一种环缝自动焊接系统

1.本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种环缝自动焊接系统。


背景技术：

2.在一些圆柱形储罐类产品或金属管类产品的生产中,需要对部分的环形接缝进行焊接,不同的焊缝具有不同焊接的规律,目前大部分工厂用自动焊为主。而自动焊在对工件进行环缝焊接时,需要频繁变换焊枪的位置,但现有焊机自动化程度底,需采用人工操作调节焊枪位置,这就使得焊枪对位操作耗时长,对位精确度低,劳动强度大，影响焊缝质量,实际应用效果不理想，并且现有焊机的夹持焊件工具存在夹持不稳定,夹持尺寸单一,适用范围小的缺点。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种对位精准度高且能提高焊缝质量的环缝自动焊接系统。
4.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种环缝自动焊接系统，包括：
5.底座；
6.斜座，倾斜设于底座上，所述斜座上活动设有用于夹持工件的夹持组件，所述斜座上还设有用于调节夹持组件角度的调节机构；
7.焊接机构，活动安装于斜座上，所述焊接机构可相对斜座在x轴上、y轴上以及z轴上移动；
8.控制台，设于斜座上，所述焊接机构、调节机构以及夹持组件均与所述控制台电连接。
9.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述斜座上设有固定座，所述固定座上活动设有第一滑板，所述第一滑板上设有升降组件，所述升降组件上活动安装有用于活动连接焊接机构的支撑组件。
10.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述第一滑板在固定座上的移动方向与支撑组件在升降组件上的移动方向相互垂直，焊接机构在支撑组件上的移动方向与支撑组件在升降组件上的移动方向相互垂直，所述支撑组件与第一滑板不在同一平面内。
11.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述升降组件包括升降座，所述升降座内活动卡设有用于驱动支撑组件移动的升降螺杆，所述升降座上设有用于驱动升降螺杆转动的升降电机。
12.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述支撑组件包括支撑座以及用于驱动支撑座移动的气缸，所述气缸的一侧设有升降块，所述升降块活动卡设于升降座内，所述升降螺杆螺纹穿过升降块，所述气缸的两侧均设有缸块，所述缸块与支撑座滑动连接。
13.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述支撑座上滑动安装有用于支撑焊接机构的第二滑板，所述支撑座上设有用于引导第二滑板定向移动的第二滑轨，所述支撑座上设
有用于带动第二滑板移动的电缸。
14.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述焊接机构包括活动设于第二滑板上的旋转盘以及安装于旋转盘上的焊枪，所述第二滑板上设有用于驱动旋转盘转动的旋转缸体。
15.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述斜座上设有用于安装夹持组件与调节机构的工件柱，所述夹持组件穿过工件柱，所述夹持组件可相对工件柱转动。
16.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述夹持组件包括翻转壳以及活动设于翻转壳一端的卡盘，所述翻转壳内活动穿设有用于连接卡盘的工件轴，所述翻转壳远离卡盘的一端设有用于驱动工件轴转动的工件电机。
17.在上述的一种环缝自动焊接系统中，所述调节机构包括活动穿过工件柱的旋转轴与翻转轴，所述翻转壳与翻转轴固连，所述旋转轴的一端设有主齿轮，所述翻转轴的一端设有与主齿轮啮合的副齿轮，所述工件柱上设有用于驱动旋转轴转动的旋转电机，所述工件柱上设有固定板，固定板上设有用于安装旋转电机的支板，所述旋转轴活动穿过支板与固定板。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.1、在本发明中，通过操控控制台，便可使得焊接机构相对斜座在x轴上、y轴上以及z轴上移动，以使得焊枪能够精确对准工件，从而提高焊缝质量。
20.2、在环缝焊接工艺时，焊机机构保持不动，工件转动，如此，便可保证该环缝焊接工艺的稳定性，从而提高焊缝质量。
21.3、在环缝自动焊接系统的使用过程中，人们可根据实际需求通过控制台与调节机构调整夹持组件在斜座上的角度，也即，调整工件的角度，从而使得工件能够正对焊接机构。
22.4、在焊接之前，人们可根据实际需求以及工件的焊接位置，通过控制台操控旋转缸体，使得旋转盘以其自身的中心轴线周转，因焊枪安装于旋转盘上，从而使得旋转盘带动焊枪转动，以此调整焊枪与工件之间的焊接位置，从而进一步实现焊枪的精准对位。
23.5、气缸带动支撑座的运动方向与第二滑轨平行，便可有效延长焊接机构在y轴方向的运动距离，以使得该环缝自动焊接系统能够使用于两个工件的环缝焊接。
附图说明
24.图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
25.图2是图1去除底座后的结构示意图。。
26.图3是图1中a处的放大结构示意图。
27.图4是调节机构、夹持组件以及工件柱的组合图。
28.图5是夹持组件的结构示意图。
具体实施方式
29.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
30.如图1—图5所示，本发明一种环缝自动焊接系统包括底座100、斜座110、夹持组件200、调节机构300、焊接机构400以及控制台120。
31.在本发明中，焊接机构400可相对斜座110在x轴上、y轴上以及z轴上移动是指以斜座所在的平面为基准面，焊接机构可在该基准面的x轴方向上移动、该基准面的x轴方向上移动以及该基准面的x轴方向上移动。
32.斜座110倾斜设于底座100上，所述斜座110上活动设有用于夹持工件的夹持组件200，所述斜座110上还设有用于调节夹持组件200角度的调节机构300，焊接机构400活动安装于斜座110上，所述焊接机构400可相对斜座110在x轴上、y轴上以及z轴上移动，控制台120设于斜座110上，所述焊接机构400、调节机构300以及夹持组件200均与所述控制台120电连接，在对工件进行环缝焊接的过程中，人们需先将工件安装在夹持组件200上，此后，人们再根据实际需求通过控制台120与调节机构300调整夹持组件200在斜座110上的角度，也即，调整工件的角度，从而使得工件能够正对焊接机构400，此后，人们控制焊接机构400在斜座110上移动，使得该焊接机构400能够接触工件上待焊接的区域，然后，人们只需操作控制台120，便可将控制夹持组件200带动工件转动，与此同时，控制台120控制焊接机构400对工件进行焊接，如此，便可实现工件以其中心轴线自转时，焊接机构400对工件进行焊接，从而完成该环缝自动焊接系统对工件的环缝焊接工艺，其次，在环缝焊接工艺时，焊机机构保持不动，工件转动，如此，便可保证该环缝焊接工艺的稳定性。
33.斜座110上设有固定座500，所述固定座500上活动设有第一滑板510，所述第一滑板510上设有升降组件600，所述升降组件600上活动安装有用于活动连接焊接机构400的支撑组件700，在实际操作的过程中，第一滑板510相对固定座500定向移动，升降组件600带动支撑组件700相对第一滑板510做升降运动，支撑组件700带动焊接机构400定向移动，并且第一滑板510在固定座500上的移动方向与支撑组件700在升降组件600上的移动方向相互垂直，焊接机构400在支撑组件700上的移动方向与支撑组件700在升降组件600上的移动方向相互垂直，所述支撑组件700与第一滑板510不在同一平面内，如此，便可实现焊接机构400相对斜座110在x轴上、y轴上以及z轴上移动。
34.进一步的，固定座500上设有第一滑轨520，所述第一滑板510上设有与第一滑轨520滑动连接的第一滑块511，所述固定座500内设置具有平移螺杆531的平移电机530，所述平移螺杆531螺纹穿过第一滑板510，当平移电机530带动平移螺杆531转动时，因平移螺杆531螺纹穿过第一滑板510，并第一滑板510通过第一滑块511滑动安装于固定座500的第一滑轨520上，使得平移螺杆能够带动第一滑板510沿着第一滑轨520的轨迹移动，如此，便可保证第一滑板510相对固定座500的定向移动，也即，实现焊接机构400相对斜座110在x轴方向上移动；其次，固定座500远离平移电机530的一侧设有限位杆540，当第一滑板510相对固定座500定向移动的过程中，当限位杆540抵住第一滑板510时，平移电机530停止运转，第一滑板510停止移动，如此，避免第一滑板510从固定座500上掉落。
35.升降组件600包括升降座610，该升降座610垂直与第一滑板510，所述升降座610内活动卡设有用于驱动支撑组件700移动的升降螺杆620，所述升降座610上设有用于驱动升降螺杆620转动的升降电机630，当升降电机630带动升降螺杆620相对升降座610转动时，因升降组件600的一侧活动卡设于升降座610内，并且升降螺杆620螺纹穿过该升降组件600，从而使得该升降螺杆620能够带动升降组件600相对升降座610做升降运动，进而实现焊接机构400相对斜座110在z轴方向上移动。
36.支撑组件700包括支撑座710以及用于驱动支撑座710移动的气缸720，所述气缸
720的一侧设有升降块721，所述升降块721活动卡设于升降座610内，所述升降螺杆620螺纹穿过升降块721，使得升降螺杆620自转时，升降块721便会相对升降座610做升降运动，从而使得整个支撑组件700能够相对升降座610定向移动，所述气缸720的两侧均设有缸块722，所述缸块722与支撑座710滑动连接，支撑座710上滑动安装有用于支撑焊接机构400的第二滑板730，所述支撑座710上设有用于引导第二滑板730定向移动的第二滑轨711，当气缸720驱动支撑座710移动时，因气缸720两侧均设有缸块722，两个缸块722与支撑座710滑动连接，使得支撑座710能够相对两个缸块722定向移动，进一步的，用于支撑焊接机构400的第二滑板730通过第二滑轨711滑动安装于支撑座710上，使得支撑座710带动第二滑板730定向移动，而气缸720带动支撑座710的运动方向在竖直面上投影与第一滑轨520垂直，并且支撑座710与第一滑板510不在同一平面上，如此，便可实现焊接机构400相对斜座110在y轴方向上的移动。
37.进一步的，支撑座710上设有用于带动第二滑板730移动的电缸740，当电缸740带动第二滑板730运动时，因第二滑板730通过第二滑轨711滑动安装于支撑座710上，从而使得第二滑板730能够相对支撑座710定向移动，其次，气缸720带动支撑座710的运动方向与第二滑轨711平行，便可有效延长焊接机构400在y轴方向的运动距离，如此，当人们在斜座110上设置两个夹持组件200与两个调节机构300时，人们便可通过两个夹持组件200分别夹持两个工件，在焊接时，通过焊接机构400在y轴方向上加长的运动位移，使得焊接机构400在焊接两个工件的其中一个时，另外一个工件不会受到影响，当焊接完成一个后，再焊接另外一个，如此，便可提高对工件环缝焊接的效率。
38.焊接机构400包括活动设于第二滑板730上的旋转盘410以及安装于旋转盘410上的焊枪420，所述第二滑板730上设有用于驱动旋转盘410转动的旋转缸体430，在焊接之前，人们可根据实际需求以及工件的焊接位置，通过控制台120操控旋转缸体430，使得旋转盘410以其自身的中心轴线周转，因焊枪420安装于旋转盘410上，从而使得旋转盘410带动焊枪420转动，以此调整焊枪420与工件之间的焊接位置，从而进一步实现焊枪420的精准对位。
39.底座100上设有气源连接件130，在安装过程中，将外界的气体通过该气源连接件130分别与气缸720和旋转缸体430连接，在气源连接件130上设有用于调节气体流量的阀体(图中未标注)，通过该阀体可调整气流的大小，以实现气缸720与旋转缸体430的精准调节。
40.如图1—图2和图4—图5所示，斜座110上设有用于安装夹持组件200与调节机构300的工件柱140，所述夹持组件200穿过工件柱140，所述夹持组件200可相对工件柱140转动，夹持组件200包括翻转壳210以及活动设于翻转壳210一端的卡盘220，所述翻转壳210内活动穿设有用于连接卡盘220的工件轴230，所述翻转壳210远离卡盘220的一端设有用于驱动工件轴230转动的工件电机240，在对工件进行加工之前，人们需要将工件通过卡盘220夹持在该夹持组件200上，当人们将焊枪420对准工件待焊接的区域且需要对工件进行环缝焊接时，人们只需操控工件电机240，使得工件电机240带动工件轴230转动，因工件轴230活动穿设于翻转壳210，并且工件轴230的一端与卡盘220连接，使得工件轴230在转动时，工件轴230能够带动卡盘220同步转动，而此时的工件被卡盘220夹持住，使得工件以工件轴230的中心轴线为中心进行旋转，如此，便可实现焊枪420焊接工件时，工件也同时旋转，从而完成环缝自动焊接工艺，同时，也保证工件在焊接过程中的稳定性。
41.调节机构300包括活动穿过工件柱140的旋转轴310与翻转轴320，所述翻转壳210与翻转轴320固连，所述旋转轴310的一端设有主齿轮311，所述翻转轴320的一端设有与主齿轮311啮合的副齿轮321，所述工件柱140上设有用于驱动旋转轴310转动的旋转电机330，工件柱140上设有固定板340，固定板340上设有用于安装旋转电机330的支板350，所述旋转轴310活动穿过支板350与固定板340，当要调整工件的角度时，人们只需操控旋转电机330，使得旋转电机330带动旋转轴310转动，而在此过程中，主齿轮311安装于旋转轴310上，副齿轮321安装于翻转轴320上，并且旋转轴310可相对翻转壳210自转，翻转轴320可相对翻转壳210自转，主齿轮311与副齿轮321啮合，翻转轴320与翻转壳210固连，使得旋转轴310通过主齿轮311与副齿轮321带动翻转轴320与翻转壳210同步转动，如此，便可改变翻转壳210与工件柱140之间的角度，因工件被卡盘220卡住，卡盘220安装于工件轴230上，工件轴230活动穿设于翻转壳210内，从而使得翻转壳210带动工件轴230、卡盘220以及工件同时相对工件柱140转动，也即，实现了工件的角度调整，使得焊枪420能够准确对准工件。
42.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
43.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。