的端部设有压板，所述压板的端面上安装有橡胶板，所述橡胶板面对着待压牢的预制桩，所述液压千斤顶与控制器控制连接，通过液压千斤顶的活塞杆的行程调节来压紧预制桩而实现整个作为焊接机器人机架的推车的定位固定。

2.根据权利要求1所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述托盘的下方设置有固定在所述移动推车车架上的底盘架，所述底盘架与所述托盘保持平行，所述底盘架连接有水平微调装置。

3.根据权利要求2所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述水平微调装置包括竖向固定在所述底盘架平面上的若干蜗轮蜗杆箱和若干丝杠。

4.根据权利要求2所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述托盘上还安装着水平传感器。

5.根据权利要求2所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述托盘架和所述底盘之间通过升降机构连接，所述升降机构包括竖向设置的蜗轮蜗杆箱对应的丝杠，所述蜗轮蜗杆箱与所述控制器控制连接，所述蜗轮蜗杆箱的底部固连在所述底盘架上，所述蜗轮蜗杆箱对应的丝杠的顶部连接在所述托盘的底部。

6.根据权利要求2所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述托盘分为两个子托盘，两个子托盘通过销接件和铰接件相连拼接为所述托盘而成为一个整体。

7.根据权利要求2所述的用于预制桩接桩的焊接机器人，其特征在于，所述移动推车的尾部还设置着把手推杆。

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