一种筒形壳体自动焊接机器人技术领域
本发明涉及一种机械焊接设备，特别是涉及一种筒形壳体自动焊接机器人，属于
机械加工技术领域。
背景技术
筒形壳体结构在工业上用处广泛，而在一些加工厂经常会接到筒形壳体结构相互
焊接的加工任务，对于一般的机械加工厂来说，多采用人工手持焊枪进行焊接的方式进行
作业，这种方式较为原始，焊接效率低，且焊接质量因不同焊机人员而参差不齐，同时有些
筒形壳体结构需要进行跟随筒形外壁进行椭圆形焊接，若采用人工焊接的方式难度较大，
因此急需一种可以自动化焊接筒形壳体结构，同时能够进行椭圆形焊接的自动化焊接设
备。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种筒形壳体自动焊接机器人，其结构简单，操作方
便，加工效率高、加工成本较低。
本发明采取的技术方案为：一种筒形壳体自动焊接机器人，包括：底座、两根立柱、
圆形焊接盘和两个圆形焊接升降电缸、主升降电缸和主升降盘、圆形焊接电机、圆形焊接旋
转轴承、圆形焊接小齿轮和圆形焊接大齿轮、圆形焊接焊枪电缸和圆形焊接喷涂电缸、支撑
盘、两个椭圆焊接支撑架、旋转电机、椭圆焊接盘、椭圆焊接电机、椭圆焊接旋转轴承、椭圆
焊接小齿轮和椭圆焊接大齿轮、椭圆焊接焊枪电缸和椭圆焊接喷涂电缸、固定轴、四个固定
电缸和四个固定圆弧，所述的底座为薄状圆柱体结构，所述的主升降电缸的缸体竖直安装
在底座中央位置，主升降电缸的活塞杆轴线与底座轴线相互重合，所述的主升降盘中央位
置安装在主升降电缸的活塞杆端部；所述的两根立柱分别对称竖直安装在底座上，所述的
圆形焊接盘中心设置有通孔，中心两侧对称设置有两个安装孔，并通过两个安装孔上下滑
动安装在两根立柱上；所述的两个圆形焊接升降电缸的缸体分别对称竖直安装在底座上，
两个圆形焊接升降电缸的活塞杆端部分别安装在圆形焊接盘下部，驱动圆形焊接盘在立柱
上滑动。
所述的圆形焊接旋转轴承同轴安装在圆形焊接盘上，所述的圆形焊接大齿轮中心
设置有通孔，并同轴安装在圆形焊接盘上，所述的圆形焊接电机安装在圆形焊接盘上，并同
轴安装有圆形焊接小齿轮，所述的圆形焊接小齿轮与圆形焊接大齿轮相互啮合；圆形焊接
大齿轮上部分别安装有圆形焊接焊枪电缸和圆形焊接喷涂电缸，圆形焊接焊枪电缸和圆形
焊接喷涂电缸的伸缩方向均与圆形焊接盘的直径方向重合。
所述的支撑盘中心设置有通孔，并安装在两根立柱顶部，支撑盘的中心轴线与圆
形焊接盘的中心轴线相互重合；所述的两个椭圆焊接支撑架分别对称安装在支撑盘上，所
述的椭圆焊接盘中心设置有通孔，椭圆焊接盘沿直径方向的两端设置有圆轴，并分别通过
两个圆轴转动安装在两个椭圆焊接支撑架上，其中一个椭圆焊接支撑架上设置有旋转电
机，旋转电机的主轴与其中一个圆轴同轴连接，旋转电机驱动椭圆焊接盘沿其直径方向旋
转；所述的椭圆焊接旋转轴承同轴安装在椭圆焊接盘上部，所述的椭圆焊接大齿轮中心设
置有通孔，并同轴安装在椭圆焊接旋转轴承上部；所述的椭圆焊接电机安装在椭圆焊接盘
上，椭圆焊接电机主轴上同轴安装有椭圆焊接小齿轮，所述的椭圆焊接小齿轮与椭圆焊接
大齿轮相互啮合；椭圆焊接大齿轮上部分别安装有椭圆焊接焊枪电缸和椭圆焊接喷涂电
缸，椭圆焊接焊枪电缸和椭圆焊接喷涂电缸的伸缩方向均与椭圆焊接盘的直径方向重合。
所述的固定轴竖直安装在主升降盘中心位置，固定轴的轴线与主升降盘的轴线相
互重合；固定轴中部对称安装有两个固定电缸，固定轴顶部对称安装有两个固定电缸，四个
固定电缸的活塞杆端部分别安装有一个固定圆弧，固定电缸的活塞杆均朝向外侧布置。
进一步的，为了实现焊接功能和喷涂功能，所述的圆形焊接焊枪电缸的活塞杆端
部安装有焊枪，所述的圆形焊接喷涂电缸的活塞杆端部安装有喷涂装置；所述的椭圆焊接
焊枪电缸的活塞杆端部安装有焊枪，所述的椭圆焊接喷涂电缸的活塞杆端部安装有喷涂装
置。
由于本发明采用了上述技术方案，具有以下优点：1、本发明实现了筒形壳体结构
的自动焊接，提高了工作效率，省去大量劳动力，降低了生产成本；2、本发明通过设置有可
升降机构以及可以自由倾斜角度的焊接装置，实现了筒形外壁的椭圆形焊接，即本发明可
以进行不同倾斜角度的焊接。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明另一角度的立体结构示意图。
图3为本发明另一角度的立体结构示意图。
图4为本发明中部分零件的装配立体结构示意图。
附图标号：1-底座；2-立柱；3-圆形焊接升降电缸；4-圆形焊接盘；5-圆形焊接电
机；6-圆形焊接小齿轮；7-圆形焊接大齿轮；8-支撑盘；9-椭圆焊接支撑架；10-圆形焊接焊
枪电缸；11-圆形焊接喷涂电缸；12-椭圆焊接盘；13-椭圆焊接喷涂电缸；14-椭圆焊接焊枪
电缸；15-椭圆焊接大齿轮；16-椭圆焊接小齿轮；17-旋转电机；18-椭圆焊接电机；19-主升
降电缸；20-圆形焊接旋转轴承；21-椭圆焊接旋转轴承；22-筒形壳体；23-主升降盘；24-固
定轴；25-固定电缸；26-固定圆弧。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明
用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1至图4所示，本发明采用薄状圆柱体结构作为底座1形状，用于本发
明其余结构的支撑，首先在底座1中心设置主升降电缸19，主升降电缸19的活塞杆轴线与底
座1轴线相互重合，主升降电缸19的活塞杆端部设置主升降盘23，用于放置待焊接的筒形壳
体22，筒形壳体22放置到主升降盘23后，可以通过主升降电缸19调整筒形壳体22的高度。筒
形壳体22通过安装在固定轴24上的四个固定电缸25和四个固定圆弧26进行固定，对称安装
在固定轴24中部的两个固定电缸25随筒形壳体22的内径进行调整，将安装在两个固定电缸
25活塞杆端部的两个固定圆弧26分别与筒形壳体22进行接触，从而将筒形壳体22进行固
定；同理，安装在固定轴24顶部的另外两个固定电缸25通过另外两个固定圆弧26将另外一
个需要焊接的筒形壳体22进行固定。
两根立柱2用于其他结构的支撑，滑动安装在两根立柱上的圆形焊接盘4用于实现
圆形焊接，并通过对称安装在底座1上的两个圆形焊接升降电缸3对圆形焊接盘4进行高度
的调整；当两个筒形壳体22的焊接曲线为圆形时，通过调整圆形焊接盘4的高度，利用同轴
安装在圆形焊接盘4上部的圆形焊接旋转轴承20，以及同轴安装在圆形焊接旋转轴承20上
部的圆形焊接大齿轮7实现焊接，圆形焊接大齿轮7可以通过圆形焊接电机5驱动圆形焊接
小齿轮6实现360度的旋转，从而带动圆形焊接焊枪电缸10和圆形焊接喷涂电缸11围绕两个
筒形壳体22的圆形焊接缝进行焊接，同时进行喷涂，圆形焊接焊枪电缸10活塞杆端部安装
的焊枪为现有普通焊接装置，能够完成钢铁材质筒形壳体22的焊接功能；圆形焊接喷涂电
缸11的活塞杆端部安装的喷涂装置为普通喷漆装置，用于对焊接完成后的焊缝进行防腐防
锈保护。
同理，安装在支撑盘8上部的椭圆焊接盘12用于焊接两个筒形壳体22之间的焊接
曲线为椭圆时，此时主升降电缸19起到调整两个筒形壳体22高度的功能，椭圆焊接盘12上
部的结构与原型焊接盘4上部的结构和功能相同，同时安装在椭圆焊接支撑架9上部的旋转
电机17可以驱动椭圆焊接盘12绕其自身直径方向旋转，从而可以调整安装在椭圆焊接盘12
上的焊枪和喷涂装置的运行曲线与两个筒形壳体22的需要焊接缝曲线相一致，实现椭圆焊
接功能。
采用上述具体实施例的一种筒形壳体自动焊接机器人，具体使用方法如下所述：
首先将椭圆焊接盘12通过旋转电机17调整到水平方向，然后需要焊接的两个筒形壳体22通
过椭圆焊接盘12中心的通孔放置到主升降盘23上部，将两个筒形壳体22对齐后分别通过固
定轴24中部和顶部的固定电缸25和固定圆弧26进行固定。当两个筒形壳体22之间的焊接缝
曲线为圆形时，通过两个圆形焊接升降电缸3将圆形焊接盘4调整到焊接缝位置，完成焊接
和喷涂工作；当两个筒形壳体22的焊接缝曲线为椭圆时，则首先通过主升降电缸19将固定
好的两个筒形壳体22调整至椭圆焊接盘12的焊接工作处，并通过旋转电机17调整安装在椭
圆焊接盘12上的焊枪和喷涂装置的运行曲线与两个筒形壳体22的需要焊接缝曲线相一致
后，完成焊接和喷涂功能。圆形焊接焊枪电缸10可以调整安装在其活塞杆端部焊枪与筒形
壳体焊接缝之间的距离，距离的随筒形壳体的外径进行确定，同理椭圆焊接焊枪电缸14的
作用相同，喷涂装置的距离调整则通过圆形焊接喷涂电缸11和椭圆焊接喷涂电缸13来实
现。