一种流水线旋转式环保型自动焊接设备

摘要

本发明公开了一种流水线旋转式环保型自动焊接设备，它涉及金属护栏加工技术领域。该设备包括机架，机架顶面与内底面分别铺装有第一固定板、第三固定板和第二固定板；第一固定板与第二固定板上竖直设置有用于工件变换工位的循环旋转驱动装置，所述循环旋转驱动装置的顶面中部安装有用于工件竖直固定的支撑定位装置；第一固定板底面安装有用于工件自转变向的升降旋转拨动装置，第三固定板顶面设置有一双轨迹横移焊接装置；机架的内底面安装有与双轨迹横移焊接装置同步工作的二级回流式焊烟净化装置；机架外侧安装有运行控制装置。本发明针对护栏行业及其他类似立柱与预埋底板的结合焊接，可大大提高生产效率，具有节能环保等优势。

权利要求

1.一种流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：该焊接设备包括机架，所述机架内腔分为左容纳室和右容纳室，所述左容纳室顶面高于所述右容纳室顶面，所述左容纳室顶面与内底面分别固定铺装有第一固定板和第二固定板，所述右容纳室顶面固定铺装有第三固定板；所述第一固定板与第二固定板上竖直设置有用于工件变换工位的循环旋转驱动装置，所述循环旋转驱动装置伸出所述第一固定板外侧的顶面中部安装有用于工件竖直固定的支撑定位装置，所述支撑定位装置与所述循环旋转驱动装置同步同向旋转；所述第一固定板底面安装有用于工件自转变向的升降旋转拨动装置，所述第三固定板顶面设置有一双轨迹横移焊接装置，所述升降旋转拨动装置与所述双轨迹横移焊接装置位于同一侧；

所述右容纳室的内底面安装有与所述双轨迹横移焊接装置同步工作的二级回流式焊烟净化装置；所述机架外侧安装有运行控制装置，所述运行控制装置通过线缆连接并控制所述循环旋转驱动装置、所述升降旋转拨动装置、所述双轨迹横移焊接装置以及所述二级回流式焊烟净化装置的运行动作；

所述循环旋转驱动装置包括安装在所述第二固定板上中心位置的第一轴承，所述第一轴承上竖直套装有一旋转主轴，所述旋转主轴上部套装有第二轴承，所述第二轴承内嵌在所述第一固定板上中心位置的主轴轴承孔内，所述旋转主轴顶端水平垂直连接有一圆形旋转承载面板，所述旋转承载面板围绕其中心点向外辐射的米字形射线上各开设有两个工件承载方孔，相邻两射线之间的夹角相同；所述旋转承载面板与所述第一固定板之间的所述旋转主轴上套装有一平面压力轴承，所述第一固定板上周向等间距安装有四个用于平衡支撑所述旋转承载面板运转的滚动轴承；所述旋转承载面板的圆形侧面周向等间距向内开设有六个V形豁口式定位槽；所述第一固定板的一角安装有一气动式限制器，所述气动式限制器由气缸和棱直角形限位舌组成，所述限位舌安装在所述气缸的动力输出端，所述限位舌与所述豁口式定位槽相配合；所述旋转主轴下部固定套装有与所述旋转承载面板上的米字形射线等向同角度的米字形从动拨杆，所述从动拨杆通过安装在所述第二固定板上的承载面板旋转驱动器推动旋转，所述承载面板旋转驱动器通过安装在所述第二固定板上的第一行程限制开关控制运转；

所述支撑定位装置包括以对角坐标方式安装在所述工件承载方孔边缘且具有直角V形端口的定位夹持件，每组所述定位夹持件中均放置有与之相匹配的正方形活动式工件固定模块，所述活动式工件固定模块上围绕其中心点周围贯穿开设有四个拨叉孔，所述拨叉孔外延对角处各安装有一定位针；所述旋转承载面板中心位置上通过法兰垂直连接有一上下开口的中空圆筒状主体支柱，所述主体支柱上设有刻度，所述主体支柱侧壁上开设有一组对等双面镂空滑道，所述主体支柱中设置有一工件升降调节组件，所述工件升降调节组件通过所述镂空滑道对外连接有一工件固定组件；

所述工件升降调节组件包括置于所述主体支柱内的第一螺杆，所述第一螺杆的顶端固定连接有一轴头，所述轴头下部套装有第三轴承，所述第三轴承内设在一圆形封口盖的中心位置，所述封口盖封闭连接在所述主体支柱的上端开口处，所述轴头上部安装有一操作盘，所述第一螺杆上螺接有一螺杆活动套，所述第一螺杆底端安装有防止所述螺杆活动套脱落的插销件，所述螺杆活动套侧壁上安装有一组相对设置的防偏移定位杆，每一所述防偏移定位杆分别对应伸出所述镂空滑道外且所述防偏移定位杆与所述镂空滑道的尺寸相匹配；所述工件固定组件包括一圆环，所述圆环中心位置设有一尺寸与所述主体支柱相匹配的升降活动套，所述升降活动套与所述圆环之间安装有与所述旋转承载面板上的米字形射线等向同角度的米字形轮幅，每一所述轮幅上均设置有两个吊锤式圆塔形弹性固定卡且所述吊锤式圆塔形弹性固定卡的位置与所述旋转承载面板上的工件承载方孔上下一一对应，所述升降活动套侧壁上设有一组相对设置的防偏移定位杆孔且所述防偏移定位杆孔与所述防偏移定位杆对应套装，所述升降活动套上还设有若干个可调节的紧固螺杆；所述吊锤式圆塔形弹性固定卡包括垂直固定安装在所述轮幅上的内径导管，所述内径导管内活动插装有第二螺杆，所述第二螺杆下部贯穿所述轮幅且所述第二螺杆可上下移动，所述轮幅下部的所述第二螺杆上套设有第二弹簧，所述第二螺杆的上端限制在所述内径导管外，所述第二螺杆的下端螺接有一圆塔形吊锤。

2.根据权利要求1所述的流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：所述承载面板旋转驱动器包括一横向气缸，所述横向气缸与所述气动式限制器的气缸均由安装在所述第二固定板上的空气压缩机提供空气动力，所述横向气缸的动力输出端对接一推力杆，所述推力杆自由端连接一推力滑块，所述推力滑块设置在与之相匹配的直线滑轨上，所述直线滑轨水平安装在所述第二固定板上，所述推力滑块上垂直安装有一对轴承座，两个所述轴承座之间安装有一推力臂轴且所述推力臂轴与所述推力杆在几何空间上相互垂直，所述推力臂轴上套装有一L形推力臂，所述L形推力臂上端内侧设置成弧形且该内侧弧形端通过第一弹簧与安装在所述推力杆上的固定柱拉接，所述L形推力臂拐角处外侧设置在弧形面；

所述从动拨杆与所述L形推力臂的内侧弧形端接触联动。

3.根据权利要求1所述的流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：所述升降旋转拨动装置包括一直角U形支架，所述支架顶部固定安装在所述第一固定板底面，所述支架内侧底面上垂直交叉放置有一升降载体，所述支架外侧底面安装一立向气缸且所述立向气缸的动力输出端活动穿过所述支架与所述升降载体的底面固定连接；所述升降载体两端各竖直设置一导向轴，所述导向轴对应套设在导向活动套内，所述导向活动套分别固定连接在所述支架两侧；所述升降载体上安装有一齿轮室，所述齿轮室的一内侧面设有一齿条，所述齿条上间隔吻齿连接两个齿轮，所述齿轮中均固定插装有一拨动叉，所述拨动叉上两个拨叉尖的间距与所述活动式工件固定模块上对角拨叉孔的中心间距相同，所述拨叉尖为钝角锥形且所述拨叉尖与所述拨叉孔相配合，所述拨动叉与所述齿轮室底面轴承连接，所述齿条背面连接一推进气缸，所述推进气缸带动所述齿条做直线往返移动，所述推进气缸安装在所述升降载体顶面；所述立向气缸与推进气缸均由安装在所述第二固定板上的空气压缩机提供空气动力；所述第一固定板上横向直线间隔开设有两个用于所述拨动叉伸降移动的拨叉活动孔，两个所述拨叉活动孔之间的孔距与所述旋转承载面板米字形射线中一条射线上的两个所述工件承载方孔的孔距相等；所述支架上安装有用于控制所述立向气缸运转的升降限位开关，所述齿轮室上安装有用于控制所述推进气缸运转的旋转限位开关。

4.根据权利要求3所述的流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：所述双轨迹横移焊接装置包括竖直安装在所述第三固定板两端的支撑板，所述支撑板内侧面上通过螺杆轴承座架设有一推进螺杆，所述推进螺杆一端通过交齿连接器安装有一伺服电机；所述推进螺杆上套设有一螺杆套，所述螺杆套顶部安装有一长方形承载台，所述承载台与所述推进螺杆在几何空间上相互垂直且所述承载台的长边侧面贯穿开设有一扁口孔，所述扁口孔内插设有与之相匹配的防焊渣护板，所述防焊渣护板两端对应安装在所述支撑板上，所述承载台可在所述防焊渣护板上直线滑动，所述承载台两端部底面分别安装有一滑块，所述滑块与设置于所述第三固定板上滑轨对应套设，所述滑轨两端通过固定座安装在所述第三固定板上；所述承载台顶面上竖直安装有门形焊接支架，所述焊接支架左右内侧面各安装一焊枪固定杆，所述焊枪固定杆上安装有焊枪，所述焊枪分别与安装在所述右容纳室内底面的焊机对应连接，所述焊机所用的二氧化碳气瓶通过安装在所述右容纳室外侧面的气瓶固定架固定支撑；所述第三固定板上还安装有用于控制所述推进螺杆上承载台移动行程的空载行程限位开关以及用于控制所述焊枪焊接点长度的起弧行程限位开关。

5.根据权利要求4所述的流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：所述二级回流式焊烟净化装置包括安装在所述右容纳室内底面上的箱体，所述箱体内部通过一隔离板分隔为上部的第一焊烟处理仓以及下部的第二焊烟处理仓，所述第一焊烟处理仓一侧顶面安装有第一级纳米覆膜滤芯，所述第一级纳米覆膜滤芯上端连接有焊烟收集管，所述焊烟收集管包括一端安装在所述第一级纳米覆膜滤芯上端的转向弯管，所述转向弯管的另一端依次连接有可伸缩波纹管、刚性集烟鼻腔、可折弯螺纹管以及集烟罩；所述焊烟收集管通过固定夹支架安装在所述焊接支架顶面；所述第一级纳米覆膜滤芯下端安装有第一固体物沉淀室；所述第一焊烟处理仓另一侧底面安装有离心式抽风机，所述离心式抽风机的出风口穿过所述隔离板连接有第二级纳米覆膜滤芯，所述第二级纳米覆膜滤芯下端安装有第二固体物沉淀室，所述第二焊烟处理仓内底面安装有轴流式抽风机，所述轴流式抽风机的出风口穿过所述第二焊烟处理仓的侧壁并且指向所述焊机。

6.根据权利要求4所述的流水线旋转式环保型自动焊接设备，其特征在于：所述工件包括钢管立柱和立柱预埋板，所述立柱预埋板的四角各开设有一定位孔，所述定位孔与所述活动式工件固定模块上的定位针相配合插接，所述立柱预埋板中部开设有焊接孔，所述焊接孔的形状与所述钢管立柱的端面形状相同且所述钢管立柱下端插入所述焊接孔内；所述圆塔形吊锤与所述钢管立柱上端管径相配合；当所述钢管立柱为方形时，所述拨动叉升降旋转90度，左右所述焊枪从工件双侧直进直退进行感应点焊接；当所述钢管立柱为圆形时，所述焊枪移动到达焊接点后保持位置不动，拨动叉升起自转180度进行感应点焊接。

说明书

一种流水线旋转式环保型自动焊接设备

技术领域

[0001] 本发明涉及金属护栏加工技术领域，具体涉及一种流水线旋转式环保型自动焊接设备。

背景技术

[0002] 立柱预埋板的焊接是护栏产品加工过程中不可或缺的重要组成部分，它对于工件的美观度、牢固度，焊接成型后与水平面的垂直度，都有很高的技术要求。现有技术中，人工
通过普通焊机(含二氧化碳保护焊机氩弧焊)对钢管立柱与立柱预埋件实施焊接，这种方式
不仅耗费人力且效率低下，而且焊接件垂直度不精确，影响美观；更重要的是传统人工焊机
焊接方法，很难让焊烟净化器发挥作用，确切地说因其使用不便，操作麻烦，通常不用，这就
增加了加工车间的空气污染，不利于工人的身体健康。

发明内容

[0003] 针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种流水线旋转式环保型自动焊接设备。

[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

[0005] 一种流水线旋转式环保型自动焊接设备，该焊接设备包括机架，所述机架内腔分为左容纳室和右容纳室，所述左容纳室顶面高于所述右容纳室顶面，所述左容纳室顶面与
内底面分别固定铺装有第一固定板和第二固定板，所述右容纳室顶面固定铺装有第三固定
板；所述第一固定板与第二固定板上竖直设置有用于工件变换工位的循环旋转驱动装置，
所述循环旋转驱动装置伸出所述第一固定板外侧的顶面中部安装有用于工件竖直固定的
支撑定位装置，所述支撑定位装置与所述循环旋转驱动装置同步同向旋转；所述第一固定
板底面安装有用于工件自转变向的升降旋转拨动装置，所述第三固定板顶面设置有一双轨
迹横移焊接装置，所述升降旋转拨动装置与所述双轨迹横移焊接装置位于同一侧；所述右
容纳室的内底面安装有与所述双轨迹横移焊接装置同步工作的二级回流式焊烟净化装置；
所述机架外侧安装有运行控制装置，所述运行控制装置通过线缆连接并控制所述循环旋转
驱动装置、所述升降旋转拨动装置、所述双轨迹横移焊接装置以及所述二级回流式焊烟净
化装置的运行动作。

[0006] 进一步地，所述循环旋转驱动装置包括安装在所述第二固定板上中心位置的第一轴承，所述第一轴承上竖直套装有一旋转主轴，所述旋转主轴上部套装有第二轴承，所述第
二轴承内嵌在所述第一固定板上中心位置的主轴轴承孔内，所述旋转主轴顶端水平垂直连
接有一圆形旋转承载面板，所述旋转承载面板围绕其中心点向外辐射的米字形射线上各开
设有两个工件承载方孔，相邻两射线之间的夹角相同；所述旋转承载面板与所述第一固定
板之间的所述旋转主轴上套装有一平面压力轴承，所述第一固定板上周向等间距安装有四
个用于平衡支撑所述旋转承载面板运转的滚动轴承；所述旋转承载面板的圆形侧面周向等
间距向内开设有六个V形豁口式定位槽；所述第一固定板的一角安装有一气动式限制器，所
述气动式限制器由气缸和棱直角形限位舌组成，所述限位舌安装在所述气缸的动力输出
端，所述限位舌与所述豁口式定位槽相配合；所述旋转主轴下部固定套装有与所述旋转承
载面板上的米字形射线等向同角度的米字形从动拨杆，所述从动拨杆通过安装在所述第二
固定板上的承载面板旋转驱动器推动旋转，所述承载面板旋转驱动器通过安装在所述第二
固定板上的第一行程限制开关控制运转。

[0007] 进一步地，所述承载面板旋转驱动器包括一横向气缸，所述横向气缸与所述气动式限制器的气缸均由安装在所述第二固定板上的空气压缩机提供空气动力，所述横向气缸
的动力输出端对接一推力杆，所述推力杆自由端连接一推力滑块，所述推力滑块设置在与
之相匹配的直线滑轨上，所述直线滑轨水平安装在所述第二固定板上，所述推力滑块上垂
直安装有一对轴承座，两个所述轴承座之间安装有一推力臂轴且所述推力臂轴与所述推力
杆在几何空间上相互垂直，所述推力臂轴上套装有一L形推力臂，所述L形推力臂上端内侧
设置成弧形且该内侧弧形端通过第一弹簧与安装在所述推力杆上的固定柱拉接，所述L形
推力臂拐角处外侧设置在弧形面；所述从动拨杆与所述L形推力臂的内侧弧形端接触联动。

[0008] 进一步地，所述支撑定位装置包括以对角坐标方式安装在所述工件承载方孔边缘且具有直角V形端口的定位夹持件，每组所述定位夹持件中均放置有与之相匹配的正方形
活动式工件固定模块，所述活动式工件固定模块上围绕其中心点周围贯穿开设有四个拨叉
孔，所述拨叉孔外延对角处各安装有一定位针；所述旋转承载面板中心位置上通过法兰垂
直连接有一上下开口的中空圆筒状主体支柱，所述主体支柱上设有刻度，所述主体支柱侧
壁上开设有一组对等双面镂空滑道，所述主体支柱中设置有一工件升降调节组件，所述工
件升降调节组件通过所述镂空滑道对外连接有一工件固定组件。

[0009] 进一步地，所述工件升降调节组件包括置于所述主体支柱内的第一螺杆，所述第一螺杆的顶端固定连接有一轴头，所述轴头下部套装有第三轴承，所述第三轴承内设在一
圆形封口盖的中心位置，所述封口盖封闭连接在所述主体支柱的上端开口处，所述轴头上
部安装有一操作盘，所述第一螺杆上螺接有一螺杆活动套，所述第一螺杆底端安装有防止
所述螺杆活动套脱落的插销件，所述螺杆活动套侧壁上安装有一组相对设置的防偏移定位
杆，每一所述防偏移定位杆分别对应伸出所述镂空滑道外且所述防偏移定位杆与所述镂空
滑道的尺寸相匹配；所述工件固定组件包括一圆环，所述圆环中心位置设有一尺寸与所述
主体支柱相匹配的升降活动套，所述升降活动套与所述圆环之间安装有与所述旋转承载面
板上的米字形射线等向同角度的米字形轮幅，每一所述轮幅上均设置有两个吊锤式圆塔形
弹性固定卡且所述吊锤式圆塔形弹性固定卡的位置与所述旋转承载面板上的工件承载方
孔上下一一对应，所述升降活动套侧壁上设有一组相对设置的防偏移定位杆孔且所述防偏
移定位杆孔与所述防偏移定位杆对应套装，所述升降活动套上还设有若干个可调节的紧固
螺杆；所述吊锤式圆塔形弹性固定卡包括垂直固定安装在所述轮幅上的内径导管，所述内
径导管内活动插装有第二螺杆，所述第二螺杆下部贯穿所述轮幅且所述第二螺杆可上下移
动，所述轮幅下部的所述第二螺杆上套设有第二弹簧，所述第二螺杆的上端限制在所述内
径导管外，所述第二螺杆的下端螺接有一圆塔形吊锤。

[0010] 进一步地，所述升降旋转拨动装置包括一直角U形支架，所述支架顶部固定安装在所述第一固定板底面，所述支架内侧底面上垂直交叉放置有一升降载体，所述支架外侧底
面安装一立向气缸且所述立向气缸的动力输出端活动穿过所述支架与所述升降载体的底
面固定连接；所述升降载体两端各竖直设置一导向轴，所述导向轴对应套设在导向活动套
内，所述导向活动套分别固定连接在所述支架两侧；所述升降载体上安装有一齿轮室，所述
齿轮室的一内侧面设有一齿条，所述齿条上间隔吻齿连接两个齿轮，所述齿轮中均固定插
装有一拨动叉，所述拨动叉上两个拨叉尖的间距与所述活动式工件固定模块上对角拨叉孔
的中心间距相同，所述拨叉尖为钝角锥形且所述拨叉尖与所述拨叉孔相配合，所述拨动叉
与所述齿轮室底面轴承连接，所述齿条背面连接一推进气缸，所述推进气缸带动所述齿条
做直线往返移动，所述推进气缸安装在所述升降载体顶面；所述立向气缸与推进气缸均由
安装在所述第二固定板上的空气压缩机提供空气动力；所述第一固定板上横向直线间隔开
设有两个用于所述拨动叉伸降移动的拨叉活动孔，两个所述拨叉活动孔之间的孔距与所述
旋转承载面板米字形射线中一条射线上的两个所述工件承载方孔的孔距相等；所述支架上
安装有用于控制所述立向气缸运转的升降限位开关，所述齿轮室上安装有用于控制所述推
进气缸运转的旋转限位开关。

[0011] 进一步地，所述双轨迹横移焊接装置包括竖直安装在所述第三固定板两端的支撑板，所述支撑板内侧面上通过螺杆轴承座架设有一推进螺杆，所述推进螺杆一端通过交齿
连接器安装有一伺服电机；所述推进螺杆上套设有一螺杆套，所述螺杆套顶部安装有一长
方形承载台，所述承载台与所述推进螺杆在几何空间上相互垂直且所述承载台的长边侧面
贯穿开设有一扁口孔，所述扁口孔内插设有与之相匹配的防焊渣护板，所述防焊渣护板两
端对应安装在所述支撑板上，所述承载台可在所述防焊渣护板上直线滑动，所述承载台两
端部底面分别安装有一滑块，所述滑块对应套设在所述滑轨上，所述滑轨两端通过固定座
安装在所述第三固定板上；所述承载台顶面上竖直安装有门形焊接支架，所述焊接支架左
右内侧面各安装一焊枪固定杆，所述焊枪固定杆上安装有焊枪，所述焊枪分别与安装在所
述右容纳室内底面的焊机对应连接，所述焊机所用的二氧化碳气瓶通过安装在所述右容纳
室外侧面的气瓶固定架固定支撑；所述第三固定板上还安装有用于控制所述推进螺杆上承
载台移动行程的空载行程限位开关以及用于控制所述焊枪焊接点长度的起弧行程限位开
关。

[0012] 进一步地，所述二级回流式焊烟净化装置包括安装在所述右容纳室内底面上的箱体，所述箱体内部通过一隔离板分隔为上部的第一焊烟处理仓以及下部的第二焊烟处理
仓，所述第一焊烟处理仓一侧顶面安装有第一级纳米覆膜滤芯，所述第一级纳米覆膜滤芯
上端连接有焊烟收集管，所述焊烟收集管包括一端安装在所述第一级纳米覆膜滤芯上端的
转向弯管，所述转向弯管的另一端依次连接有可伸缩波纹管、刚性集烟鼻腔、可折弯螺纹管
以及集烟罩；所述焊烟收集管通过固定夹支架安装在所述焊接支架顶面；所述第一级纳米
覆膜滤芯下端安装有第一固体物沉淀室；所述第一焊烟处理仓另一侧底面安装有离心式抽
风机，所述离心式抽风机的出风口穿过所述隔离板连接有第二级纳米覆膜滤芯，所述第二
级纳米覆膜滤芯下端安装有第二固体物沉淀室，所述第二焊烟处理仓内底面安装有轴流式
抽风机，所述轴流式抽风机的出风口穿过所述第二焊烟处理仓的侧壁并且指向所述焊机。

[0013] 进一步地，所述运行控制装置包括安装在所述左容纳室侧壁的控制箱，所述控制箱内设有PLC，所述控制箱上方设有一触摸操作屏，所述触摸操作屏通过可上下伸缩的操作
屏支架安装于所述左容纳室侧壁，所述触摸操作屏与所述控制箱内的PLC电连接，所述触摸
操作屏用于控制所述二级回流式焊烟净化装置以及所述焊枪与焊机的运转；所述第一行程
控制开关、第二行程控制开关、升降限位开关、旋转限位开关、空载行程限位开关以及起弧
行程限位开关均采用红外线对点信息反馈模式与所述控制箱内的PLC进行交互反馈。

[0014] 进一步地，所述工件包括钢管立柱和立柱预埋板，所述立柱预埋板的四角各开设有一定位孔，所述定位孔与所述活动式工件固定模块上的定位针相配合插接，所述立柱预
埋板中部开设有焊接孔，所述焊接孔的形状与所述钢管立柱的端面形状相同且所述钢管立
柱下端插入所述焊接孔内；所述圆塔形吊锤与所述钢管立柱上端管径相配合；当所述钢管
立柱为方形时，所述拨动叉升降旋转90度，左右所述焊枪从工件双侧直进直退进行感应点
焊接；当所述钢管立柱为圆形时，所述焊枪移动到达焊接点后保持位置不动，拨动叉升起自
转180度进行感应点焊接。

[0015] 相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

[0016] 1.本发明设计了整体工位旋转式圆盘，十二个独立工位排列自动循环作业，达到流水式工作效果，大大提高工作效率，降低劳动成本；

[0017] 2.本发明特别适用方形钢管立柱与立柱预埋板的结合焊接，独立工位自动90°旋转，缩短换位时空，提高时效；

[0018] 3.双轨道双枪头设计，进退直线型焊接方案效率翻倍；

[0019] 4.触屏式面板操作，便捷省心，距起弧点距离远，减少弧光对人体伤害；

[0020] 5.上下件工位固定，减少工人劳动强度；

[0021] 6.本发明设计的支撑定位装置可保证工件焊接时的垂直度，其采用上下移动式，可升降调节，适用于不同尺寸工件要求，主体支柱上还设有刻度，调节时准确、快捷；

[0022] 7.本发明配置的二级回流式焊烟净化装置与自动焊接设备融为一体，中控操作同步使用，产生效能；采取二级回旋净化，收集更彻底，排放更清洁，净化后的空气排入自动焊
接设备机腔达到冷却机体温度的效果，节能环保。

附图说明

[0023] 下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

[0024] 图1为本发明的结构示意图；

[0025] 图2为本发明中第一固定板的俯视图及其附属部件的放大示意图；

[0026] 图3为本发明中旋转承载面板的俯视图及其附属部件的放大示意图；

[0027] 图4为本发明中工件升降调节组件的分解结构示意图；

[0028] 图5为本发明中工件固定组件的俯视图及其附属部件的放大示意图；

[0029] 图6为本发明中工件升降调节组件与主体支柱相结合的结构示意图；

[0030] 图7为本发明中承载面板旋转驱动器的结构示意图；

[0031] 图8为本发明中从动拨杆的俯视图；

[0032] 图9A为本发明中升降旋转拨动装置的主视图；

[0033] 图9B为本发明中升降旋转拨动装置的侧视图及其拨叉尖的放大示意图；

[0034] 图9C为本发明中升降旋转拨动装置的仰视图；

[0035] 图10为本发明中双轨迹横移焊接装置的结构示意图；

[0036] 图11为本发明中双轨迹横移焊接装置的承载台部位的结构放大图；

[0037] 图12A为本发明中焊枪支架的侧视图；

[0038] 图12B为本发明中焊枪支架的主视图；

[0039] 图13为本发明中二级回流式焊烟净化装置的结构示意图；

[0040] 图14A为本发明中工件的剖视图；

[0041] 图14B为本发明中工件的立柱预埋板的俯视图；

[0042] 图15为本发明中运行控制装置的PLC控制线框图。

[0043] 附图标记说明：1‑机架；101‑左容纳室；102‑右容纳室；103‑第一固定板；104‑第二固定板；105‑第三固定板；106‑滚轮；2‑循环旋转驱动装置；201‑第一轴承；202‑旋转主轴；
2021‑主轴轴承孔；203‑从动拨杆；2031‑轴套；2032‑拨杆；204‑第二轴承；205‑平面压力轴
承；206‑旋转承载面板；2061‑工件承载方孔；207‑滚动轴承；208‑承载面板旋转驱动器；
2081‑横向气缸；2082‑推力杆；2083‑直线滑轨；2084‑推力滑块；2085‑轴承座；2086‑推力臂
轴；2087‑L形推力臂；2088‑第一弹簧；2089‑固定柱；209‑第一行程限制开关；210‑气动式限
制器；2101‑气缸；2102‑限位舌；211‑第二行程限制开关；212‑豁口式定位槽；213‑空气压缩
机；3‑支撑定位装置；301‑活动式工件固定模块；3011‑拨叉孔；3012‑定位针；302‑定位夹持
件；303‑主体支柱；3031‑法兰；3032‑镂空滑道；304‑工件升降调节组件；3041‑第一螺杆；
3042‑轴头；3043‑封口盖；3044‑第三轴承；3045‑操作盘；3046‑螺杆活动套；3047‑防偏移定
位杆；3048‑插销件；305‑工件固定组件；3051‑圆环；3052‑轮幅；3053‑吊锤式圆塔形弹性固
定卡；30531‑第二螺杆；30532‑内径导管；30533‑第二弹簧；30534‑圆塔形吊锤；3054‑升降
活动套；3055‑紧固螺杆；3056‑防偏移定位杆孔；4‑升降旋转拨动装置；401‑支架；402‑升降
载体；403‑导向活动套；404‑导向轴；405‑立向气缸；406‑齿轮室；407‑拨动叉；4071‑拨叉
尖；408‑齿轮；409‑齿条；410‑推进气缸；411‑升降限位开关；412‑旋转限位开关；413‑拨叉
活动孔；5‑双轨迹横移焊接装置；501‑支撑板；502‑推进螺杆；503‑螺杆轴承座；504‑伺服电
机；505‑交齿连接器；506‑螺杆套；507‑滑块；508‑滑轨；509‑固定座；510‑承载台；5101‑扁
口孔；511‑防焊渣护板；512‑空载行程限位开关；513‑起弧行程限位开关；514‑焊枪支架；
515‑焊枪固定杆；516‑焊枪；517‑焊机；518‑二氧化碳气瓶；519‑气瓶固定架；6‑焊烟净化装
置；601‑箱体；6011‑第一焊烟处理仓；6012‑第二焊烟处理仓；602‑第一级纳米覆膜滤芯；
6021‑第一固体物沉淀室；603‑第二级纳米覆膜滤芯；6031‑第二固体物沉淀室；604‑离心式
抽风机；605‑轴流式抽风机；606‑隔离板；607‑焊烟收集管；6071‑转向弯管；6072‑可伸缩波
纹管；6073‑刚性集烟鼻腔；6074‑可折弯螺纹管；6075‑集烟罩；608‑固定夹支架；609‑集烟
罩；7‑运行控制装置；701‑控制箱；702‑触摸操作屏；703‑操作屏支架；8‑工件；801‑钢管立
柱；802‑立柱预埋板；8021‑定位孔；8022‑焊接孔。

具体实施方式

[0044] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0045] 如图1所示，其示出了本发明的一种流水线旋转式环保型自动焊接设备，该焊接设备包括机架1，优选地，所述机架1底部四角处各设置一滚轮106，所述机架1内腔分为左容纳
室101和右容纳室102，所述左容纳室101顶面高于所述右容纳室102顶面，所述左容纳室101
顶面与内底面分别固定铺装有第一固定板103和第二固定板104，所述右容纳室102顶面固
定铺装有第三固定板105；所述第一固定板103与第二固定板104上竖直设置有用于工件变
换工位的循环旋转驱动装置2，所述循环旋转驱动装置2伸出所述第一固定板103外侧的顶
面中部安装有用于工件竖直固定的支撑定位装置3，所述支撑定位装置3与所述循环旋转驱
动装置2同步同向旋转；所述第一固定板103底面安装有用于工件自转变向的升降旋转拨动
装置4，所述第三固定板105顶面设置有一双轨迹横移焊接装置5，所述升降旋转拨动装置4
与所述双轨迹横移焊接装置5位于同一侧；所述右容纳室102的内底面安装有与所述双轨迹
横移焊接装置5同步工作的二级回流式焊烟净化装置6；所述机架1外侧安装有运行控制装
置7，所述运行控制装置7通过线缆连接并控制所述循环旋转驱动装置2、所述升降旋转拨动
装置4、所述双轨迹横移焊接装置5以及所述二级回流式焊烟净化装置6的运行动作。

[0046] 如图1～3、8所示，作为一种优选地技术方案，所述循环旋转驱动装置2包括安装在所述第二固定板104上中心位置的第一轴承201，所述第一轴承201上竖直套装有一旋转主
轴202，所述旋转主轴202上部套装有第二轴承204，所述第二轴承204内嵌在所述第一固定
板103上中心位置的主轴轴承孔2021内，所述旋转主轴202顶端水平垂直连接有一圆形旋转
承载面板206，所述旋转承载面板206围绕其中心点向外辐射的米字形射线上各开设有两个
工件承载方孔2061，相邻两射线之间的夹角相同；所述旋转承载面板206与所述第一固定板
103之间的所述旋转主轴202上套装有一平面压力轴承205，所述第一固定板103上周向等间
距安装有四个用于平衡支撑所述旋转承载面板206运转的滚动轴承207；所述旋转承载面板
206的圆形侧面周向等间距向内开设有六个V形豁口式定位槽212；所述第一固定板103的一
角安装有一气动式限制器210，所述气动式限制器210由气缸2101和棱直角形限位舌2102组
成，所述限位舌2102安装在所述气缸2101的动力输出端，所述限位舌2102与所述豁口式定
位槽212相配合；所述旋转主轴202下部固定套装有与所述旋转承载面板206上的米字形射
线等向同角度的米字形从动拨杆203，所述从动拨杆203通过安装在所述第二固定板104上
的承载面板旋转驱动器208推动旋转，所述承载面板旋转驱动器208通过安装在所述第二固
定板104上的第一行程限制开关209控制运转。

[0047] 如图1、7所示，作为一种优选地技术方案，所述承载面板旋转驱动器208包括一横向气缸2081，所述横向气缸2081与所述气动式限制器210的气缸2101均由安装在所述第二
固定板104上的空气压缩机213提供空气动力，所述横向气缸2081的动力输出端对接一推力
杆2082，所述推力杆2082自由端连接一推力滑块2084，所述推力滑块2084设置在与之相匹
配的直线滑轨2083上，所述直线滑轨2083水平安装在所述第二固定板上，所述推力滑块上
垂直安装有一对轴承座2085，两个所述轴承座2085之间安装有一推力臂轴2086且所述推力
臂轴2086与所述推力杆2082在几何空间上相互垂直，所述推力臂轴2086上套装有一L形推
力臂2087，所述L形推力臂2087上端内侧设置成弧形且该内侧弧形端通过第一弹簧2088与
安装在所述推力杆2082上的固定柱2089拉接，所述L形推力臂2087拐角处外侧设置在弧形
面；所述从动拨杆203与所述L形推力臂2087的内侧弧形端接触联动。

[0048] 如图1、3所示，作为一种优选地技术方案，所述支撑定位装置3包括以对角坐标方式安装在所述工件承载方孔2061边缘且具有直角V形端口的定位夹持件302，每组所述定位
夹持件302中均放置有与之相匹配的正方形活动式工件固定模块301，所述活动式工件固定
模块301上围绕其中心点周围贯穿开设有四个拨叉孔3011，所述拨叉孔3011外延对角处各
安装有一定位针3012；所述旋转承载面板206中心位置上通过法兰3031垂直连接有一上下
开口的中空圆筒状主体支柱303，所述主体支柱303上设有刻度(图中未示出)，所述主体支
柱303侧壁上开设有一组对等双面镂空滑道3032，所述主体支柱303中设置有一工件升降调
节组件304，所述工件升降调节组件304通过所述镂空滑道3032对外连接有一工件固定组件
305。

[0049] 如图1、4～6所示，作为一种优选地技术方案，所述工件升降调节组件304包括置于所述主体支柱303内的第一螺杆3041，所述第一螺杆3041的顶端固定连接有一轴头3042，所
述轴头3042下部套装有第三轴承3044，所述第三轴承3044内设在一圆形封口盖3043的中心
位置，所述封口盖3043封闭连接在所述主体支柱303的上端开口处，所述轴头3042上部安装
有一操作盘3045，所述第一螺杆3041上螺接有一螺杆活动套3046，所述第一螺杆3041底端
安装有防止所述螺杆活动套3046脱落的插销件3048，所述螺杆活动套3046侧壁上安装有一
组相对设置的防偏移定位杆3047，每一所述防偏移定位杆3047分别对应伸出所述镂空滑道
3032外且所述防偏移定位杆3047与所述镂空滑道3032的尺寸相匹配；所述工件固定组件
305包括一圆环3051，所述圆环3051中心位置设有一尺寸与所述主体支柱303相匹配的升降
活动套3054，所述升降活动套3054与所述圆环3051之间安装有与所述旋转承载面板206上
的米字形射线等向同角度的米字形轮幅3052，每一所述轮幅3052上均设置有两个吊锤式圆
塔形弹性固定卡3053且所述吊锤式圆塔形弹性固定卡3053的位置与所述旋转承载面板206
上的工件承载方孔2061上下一一对应，所述升降活动套3054侧壁上设有一组相对设置的防
偏移定位杆孔3056且所述防偏移定位杆孔3056与所述防偏移定位杆3047对应套装，所述升
降活动套3054上还设有若干个可调节的紧固螺杆3055；所述吊锤式圆塔形弹性固定卡3053
包括垂直固定安装在所述轮幅3052上的内径导管30532，所述内径导管30532内活动插装有
第二螺杆30531，所述第二螺杆30531下部贯穿所述轮幅3052且所述第二螺杆30531可上下
移动，所述轮幅3052下部的所述第二螺杆30531上套设有第二弹簧30533，所述第二螺杆
30531的上端限制在所述内径导管30532外，所述第二螺杆30531的下端螺接有一圆塔形吊
锤30534。

[0050] 如图1、9A～C所示，作为一种优选地技术方案，所述升降旋转拨动装置4包括一直角U形支架401，所述支架401顶部固定安装在所述第一固定板103底面，所述支架401内侧底
面上垂直交叉放置有一升降载体402，所述支架401外侧底面安装一立向气缸405且所述立
向气缸405的动力输出端活动穿过所述支架401与所述升降载体402的底面固定连接；所述
升降载体402两端各竖直设置一导向轴404，所述导向轴404对应套设在导向活动套403内，
所述导向活动套403分别固定连接在所述支架401两侧；所述升降载体402上安装有一齿轮
室406，所述齿轮室406的一内侧面设有一齿条409，所述齿条409上间隔吻齿连接两个齿轮
408，所述齿轮408中均固定插装有一拨动叉407，所述拨动叉407上两个拨叉尖4071的间距
与所述活动式工件固定模块301上对角拨叉孔3011的中心间距相同，所述拨叉尖4071为钝
角锥形且所述拨叉尖4071与所述拨叉孔3011相配合，所述拨动叉407与所述齿轮室406底面
轴承连接，所述齿条409背面连接一推进气缸410，所述推进气缸410带动所述齿条409做直
线往返移动，所述推进气缸410安装在所述升降载体402顶面；所述立向气缸405与推进气缸
410均由安装在所述第二固定板104上的空气压缩机213提供空气动力；所述第一固定板103
上横向直线间隔开设有两个用于所述拨动叉407伸降移动的拨叉活动孔413，两个所述拨叉
活动孔413之间的孔距与所述旋转承载面板206米字形射线中一条射线上的两个所述工件
承载方孔2061的孔距相等；所述支架401上安装有用于控制所述立向气缸405运转的升降限
位开关411，所述齿轮室406上安装有用于控制所述推进气缸410运转的旋转限位开关412。

[0051] 如图1、10、11、12A、12B所示，作为一种优选地技术方案，所述双轨迹横移焊接装置5包括竖直安装在所述第三固定板105两端的支撑板501，所述支撑板501内侧面上通过螺杆
轴承座503架设有一推进螺杆502，所述推进螺杆502一端通过交齿连接器505安装有一伺服
电机504；所述推进螺杆502上套设有一螺杆套506，所述螺杆套506顶部安装有一长方形承
载台510，所述承载台510与所述推进螺杆502在几何空间上相互垂直且所述承载台510的长
边侧面贯穿开设有一扁口孔5101，所述扁口孔5101内插设有与之相匹配的防焊渣护板511，
所述防焊渣护板511两端对应安装在所述支撑板501上，所述承载台510可在所述防焊渣护
板511上直线滑动，所述承载台510两端部底面分别安装有一滑块507，所述滑块507对应套
设在所述滑轨508上，所述滑轨508两端通过固定座509安装在所述第三固定板105上；所述
承载台510顶面上竖直安装有门形焊接支架514，所述焊接支514左右内侧面各安装一焊枪
固定杆515，所述焊枪固定杆515上安装有焊枪516，所述焊枪516分别与安装在所述右容纳
室102内底面的焊机517对应连接，所述焊机517所用的二氧化碳气瓶518通过安装在所述右
容纳室102外侧面的气瓶固定架519固定支撑；所述第三固定板105上还安装有用于控制所
述推进螺杆502上承载台510移动行程的空载行程限位开关512以及用于控制所述焊枪516
焊接点长度的起弧行程限位开关513。

[0052] 如图1、13所示，作为一种优选地技术方案，所述二级回流式焊烟净化装置6包括安装在所述右容纳室102内底面上的箱体601，所述箱体601内部通过一隔离板606分隔为上部
的第一焊烟处理仓6011以及下部的第二焊烟处理仓6012，所述第一焊烟处理仓6011一侧顶
面安装有第一级纳米覆膜滤芯602，所述第一级纳米覆膜滤芯602上端连接有焊烟收集管
607，所述焊烟收集管607包括一端安装在所述第一级纳米覆膜滤芯602上端的转向弯管
6071，所述转向弯管6071的另一端依次连接有可伸缩波纹管6072、刚性集烟鼻腔6073、可折
弯螺纹管6074以及集烟罩6075；所述焊烟收集管607通过固定夹支架608安装在所述焊接支
架514顶面；所述第一级纳米覆膜滤芯602下端安装有第一固体物沉淀室6021；所述第一焊
烟处理仓6011另一侧底面安装有离心式抽风机604，所述离心式抽风机604的出风口穿过所
述隔离板606连接有第二级纳米覆膜滤芯603，所述第二级纳米覆膜滤芯603下端安装有第
二固体物沉淀室6031，所述第二焊烟处理仓6012内底面安装有轴流式抽风机605，所述轴流
式抽风机605的出风口穿过所述第二焊烟处理仓6012的侧壁并且指向所述焊机517；优选
地，所述第一固体物沉淀室6021和第二固体物沉淀室6031均为冷盆形冲压件；优选地，所述
第一级纳米覆膜滤芯602和第二级纳米覆膜滤芯603内侧包裹着活性炭套层，焊烟经过纳米
覆膜滤芯过滤后进入活性炭层，然后排出。

[0053] 如图1所示，作为一种优选地技术方案，所述运行控制装置7包括安装在所述左容纳室101侧壁的控制箱701，所述控制箱701内设有PLC，所述控制箱701上方设有一触摸操作
屏702，所述触摸操作屏702通过可上下伸缩的操作屏支架703安装于所述左容纳室101侧
壁，所述触摸操作屏702与所述控制箱701内的PLC电连接，所述触摸操作屏702用于控制所
述二级回流式焊烟净化装置6以及所述焊枪516与焊机517的运转；所述第一行程控制开关
209、第二行程控制开关211、升降限位开关411、旋转限位开关412、空载行程限位开关512以
及起弧行程限位开关513均采用红外线对点信息反馈模式与所述控制箱701内的PLC进行交
互反馈。

[0054] 如图1、14A、14B所示，作为一种优选地技术方案，所述工件8包括钢管立柱801和立柱预埋板802，所述立柱预埋板802的四角各开设有一定位孔8021，所述定位孔8021与所述
活动式工件固定模块301上的定位针3012相配合插接，所述立柱预埋板802中部开设有焊接
孔8022，所述焊接孔8022的形状与所述钢管立柱801的端面形状相同且所述钢管立柱801下
端插入所述焊接孔8022内；所述圆塔形吊锤30534与所述钢管立柱801上端管径相配合；当
所述钢管立柱801为方形时，所述拨动叉407升降旋转90度，左右所述焊枪516从工件8双侧
直进直退进行感应点焊接；当所述钢管立柱801为圆形时，所述焊枪516移动到达焊接点后
保持位置不动，拨动叉407升起自转180度进行感应点焊接。

[0055] 本发明的工作原理是：对于钢管立柱801为方形的工件8，首先将工件8放置于旋转承载面板206上，共六组十二个工件位，然后一键启动，焊枪516在按照预先设备的程序及数
据的指令下，对其中一组两工位工件8的两侧接点实施推进焊接，同时二级回流式焊烟净化
装置6同步工作，该项完成后，焊枪驱动系统动作3‑5秒停顿(可调时间)，此时该组两工位在
升降旋转拨动装置4的作用下迅速旋转90度，将该工件8另两侧接点呈现于焊枪516目标内，
此时焊枪516瞬间动作，在由伺服电机504驱动的推进螺杆502带动下，对该作业点实施回程
焊接，该组工件8焊接完毕，推进螺杆502停转，将焊枪516停在原点，3‑5秒(可调)后，承载面
板旋转驱动器208工作，推进旋转承载面板206旋转，将第二组工件8呈现于焊枪516目标内，
同时气动式限制器210同步工作，将焊接目标稳定后，焊枪516对该组工件8实施焊接，同理，
此动作反复进行，工人只需完成上件，下件，达到一平方米范围内流水线作业效果。

[0056] 对于钢管立柱801为圆形的工件8，在上述相关部件动作完成后，只需将焊枪516移动到达工件8的焊接点后保持位置不动，开启焊枪516，拨动叉407同时升起自转180度进行
感应点焊接；对于此类工件8，需要调整其中一个焊枪516在焊枪固定杆515上的安装位置，
相比另一个焊枪516向前伸长一段距离，该段距离为同组工位两工件承载方孔2061之间的
中心孔距；这样拨动叉407自传180度后，可同时焊接两个工件8。

[0057] 根据上述构造，本发明在使用时，其主要操作步骤如下所示：对于钢管立柱801为方形的工件8，首先接通所有电源及气路，打开控制箱701内的电闸，启动触摸操作屏702程
序界面，对本发明中的各部件在实际工作中所需要的程序数据作以针对性的调整。接着进
入工作程序，在旋转承载面板206的十二个工位上，均装上十二个工件8，且十二个工件8上
端均卡入圆塔形状吊锤30534，优选的，触摸操作屏702上一键启动，第一步焊机517工作，焊
枪516在由伺服电机504驱动的推进螺杆502带动下完成第一组工位上的两侧焊接任务，同
时焊烟进入二级回流式焊烟净化装置6后变成洁净的冷风吹向机体为其散热；继而升降旋
转拨动装置4动作，将第一组工位上的工件8弹起并随之旋转90°，至工件8的另两侧呈现于
焊枪516的作业轨道，焊枪516迅速反应，并完成该组工件8的焊接任务，此时，旋转承载面板
206在承载面板旋转驱动器208的作用下完成由第一工位到第二工位的转换，同时与第二行
程限制开关211接受指令的气动式限制器210完成对旋转承载面板206的运动惯性限制；焊
机517瞬间继续对第二工位上的工件8完成焊接任务，在此不作过多文字描述，该连贯动作
自动自觉如期进行，此时操作人员可以按顺序上件、下件。

[0058] 对于钢管立柱801为圆形的工件8，工作前事先如上所述改变其中一个焊枪516在焊枪固定杆515上的位置，然后在上述相关步骤完成后，只需将焊枪516移动到达工件8的焊
接点后保持位置不动，开启焊枪516，升降旋转拨动装置4带动拨动叉407同时升起自转180
度进行感应点焊接。

[0059] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也
应视为本发明的保护范围。