一種雙環(huán)式變位機

《一種雙環(huán)式變位機》涉及焊接機械技術領域，具體的說是一種雙環(huán)式變位機。

變位機是專用焊接輔助設備，適用于回轉工作的焊接變位，以得到理想的加工位置和焊接速度?？膳c操作機、焊機配套使用，組成自動焊接中心，也可用于手工作業(yè)時的工件變位。工作臺回轉采用變頻器無級調速，調速精度高。遙控盒可實現(xiàn)對工作臺的遠程操作，也可與操作機、焊接機控制系統(tǒng)相連，實現(xiàn)聯(lián)動操作。

焊接變位機一般由工作臺回轉機構和翻轉機構組成，通過工作臺的升降，翻轉和回轉使固定在工作臺上的工件達到所需的焊接，裝配角度，工作臺回轉為變頻無級調速，可得到滿意的焊接速度。

但是傳統(tǒng)的變位機結構設計簡單，功能單一，只能實現(xiàn)單一的旋轉運動，其余的動作則需要焊接機器人去運動，這就需要技術人員對于焊接機器人做大量的程序編程，耗費時間較長且編程復雜，影響到工件的正常加工。

圖1是《一種雙環(huán)式變位機》的主視圖；

圖2是《一種雙環(huán)式變位機》的俯視圖；

圖3是圖1的I局部放大圖。

2021年8月16日，《一種雙環(huán)式變位機》獲得安徽省第八屆專利獎優(yōu)秀獎。

如圖1至圖3所示，一種雙環(huán)式變位機，包括U型支架19、固定在U型支架19上部、下部且軸線重合的兩個支撐軸1，U型支架19形成的U型區(qū)域內(nèi)設有分別安裝在兩個支撐軸1上的內(nèi)回轉裝置、外回轉裝置?！兑环N雙環(huán)式變位機》采用了內(nèi)回轉裝置、外回轉裝置，形成了空間交錯的結構，這樣待加工的工件放置在對應的內(nèi)回轉裝置或外回轉裝置上，從而實現(xiàn)了多工位的同時加工，使得焊接處理的效率得以提高。

所述內(nèi)回轉裝置包括與兩個支撐軸1通過軸承配合的內(nèi)回轉圈17、安裝在內(nèi)回轉圈17上且與兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1配合的第一驅動裝置、安裝在兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1上端的內(nèi)升降平臺，所述內(nèi)升降平臺沿著內(nèi)回轉圈17上下滑動。通過第一驅動裝置輸出動力，從而驅使內(nèi)回轉圈17繞著兩個支撐軸1轉動，以同步的帶動內(nèi)升降平臺轉動，這樣裝夾在內(nèi)升降平臺上的待加工工件即可改變加工的工位。

所述第一驅動裝置包括安裝在內(nèi)回轉圈17上的第一驅動電機11、安裝在第一驅動電機11上的第一主動齒輪10、設置在兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1上且與第一主動齒輪10嚙合的第一從動齒輪9。通過第一驅動電機11帶動第一主動齒輪10轉動，并借助于第一主動齒輪10與第一從動齒輪9的嚙合作用傳遞動力，最終使內(nèi)回轉圈17繞著兩個支撐軸1轉動。

所述內(nèi)升降平臺包括安裝在兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1上端的托臺8、安裝在托臺8上的升降缸一12、安裝在升降缸一12上端的回轉塊13、水平安裝在回轉塊13上的承載梁2、對稱安裝在承載梁2上的側向伸縮臺，所述承載梁2上通過鉸鏈3鉸接有與內(nèi)回轉圈17滑動配合的內(nèi)滑套4?！兑环N雙環(huán)式變位機》的內(nèi)升降平臺可以實現(xiàn)兩自由度的調節(jié)，從而可針對不同尺寸規(guī)格的工件、不同的加工要求進行調整，靈活程度高，取代了傳統(tǒng)的單自由度旋轉式的變位機。

所述側向伸縮臺包括安裝在承載梁2上的側向伸縮驅動電機16、與側向伸縮驅動電機16相連的絲杠15、與絲杠15相連且水平滑動安裝在承載梁2上的滑桿5、安裝在滑桿5上的內(nèi)載物臺6?！兑环N雙環(huán)式變位機》采用側向伸縮臺，可以實現(xiàn)側向位置的調整，最終改變了工件所擺放的位置，以減少焊接機器人的運動，簡化了焊接機器人的編程，極大的提高了焊接處理的效率。

所述外回轉裝置包括與兩個支撐軸1通過軸承配合的外回轉圈20、安裝在外回轉圈20上且與兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1配合的第二驅動裝置、安裝在U型支架19底部的旋轉升降平臺，所述旋轉升降平臺沿著外回轉圈20上下滑動。通過第二驅動裝置提供驅動力，以驅使旋轉升降平臺繞著兩個支撐軸1的軸線回轉，且《一種雙環(huán)式變位機》的外回轉裝置的回轉運動與內(nèi)回轉裝置的回轉運動相互獨立，互不干涉，從而可以實現(xiàn)對不同工件的同時加工處理。

所述第二驅動裝置包括安裝在外回轉圈20上的第二驅動電機30、安裝在第二驅動電機30上的第二主動齒輪29、設置在兩個支撐軸1中處于下方的支撐軸1上且與第二主動齒輪29嚙合的第二從動齒輪28。通過第二驅動電機30驅使第二主動齒輪29轉動，并借助于第二主動齒輪29與第二從動齒輪28的嚙合傳遞動力，最終使得外回轉圈20繞著兩個支撐軸1的軸線回轉。

所述旋轉升降平臺包括固定在U型支架19底部的環(huán)形導軌31、與環(huán)形導軌31滑動配合的滑塊32、固定在滑塊32上的回轉板27、對稱安裝在回轉板27上的兩自由度調節(jié)裝置，所述兩自由度調節(jié)裝置與外回轉圈20滑動配合。

所述兩自由度調節(jié)裝置包括鉸接安裝在回轉板27上的升降缸二25、與外回轉圈20滑動配合的外滑套21、與外滑套21通過鉸接方式連接的承托臺22、安裝在承托臺22上的側向調節(jié)缸7、固定在側向調節(jié)缸7的活塞上且與承托臺22滑動配合的滑移托架24，所述滑移托架24上安裝有外載物臺23，所述滑移托架24與升降缸二25的上端鉸接。通過升降缸二25推動滑移托架24在外滑套21與外回轉圈20滑動配合的導向作用下上下運動，同時，可以通過側向調節(jié)缸7推動滑移托架24在承托臺22的水平導向作用下做側向運動，以滿足不同工件加工的位置需求。

使用時，《一種雙環(huán)式變位機》的外回轉裝置的回轉運動與內(nèi)回轉裝置的回轉運動相互獨立，可針對不同的工件進行單獨的焊接處理，即內(nèi)部變位方式為：將待加工的工件裝夾在內(nèi)載物臺6上，啟動第一驅動電機11驅使內(nèi)回轉圈17做回轉運動，同時，利用升降缸一12推動內(nèi)載物臺6上的工件上下移動，借助于側向伸縮驅動電機16又可以帶動內(nèi)載物臺6上的工件側向水平運動，從而盡可能的減少了焊接機器人的運動，簡化了焊接機器人的編程，提高了焊接加工的效率。

外部變位方式為：將待加工的工件裝在外載物臺23上，啟動第二驅動電機30驅使外回轉圈20繞著兩個支撐軸1的軸線回轉，同時，利用升降缸二25可以推動外載物臺23上的工件做上下運動，另外，還可以啟動側向調節(jié)缸7，以驅使外載物臺23上的工件做側向的水平運動，實現(xiàn)了多自由度的變位，滿足了不同焊接處理的需求。

一種雙環(huán)式變位機專利目的

《一種雙環(huán)式變位機》提出一種雙環(huán)式變位機。

一種雙環(huán)式變位機技術方案

《一種雙環(huán)式變位機》包括U型支架、固定在U型支架上部、下部且軸線重合的兩個支撐軸，U型支架形成的U型區(qū)域內(nèi)設有分別安裝在兩個支撐軸上的內(nèi)回轉裝置、外回轉裝置。所述內(nèi)回轉裝置包括與兩個支撐軸通過軸承配合的內(nèi)回轉圈、安裝在內(nèi)回轉圈上且與兩個支撐軸中處于下方的支撐軸配合的第一驅動裝置、安裝在兩個支撐軸中處于下方的支撐軸上端的內(nèi)升降平臺，所述內(nèi)升降平臺沿著內(nèi)回轉圈上下滑動。

所述第一驅動裝置包括安裝在內(nèi)回轉圈上的第一驅動電機、安裝在第一驅動電機上的第一主動齒輪、設置在兩個支撐軸中處于下方的支撐軸上且與第一主動齒輪嚙合的第一從動齒輪。

所述內(nèi)升降平臺包括安裝在兩個支撐軸中處于下方的支撐軸上端的托臺、安裝在托臺上的升降缸一、安裝在升降缸一上端的回轉塊、水平安裝在回轉塊上的承載梁、對稱安裝在承載梁上的側向伸縮臺，所述承載梁上通過鉸鏈鉸接有與內(nèi)回轉圈滑動配合的內(nèi)滑套。

所述側向伸縮臺包括安裝在承載梁上的側向伸縮驅動電機、與側向伸縮驅動電機相連的絲杠、與絲杠相連且水平滑動安裝在承載梁上的滑桿、安裝在滑桿上的內(nèi)載物臺。所述外回轉裝置包括與兩個支撐軸通過軸承配合的外回轉圈、安裝在外回轉圈上且與兩個支撐軸中處于下方的支撐軸配合的第二驅動裝置、安裝在U型支架底部的旋轉升降平臺，所述旋轉升降平臺沿著外回轉圈上下滑動。

所述第二驅動裝置包括安裝在外回轉圈上的第二驅動電機、安裝在第二驅動電機上的第二主動齒輪、設置在兩個支撐軸中處于下方的支撐軸上且與第二主動齒輪嚙合的第二從動齒輪。

所述旋轉升降平臺包括固定在U型支架底部的環(huán)形導軌、與環(huán)形導軌滑動配合的滑塊、固定在滑塊上的回轉板、對稱安裝在回轉板上的兩自由度調節(jié)裝置，所述兩自由度調節(jié)裝置與外回轉圈滑動配合；

所述兩自由度調節(jié)裝置包括鉸接安裝在回轉板上的升降缸二、與外回轉圈滑動配合的外滑套、與外滑套通過鉸接方式連接的承托臺、安裝在承托臺上的側向調節(jié)缸、固定在側向調節(jié)缸的活塞上且與承托臺滑動配合的滑移托架，所述滑移托架上安裝有外載物臺，所述滑移托架與升降缸二的上端鉸接。

一種雙環(huán)式變位機改善效果

《一種雙環(huán)式變位機》具有結構設計合理、自動化程度高、控制精確高等優(yōu)點，使得變位機具有了多自由度的運動調節(jié)，取代了傳統(tǒng)的單自由度旋轉式的變位機，且運動靈活，適用面較廣。

1.一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：包括U型支架（19）、固定在U型支架（19）上部、下部且軸線重合的兩個支撐軸（1），U型支架（19）形成的U型區(qū)域內(nèi)設有分別安裝在兩個支撐軸（1）上的內(nèi)回轉裝置、外回轉裝置；所述內(nèi)回轉裝置包括與兩個支撐軸（1）通過軸承配合的內(nèi)回轉圈（17）、安裝在內(nèi)回轉圈（17）上且與兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）配合的第一驅動裝置、安裝在兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）上端的內(nèi)升降平臺，所述內(nèi)升降平臺沿著內(nèi)回轉圈（17）上下滑動。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述第一驅動裝置包括安裝在內(nèi)回轉圈（17）上的第一驅動電機（11）、安裝在第一驅動電機（11）上的第一主動齒輪（10）、設置在兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）上且與第一主動齒輪（10）嚙合的第一從動齒輪（9）。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述內(nèi)升降平臺包括安裝在兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）上端的托臺（8）、安裝在托臺（8）上的升降缸一（12）、安裝在升降缸一（12）上端的回轉塊（13）、水平安裝在回轉塊（13）上的承載梁（2）、對稱安裝在承載梁（2）上的側向伸縮臺，所述承載梁（2）上通過鉸鏈（3）鉸接有與內(nèi)回轉圈（17）滑動配合的內(nèi)滑套（4）。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述側向伸縮臺包括安裝在承載梁（2）上的側向伸縮驅動電機（16）、與側向伸縮驅動電機（16）相連的絲杠（15）、與絲杠（15）相連且水平滑動安裝在承載梁（2）上的滑桿（5）、安裝在滑桿（5）上的內(nèi)載物臺（6）。5.根據(jù)權利要求1所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述外回轉裝置包括與兩個支撐軸（1）通過軸承配合的外回轉圈（20）、安裝在外回轉圈（20）上且與兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）配合的第二驅動裝置、安裝在U型支架（19）底部的旋轉升降平臺，所述旋轉升降平臺沿著外回轉圈（20）上下滑動。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述第二驅動裝置包括安裝在外回轉圈（20）上的第二驅動電機（30）、安裝在第二驅動電機（30）上的第二主動齒輪（29）、設置在兩個支撐軸（1）中處于下方的支撐軸（1）上且與第二主動齒輪（29）嚙合的第二從動齒輪（28）。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述旋轉升降平臺包括固定在U型支架（19）底部的環(huán)形導軌（31）、與環(huán)形導軌（31）滑動配合的滑塊（32）、固定在滑塊（32）上的回轉板（27）、對稱安裝在回轉板（27）上的兩自由度調節(jié)裝置，所述兩自由度調節(jié)裝置與外回轉圈（20）滑動配合。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種雙環(huán)式變位機，其特征在于：所述兩自由度調節(jié)裝置包括鉸接安裝在回轉板（27）上的升降缸二（25）、與外回轉圈（20）滑動配合的外滑套（21）、與外滑套（21）通過鉸接方式連接的承托臺（22）、安裝在承托臺（22）上的側向調節(jié)缸（7）、固定在側向調節(jié)缸（7）的活塞上且與承托臺（22）滑動配合的滑移托架（24），所述滑移托架（24）上安裝有外載物臺（23），所述滑移托架（24）與升降缸二（25）的上端鉸接。

側傾式變位機、頭尾回轉式變位機、頭尾升降回轉式變位機、頭尾可傾斜式變位機以及雙回轉變位機等多種形式的變位器，通過工作臺的升降、回轉、翻轉使工件處于最佳焊接或裝配位置，可與焊接操作機等配套組成自動焊接專機，還可作為機器人周邊設備與機器人配套實現(xiàn)焊接自動化，同時可根據(jù)用戶不同類型的工件及工藝要求，配以各種特殊變位機。

按技術要求分

1、回轉驅動

（1）回轉驅動應實現(xiàn)無級調速，并可逆轉。

（2）在回轉速度范圍內(nèi)，承受最大載荷時轉速波動不超過5%。

2、傾斜驅動

（1）傾斜驅動應平穩(wěn)，在最大負荷下不抖動，整機不得傾覆。最大負荷Q超過25kg的，應具有動力驅動功能。

（2）應設有限位裝置，控制傾斜角度，并有角度指示標志。

（3）傾斜機構要具有自鎖功能，在最大負荷下不滑動，安全可靠。

3、其他

（1）變位機控制部分應設有供自動焊用的聯(lián)動接口。

（2）變位機應設有導電裝置，以免焊接電流通過軸承、齒輪等傳動部位。導電裝置的電阻不應超過1mΩ，其容量應滿足焊接額定電流的要求。

（3）電氣設備應符合GB/T 4064的有關規(guī)定。

（4）工作臺的結構應便于裝卡工件或安裝卡具，也可與用戶協(xié)商確定其結構形式。

（5）最大負荷與偏心距及重心距之間的關系，應在變位機使用說明書中說明。

環(huán)式焙燒爐（ring type baking furnace）是指一種由若干個結構相同的爐室呈雙排布置，按移動的火焰系統(tǒng)運轉，對壓型生制品進行焙燒熱處理的熱工設備 。