CN103506787B - 一种双环缝自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双环缝自动焊接设备，属于机械领域。现有的一次只能对单个环缝进行焊接，效率较低。本发明包括焊枪和机架，在机架上安装有主动力泵、变速器、直线导轨、直线导轨驱动器以及用于夹持工件的三爪夹头和夹紧装置，三爪夹头安装在变速器上，直线导轨驱动器安装在直线导轨上，在直线导轨上安装有与直线导轨同向设置的矩形板，矩形板一面与直线导轨活动连接，另一面垂直安装有两升降气缸，在每个升降气缸的活塞杆上均安装有焊枪调节装置，在每个焊枪调节装置上均安装有固定板。本发明采用上述结构后，可同时对两条环缝进行焊接，不仅提高效率，而且布局上更紧凑合理，可适用多种结构工件的焊接，组成该设备的零部件也易获取。

Description

一种双环缝自动焊接设备

技术领域

本发明属于机械领域，涉及自动焊接设备，具体涉及一种双环缝自动焊接设备。

背景技术

自从自动焊接设备问世以来，其发展日新月异，人们根据焊接工件的形状和结构的不同创造出各式的自动焊接设备，环缝自动焊接设备便是其中一种。公开号为202963752U的中国实用新型专利公开了一种油缸环缝全自动焊接机，它由床身架装置、主传动装置、车头箱装置、电控操作盒、尾架装置、中心架装置、轨道梁行走装置、防辐射拉门、焊枪架跑车组成；床身架装置的一端设置有主传动装置，床身架装置的上端一侧设置有车头箱装置，车头箱装置的上端设置有电控操作盒，床身架装置的上端另一侧设置有尾架装置，床身架装置的上端中部设置有中心架装置，中心架装置的上端设置有轨道梁行走装置，防辐射拉门的上端与轨道梁行走装置滑动连接，焊枪架跑车安装在轨道梁行走装置上。该自动焊接机故障率低，焊接时精度高，但一次只能对单个环缝进行焊接，效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种一次可对两条环缝同时进行焊接的自动焊接设备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种双环缝自动焊接设备，包括焊枪和机架，在机架上安装有主动力泵、变速器、直线导轨、直线导轨驱动器以及用于夹持工件的三爪夹头和夹紧装置，三爪夹头安装在变速器上且在变速器带动下做周向转动，直线导轨驱动器安装在直线导轨上并驱动直线导轨工作，在直线导轨上安装有与直线导轨同向设置的矩形板，矩形板的一面与直线导轨活动连接，另一面垂直安装有两升降气缸，且每个升降气缸均通过主动力泵驱动工作，在每个升降气缸的活塞杆上均安装有供焊枪横向或纵向调节移动的焊枪调节装置，在每个焊枪调节装置上均安装有用于固定焊枪的固定板。通过矩形板的设置一方面使得在矩形板上可同时安装两个升降气缸，两个升降气缸独立工作，分别带动各自的焊枪上、下移动，从而实现双环缝同时自动焊接，另一方面，缩减了设备中该部份的体积，从而使工件的加工工位增大，另外，设置焊枪调节装置还使焊枪具备了多向调节移动的功能。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的矩形板上安装有呈倒八字形设置的两个固定座，每个固定座均由横板和竖板组成并连接呈L形，两个竖板均固定安装在矩形板上，所述的两升降气缸分别垂直安装在两横板上，所述的两焊枪调节装置分别位于两固定座的横板与竖板之间。L形固定座不仅使升降气缸工作更为稳定，而且L形固定座还具有可容纳焊枪调节装置的空档，使该部份的结构紧凑，从而减少空间上的占用，两个固定座呈倒八字形设置一方面使两固定座之间具有空档，这样可以避免与结构复杂的工件在旋转时发生碰撞，另一方面使得焊枪在该角度下更能适应环缝的焊接，从而提高焊接质量。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的两升降气缸的活塞杆端部均安装有连接块，每个连接块的一面与相应的竖板滑动连接，另一面与相应的焊枪调节装置连接。连接块的设置一方面使得升降气缸带动调节装置做升降运行更为顺畅，另一方面使得调节装置由于重量所形成的下压的作用力通过连接块传递到固定座和矩形板散化，从而减少升降气缸的负重，减少能量损耗。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，在每个竖板上设有凸块，在每个连接块上设有与凸块相匹配的滑道。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的两焊枪调节装置均由结构相同并呈十字形固定的横向调节器和纵向调节器组成，横向调节器和纵向调节器均包括底座、螺杆、滑块以及两导向杆，两导向杆均贯穿滑块并固定安装在底座上，螺杆的一端与滑块连接，在螺杆的另一端上安装有手轮，且当转动手轮，所述的滑块在螺杆作用下沿导向杆移动于底座上，每个横向调节器的底座与相应的连接块连接，每个纵向调节器的底座与相应的横向调节器的滑块连接，上述的两固定板分别安装在相应的纵向调节器的滑块上。采用此结构使得焊枪具备横向和纵向的移动调节功能，而且调节器结构简单，运行稳定，易操作，组成调节器的零部件也易获取，再配合上述的固定座结构能有效缩减空间上的占用。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的固定板上设置有焊枪固定架，焊枪固定架包括套管、调节螺母、调节柱和定位夹，套管固定安装在固定板上，调节螺母安装在套管上并与套管螺纹连接，调节柱穿插在套管内，且当调节螺母旋松时，调节柱可沿套管轴向移动，当调节螺母旋紧时，调节螺母的尾端紧靠在调节柱的外壁处，定位夹安装在调节柱的一端，焊枪固定安装在定位夹上。此设计使得焊枪固定架既能有效固定焊枪，又具备焊枪沿套管轴向移动的调节功能，而且组成焊枪固定架的零部件易获取。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的夹紧装置包括推拉气缸、导向筒、顶杆和连接板以及安装在机架上的支架，导向筒与推拉气缸平行设置且均固定安装在支架上，顶杆穿插在导向筒内，连接板竖直设置且连接板的两端分别与顶杆的尾端和推拉气缸的活塞杆连接，所述的推拉气缸通过主动力泵驱动工作。导向筒与推拉气缸上下设置可减省横向空间的占用，而且下部的空档足够容纳大功率大体积的推拉气缸，可对工件产生足够强大的夹持力，这样便可省去中部夹持装置，从而减少成本，降低能耗。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的支架与机架滑动连接。通过支架在机架上的滑动，从而轻松调整夹紧装置与三爪夹头之间的距离。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的机架上设有轨道，在轨道上开有多个圆孔，在支架的底部设有与轨道相匹配的凹槽。

在上述的一种双环缝自动焊接设备中，所述的直线导轨驱动器为电动马达。

与现有技术相比，本发明采用上述结构后，可同时对两条环缝进行焊接，不仅提高效率，而且布局上更紧凑合理，可适用多种结构工件的焊接，组成该设备的零部件也易获取。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明固定座与连接块的安装示意图。

图3是本发明焊枪调节装置结构示意图。

图4是本发明横向调节器结构示意图。

图5是本发明焊枪固定架结构示意图。

图6是本发明夹紧装置结构示意图。

图中，1、机架；2、焊枪；3、夹紧装置；4、固定座；5、升降气缸；6、连接块；7、焊枪调节装置；8、固定板；9、焊枪固定架；10、主动力泵；11、变速器；12、三爪夹头；13、直线导轨；14、立柱；15、直线导轨驱动器；16、矩形板；17、轨道；18、圆孔；31、推拉气缸；32、导向筒；33、顶杆；34、连接板；35、支架351、凹槽；41、横板42、竖板；421、凸块；61、滑道71、横向调节器；72、纵向调节器；711、底座；712、螺杆713、滑块714、导向杆；715、手轮；91、套管92、调节螺母93、调节柱；94、定位夹。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种双环缝自动焊接设备包括焊枪2和机架1，在机架1内安装有主动力泵10，在机架1左侧安装有变速器11，三爪夹头12连接在变速器11的右侧边上，夹紧装置3安装在机架1上的右侧，与三爪夹头12相对并处于同一中心线上，直线导轨13通过立柱14横向安装在机架1的一侧，并位于三爪夹头12与夹紧装置3之间，直线导轨驱动器15为电动马达安装在直线导轨13的左端。

在直线导轨13上安装有与直线导轨13同向设置的矩形板16，矩形板16的一面与直线导轨13活动连接，另一面安装有两固定座4，两升降气缸5分别垂直安装在两固定座4上，且两升降气缸5均通过主动力泵10驱动工作，在每个升降气缸5的活塞杆上均安装有连接块6，在每个连接块6上均安装有焊枪调节装置7，在每个焊枪调节装置7上均安装有固定板8，焊枪2通过焊枪固定架9安装在固定板8上。

工件的一端通过三爪夹头12固定，另一端由夹紧装置3通过主动力泵10驱动实施夹持，工件因此横向固定在机架1的上方，并在变速器11带动下周向旋转，直线导轨13在电动马达驱动下带动矩形板16横向移动，每个升降气缸5在主动力泵10驱动下带动各自的焊枪2做升降运动。

如图1和图2所示，两个固定座4呈倒八字形安装在矩形板16上，每个固定座4均由横板41和竖板42组成并连接呈L形，两个竖板42均固定安装在矩形板16上，所述的两升降气缸5分别垂直安装在两横板41上，所述的两焊枪调节装置7分别位于两固定座4的横板41与竖板42之间。

竖板42与矩形板16之间面连接，并通过螺栓固定，这样可以调整两固定座4之间的距离，横板41位于竖板42的上端并垂直于矩形板16，位于左侧的固定座4其上部往左侧倾斜，位于右侧的固定座4其上部往右侧倾余，这样在焊接轴向主杆的中部具有径向支杆的工件时，绕着轴向主杆转动的径向支杆不易与固定座4和调节装置发生碰撞，另外固定座4倾斜后，焊枪2的角度更能适应此类工件的环缝焊接。

如图2所示，在每个竖板42上具有凸块421，每个连接块6上具有与凸块421相匹配的滑道61，从而使连接块6与竖板42之间形成滑动连接，连接块6的一面与相应的焊枪调节装置7相连，另一面与升降气缸5的活塞杆连接。

连接块6的设置一方面使得升降气缸5带动焊枪调节装置7做升降运行更为顺畅，另一方面使得焊枪调节装置7由于重量所形成的下压的作用力通过连接块6传递到固定座4和矩形板16散化，从而减少升降气缸5的负重，减少能量损耗。

如图3和图4所示，两焊枪调节装置7均由结构相同并呈十字形固定的横向调节器71和纵向调节器72组成，横向调节器71和纵向调节器72均包括底座711、螺杆712、滑块713以及两导向杆714，底座711由一块长方形主体板和在主体板两端同向并对称设置的翻边组成，滑块713位于两翻边之间，两导向杆714平行设置，且均贯穿滑块713并固定安装在两翻边上，螺杆712位于两导向杆714之间，螺杆712的一端安装有手轮715，另一端与滑块713连接，且螺杆712与其中一翻边螺纹连接，当转动手轮715时，滑块713在螺杆712作用下移动于两翻边之间。

如图1和图3所示，每个横向调节器71的底座711与相应的连接块6连接，每个纵向调节器72的底座711与相应的横向调节器71的滑块713连接，上述的两固定板8分别安装在相应的纵向调节器72的滑块713上，两焊枪固定架9则分别安装在相应的固定板8上。

当转动横向调节器71的手轮715时，横向调节器71的滑块713带动纵向调节器72和焊枪固定架9移动于横向调节器71的两翻边之间，当转动纵向调节器72的手轮715时，纵向调节器72的滑块713带动焊枪固定架9移动于纵向调节器72的两翻边之间。

如图1和图5所示，焊枪固定架9包括套管91、调节螺母92、调节柱93和定位夹94，套管91横向设置，其外周面与固定板8的板面连接，调节螺母92安装在套管91上并与套管91螺纹连接，调节柱93穿插在套管91内，定位夹94位于调节柱93的一端，焊枪2安装在定位夹94上。

当调节螺母92旋松时，调节柱93可沿套管91轴向移动，当调节螺母92旋紧时，调节螺母92的尾端紧靠在调节柱93的外壁处，从而使调节柱93固定在套管91内。

如图1和图6所示，夹紧装置3包括推拉气缸31、导向筒32、顶杆33和连接板34以及安装在机架1上的支架35，机架1与支架35分别通过设置在机架1上的轨道17和设置在支架35底部的凹槽351实现滑动连接，且在轨道17上开设有多个圆孔18。

这样便可通过轻松移动夹紧装置3以调整其与三爪夹头12的距离，再通过在相应圆孔18内***螺栓或销子便可阻止夹紧装置3移动。

导向筒32与推拉气缸31上下分布且平行设置，均固定安装在支架35上，顶杆33的头部朝向三爪夹头12并穿插在导向筒32内，连接板34竖直设置且连接板34的两端分别与顶杆33的尾端和推拉气缸31的活塞杆连接，所述的推拉气缸31通过主动力泵10驱动工作。

推拉气缸31工作时，推拉气缸31的活塞杆回拉带动连接板34向左侧移动，顶杆33在连接板34的作用力下向左侧移动，此时顶杆33的头部对工件产生夹持力，推拉气缸31的活塞杆推出带动连接板34向右侧移动，顶杆33在连接板34的带动下向右侧移动，此时顶杆33对工件的夹持力解除。

通常接通电源后，首先将工件的一端固定在三爪夹头12上，然后将夹紧装置3调整至适合的位置并进行锁定，此时可根据工件的结构、大小以及环缝的位置，对比焊枪2的位置，通过对焊枪调节装置7和焊枪固定架9的调节操作，使焊枪2进入最佳的位置，启动后，电动马达驱动直线导轨13，直线导轨13带动焊枪2横移，主动力泵10驱动升降气缸5和夹紧装置3工作，升降气缸5活塞杆带动焊枪2上下移动，与此同时，变速器11带动工件旋转，从而实现双环缝自动焊接。比如某类汽车前桥摆臂的环缝焊接，该前桥摆臂由一轴向主体管和两并列设置的径向支管构成，两支管的一端均有圆孔18，主体管穿过两支管的圆孔18，形成四条环缝，将该前桥摆臂轴向固定好后，倒八字形设计的两固定座4便可使焊枪2轻松进入焊接位，对其中一支管的两条环缝进行焊接，而且当径向的支管绕着主体管旋转时，径向的支管不会与两固定座4、焊枪调节装置7以及焊枪固定架9等部件发生碰撞，焊接时可以选择对其中一支管的两环缝同时进行焊接，也可以选择同时焊接两外环缝或两内环缝。

Claims (7)

1.一种双环缝自动焊接设备，包括焊枪和机架，在机架上安装有主动力泵、变速器、直线导轨、直线导轨驱动器以及用于夹持工件的三爪夹头和夹紧装置，三爪夹头安装在变速器上且在变速器带动下做周向转动，直线导轨驱动器安装在直线导轨上并驱动直线导轨工作，其特征在于，在直线导轨上安装有与直线导轨同向设置的矩形板，矩形板的一面与直线导轨活动连接，另一面垂直安装有两升降气缸，且每个升降气缸均通过主动力泵驱动工作，在每个升降气缸的活塞杆上均安装有供焊枪横向或纵向调节移动的焊枪调节装置，在每个焊枪调节装置上均安装有用于固定焊枪的固定板，所述的矩形板上安装有呈倒八字形设置的两个固定座，每个固定座均由横板和竖板组成并连接呈L形，两个竖板均固定安装在矩形板上，所述的两升降气缸分别垂直安装在两横板上，所述的两焊枪调节装置分别位于两固定座的横板与竖板之间，所述的两升降气缸的活塞杆端部均安装有连接块，在每个竖板上设有凸块，在每个连接块上设有与凸块相匹配的滑道，每个连接块的一面与相应的竖板滑动连接，另一面与相应的焊枪调节装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的两焊枪调节装置均由结构相同并呈十字形固定的横向调节器和纵向调节器组成，横向调节器和纵向调节器均包括底座、螺杆、滑块以及两导向杆，两导向杆均贯穿滑块并固定安装在底座上，螺杆的一端与滑块连接，在螺杆的另一端上安装有手轮，且当转动手轮，所述的滑块在螺杆作用下沿导向杆移动于底座上，每个横向调节器的底座与相应的连接块连接，每个纵向调节器的底座与相应的横向调节器的滑块连接，上述的两固定板分别安装在相应的纵向调节器的滑块上。

3.根据权利要求2所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的固定板上设置有焊枪固定架，焊枪固定架包括套管、调节螺母、调节柱和定位夹，套管固定安装在固定板上，调节螺母安装在套管上并与套管螺纹连接，调节柱穿插在套管内，且当调节螺母旋松时，调节柱可沿套管轴向移动，当调节螺母旋紧时，调节螺母的尾端紧靠在调节柱的外壁处，定位夹安装在调节柱的一端，焊枪固定安装在定位夹上。

4.根据权利要求1所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的夹紧装置包括推拉气缸、导向筒、顶杆和连接板以及安装在机架上的支架，导向筒与推拉气缸平行设置且均固定安装在支架上，顶杆穿插在导向筒内，连接板竖直设置且连接板的两端分别与顶杆的尾端和推拉气缸的活塞杆连接，所述的推拉气缸通过主动力泵驱动工作。

5.根据权利要求4所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的支架与机架滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的机架上设有轨道，在轨道上开有多个圆孔，在支架的底部设有与轨道相匹配的凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种双环缝自动焊接设备，其特征在于，所述的直线导轨驱动器为电动马达。