CN108637583A - 一种组对机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组对机，属于焊接组装设备技术领域，包括固定卡盘组件、第一导轨、可滑动设置在第一导轨上的活动卡盘组件和若干用于托举钢管的钢管托架，钢管托架设置在固定卡盘组件和活动卡盘组件之间，所述活动卡盘组件能够与固定卡盘组件配合从而夹紧固定钢管，第一导轨的侧方并排设有第二导轨，第二导轨上滑动设置有若干附件小车，所述附件小车用于固定连接板以实现连接板与钢管的拼接。本发明所述的组对机中，钢管托架托举钢管，通过固定卡盘组件和活动卡盘组件夹紧钢管，并通过附件小车将连接板拼接在钢管相应位置，便于后序焊接，其拼接精度高，大大提高了作业效率，降低了人工成本，稳定了产品质量。

Description

一种组对机

技术领域

本发明涉及焊接组装设备技术领域，特别是一种组对机。

背景技术

现有技术中，大口径钢管与附件连接板焊接时，需将连接板人工组对在钢管相应位置，点焊进行初步固定后进行满焊，如路灯架中，需在灯杆上焊接侧板，又如在电网架设中，需在钢管杆的端部焊接连接侧支的插板等。然而，人工组对的方式存在着效率低、成本高的问题，焊接精度因作业人员技能水平存在差异，无法满足短时间内加工大批量合格产品的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种成本低、效率高、拼接精度高、性能稳定的组对机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种组对机，包括固定卡盘组件、第一导轨、可滑动设置在第一导轨上的活动卡盘组件和若干用于托举钢管的钢管托架，钢管托架设置在固定卡盘组件和活动卡盘组件之间，所述活动卡盘组件能够与固定卡盘组件配合从而夹紧固定钢管，第一导轨的侧方并排设有第二导轨，第二导轨上滑动设置有若干附件小车，所述附件小车用于固定连接板以实现连接板与钢管的拼接。

优选的，所述固定卡盘组件包括第一基座、第一卡盘、第一回转驱动机构，所述第一卡盘通过第一回转驱动机构可转动地安装在第一基座上，第一卡盘上设有导向槽、正反螺杆及两个连接正反螺杆的定位销，所述定位销滑动安装在导向槽上，旋转正反螺杆时可调节两定位销的间距。

优选的，所述活动卡盘组件包括驱动装置、第二基座、第二卡盘和设置在第二基座和第二卡盘之间的第二回转支承，所述第二卡盘通过第二回转支承可转动地安装在第二基座上，第二卡盘上安装有若干呈放射状分布的三角顶板，所述第二基座的底部设有第二滚轮，所述第二滚轮能够在驱动装置的驱动下沿第一轨道滑动。

优选的，所述第二基座的底部还设有若干导向定位组件，所述导向定位组件包括两个相对设置的小滚轮，当第二滚轮沿第一轨道滑动时，两个小滚轮夹持第一轨道且能够沿第一轨道的侧壁滑动。

优选的，所述附件小车包括第三基座、滑块及X向驱动机构，所述X向驱动机构可驱动滑块靠近或远离第一轨道，滑块上设有立柱和第三回转支承，所述立柱通过第三回转支承以Z向为轴转动安装在滑块上，所述立柱上设有Z向驱动机构、及用于放置连接板的组对台，所述Z向驱动机构可驱动组对台沿Z轴方向移动，第三基座的底部设有可沿第二轨道滑动的第三滚轮。

优选的，所述X向驱动机构包括两相互平行的X向滑槽，所述滑块滑动安装在X向滑槽内，两X向滑槽之间设有一X向丝杆及驱动X向丝杆转动的X向手轮，X向丝杆上安装有连接滑块的X向丝杆螺母连接块。

优选的，所述立柱具有将所述立柱锁紧在所述滑块上的锁紧件。

优选的，还包括安装在第三基座底部的刹车结构，所述刹车结构包括制动螺杆及连接制动螺杆的制动手柄，所述制动螺杆安装在第三基座上，制动螺杆的下端安装有可沿第二轨道滑动的导向块，且当制动螺杆的下端穿过导向块并抵压在第二轨道上时可实现制动。

优选的，所述钢管托架包括第四基座、设置在第四基座上的托举机构，第四基座的底部设有可沿第一轨道滑动的第四滚轮，所述托举机构包括托举底座、中间轴、连接中间轴的升降装置、及下端可转动安装在托举底座上的第一托举架、第二托举架，第一托举架上设有第一导向孔，第二托举架上设有第二导向孔，所述中间轴穿过第一导向孔和第二导向孔使得第一托举架和第二托举架交叉连接，且当升降装置驱动中间轴升降时，中间轴在第一导向孔和第二导向孔内移动，并带动第一托举架和第二托举架移动。

优选的，第四基座和托举底座之间设有平移机构，所述平移机构可驱动托举机构靠近或远离第二轨道。

本发明的有益效果是：本发明所述的组对机中，钢管托架托举钢管，通过固定卡盘组件和活动卡盘组件夹紧钢管，并通过附件小车将连接板拼接在钢管相应位置，便于后序焊接，其拼接精度高，大大提高了作业效率，降低了人工成本，稳定了产品质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明未显示钢管时的结构示意图；

图3是本发明中固定卡盘组件的立体图；

图4是本发明中固定卡盘组件的分解图；

图5是本发明中活动卡盘组件的立体图；

图6是本发明中活动卡盘组件的分解图；

图7是本发明中附件小车的立体图之一；

图8是本发明中附件小车的结构示意图；

图9是本发明中附件小车的立体图之二；

图10是本发明中钢管托架的立体图之一；

图11是本发明中钢管托架的立体图之二；

图12是本发明中钢管托架的立体图之三。

具体实施方式

参照图1至图12，如图所示，一种组对机，包括固定卡盘组件1、第一导轨、可滑动设置在第一导轨上的活动卡盘组件2和若干用于托举钢管的钢管托架3，钢管托架3设置在固定卡盘组件1和活动卡盘组件2之间，所述活动卡盘组件2能够与固定卡盘组件1配合从而夹紧固定钢管，第一导轨的侧方并排设有第二导轨，第二导轨上滑动设置有若干附件小车4，所述附件小车4用于固定连接板以实现连接板与钢管的拼接。

本发明所述的组对机中，钢管托架3托举钢管，通过固定卡盘组件1和活动卡盘组件2夹紧钢管，并通过附件小车4将连接板拼接在钢管相应位置，便于后序焊接，其拼接精度高，大大提高了作业效率，降低了人工成本，稳定了产品质量。

用于安装第一导轨和第二导轨的导轨座，采用铆焊整体结构设计，考虑运输方便，整体分成两段组合，为免影响导轨精度，两段组合后采用连接件组对。

参照图3、图4，所述固定卡盘组件1包括第一基座11、第一卡盘12、第一回转驱动机构，所述第一卡盘12通过第一回转驱动机构可转动地安装在第一基座11上，第一卡盘12上设有导向槽13、正反螺杆14及两个连接正反螺杆14的定位销15，所述定位销15滑动安装在导向槽13上，旋转正反螺杆14时可调节两定位销15的间距。

定位销15的位置可以根据钢管上法兰孔距的尺寸，手动调节正反螺杆14来实现。转动正反螺杆14时，定位销15在导向槽13内移动，两定位销15之间相互靠近或远离，第一卡盘12上设有长度标识，便于观察两定位销15之间的间距，在本实施例中，两定位销15之间的最大间距可达到1200mm。

所述第一回转驱动机构包括第一回转支承16和第一电机17，第一回转支承16的外圈与第一基座11固定连接，第一回转支承16的内圈与第一卡盘12固定连接，第一电机17的输出端上安装有第一齿轮18，该第一齿轮18与第一回转支承16内圈上的齿啮合，第一电机17转动时可带动第一回转支承16的内圈旋转，从而带动第一卡盘12转动，其角度定位精确，第一卡盘12上安装有刻度标识，方便观察和监视角度位置。当然，第一回转支承16也可以采用内圈固定提供支撑，外圈旋转的方式。

参照图5、图6，所述活动卡盘组件2包括驱动装置、第二基座21、第二卡盘22和设置在第二基座21和第二卡盘22之间的第二回转支承23，所述第二卡盘22通过第二回转支承23可转动地安装在第二基座21上，第二卡盘22上安装有若干呈放射状分布的三角顶板24，所述第二基座21的底部设有第二滚轮25，所述第二滚轮25能够在驱动装置的驱动下沿第一轨道滑动。

其中，呈放射状分布的三角顶板24能够实现不同口径钢管的卡固，通用性强。

驱动装置包括第二电机、连接第二电机的齿轮组，第一导轨上设有与齿轮组末端齿轮啮合的齿条，活动卡盘组件2能够在第二电机驱动、齿轮齿条传动下相对于固定卡盘组件1前进和后退。此时，第二滚轮25在第一轨道上滑动，滑动阻力小。

进一步地，为了保证滑动的可靠性，避免第二滚轮25轻易脱离第一导轨，所述第二基座21的底部还设有若干导向定位组件26，所述导向定位组件26包括两个相对设置的小滚轮，当第二滚轮25沿第一轨道滑动时，两个小滚轮夹持第一轨道且能够沿第一轨道的侧壁滑动。

参照图7至图9，所述附件小车4包括第三基座41、滑块42及X向驱动机构43，所述X向驱动机构43可驱动滑块42靠近或远离第一轨道，滑块42上设有立柱44和第三回转支承45，所述立柱44通过第三回转支承45以Z向为轴转动安装在滑块42上，所述立柱44上设有Z向驱动机构、及用于放置连接板的组对台46，所述Z向驱动机构可驱动组对台46沿Z轴方向移动，第三基座41的底部设有可沿第二轨道滑动的第三滚轮。

在本实施例中，用于放置连接板的组对台46可相对于第三基座41升降，以满足与钢管组对的高度需要，组对台46可相对于第三基座41旋转和平移，以适应不同形状、尺寸的连接板。

其中，所述X向驱动机构43包括两相互平行的X向滑槽431，所述滑块42滑动安装在X向滑槽431内，两X向滑槽431之间设有一X向丝杆432及驱动X向丝杆432转动的X向手轮433，X向丝杆432上安装有连接滑块42的X向丝杆螺母连接块434。调节时，手动转动X向手轮433，组对台46通过滑槽导向、丝杆给进的方式平移，此时，组对台46可根据需要靠近或远离钢管。当然，所述X向驱动机构43也可以采用现有技术中已经存在的其他驱动方式，在此不作限制。

立柱44通过第三回转支承45以Z向为轴转动安装在滑块42上，手动带动立柱44相对于滑块42旋转至需要的角度，立柱44上的锁紧件47将立柱44锁紧在滑块42上，避免后续工序中立柱44随意转动影响焊接精度。其中，所述锁紧件47可以采用螺丝、扣接等方式。

所述Z向驱动机构可以采用手动或电机驱动、丝杆给进、导轨传动的方式实现，当然也可以采用现有技术中已经存在的其他驱动方式，在此不做限制。此时，组对台46可相对于第三基座41升降，以满足与钢管组对的高度需要。进一步地，立柱44上安装有标尺，组对台46上安装有标尺匹配的指针，以便于操作者直观了解到组对台46的升降高度。

如图8所示，第三基座41底部安装有刹车结构5，用于对附件小车4刹车，所述刹车结构5包括制动螺杆51及连接制动螺杆51的制动手柄52，所述制动螺杆51安装在第三基座41上，制动螺杆51的下端安装有可沿第二轨道滑动的导向块53，且当制动螺杆51的下端穿过导向块53并抵压在第二轨道上时可实现制动。

当需要对附件小车4刹车固定时，转动制动手柄52，使得制动螺杆51下移，制动螺杆51的下端抵压在第二轨道上；当需要解除刹车时，反向转动制动手柄52即可。

参照图10至图12，所述钢管托架3包括第四基座31、设置在第四基座31上的托举机构，第四基座31的底部设有可沿第一轨道滑动的第四滚轮32，所述托举机构包括托举底座33、中间轴34、连接中间轴34的升降装置、及下端可转动安装在托举底座33上的第一托举架35、第二托举架36，第一托举架35上设有第一导向孔37，第二托举架36上设有第二导向孔38，所述中间轴34穿过第一导向孔37和第二导向孔38使得第一托举架35和第二托举架36交叉连接，且当升降装置驱动中间轴34升降时，中间轴34在第一导向孔37和第二导向孔38内移动，并带动第一托举架35和第二托举架36移动。

升降装置驱动中间轴34上升时，中间轴34在第一导向孔37和第二导向孔38内移动，第一托举架35和第二托举架36的下端在中间轴34的带动下相对于托举底座33转动，第一托举架35和第二托举架36的上端抬升并靠拢，反之，当升降装置驱动中间轴34下降时，中间轴34在第一导向孔37和第二导向孔38内移动，第一托举架35和第二托举架36的下端在中间轴34的带动下相对于托举底座33转动，第一托举架35和第二托举架36的上端下降并打开，从而实现第一托举架35和第二托举架36高度和距离的调整，以满足不同管径的钢管。

所述升降装置可以采用气缸、电机等作为动力源，也可以采用手动驱动，在本实施例中，所述升降装置包括支撑杆391、升降手轮392、第一伞齿轮393、连接升降手轮392和第一伞齿轮393的传动杆394，支撑杆391的上端穿过第四基座31、托举底座33后与中间轴34转动连接，托举底座33与支撑杆391之间设有轴承，轴承上固定有与第一伞齿轮393啮合的第二伞齿轮395，第二伞齿轮395的内侧壁与支撑杆391螺纹配合。

使用时，手动转动升降手轮392，在传动杆394和第一伞齿轮393的传动作用下，带动第二伞齿轮395转动，此时，支撑杆391将相对于托举底座33做升降运动。

其中，第一托举架35和第二托举架36的结构相同，均包括两平行设置的托举杆及用于托举钢管的金属轮，所述金属轮安装在两托举杆的顶端，两托举杆的底端转动安装在托举底座33上。

为增强设备灵活性及通用性，第四基座31和托举底座33之间设有平移机构6，所述平移机构6可驱动托举机构靠近或远离第二轨道，以满足钢管和连接板距离的调整。其中，所述平移机构6采用手轮驱动、丝杆给进、导轨传动的方式实现，在此不做赘述。

本发明的工作过程如下：

根据钢管的直径调整钢管托架3和定位销15间距，活动卡盘组件2在第一轨道上移动并靠近固定卡盘组件1，钢管被卡紧在第一卡盘12和第二卡盘22之间，将连接板放置在组对台46上，并根据连接板的形状、大小、拼接位置等调整附件小车4，焊接完成后，附件小车4、活动卡盘组件2位置归零，卸下焊接完成的工件，等待下一个待加工工件。

本发明适用范围广、操作方便、效率高、通用性强。

以上对本发明的较佳实施例进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组对机，其特征在于，包括固定卡盘组件(1)、第一导轨、可滑动设置在第一导轨上的活动卡盘组件(2)和若干用于托举钢管的钢管托架(3)，钢管托架(3)设置在固定卡盘组件(1)和活动卡盘组件(2)之间，所述活动卡盘组件(2)能够与固定卡盘组件(1)配合从而夹紧固定钢管，第一导轨的侧方并排设有第二导轨，第二导轨上滑动设置有若干附件小车(4)，所述附件小车(4)用于固定连接板以实现连接板与钢管的拼接。

2.根据权利要求1所述的组对机，其特征在于，所述固定卡盘组件(1)包括第一基座(11)、第一卡盘(12)、第一回转驱动机构，所述第一卡盘(12)通过第一回转驱动机构可转动地安装在第一基座(11)上，第一卡盘(12)上设有导向槽(13)、正反螺杆(14)及两个连接正反螺杆(14)的定位销(15)，所述定位销(15)滑动安装在导向槽(13)上，旋转正反螺杆(14)时可调节两定位销(15)的间距。

3.根据权利要求1所述的组对机，其特征在于，所述活动卡盘组件(2)包括驱动装置、第二基座(21)、第二卡盘(22)和设置在第二基座(21)和第二卡盘(22)之间的第二回转支承(23)，所述第二卡盘(22)通过第二回转支承(23)可转动地安装在第二基座(21)上，第二卡盘(22)上安装有若干呈放射状分布的三角顶板(24)，所述第二基座(21)的底部设有第二滚轮(25)，所述第二滚轮(25)能够在驱动装置的驱动下沿第一轨道滑动。

4.根据权利要求3所述的组对机，其特征在于，所述第二基座(21)的底部还设有若干导向定位组件(26)，所述导向定位组件(26)包括两个相对设置的小滚轮，当第二滚轮(25)沿第一轨道滑动时，两个小滚轮夹持第一轨道且能够沿第一轨道的侧壁滑动。

5.根据权利要求1所述的组对机，其特征在于，所述附件小车(4)包括第三基座(41)、滑块(42)及X向驱动机构(43)，所述X向驱动机构(43)可驱动滑块(42)靠近或远离第一轨道，滑块(42)上设有立柱(44)和第三回转支承(45)，所述立柱(44)通过第三回转支承(45)以Z向为轴转动安装在滑块(42)上，所述立柱(44)上设有Z向驱动机构、及用于放置连接板的组对台(46)，所述Z向驱动机构可驱动组对台(46)沿Z轴方向移动，第三基座(41)的底部设有可沿第二轨道滑动的第三滚轮。

6.根据权利要求5所述的组对机，其特征在于，所述X向驱动机构(43)包括两相互平行的X向滑槽(431)，所述滑块(42)滑动安装在X向滑槽(431)内，两X向滑槽(431)之间设有一X向丝杆(432)及驱动X向丝杆(432)转动的X向手轮(433)，X向丝杆(432)上安装有连接滑块(42)的X向丝杆螺母连接块(434)。

7.根据权利要求5所述的组对机，其特征在于，所述立柱(44)具有将所述立柱(44)锁紧在所述滑块(42)上的锁紧件(47)。

8.根据权利要求5所述的组对机，其特征在于，还包括安装在第三基座(41)底部的刹车结构(5)，所述刹车结构(5)包括制动螺杆(51)及连接制动螺杆(51)的制动手柄(52)，所述制动螺杆(51)安装在第三基座(41)上，制动螺杆(51)的下端安装有可沿第二轨道滑动的导向块(53)，且当制动螺杆(51)的下端穿过导向块(53)并抵压在第二轨道上时可实现制动。

9.根据权利要求1所述的组对机，其特征在于，所述钢管托架(3)包括第四基座(31)、设置在第四基座(31)上的托举机构，第四基座(31)的底部设有可沿第一轨道滑动的第四滚轮(32)，所述托举机构包括托举底座(33)、中间轴(34)、连接中间轴(34)的升降装置、及下端可转动安装在托举底座(33)上的第一托举架(35)、第二托举架(36)，第一托举架(35)上设有第一导向孔(37)，第二托举架(36)上设有第二导向孔(38)，所述中间轴(34)穿过第一导向孔(37)和第二导向孔(38)使得第一托举架(35)和第二托举架(36)交叉连接，且当升降装置驱动中间轴(34)升降时，中间轴(34)在第一导向孔(37)和第二导向孔(38)内移动，并带动第一托举架(35)和第二托举架(36)移动。

10.根据权利要求9所述的组对机，其特征在于，第四基座(31)和托举底座(33)之间设有平移机构(6)，所述平移机构(6)可驱动托举机构靠近或远离第二轨道。