單懸臂多功能割焊一體機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化切割焊接技術(shù)領(lǐng)域，是一種單懸臂多功能割焊一體機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在壓力容器、鍋爐及大口徑管道的焊接過(guò)程中，通常采用十字型操作架來(lái)解決縱、環(huán)縫的焊接，在金屬筒體的相貫線(xiàn)焊接多采用手工或半自動(dòng)單機(jī)焊接方法，如卡盤(pán)式馬鞍形焊接專(zhuān)機(jī)。而在容器制造現(xiàn)場(chǎng)，金屬筒體上的開(kāi)孔和焊接一體多功能的設(shè)備和系統(tǒng)較為缺乏。目前實(shí)際焊接工作中，用戶(hù)經(jīng)常需要在一個(gè)工件上完成縱、環(huán)縫及角焊縫的焊接，以及在工件上開(kāi)孔、焊接接管等多項(xiàng)工作，因此常規(guī)工藝方法需要將工件吊裝移動(dòng)到不同的工位進(jìn)行焊接，所需焊接裝備較多、工件物流移動(dòng)頻繁，在各個(gè)工位上工件需要進(jìn)行多次裝卡、定位。因此，現(xiàn)有以控制直角坐標(biāo)系為主的自動(dòng)化切割焊接裝置，在實(shí)際使用過(guò)程中存在以下不足:可焊接范圍較為單一，無(wú)法在相對(duì)固定的工位，一次完成縱、環(huán)縫及角焊縫的焊接，以及在工件上開(kāi)孔、焊接接管等多項(xiàng)工作，焊接加工不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且工作效率較低。而多關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)在解決以上問(wèn)題時(shí)存在編程較復(fù)雜，工件變更適應(yīng)性較差，在線(xiàn)干預(yù)較難等缺點(diǎn)，對(duì)于壓力容器、鍋爐制造等制造領(lǐng)域應(yīng)用推廣較難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種單懸臂多功能割焊一體機(jī)，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，整合直角坐標(biāo)系控制簡(jiǎn)單，關(guān)節(jié)型機(jī)械臂動(dòng)作靈活的優(yōu)點(diǎn)，集成為多功能一體機(jī)，其能有效解決現(xiàn)有自動(dòng)化切割焊接裝置存在的焊接范圍單一、無(wú)法實(shí)現(xiàn)切割和焊接多功能一體化，工件需要在多工位上進(jìn)行多次裝卡定位、移動(dòng)頻繁、焊接加工費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作效率較低的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種單懸臂多功能割焊一體機(jī)，包括機(jī)架底座、機(jī)架立柱、立柱回轉(zhuǎn)裝置、垂直升降裝置、機(jī)架橫臂、左右平移裝置、伸縮臂、前后橫移裝置和多關(guān)節(jié)機(jī)頭；機(jī)架立柱通過(guò)立柱回轉(zhuǎn)裝置安裝在機(jī)架底座上，機(jī)架立柱上部通過(guò)垂直升降裝置安裝有機(jī)架橫臂，機(jī)架橫臂右部通過(guò)左右平移裝置安裝有伸縮臂，伸縮臂右端通過(guò)前后橫移裝置安裝有多關(guān)節(jié)機(jī)頭；多關(guān)節(jié)機(jī)頭包括機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板、機(jī)頭回轉(zhuǎn)架、機(jī)頭回轉(zhuǎn)裝置、回轉(zhuǎn)供電供氣裝置、氣保焊送絲機(jī)、半徑調(diào)節(jié)裝置、豎直焊臂、焊槍擺動(dòng)裝置、焊角調(diào)節(jié)裝置和焊槍夾持裝置，機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板安裝在前后橫移裝置右部，機(jī)頭回轉(zhuǎn)架通過(guò)機(jī)頭回轉(zhuǎn)裝置安裝在機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板上，機(jī)頭回轉(zhuǎn)裝置內(nèi)部安裝有回轉(zhuǎn)供電供氣裝置，機(jī)頭回轉(zhuǎn)架的左部固定安裝有氣保焊送絲機(jī)，機(jī)頭回轉(zhuǎn)架的右部下端通過(guò)半徑調(diào)節(jié)裝置安裝有豎直焊臂，豎直焊臂的下部通過(guò)焊槍擺動(dòng)裝置和焊角調(diào)節(jié)裝置安裝有焊槍夾持裝置，焊槍夾持裝置上固定安裝有焊槍或割槍。
[0005]下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0006]上述機(jī)頭回轉(zhuǎn)裝直可包括機(jī)頭回轉(zhuǎn)齒圈、機(jī)頭回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成和機(jī)頭回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪；機(jī)頭回轉(zhuǎn)架通過(guò)軸承安裝在機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板下部，機(jī)頭回轉(zhuǎn)架的上部外側(cè)固定安裝有機(jī)頭回轉(zhuǎn)齒圈，機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板上安裝有機(jī)頭回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成，機(jī)頭回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸上固定安裝有機(jī)頭回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪，機(jī)頭回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪與機(jī)頭回轉(zhuǎn)齒圈相嚙合并能夠帶動(dòng)機(jī)頭回轉(zhuǎn)齒圈及機(jī)頭回轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)。
[0007]上述半徑調(diào)節(jié)裝置可包括豎臂安裝座、半徑調(diào)節(jié)導(dǎo)軌滑塊副、半徑調(diào)節(jié)絲杠、半徑調(diào)節(jié)螺母、半徑調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪、半徑調(diào)節(jié)電機(jī)和半徑調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪；豎臂安裝座的下端后部和下端中部分別通過(guò)半徑調(diào)節(jié)導(dǎo)軌滑塊副安裝在機(jī)頭回轉(zhuǎn)架的右部，前后兩個(gè)半徑調(diào)節(jié)導(dǎo)軌滑塊副之間的機(jī)頭回轉(zhuǎn)架上固定安裝有半徑調(diào)節(jié)絲杠，半徑調(diào)節(jié)絲杠的右部安裝有半徑調(diào)節(jié)螺母，半徑調(diào)節(jié)螺母的右部通過(guò)軸承安裝在豎臂安裝座左部上，半徑調(diào)節(jié)螺母左部外側(cè)固定有半徑調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪，豎臂安裝座的左后部固定有半徑調(diào)節(jié)電機(jī)，半徑調(diào)節(jié)電機(jī)的左部有動(dòng)力輸出軸并固定安裝有半徑調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪，半徑調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與半徑調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪相連接；豎臂安裝座的下端前部安裝有焊槍提前量調(diào)節(jié)裝置，焊槍提前量調(diào)節(jié)裝置包括豎臂自轉(zhuǎn)軸承、焊槍提前量調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪、焊槍提前量調(diào)節(jié)電機(jī)和焊槍提前量調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪，豎直焊臂通過(guò)豎臂自轉(zhuǎn)軸承安裝在機(jī)頭回轉(zhuǎn)架上，豎直焊臂的上部固定安裝有焊槍提前量調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪，豎直焊臂右方的機(jī)頭回轉(zhuǎn)架上固定安裝有焊槍提前量調(diào)節(jié)電機(jī)，焊槍提前量調(diào)節(jié)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上固定安裝有焊槍提前量調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪，焊槍提前量調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與焊槍提前量調(diào)節(jié)從動(dòng)帶輪相連接；
[0008]或/和，上述焊槍擺動(dòng)裝置可包括拓展焊臂、拓展臂鉸軸、臂長(zhǎng)拓展電機(jī)減速器總成、焊槍徑向擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和焊槍徑向擺動(dòng)精密減速器；豎直焊臂的下部設(shè)有鉸接安裝座，拓展焊臂通過(guò)拓展臂鉸軸安裝在鉸接安裝座上，鉸接安裝座上安裝有臂長(zhǎng)拓展電機(jī)減速器總成，臂長(zhǎng)拓展電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸與拓展臂鉸軸連接在一起，拓展焊臂前部安裝有焊槍徑向擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和焊槍徑向擺動(dòng)精密減速器，焊槍徑向擺動(dòng)精密減速器的動(dòng)力輸出軸上安裝有焊接傾角調(diào)節(jié)裝置；焊接傾角調(diào)節(jié)裝置包括傾角調(diào)節(jié)座、焊槍傾角調(diào)節(jié)電機(jī)、焊槍傾角減速器和焊槍固定軸，傾角調(diào)節(jié)座中部安裝有焊槍傾角調(diào)節(jié)電機(jī)和焊槍傾角減速器，焊槍傾角調(diào)節(jié)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上固定有傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪，焊槍傾角減速器下部的動(dòng)力輸入軸上固定有焊槍傾角調(diào)節(jié)第一帶輪，焊槍傾角調(diào)節(jié)第一帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)帶輪相連接，焊槍傾角減速器上部的動(dòng)力輸出軸上固定有焊槍傾角調(diào)節(jié)第二帶輪，傾角調(diào)節(jié)座前部通過(guò)軸承安裝有焊槍固定軸，焊槍夾持裝置固定安裝在焊槍固定軸中部，焊槍固定軸上部固定安裝有焊槍傾角傳動(dòng)帶輪，焊槍傾角傳動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與焊槍傾角調(diào)節(jié)第二帶輪相連接；傾角調(diào)節(jié)座上安裝有激光導(dǎo)向裝置，激光導(dǎo)向裝置包括激光頭固定架和激光頭，激光頭固定架固定安裝在傾角調(diào)節(jié)座下部，激光頭固定架上固定有激光頭。
[0009]上述回轉(zhuǎn)供電供氣裝置可包括供電外圈座板、供電滑環(huán)外圈、供電滑環(huán)內(nèi)圈、內(nèi)圈固定架、供氣中軸、供氣滑環(huán)和供氣滑環(huán)固定架；機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板上設(shè)有供電滑環(huán)座孔，對(duì)應(yīng)供電滑環(huán)座孔位置的機(jī)頭回轉(zhuǎn)架下端固定安裝有供電外圈座板，供電滑環(huán)外圈固定在供電外圈座板上端并套裝在供電滑環(huán)座孔內(nèi)，供電滑環(huán)外圈的內(nèi)部套裝有供電滑環(huán)內(nèi)圈，供電滑環(huán)內(nèi)圈的上部伸至供電滑環(huán)外圈的上方，對(duì)應(yīng)供電滑環(huán)座孔外部位置的機(jī)頭回轉(zhuǎn)座板上固定安裝有內(nèi)圈固定架，供電滑環(huán)內(nèi)圈的上部固定在內(nèi)圈固定架上，供電滑環(huán)內(nèi)圈的上端設(shè)有電控信號(hào)進(jìn)線(xiàn)端及焊接電流進(jìn)線(xiàn)端，供電滑環(huán)內(nèi)圈的中部外側(cè)面上設(shè)有電控信號(hào)輸出端子及焊接電流輸出端子，供電滑環(huán)外圈的中部?jī)?nèi)腔壁上對(duì)應(yīng)設(shè)有電控信號(hào)輸入端子及焊接電流輸入端子，供電滑環(huán)外圈的下部外側(cè)設(shè)有電控信號(hào)出線(xiàn)端及焊接電流出線(xiàn)端，電控信號(hào)出線(xiàn)端通過(guò)電控信號(hào)輸入端子和電控信號(hào)輸出端子與電控信號(hào)進(jìn)線(xiàn)端電連接在一起，焊接電流出線(xiàn)端通過(guò)焊接電流輸入端子和焊接電流輸出端子與焊接電流進(jìn)線(xiàn)端電連接在一起；供電滑環(huán)內(nèi)圈內(nèi)部固定安裝有供氣中軸，供氣中軸的體內(nèi)有沿軸向的第一輸氣盲孔、第二輸氣盲孔和第三輸氣盲孔，供氣中軸的上部伸至供電滑環(huán)內(nèi)圈的上方，對(duì)應(yīng)第一輸氣盲孔、第二輸氣盲孔和第三輸氣盲孔位置的供氣中軸上端分別固定安裝有第一進(jìn)氣接頭、第二進(jìn)氣接頭和第三進(jìn)氣接頭，供氣中軸的下部伸至供電滑環(huán)外圈的下方，供氣中軸的下部外側(cè)套裝有供氣滑環(huán)，供電外圈座板下部固定有供氣滑環(huán)固定架，供氣滑環(huán)固定安裝在供氣滑環(huán)固定架上，對(duì)應(yīng)供氣滑環(huán)上部位置的供氣中軸外側(cè)有第一輸氣環(huán)槽，第一輸氣環(huán)槽的左部槽底面上有內(nèi)端與第一輸氣盲孔下端相連通的第一輸氣橫孔，對(duì)應(yīng)第一輸氣環(huán)槽位置的供氣滑環(huán)左側(cè)固定有第一出氣接頭，對(duì)應(yīng)第一輸氣環(huán)槽下方的供氣中軸下部外側(cè)有第三輸氣環(huán)槽，第三輸氣環(huán)槽的右部槽底面上有內(nèi)端與第三輸氣盲孔下端相連通的第三輸氣橫孔，對(duì)應(yīng)第三輸氣環(huán)槽位置的供氣滑環(huán)右側(cè)固定有第三出氣接頭，對(duì)應(yīng)第三輸氣環(huán)槽下方的供氣中軸下部外側(cè)有第二輸氣環(huán)槽，第二輸氣環(huán)槽的左部槽底面上有內(nèi)端與第二輸氣盲孔下端相連通的第二輸氣橫孔，對(duì)應(yīng)第二輸氣環(huán)槽位置的供氣滑環(huán)左側(cè)固定有第二出氣接頭；供電外圈座板的下部固定有探頭固定架，探頭固定架的一端伸至供氣中軸下端的下方并固定安裝有定位探頭，定位探頭與供氣中軸保持同軸。
[0010]上述立柱回轉(zhuǎn)裝置可包括立柱回轉(zhuǎn)齒圈、立柱回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成和立柱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪；機(jī)架底座上端設(shè)有立柱座孔，機(jī)架立柱的下部通過(guò)軸承安裝在立柱座孔內(nèi)，對(duì)應(yīng)立柱座孔外側(cè)的機(jī)架底座上固定安裝有立柱回轉(zhuǎn)齒圈，機(jī)架立柱下部固定安裝有立柱回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成，立柱回轉(zhuǎn)電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸下部固定安裝有立柱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪，立柱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪與立柱回轉(zhuǎn)齒圈相嚙合并能夠帶動(dòng)機(jī)架立柱轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0011]或/和，上述垂直升降裝置可包括升降直線(xiàn)導(dǎo)軌副、升降絲杠、升降傳動(dòng)齒輪、升降螺母、升降電機(jī)減速器總成和升降驅(qū)動(dòng)齒輪；機(jī)架橫臂通過(guò)升降直線(xiàn)導(dǎo)軌副安裝在機(jī)架立柱中部，機(jī)架立柱的右部通過(guò)軸承安裝有軸線(xiàn)沿豎直方向的升降絲杠，升降絲杠的上端固定安裝有升降傳動(dòng)齒輪，升降絲杠的中部安裝有升降螺母，升降螺母固定在機(jī)架橫臂上，機(jī)架立柱的上部固定安裝有升降電機(jī)減速器總成，升降電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸上固定安裝有升降驅(qū)動(dòng)齒輪，升降驅(qū)動(dòng)齒輪與升降傳動(dòng)齒輪相嚙合并能夠帶動(dòng)升降絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)架立柱上安裝有配重裝置，配重裝置包括定滑輪、鋼絲繩和配重塊，機(jī)架立柱的上端安裝有定滑輪，配重塊套裝在機(jī)架立柱內(nèi)部，鋼絲繩的一端固定在配重塊上，鋼絲繩的另一端繞過(guò)定滑輪上部并固定在機(jī)架橫臂右部；
[0012]或/和，上述左右平移裝置可包括平移滑塊導(dǎo)軌副、平移電機(jī)減速器總成、平移齒輪和平移齒條；伸縮臂的左部套裝在機(jī)架橫臂的右部?jī)?nèi)腔內(nèi)，伸縮臂通過(guò)平移滑塊導(dǎo)軌副安裝在機(jī)架橫臂的內(nèi)腔壁上，伸縮臂的左部固定安裝有平移電機(jī)減速器總成，平移電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸上固定安裝有平移齒輪，對(duì)應(yīng)平移齒輪位置的機(jī)架橫臂內(nèi)腔上固定安裝有平移齒條，平移齒輪與平移齒條相嚙合；
[0013]或/和，上述前后橫移裝置可包括橫移架板、機(jī)頭連接架、橫移導(dǎo)軌滑塊副、橫移電機(jī)減速器總成、橫移驅(qū)動(dòng)齒輪和橫向齒條；伸縮臂的右端固定有橫移架板，機(jī)頭連接架的左端上部和左端中部分別通過(guò)橫移導(dǎo)軌滑塊副安裝在橫移架板的右端，機(jī)頭連接架的右部固定安裝有橫移電機(jī)減速器總成，橫移電機(jī)減速器總成的動(dòng)力輸出軸伸至機(jī)頭連接架的左側(cè)并固定安裝有橫移驅(qū)動(dòng)齒輪，對(duì)應(yīng)橫移驅(qū)動(dòng)齒輪位置的橫移架板右端中部固定安裝有橫向齒條，橫