一种智能钢管焊接机器人的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，特别涉及一种智能钢管焊接机器人。

背景技术

钢管焊接的时候通常需要人将钢管切割成合适长度，通过人为固定钢管并进行焊接，由于这一焊接效率低下，而且由于人长期处于焊接环境中对人身体不好，因此需要一种自动焊接钢管的机器。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种智能钢管焊接机器人，通过第二步进电机带动切割轮可以将钢管切成合适的长度使钢管连接更合适；通过第一焊接部分和第二焊接部分实现了钢管连接处的上下两面同时进行焊接，提高了焊接效率和质量。

本发明所使用的技术方案是：一种智能钢管焊接机器人，包括底座部分、方形管夹取部分、第一焊接部分、第二焊接部分、钢管夹盘部分，其特征在于：所述的方形管夹取部分的两个滑块分别滑动安装在支撑板内侧的两个燕尾槽里，第二齿轮与支撑板内侧的齿条相互啮合；所述的第一焊接部分的伸缩机构下面固定安装在底板上面靠后的位置；所述的第二焊接部分的两个第十液压缸的缸体底部固定安装在底板下面靠右的位置；所述的钢管夹盘部分的钢管夹盘转动安装在底板中间的圆孔里，第五齿轮与第一齿轮相互啮合；

所述的底座部分包括底板、第一焊接部分固定座、四个第一支撑柱、第一步进电机、第一齿轮、支撑板、两个第一液压缸、两个第一液压缸顶板、八个第二液压缸、四个方形管夹板、第二支撑柱、钢管储存槽、第三液压缸、推动杆、两个第四液压缸、第四液压缸顶板、第二步进电机、切割轮，在底板中间位置设有一个圆形凹槽，在底板上面中间靠后的位置设有第一焊接部分固定座；所述的四个第一支撑柱分别固定安装在底板下面的四个角处；在底板上面中间靠右的位置设有支撑板，在支撑板内侧设有两个燕尾槽和一个齿条；所述的两个第一液压缸的缸体底部固定安装在底板上面的右侧靠前处，其活塞杆端部分别与两个第一液压缸顶板下面固定连接；所述的八个第二液压缸均分成四组，每两组第二液压缸分别固定安装在第一液压缸顶板下面的支撑板的两侧，其活塞杆端部与方形管夹板固定连接；在底板上面的左侧靠前处设有第二支撑柱，所述的钢管储存槽固定安装在第二支撑柱上面；所述的第三液压缸的缸体底部固定安装在钢管储存槽的外侧，其活塞杆端部与推动杆的连接板固定连接，所述的推动杆滑动安装在钢管储存槽的凹槽里；所述的两个第四液压缸的缸体底部固定安装在钢管储存槽右侧的支撑板上，其活塞杆端部与第四液压缸顶板固定连接，所述的第二步进电机水平放置，其侧面固定安装在第四液压缸顶板下面，其电机轴与切割轮固定连接；

所述的方形管夹取部分包括第一焊接部分底板、两个滑块、两个第五液压缸、第三步进电机、第二齿轮、第五液压缸顶板、第一舵机、第一l形板子、两个第六液压缸、第二舵机、第六液压缸顶板、两个第七液压缸、第七液压缸底板、两个钢管夹板，所述的第一焊接部分底板是一个长方形，在其右侧设有两个滑块，所述的两个滑块分别滑动安装在支撑板内侧的两个燕尾槽里；所述的第三步进电机水平放置，其侧面固定安装在第一焊接部分底板侧面，其电机轴与第二齿轮固定连接，第二齿轮与支撑板内侧的齿条相互啮合；所述的两个第五液压缸的缸体底部固定安装在第一焊接部分底板左侧，其活塞杆端部与第五液压缸顶板固定连接；所述的两个第一舵机水平放置，其侧面固定安装在第五液压缸顶板右侧，其电机轴穿过第五液压缸顶板中间的圆孔与第一l形板子固定连接；所述的两个第六液压缸的缸体底部固定安装在第一l形板子内侧，其活塞杆端部与第六液压缸顶板固定连接；所述的第二舵机水平放置，其内侧固定安装在第六液压缸顶板内侧，其电机轴穿过第六液压缸顶板中间的圆孔与第七液压缸底板固定连接；所述的两个第七液压缸的缸体底部固定安装在第七液压缸底板上面的凹槽里，其活塞杆端部分别与两个钢管夹板固定连接；

所述的第一焊接部分包括伸缩机构、第三舵机、第三舵机顶板、两个第八液压缸、第八液压缸顶块、两个第九液压缸、第四舵机、第一固定座、第五舵机、第一焊接头固定座、第一焊接头，所述的伸缩机构下面固定安装在底板上面中间靠后的位置；所述的第三舵机竖直向上放置，其侧面固定安装在伸缩机构上面的凹槽里，其电机轴与第三舵机顶板下面固定连接；所述的两个第八液压缸缸体底部固定安装在第三舵机顶板上面的支撑板上，其活塞杆端部与第八液压缸顶块固定连接，第八液压缸顶块滑动安装在第三舵机顶板上面的凹槽里；所述的两个第九液压缸的缸体底部固定安装在第八液压缸顶块下面，其活塞杆端部与连接板固定连接；所述的第四舵机竖直向下放置，其底面固定安装在第九液压缸活塞杆端部的连接板上，其电机轴与第一固定座固定连接；所述的第五舵机水平放置，其侧面固定安装在第一固定座外侧，其电机轴与第一固定座的转轴一端固定连接；所述的第一焊接头固定座固定安装在第一固定座的转轴上，所述的第一焊接头固定安装在第一焊接头固定座下面；

所述的第二焊接部分包括两个第十液压缸、第十液压缸顶板、第四步进电机、第四步进电机固定座、第三齿轮、旋转盘、第四齿轮、两个第十一液压缸、第二固定座、第六舵机连接轴、第六舵机、第二焊接头固定座、第二焊接头，所述的两个第十液压缸的缸体底部固定安装在底板下面右侧，其活塞杆端部与第十液压缸顶板固定连接；在第十液压缸顶板上面设有第四步进电机固定座，所述的第四步进电机侧面固定安装在第四步进电机固定座里，其电机轴与第三齿轮固定连接；所述的旋转盘转动安装在第十液压缸顶板侧面的凹槽里；所述的第四齿轮固定安装在旋转盘上面，所述的第四齿轮与第三齿轮相互啮合；所述的两个第十一液压缸的缸体底部固定安装在旋转盘下面，其活塞杆端部与第二固定座固定连接；所述的第六舵机连接轴转动安装在第二固定座的圆孔里，所述的第六舵机水平放置，其侧面固定安装在第二固定座外侧，其电机轴与第六舵机连接轴固定连接；所述的第二焊接头固定座固定安装在第六舵机连接轴上，其位置在第二固定座里面；所述的第二焊接头固定安装在第二焊接头固定座下面；

所述的钢管夹盘部分包括钢管夹盘、第五齿轮、第七舵机、八个第十二液压缸、四个钢管夹板、四个第五步进电机、八个带动轴、八个第六齿轮、四个第七齿轮，所述的钢管夹盘是一个中间带有圆孔的圆形板子；所述的第五齿轮固定安装在钢管夹盘下面；在钢管夹盘上面设有两个圆孔；所述的两个第七舵机竖直向上放置，其侧面固定安装在钢管夹盘下面的支撑板上，其电机轴与第十二液压缸的连接板固定连接；所述的八个第十二液压缸均分成两组，每组的四个第十二液压缸的缸体底部分别固定安装在第十二液压缸的连接板两侧，其活塞杆端部与钢管夹板固定连接；所述的第五步进电机固定安装在钢管夹板外侧，其电机轴与第七齿轮固定连接；所述的八个带动轴分别转动安装在四个钢管夹板上面的八个凹槽里，其上端分别与八个第六齿轮固定连接；所述的每个第六齿轮分别与两个第七齿轮相互啮合。

本发明的有益效果：通过第二步进电机带动切割轮可以将钢管切成合适的长度使钢管连接更合适；通过第一焊接部分和第二焊接部分实现了钢管连接处的上下两面同时进行焊接，提高了焊接效率和质量。

附图说明

图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。

图4、图5、图6为本发明的底座部分的结构示意图。

图7、图8为本发明的方形管夹取部分的结构示意图。

图9为本发明的第一焊接部分的结构示意图。

图10为本发明的第二焊接部分的结构示意图。

图11为本发明的钢管夹盘部分的结构示意图。

附图标号：1-底座部分、2-方形管夹取部分、3-第一焊接部分、4-第二焊接部分、5-钢管夹盘部分、101-底板、102-第一焊接部分固定座、103-第一支撑柱、104-第一步进电机、105-第一齿轮、106-支撑板、107-第一液压缸、108-第一液压缸顶板、109-第二液压缸、110-方形管夹板、111-第二支撑柱、112-钢管储存槽、113-第三液压缸、114-推动杆、115-第四液压缸、116-第四液压缸顶板、117-第二步进电机、118-切割轮、201-第一焊接部分底板、202-滑块、203-第五液压缸、204-第三步进电机、205-第二齿轮、206-第五液压缸顶板、207-第一舵机、208-第一l形板子、209-第六液压缸、210-第二舵机、211-第六液压缸顶板、212-第七液压缸、213-第七液压缸底板、214-钢管夹板、301-伸缩机构、302-第三舵机、303-第三舵机顶板、304-第八液压缸、305-第八液压缸顶块、306-第九液压缸、307-第四舵机、308-第一固定座、309-第五舵机、310-第一焊接头固定座、311-第一焊接头、401-第十液压缸、402-第十液压缸顶板、403-第四步进电机、404-第四步进电机固定座、405-第三齿轮、406-旋转盘、407-第四齿轮、408-第十一液压缸、409-第二固定座、410-第六舵机连接轴、411-第六舵机、412-第二焊接头固定座、413-第二焊接头、501-钢管夹盘、502-第五齿轮、503-第七舵机、504-第十二液压缸、505-钢管夹板、506-第五步进电机、507-带动轴、508-第六齿轮、509-第七齿轮。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种智能钢管焊接机器人，包括底座部分1、方形管夹取部分2、第一焊接部分3、第二焊接部分4、钢管夹盘部分5，其特征在于：所述的方形管夹取部分2的两个滑块202分别滑动安装在支撑板106内侧的两个燕尾槽里，第二齿轮205与支撑板106内侧的齿条相互啮合；所述的第一焊接部分3的伸缩机构301下面固定安装在底板101上面靠后的位置；所述的第二焊接部分4的两个第十液压缸401的缸体底部固定安装在底板101下面靠右的位置；所述的钢管夹盘部分5的钢管夹盘501转动安装在底板101中间的圆孔里，第五齿轮502与第一齿轮105相互啮合；

所述的底座部分1包括底板101、第一焊接部分固定座102、四个第一支撑柱103、第一步进电机104、第一齿轮105、支撑板106、两个第一液压缸107、两个第一液压缸顶板108、八个第二液压缸109、四个方形管夹板110、第二支撑柱111、钢管储存槽112、第三液压缸113、推动杆114、两个第四液压缸115、第四液压缸顶板116、第二步进电机117、切割轮118，在底板101中间位置设有一个圆形凹槽，在底板101上面中间靠后的位置设有第一焊接部分固定座102；所述的四个第一支撑柱103分别固定安装在底板101下面的四个角处；在底板101上面中间靠右的位置设有支撑板106，在支撑板106内侧设有两个燕尾槽和一个齿条；所述的两个第一液压缸107的缸体底部固定安装在底板101上面的右侧靠前处，其活塞杆端部分别与两个第一液压缸顶板108下面固定连接；所述的八个第二液压缸109均分成四组，每两组第二液压缸109分别固定安装在第一液压缸顶板108下面的支撑板的两侧，其活塞杆端部与方形管夹板110固定连接；在底板101上面的左侧靠前处设有第二支撑柱111，所述的钢管储存槽112固定安装在第二支撑柱111上面；所述的第三液压缸113的缸体底部固定安装在钢管储存槽112的外侧，其活塞杆端部与推动杆114的连接板固定连接，所述的推动杆114滑动安装在钢管储存槽112的凹槽里；所述的两个第四液压缸115的缸体底部固定安装在钢管储存槽112右侧的支撑板上，其活塞杆端部与第四液压缸顶板116固定连接，所述的第二步进电机117水平放置，其侧面固定安装在第四液压缸顶板116下面，其电机轴与切割轮118固定连接；

所述的方形管夹取部分2包括第一焊接部分底板201、两个滑块202、两个第五液压缸203、第三步进电机204、第二齿轮205、第五液压缸顶板206、第一舵机207、第一l形板子208、两个第六液压缸209、第二舵机210、第六液压缸顶板211、两个第七液压缸212、第七液压缸底板213、两个钢管夹板214，所述的第一焊接部分底板201是一个长方形，在其右侧设有两个滑块202，所述的两个滑块202分别滑动安装在支撑板106内侧的两个燕尾槽里；所述的第三步进电机204水平放置，其侧面固定安装在第一焊接部分底板201侧面，其电机轴与第二齿轮205固定连接，第二齿轮205与支撑板106内侧的齿条相互啮合；所述的两个第五液压缸203的缸体底部固定安装在第一焊接部分底板201左侧，其活塞杆端部与第五液压缸顶板206固定连接；所述的两个第一舵机207水平放置，其侧面固定安装在第五液压缸顶板206右侧，其电机轴穿过第五液压缸顶板206中间的圆孔与第一l形板子208固定连接；所述的两个第六液压缸209的缸体底部固定安装在第一l形板子208内侧，其活塞杆端部与第六液压缸顶板211固定连接；所述的第二舵机210水平放置，其内侧固定安装在第六液压缸顶板211内侧，其电机轴穿过第六液压缸顶板211中间的圆孔与第七液压缸底板213固定连接；所述的两个第七液压缸212的缸体底部固定安装在第七液压缸底板213上面的凹槽里，其活塞杆端部分别与两个钢管夹板214固定连接；

所述的第一焊接部分3包括伸缩机构301、第三舵机302、第三舵机顶板303、两个第八液压缸304、第八液压缸顶块305、两个第九液压缸306、第四舵机307、第一固定座308、第五舵机309、第一焊接头固定座310、第一焊接头311，所述的伸缩机构301下面固定安装在底板101上面中间靠后的位置；所述的第三舵机302竖直向上放置，其侧面固定安装在伸缩机构301上面的凹槽里，其电机轴与第三舵机顶板303下面固定连接；所述的两个第八液压缸304缸体底部固定安装在第三舵机顶板303上面的支撑板上，其活塞杆端部与第八液压缸顶块305固定连接，第八液压缸顶块305滑动安装在第三舵机顶板303上面的凹槽里；所述的两个第九液压缸306的缸体底部固定安装在第八液压缸顶块305下面，其活塞杆端部与连接板固定连接；所述的第四舵机307竖直向下放置，其底面固定安装在第九液压缸306活塞杆端部的连接板上，其电机轴与第一固定座308固定连接；所述的第五舵机309水平放置，其侧面固定安装在第一固定座308外侧，其电机轴与第一固定座308的转轴一端固定连接；所述的第一焊接头固定座310固定安装在第一固定座308的转轴上，所述的第一焊接头311固定安装在第一焊接头固定座310下面；

所述的第二焊接部分4包括两个第十液压缸401、第十液压缸顶板402、第四步进电机403、第四步进电机固定座404、第三齿轮405、旋转盘406、第四齿轮407、两个第十一液压缸408、第二固定座409、第六舵机连接轴410、第六舵机411、第二焊接头固定座412、第二焊接头413，所述的两个第十液压缸401的缸体底部固定安装在底板101下面右侧，其活塞杆端部与第十液压缸顶板402固定连接；在第十液压缸顶板402上面设有第四步进电机固定座404，所述的第四步进电机403侧面固定安装在第四步进电机固定座404里，其电机轴与第三齿轮405固定连接；所述的旋转盘406转动安装在第十液压缸顶板402侧面的凹槽里；所述的第四齿轮407固定安装在旋转盘406上面，所述的第四齿轮407与第三齿轮405相互啮合；所述的两个第十一液压缸408的缸体底部固定安装在旋转盘406下面，其活塞杆端部与第二固定座409固定连接；所述的第六舵机连接轴410转动安装在第二固定座409的圆孔里，所述的第六舵机411水平放置，其侧面固定安装在第二固定座409外侧，其电机轴与第六舵机连接轴410固定连接；所述的第二焊接头固定座412固定安装在第六舵机连接轴410上，其位置在第二固定座409里面；所述的第二焊接头413固定安装在第二焊接头固定座412下面；

所述的钢管夹盘部分5包括钢管夹盘501、第五齿轮502、第七舵机503、八个第十二液压缸504、四个钢管夹板505、四个第五步进电机506、八个带动轴507、八个第六齿轮508、四个第七齿轮509，所述的钢管夹盘501是一个中间带有圆孔的圆形板子；所述的第五齿轮502固定安装在钢管夹盘501下面；在钢管夹盘501上面设有两个圆孔；所述的两个第七舵机503竖直向上放置，其侧面固定安装在钢管夹盘501下面的支撑板上，其电机轴与第十二液压缸504的连接板固定连接；所述的八个第十二液压缸504均分成两组，每组的四个第十二液压缸504的缸体底部分别固定安装在第十二液压缸504的连接板两侧，其活塞杆端部与钢管夹板505固定连接；所述的第五步进电机506固定安装在钢管夹板505外侧，其电机轴与第七齿轮509固定连接；所述的八个带动轴507分别转动安装在四个钢管夹板505上面的八个凹槽里，其上端分别与八个第六齿轮508固定连接；所述的每个第六齿轮508分别与两个第七齿轮509相互啮合。

本发明工作原理：本发明在使用时首先将方形钢管放到钢管储存槽112里，通过第三液压缸113收缩带动推动杆114进而推动钢管到达四个方形管夹板110中间，通过八个第二液压缸109收缩带动四个方形管夹板110将钢管夹住，接着通过两个第四液压缸115和第二步进电机117协同工作来带动切割轮118将钢管切成需要的长度；下一步通过方形管夹取部分2的第三步进电机204、两个第五液压缸203、第一舵机207和两个第六液压缸209协同工作来带动两个钢管夹板214到达两个第一液压缸顶板108中间的钢管旁边，下一步通过第二舵机210和两个第七液压缸212协同工作使两个钢管夹板214将钢管夹住，通过方形管夹取部分2将钢管放到钢管夹盘部分5上面的两个钢管夹板505中间，通过四个第十二液压缸504收缩带动四个带动轴507将钢管夹住，通过两个第五步进电机506带动两个第七齿轮509进而带动四个第六齿轮508带动四个带动轴507带动钢管移动，通过第七舵机503带动钢管偏转到合适角度，在通过方形管夹取部分2夹取第二根钢管放到另一组钢管夹板505里面；下一步通过第一焊接部分3的伸缩机构301、第三舵机302、两个第八液压缸304、两个第九液压缸306、第四舵机307和第五舵机309协同工作来带动第一焊接头311来焊接钢管上面接触处，同时通过第二焊接部分4的第十液压缸401、两个第四步进电机403、两个第十一液压缸408和第六舵机411带动第二焊接头413进行两个钢管接触处的下面的焊接。