焊接装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊接装置。


背景技术：

[0002]
罐式集装箱在运输某些特殊液态物料时，罐内介质需要保证一定的温度以便于储运和方便卸料。因此，在罐式集装箱的内部设置多根加热管，以对罐式集装箱内部充装的介质加热。多根加热管沿罐体的周向间隔布置，各加热管均沿罐体的长度方向设置。
[0003]
罐式集装箱内通常设有8～14根加热管，将加热管逐根与罐体焊接连接，所需时间较长，影响了整个罐式集装箱的生产效率。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种焊接效率较高的焊接装置，以解决现有技术中的问题。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种焊接装置，用于焊接直缝，所述焊接装置包括：机架；纵移机构，具有伸出所述机架其中一侧面的悬臂梁；所述悬臂梁沿垂直于所述机架的长度方向延伸，并能够沿所述机架的长度方向移动；多个横移机构，设置于所述悬臂梁上相对于所述机架的一侧；各所述横移机构均具有一滑块，且多个所述横移机构的所述滑块沿所述悬臂梁的长度方向并排设置；各所述滑块均能够沿所述悬臂梁的长度方向移动；多个升降机构，与多个所述横移机构的所述滑块一一对应连接，而使各所述升降机构能够随对应的所述滑块移动；各所述升降机构均具有相对于所述滑块升降的升降轴；多个焊接机器人，与多个所述升降机构的所述升降轴一一对应连接，而使各所述焊接机器人能够随对应的所述升降机构升降、随对应的所述横移机构移动及随所述纵移机构移动。
[0006]
在其中一实施方式中，沿所述悬臂梁的长度方向，相邻两所述滑块之间的距离不小于150mm。
[0007]
在其中一实施方式中，所述纵移机构还包括：纵向导轨，设于所述机架的侧边上且沿所述机架的长度方向延伸；所述纵向导轨与所述悬臂梁滑动配合；纵向齿条，沿所述机架的长度方向延伸；纵移齿轮，与所述纵向齿条啮合，并与所述悬臂梁固定连接；纵移动力机构，驱动所述纵移齿轮沿所述纵向齿条移动，从而带动所述悬臂梁在所述纵向导轨上移动。
[0008]
在其中一实施方式中，各所述横移机构均还包括：横向导轨，设于所述悬臂梁的顶部并沿所述悬臂梁的长度方向延伸；所述横向导轨与所述滑块滑动配合；横向齿条，设于所述悬臂梁上并沿所述悬臂梁的长度方向延伸；横移齿轮，与所述横向齿条啮合，并与所述滑块固定连接；横移动力机构，驱动所述横移齿轮沿所述横向齿条移动，从而带动所述滑块在所述横向导轨上移动。
[0009]
在其中一实施方式中，多个所述横移机构的所述横向导轨位于同一直线上；多个所述横移机构的所述横向齿条位于同一直线上。
[0010]
在其中一实施方式中，各所述升降机构还包括：升降滑道，设于所述滑块的一侧，
并沿所述机架的高度方向延伸；所述升降轴与所述升降滑道滑动配合；升降动力机构，驱动所述升降轴沿所述升降滑道移动，而带动对应的所述焊接机器人升降。
[0011]
在其中一实施方式中，所述机架包括两平行间隔设置的立柱、连接于两所述立柱之间的纵梁及对应所述纵梁两端的竖移驱动件，两所述竖移驱动件驱动所述纵梁升降。
[0012]
在其中一实施方式中，所述立柱包括内立柱和滑动套设于所述内立柱外的外立柱；所述竖移驱动件具有固定端和相对于所述固定端升降的自由端；所述固定端与所述外立柱部固定连接，所述自由端与所述内立柱固定连接，而带动所述纵梁升降。
[0013]
在其中一实施方式中，所述焊接装置还包括对应所述机架设置的升降平台；所述升降平台包括：工作平台，沿所述机架的长度方向延伸；剪刀式伸缩组件，位于所述工作平台的底部；所述剪刀式伸缩组件具有固定端和位于所述固定端上方的自由端，所述自由端与所述工作平台连接，且所述自由端能够相对于所述固定端上下移动而带动所述工作平台上下移动。
[0014]
在其中一实施方式中，所述焊接装置的控制机构包括：多个视觉跟踪设备，分别与所述焊接机器人对应设置；所述视觉跟踪设备用于拍摄所述焊接机器人对应焊接的焊缝的状况；控制器，与所述纵移机构、多个所述横移机构、多个所述升降机构、多个所述焊接机器人及多个所述视觉跟踪设备电连接。
[0015]
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
[0016]
本实用新型的焊接装置包括机架、纵移机构、多个横移机构、多个升降机构和多个焊接机器人。焊接机器人能够随着对应的升降机构、对应的横移机构以及纵移机构沿机架的竖向、横向和纵向方向移动，而使该焊接装置能够同时对多个焊缝进行自动焊接，提高了焊接装置的焊接效率，提升了经济效益。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型焊接装置其中一实施例的结构示意图；
[0018]
图2是图1中焊接装置的第一方向视图；
[0019]
图3是图1中焊接装置的第二方向视图；
[0020]
图4是本实用新型图1中焊接装置的局部放大图。
[0021]
附图标记说明如下：1、机架；11、立柱；12、纵梁；21、悬臂梁；31、滑块；41、升降轴；5、焊接机器人；6、升降平台；61、工作平台；62、剪刀式伸缩组件；71、滚轮架；81、视觉跟踪设备；82、显示设备；200、罐体； 300、加热管。
具体实施方式
[0022]
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0023]
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
[0024]
本实用新型提供一种焊接装置，适用于焊接第一工件与多个第二工件之间的直缝。其中第一工件可为罐式集装箱中的罐体200，第二工件可为加热管300，多个加热管300
沿罐体200的周向间隔布置，各加热管300沿罐体 200的轴向延伸。
[0025]
以下以焊接罐体200与多个加热管300之间的焊缝为例对该焊接装置进行详细说明。
[0026]
参阅图1、图2和图3，本实施例中的焊接装置包括机架1、纵移机构、横移机构、升降机构、焊接机器人5及控制机构。其中，焊接机器人5的数量为三个，而能够同时将三个加热管300与罐体200进行焊接，提高了焊接效率，进而提高了整个罐式集装箱的生产效率。
[0027]
该焊接装置可在厂房内的固定区域定点布置。本实施例中，在固定区域位置上还设置有一底座，该焊接装置固定于底座上。其他实施例中，焊接装置也可以直接固定于厂房的地面上。
[0028]
机架1包括两平行间隔设置的立柱11、连接于两立柱11之间的纵梁12 及两竖移驱动件。为方便说明，定义机架1的长度方向为纵向，机架1的宽度方向为横向，机架1的高度方向为竖向。
[0029]
立柱11包括内立柱和滑动套设于内立柱外的外立柱。本实施例中，外立柱竖立于底座上，内立柱与纵梁12固定连接。
[0030]
两竖移驱动件对应纵梁12的两端设置。具体地，竖移驱动件具有固定端和相对于固定端升降的自由端，固定端与外立柱部固定连接，自由端与内立柱固定连接，而带动纵梁12升降。具体在本实施例中，动力件为液压缸，安装于外立柱底部。
[0031]
纵移机构包括悬臂梁21、纵向导轨、纵向齿条、纵移齿轮和纵移动力机构。其中，纵向导轨沿机架1的长度方向延伸。具体在本实施例中，纵向导轨设置于纵梁12的其中一侧面。悬臂梁21与纵向导轨滑动配合，即悬臂梁 21伸出机架1的其中一侧面。具体地，悬臂梁21沿垂直于机架1的长度方向延伸，即悬臂梁21垂直于纵梁12设置。
[0032]
纵向齿条设置于纵梁12的侧面，并沿纵梁12的长度方向延伸。纵移齿轮与纵向齿条啮合配合，且纵移齿轮与纵梁12固定连接。纵移动力机构驱动纵移齿轮沿纵向齿条移动，而带动悬臂梁21沿机架1的长度方向移动。
[0033]
纵移动力机构驱动纵移齿轮沿纵向齿条移动，从而带动悬臂梁21在纵向导轨上移动，进而带动悬臂梁21沿机架1的长度方向移动。纵移动力机构通过纵移齿轮与纵向齿条的啮合传动带动悬臂梁21移动，保证了悬臂梁21运行的平稳。本实施例中，纵移动力机构为电机。电机的输出轴与纵移齿轮固定连接，从而驱动纵移齿轮。
[0034]
具体在本实施例中，纵移动力机构的线缆通过拖链保护及牵引。拖链位于纵梁12的顶部。
[0035]
参阅图4，横移机构为多个，均与悬臂梁21连接，而能够随悬臂梁21 的移动而移动。具体地，各横移机构均包括滑块31、横向导轨、横向齿条、横移齿轮和横移动力机构。其中，横向导轨沿悬臂梁21的长度方向延伸。具体在本实施例中，横向导轨设置于悬臂梁21的顶部，且多个横移机构的横向导轨位于同一直线上。
[0036]
多个横移机构的滑块31沿沿悬臂梁21的长度方向并排设置。在本实施例中，横移机构的数量为三个。其他实施例中，横移机构的数量还可以为四个或其他数量。
[0037]
具体地，相邻两滑块31沿悬臂梁21的产度方向之间的间隔不小于 150mm。各滑块31均沿竖向延伸，并垂直于机架1的纵梁12。且各滑块31 均与横向导轨滑动配合。
[0038]
横向齿条设置于悬臂梁21的顶部，并沿悬臂梁21的长度方向延伸。且多个横移机
构的横向齿条位于同一直线上。横移齿轮与横向齿条啮合配合，且横移齿轮与滑块31固定连接。横移动力机构驱动横移齿轮沿横向齿条移动，而带动滑块31沿悬臂梁21的长度方向移动。
[0039]
横移动力机构驱动横移齿轮沿横向齿条移动，从而带动滑块31在横向导轨上移动，进而带动滑块31沿悬臂梁21的长度方向移动。横移动力机构通过横移齿轮与横向齿条的啮合传动带动滑块31移动，保证了滑块31移动的平稳。本实施例中，横移动力机构为电机。电机的输出轴与横移齿轮固定连接，从而驱动横移齿轮。
[0040]
具体在本实施例中，各横移动力机构的线缆通过拖链保护及牵引。拖链位于悬臂梁21相对于滑块31的另一侧面。且多个横移动力机构的拖链沿纵梁12的长度方向平行间隔设置。
[0041]
继续参阅图4，升降机构为多个，并与多个横移机构对应连接，而能够随对应的横移机构移动。在本实施例中，升降机构的数量对应也为三个。
[0042]
具体地，各升降机构包括：升降滑道、升降轴41和升降动力机构。升降滑道设置于滑块31相对于悬臂梁21的一侧，并沿机架1的高度方向设置。升降轴41与升降滑道滑动配合。升降动力机构驱动升降轴沿升降滑道移动。升降动力机构包括升降驱动电机和沿机架1的高度方向延伸的升降螺杆，升降螺杆与升降轴41连接。升降驱动电机驱动升降螺杆转动进而带动升降轴 41沿升降滑道移动。
[0043]
焊接机器人5为多个，并与多个升降机构对应连接。在本实施例中，升降机构的数量对应也为三个。
[0044]
具体地，焊接机器人5连接于升降轴41的底部，而随升降轴41沿机架 1的高度方向上下移动而调整焊接机器人5的高度。
[0045]
本实施例中，焊接机器人5与升降轴41之间通过支撑板连接固定。支撑板水平设置，垂直于升降轴41，并沿机架1的长度方向延伸。焊接机器人5 连接于支撑板的底部。进一步地，支撑板与升降轴41之间还设有加强板，该加强板沿远离方向其高度逐渐减小，高度是指沿机架1的高度方向。加强板上还设有减重孔。
[0046]
加强板与支撑板之间还设有加强筋。
[0047]
各焊接机器人5的焊枪均安装在独立的滑轨上，可以纵向和横向移动，因此，在待焊接的焊缝的起始位置不一样时，通过焊接机器人5的独立调整功能使焊接机器人5的焊枪均能对准焊缝的端头。
[0048]
焊接装置还包括位于纵梁12下方的升降平台6，该升降平台6用于供操作人员站立而观察待焊接的焊缝。升降平台6包括工作平台61和两剪刀式伸缩组件6262。工作平台61沿机架1的长度方向延伸。且个工作平台61沿机架1长度方向的两端均设置有围栏，工作平台61相对于焊接机器人5的另一侧也设有围栏，在相对于焊接机器人5的该侧还设有楼梯，以供操作人员走上工作平台61。
[0049]
剪刀式伸缩组件6262位于工作平台61的底部。剪刀式伸缩组件6262 具有固定端和位于固定端上方的自由端。本实施例中，固定端与底座固定连接。自由端与工作平台61连接，且自由端能够相对于固定端上下移动而带动工作平台61上下移动。
[0050]
该焊接装置还包括支撑罐体200的支撑机构。具体地，支撑件机构包括沿机架1的长度方向平行间隔设置的两滚轮架71。两滚轮架71分别支撑罐体200轴向方向的两端。两滚
轮架71能够通过滚轮的转动而带动罐体200 转动，进而能够将罐体200周向方向不同位置的加热管300转动至位于焊接机器人5的焊接位置。
[0051]
控制机构包括多个视觉跟踪设备81和控制器。多个视觉跟踪设备81对应多个焊接机器人5设置，且各视觉跟踪设备81均与控制器电连接。
[0052]
视觉跟踪设备81与升降轴41的底部连接，并与焊接机器人5沿机架1 的长度方向间隔设置。
[0053]
控制器与多个焊接机器人5分别电连接，进而能够控制多个焊接机器人 5同时焊接罐体200与加热管300。且控制器能够单独控制各焊接机器人5。
[0054]
控制器与纵移动力机构电连接，而能够控制悬臂梁21在纵梁12长度方向的位置。
[0055]
控制器与多个横移动力机构分别电连接，而能够控制多个滑块31在悬臂梁21的长度方向的位置。且控制器能够单独控制各横移动力机构。
[0056]
控制器与多个升降动力机构电连接，而能够控制多个升降轴41的高度。且控制器能够单独控制各升降动力机构。
[0057]
控制器与多个视觉跟踪设备81电连接，而能够接收视觉跟踪设备81采集到的关于各焊缝的位置信息。控制器依据该位置信息，控制横移机构和升降机构进行移动而调整焊接机器人5的位置，使焊接机器人5的焊枪始终对准焊缝。
[0058]
且在视觉跟踪设备81检测不到焊缝后，控制器依据该信号控制焊接机器人5停止焊接。
[0059]
控制机器人依据视觉跟踪设备81检测到的位置信息，检测到焊接机器人 5未移动时，控制器控制焊接机器人5停止焊接工作，有效的避免焊接机器人5在同一个位置长时间的焊接工作而造成罐体200或加热管300损坏。在焊接机器人5再次移动后，控制器控制焊接机器人5进行焊接工作。
[0060]
控制器还依据待焊接焊缝的长度，检测到纵移机构从起始位置已移动至终点位置时，控制焊接机器人5停止焊接，并控制升降机构上移而升高焊接机器人5。然后控制器控制纵移机构移动使焊接机器回至焊接起始点，而能够快速进行下一次焊接。
[0061]
该焊接装置还包括熔池监控系统。该熔池监控系统包括显示设备82，能够将焊接位置的实时图像实时显示在显示窗口内。具体在本实施例中，显示设备82为触摸式液晶屏，方便操作，只需轻点液晶屏上的图标或文字，即可方便地进行各种操作。
[0062]
该焊接装置的工作过程如下：
[0063]
s1、将罐体200放置于支撑机构上，并将加热管300点焊固定于罐体200 上。
[0064]
具体地，将罐体200轴向方向的两端分别放置于两滚轮架71上。
[0065]
s2、调节机架1的纵梁12的高度，使焊接机器人5的焊枪距罐体200 上方50-100mm。
[0066]
其中，机架1的纵梁12的高度方向可调，以满足不同直径的罐体200 的焊接需求。
[0067]
s3、调节升降平台6的高度，使位于工作平台61上的操作人员能够观察到待焊接的焊缝。
[0068]
s4、调节焊接机器人5的位置，使各焊接机器人5的焊枪对准对应的焊缝的起始位置。
[0069]
具体地，调节时通过纵移机构、横移机构、升降机构及焊枪本身调节。焊枪与焊缝的其实位置之间的偏差中，横向方向可偏差
±
10mm，竖向方向可偏差
±
10mm。
[0070]
升降机构的升降轴41升降，进而带动焊接机器人5升降；横移机构的滑块31移动，带动升降机构移动，进而带动焊接机器人5移动。纵移机构的悬臂梁21移动，进而带动横移机构及焊接机器人5一起移动。
[0071]
s5、进行焊接。
[0072]
纵移机构依据预设的速度控制悬臂梁21沿机架1的长度方向移动，使焊枪由焊缝的起始位置移动至终点。
[0073]
且在焊接过程中，视觉跟踪设备81将检测到的实时焊缝位置信息输送至控制器，控制器依据位置信息控制横移机构和升降机构调整位置，保证焊枪始终对准焊缝。
[0074]
s6、焊接完毕后，停止焊接，升降机构带动焊接机器人5上移，纵移机构带动焊接机器人5回至起始位置，准备下一次的焊接。
[0075]
具体地，在进行下一次的焊接前，通过滚轮架71带动罐体200转动，使另外多条待焊接的加热管300转动至焊接机器人5的焊接范围内。
[0076]
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
[0077]
本实用新型的焊接装置包括机架、纵移机构、多个横移机构、多个升降机构和多个焊接机器人。焊接机器人能够随着对应的升降机构、对应的横移机构以及纵移机构沿机架的竖向、横向和纵向方向移动，而使该焊接装置能够同时对多个焊缝进行自动焊接，提高了焊接装置的焊接效率，提升了经济效益。
[0078]
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。