一种波导管组装焊接装置

技术领域

本发明属于波导管生产制造技术领域，尤其涉及一种波导管组装焊接装置。

背景技术

波导裂缝天线是一种由空心的矩形管作为波导管，在波导管上开设裂缝制作而成的管状结构零件，为了方便使用时相邻的波导管进行连接，通常会在波导管的两端焊接法兰盘。

现有焊接方式多采用人工操作，将波导管放置于焊接工作台上，再用一只手握住法兰盘，另一只手控制焊枪进行焊接组装，也有利用辅助夹具对法兰盘位置进行固定后进行焊接的方式，但是由于在焊接中需要将截面为矩形的波导管进行转动，以确保焊接的全面性，时常需要在焊接过程中暂停焊接，对波导管及夹具整体进行姿态调整并再次固定放置后，再进行焊接；这两种方式均存在效率低，工人重复性操作，且法兰盘与波导管之间的定位精度不高等缺陷。

发明内容

为解决上述现有技术不足，本发明提供一种波导管组装焊接装置，用于对波导管两端进行法兰盘焊接时，法兰盘可自动上料，同时可以自动对法兰盘和波导管两端进行定位夹持，减少人工操作，夹持后的焊接可不间断的连续完成，效率高。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种波导管组装焊接装置，包括波导管放置机构，其两端设有法兰盘上料机构，波导管放置机构的一端与法兰盘上料机构之间设有法兰盘定位机构；

波导管放置机构包括底板，底板上设有举升机构，举升机构包括横板，横板用于放置波导管，举升机构用于将波导管举升至波导管的轴线与两端的法兰盘上料机构的轴线共线的位置，举升机构上设有限位组件，限位组件用于对波导管两侧进行限位夹持；

法兰盘上料机构包括安装板，安装板上设有法兰盘存料部，法兰盘存料部一端侧设有推出机构，推出机构用于将法兰盘推出法兰盘存料部；法兰盘存料部一侧设有第一直线机构，第一直线机构的输出端转动设有上料组件，上料组件用于将法兰盘推送至波导管的两端，并对波导管的两端和法兰盘的一面进行限位，法兰盘存料部一端设有驱动机构，驱动机构用于上料组件将法兰盘推送至波导管的两端，并完成对波导管的两端时，驱动上料组件转动预定角度，两端的法兰盘相对的一面与波导管的连接处的上方设有焊枪，焊枪沿波导管宽度方向和竖直方向移动设置；

法兰盘定位机构用于在焊接时对法兰盘的另一面进行限位。

进一步的，底板两端分别对称设有基座，基座上设有导向槽，横板底部设有支座，支座上开设有条形槽，条形槽内移动设有移动座，移动座两端向下延伸并连接有移动板，移动板两端设有支杆，支杆上穿设有滚筒，滚筒与导向槽配合，导向槽包括斜槽段和竖直段，斜槽段的一端向下倾斜，另一端连接竖直段的下方，移动板底部设有直角梯形块，直角梯形块的斜面朝向移动板底面，直角梯形块的竖直面连接一直线气缸输出端，直线气缸安装于底板的一侧，且直线气缸的输出端位于斜槽段向下倾斜的一端。

进一步的，底板的四个角上分别设有导向杆，导向杆的一端穿设于横板上，并与横板滑动配合。

进一步的，限位组件包括限位板，限位板沿横板的长度方向设于横板的一侧，横板的另一侧开设有一组间隔设置的容置槽，容置槽呈L型，容置槽的竖部贯通横板上下两面，容置槽沿横部的底部向上凹陷成型，沿容置槽横部的一端向下延伸设有导向板，导向板一面垂直设有拨板，拨板的一端与导向板的一面滑动配合，拨板底部设有连杆，连杆的另一端连接底板，容置槽横部的另一端和竖部连接处转动设有限位块，限位块的一端位于拨板的下方，限位块一端的底部两侧设有连板，连板与横板底部连接有拉簧。

进一步的，上料组件包括连接轴，连接轴的一端设有横置的T型座，T型座的横部连接连接轴的一端T型座横部的一面用于对法兰盘的一面进行限位，T型座竖部朝向波导管放置机构的一端，T型座竖部横截面的形状与波导管内壁的横截面形状匹配，T型座竖部的一端向内凹陷设有偏心孔，T型座横部一面设有环形凸台，环形凸台的形状与法兰盘的内壁匹配，环形凸台用于对波导管的端面进行定位。

进一步的，连接轴上设有齿轮，安装板的一端设有导轨，导轨与法兰盘存料部一端具有预定间隔，驱动机构包括推动气缸，推动气缸的输出端连接齿条，齿条与导轨滑动配合，当上料组件完成对波导管两端限位时，齿条用于齿轮啮合以驱动上料组件转动预定角度。

进一步的，T型座横部的另一面设有正方形卡块，正方形卡块的一条对角线与水平面垂直，法兰盘定位机构包括举推气缸，举推气缸安装于底板的一端，举推气缸的输出端设有横块，横块的一端设有V型块，V型块用于上料组件转动预定角度后，与正方形卡块配合，横块的另一端设有限位凸台，沿限位凸台一侧向下凹陷设有凹槽，凹槽内阵列设有横杆，横杆上穿设有第一弹簧，第一弹簧与凹槽的一侧壁之间设有挡块，挡块的下端穿设于横杆上，第一弹簧一端连接挡块的一面，另一端连接凹槽的另一侧壁，挡块用于焊接时对法兰盘的另一面进行限位。

进一步的，法兰盘存料部一端开设有出料口，法兰盘存料部一侧垂直设L型立板，L型立板的竖部与出料口的侧面平齐，横部向波导管放置机构一端延伸，L型立板的竖部开设有避让孔，安装板底部开设有贯通孔，贯通孔内设有挡板组件，挡板组件与L型立板的竖部构成限位槽。

进一步的，安装板底部设有U型座，U型座的两支臂与贯通孔两侧内壁共面，U型座底部设有一组对称设置的倒T型槽，贯通孔两侧的内壁上分别对称开始有斜形导槽，斜形导槽向上的一端朝向L型立板的竖部，另一端向下倾斜，挡板组件包括挡板，挡板两端分别设有销轴，销轴与斜形导槽滑动配合，挡板底部穿设有导向轴，导向轴上套设有第二弹簧，导向轴的一端设有倒置的座板，座板与T型槽滑动配合。

进一步的，销轴的一端设有滚珠，座板底部设有滚子，滚珠与斜形导槽滚动配合，滚子与T型槽底部滚动配合。

本发明的有益效果在于：

1、直线气缸水平设置，当推动直角梯形块顶升移动板至最高处时，直线气缸轴线不再受力，提高直线气缸的使用寿命，同时提高横板121的稳定性，使两端的上料组件可快速与波导管的两端进行定位；

2、利用第一直线机构推动上料组件向波导管放置机构方向移动，可自动将推出机构推出的法兰盘自动穿于T型座的竖部上，并利用挡板的反作用力使法兰盘与T型座的横部抵接同时使法兰盘的内壁套于环形凸台外，在第一直线机构的持续推动下，挡板沿斜形导槽隐藏于贯通孔内，从而使上料组件顺利通过；

3、T型座的竖部横截面与波导管内壁匹配，当上料组件对波导管两端进行定位时，T型座的竖部穿进波导管内，使波导管横截面方向的定位稳定；

4、当上料组件完成对波导管的两端的定位时，举推气缸上移，使法兰盘的一面可沿挡块顶部的坡面进入挡板与T型座的横部之间的区域，并在第一弹簧的作用下使挡板将法兰盘的一面向T型座的横部施加作用力，使法兰盘的定位稳定，从而提高焊接组装的精度。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请的波导管组件结构示意图。

图2示出了本申请的装置的外部结构示意图。

图3示出了本申请的外部结构正投影视图。

图4示出了本申请的波导管放置部夹持波导管的状态示意图。

图5示出了本申请的图4去除波导管后的状态示意图。

图5示出了本申请的图4去除波导管后的状态示意图。

图6示出了本申请的限位板的一端位于拨板下方时连板与横板的位置关系。

图7示出了本申请的沿横板一端容置槽所在位置的剖视图。

图8示出了本申请的横板向上移动拨板拨动限位块转动的状态示意图。

图9示出了本申请的横板向上时移动板移动至斜槽段与竖直段连接处的状态示意图。

图10示出了本申请的横板向上移动到最高点的状态示意图。

图11示出了本申请的横板向上移动到最高点时移动板与梯形板的位置状态示意图。

图12示出了本申请的一侧法兰盘上料机构的结构示意图。

图13示出了本申请的一侧法兰盘上料机构另一侧的结构示意图。

图14示出了本申请的一侧法兰盘上料机构的俯视结构示意图。

图15示出了本申请的一侧法兰盘上料机构沿贯通孔剖开的剖视示意图。

图16示出了本申请的图14的C处局部放大视图。

图17示出了本申请的图3的A处局部放大视图。

图18示出了本申请的图16的B处局部放大视图。

图中标记：波导管组件-1、波导管-10、法兰盘-20、波导管放置机构-10、底板-110、基座-111、导向槽-112、斜槽段-1121、竖直段-1122、举升机构-120、横板-121、容置槽-1211、导向板-1212、支座-122、条形槽-1221、移动座-123、移动板-124、支杆-125、梯形块-126、直线气缸-127、拉簧-128、导向杆-130、限位组件-140、限位板-141、限位块-142、连板-1421、拨板-143、连杆-144、法兰盘上料机构-200、安装板-210、导轨-211、L型立板-212、避让孔-2121、贯通孔-213、斜形导槽-2131、法兰盘存料部-220、出料口-221、推出机构-230、第一直线机构-240、上料组件-250、连接轴-251、T型座-252、偏心孔-2521、环形凸台-253、齿轮-254、正方形卡块-255、驱动机构-260、推动气缸-261、齿条-262、U型座-270、T型槽-271、挡板组件-280、挡板-281、座板-282、导向轴-283、第二弹簧-284、送料机构-290、法兰盘定位机构-300、举推气缸-310、横块-311、V型块-3111、限位凸台-3112、凹槽-3113、横杆-312、第一弹簧-313、挡块-314。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图2-图18所示，本实施例提供一种波导管组装焊接装置，用于组装焊接如图1所示的波导管组件1，具体是在波导管20两端预定位置处焊接法兰盘20以形成波导管组件1,。如图2-图3所示，本装置包括波导管放置机构100，波导管放置机构100两端设有法兰盘上料机构200，波导管放置机构100的一端与法兰盘上料机构200之间设有法兰盘定位机构300，波导管放置机构100用于放置波导管10并对波导管10的径向限位，法兰盘上料机构200用于将法兰盘20推动至波导管10的两端进行组装，同时对波导管10的两端进行限位；法兰盘定位机构300用于对推送至波导管10两端的法兰盘20沿法兰盘上料机构200推送方向相反的方向进行限位。

具体的，如图4-图7所示，波导管放置机构100包括底板110，底板110上设有举升机构120，举升机构120包括横板121，横板121用于放置波导管10，举升机构120用于将波导管10举升至波导管的轴线与两端的法兰盘上料机构200的轴线共线的位置，举升机构120上设有限位组件140，限位组件140用于对波导管10两侧进行限位夹持。

具体的，如图12-图14所示，法兰盘上料机构200，包括安装板210，安装板210上设有法兰盘存料部220，法兰盘存料部220用于暂存法兰盘20。法兰盘存料部220一端侧设有推出机构230，推出机构230用于将法兰盘20推出法兰盘存料部220，法兰盘存料部230的另一端设有送料机构290，送料机构290用于向法兰盘存料部220一端连续送料，以满足推出机构230的出料。

法兰盘存料部220一侧设有第一直线机构240，第一直线机构240的输出端转动设有上料组件250，上料组件250用于将推出机构230推出的法兰盘20推送至波导管10的两端，并对波导管10的两端和法兰盘20的一面进行限位。

法兰盘存料部220一端设有驱动机构260，驱动机构260与法兰盘存料部220的一端具有预定间距，当上料组件250将法兰盘20推送至波导管10的两端，并对波导管10的两端和法兰盘20的一面进行限位后，驱动机构260用于驱动上料组件250转动预定角度，两端的法兰盘20相对的一面与波导管10的连接处的上方设有焊枪，焊枪沿波导管宽度方向和竖直方向移动设置，用于对波导管组件1进行焊接操作。法兰盘定位机构300用于在焊接时，对法兰盘20的另一面进行限位。

具体操作方式：将法兰盘20依次装入两侧的法兰盘存放部220内，再将波导管10沿横板121长度方向放置于横板121上，可采用人工手动放置，也可采用上料机械手自动抓取，进行波导管10的上料放置，启动举升机构120，使横板121向上移动，横板121向上移动的同时，拉动限位组件140，使限位组件140对波导管10的两侧进行夹持定位，使举升机构120将波导管10举升至预定位置。

同时，启动送料机构290，使法兰盘存放部220内的最前端的法兰盘20进入推出机构230的正前方，启动推出机构230，将一块法兰盘20完全推出法兰盘存放部220，启动第一直线机构240，第一直线机构240推动上料组件250向前移动，上料组件250于将推出机构230推出的法兰盘20推送至波导管10的两端，并对波导管10的两端和法兰盘20的一面进行限位，此时关闭举升机构120，使横板121向下移动，避免波导管10转动时与横板121发生干涉。

启动法兰盘定位机构300，使法兰盘定位机构300作用于法兰盘20的另一面，一对法兰盘20的另一面进行限位，使法兰盘20抵触于上料组件250的一端，启动焊机对两端的法兰盘20相对的一面与波导管10的连接处进行焊接，一条连接线焊接完成后。关闭法兰盘定位机构300，使法兰盘定位机构300向下移动，离开法兰盘20，启动驱动机构260，使上料组件250转动90°，再次启动法兰盘定位机构300再次对法兰盘20的另一面进行限位，之后再启动焊枪，进行焊接，如此往复的焊接一周，以完成对波导管组件1两端的焊接组装。

具体的，如图7所示，底板110两端分别对称设有基座111，基座111上设有导向槽112，导向槽112包括斜槽段1121和竖直段1122，竖直段1122位于斜槽段1121上，斜槽段1121的一端向下倾斜，另一端连接竖直段1122的下方。横板121底部设有支座122，支座122上开设有条形槽1221，条形槽1221内移动设有移动座123，移动座123两端向下延伸连接有移动板124，移动板124两端设有支杆125，支杆125上穿设有滚筒，滚筒与导向槽112配合，移动板124底部设有直角梯形块126，直角梯形块126的斜面朝向移动板124，斜面的相对面设有直线气缸127，直线气缸127安装于底板110的一侧，且直线气缸127的输出端位于斜槽段1121向下倾斜的一端。

如图6-图11所示，当横板121需要向上移动时，启动直线气缸127，直线气缸127推动直角梯形块126移动，直角梯形块126推动移动板124沿导向槽112移动，此时滚筒代替支杆125与导向槽112接触，以减对导向槽112的摩擦力。滚筒沿导向槽112的斜槽段1121向下倾斜的一端逐渐向另一端移动，同时移动座123沿条形槽1221移动，如图9所示，当滚筒移动至斜槽段1121与竖直段1122连接处时，滚筒沿连接处进入竖直段1122内，如图10-图11所示，当滚筒移动至竖直段1122最上端时，移动板124的底部与直角梯形块126的顶面抵触。如图11所示，当移动板124的顶面完全位于直角梯形块126的顶面上时，直线气缸127暂停，此时的直线气缸127不再承受轴线力，减少直线气缸127的负荷，提高直线气缸127的使用寿命，提高横板121的稳定性。

当完成焊枪完成法兰盘20与波导管10的一面的焊接时，启动直线气缸127，使直角梯形块126失去对移动板124的支撑，在重力作用下，移动板124沿导向槽112下滑，此时横板121离开波导管10的底面预定距离，避免波导管10转动时与波导管10发生干涉，关闭法兰盘限位机构300，法兰盘定位机构300向下移动，离开法兰盘，启动驱动机构260，驱动机构260驱动上料组件250转动90°，再次启动法兰盘定位机构300对法兰盘20的另一面进行限位，之后再启动焊枪，进行焊接，如此往复的焊接一周，以完成对波导管组件1两端的焊接组装。

优选的，如图5所示，为了使横板121沿竖直方向移动平稳，避免发生偏移，底板110的四个角上分别设有导向杆130，导向杆130的一端穿设于横板121上，并与横板121滑动配合。

具体的，如图5-图7所示，限位组件140包括限位板141，限位板141沿横板121的长度方向设于横板121的一侧，限位板141的高度小于波导管10转动轨迹的半径与限位板141之间的距离。当横板121下降至基座110顶面时，限位板141不会与波导管10发生干涉。横板121的另一侧开设有一组间隔设置的容置槽1211，容置槽1211呈L型，容置槽1211的竖部贯通横板121上下两面，容置槽1211沿横部的底部向上凹陷成型，沿容置槽1211横部的一端向下延伸设有导向板1212，导向板1212一面垂直设有拨板143，拨板143的一端与导向板1212的一面滑动配合，拨板143底部设有连杆144，连杆144的另一端连接底板110，容置槽1211横部的另一端和竖部连接处转动设有限位块142，限位块142的一端位于拨板143的下方，限位块142一端的底部两侧向外凸出设有连板1421，连板1421位于横板121的下方，连板1421与横板121底部连接有拉簧128，使波导管10放置于横板121上具有较大的空间，避免在波导管10放入横板121上时，限位块142与波导管10发生碰撞，影响波导管的表面质量。如图6-图9所示，当横板121向上移动将波导管10举升至预定位置时，导向板1212随着横板121向上移动，拨板143拨动位于拨板143下端的限位块142的一端，从而使限位块142绕容置槽1211横部的另一端和竖部连接处转动。如图10所示，当限位块142转动至竖直状态时，限位块142实现对波导管10的侧边进行夹持限位。当横板121向下移动时，限位块142在拉簧128的作用下抵靠拨板143的一端下方逐渐复位，当横板121下移至基座110顶面时，限位块142完全复位，拨板143容置于容置槽1211的横部。

具体的，如图12-图13所示，上料组件250包括连接轴251，连接轴251的一端设有横置的T型座252，T型座252的横部连接连接轴251的一端T型座252横部的一面用于对法兰盘的一面进行限位，T型座252竖部朝向波导管放置机构100的一端，T型座252竖部横截面的形状与波导管内壁的横截面形状匹配，使T型座252对波导管10的两端进行定位时，具有较好的定心效果，同时避免波导管10在组装焊接过程中发生径向移动。T型座252竖部的一端向内凹陷设有偏心孔2521，使T型座252的一侧面在不受外力作用时，始终保持在水平方向，避免上料组件250在移动过程中，T型座252发生偏转，无法穿入到波导管10内对波导管10的内壁进行定位。T型座252横部一面设有环形凸台253，环形凸台253的形状与法兰盘20的内壁匹配，环形凸台253既可以用于对波导管10的端面进行定位，又可以在将法兰盘20套于环形凸台253的外壁。

具体的，如图13所示，连接轴251上设有齿轮254，安装板210的一端设有导轨211，导轨211与法兰盘存料部220一端具有预定间隔，驱动机构260包括推动气缸261，推动气缸261的输出端连接齿条262，齿条262与导轨211滑动配合，当上料组件250完成对波导管10两端限位时，推动气缸261推动齿条262向齿轮254方向移动，使齿条262与齿轮254啮合，以驱动齿轮254转动，从而使上料组件250带动波导管10和波导管10两端的法兰盘20同步转动预定角度，为了使两侧的齿条262同步，将两端的推动气缸261连接于同一开关上。

具体的，如图3、图17-图18所示，为了对推送至波导管10两端的法兰盘20进行推送方向相反一方的限位，同时又能使上料组件250转动预定角度后，能够保持较好的稳定性，防止焊接时发生偏转，T型座252横部的另一面设有正方形卡块255，正方形卡块255的一条对角线与水平面垂直，法兰盘定位机构300包括举推气缸310，举推气缸310安装于底板110的一端，举推气缸310的输出端设有横块311，横块311的一端垂直设有V型块3111，V型块3111的底部夹角呈90°，V型块3111位于正方形卡块255正下方，V型块3111用于上料组件250转动预定角度后，与正方形卡块255配合，以锁定上料组件250的位置。

如图18所示，横块311的另一端设有限位凸台3112，沿限位凸台3112一侧向下凹陷设有凹槽3113，凹槽3113内阵列设有横杆312，横杆312上穿设有第一弹簧313，第一弹簧313与凹槽3113的一侧壁之间设有挡块314，挡块314的下端穿设于横杆312上，挡块314顶面朝向凹槽3113的一侧设有坡面，第一弹簧313一端连接挡块314的一面，另一端连接凹槽3133的另一侧壁，挡块314用于在焊接时对法兰盘的另一面进行限位，当举升气缸310的输出端向上移动时，在法兰盘20底面的阻力作用下，挡板314向第一弹簧313一侧移动，随着举升气缸310的持续向上，使法兰盘202沿坡面进入挡板314与T型座252的横部之间，在第一弹簧313的作用下使挡板314将法兰盘20推向T型座252的横部，从而实现对法兰盘20一面的限位，使波导管组件1组装时精度更高。

具体的，如图12-图14所示，法兰盘存料部220一端开始有出料口221，法兰盘存料部220一侧垂直设L型立板212，L型立板212的竖部与出料口221的侧面平齐，横部向波导管放置机构100一端延伸，L型立板212的竖部开设有避让孔2121，安装板210底部开设有贯通孔213，贯通孔213内设有挡板组件280，挡板组件280与L型立板212的竖部构成限位槽，当直线气缸127推动上料组件250向波导管放置机构100方向移动时，避免从法兰盘存料部220内推出的法兰盘20突然受外力而倾倒，而无法将法兰盘20推送至波导管10的两端。

具体的，如图15-图16所示，安装板210底部设有U型座270，U型座270对应贯通孔213的正下方，U型座270的两支臂与贯通孔213两侧内壁共面，U型座270底部设有一组对称设置的倒T型槽271，贯通孔213两侧的内壁上分别对称开始有斜形导槽2131，斜形导槽2131向上的一端朝向L型立板212的竖部，另一端向下倾斜，挡板组件280包括挡板281，挡板281两端分别设有销轴，销轴与斜形导槽2131滑动配合，挡板281底部穿设有导向轴283，使挡板281可沿导向轴283上下移动，导向轴283上套设有第二弹簧284，导向轴283的一端设有倒置的座板282，座板282与T型槽271滑动配合。

当直线气缸127推动上料组件250向波导管10的两端推动法兰盘20时，挡板281受到推力，法兰盘20在挡板281的阻力作用下可以很稳的进入到环形凸台253上，在直线气缸127的持续推动下，挡板281沿斜形导槽2131的一端向前，且沿导向轴向下移动，同时挡板281带动导向轴沿T型槽271向前移动。

具体的，为了使移动过程顺畅，减小销轴与斜形导槽2131底部和座板282与T型槽271底部的摩擦力，销轴的一端设有滚珠，座板282底部设有滚子，滚珠与斜形导槽2131滚动配合，滚子与T型槽271底部滚动配合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。