一种焊接装置的制作方法

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本实用新型涉及自动化焊接技术领域，尤其涉及一种焊接装置。背景技术：2.焊接机器人指从事焊接包括切割的工业机器人，由机器人和焊接设备组成。随着电子技术、计算机技术、数控和机器人技术的发展，自动焊接机器人技术已日益成熟，自动焊接机器人能够稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；提高劳动生产率；改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；降低了对工人操作技术的要求；缩短了产品改性换代的准备周期，减少了相应的设备投资。目前，单个相贯线或多个相贯线但无障碍施焊的自动化焊接技术、设备应用广泛，焊接机器人不断向智能化和多样化方向发展。随着工业技术的不断发展，工程中大型焊接结构的应用与日俱增，大量的焊接作业必须在安装现场进行，如地铁站、大型舰船舱体、船体甲板、大型球罐、箱型柱梁等。安装现场焊接作业的自动化对于提高焊接效率和焊接质量具有重要意义，而现场焊接机器人由于具有机构简单、适应性强、能够在非结构环境下进行焊接作业等特点，对于现场焊接工作来说，是提高生产效率和焊接质量的最佳方式。现场焊接机器人有轨道式、非轨道式、贴壁式和非贴壁式，贴壁式焊接机器人技术已日益成熟，而非贴壁式机器人的运用相对较少。3.现有技术如公开号为cn113369740a的中国专利公开了一种钢板双面搭接焊系统，尤其是用于箱型钢上筋板与钢筋之间搭接焊的系统，至少包括：箱型钢，其以立柱式固定定位在地面上；至少一个筋板，其分别固定在箱型钢的不同侧壁上，且其板体均延伸出箱型钢；至少一个钢筋，其部分筋体可搭放在筋板上；以及焊接装置，其特征在于，焊接装置以其非贴壁式支撑于箱型钢上的方式对形成于钢筋与筋板之间的待焊接位置进行焊接操作。但是该发明的焊接装置需要与特定的箱型刚配合使用，不能应用于普通待焊接对象，适用面窄。4.公开号为cn208895437u的中国专利公开了一种焊接机器人及具有该机器人的自动组焊系统，其中所涉及的焊接机器人包括机身、连接至所述机身的活动臂以及连接至所述活动臂的焊接机构，所述机身包括本体及相对所述本体高度可调的伸缩颈；所述活动臂包括依次连接的平移臂、第一转臂及第二转臂，所述平移臂前后朝向且沿其自身长度方向移动的设置于所述伸缩颈上，所述第一转臂绕第一横向轴转动的设置于所述平移臂的前端，所述第二转臂绕第二横向轴转动的设置于第一转臂远离所述平移臂的一端，所述焊接机构连接至第二转臂远离所述第一转臂的一端且具有用于焊接的焊枪；本实用新型所提供的焊接机器人能够替代人工，在焊接过程中可以减少人为参与，提高焊件整体焊接质量。但是，该实用新型进行点焊和焊缝的全面焊缝，不适用于在现场施工环境进行焊接，焊接机器人的活动方向受限制，不适应于全方位的进行移动焊接。5.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。技术实现要素：6.针对现有技术的至少一部分不足之处，本技术提供一种焊接装置，包括环形骨架、机器人仓和电器仓，机器人仓和电器仓按照以环形骨架为旋转中心转动的方式安装于环形骨架，其中：环形骨架夹持待焊接对象以固定待焊接对象的待焊接位置，焊接装置以其非贴壁式支撑于待焊接对象并对待焊接位置进行焊接操作；环形骨架的底架设置有三条构成三角结构的通过负压吸附以夹持待焊接对象的定位管；机器人仓与电器仓以环形骨架的圆心铅垂线为中心线对称安装在环形骨架上。7.根据一种优选的实施方式，环形骨架包括支撑架、与支撑架连接的主架和连接于主架底面的具有内部空腔的底架，其中，底架的内部空腔设有连通于定位管的负压吸引器；支撑架固定主架和待焊接对象；主架外壁设有轨道，轨道按照可以相对于主架进行上下运动的方式连接于主架，机器人仓和电器仓安装于轨道并相对于轨道以主架为旋转中心转动。8.根据一种优选的实施方式，支撑架包括第一支撑架，第一支撑架的顶端设有用于起吊焊接装置的吊环，第一支撑架的通过支撑柱与顶端连接的底端抵接待焊接对象，底端设有用于吸引并固定待焊接对象的磁性支撑件，支撑柱设有用于调节磁性支撑件磁极的调节件。9.根据一种优选的实施方式，支撑架包括第二支撑架，支撑柱的一端连接磁性支撑件，支撑柱的另一端连接第二支撑架，第二支撑架多根连接杆，多根连接杆以放射状排布方式设置于第一支撑架和主架之间。10.根据一种优选的实施方式，主架内置多个用于支撑并固定待焊接对象的吸引件，吸引件包括用于调节吸引件长度的弹性件和连接于弹性件的用于固定待焊接对象的磁性件。11.根据一种优选的实施方式，轨道通过滑轮连接有第三支撑架，机器人仓和电器仓分别放置于第三支撑架。12.根据一种优选的实施方式，机器人仓包括用于抓取焊接件的焊接机器人、与焊接机器人的一端滑动连接的滑台和用于装配滑台的防护框，滑台支撑焊接机器人并为焊接机器人提供移动轨道，防护框设有朝向主架所在侧的开口。13.根据一种优选的实施方式，机器人仓背离主架的一侧设有开放端，机器人仓设有可以沿开放端伸出的抓取机械臂，抓取机械臂的一端配置为爪状结构用于抓取焊接件。14.根据一种优选的实施方式，抓取机械臂配置在相对焊接机器人更靠近焊接件远离待焊接位置的一端。15.根据一种优选的实施方式，焊接件放置于具有挡板的置物板中，置物板的高度与抓取机械臂的伸出长度相配合。16.本实用新型的有益技术效果至少如下：17.(1)本实用新型通过三角结构的定位管对待焊接对象进行负压吸附来夹持待焊接对象，三角结构使待焊接对象受力平衡更具稳定性，定位管可以调节长度方向适用于不同形状和不同直径的待焊接对象，通过负压吸附使得主架能够更稳定的支撑待焊接对象，待焊接对象相对于主架位置固定，不随外界环境变化而移动。18.(2)本实用通过轨道的上下运动、机器人仓和电器仓的旋转运动可以对待焊接对象的不同位置进行焊接，可以实现全面焊接。19.(3)本实用新型利用磁性支撑件和吸引件可以牢固地夹持不同形状和不同直径的待焊接对象，且当焊接结束时，通过改变磁性能够轻易将待焊接对象从焊接装置中取出。附图说明20.图1是焊接装置的简化整体结构示意图；21.图2是机器人仓的简化整体结构示意图。22.附图标记列表23.1：吊环；2：第一支撑架；3：第二支撑架；4：环形骨架；5：第三支撑架；6：支撑柱；7：磁性件；8：弹性件；9：轨道；10：定位管；11：底架；26：焊接机器人；27：滑台；28：防护框。具体实施方式24.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。25.一种焊接装置，包括环形骨架4、机器人仓和电器仓，机器人仓和电器仓按照以环形骨架4为旋转中心转动的方式安装于环形骨架4，其中：环形骨架4夹持待焊接对象以固定待焊接对象的待焊接位置，焊接装置以其非贴壁式支撑于待焊接对象并对待焊接位置进行焊接操作；环形骨架4的底架11设置有三条构成三角结构的通过负压吸附以夹持待焊接对象的定位管10；机器人仓与电器仓以环形骨架4的圆心铅垂线为中心线对称安装在环形骨架4上。优选地，底架11设有通气孔用于进行负压吸附，定位管10呈等边三角结构使得待焊接对象所受吸引力彼此平衡，待焊接对象的中心线可以始终保持与环形骨架4的圆心铅垂线重合，待焊接对象相对于环形骨架4更加的稳定。焊接装置以其非贴壁式支撑于待焊接对象并利用环形骨架4通过自身结构的稳定性和待焊接对象实现稳定支撑待焊接对象，可以更好地适用于待焊接位置较高的待焊接对象的焊接任务。定位管10为伸缩管，可以调节定位管10的长度与方向适用于不同形状和不同直径的待焊接对象。机器人仓与电器仓以环形骨架4的圆心铅垂线为中心线对称安装在环形骨架4上，预先设计机器人仓和电器仓的重量使两者重量匹配，通过重量匹配，使得焊接装置始终保持受力平衡且更具稳定性。机器人仓和电器仓以环形骨架4为旋转中心转动可以对待焊接对象进行全方位焊接，转动过程中，环形骨架4和待焊接对象始终保持其相对固定位置，不随转动过程产生的外力而发生相对移动。26.优选地，环形骨架4包括支撑架、与支撑架连接的主架和连接于主架底面的具有内部空腔的底架11，其中，底架11的内部空腔设有连通于定位管10的负压吸引器；支撑架固定主架和待焊接对象；主架外壁设有轨道9，轨道9按照可以相对于主架进行上下运动的方式连接于主架，机器人仓和电器仓安装于轨道9并相对于轨道9以主架为旋转中心转动。支撑架支撑主架和底架11，并固定主架和待焊接对象，使环形骨架4更具稳定性。底架11的通气孔用于负压吸引器进行负压吸附，负压吸引器抽取与其连通的定位管10内的空气，形成定位管10内真空，待焊接对象在外部的大气压强作用下被定位管10牢固地吸附，定位管10内的真空度越高，定位管10与待焊接对象的之间紧固力越大。轨道9可以在主架上进行上下运动，使得机器人仓和电器仓可以对较高的待焊接位置进行焊接，焊接装置实现各方位的全面焊接。轨道9不与机器人仓和电器仓同时运动，在调设好轨道9相对于主架的高度后，机器人仓和电器仓再进行焊接操作，对待焊接对象进行精准定位焊接。27.优选地，支撑架包括第一支撑架2，第一支撑架2的顶端设有用于起吊焊接装置的吊环1，第一支撑架2的通过支撑柱6与顶端连接的底端抵接待焊接对象，底端设有用于吸引并固定待焊接对象的磁性支撑件，支撑柱6设有用于调节磁性支撑件磁极的调节件。施工现场的吊车或其他起吊工具可以将焊接装置整体起吊初步定位至待焊接对象上。第一支撑架2的底端抵接待焊接对象，借助焊接对象来加强焊接装置的稳定性。支撑柱6可以配置为伸缩结构，利用其伸缩结构可以调节待焊接对象相对于环形骨架4的高度。磁性支撑件通过磁极的异性相吸、同性相斥原理牢固地吸附于待焊接对象，磁性支撑件可以选用强磁材料制成，比如钕铁硼等，具有体积小、重量轻和磁性强的优点。磁性支撑件相对第一支撑架2固定，不随外力发生摇摆运动。调节件调节磁性支撑件的正负极，当需要固定待焊接对象进行焊接操作时，调节件调节磁性支撑件与待焊接对象为相反磁极；当焊接结束后，调节件调节磁性支撑件与待焊接对象为相同磁极，待焊接对象与环形骨架4分离，操作人员可以轻易将待焊接对象从焊接装置中取出，减少了劳动力。28.优选地，支撑架包括第二支撑架3，支撑柱6的一端连接磁性支撑件，支撑柱6的另一端连接第二支撑架3，第二支撑架3多根连接杆，多根连接杆以放射状排布方式设置于第一支撑架2和主架之间。第二支撑架3的放射状排布方式可以降低焊接装置的整体重量，避免焊接装置过重给起吊工具过大压力导致起吊失败。同时，第二支撑架3保证了焊接装置的结构稳定性并保障了现场施工的安全性。29.优选地，主架内置多个用于支撑并固定待焊接对象的吸引件，吸引件包括用于调节吸引件长度的弹性件8和连接于弹性件8的用于固定待焊接对象的磁性件7。多个吸引件以环形骨架4的圆心铅垂线为中心线彼此对称分布，使待焊接对象受力平衡避免发生倾斜。吸引件内置于主架并于主架上的控制件连接，通过启动控制件，吸引件从主架中弹出，磁性件7与待焊接对象相互吸引带动弹性件8伸长从而使得磁性件7紧固地吸附在待焊接对象上，弹性件8可以自动调节吸引件的长度以适用于不同直径的待焊接对象。通过控制件，焊接装置可以轻易的对待焊接对象进行固定和脱离的，且具有稳定高和吸附性强的优点，焊接装置在吸引件的作用下可以提高焊接效率，减少劳动力。30.优选地，轨道9通过滑轮连接有第三支撑架5，机器人仓和电器仓分别放置于第三支撑架5。第三支撑架5为开放式支撑架。电器仓内设有各种电器、焊机和提供焊接用气的气瓶，气瓶安装于电器仓外壁，便于气瓶的移动和搬运更换。31.优选地，机器人仓包括用于抓取焊接件的焊接机器人26、与焊接机器人26的一端滑动连接的滑台27和用于装配滑台27的防护框28，滑台27支撑焊接机器人26并为焊接机器人26提供移动轨道，防护框28设有朝向主架所在侧的开口。滑台27用于支撑焊接机器人26并为焊接机器人26提供其在焊接件并列方向上的移动轨道。焊接机器人26配置为可折叠式伸缩结构，在进行焊接时焊接机器人26展开并沿着防护框28的开口向外伸展抓取焊接件，在焊接结束后，焊接机器人26自动折叠以缩回至防护框28内回复初始状态。焊接机器人26可以采用多轴联动的柔性机构，包括机器人手臂总成、控制器总成和示教系统。机器人手臂总成可主要包括工业机器人和焊枪。32.优选地，机器人仓背离主架的一侧设有开放端，机器人仓设有可以沿开放端伸出的抓取机械臂，抓取机械臂的一端配置为爪状结构用于抓取焊接件。爪状结构可以选用表面具有高摩擦力的三脚爪，使机械臂更是适应于抓取焊接件且焊接件不易从机械臂中滑脱。33.优选地，焊接件放置于具有挡板的置物板中，置物板的高度与抓取机械臂的伸出长度相配合。置物板用于搭载多个焊接件，焊接装置可以配置多个置物板通过连接件连接于待焊接对象外壁，置物板按照其板体垂直于待焊接对象外壁的方式朝向远离待焊接对象外壁的方向延伸。置物板的高度配置为抓取机械臂可以抓取焊接件的对应高度。当多根焊接件同时放至置物板上时，如果没有预先对多根焊接件进行人工捆绑固定，则在放置过程中焊接件易从置物板中滑出甚至掉落，因此，在搭载焊接件前，置物板上沿焊接件的排列方向分布的两侧分别设置有挡板。挡板可以是人工预先可拆卸地装配在置物板上的。挡板可以通过夹持、形状配合、捆绑和插接等方式在置物板上固定。挡板的板体垂直于置物板从而避免焊接件意外滑脱出置物板的情况发生。固定在置物板上的挡板在竖向上的高度至少大于焊接件直径的两倍。焊接装置在挡板的作用下不需要预先进行人工捆扎固定焊接件并防止焊接件滑落，从而焊接装置可以节省人力、提高焊接效率和保障施工安全。34.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。









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