[發(fā)明專利]一種金屬管焊接裝置及焊接方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210060508.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN114227083A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘先友;劉西順;程晟;郭騰龍;謝典;張廉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K37/00
• 分類號(hào): B23K37/00;B23K37/047;B23K101/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 劉翠霞

1.一種金屬管焊接裝置，其特征在于，包括焊接平臺(tái)（1），焊接平臺(tái)（1）上設(shè)有移動(dòng)板（2），移動(dòng)板（2）通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)，移動(dòng)板（2）上設(shè)有對(duì)鋼管進(jìn)行支撐的支撐座（3），焊接平臺(tái)（1）上設(shè)有用于裝夾焊槍的焊接機(jī)構(gòu)（4），焊接機(jī)構(gòu)（4）下方設(shè)有焊接變位機(jī)，焊接變位機(jī)包括底座（5），三爪卡盤（6）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座（5）上，三爪卡盤（6）通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)（7），驅(qū)動(dòng)電機(jī)（7）的輸出端設(shè)有主動(dòng)輪（8），三爪卡盤（6）的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有從動(dòng)輪（9），從動(dòng)輪（9）與主動(dòng)輪（8）通過皮帶（10）傳動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在焊接平臺(tái)（1）上的兩個(gè)安裝座（11），滾珠絲桿（12）安裝在安裝座（11）上，滾珠絲杠（12）通過步進(jìn)電機(jī)（13）驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠（12）上設(shè)有螺母（14），螺母（14）通過連接座（15）與移動(dòng)板（2）連接，移動(dòng)板（2）底部設(shè)有滑塊（16），焊接平臺(tái)（1）上設(shè)有與滑塊（16）配合的滑軌（17）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述移動(dòng)板（2）兩側(cè)分別設(shè)有方管上料機(jī)構(gòu)和圓管上料機(jī)構(gòu)，方管上料機(jī)構(gòu)包括方管限位盒（18），方管限位盒（18）頂部設(shè)有限位支架（19），方管限位盒（18）前后兩側(cè)設(shè)有貫通的出料口（1801），推料氣缸（20）的伸縮端設(shè)有與出料口（1801）對(duì)應(yīng)的頂塊（21），上料氣缸（22）的伸縮端設(shè)有推板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述方管限位盒（18）遠(yuǎn)離推料氣缸（20）的一側(cè)設(shè)有限位板（23），上料氣缸（22）與限位板（23）和方管限位盒（18）形成之間的通道對(duì)應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述圓管上料機(jī)構(gòu)包括傾斜設(shè)置的料倉（24），料倉（24）的較低一端的出料口一側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽（25），導(dǎo)槽（25）和料倉（24）之間設(shè)有頂升導(dǎo)向塊（26），焊接平臺(tái)（1）上設(shè)有與頂升導(dǎo)向塊（26）配合的通孔，頂升導(dǎo)向塊（26）與頂升氣缸（27）的伸縮端連接，頂升導(dǎo)向塊（26）頂部傾斜設(shè)置，靠近料倉（24）的一側(cè)高于另一側(cè)，導(dǎo)槽（25）遠(yuǎn)離移動(dòng)板（2）的一端設(shè)有頂料氣缸（28），頂料氣缸（28）端部設(shè)有頂料板（29）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述支撐座（3）設(shè)置為兩組，每一組支撐座（3）均設(shè)有兩個(gè)支撐塊（301），支撐塊（301）與夾緊氣缸（30）的伸縮端連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述焊接平臺(tái)（1）端部上側(cè)設(shè)有自動(dòng)取料機(jī)構(gòu)，自動(dòng)取料機(jī)構(gòu)包括安裝架（31），安裝架（31）上設(shè)有取料導(dǎo)軌（32），氣缸安裝座（33）上設(shè)有與取料導(dǎo)軌（32）配合的移動(dòng)滑塊（34），氣缸安裝座（33）上設(shè)有豎直氣缸（35），豎直氣缸（35）的伸縮端設(shè)有機(jī)械手夾爪（36），安裝架（31）上設(shè)有水平氣缸（37），水平氣缸（37）的伸縮端與氣缸安裝座（33）連接，焊接平臺(tái)（1）端部設(shè)有存料箱（39）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管焊接裝置，其特征在于，所述焊接機(jī)構(gòu)（4）包括焊接支架（401），焊槍（38）通過夾具加裝，夾具通過鉸鏈安裝在焊接支架（401）上，夾具包括卡環(huán)（402），卡環(huán)（402）的開口端通過螺栓擰緊。

10.一種金屬管焊接裝置的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將方管和圓管分別放置在方管上料機(jī)構(gòu)和圓管上料機(jī)構(gòu)內(nèi)，啟動(dòng)推料氣缸（20）將最下層的方管從出料口（1801）推出，推料氣缸（20）回縮，上層的方管向下方移動(dòng)，啟動(dòng)上料氣缸（22），將方管推送至移動(dòng)板（2）上的支撐座（3）上，啟動(dòng)頂升氣缸（27），將頂升導(dǎo)向塊（26）上側(cè)的圓管頂起，當(dāng)頂升導(dǎo)向塊（26）高度大于導(dǎo)槽（25）的高度后，頂升導(dǎo)向塊（26）上側(cè)的圓管沿頂升導(dǎo)向塊（26）的斜面滾落至導(dǎo)槽（25）內(nèi)，啟動(dòng)頂料氣缸（28），將圓管推送至移動(dòng)板（2）上的支撐座（3）上，圓管插入方管內(nèi)，端部與方管對(duì)齊，上料氣缸（22）和頂料氣缸（28）回縮；

步驟二、啟動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)移動(dòng)板（2）移動(dòng)至焊槍（38）下側(cè)，焊槍（38）對(duì)金屬管的連接端進(jìn)行點(diǎn)焊；

步驟三、三爪卡盤（6）對(duì)點(diǎn)焊連接的金屬管的一端進(jìn)行夾持，驅(qū)動(dòng)電機(jī)（7）帶動(dòng)三爪卡盤（6）進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)金屬管進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)整，焊槍（38）對(duì)金屬管進(jìn)行多角度點(diǎn)焊；

步驟四、啟動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)移動(dòng)板（2）移動(dòng)至機(jī)械手夾爪（36）下方，啟動(dòng)豎直氣缸（35）向下移動(dòng)，機(jī)械手夾爪（36）對(duì)焊接完成后的金屬管進(jìn)行夾取，豎直氣缸（35）回縮，啟動(dòng)水平氣缸（37）帶動(dòng)機(jī)械手夾爪（36）向存料箱（39）方向移動(dòng)，移動(dòng)至存料箱（39）上方后，機(jī)械手夾爪（36）松開對(duì)金屬管的夾取，完成金屬管收集。