[发明专利]用于料斗焊接的双立柱变位机机构及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用焊接辅助设备，具体涉及一种用于料斗焊接的双立柱变位机机构及其控制系统。

背景技术

变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以便得到理想的加工工位和焊接加工速度。其可与操作机、焊机配套使用，组成自动焊接中心，也可用于手工焊接时的工件变位。双立柱单回转式变位机主要用于长方形结构件焊接时位置变换运动。

传统的双立柱单回转式变位机的旋转角度不能够在360°范围内任意调节，而且其运动精度仅由变位机机械结构的装配精度决定；被焊接工件在变位后，其需要变位的各平面可能处于不同的水平面上，对自动焊接设备的运动性能要求较高，而且不利于提高自动焊接设备的焊接速度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种用于料斗焊接的双立柱变位机机构及其控制系统，不仅能够任意角度变位，还能够使变位机制动后保持当前位置不动，从而大大提高了变位机的运动精度和定位精度，降低自动焊机的复杂性。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于料斗焊接的双立柱变位机机构，包括立柱、主动轴、从动轴、变速箱、驱动电机和焊接工件装卡机构，所述的立柱由立柱一和立柱二组成，所述的立柱一和立柱二平行布置，所述的主动轴水平架设在立柱一顶端，所述的从动轴水平架设在立柱二顶端，所述的焊接工件装卡机构两侧分别与主动轴和从动轴活动连接，所述的主动轴同时与变速箱连接，所述的变速箱与驱动电机连接。

基于以上所述，所述的主动轴的一端设置有键槽，另一端为方形柱体结构，所述的从动轴的其中一端也为方形柱体结构，所述的主动轴带有键槽的端部与变速箱固定连接。

基于以上所述，所述的主动轴通过轴承座一和轴承座二进行固定，所述的从动轴通过轴承座三和轴承座四进行固定。

基于以上所述，所述的主动轴和从动轴均通过外球面轴承与轴承座套装。

基于以上所述，所述的主动轴、从动轴与焊接工件装卡机构之间均通过固定托盘4连接。

基于以上所述，所述的固定托盘上设置有能够调节焊接工件装卡机构重心的固定孔，所述的焊接工件装卡机构的两侧面挂装在两个固定托盘对应的固定孔上，所述的固定托盘的中心部位设置有用于与主动轴或者从动轴对接的通孔，所述的主动轴、从动轴与通孔插接的部位设置有端盖，所述的端盖通过螺栓固定。

基于以上所述，所述的焊接工件装卡机构整体为一斗状体，包括口部框架、侧面框架和底部框架，所述的口部框架、侧面框架和底部框架均有角钢构成；

还包括对称布置在口部框架两侧的挂板，所述的挂板上设置有挂接孔。

基于以上所述，所述的挂板与侧面框架之间为留有间隙。

一种如上所述的用于料斗焊接的双立柱单回转式变位机机构控制系统，

该控制系统包括人机交互单元、中央控制单元、伺服驱动单元、步进电机和编码器，所述的人机交互单元与中央控制单元控制连接，通过触摸屏为操作人员提供控制变位机运动的人机接口；所述的中央控制单元用于采集人机交互单元的数据和控制指令，驱动伺服驱动单元，同时采集编码器的输入信号，实现闭环控制；所述的步进电机提供动力；所述的编码器通过对射式光电传感器检测主动轴的位置信号。

基于以上所述，所述的对射式光电传感器通过一传感器安装支架安装在主动轴上。

本设计采用闭环步进电机驱动变位机运动，光电传感器采集变位机运动的实时角度，不仅能够任意角度变位需要，而且能够使变位机制动后保持当前位置不动，从而大大提高变位机的运动精度及定位精度；在本设计中，对具有共同内接圆的多个焊接加工平面的结构件，采用专用装夹机构进行装卡，保证其焊接平面在通过变位机变为后，均在同一水平面上，这样自动焊接设备仅需要实现在同一水平面内的焊接运动即可，无需考虑竖直方向的运动，降低了自动焊接设备的复杂性；本设计中，当工件为强磁性材质时，采用电磁铁快速固定机构进行紧固，从而减少了工件的装夹时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体的结构示意图。

图2为主动轴的结构示意图。

图3为从动轴的结构示意图。

图4为固定托盘正面的结构示意图。

图5为固定托盘反面的结构示意图。

图6为固定托盘与主动轴或者从动轴的装配结构示意图。

图7为固定托盘与主动轴或者从动轴的装配分解图。

图8为料斗的外形结构示意图。

图9为焊接工件装卡机构的结构示意图。

图10为焊接工件装卡机构的装卡效果图。