一种全自动风管法兰焊接机的制作方法

本发明涉及风管加工技术，特别是涉及一种全自动风管法兰焊接机。

背景技术：

消防风管也称消防风筒，其主要用于通风换气、排烟。在消防风管缝合完成后需要在其两端分别安装法兰，目前主要采用打孔的角铁法兰910焊接在风管900一端即可，参见图20。

现有的角铁法兰安装方式为人工将角铁法兰套装在风管上后再焊接在风管上，这种方式不仅效率低，而且主观性较大，因此产品质量良莠不齐。对此发明人设计了一种全自动风管法兰焊接机，其能够实现角铁法兰的自动焊接。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动风管法兰焊接机。

为实现上述目的，本发明提供了一种全自动风管法兰焊接机，包括焊接模块，所述焊接模块包括焊接机构，所述焊接机构包括焊接组件、旋转机构、第一滑座；

第一滑座上分别安装有第四电机、旋转机构，旋转机构包括旋转轴、旋转座，旋转轴安装在旋转座上，第四电机可驱动旋转轴圆周转动以驱动焊接组件同步转动；

所述焊接组件包括第一焊接臂、第二焊接臂、焊接铰接块，所述第一焊接臂、第二焊接臂的中间部分通过第一转轴铰接，所述第一焊接臂、第二焊接臂靠近风筒一端上分别安装有第一焊接头、第二焊接头；

所述第一焊接臂位于第一转轴外侧、远离第一焊接头一端上安装有第三电机，第三电机的第三输出轴穿过第一焊接臂后通过第一销轴与焊接铰接块一端铰接，所述焊接铰接块另一端通过第二销轴与第二焊接臂位于第一转轴外侧、远离第二焊接头一端铰接。

优选地，第三电机可驱动第三输出轴轴向伸缩移动；第一焊接臂安装在旋转座上，所述第二焊接臂不与旋转座装配。

优选地，还包括底座，底座顶部为底板，所述底板上安装有立板，立板通过侧板安装块与侧板装配，侧板用于和风管侧壁贴合，从而实现对风管一端的定位。

优选地，所述焊接组件属于焊接机构，所述焊接机构包括焊接组件、第三焊接柱，所述第三焊接柱上安装有第四滑轨，第四滑轨与第一滑座卡合、可滑动装配，所述第一滑座套装在第二螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述第二螺杆两端分别与第三焊接柱可圆周转动、不可轴向移动装配，所述第三焊接柱一端穿出第三焊接柱后与第二电机的输出轴连接固定。

优选地，焊接机构还包括第一滑轨、两根第一焊接柱、两根第二焊接柱，第二焊接柱平行于底板安装且两根第二焊接柱分别安装在焊接侧板上；两根第一焊接柱垂直于底板安装且两根第一焊接柱与两根第二焊接柱对应处分别安装有第三滑座，第三滑座与第六滑轨卡合、可滑动装配，所述第六滑轨安装在第二焊接柱上，所述第三滑座安装在第一焊接柱上；

所述第一滑轨与靠近底板的第一焊接柱底部的第一滑座卡合、可滑动装配，所述第一滑轨安装在底板上，所述第一焊接柱与第二侧推气缸的伸缩轴装配固定；所述第一焊接柱上安装有第二滑轨，两根第一焊接柱上的第二滑轨分别与第二滑座卡合、可滑动装配，两个第二滑座分别安装在第三焊接柱上；

两个第二滑座分别套装在不同的第一螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述第一螺杆两端分别与与之对应的第一焊接柱可圆周转动、不可轴向移动装配，所述第一螺杆一端穿出与之对应的第一焊接柱后与第一电机的输出轴连接固定，第一电机安装在与之对应的第一焊接柱上。

优选地，旋转机构包括旋转壳、连接法兰、旋转座，连接法兰安装在旋转壳上，且连接法兰与第四电机的外壳装配固定，所述第四电机的外壳、旋转壳均安装在第一滑座上，所述旋转壳内安装有蜗轮、蜗杆部分，所述蜗轮、蜗杆部分相互啮合以构成蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗杆部分设置在第四输出轴上，第四输出轴装入旋转壳内且与之可圆周转动装配；所述蜗轮上设置有蜗轮孔，蜗轮孔套装在旋转轴上且与之装配固定。

优选地，靠近立板的第二焊接柱上安装有第四滑座，第四滑座与第三滑轨卡合、可滑动装配，第三滑轨安装在立板上，且靠近立板的第二焊接柱还与第三侧推气缸的伸缩轴装配固定，第三侧推气缸安装在立板上。

优选地，所述焊接模块还包括夹紧机构，所述夹紧机构包括夹紧底板，夹紧底板通过夹紧侧板与夹紧滑板装配，所述夹紧滑板底部通过第五滑轨与夹紧滑板卡合、可滑动装配，所述第五滑轨安装在底板上，所述夹紧滑板与第一侧推气缸的伸缩轴装配，所述第一侧推气缸安装在底板上。

优选地，所述夹紧底板上设置有贯穿的夹紧通槽，夹紧通槽与夹紧连接块卡合、可滑动装配，所述夹紧连接块的顶部穿出夹紧通槽后与侧边定位块装配固定，所述夹紧连接块的底部穿出夹紧通槽后与皮带装配固定，所述皮带分别绕过第一带轮、第二带轮并构成带传动机构，所述第一带轮、第二带轮分别套装在第一带轮轴、第二带轮轴上，所述第一带轮轴、第二带轮轴分别与一块带轮轴板可圆周转动装配，所述带轮轴板安装在夹紧滑板上，所述第一带轮轴一端与第五电机的输出轴连接固定，第五电机安装在夹紧滑板上。

优选地，所述焊接机构有两个且分别用于焊接风管两端的角铁法兰。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单，能够同时实现角铁法兰两侧的焊接，从而大大提高加工效率，另外本发明可以实现全自动化加工，为后续的智能化、无人工厂提供技术储备。

附图说明

图1-图5是本发明的结构示意图。

图6-图9是焊接模块的结构示意图。

图10-图13是焊接机构的结构示意图。

图14-图18是焊接组件的结构示意图；其中图18是蜗轮、蜗杆部分处结构示意图。

图19是夹紧机构结构示意图。

图20是风筒焊接角铁法兰后的结构示意图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

参见图1-19，本实施例的全自动风管法兰焊接机，包括底座110、焊接模块，底座110顶部为底板111，所述底板111上安装有立板120，立板120通过侧板安装块与侧板130装配，侧板130用于和风管900侧壁贴合，从而实现对风管900一端的定位；

所述焊接模块包括两个焊接机构，所述焊接机构包括焊接组件、第一滑轨310、两根第一焊接柱410、两根第二焊接柱460，第二焊接柱460平行于底板111安装且两根第二焊接柱460分别安装在焊接侧板170上；两根第一焊接柱410垂直于底板111安装且两根第一焊接柱410与两根第二焊接柱460对应处分别安装有第三滑座470，第三滑座470与第六滑轨360卡合、可滑动装配，所述第六滑轨360安装在第二焊接柱460上，所述第三滑座470安装在第一焊接柱410上。使用时，可以通过第三滑座470与第六滑轨360滑动调节两根第一焊接柱410与第二焊接柱460的装配位置。

所述第一滑轨310与靠近底板111的第一焊接柱410底部的第一滑座411卡合、可滑动装配，所述第一滑轨310安装在底板111上，所述第一焊接柱410与第二侧推气缸250的伸缩轴装配固定，所述第二侧推气缸250启动后能够驱动此第一焊接柱410沿着第一滑轨310滑动；所述第一焊接柱410上安装有第二滑轨320，两根第一焊接柱410上的第二滑轨320分别与第二滑座480卡合、可滑动装配，两个第二滑座480分别安装在第三焊接柱430上；

两个第二滑座480分别套装在不同的第一螺杆630上且与之通过螺纹旋合装配，所述第一螺杆630两端分别与与之对应的第一焊接柱410可圆周转动、不可轴向移动装配，所述第一螺杆630一端穿出与之对应的第一焊接柱410后与第一电机210的输出轴通过联轴器连接固定，第一电机210安装在与之对应的第一焊接柱410上且其启动后能够驱动第一螺杆630圆周转动从而驱动第二滑座480沿着其轴向移动，也就是第三焊接柱430沿着第一焊接柱410移动。

靠近立板120的第二焊接柱460上安装有第四滑座490，第四滑座490与第三滑轨330卡合、可滑动装配，第三滑轨安装在立板120上，且靠近立板120的第二焊接柱460还与第三侧推气缸260的伸缩轴装配固定，第三侧推气缸260安装在立板上，所述第三侧推气缸260启动后能够驱动第二焊接柱460沿着第三滑轨330滑动。

所述第三焊接柱430上安装有第四滑轨340，第四滑轨340与第一滑座420卡合、可滑动装配，所述第一滑座420套装在第二螺杆670上且与之通过螺纹旋合装配，所述第二螺杆670两端分别与第三焊接柱430可圆周转动、不可轴向移动装配，所述第三焊接柱430一端穿出第三焊接柱430后与第二电机220的输出轴通过联轴器连接固定，所述第二电机220安装在第三焊接柱430上且第二电机220启动后能够驱动第二螺杆670圆周转动，从而驱动第一滑座420沿着其轴向移动，也就是第一滑座420沿着第四滑轨340移动。

第一滑座420上分别安装有第四电机270、旋转机构800，旋转机构800包括旋转壳810、连接法兰820，连接法兰820安装在旋转壳810上，且连接法兰820与第四电机270的外壳装配固定，所述第四电机270的外壳、旋转壳810均安装在第一滑座420上，所述旋转壳810内安装有蜗轮830、蜗杆部分840，所述蜗轮830、蜗杆部分840相互啮合以构成蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗杆部分840设置在第四输出轴271上，第四输出轴271装入旋转壳810内且与之可圆周转动装配；所述蜗轮830上设置有蜗轮孔831，蜗轮孔831套装在旋转轴680上且与之装配固定，所述旋转轴680固定在旋转座450上，旋转座450上安装有焊接组件500。使用时，第四电机270启动从而驱动蜗杆部分840圆周转动，蜗杆部分840带动蜗轮830圆周转动，蜗轮830通过旋转轴680带动旋转座450同步转动以实现焊接组件500的同步转动。

所述焊接组件包括第一焊接臂510、第二焊接臂520、焊接铰接块530，所述第一焊接臂510、第二焊接臂520的中间部分通过第一转轴610铰接，所述第一焊接臂510、第二焊接臂520靠近风筒900一端上分别安装有第一焊接头541、第二焊接头542，所述第一焊接头541、第二焊接头542分别接入高压电流，在使用时，通过第一焊接头541、第二焊接头542夹紧角铁法兰910、风管900，从而使得角铁法兰910焊接在风管900上；

所述第一焊接臂510位于第一转轴610外侧、远离第一焊接头541一端上安装有第三电机230，第三电机230的第三输出轴231穿过第一焊接臂510后通过第一销轴621与焊接铰接块530一端铰接，所述焊接铰接块530另一端通过第二销轴622与第二焊接臂520位于第一转轴610外侧、远离第二焊接头542一端铰接，所述第三电机230为推杆电机，且第三电机230启动后能够驱动第三输出轴231轴向伸缩移动，从而带动第一焊接臂510、第二焊接臂520以第一转轴610为中心相互靠近转动或相互远离，类似于剪刀。第一焊接臂510安装在旋转座450上，所述第二焊接臂520不与旋转座450装配。

在风管900安装夹紧后，第二侧推气缸250（和第三侧推气缸260）收缩将第一焊接头541、第二焊接头542拉进至角铁法兰910、风管900需要焊接处；第三电机230驱动第三输出轴231伸长，从而驱动第一焊接头541、第二焊接头542相互靠近以夹紧角铁法兰910、风管900，然后第一焊接头541、第二焊接头542接入电流以进行焊接，焊接时第一电机启动，从而驱动第一焊接头541、第二焊接头542同步移动以实现连续焊接，如此焊接完成角铁法兰910的一条焊接处的焊接（平行于底板111且靠近底板处）。然后启动第二侧推气缸250伸长以将第一焊接柱410向远离风管900方向移动使得第一焊接头541、第二焊接头542退出风管900；启动第二电机220，第二电机220驱动焊接组件500上移至与之前焊接处平行的另一焊接处（平行于底板111且远离底板处），第二侧推气缸250缩短以将第一焊接头541、第二焊接头542拉进至角铁法兰910、风管900需要焊接处，然后进行焊接。焊接完成后第二侧推气缸250伸长以将第一焊接柱410向远离风管900方向移动使得第一焊接头541、第二焊接头542退出风管900；第四电机启动，驱动焊接座450带动焊接组件旋转90°，再驱动第二侧推气缸250收缩将第一焊接头541、第二焊接头542拉进至角铁法兰910、风管900需要焊接处（与之前焊接处垂直），然后进行焊接即可，最后通过同样的方式焊接最后一条焊接处。整个过程可以实现全自动化操作，如果采用机械臂上料、卸料就能实现全自动生产，这可以为后期智能化生产流水线、无人工厂技术提供基础。而且这种方式效率较高，而且焊接质量可控、稳定。

所述焊接模块还包括夹紧机构，所述夹紧机构包括夹紧底板140，夹紧底板140通过夹紧侧板150与夹紧滑板160装配，所述夹紧滑板160底部通过第五滑轨350与夹紧滑板160卡合、可滑动装配，所述第五滑轨350安装在底板111上，所述夹紧滑板160与第一侧推气缸240的伸缩轴装配，所述第一侧推气缸240安装在底板111上，在第一侧推气缸240启动后能够带动夹紧滑板160沿着第五滑轨350滑动，从而调节夹紧底板140与风管900的支撑位置。

所述夹紧底板140上设置有贯穿的夹紧通槽141，夹紧通槽141与夹紧连接块441卡合、可滑动装配，所述夹紧连接块441的顶部穿出夹紧通槽141后与侧边定位块440装配固定，所述夹紧连接块441的底部穿出夹紧通槽141后与皮带710装配固定，所述皮带710分别绕过第一带轮711、第二带轮712并构成带传动机构，所述第一带轮711、第二带轮712分别套装在第一带轮轴650、第二带轮轴660上，所述第一带轮轴650、第二带轮轴660分别与一块带轮轴板180可圆周转动装配，所述带轮轴板180安装在夹紧滑板160上，所述第一带轮轴650一端与第五电机（未画出）的输出轴通过联轴器连接固定，第五电机安装在夹紧滑板160上，且第五电机启动后能够驱动第一带轮轴650圆周转动，从而驱动皮带710运行，皮带710带动侧边定位块440同步移动。

本实施例中，所述焊接机构有两个，其分别用于焊接风管两端的角铁法兰910。

初始状态时，第一焊接头541、第二焊接头542相互远离至最大位移点。使用时，将风管900两端套装角铁法兰910，然后将风管910放置在夹紧底板140上、侧板130和侧边定位块440之间，调整风管910轴向上与两端第一焊接头541、第二焊接头542的位置，使得第一焊接头541、第二焊接头542分别位于角铁法兰和风管的内外侧。启动第五电机，第五电机通过皮带驱动侧边定位块440向风管900的侧壁移动以将风管900夹紧在侧板130和侧边定位块440之间实现风管横截面方向上的定位、夹紧。启动第二侧推气缸250、第三侧推气缸260使得与之对应的第一焊接头541、第二焊接头542位于角铁法兰910和风管900焊接处的内外两侧。启动第三电机，使得第一焊接头541、第二焊接头542夹紧在焊接处，然后进行焊接。同时启动第一电机（水平焊接方向）或第二电机（竖直焊接方向），使得与第一螺杆630对应的第一焊接头541和第二焊接头542分别沿着焊接处移动以进行焊接。焊接完成后松开风管900，第一焊接头541和第二焊接头542移动至下一焊接处继续焊接，直到完成角铁法兰与风筒的完全焊接即可。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。