一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置转让专利

申请号 : CN202211599186.8

文献号 : CN115592246B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 李银祥张振忠

申请人 : 康姿百德集团有限公司

摘要 :

本发明公开了一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,涉及自动焊接技术领域,包括上料组件、焊接组件、校准组件、输送组件、下机台,上料组件、焊接组件、输送组件和下机台紧固连接,上料组件设置在下机台一端,焊接组件设置在上料组件靠近下机台中心的一侧,输送组件设置在焊接组件远离上料组件的一侧,校准组件一端设置在上料组件上,校准组件另一端设置在焊接组件上。本发明的校准组件通过持续拍摄照片,并将拍摄的照片和提前输入的标准位置照片进行对比,通过相似度来判定搬运机械手、焊接机械手是否精准到位。

权利要求 :

1.一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述焊接装置包括上料组件(1)、焊接组件(2)、校准组件(3)、输送组件(4)、下机台(5),所述上料组件(1)、焊接组件(2)、输送组件(4)和下机台(5)紧固连接,上料组件(1)设置在下机台(5)一端,所述焊接组件(2)设置在上料组件(1)靠近下机台(5)中心的一侧,所述输送组件(4)设置在焊接组件(2)远离上料组件(1)的一侧,所述校准组件(3)一端设置在上料组件(1)上,校准组件(3)另一端设置在焊接组件(2)上;

所述上料组件(1)包括第一输送带(11)、搬运机械手(12)、供料单元(13)、龙门架(14),所述第一输送带(11)、供料单元(13)、龙门架(14)都设置在下机台(5)上方,所述第一输送带(11)设置有两组,两组第一输送带(11)分别设置在供料单元(13)两侧,所述搬运机械手(12)设置在龙门架(14)上,所述供料单元(13)、第一输送带(11)从龙门架(14)下方穿过;

所述焊接组件(2)包括焊接机械手(21)、移动模组(22)、安装环(23)、环形导轨(24)、滑动套(25)、环绕电机(26)、环绕齿轮(27)、焊接头(28),所述移动模组(22)和下机台(5)紧固连接,所述安装环(23)和移动模组(22)的位移平台紧固连接,所述环形导轨(24)和安装环(23)侧壁紧固连接,所述安装环(23)内壁上设置有环形齿圈,所述滑动套(25)和环形导轨(24)滑动连接,所述环绕电机(26)和滑动套(25)紧固连接,所述环绕电机(26)的输出轴和环绕齿轮(27)紧固连接,所述环绕齿轮(27)和环形齿圈啮合,所述焊接机械手(21)和滑动套(25)紧固连接,所述焊接头(28)和焊接机械手(21)远离滑动套(25)的一端紧固连接;

所述焊接组件(2)还包括预处理单元(29),所述预处理单元(29)设置在下机台(5)内部,所述预处理单元(29)包括环形腔(291)、转动齿圈(292)、摩擦部件(293)、转动电机(294)、旋转分气盘(295),所述环形腔(291)和下机台(5)连接,焊丝从环形腔(291)中穿过,所述摩擦部件(293)设置有多组,多组摩擦部件(293)和转动齿圈(292)紧固连接,所述转动齿圈(292)和环形腔(291)转动连接,所述转动电机(294)和环形腔(291)紧固连接,所述转动电机(294)的输出轴上设置有动力齿轮,所述动力齿轮和转动齿圈(292)啮合,所述旋转分气盘(295)和环形腔(291)连接,旋转分气盘(295)通过管道和摩擦部件(293)相连,所述摩擦部件(293)包括过渡套(2931)、伸缩管(2932)、固定环块(2933)、滑动环块(2934)、挤压弹簧(2935)、拉扯弹簧(2936),所述过渡套(2931)外侧和转动齿圈(292)紧固连接,所述过渡套(2931)内侧和伸缩管(2932)紧固连接,所述挤压弹簧(2935)设置在伸缩管(2932)内部,挤压弹簧(2935)两端和伸缩管(2932)两端连接,所述伸缩管(2932)远离过渡套(2931)的一端和固定环块(2933)紧固连接,所述滑动环块(2934)和固定环块(2933)滑动连接,所述拉扯弹簧(2936)一端和固定环块(2933)紧固连接,拉扯弹簧(2936)另一端和滑动环块(2934)紧固连接,在打磨的过程中,焊丝表面杂质多的位置更加粗糙,在表面杂质多的位置处摩擦力较大,较大的摩擦力会拉扯所述滑动环块(2934)和固定环块(2933)之间的相对位移更大,所述拉扯弹簧(2936)被拉扯,相对位移更大则所述固定环块(2933)处展开的缺口更大,外部气体向所述伸缩管(2932)内部的输入量增大,所述伸缩管(2932)处负压减小量大,所述挤压弹簧(2935)推动所述伸缩管(2932)伸长。

2.根据权利要求1所述的一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述供料单元(13)包括立框架(131)、固定架(132)、旋转框(133)、调节电机(134)、稳定电机(135),所述立框架(131)和下机台(5)紧固连接,所述旋转框(133)中心位置和立框架(131)转动连接,所述旋转框(133)中心位置处设置有调节齿轮,所述调节电机(134)和立框架(131)紧固连接,所述调节电机(134)的输出轴上设置有驱动齿轮,所述驱动齿轮和调节齿轮啮合,所述固定架(132)有两组,两组固定架(132)分别设置在旋转框(133)两侧,所述固定架(132)中间位置和旋转框(133)转动连接,所述稳定电机(135)和旋转框(133)紧固连接,稳定电机(135)的输出轴和固定架(132)紧固连接,所述固定架(132)上设置有多个固定杆(136),所述固定杆(136)远离固定架(132)的一端设置有电动夹爪。

3.根据权利要求2所述的一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述供料单元(13)还包括支撑框(137)、旋转蜗轮(138)、蜗杆(139)、支撑电机(1310)、覆盖罩(1311),所述支撑框(137)和立框架(131)转动连接,所述支撑框(137)远离立框架(131)的一侧设置有电动夹爪,所述覆盖罩(1311)和立框架(131)紧固连接,所述旋转蜗轮(138)和支撑框(137)紧固连接,所述蜗杆(139)一端和覆盖罩(1311)转动连接,蜗杆(139)另一端和支撑电机(1310)的输出轴紧固连接,所述支撑电机(1310)和覆盖罩(1311)紧固连接,蜗杆(139)带动旋转蜗轮(138)转动。

4.根据权利要求3所述的一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述焊接头(28)包括电弧头(281)、焊丝管(282),所述电弧头(281)和焊丝管(282)紧固连接,所述焊丝管(282)和焊接机械手(21)紧固连接,所述焊丝管(282)内部设置有夹持杆(283)、驱动轮(284)、出料环(285)、隔热板(286)、阻力块(287),所述夹持杆(283)和焊丝管(282)内壁紧固连接,所述驱动轮(284)和夹持杆(283)远离焊丝管(282)的一侧连接,所述出料环(285)设置在焊丝管(282)的出料端,所述隔热板(286)嵌入在出料环(285)内部,所述出料环(285)内部设置有空腔,所述空腔内部设置有阻力弹簧,所述阻力块(287)和空腔滑动连接,所述阻力弹簧一端和阻力块(287)紧固连接,阻力弹簧另一端和空腔内壁紧固连接。

5.根据权利要求4所述的一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述校准组件(3)包括第一相机组(31)、第二相机组(32),所述第一相机组(31)和龙门架(14)紧固连接,所述第二相机组(32)和滑动套(25)紧固连接。

6.根据权利要求5所述的一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,其特征在于:所述输送组件(4)包括物流线(41)、支撑架(42)、夹持爪,所述支撑架(42)和下机台(5)紧固连接,所述物流线(41)和支撑架(42)连接,所述物流线(41)一端延伸到移动模组(22)上方,所述夹持爪设置在安装环(23)两侧,夹持爪和安装环(23)紧固连接。

说明书 :

一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及自动焊接技术领域,具体为一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置。

背景技术

[0002] 医用磁感应康复平台的治疗舱对治疗效果影响较大,其对床体结构的要求较高,而医疗床体通常是由钢结构的框架进行支撑,其同一批次的制造量较大,通常会采用生产线批量生产,但现有的床体钢结构焊接通常是由人工进行执行的,少部分工厂开始使用自动化焊接,但现有的自动化床体钢结构焊接装置存在一定程度的缺陷,无法满足使用需求。
[0003] 现有的床体钢结构焊接装置在缺乏人工辅助时无法对床体零部件进行精确定位,并且零部件的摆放、固定和焊接过程无法同步进行,极大程度的降低了自动焊接装置的工作效率,不符合自动化生产的根本需求。
[0004] 传统的人工焊接焊条较短,即用即娶,焊条暴露在工作环境下时间较短,而自动化焊接设备的工作过程是持续不断的,其使用的焊条成匝的挂载在机械上,会长期处于工厂环境中,焊条表面杂质的堆积速度远高于人工焊接的焊条,通常会为这类焊条设置打磨设备,但常规的打磨设备无法区分焊条表面的杂质集中区域和光滑区域,会以统一的力度对整条焊条进行打磨,极大程度的提升了焊条的损失量。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,包括上料组件、焊接组件、校准组件、输送组件、下机台,上料组件、焊接组件、输送组件和下机台紧固连接,上料组件设置在下机台一端,焊接组件设置在上料组件靠近下机台中心的一侧,输送组件设置在焊接组件远离上料组件的一侧,校准组件一端设置在上料组件上,校准组件另一端设置在焊接组件上;
[0007] 上料组件包括第一输送带、搬运机械手、供料单元、龙门架,第一输送带、供料单元、龙门架都设置在下机台上方,第一输送带设置有两组,两组第一输送带分别设置在供料单元两侧,搬运机械手设置在龙门架上,供料单元、第一输送带从龙门架下方穿过。第一输送带将床体钢结构的零部件输送到供料单元两侧,搬运机械手将床体钢结构零部件移动到供料单元上,校准组件对零件固定位置进行校准,供料单元将待焊接零件位置确定后运送到焊接组件处,焊接组件对床体钢结构进行焊接,焊接完成后输送组件将床体钢结构输送走。本发明的校准组件通过持续拍摄照片,并将拍摄的照片和提前输入的标准位置照片进行对比,通过相似度来判定搬运机械手、焊接机械手是否精准到位。
[0008] 进一步的,供料单元包括立框架、固定架、旋转框、调节电机、稳定电机,立框架和下机台紧固连接,旋转框中心位置和立框架转动连接,旋转框中心位置处设置有调节齿轮,调节电机和立框架紧固连接,调节电机的输出轴上设置有驱动齿轮,驱动齿轮和调节齿轮啮合,固定架有两组,两组固定架分别设置在旋转框两侧,固定架中间位置和旋转框转动连接,稳定电机和旋转框紧固连接,稳定电机的输出轴和固定架紧固连接,固定架上设置有多个固定杆,固定杆远离固定架的一端设置有电动夹爪。组成床体钢结构的各个零部件被搬运到固定架上,固定架针对单一床型进行设计,各个零部件被固定架上的电动夹爪固定,零部件被按待焊接位置摆放,此时调节电机带动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动调节齿轮转动,旋转框旋转,将两个固定架的位置调换,固定架在位置调换时稳定电机随之转动,保持固定架始终处于水平状态。本发明通过供料单元实现了床体钢结构焊接和拼装的同步进行,极大程度的提升了工作效率,轮转式结构使得在拼装位置和焊接位置调换后,床体钢结构的连接关系始终来自水平方向的供料段,床体钢结构四周不会存在阻碍,更有利于焊接组件的工作。
[0009] 进一步的,供料单元还包括支撑框、旋转蜗轮、蜗杆、支撑电机、覆盖罩,支撑框和立框架转动连接,支撑框远离立框架的一侧设置有电动夹爪,覆盖罩和立框架紧固连接,旋转蜗轮和支撑框紧固连接,蜗杆一端和覆盖罩转动连接,蜗杆另一端和支撑电机的输出轴紧固连接,支撑电机和覆盖罩紧固连接。在每次换位完毕后,支撑电机都会驱动蜗杆转动,蜗杆带动旋转蜗轮转动,旋转蜗轮带动支撑框翻转,翻转后的支撑框将旋转框顶住,支撑框上的电动夹爪将旋转框锁住,以实现对旋转框的支撑。
[0010] 进一步的,焊接组件包括焊接机械手、移动模组、安装环、环形导轨、滑动套、环绕电机、环绕齿轮、焊接头,移动模组和下机台紧固连接,安装环和移动模组的位移平台紧固连接,环形导轨和安装环侧壁紧固连接,安装环内壁上设置有环形齿圈,滑动套和环形导轨滑动连接,环绕电机和滑动套紧固连接,环绕电机的输出轴和环绕齿轮紧固连接,环绕齿轮和环形齿圈啮合,焊接机械手和滑动套紧固连接,焊接头和焊接机械手远离滑动套的一端紧固连接。移动模组可驱动安装环的平移,在焊接的过程中,焊接机械手需要不断调整自身位置,当需要调整位置时,环绕电机会驱动环绕齿轮转动,环绕齿轮和环形齿圈啮合,带动滑动套转动,滑动套沿着环形导轨旋转调节位置。
[0011] 进一步的,焊接组件还包括预处理单元,预处理单元设置在下机台内部,预处理单元包括环形腔、转动齿圈、摩擦部件、转动电机、旋转分气盘,环形腔和下机台连接,焊丝从环形腔中穿过,摩擦部件设置有多组,多组摩擦部件和转动齿圈紧固连接,转动齿圈和环形腔转动连接,转动电机和环形腔紧固连接,转动电机的输出轴上设置有动力齿轮,动力齿轮和转动齿圈啮合,旋转分气盘和环形腔连接,旋转分气盘通过管道和摩擦部件相连,摩擦部件包括过渡套、伸缩管、固定环块、滑动环块、挤压弹簧、拉扯弹簧,过渡套外侧和转动齿圈紧固连接,过渡套内侧和伸缩管紧固连接,挤压弹簧设置在伸缩管内部,挤压弹簧两端和伸缩管两端连接,伸缩管远离过渡套的一端和固定环块紧固连接,滑动环块和固定环块滑动连接,拉扯弹簧一端和固定环块紧固连接,拉扯弹簧另一端和滑动环块紧固连接。旋转分气盘用来将旋转状态的气管和静止气管联通,属于本领域常规技术手段,其具体结构不作描述。旋转分气盘和外部负压管道联通,为各个过渡套持续提供稳定负压,伸缩管在负压作用下趋于压缩状态,挤压弹簧被压缩,滑动环块远离固定环块的一侧设置有打磨层,焊丝从多组打磨层中穿过,摩擦部件不断转动对焊丝进行表面打磨清除杂质,在打磨的过程中,焊丝表面杂质多的位置更加粗糙,在该位置摩擦力较大,较大的摩擦力会拉扯滑动环块和固定环块之间的相对位移更大,拉扯弹簧被拉扯,相对位移更大则固定环块处展开的缺口更大,外部气体向伸缩管内部的输入量增大,伸缩管处负压减小量大,挤压弹簧推动伸缩管伸长,更大的压力作用在焊丝处,对粗糙处增加打磨强度。本发明的预处理单元针对焊丝表面杂质的多少进行了区别性打磨,既保证了粗糙面的高强度打磨,又避免了对光滑面的过渡打磨,在避免杂质混入焊丝的基础上减小了焊丝的损耗,另一方面负压气流还可在打磨的过程中对打磨碎屑进行回收,碎屑随着负压气流回收到负压管道中,避免了碎屑的堆积,气流回收速度和碎屑产生量呈现正相关,回收功耗占比得到了优化。
[0012] 进一步的,焊接头包括电弧头、焊丝管,电弧头和焊丝管紧固连接,焊丝管和焊接机械手紧固连接,焊丝管内部设置有夹持杆、驱动轮、出料环、隔热板、阻力块,夹持杆和焊丝管内壁紧固连接,驱动轮和夹持杆远离焊丝管的一侧连接,出料环设置在焊丝管的出料端,隔热板嵌入在出料环内部,出料环内部设置有空腔,空腔内部设置有阻力弹簧,阻力块和空腔滑动连接,阻力弹簧一端和阻力块紧固连接,阻力弹簧另一端和空腔内壁紧固连接。电弧头进行焊接,焊丝管输送焊丝,夹持杆可伸缩,夹持杆和外部正压气源联通,正压气源向夹持杆输入恒定压力,驱动轮有两组,将焊丝夹持在中间,驱动轮始终以恒定压力压迫焊丝,保证了焊丝的稳定输出,而经过了打磨处理的焊丝存在局部直径的差异,焊丝本身在加工时也存在微小的直径差异,为了保证焊丝输出量稳定,设置驱动轮内部使用恒功率电机,在阻力变大时,焊丝的输出速度相对减小来尽量平衡焊丝的输出量。在出料处的阻力块压迫焊丝,通过设置合适的阻力弹簧调节阻力,弹簧的确定可通过实验选择,焊丝直径较大位置受到的阻力较大,该位置焊丝的输出速度降低,在焊丝直径较小的位置处,焊丝的输出速度增加。本发明的焊接头通过阻力块对焊丝的输出阻力进行调整,弥补了打磨过程和加工过程导致的焊丝直径变化带来的输出速度改变,焊丝的输出速度和直径呈现负相关,焊丝的单位时间输出量得到了平衡,极大程度的提升了自动焊接的稳定性。
[0013] 进一步的,校准组件包括第一相机组、第二相机组,第一相机组和龙门架紧固连接,第二相机组和滑动套紧固连接。第一相机组对搬运机械手的搬运位置进行定位校准,第二相机组随着滑动套一起移动,对焊接机械手的焊接位置进行定位校准,第一相机组和第二相机组通过持续拍摄照片,并将拍摄的照片和提前输入的标准位置照片进行对比,通过相似度来判定搬运机械手、焊接机械手是否精准到位。
[0014] 进一步的,输送组件包括物流线、支撑架、夹持爪,支撑架和下机台紧固连接,物流线和支撑架连接,物流线一端延伸到移动模组上方,夹持爪设置在安装环两侧,夹持爪和安装环紧固连接。当焊接完毕时,安装环上的夹持爪将焊接后的床体钢结构夹持,安装环带动床体移动到物流线上,物流线将床体输出。夹持爪为电控,属于本领域常规技术手段,其具体结构不作描述。
[0015] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过供料单元实现了床体钢结构焊接和拼装的同步进行,极大程度的提升了工作效率,轮转式结构使得在拼装位置和焊接位置调换后,床体钢结构的连接关系始终来自水平方向的供料段,床体钢结构四周不会存在阻碍,更有利于焊接组件的工作。本发明的预处理单元针对焊丝表面杂质的多少进行了区别性打磨,既保证了粗糙面的高强度打磨,又避免了对光滑面的过渡打磨,在避免杂质混入焊丝的基础上减小了焊丝的损耗,另一方面负压气流还可在打磨的过程中对打磨碎屑进行回收,碎屑随着负压气流回收到负压管道中,避免了碎屑的堆积,气流回收速度和碎屑产生量呈现正相关,回收功耗占比得到了优化。本发明的焊接头通过阻力块对焊丝的输出阻力进行调整,弥补了打磨过程和加工过程导致的焊丝直径变化带来的输出速度改变,焊丝的输出速度和直径呈现负相关,焊丝的单位时间输出量得到了平衡,极大程度的提升了自动焊接的稳定性。

附图说明

[0016] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0017] 图1是本发明的整体结构示意图;
[0018] 图2是本发明的固定架整体结构示意图;
[0019] 图3是本发明的供料单元整体结构示意图;
[0020] 图4是本发明的焊接组件局部结构示意图;
[0021] 图5是本发明的预处理单元剖视图;
[0022] 图6是本发明的环形腔内部结构剖视图;
[0023] 图7是本发明的焊丝管内部结构剖视图;
[0024] 图8是图7的A处局部放大图;
[0025] 图9是本发明的焊接零件图;
[0026] 图中:1‑上料组件、11‑第一输送带、12‑搬运机械手、13‑供料单元、131‑立框架、132‑固定架、133‑旋转框、134‑调节电机、135‑稳定电机、136‑固定杆、137‑支撑框、138‑旋转蜗轮、139‑蜗杆、1310‑支撑电机、1311‑覆盖罩、14‑龙门架、2‑焊接组件、21‑焊接机械手、
22‑移动模组、23‑安装环、24‑环形导轨、25‑滑动套、26‑环绕电机、27‑环绕齿轮、28‑焊接头、281‑电弧头、282‑焊丝管、283‑夹持杆、284‑驱动轮、285‑出料环、286‑隔热板、287‑阻力块、29‑预处理单元、291‑环形腔、292‑转动齿圈、293‑摩擦部件、2931‑过渡套、2932‑伸缩管、2933‑固定环块、2934‑滑动环块、2935‑挤压弹簧、2936‑拉扯弹簧、294‑转动电机、295‑旋转分气盘、3‑校准组件、31‑第一相机组、32‑第二相机组、4‑输送组件、41‑物流线、42‑支撑架、5‑下机台。
实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 如图1、图9所示,一种附带定位校准功能的床体钢结构自动焊接装置,包括上料组件1、焊接组件2、校准组件3、输送组件4、下机台5,上料组件1、焊接组件2、输送组件4和下机台5紧固连接,上料组件1设置在下机台5一端,焊接组件2设置在上料组件1靠近下机台5中心的一侧,输送组件4设置在焊接组件2远离上料组件1的一侧,校准组件3一端设置在上料组件1上,校准组件3另一端设置在焊接组件2上;
[0029] 上料组件1包括第一输送带11、搬运机械手12、供料单元13、龙门架14,第一输送带11、供料单元13、龙门架14都设置在下机台5上方,第一输送带11设置有两组,两组第一输送带11分别设置在供料单元13两侧,搬运机械手12设置在龙门架14上,供料单元13、第一输送带11从龙门架14下方穿过。第一输送带11将床体钢结构的零部件输送到供料单元13两侧,搬运机械手12将床体钢结构零部件移动到供料单元13上,校准组件3对零件固定位置进行校准,供料单元13将待焊接零件位置确定后运送到焊接组件2处,焊接组件2对床体钢结构进行焊接,焊接完成后输送组件4将床体钢结构输送走。本发明的校准组件3通过持续拍摄照片,并将拍摄的照片和提前输入的标准位置照片进行对比,通过相似度来判定搬运机械手12、焊接机械手21是否精准到位。
[0030] 如图2、图3所示,供料单元13包括立框架131、固定架132、旋转框133、调节电机134、稳定电机135,立框架131和下机台5紧固连接,旋转框133中心位置和立框架131转动连接,旋转框133中心位置处设置有调节齿轮,调节电机134和立框架131紧固连接,调节电机
134的输出轴上设置有驱动齿轮,驱动齿轮和调节齿轮啮合,固定架132有两组,两组固定架
132分别设置在旋转框133两侧,固定架132中间位置和旋转框133转动连接,稳定电机135和旋转框133紧固连接,稳定电机135的输出轴和固定架132紧固连接,固定架132上设置有多个固定杆136,固定杆136远离固定架132的一端设置有电动夹爪。组成床体钢结构的各个零部件被搬运到固定架132上,固定架132针对单一床型进行设计,各个零部件被固定架132上的电动夹爪固定,零部件被按待焊接位置摆放,此时调节电机134带动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动调节齿轮转动,旋转框133旋转,将两个固定架132的位置调换,固定架132在位置调换时稳定电机135随之转动,保持固定架132始终处于水平状态。本发明通过供料单元13实现了床体钢结构焊接和拼装的同步进行,极大程度的提升了工作效率,轮转式结构使得在拼装位置和焊接位置调换后,床体钢结构的连接关系始终来自水平方向的供料段,床体钢结构四周不会存在阻碍,更有利于焊接组件2的工作。
[0031] 如图2、图3所示,供料单元13还包括支撑框137、旋转蜗轮138、蜗杆139、支撑电机1310、覆盖罩1311,支撑框137和立框架131转动连接,支撑框137远离立框架131的一侧设置有电动夹爪,覆盖罩1311和立框架131紧固连接,旋转蜗轮138和支撑框137紧固连接,蜗杆
139一端和覆盖罩1311转动连接,蜗杆139另一端和支撑电机1310的输出轴紧固连接,支撑电机1310和覆盖罩1311紧固连接。在每次换位完毕后,支撑电机1310都会驱动蜗杆139转动,蜗杆139带动旋转蜗轮138转动,旋转蜗轮138带动支撑框137翻转,翻转后的支撑框137将旋转框133顶住,支撑框137上的电动夹爪将旋转框133锁住,以实现对旋转框133的支撑。
[0032] 如图1、图4所示,焊接组件2包括焊接机械手21、移动模组22、安装环23、环形导轨24、滑动套25、环绕电机26、环绕齿轮27、焊接头28,移动模组22和下机台5紧固连接,安装环
23和移动模组22的位移平台紧固连接,环形导轨24和安装环23侧壁紧固连接,安装环23内壁上设置有环形齿圈,滑动套25和环形导轨24滑动连接,环绕电机26和滑动套25紧固连接,环绕电机26的输出轴和环绕齿轮27紧固连接,环绕齿轮27和环形齿圈啮合,焊接机械手21和滑动套25紧固连接,焊接头28和焊接机械手21远离滑动套25的一端紧固连接。移动模组
22可驱动安装环23的平移,在焊接的过程中,焊接机械手21需要不断调整自身位置,当需要调整位置时,环绕电机26会驱动环绕齿轮27转动,环绕齿轮27和环形齿圈啮合,带动滑动套
25转动,滑动套25沿着环形导轨旋转调节位置。
[0033] 如图5、图6所示,焊接组件2还包括预处理单元29,预处理单元29设置在下机台5内部,预处理单元29包括环形腔291、转动齿圈292、摩擦部件293、转动电机294、旋转分气盘295,环形腔291和下机台5连接,焊丝从环形腔291中穿过,摩擦部件293设置有多组,多组摩擦部件293和转动齿圈292紧固连接,转动齿圈292和环形腔291转动连接,转动电机294和环形腔291紧固连接,转动电机294的输出轴上设置有动力齿轮,动力齿轮和转动齿圈292啮合,旋转分气盘295和环形腔291连接,旋转分气盘295通过管道和摩擦部件293相连,摩擦部件293包括过渡套2931、伸缩管2932、固定环块2933、滑动环块2934、挤压弹簧2935、拉扯弹簧2936,过渡套2931外侧和转动齿圈292紧固连接,过渡套2931内侧和伸缩管2932紧固连接,挤压弹簧2935设置在伸缩管2932内部,挤压弹簧2935两端和伸缩管2932两端连接,伸缩管2932远离过渡套2931的一端和固定环块2933紧固连接,滑动环块2934和固定环块2933滑动连接,拉扯弹簧2936一端和固定环块2933紧固连接,拉扯弹簧2936另一端和滑动环块
2934紧固连接。旋转分气盘295用来将旋转状态的气管和静止气管联通,属于本领域常规技术手段,其具体结构不作描述。旋转分气盘295和外部负压管道联通,为各个过渡套2931持续提供稳定负压,伸缩管2932在负压作用下趋于压缩状态,挤压弹簧2935被压缩,滑动环块
2934远离固定环块2933的一侧设置有打磨层,焊丝从多组打磨层中穿过,摩擦部件293不断转动对焊丝进行表面打磨清除杂质,在打磨的过程中,焊丝表面杂质多的位置更加粗糙,在该位置摩擦力较大,较大的摩擦力会拉扯滑动环块和固定环块之间的相对位移更大,拉扯弹簧被拉扯,相对位移更大则固定环块2933处展开的缺口更大,外部气体向伸缩管2932内部的输入量增大,伸缩管2932处负压减小量大,挤压弹簧2935推动伸缩管2932伸长,更大的压力作用在焊丝处,对粗糙处增加打磨强度。本发明的预处理单元29针对焊丝表面杂质的多少进行了区别性打磨,既保证了粗糙面的高强度打磨,又避免了对光滑面的过渡打磨,在避免杂质混入焊丝的基础上减小了焊丝的损耗,另一方面负压气流还可在打磨的过程中对打磨碎屑进行回收,碎屑随着负压气流回收到负压管道中,避免了碎屑的堆积,气流回收速度和碎屑产生量呈现正相关,回收功耗占比得到了优化。
[0034] 如图4、图7、图8所示,焊接头28包括电弧头281、焊丝管282,电弧头281和焊丝管282紧固连接,焊丝管282和焊接机械手21紧固连接,焊丝管282内部设置有夹持杆283、驱动轮284、出料环285、隔热板286、阻力块287,夹持杆283和焊丝管282内壁紧固连接,驱动轮
284和夹持杆283远离焊丝管282的一侧连接,出料环285设置在焊丝管282的出料端,隔热板
286嵌入在出料环285内部,出料环285内部设置有空腔,空腔内部设置有阻力弹簧,阻力块
287和空腔滑动连接,阻力弹簧一端和阻力块287紧固连接,阻力弹簧另一端和空腔内壁紧固连接。电弧头281进行焊接,焊丝管282输送焊丝,夹持杆283可伸缩,夹持杆283和外部正压气源联通,正压气源向夹持杆283输入恒定压力,驱动轮284有两组,将焊丝夹持在中间,驱动轮284始终以恒定压力压迫焊丝,保证了焊丝的稳定输出,而经过了打磨处理的焊丝存在局部直径的差异,焊丝本身在加工时也存在微小的直径差异,为了保证焊丝输出量稳定,设置驱动轮284内部使用恒功率电机,在阻力变大时,焊丝的输出速度相对减小来尽量平衡焊丝的输出量。在出料处的阻力块287压迫焊丝,通过设置合适的阻力弹簧调节阻力,弹簧的确定可通过实验选择,焊丝直径较大位置受到的阻力较大,该位置焊丝的输出速度降低,在焊丝直径较小的位置处,焊丝的输出速度增加。本发明的焊接头通过阻力块287对焊丝的输出阻力进行调整,弥补了打磨过程和加工过程导致的焊丝直径变化带来的输出速度改变,焊丝的输出速度和直径呈现负相关,焊丝的单位时间输出量得到了平衡,极大程度的提升了自动焊接的稳定性。
[0035] 如图1、图4所示,校准组件3包括第一相机组31、第二相机组32,第一相机组31和龙门架14紧固连接,第二相机组32和滑动套25紧固连接。第一相机组31对搬运机械手12的搬运位置进行定位校准,第二相机组32随着滑动套25一起移动,对焊接机械手21的焊接位置进行定位校准,第一相机组31和第二相机组32通过持续拍摄照片,并将拍摄的照片和提前输入的标准位置照片进行对比,通过相似度来判定搬运机械手12、焊接机械手21是否精准到位。
[0036] 如图1所示,输送组件4包括物流线41、支撑架42、夹持爪,支撑架42和下机台5紧固连接,物流线41和支撑架42连接,物流线41一端延伸到移动模组22上方,夹持爪设置在安装环23两侧,夹持爪和安装环23紧固连接。当焊接完毕时,安装环23上的夹持爪将焊接后的床体钢结构夹持,安装环23带动床体移动到物流线41上,物流线41将床体输出。夹持爪为电控,属于本领域常规技术手段,其具体结构不作描述。
[0037] 本发明的工作原理:搬运机械手12将床体钢结构零部件移动到供料单元13上,第一相机组31对搬运机械手12的搬运位置进行定位校准,组成床体钢结构的各个零部件被搬运到固定架132上,零部件被按待焊接位置摆放,此时调节电机134带动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动调节齿轮转动,旋转框133旋转,将两个固定架132的位置调换,固定架132在位置调换时稳定电机135随之转动,保持固定架132始终处于水平状态。移动模组22驱动安装环23的平移,带动焊接机械手到达焊接区域,环绕电机26会驱动环绕齿轮27转动,环绕齿轮27和环形齿圈啮合,带动滑动套25转动,滑动套25沿着环形导轨旋转调节位置,对焊接机械手进行环向位置调整,焊接机械手对各处焊接位置进行焊接。焊丝从预处理单元29处经过,焊丝从多组打磨层中穿过,摩擦部件293不断转动对焊丝进行表面打磨清除杂质,在打磨的过程中,焊丝表面杂质多的位置更加粗糙,在该位置摩擦力较大,较大的摩擦力会拉扯滑动环块和固定环块之间的相对位移更大,拉扯弹簧被拉扯,相对位移更大则固定环块2933处展开的缺口更大,外部气体向伸缩管2932内部的输入量增大,伸缩管2932处负压减小量大,挤压弹簧2935推动伸缩管2932伸长,更大的压力作用在焊丝处,对粗糙处增加打磨强度,打磨下的碎屑被负压气体回收。打磨后的焊丝从焊丝管282处持续输出,对各个位置进行焊接。
[0038] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0039] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。