分别与径向推顶块208和径向导向块210固定住，径向光轴214与径向弹簧209同轴，径向导向块210和径向传感器211同时固定在径向连接板213上，径向传感器211感应头从径向导向块210中间孔伸出，顶在径向推顶块208上，径向连接板213与径向气缸212法兰板固定，径向气缸212固定在气缸固定型材104上。
[0016]所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的落料机构3是由斜坡落料槽301、轴固定支架302、斜坡架303、进料板304、落料齿条305、落料齿轮306、落料齿轮轴307、落料连杆308、阻挡轴309、落料弹簧310组成的，斜坡落料槽301上端固定在斜坡固定型材105上，斜坡落料槽301下端由斜坡架303固定在进料板304上，轴固定支架302固定在斜坡落料槽301上，进料板304固定在气缸固定型材104上，落料齿条305固定在径向连接板213上，落料齿轮306固定在落料齿轮轴307上，落料齿轮轴307与落料连杆308—端连接，阻挡轴309下端与落料连杆308连接，落料弹簧310下端与阻挡轴309固定，落料弹簧310上端与斜坡落料槽301固定。
[0017]所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的焊枪运动机构4是由轴向滑块连接板401、轴向移动导轨402、轴向移动电机403、轴向移动滑块404、电机支架405、焊枪旋转电机406、焊枪固定板407、轴向移动齿轮408、轴向移动齿条409、径向移动滑块410、径向移动电机411、径向移动齿轮412、径向移动齿条413、径向滑块连接板414、径向移动导轨415、焊枪416组成的，焊枪416安装在焊枪固定板407上，焊枪固定板与焊枪旋转电机406轴连接，焊枪旋转电机406用电机支架405安装在轴向滑块连接板401上，焊枪轴向移动步进电机403固定在轴向滑块连接板401上，焊枪轴向移动步进电机403轴上的轴向移动齿轮408与轴向移动齿条409啮合，轴向移动齿条409固定在在焊枪轴向型材107上，轴向移动导轨402固定在焊枪轴向型材107上，上面的轴向移动滑块404与轴向滑块连接板401固定，焊枪轴向型材107和径向移动电机410固定在径向滑块连接板414上，径向滑块连接板414靠径向移动滑块410在径向移动导轨415上滑动，径向移动导轨415固定在焊枪径向型材106上，径向移动电机411轴上的径向移动齿轮412与径向移动齿条413啮合，径向移动齿条413固定在在焊枪径向型材106上。
[0018]该装置工作时，三轴机器人移动到锥形钢管法兰内侧，焊接肋板在夹持测距机构3夹持范围之内，落料机构3上端面与锥形钢管旋转中心平齐，并通过滚轮架调节好锥形钢管焊接的初始角度，脚轮101刹车锁死。
[0019]启动控制柜6与焊机5电源后，设置触摸屏工作模式，三轴机器人开始工作。首先，控制柜6控制径向气缸212伸出，到达最大量程后缩回，径向连接板缩回时，落料齿条305与落料齿轮306啮合运动，带动落料连杆308向气缸缩回方向摆动，阻挡轴309向下移动一定距离，落料弹簧310处于拉伸状态，阻挡轴309上端低于斜坡落料槽301承接肋板平面，斜坡落料槽301内肋板在重力作用下下滑，径向气缸212缩回一定距离时，落料齿条305与落料齿轮306不再啮合，阻挡轴309会在落料弹簧310的拉伸作用下恢复阻挡斜坡落料槽301内剩余肋板，径向气缸212缩回时间较短，只有一块肋板落入进料板304上，夹持测距机构2中径向气缸212开始伸出，径向推顶块208推顶进料板304上肋板达到锥形钢管棱体焊接表面，轴向气缸207开始伸出，轴向推顶块201推顶肋板到达锥形钢管法兰焊接表面，轴向弹簧202和径向弹簧209处于压缩状态，轴向传感器204测量轴向弹簧202压缩距离，径向传感器211测量径向弹簧209压缩距离，并采集到控制柜6，控制柜6计算轴向气缸207行程、轴向传感器204数据同时依据初始肋板夹持时的轴向传感器204数据和轴向气缸207法兰板、轴向导向块203、轴向连接板206、轴向推顶块201轴向尺寸，控制轴向移动电机403运动，使得焊枪416焊接肋板与锥形钢管法兰焊接表面的路径随每次焊接时的轴向跳动而变化，控制柜计算径向气缸207行程、径向传感器211数据同时依据初始肋板夹持时的径向传感器211数据和径向气缸212法兰板、径向导向块210、径向连接板213、径向推顶块208径向尺寸，控制径向移动电机411运动，使得焊枪416焊接肋板与锥形钢管棱体焊接表面的路径随每次焊接时的径向跳动而变化。
[0020]对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.锥形钢管肋板焊接机器人，是由机架、夹持测距机构、落料机构、焊枪运动机构、焊机和控制柜组成的，其特征在于:夹持测距机构固定在气缸固定型材上，落料机构由落料槽固定型材固定在立柱上，焊枪运动机构固定在立柱上方，焊机和控制柜放置在机器人附近;落料机构上采用斜坡落料槽斜坡落料方式，肋板依靠重力落下，被阻挡轴分离，气缸驱动下，落料齿条与落料齿轮啮合运动，落料齿轮轴、落料连杆、阻挡轴形成曲柄滑块机构，实现斜坡落料槽内单个肋板落料，落料弹簧拉动阻挡轴恢复分离作用。2.如权利要求1所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的机架是由脚轮、底板、立柱、气缸固定型材、落料槽固定型材、焊枪径向型材、焊枪轴向型材组成的，脚轮固定在底板下方，立柱固定在底板上，气缸固定型材固定在立柱上，径向滑块连接板与径向移动滑块固定，焊枪轴向型材在焊枪径向型材上移动。3.如权利要求1所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的夹持测距机构是由轴向推顶块、轴向弹簧、轴向导向块、轴向传感器、轴向光轴、轴向连接板、轴向气缸、径向推顶块、径向弹簧、径向导向块、径向传感器、径向气缸、径向连接板、径向光轴组成的，轴向光轴一端在轴向推顶块内沉孔固定，另一端装在轴向导向块内光轴导套中，轴向弹簧两端分别与轴向推顶块和轴向导向块固定住，轴向光轴与轴向弹簧同轴，轴向导向块和轴向传感器同时固定在轴向连接板上，轴向传感器感应头从轴向导向块中间孔伸出，顶在轴向推顶块上，轴向连接板与轴向气缸法兰板固定，轴向气缸固定在气缸固定型材上，径向光轴一端在径向推顶块内沉孔固定，另一端装在径向导向块内导套中，径向弹簧两端分别与径向推顶块和径向导向块固定住，径向光轴与径向弹簧同轴，径向导向块和径向传感器同时固定在径向连接板上，径向传感器感应头从径向导向块中间孔伸出，顶在径向推顶块上，径向连接板与径向气缸法兰板固定，径向气缸固定在气缸固定型材上。4.如权利要求1所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的落料机构是由斜坡落料槽、轴固定支架、斜坡架、进料板、落料齿条、落料齿轮、落料齿轮轴、落料连杆、阻挡轴、落料弹簧组成的，斜坡落料槽上端固定在斜坡固定型材上，斜坡落料槽下端由斜坡架固定在进料板上，轴固定支架固定在斜坡落料槽上，进料板固定在气缸固定型材上，落料齿条固定在径向连接板上，落料齿轮固定在落料齿轮轴上，落料齿轮轴与落料连杆一端连接，阻挡轴下端与落料连杆连接，落料弹簧下端与阻挡轴固定，落料弹簧上端与斜坡落料槽固定。5.如权利要求1所述的锥形钢管肋板焊接机器人，其特征在于:所述的焊枪运动机构是由轴向滑块连接板、轴向移动导轨、轴向移动电机、轴向移动滑块、电机支架、焊枪旋转电机、焊枪固定板、轴向移动齿轮、轴向移动齿条、径向移动滑块、径向移动电机、径向移动齿轮、径向移动齿条、径向滑块连接板、径向移动导轨、焊枪组成的，焊枪安装在焊枪固定板上，焊枪固定板与焊枪旋转电机轴连接，焊枪旋转电机用电机支架安装在轴向滑块连接板上，焊枪轴向移动步进电机固定在轴向滑块连接板上，焊枪轴向移动步进电机轴上的轴向移动齿轮与轴向移动齿条啮合，轴向移动齿条固定在在焊枪轴向型材上，轴向移动导轨固定在焊枪轴向型材上，上面的轴向移动滑块与轴向滑块连接板固定，焊枪轴向型材和径向移动电机固定在径向滑块连接板上，径向滑块连接板靠径向移动滑块在径向移动导轨上滑动，径向移动导轨固定在焊枪径向型材上，径向移动电机轴上的径向移动齿轮与径向移动齿条啮合，径向移动齿条固定在在焊枪径向型材上。
【专利摘要】锥形钢管肋板焊接机器人，是由机架、夹持测距机构、落料机构、焊枪运动机构、焊机和控制柜组成的。夹持测距机构上安装有位移传感器，由于肋板与棱体平面的径向距离不等，钢管滚动时有轴向的跳动，所以通过传感器检测变化值，控制焊枪每次运动轨迹路线，提高肋板焊接的位置精度。采用斜坡配重落料方式，靠径向气缸带动实现肋板自动落料，结构巧妙；整个机架采用铝型材结构，加工制作成本较低；焊接平台高度可适当调整，适应不同尺寸类型的锥形钢管，整个装置可提高工作效率，改善焊接工人工作环境。
【IPC分类】B23K37/02, B23K101/08, B23K37/053, B23K37/00
【公开号】CN105643155
【申请号】
【发明人】尹伟彬, 郭永健, 魏立凯, 杨继成, 马彧, 石运伟, 张建杰, 沈孝芹, 于复生, 李欢欢
【申请人】山东思创机器人科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月27日