用于双环形焊缝的自动化焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及焊接加工设备领域，尤其是涉及一种用于双环形焊缝的自动化焊接设备。


背景技术：

2.现有的零件焊接加工过程中，常常需要将多个零件组合焊接成一个工件，比如在汽车行业、游艇空调行业中，对制冷系统储液罐零部件的焊接，需要完成双环形缝的焊接，且储液罐的焊接对焊缝的密封性和强度要求都很高。
3.由于应用在不同场景的储液罐尺寸不一，现有设备难以适应不同尺寸双环焊缝的焊接，因此通常还是采用人工焊接，但人工焊接需要对零件进行反复装夹和定位，定位精度较差，无法保证两端工件的同轴度，导致焊缝的密封性和强度合格率差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本实用新型提出一种用于双环形焊缝的自动化焊接设备，能够完成不同尺寸双环焊缝的一次焊接成型。
5.根据本实用新型实施例的用于双环形焊缝的自动化焊接设备，包括：机架；装夹装置，装夹装置设置在机架上，装夹装置用于装夹第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件并使第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件由左至右依次拼合对齐，装夹装置可驱动第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件同步转动；可调枪架，可调枪架设置在机架上；以及两把焊枪，两把焊枪均设置在可调枪架末端，可调枪架可分别调整两把焊枪位置，使其中一把焊枪对准第一被焊件与第二被焊件之间的焊缝，另一把焊枪对准第二被焊件与第三被焊件之间的焊缝。
6.根据本实用新型实施例的用于双环形焊缝的自动化焊接设备，至少具有如下有益效果：焊接前将两把焊枪分别对准两条环形焊缝；焊接过程中，装夹装置带动被焊工件转动从而使焊缝转动，焊枪不动，同步完成双环形焊缝的焊接。由此，双环形焊缝的焊接一次加工成型，避免了重复装夹和焊接的过程，提升焊接效率的同时提高了焊接的精度。焊枪设置在可调枪架上，通过调整可调枪架，可以改变焊枪的位置，使其适用于不同尺寸的双环形焊缝，从而使本双环形焊缝的自动化焊接设备适用于不同尺寸的被焊工件。
7.根据本实用新型的一些实施例，可调枪架包括：第一调节架，第一调节架设置在机架上；以及两个第二调节架，两个第二调节架均设置在第一调节架末端，两把焊枪分别设置在两个第二调节架上。
8.根据本实用新型的一些实施例，第一调节架包括：第一滑动件，第一滑动件设置在机架上，第一滑动件沿左右方向设置；以及两个第二滑动件，两个第二滑动件均可滑动地设置在第一滑动件上，两个第二滑动件均可沿第一滑动件左右滑动，两个第二滑动件均沿上下方向设置，两个第二调节架分别可滑动地设置在两个第二滑动件上，两个第二调节架均
可沿第二滑动件上下滑动。
9.根据本实用新型的一些实施例，第二调节架包括：第一微调件，第一微调件可上下滑动地设置在第二滑动件上，第一调微件沿左右方向设置；第二微调件，第二微调件可左右滑动地设置在第一微调件上，第二微调件沿上下方向设置；以及第三微调件，第三微调件可上下滑动地设置在第二微调件上，第三微调件沿前后方向设置，焊枪可前后滑动地设置在第三微调件上。
10.根据本实用新型的一些实施例，装夹装置包括：夹紧组件，夹紧组件可转动地设置在机架上，第一被焊件和第三被焊件同心地固定在夹紧组件上，第二被焊件设置在第一被焊件与第三被焊件之间，夹紧组件驱动第三被焊件朝第一被焊件紧压，以将第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件固定在一起；托举组件，托举组件可升降地设置在机架上，夹紧组件夹紧前，托举组件上升托举第二被焊件，使第一被焊件、第二被焊件与第三被焊件三者同心，夹紧组件夹紧后，托举组件下降并与第二被焊件分离；以及驱动组件，驱动组件设置在机架上，驱动组件与夹紧组件传动连接，驱动组件驱动夹紧组件转动。
11.根据本实用新型的一些实施例，夹紧组件包括：第一夹紧轴，第一夹紧轴可转动地设置在机架上，第一被焊件固定在第一夹紧轴上，第一夹紧轴与驱动组件传动连接；滑座，滑座可滑动地设置在机架上，滑座可沿第一夹紧轴轴心线的方向滑动；滑动气缸，滑动气缸设置在机架上，滑动气缸驱动滑座滑动；以及第二夹紧轴，第二夹紧轴可转动地设置在滑座上，第二夹紧轴与第一夹紧轴同心，第三被焊件固定在第二夹紧轴上。
12.根据本实用新型的一些实施例，托举组件包括：升降气缸，升降气缸固定机架上；底座，底座与升降气缸连接；以及托举块，托举块可滑动地设置在底座上，升降气缸驱动托举块上升和下降。
13.根据本实用新型的一些实施例，驱动组件包括：驱动电机，驱动电机设置在机架上；以及皮带轮，皮带轮通过减速机与驱动电机连接，皮带轮通过皮带与第一夹紧轴连接，驱动电机驱动皮带轮转动，带动第一夹紧轴转动。根据本实用新型的一些实施例，装夹装置还包括第一定位件和第二定位件，第一定位件可活动地设置在机架上，第二定位件可活动地设置在滑座上，第一定位件与第二被焊件可分离式连接，第二定位件与第二夹紧轴可分离式连接，使第二被焊件和第三被焊件周向固定。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
16.图1是本实用新型实施例的用于双环形焊缝的自动化焊接设备的结构示意图；
17.图2是图1所示用于双环形焊缝的自动化焊接设备的正视图；
18.图3是图1所示可调枪架的结构示意图；
19.图4是图2所示第一夹紧轴的正视图；
20.图5是图2所示第二夹紧轴的正视图；
21.图6是图1所示托举组件的结构示意图
22.附图标记：
23.机架100；
24.装夹装置200；夹紧组件210；第一夹紧轴211；滑座212；滑动气缸213；第二夹紧轴214；托举组件220；升降气缸221；底座222；托举块223；驱动组件230；驱动电机231；皮带轮232；减速机233；皮带234；第一定位件240；第二定位件250；
25.可调枪架300；第一调节架310；第一滑动件311；第二滑动件312；第二调节架320；第一微调件321；第二微调件322；第三微调件323；
26.焊枪400。
具体实施方式
27.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
31.参考图1至图6描述根据本实用新型实施例的用于双环形焊缝的自动化焊接设备。
32.如图1所示，根据本实用新型实施例的用于双环形焊缝的自动化焊接设备，包括：机架100、装夹装置200、可调枪架300以及两把焊枪400，装夹装置200设置在机架100上，装夹装置200用于装夹第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件并使第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件由左至右依次拼合对齐，装夹装置200可驱动第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件同步转动；可调枪架300设置在机架100上；以及两把焊枪400均设置在可调枪架300末端，可调枪架300可分别调整两把焊枪400位置，使其中一把焊枪400对准第一被焊件与第二被焊件之间的焊缝，另一把焊枪400对准第二被焊件与第三被焊件之间的焊缝。
33.具体地，需要完成双环形焊缝焊接的被焊工件包括：第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件，第一被焊件与第二被焊件对接形成第一环形焊缝，第二被焊件与第三被焊件对接形成第二环形焊缝。装夹装置200先将第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件三者对齐，使三者同心；再将第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件三者夹紧在一起，使得装夹装置200在驱动三者中任一被焊件转动时，另外两个被焊件会同步转动。焊接前将两把焊枪400分别对准两条环形焊缝；焊接过程中，装夹装置200带动被焊工件转动从而使焊缝转动，焊枪400不动，同步完成双环形焊缝的焊接。由此，双环形焊缝的焊接一次加工成型，避免了重
复装夹和焊接的过程，提升焊接效率的同时提高了焊接的精度。焊枪400设置在可调枪架300上，通过调整可调枪架300，可以改变焊枪400的位置，使其适用于不同尺寸的双环形焊缝，从而使本双环形焊缝的自动化焊接设备适用于不同尺寸的被焊工件。
34.在本实用新型的一些具体实施例中，可调枪架300包括：第一调节架310以及两个第二调节架320，第一调节架310设置在机架100上；两个第二调节架320均设置在第一调节架310末端，两把焊枪400分别设置在两个第二调节架320上。
35.例如，如图3所示，第一调节架310可在上下方向和左右方向上大幅度的运动，第一调节架310在上下方向上的运动可以使焊枪400适用于不同直径的双环形焊缝，第一调节架310在左右方向上的运动可以使焊枪400适用于不同位置的双环形焊缝。第二调节架320可在上下、左右和前后方向上小幅度的运动，第二调节架320的运动相对于第一调节架310的运动更加精准，第二调节架320在上下、左右和前后方向上的运动帮助焊枪400对准双环形焊缝，第二调节架320的调节调高了本用于双环形焊缝的自动化焊接设备的焊接精度。
36.在本实用新型的一些具体实施例中，第一调节架310包括：第一滑动件311以及两个第二滑动件312，第一滑动件311设置在机架100上，第一滑动件311沿左右方向设置；两个第二滑动件312均可滑动地设置在第一滑动件311上，两个第二滑动件312均可沿第一滑动件311左右滑动，两个第二滑动件312均沿上下方向设置，两个第二调节架320分别可滑动地设置在两个第二滑动件312上，两个第二调节架320均可沿第二滑动件312上下滑动。
37.例如，如图3所示，第一调节架310呈龙门架状，第一滑动件311沿左右方向设置在机架100上，通过丝杆螺母的传动方式驱动第二滑动件312在第一滑动件311上左右滑动；两个第二滑动件312均沿上下方向设置，通过气缸输出轴伸缩的方式驱动第二调节架320在第二滑动件312上上下滑动。从而实现在左右方向和上下方向上大幅度地调整焊枪400的位置。
38.在本实用新型的一些具体实施例中，第二调节架320包括：第一微调件321、第二微调件322以及第三微调件323，第一微调件321可上下滑动地设置在第二滑动件312上，第一调微件沿左右方向设置；第二微调件322可左右滑动地设置在第一微调件321上，第二微调件322沿上下方向设置；第三微调件323可上下滑动地设置在第二微调件322上，第三微调件323沿前后方向设置，焊枪400可前后滑动地设置在第三微调件323上。
39.例如，如图3所示，第二微调件322可沿第一微调件321左右滑动，第三微调件323可沿第二微调件322上下滑动，焊枪400可沿第三微调件323前后滑动，由此焊枪400的位置可以通过第二调节架320的运动在前后、左右和上下方向上进行调整，使焊枪400可以移动至相对于被焊工件的最优焊接角度，进一步提高焊接质量。
40.在本实用新型的一些具体实施例中，装夹装置200包括：夹紧组件210、托举组件220、以及驱动组件230，夹紧组件210可转动地设置在机架100上，第一被焊件和第三被焊件同心地固定在夹紧组件210上，第二被焊件设置在第一被焊件与第三被焊件之间，夹紧组件210驱动第三被焊件朝第一被焊件紧压，以将第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件固定在一起；托举组件220可升降地设置在机架100上，夹紧组件210夹紧前，托举组件220上升托举第二被焊件，使第一被焊件、第二被焊件与第三被焊件三者同心，夹紧组件210夹紧后，托举组件220下降并与第二被焊件分离；驱动组件230设置在机架100上，驱动组件230与夹紧组件210传动连接，驱动组件230驱动夹紧组件210转动。
41.例如，如图2所示，夹紧组件210包括左右两部分，第一被焊件固定在左侧的夹紧组件210上，第三被焊件固定在右侧的夹紧组件210上，第二被焊件固定在托举组件220上，对工件进行夹紧之前，先通过托举组件220的升降，调节第二被焊件相对第一被焊件和第三被焊件的位置，使第一被焊件、第二被焊件与第三被焊件三者同心；对工件进行夹紧时，右侧的夹紧组件210朝向左侧的夹紧组件210紧压，将第一被焊件、第二被焊件与第三被焊件三者固定在一起；夹紧完成后开始进行焊接，驱动组件230驱动左侧的夹紧组件210旋转，使第一被焊件旋转并带动第二被焊件和第三被焊件同步旋转，两把焊枪400对双环形焊缝进行同步焊接。可以理解的是，驱动右侧夹紧组件210旋转或驱动左侧和右侧夹紧组件210同步旋转，也可以使得第一被焊件、第二被焊件和第三被焊件同步旋转。
42.在本实用新型的一些具体实施例中，夹紧组件210包括：第一夹紧轴211、滑座212、滑动气缸213以及第二夹紧轴214，第一夹紧轴211可转动地设置在机架100上，第一被焊件固定在第一夹紧轴211上，第一夹紧轴211与驱动组件230传动连接；滑座212可滑动地设置在机架100上，滑座212可沿第一夹紧轴211轴心线的方向滑动；滑动气缸213设置在机架100上，滑动气缸213驱动滑座212滑动；第二夹紧轴214可转动地设置在滑座212上，第二夹紧轴214与第一夹紧轴211同心，第三被焊件固定在第二夹紧轴214上。
43.例如，如图4和图5所示，第一夹紧轴211设置在机架100的左侧，第二夹紧轴214可转动地设置在滑座212上，滑座212通过导轨可左右滑动地设置在机架100右侧，第一被焊件朝向右侧地固定在第一夹紧轴211上，第三被焊件朝向左侧地固定在第二夹紧轴214上，滑动气缸213驱动滑座212向左滑动，使第三被焊件朝向第一被焊件紧压，由此实现被焊工件的夹紧。
44.在本实用新型的一些具体实施例中，托举组件220包括：升降气缸221、底座222以及托举块223，升降气缸221固定机架100上；底座222与升降气缸221连接；托举块223可滑动地设置在底座222上，升降气缸221驱动托举块223上升和下降。
45.例如，如图6所示，托举组件220设置在第一夹紧轴211和第二夹紧轴214之间，夹紧被焊工件前，将第二被焊件放置在托举块223上，并通过升降气缸221将第二被焊件升至与第一被焊件和第三被焊件同心的位置上；当完成夹紧后，升降气缸221驱动托举块223下降，使托举块223与第二被焊件分离，避免托举块223与影响第二被焊件的旋转，托举块223可沿左右滑动地设置在底座222上，使托举组件220适用于不同长度的第二被焊件，而升降气缸221的升降动作则可以使托举组件220适用于不同直径的第二被焊件。
46.在本实用新型的一些具体实施例中，驱动组件230包括：驱动电机231、减速机233、皮带轮232以及皮带234，驱动电机231设置在机架100上；皮带轮232通过减速机233与驱动电机231连接，皮带轮232通过皮带234与第一夹紧轴211连接，驱动电机231驱动皮带轮232转动，带动第一夹紧轴211转动。
47.例如，如图4所示，驱动电机231通过皮带轮232传动驱动第一夹紧轴211旋转，可以想到的是，驱动电机231可以通过其他常见的机械传动方式驱动第一夹紧轴211旋转。为了使第一被焊工件、第二被焊工件和第三被焊工件同步转动，还可以用驱动电机231驱动第二件轴旋转，或采用一个驱动电机231同时驱动第一夹紧轴211和第二夹紧轴214旋转。
48.在本实用新型的一些具体实施例中，装夹装置200还包括第一定位件240和第二定位件250，第一定位件240可活动地设置在机架100上，第二定位件250可活动地设置在滑座
212上，第一定位件240与第二被焊件可分离式连接，第二定位件250与第二夹紧轴214可分离式连接，使第二被焊件和第三被焊件周向固定。
49.由于某些具有双环形焊缝的被焊工件并非标准回转体，因此除了保证各个被焊件同心以外，还需要保证各个被焊件周向上的结构特征对齐，因此需要对各个被焊件进行周向定位。例如，如图4至图6所示，对于驱动电机231驱动第一夹紧轴211转动从而带动被焊工件转动的情况，由于第一夹紧轴211与驱动组件230传动连接，因此第一夹紧轴211无法自由转动，导致固定在第一夹紧轴211上的第一被焊件也无法自由转动，即第一被焊件已有周向定位，只需要考虑第二被焊件和第三被焊件的周向固定。第二被焊件与第一定位件240连接固定，第一定位件240可以是定位销等常见的定位件。第三被焊件固定在第二夹紧轴214上，由于第二夹紧轴214是从动轴，可以自由转动，因此需要第二定位件250对第二夹紧轴214进行周向固定，例如采用气缸驱动定位销插入第二夹紧轴214中，使第二夹紧轴214周向固定。第一定位件240和第二定位件250均在作用于被焊工件被夹紧前，即在被焊工件被夹紧前，第一定位件240和第二定位件250分别对第二被焊件和第三被焊件连接进行周向定位，使其与第一被焊件对齐；当被焊工件被夹紧后，第一定位件240与第二被焊件分离，第二定位件250与第三被焊件分离，避免影响被焊工件的转动。由此，本用于双环形焊缝的自动化焊接设备适用于非标准回转体的被焊工件。
50.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。