一种焊接管件的快速定位装置的制作方法

1.本实用新型涉及焊接工装技术领域，特别是涉及一种焊接管件快速定位装置。


背景技术：

2.在栅栏、护栏等采用多个钢筋或圆管焊接而成的产品中，其在焊接过程中，往往需要对组成的钢管进行定位，以保证各个钢管间距均匀，且焊接后的各个钢管位于同一平面内，从而保证焊接成品的美观性以及后续安装或使用中的便利性。而一般的钢管定位多采用在固定件上预先量取焊接点并在焊接点作相应的位置标记，而后采用手动拿取定位或采用其他辅助定位工装，采用点焊的方式实现预焊，而后再继续统一完成焊接，或逐个地完成单个钢管的定位和焊接。采用这种方式，不仅效率较低，且由于焊接位置温度过高，钢管在焊接前后的位置会发生一定的变形，不易保证各个钢管焊接冷却定型后的位姿。而采用焊接机器人虽然工件的摆放效率较高，也可保证焊接的质量和钢管焊接后定型效果的一致性，但是焊接机器人的使用和维护成本较高，不适于一般的小型或小批量的五金焊接作业需求。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种焊接管件快速定位装置，便于焊接管件的连续送进，配合横杆焊件的步进式水平等距移动，实现焊接管件的摆放与焊接固定同步进行，保证焊接管件之间间距均匀，且底端位于同一水平面上，提升工作效率并保证焊接质量。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供
5.一种焊接管件快速定位装置，包括线性模组、固定设置于线性模组上的支架底板，所述支架底板的顶部固定设置有放置横杆焊件的支架，所述线性模组的一侧固定设置有管件送料组件，所述管件送料组件包括底座、固定设置于底座上的驱动电机、固定连接于驱动电机顶部输出轴端上的转动轴，所述转动轴的外侧分别固定套设有第一盘架和位于第一盘架上方的第二盘架，所述第一盘架的外圆面上设置有若干个均匀分布的托板，所述第二盘架的外圆面上设置有分别对应位于托盘正上方且垂向设置的焊接管件夹持组件，所述焊接管件夹持组件用于夹持焊接管件。
6.进一步的，所述第一盘架的顶面固定设置有若干围绕转动轴的轴线均匀分布的第一伸缩杆组，所述第一伸缩杆组包括固定设置的第一外套杆、套设于第一外套杆内的第一内套杆，所述第一内套杆和第一外套杆通过第一锁紧螺钉实现相对位置的锁定，所述托板固定设置于第一内套杆的端部。
7.进一步的，所述托板的顶面轮廓尺寸大于焊接管件的底面轮廓尺寸。
8.进一步的，所述第二盘架的顶面固定设置有若干围绕转动轴的轴线均匀分布的第二伸缩杆组，所述第二伸缩杆组包括固定设置的第二外套杆、套设于第二外套杆内的第二内套杆，所述第二内套杆和第二外套杆通过第二锁紧螺钉实现相对位置的锁定，所述焊接
管件夹持组件固定设置于第二内套杆的端部。
9.进一步的，所述焊接管件夹持组件包括固定设置于第二内套杆端部的固定套管和铰接于固定套管外侧端的活动套管，所述固定套管为二分之一空心圆柱结构，所述活动套管为四分之一空心圆柱结构，活动套管和固定套管构成四分之三空心圆柱结构，且该空心圆柱的内径与焊接管件的外径相匹配。
10.进一步的，所述活动套管与固定套管通过销轴转动连接，且在转动连接处设置有扭簧。
11.进一步的，所述底座的顶面固定设置有电机安装架，所述驱动电机固定安装于电机安装架的顶部底面上。
12.进一步的，所述电机安装架的顶面上固定设置有轴承座，所述转动轴的底部通过推力轴承转动连接于轴承座内。
13.本实用新型的有益效果如下：
14.1.本实用新型通过在线性模组上设置放置横杆焊件的支架，可实现两个横杆焊件的快速、准确放置，以及横杆焊件的步进式水平等距移动；通过设置管件送料组件，用于待焊接的焊接管件的连续放置和夹持，通过驱动电机等转角地驱动焊接管件夹持组件步进式地递进，实现其所夹持的焊接管件逐个与横杆焊件在焊接位置接触，从而利用现有的焊接设备完成焊接作业，有效减少了待焊接钢管的放置所耗费的不必要劳动时间，从而整体提升了焊接效率，可保证焊接管件之间间距的均匀性，提升工作效率的同时，也保证了焊接质量；
15.2.本实用新型的管件送料组件上通过设置多个焊接管件夹持组件和与之对应的托板，使得连续步进送进的焊接管件的底端位于同一水平面上，以保证各个待焊接的钢管等间距均匀分布且在焊接过程中始终处于同一平面内，可有效保证焊接定型后的成品质量；
16.3.本实用新型采用由固定套管和活动套管铰接而成的焊接管件夹持组件，可使放置并夹持于其中的焊接管件始终处于垂直状态，能够以较为精准的焊接位姿实现连续送进，提高工作效率的同时也保证了定位精度，同时，在后续送料过程中，完成焊接或预焊定位后的焊接管件可从焊接管件夹持组件中自动释放出来，以实现焊接管件夹持组件的循环重复使用；
17.4.本实用新型结构简单合理，使用和维护成本较低，适用于小批量或中批量的五金焊接作业，通过更换伸缩杆组和焊接管件夹持组件可满足不同间距或直径的待焊钢管的定位需求，通用性较好。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
20.图3为所述管件送料组件的立体结构示意图之一；
21.图4为所述管件送料组件的立体结构示意图之二；
22.图5为所述第一盘架的立体结构示意图之一；
23.图6为所述第一盘架的立体结构示意图之二；
24.图7为所述第一伸缩杆组件的立体结构示意图；
25.图8为所述第二伸缩杆组件和焊接管件夹持组件的立体结构示意图；
26.图9为本实用新型工作状态的示意图。
27.图中：1线性模组、2支架底板、3支架、4底座、5驱动电机、6转动轴、7第一盘架、701围板、702插接孔、703套接柱、704第一螺钉孔、8第二盘架、9托板、10 焊接管件夹持组件、101固定套管、102活动套管、103销轴、11第一伸缩杆组、111 第一外套杆、112第一内套杆、113第一锁机螺钉、12第二伸缩杆组、121第二外套杆、 122第二内套杆、123第二锁紧螺钉、13电机安装架、14轴承座、15第一螺钉组、16 第二螺钉组、100横杆焊件、200焊接管件。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
29.请参阅图1至图8，一种焊接管件快速定位装置，包括线性模组1、固定设置于线性模组1上的支架底板2，支架底板2的顶部固定设置有放置横杆焊件100的支架3。线性模组1采用伺服电机驱动的滚珠丝杠传动副，支架底板2通过螺栓固定安装于滚珠丝杠传动副的动力输出端，即螺母座顶部的移动台面上，从而通过线性模组1可根据预设的控制程序按照一定的时序和一定的步距位移量驱动支架底板2及其上的支架3和放置于支架3上的横杆焊件100一同步进式地水平移动，实现新的焊接位置的连续递补。优选的，支架底板2的顶面开设有若干个等距分布的插接孔(图中未示出)，支架3 的底端垂直插入插接孔内，实现支架3在支架底板2上的插接固定，可通过调整相邻两个支架3之间的插接距离(相邻两个插接孔的中心距的整数倍)来满足焊接需求(避免焊接位置与支架3的位置重合)，或更换不同的支架3来满足不同尺寸规格的横杆焊件 100的放置需要或同时参与焊接的不同数量(如图1中所示的两个)的横杆焊接100的放置需要。
30.线性模组1的一侧固定设置有管件送料组件。如图3和图4所示，管件送料组件包括底座4、固定设置于底座4上的驱动电机5、固定连接于驱动电机5顶部输出轴端上的转动轴6。底座4的顶面上通过螺栓固定安装有电机安装架13，驱动电机5采用伺服减速电机，驱动电机5垂直向上设置并通过螺栓固定安装于电机安装架13的顶部底面上。驱动电机5的轴端贯穿电机安装架13的顶部并通过键与转动轴6的底端固定连接，从而可通过驱动电机5根据预设的控制程序按照一定的时序和一定的步距转角量直接驱动转动轴6步进式地转动。电机安装架13的顶面上固定设置有轴承座14，转动轴6 的底部通过推力轴承转动连接于轴承座14内，以保证转动轴6保持垂直状态，提升转动轴6转动过程的平稳和顺畅性。
31.转动轴6的外侧分别固定套设有第一盘架7和位于第一盘架7上方的第二盘架8，第一盘架7的外圆面上设置有若干个均匀分布的托板9，第二盘架8的外圆面上设置有分别对应位于托盘9正上方且垂向设置的焊接管件夹持组件10，焊接管件夹持组件10 用于夹持焊接管件200。具体的，如图5和图6所示，第一盘架7为圆盘结构，其中心处一体或焊接设置有套接柱703，套接柱703的内径与转动轴6的外径相匹配，使得套接柱703可套接在转动轴6上并能沿转动轴6的轴线方向移动；套接柱703的侧壁上开设有若干个第一螺钉孔704，第一螺钉孔704内螺纹连接有第一螺钉组15，通过第一螺钉组15可实现套接柱703在转动轴6上的
位置固定，从而实现第一盘架7在转动轴6 上的位置调节和固定。为降低设备的制造成本，本实施例中，第二盘架8的结构与第一盘架7完全相同，并通过第二螺钉组16固定套接在转动轴6上。
32.第一盘架7的顶面边缘一体设置有环形的围板701。托板9为l型钣金件，其垂直侧壁螺栓连接或焊接或插接固定于围板701的外圆面上，且在围板701的外圆面上围绕转动轴6的轴线均匀圆周分布，其水平段平板用于承托焊接管件200。本实施例中，托板9的数量为12个，则相邻两个托板9之间对应的驱动电机5的步进转角为360
°ꢀ
/12＝30
°
。
33.如图8所示，焊接管件夹持组件10包括固定套管101和铰接于固定套管101外侧端的活动套管102，固定套管101为二分之一空心圆柱结构，其顶部固定设置于第二盘架8的外圆面上；活动套管102为四分之一空心圆柱结构，活动套管102与固定套管 101通过销轴103转动连接，且在转动连接处设置有扭簧，使得在非工作状态以及夹持工作状态，活动套管102和固定套管101构成四分之三空心圆柱结构，且该空心圆柱的内径与焊接管件200的外径相匹配，从而可将焊接管件200可靠地进行夹持，并在托板 9的承托配合下，可使每个焊接管件200在送进及焊接过程中始终保持垂直状态，且每个焊接管件20的底端位于同一水平面内，保证了焊接位置的准确性，进而保证后续的焊接质量。当处于焊接位置的焊接管件20完成焊接或预焊定位后，第二盘架8递进转动时，位于焊接位置的焊接管件夹持组件10远离该处的焊接管件20，使得焊接管件20 推动活动套管102使其向外展开，进而焊接管件20由固定套管101的开口侧从焊接管件夹持组件10内脱出。显然地，可将焊接管件夹持组件10设置为具有一定倾斜角度，以满足倾斜焊接位姿的焊接管件200的夹持和送进需求。
34.优选的，第一盘架7的顶面固定设置有若干(与托板9的数量相一致，本实施例中为12个)围绕转动轴6的轴线均匀分布的第一伸缩杆组11。如图7所示，第一伸缩杆组11包括固定设置的第一外套杆111、套设于第一外套杆111内的第一内套杆112，第一内套杆112和第一外套杆111通过第一锁紧螺钉113实现相对位置的锁定，托板9固定设置于第一内套杆112的端部。对应地，第二盘架8的顶面固定设置有若干围绕转动轴6的轴线均匀分布的第二伸缩杆组12，第二伸缩杆组12包括固定设置的第二外套杆 121、套设于第二外套杆121内的第二内套杆122，第二内套杆122和第二外套杆121 通过第二锁紧螺钉123实现相对位置的锁定，焊接管件夹持组件10固定设置于第二内套杆122的端部。为此，如图5和图6所示，在第一盘架7的围板701的外圆面上开设有与第一伸缩杆组11数量相对应的插接孔702，且插接孔702的截面轮廓与第一外套杆111的截面外轮廓向匹配，使得第一伸缩杆组11可快速定位于第一盘架7上，而后焊接固定，以提升设备自身的装配制造生产效率。第二伸缩杆组12在第二盘架8上的设置方式与第一伸缩杆组11在第一盘架7上的设置方式完全相同。
35.旋松第一锁紧螺钉113，可调节第一内套杆112在第一外套杆111内的位置，从而调节托板9与转动轴6之间的轴向距离，旋紧第一锁紧螺钉113，可使第一内套杆112 固定在第一外套杆111内。旋松第二锁紧螺钉123，可调节第二内套杆122在第二外套杆121内的位置，从而调节焊接管件夹持组件10与转动轴6之间的轴向距离，旋紧第二锁紧螺钉123，可使第二内套杆122固定在第二外套杆121内。通过同步调节焊接管件夹持组件10和托板9与转动轴6之间的轴向距离，可调节焊接管件200的送进位置，保证其在焊接位置可与横杆焊件100的侧面可靠地接触。同时，由于第一盘架7通过第一螺钉组15紧固在转动轴6上，第二盘架8通过第二螺钉组16紧固在转动轴6上，则旋松第一螺钉组15即可实现第一盘架7在转动轴6
的垂直方向上的固定位置，而后旋紧第一螺钉组15，从而实现焊接管件100底端位置的设定；同理，可调节第二盘架8 在转动轴6上的固定位置，从而实现第一盘架7和第二盘架8之间的垂向间距的调整，可使得焊接管件10的顶端一段和底端一段分别裸露于焊接管件夹持组件10的外侧，并分别与支架3上的两个焊接横杆100的位置相对应。
36.进一步优选的，托板9的顶面轮廓尺寸大于焊接管件200的底面轮廓尺寸，可有效保证焊接管件200的底面与托板9的表面充分接触，以提升焊接管件200在转送和焊接过程中的竖立稳定性，也有利于保证焊接位置的精准性。同时，为保证装置不出现焊接管件200不在焊接位置而进行焊接操作的问题，在底座4的顶面上还固定安装有光电传感器(图中未示出)，光电传感器位于焊接管件200与横杆焊件100的焊接位置的一侧，用于检测焊接管件200是否位于焊接位置，若焊接管件200处于焊接位置则开始焊接作业，否则不启动焊接作业，直至下一个焊接管件200到达焊接位置。
37.如图9所示，本装置在实际使用时，需要配合使用至少一台焊接设备，操作人员可先在图中右侧的6个焊接管件夹持组件10内放入待焊接的焊接管件200，在支架3上架设待焊接的横杆焊件100，手动转动焊接管件夹持组件10至距离横杆焊件100最近的位置，如图中所示的b处，通过同步调节第一伸缩杆组11和第二伸缩杆组12的整体长度，使焊接管件200与横杆焊件100可处于最佳的焊接位置，而后适当调整横杆焊件 100的起始焊接位置后，启动装置运行。当焊接管件200达到焊接位置后，焊接设备在焊接位置对焊接管件200和横杆焊件100进行焊接作业，焊接完成后，线性模组1工作，驱动支架3及横杆焊件100水平移动一个单位的焊接间距，如图中直线虚线箭头所示方向；在横杆焊件100水平移动的过程中，驱动电机5驱动转动轴6转动一个单位的步进转角(本实施例中为30
°
)，转动的方向与焊接管件夹持组件10的开口方向相反，如图中的弧形虚线箭头所示方向。在此过程中，已焊接的焊接管件200从其焊接管件夹持组件10内脱出，新的待焊接的焊接管件200及横杆焊件100上的新的焊接点均到达焊接位置，继续完胜焊接作业，而操作人员可在焊接过程中，向空置的焊接管件夹持组件 10内连续地放入焊接管件200，直至整个焊接作业完成。
38.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。