CN104759737A - 一种埋弧焊自动焊接机头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种埋弧焊自动焊接机头，包括旋转机箱、送丝机构、变轨机构、以及焊接控制盒，所述变轨机构包括十字滑架、运动驱动器、以及焊枪，所述十字滑架包括横向滑轨、设于所述横向滑轨上的横向滑块、纵向滑轨、以及设于所述纵向滑轨上的纵向滑块，所述横向滑块与所述纵向滑轨固定连接，所述运动驱动器设于所述纵向滑轨顶端，所述焊枪设于所述纵向滑块底端并通过角度调节器与所述纵向滑块活动连接，所述运动驱动器包括编码器、以及与所述编码器连接的直流电机。本发明提供的埋弧焊自动焊接机头能够在保证焊接质量的前提下很大程度地提高马鞍形曲线焊缝的焊接效率，实现机械化、自动化焊接，大大提高了生产效率。

Description

一种埋弧焊自动焊接机头
技术领域
本发明涉及一种焊接设备，更具体地说，是涉及一种用于空间马鞍形相贯曲线焊缝焊接的埋弧焊自动焊接机头。
背景技术
埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，因具有相当高的焊接速度和高的熔敷率而被广泛应用，其固有的焊接质量稳定、焊接生产效率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为船舶制造、发电设备、锅炉压力容器、大型管道、机车车辆、重型机械、桥梁及炼油化工装备生产中的主导焊接工艺，但现在大多数埋弧焊设备占地面积大，且焊接时受到焊接角度的制约，在相贯型曲线焊接时，如筒体相贯线、球面相贯线等，其使用效率受到很大的限制，尤其是在焊接马鞍形曲线焊缝时，焊接起来很不方便、焊接效果差、焊接效率低下。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术中所提到的问题，提供了一种埋弧焊自动焊接机头，该焊接机头能够在保证焊接质量的前提下很大程度地提高马鞍形曲线焊缝的焊接效率，实现机械化、自动化焊接，大大提高了生产效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种埋弧焊自动焊接机头，包括旋转机箱、送丝机构、变轨机构、以及焊接控制盒，所述送丝机构包括固定设于所述旋转机箱上的丝盘支架、固定设于所述丝盘支架上的送丝盘、固定设于所述旋转机箱上的柔性导丝架、以及设于所述变轨机构内的送丝机，所述变轨机构包括固定设于所述旋转机箱上的十字滑架、设于所述十字滑架上的运动驱动器、以及设于所述十字滑架上的焊枪，所述十字滑架包括横向滑轨、设于所述横向滑轨上的横向滑块、纵向滑轨、以及设于所述纵向滑轨上的纵向滑块，所述横向滑块与所述纵向滑轨固定连接，所述运动驱动器设于所述纵向滑轨顶端，所述焊枪设于所述纵向滑块底端并通过角度调节器与所述纵向滑块活动连接，所述运动驱动器包括编码器、以及与所述编码器连接的直流电机。
进一步地，所述柔性导丝架包括导丝板、设于所述导丝板上的导丝槽、以及设于所述导丝槽上的用于固定焊丝的导丝盖板。
进一步地，所述旋转机箱顶端设有悬挂法兰，所述旋转机箱底部设有三维镭射对中仪。
进一步地，所述旋转机箱上固定设有焊剂料斗。
进一步地，所述焊接控制盒内设有PLC控制器。
进一步地，所述旋转机箱内还设有线缆防缠绕机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明提供的埋弧焊自动焊接机头能够在保证焊接质量的前提下很大程度地提高马鞍形曲线焊缝的焊接效率，实现机械化、自动化焊接，大大提高了生产效率。
 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视示意图；
图2为本发明的左视示意图；
图3为本发明的俯视示意图。
附图标记：1-旋转机箱，2-丝盘支架，3-送丝盘，4-柔性导丝架，401-导丝板，402-导丝槽，403-导丝盖板，5-送丝机，6-十字滑架，601-横向滑轨，602-纵向滑轨，603-纵向滑块，7-运动驱动器，8-焊枪，9-角度调节器，10-三维镭射对中仪，11-焊剂料斗，12-悬挂法兰，13-连杆组件，14焊接控制盒。
 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1、图2、图3可知，一种埋弧焊自动焊接机头，包括旋转机箱1、送丝机构、变轨机构、以及焊接控制盒14，送丝机构包括固定设于旋转机箱1上的丝盘支架2、固定设于丝盘支架2上的送丝盘3、固定设于旋转机箱1上的柔性导丝架4、以及设于变轨机构内的送丝机5，变轨机构包括固定设于旋转机箱1上的十字滑架6、设于十字滑架6上的运动驱动器7、以及设于十字滑架6上的焊枪8，十字滑架6包括横向滑轨601、设于横向滑轨601上的横向滑块、纵向滑轨602、以及设于纵向滑轨602上的纵向滑块603，横向滑块与纵向滑轨602固定连接，运动驱动器7设于纵向滑轨602顶端，焊枪8设于纵向滑块603底端并通过角度调节器9与纵向滑块603活动连接，运动驱动器7包括编码器、以及与编码器连接的直流电机。
本实施例中，通过十字滑架6上的横向滑轨601、横向滑块、纵向滑轨602、以及纵向滑块603，可以将固定于纵向滑块603上的焊枪8左右移动并且上下移动，同时旋转机箱1可以带动整个变轨机构旋转，实现焊接工位的依实际情形而变化，设备操作灵活，功能扩展性强，采用人工变轨操作控制方式，还可以在任意位置起停、正反向焊接，并且焊枪8角度调节方便，便于焊接角度的控制，将焊枪8送至焊接位置。
本实施例中，柔性导丝架4包括导丝板401、设于导丝板401上的导丝槽402、以及设于导丝槽402上的用于固定焊丝的导丝盖板403；旋转机箱1内还设有线缆防缠绕机构。焊丝依次通过25Kg送丝盘3、柔性导丝架4送至靠近焊枪8的送丝机5，从而将焊丝送至焊接表面，使焊接顺利进行，并且整个送丝机构都固定设于旋转机箱1上，与旋转机箱1一同旋转，跟随焊接工位的变动而变动，并且使用了防缠绕技术，对焊接电源控制、焊枪8上升下降控制、机头回转控制等大量的线路进行了有序的排布及无缠绕连接，使得机头在旋转中不回出现电源及信号线因缠绕造成撕裂及断开，使机头能顺畅的回转而按要求完成焊接，避免了运动中线路的磨损，并提高了安全操作系数。
本实施例中使用了柔性的导丝组件，使导丝更顺畅，最大能用4.0mm焊丝焊接。
本实施例中，焊接控制盒14内设有PLC控制器，将焊接控制盒14引到旋转机箱1上，能正面直观地操作，焊接送丝、退丝、启动、停止等常用功能可以方便的实现。
本施例中机头的旋转及焊枪8上升下降均由直流电机加编码器实现，使用PLC控制器进行焊接轨迹的编制，能够预置引弧或收弧规范参数以保证起弧及收弧的焊缝质量，不仅实现了相贯线的焊接控制并且在没有昂贵的伺服电机的情况下大大降低了成本。
本实施例中，旋转机箱1顶端设有悬挂法兰12，旋转机箱1底部设有三维镭射对中仪10。旋转机箱1通过悬挂法兰12固定在其他设备上，并通过三维镭射对中仪10找准位置，能在不同曲面上进行对中，方便找到旋转中心而快速进行焊接。
本实施例中，旋转机箱1上固定设有焊剂料斗11，焊剂通过焊剂料斗11送至工件表面，保证焊接的正常进行，并且焊剂料斗11固定设于旋转机箱1上，与旋转机箱1一同旋转，跟随焊接工位的变动而变动。
本实施例中， 旋转机箱1上还固定设有连杆组件13，便于与其他外部设备进行连接，方便焊接的顺利进行。
本发明为一体式结构，能够在不同结构上进行快速连接，适应各种场合，焊接直径可手动调节，快速、方便，本焊接机头对球面、平面环形焊接同样适用。
本发明以控制***为核心，可实现旋转机箱1转动，焊枪8水平移动，焊枪8垂直移动的三轴联动，并且焊枪8角度可调，从而控制焊枪8沿着马鞍形曲线焊缝轨迹准确移动，控制焊枪8的运动轨迹，该焊接机头在马鞍形曲线的焊接应用中取得了良好的效果，是一种低成本自动化马鞍形的专用焊接设备，提高了焊接轨迹的控制精度，提高了焊接质量和焊接效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，包括旋转机箱、送丝机构、变轨机构、以及焊接控制盒，所述送丝机构包括固定设于所述旋转机箱上的丝盘支架、固定设于所述丝盘支架上的送丝盘、固定设于所述旋转机箱上的柔性导丝架、以及设于所述变轨机构内的送丝机，所述变轨机构包括固定设于所述旋转机箱上的十字滑架、设于所述十字滑架上的运动驱动器、以及设于所述十字滑架上的焊枪，所述十字滑架包括横向滑轨、设于所述横向滑轨上的横向滑块、纵向滑轨、以及设于所述纵向滑轨上的纵向滑块，所述横向滑块与所述纵向滑轨固定连接，所述运动驱动器设于所述纵向滑轨顶端，所述焊枪设于所述纵向滑块底端并通过角度调节器与所述纵向滑块活动连接，所述运动驱动器包括编码器、以及与所述编码器连接的直流电机。
2.如权利要求1所述的一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，所述柔性导丝架包括导丝板、设于所述导丝板上的导丝槽、以及设于所述导丝槽上的用于固定焊丝的导丝盖板。
3.如权利要求1所述的一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，所述旋转机箱顶端设有悬挂法兰，所述旋转机箱底部设有三维镭射对中仪。
4.如权利要求1所述的一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，所述旋转机箱上固定设有焊剂料斗。
5.如权利要求1所述的一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，所述焊接控制盒内设有PLC控制器。
6.如权利要求1所述的一种埋弧焊自动焊接机头，其特征在于，所述旋转机箱内还设有线缆防缠绕机构。
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