罐體封頭加強筋智能焊割機器人的製作方法

2023-05-16 02:27:06

本發明涉及罐體封頭加強筋焊割裝置，具體地說是罐體封頭加強筋智能焊割機器人。

背景技術：

封頭是罐體的端蓋，是罐體的主要承壓部件，為增強封頭的承壓能力，罐體封頭內側一般焊接加強筋，現有罐體封頭加強筋需根據封頭形狀進行切割，然後焊接在封頭內，但這種方式存在以下缺點：1、封頭由於生產加工過程中存在誤差，因此封頭形狀與圖紙尺寸相比往往會有細微變化，而加強筋則根據封頭圖紙尺寸進行切割，無法根據封頭實際形狀進行切割，加強筋往往與封頭焊接不牢靠，導致封頭承壓能力下降；2、加強筋切割完畢後需移動到封頭內的指定部位進行焊接，而具體的焊接部位由人工劃線確定，因此容易產生焊接位置不精密的問題，導致封頭承壓能力下降；3、加強筋切割時需要夾持固定，切割完畢後需鬆開加強筋，並將切割後的加強筋移動到封頭內，由於加強筋為對稱結構，移動和焊接時容易弄混方向，導致焊接不牢固，使封頭承壓能力下降；4、現有加強筋的切割和焊接均由人力完成，其精度低，效率低。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明的目的在於，提供罐體封頭加強筋智能焊割機器人，其能夠對封頭進行掃描，根據封頭的實際形狀切割加強筋，切割後的加強筋通過夾持機構直接到達精確焊接位置以避免弄混方向，切割和焊接均自動完成，從而使加強筋焊接牢靠，切割和焊接精度和效率均較高。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：罐體封頭加強筋智能焊割機器人，

為進一步實現本發明的目的，還可以採用以下技術方案：

本發明的優點在於：本發明能夠將封頭固定在第二工位上的封頭固定機構上，將加強筋固定在第一工位上的加強筋固定機構上，雷射掃描儀能夠通過橫向移動機構和縱向移動機構，對封頭的形狀進行掃描，掃描後，等離子割炬能夠根據雷射掃描儀掃描後得到的結果，對加強筋進行切割，切割後，夾持機構夾持住切割後的加強筋，然後加強筋固定機構將加強筋鬆開，由夾持機構帶動加強筋到達封頭的指定焊接位置，再由焊槍進行焊接。上述整個過程連貫，切割和焊接速度快，切割和焊接精度和效率均較高。這種結構能夠對封頭進行掃描，根據封頭的實際形狀切割加強筋，切割後的加強筋通過夾持機構直接到達精確焊接位置，避免弄混方向，從而使加強筋焊接牢靠。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；圖2是圖1的左視放大圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是圖1的ⅰ部放大圖；圖5是圖1的a向放大圖；圖6是圖1的ⅱ部放大圖；圖7是圖1的ⅲ部放大圖；圖8是圖1的ⅳ部放大圖；圖9是圖1的ⅴ部放大圖；圖10是圖2的ⅵ部放大圖。

具體實施方式

罐體封頭加強筋智能焊割機器人，其特徵在於：包括底座1，底座1兩側設置縱向滑軌2，縱向滑軌2上設置縱向移動機構,縱向移動機構上設置橫梁3，橫梁3能夠沿底座1縱向移動，橫梁3上設置橫向滑軌4，橫向滑軌4上設置數個橫向移動機構，數個橫向移動機構上分別安裝雷射掃描儀5、等離子割炬6、焊槍7和夾持機構，雷射掃描儀5、等離子割炬6、焊槍7和夾持機構均能夠沿橫梁3橫向移動，底座1上分別設置第一工位和第二工位，第一工位上設置加強筋固定機構，第二工位上設置封頭固定機構。這種結構能夠將封頭固定在第二工位上的封頭固定機構上，將加強筋固定在第一工位上的加強筋固定機構上，雷射掃描儀5能夠通過橫向移動機構和縱向移動機構，對封頭的形狀進行掃描，掃描後，等離子割炬6能夠根據雷射掃描儀5掃描後得到的結果，對加強筋進行切割，切割後，夾持機構夾持住切割後的加強筋，然後加強筋固定機構將加強筋鬆開，由夾持機構帶動加強筋到達封頭的指定焊接位置，再由焊槍7進行焊接。上述整個過程連貫，切割和焊接速度快，切割和焊接精度和效率均較高。這種結構能夠對封頭進行掃描，根據封頭的實際形狀切割加強筋，切割後的加強筋通過夾持機構直接到達精確焊接位置，避免弄混方向，從而使加強筋焊接牢靠。橫梁3上設置控制箱46，控制箱46能夠分別控制縱向移動機構、橫向移動機構、雷射掃描儀5、等離子割炬6、焊槍7、夾持機構、加強筋固定機構和封頭固定機構。底座上設置液壓開關45。

所述的縱向移動機構可以有多種結構，優選的有縱向滑塊10和縱向齒條9，縱向滑軌2與縱向滑塊10相配合，縱向滑塊10上安裝第一電機11，第一電機11的輸出軸上安裝第一齒輪12，第一齒輪12與縱向齒條9相嚙合，縱向滑塊10與橫梁3連接。這種結構通過滑軌2導向，利用電機驅動齒輪沿齒條移動，其移動平穩，停止位置精確。縱向移動機構還可為液壓缸，通過液壓缸驅動活塞杆使活塞杆上的橫梁縱向移動，這種結構簡單，但其由於活塞杆需要附中，運行不穩定。

所述的橫向移動機構可以有多種結構，優選的有橫向滑塊13，橫向滑塊13配合安裝在橫向滑軌4上，橫梁3上設置橫向齒條14，橫向滑塊13上安裝第二電機15，第二電機15的輸出軸上安裝第二齒輪16，第二齒輪16與橫向齒條14相嚙合，橫向滑塊13上安裝固定板17，雷射掃描儀5、等離子割炬6、焊槍7和夾持機構分別與對應的固定板17連接。這種結構通過滑軌導向，利用電機驅動齒輪沿齒條移動，其移動平穩，停止位置精確。橫向移動機構還可由電機和鏈輪鏈條構成，雷射掃描儀5、等離子割炬6、焊槍7和夾持機構均安裝在鏈條上，電機通過驅動鏈輪使鏈條橫向移動。這種結構簡單且成本較低，但其移動不穩定，停止位置不精確。

所述的等離子割炬6與對應的橫向移動機構之間分別安裝第一升降裝置18、防碰撞裝置19和旋轉裝置，第一升降裝置18豎向安裝在橫向移動機構上，防碰撞裝置19安裝在第一升降裝置18的活動端上，旋轉裝置安裝在防碰撞裝置19上，等離子割炬6安裝在旋轉裝置上。第一升降裝置可以是液壓缸、電動伸縮杆等多種結構。防碰撞裝置為現有技術。旋轉裝置可以有多種結構，優選的有馬達43，馬達43的輸出軸連接旋轉板20，旋轉板20與等離子割炬連接。這種結構簡單，且能夠精確控制等離子割炬的位置，使加強筋切割準確。旋轉裝置還可以由液壓缸和齒輪齒條構成，液壓缸的活塞杆固定連接齒條，齒條與齒輪嚙合，齒輪上安裝等離子割炬，控制液壓缸的活塞杆伸縮，即可通過齒條帶動齒輪旋轉，從而使齒輪帶動等離子割炬轉動。這種結構較複雜，成本高且不易維護。

所述的焊槍7與對應的橫向移動機構之間分別安裝第二升降裝置21、旋轉電機22和焊槍防碰撞裝置23，第二升降裝置21豎向安裝在橫向移動機構上，旋轉電機22安裝在第二升降裝置21的活動端上，旋轉電機22的輸出軸上安裝焊槍防碰撞裝置23，焊槍7安裝在焊槍防碰撞裝置23上。第二升降裝置可以是液壓缸、電動伸縮杆等多種結構。焊槍防碰撞裝置23為現有技術。這種結構使焊槍在縱向和橫向移動的基礎上，能夠通過第二升降裝置實現豎向移動，還能夠通過旋轉電機實現角度調節，從而方便焊槍焊接，還使加強筋焊接穩固。

所述的雷射掃描儀5與夾持機構固定在同一橫向移動機構上。這種結構能夠減少橫梁上的部件，節省成本。

所述的夾持機構可以有多種結構，優選的有豎向的升降氣缸24，升降氣缸24的活動端安裝縱向的連接板25，連接板25上安裝至少兩個氣動夾緊機構,氣動夾緊機構有安裝板26，安裝板26一側安裝夾緊氣缸27，安裝板26另一側安裝擋板28，夾緊氣缸27的活動端安裝夾板8，夾板8能夠相對擋板28相向移動。這種結構能夠通過氣缸伸縮，將位於夾板和擋板之間的加強筋夾緊或鬆開，夾緊牢固。夾持機構還可為機械手臂，這種結構裝夾和卸下方便，但成本較高，維護不便。

所述的加強筋固定機構可以有多種結構，優選的數個加強筋固定架29，加強筋固定架29上安裝豎向的第一夾緊電機30，第一夾緊電機30的輸出軸上安裝第一限位板31，第一限位板31位於加強筋固定架29上方。這種結構方便，將加強筋防止到加強筋固定架後，通過控制第一夾緊電機30旋轉，即可使第一限位板31旋轉到加強筋上方，從而將加強筋固定，避免加強筋移動。加強筋固定機構還可由機械手臂構成，這種結構裝夾和卸下方便，但成本較高，維護不便。底座上設置加強筋定位板44，加強筋定位板44位於加強筋固定機構側部。這種結構在加強筋放置在加強筋固定架上時，可將加強筋的一端貼靠在加強筋定位板44側壁上，方便加強筋在切割前定位。

所述的封頭固定機構可以有多種結構，優選的有數個安裝座32，安裝座32上沿長度方向安裝絲槓螺母機構，絲槓螺母機構的活動端安裝固定套33，固定套33上通過軸承安裝導向套34，導向套34上安裝封頭固定架35，封頭固定架35上安裝豎向的第二夾緊電機36，第二夾緊電機36的輸出軸上安裝第二限位板37，第二限位板37位於封頭固定架35上方，封頭固定架35上設置緩衝墊38，緩衝墊38下部設置連接套39，連接套39位於導向套34內，連接套39內設置彈簧40，彈簧40的兩端分別與連接套39頂部和導向套34底部相觸，彈簧40始終給連接套39向上的推力，緩衝墊38上安裝螺杆41的一端，螺杆41的另一端穿過封頭固定架35，螺杆41上配合安裝螺母42，螺母42與封頭固定架35的底面相觸。這種結構既能夠使封頭方便固定，又能夠根據封頭尺寸的大小，通過轉動連接套調整緩衝墊的方向，通過旋轉螺母，調節緩衝墊的高度，以方便固定不同尺寸的封頭。

本發明的技術方案並不限制於本發明所述的實施例的範圍內。本發明未詳盡描述的技術內容均為公知技術。