专利名称：法兰组对机支管焊接数控组装机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于法兰组对机支管焊接的设备。
背景技术：
法兰组对机在电力输送，微波通行、风力发电等领域已逐渐推广使用，法兰组对机 的加工数量和加工精度逐年扩大和提高，然而目前法兰组对机支管焊接组装机的行走、旋 转精度仍然靠手工控制，效率低、精度差满足不了生产要求。
发明内容因此，本实用新型针对目前手动控制法兰组对机支管焊接而效率低、精度差的问 题，提供了一种效率高、精度高的法兰组对机支管焊接数控组装机。本实用新型采用的技术方案为本实用新型法兰组对机支管焊接数控组装机，其包括卡盘组件，用于工件的定位和装夹；转动机构，所包含的转动构件的转动轴线竖直并作为所述卡盘组件的安装基体， 且该转动机构配有驱动所述转动构件转动的伺服电机；直线运动副，水平设置，形成该直线运动副的构件之一的活动构件安装有所述转 动机构，记运动轨迹所在直线为Y轴；第一伺服驱动装置，驱动所述直线运动副的活动构件作直线往复运动；直线运动装置，水平设置并安装有所述直线运动副的固定构件且运动方向与所述 直线运动副垂直，记运动轨迹所在直线为X轴；以及第二伺服驱动装置，用于驱动所述直线运动装置作直线运动。依据本实用新型技术方案的法兰组对机支管焊接数控组装机构造了用于调整的 两个相互垂直的直线的自由度和一个转动的自由度，通过三个自由度的调整可以满足任何 情况下的工位调整。进而，本方案中统一采用控制精度比较高的伺服驱动装置进行控制，保 证控制的精度。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述转动机构含有轴线竖直设置的回转支 撑，该回转支撑的外圈安装于所述直线运动副的活动构件上，内圈安装有所述卡盘组件。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述外圈周向形成大齿轮，所述伺服电机 轴线竖直的安装，且伺服电机的输出轴上安装有于所述大齿轮啮合的小齿轮。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述直线运动副优先为直线导轨副，形成 所述活动构件的滑板用于安装所述转动机构，并在该直线导轨副的底座上设有驱动所述第 一伺服驱动装置。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述第一驱动装置为滚珠丝杠副，并配有Y 轴伺服电机。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述直线运动装置包括用于安装所述固定构件的小车体，以及用于小车体运行的轨道。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述小车体含有左轮架和右轮架，其中在 右轮架上安装有所述第二伺服驱动装置。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述第二伺服驱动装置包括X轴伺服电机 和驱动所述小车体运行的同步传动机构。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述同步传动机构包括齿轮齿条机构。上述法兰组对机支管焊接数控组装机，所述同步传动机构还包括连接所述X轴伺 服电机于所述齿轮齿条机构的同步带机构。
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的阐述，其中图1为依据本实用新型技术方案的一种法兰组对机支管焊接数控组装机的主视 结构示意图。图2为一种法兰组对机支管焊接数控组装机的立体结构示意图。图中1.卡盘，2.卡盘架，3.伺服电机，4.小齿轮，5.回转支承，6.滑板，7.底座， 8.直线导轨副，9.左轮架，10.右轮架，11. Y轴伺服电机，12. Y轴滚轴丝杠副，13. X轴伺服 电机，14.带轮副，15. X轴齿轮。
具体实施方式
参照说明附图1和2所示的法兰组对机支管焊接数控组装机，其基本构思是形成 三个自由度的调整，为此基础方案是其包括卡盘组件，用于工件的定位和装夹；转动机构，所包含的转动构件的转动轴线竖直并作为所述卡盘组件的安装基体， 且该转动机构配有驱动所述转动构件转动的伺服电机3 ；直线运动副，水平设置，形成该直线运动副的构件之一的活动构件安装有所述转 动机构，记运动轨迹所在直线为Y轴；第一伺服驱动装置，驱动所述直线运动副的活动构件作直线往复运动；直线运动装置，水平设置并安装有所述直线运动副的固定构件且运动方向与所述 直线运动副垂直，记运动轨迹所在直线为X轴；以及第二伺服驱动装置，用于驱动所述直线运动装置作直线运动。在上述基础方案的基础上，本领域的技术人员易于寻找转动、直线运动的机构或 者运动副实现所需要的运动形式，而这些运动形式的实现方式都是机械领域中常见的实现 方式，结构简单，且实现非常容易，设计制造的成本低，且维护方便。在上述基础方案的基础上，本领域的技术人员可以选择或者组合一下技术手段关于所述转动机构，较佳的选择是所述转动机构含有轴线竖直设置的回转支撑5， 该回转支撑的外圈安装于所述直线运动副的活动构件上，内圈安装有所述卡盘组件。实际 上是一种轴承，在起重吊装机械上普遍使用。如果说再想简化结构，可以直接用一个轴向承 载力比较大的轴实现卡盘的转动。对于上述具有轴承结构的转动机构，所述外圈周向形成大齿轮，所述伺服电机轴线竖直的安装，且伺服电机的输出轴上安装有于所述大齿轮啮合的小齿轮4。也就是伺服电 机跟随内圈转动，需要考虑的掣肘的部分少，结构简单。进一步地，所述直线运动副优先为直线导轨副8，传动的精度比较高，形成所述活 动构件的滑板6用于安装所述转动机构，也就是上述外圈，并在该直线导轨副的底座7上设 有驱动所述第一伺服驱动装置，导轨副为了平衡受理，通常是由两根导轨形成支撑，导轨之 间有足够的用语安装所述第一伺服驱动装置的空间。进一步地，为了提高控制的精度，所述第一驱动装置为滚珠丝杠副，并配有Y轴伺 服电机11。优选地，所述直线运动装置包括用于安装所述固定构件的小车体，以及用于小车 体运行的轨道，这种结构的运行可靠性更好，容易配置比较大的部件。作为进一步的选择，所述小车体含有左轮架9和右轮架10，结构强度高，且易于配 置驱动装置和导轨的承载在和分配，其中在右轮架上安装有所述第二伺服驱动装置。此外，所述第二伺服驱动装置包括X轴伺服电机13和驱动所述小车体运行的同步 传动机构，以保证传动的精度。所述同步传动机构包括齿轮齿条机构，齿条安装在导轨上，齿轮跟随小车运行。所述同步传动机构还包括连接所述X轴伺服电机于所述齿轮齿条机构的同步带 机构，减小启动、停止、加速或减速的刚性冲击。
权利要求1.一种法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于其包括卡盘组件，用于工件的定位和装夹；转动机构，所包含的转动构件的转动轴线竖直并作为所述卡盘组件的安装基体，且该 转动机构配有驱动所述转动构件转动的伺服电机(3)；直线运动副，水平设置，形成该直线运动副的构件之一的活动构件安装有所述转动机 构，记运动轨迹所在直线为Y轴；第一伺服驱动装置，驱动所述直线运动副的活动构件作直线往复运动；直线运动装置，水平设置并安装有所述直线运动副的固定构件且运动方向与所述直线 运动副垂直，记运动轨迹所在直线为X轴；以及第二伺服驱动装置，用于驱动所述直线运动装置作直线运动。
2.根据权利要求1所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述转动机 构含有轴线竖直设置的回转支撑(5)，该回转支撑的外圈安装于所述直线运动副的活动构 件上，内圈安装有所述卡盘组件。
3.根据权利要求2所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述外圈周 向形成大齿轮，所述伺服电机轴线竖直的安装，且伺服电机的输出轴上安装有于所述大齿 轮啮合的小齿轮(4)。
4.根据权利要求1所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述直线运 动副优先为直线导轨副(8)，形成所述活动构件的滑板(6)用于安装所述转动机构，并在该 直线导轨副的底座(7)上设有驱动所述第一伺服驱动装置。
5.根据权利要求1或4所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述第 一驱动装置为滚珠丝杠副，并配有Y轴伺服电机(11)。
6.根据权利要求1所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述直线运 动装置包括用于安装所述固定构件的小车体，以及用于小车体运行的轨道。
7.根据权利要求6所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述小车体 含有左轮架(9)和右轮架(10)，其中在右轮架上安装有所述第二伺服驱动装置。
8.根据权利要求7所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述第二伺 服驱动装置包括X轴伺服电机(13)和驱动所述小车体运行的同步传动机构。
9.根据权利要求8所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述同步传 动机构包括齿轮齿条机构。
10.根据权利要求9所述的法兰组对机支管焊接数控组装机，其特征在于所述同步传 动机构还包括连接所述X轴伺服电机于所述齿轮齿条机构的同步带机构。
专利摘要本实用新型公开了一种法兰组对机支管焊接数控组装机，其包括卡盘组件；转动机构；直线运动副；第一伺服驱动装置，驱动所述直线运动副的活动构件作直线往复运动；直线运动装置，水平设置并安装有所述直线运动副的固定构件且运动方向与所述直线运动副垂直，记运动轨迹所在直线为X轴；以及第二伺服驱动装置，用于驱动所述直线运动装置作直线运动。本实用新型效率高、精度高。
文档编号B23K37/04GK201906957SQ20112002738
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者于朝霞, 付立成, 王晓昌, 贺启宇, 陈石楠 申请人:济南时代百超科技有限公司