CN105598615B - 随动焊枪摆动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊枪摆动器技术领域，是一种随动焊枪摆动器，其包括固定机座、一体机罩、第一滑块、第二滑块、轮枪间距调节机械模块、俯仰角度调节机械模块、直摆机械模块、钟摆机械模块、随动机械模块、焊枪夹持部和连接机械模块，第一滑块和第二滑块由前至后依次设置在一体机罩内；第二滑块与轮枪间距调节机械模块固定，第二滑块后端右侧与固定机座前端通过俯仰角度调节机械模块连接。本发明结构简单、使用方便，除了具有一般摆动器的直摆、钟摆功能外，还增加了随动功能，使本发明能与固定焊件的可旋转焊架配合使用，实现板材、管材连续均质焊接，能达到从焊接打底到填充、盖面全过程无间断焊接，因此极大地提高了焊接作业适用范围和工作效率。

Description

随动焊枪摆动器

技术领域

本发明涉及焊枪摆动装置技术领域，是一种随动焊枪摆动器。

背景技术

人力手持焊枪进行缝隙焊接作业时，完成效果往往因人为因素差异较大，会存在焊缝不匀、漏焊等问题，而且人工焊接还存在劳动强度高、焊接效率低的缺陷，因此采用焊枪摆动器进行机械焊接作业成为趋势。但是现在使用的焊枪摆动器大多仅能按预设轨迹水平直摆或弧摆，可焊接材料受形状限制很大，平面板材焊接尚可，但对管材、角铁等其它立体型材的焊件进行焊接时，需要不断停机对焊枪的高度、角度等参数进行调整，不仅费工费时，而且焊接效果无法保证。

发明内容

本发明提供了一种随动焊枪摆动器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有焊接摆动器对管材、角铁等立体型材进行焊接时存在的需要不断停机调节焊枪角度、高度等参数而带来的费时费工、效果不稳定的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种随动焊枪摆动器，包括固定机座、一体机罩、第一滑块、第二滑块、轮枪间距调节机械模块、俯仰角度调节机械模块、直摆机械模块、钟摆机械模块、随动机械模块、焊枪夹持部、第一光轴、第二光轴、前撑板、连接座、第一导向杆、第二导向杆和连接机械模块，第一滑块和第二滑块由前至后依次设置在一体机罩内；第一滑块与能在水平方向往复直线运动的直摆机械模块固定，第一光轴和第二光轴由上至下依次水平固定在一体机罩前部，第一滑块套装在第一光轴和第二光轴上且能沿第一光轴和第二光轴左右滑动；第二滑块与能调整焊枪夹持部与随动机械模块下端竖直距离的轮枪间距调节机械模块固定，第一导向杆和第二导向杆由左至右依次竖直固定在一体机罩后部，第二滑块套装在第一导向杆和第二导向杆上且能沿第一导向杆和第二导向杆上下滑动；第二滑块后端右侧与固定机座前端通过能调节焊枪夹持部与固定机座之间竖直方向夹角的俯仰角度调节机械模块连接；能沿焊件表面移动并同时牵引焊枪夹持部随之移动的随动机械模块后端通过连接机械模块与第二滑块后端左侧固定；一体机罩前端设有水平滑孔，对应水平滑孔位置的前撑板后端与第一滑块前端固定；连接座固定在前撑板前端，连接座前端与能带动焊枪夹持部在竖直方向上左右交替摆动的钟摆机械模块固定，钟摆机械模块前端与能固定焊枪的焊枪夹持部固定，钟摆机械模块。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述俯仰角度调节机械模块可包括轴臂、第三光轴、轴承和紧固手柄，轴臂前端与第二滑块后端右侧固定，第三光轴固定设置在固定机座前端，轴臂中部与第三光轴右端在固定机座内通过轴承铰接，轴臂后端右侧固定有能将轴臂与固定机座固定的紧固手柄，固定机座右侧壁上设有与紧固手柄沿第三光轴旋转弧度相适应的圆弧槽。

上述连接机械模块可包括连接块和双头螺栓，连接块前端与第二滑块后端左侧固定，连接块中部通过双头螺栓与随动机械模块连接，第三光轴由右至左依次穿过固定机座右壁、轴臂、固定机座左壁、连接块和随动机械模块后端，连接块、轴臂和随动机械模块均能绕第三光轴转动。

上述连接块、轴臂和第二滑块可一体设置。

上述轮枪间距调节机械模块可包括第一步进电机、第一同步齿轮、第二同步齿轮和T型丝杠，第一导向杆与第二导向杆下端固定有下撑板，下撑板左侧上方固定有第一步进电机，第一步进电机上端面上设置有与动力输出轴键连接的第一同步齿轮，下撑板中部上方通过轴承固定有T型丝杠，T型丝杠的螺母与第二滑块固定，T型丝杠上端与第二同步齿轮键连接，第一同步齿轮和第二同步齿轮齿带连接。

上述随动机械模块可包括竖直部和水平部、撑筒、固定块、升降杆、手轮、双头螺栓、固定螺栓和滚轮，竖直部后端与第三光轴右端铰接，竖直部前端通过双头螺栓与固定块固定，竖直部下端前部固定有前窄后宽的水平部，水平部前端通过固定螺栓与固定块固定，固定块前端与撑筒中部后侧固定，撑筒内设有升降杆，在升降杆顶端连有能调节升降杆底端高度的手轮，升降杆下端右侧固定有轮轴，滚轮中心套设轴承并通过轴承固定在轮轴中部。

上述直摆机械模块可包括滚珠丝杠、第二步进电机、第三同步齿轮、第四同步齿轮、右撑板和左撑板，第一光轴与第二光轴右端固定有右撑板，第一光轴与第二光轴左端固定有左撑板，左撑板与右撑板之间设有与第一光轴和第二光轴平行的滚珠丝杠，右撑板左侧壁上固定有第二步进电机，右撑板右侧壁上分别固定有能绕中心转动的第三同步齿轮和第四同步齿轮，第二步进电机的动力输出轴与第三同步齿轮键连接，第三同步齿轮通过齿带与第四同步齿轮连接，第四同步齿轮左端与滚珠丝杠右端键连接，滚珠丝杠的螺母与第一滑块固定。

上述钟摆机械模块可包括第三步进电机和减速机，连接座前端固定有第三步进电机，第三步进电机前端固定有减速机，第三步进电机的传动轴安装在减速机内，减速机的动力输出轴与焊枪夹持部的上端中部固定。

上述随动焊枪摆动器还可包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的信号输入端电连接。

本发明结构简单、使用方便，除了具有一般摆动器的直摆、钟摆功能外，还增加了随动功能，通过合理的机械组合将直摆、钟摆、随动、角度调节和间距调节等机械模块组合在一起，使本发明能与与固定焊件的可旋转焊架配合使用，实现板材、管材连续均质焊接，能达到从焊接打底到填充、盖面全过程无间断焊接，因此极大地提高了焊接作业适用范围和工作效率。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的立体结构示意图。

附图2为附图1去掉固定机座和一体机罩时的结构示意图。

附图3为附图2去掉前撑板时的右视结构示意图。

附图4为附图2的后视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为固定机座，2为一体机罩，3为第一滑块，4为第二滑块，5为焊枪夹持部，6为第一光轴，7为第二光轴，8为前撑板，9为连接座，10为第一导向杆，11为第二导向杆，12为水平滑孔，13为轴臂，14为第三光轴，15为轴承，16为紧固手柄，17为圆弧槽，18为连接块，19为双头螺栓，20为第一步进电机，21为第一同步齿轮，22为第二同步齿轮，23为T型丝杠，24为下撑板，25为竖直部，26为水平部，27为撑筒，28为固定块，29为升降杆，30为手轮，31为滚轮，32为轮轴，33为固定螺栓，34为滚珠丝杠，35为第二步进电机，36为第三同步齿轮，37为第四同步齿轮，38为右撑板，39为左撑板，40为第三步进电机，41为减速机，42为焊枪。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该随动焊枪摆动器包括固定机座1、一体机罩2、第一滑块3、第二滑块4、轮枪间距调节机械模块、俯仰角度调节机械模块、直摆机械模块、钟摆机械模块、随动机械模块、焊枪夹持部5、第一光轴6、第二光轴7、前撑板8、连接座9、第一导向杆10、第二导向杆11和连接机械模块，第一滑块3和第二滑块4由前至后依次设置在一体机罩2内；第一滑块3与能在水平方向往复直线运动的直摆机械模块固定，第一光轴6和第二光轴7由上至下依次水平固定在一体机罩2前部，第一滑块3套装在第一光轴6和第二光轴7上且能沿第一光轴6和第二光轴7左右滑动；在第二滑块4与能调整焊枪夹持部5与随动机械模块下端竖直距离的轮枪间距调节机械模块固定，第一导向杆10和第二导向杆11由左至右依次竖直固定在一体机罩2后部，第二滑块4套装在第一导向杆10和第二导向杆11上且能沿第一导向杆10和第二导向杆11上下滑动；第二滑块4后端右侧与固定机座1前端通过能调节焊枪夹持部5与固定机座1之间竖直方向夹角的俯仰角度调节机械模块连接；能沿焊件表面移动并同时牵引焊枪夹持部5随之移动的随动机械模块后端通过连接机械模块与第二滑块4后端左侧固定；一体机罩2前端设有水平滑孔12，对应水平滑孔12位置的前撑板8后端与第一滑块3前端固定；连接座9固定在前撑板8前端，连接座9前端与能带动焊枪夹持部5在竖直方向上左右交替摆动的钟摆机械模块固定，钟摆机械模块前端与能固定焊枪42的焊枪夹持部5固定。

可根据实际需要，对上述随动焊枪摆动器作进一步优化或/和改进：

如附图1、4所示，俯仰角度调节机械模块包括轴臂13、第三光轴14、轴承15和紧固手柄16，轴臂13前端与第二滑块4后端右侧固定，第三光轴14固定设置在固定机座1前端，轴臂13中部与第三光轴14右端在固定机座1内通过轴承15铰接，轴臂13后端右侧固定有能将轴臂13与固定机座1固定的紧固手柄16，固定机座1右侧壁上设有与紧固手柄16沿第三光轴14旋转弧度相适应的圆弧槽17；或/和,连接机械模块包括连接块18和双头螺栓19，连接块18前端与第二滑块4后端左侧固定，连接块18中部通过双头螺栓19与随动机械模块连接，第三光轴14由右至左依次穿过固定机座1右壁、轴臂13、固定机座1左壁、连接块18和随动机械模块后端，连接块18、轴臂13和随动机械模块均能绕第三光轴14转动。

如附图2所示，连接块18、轴臂13和第二滑块4一体设置。

如附图2、4所示，轮枪间距调节机械模块包括第一步进电机20、第一同步齿轮21、第二同步齿轮22和T型丝杠23，第一导向杆10与第二导向杆11下端固定有下撑板24，下撑板24左侧上方固定有第一步进电机20，第一步进电机20上端面上设置有与动力输出轴键连接的第一同步齿轮21，下撑板24中部上方通过轴承15固定有T型丝杠23，T型丝杠23的螺母与第二滑块4固定，T型丝杠23上端与第二同步齿轮22键连接，第一同步齿轮21和第二同步齿轮22齿带连接。

如附图4所示，随动机械模块包括竖直部25和水平部26、撑筒27、固定块28、升降杆29、手轮30、双头螺栓19、固定螺栓33和滚轮31，竖直部25后端与第三光轴14右端铰接，竖直部25前端通过双头螺栓19与固定块28固定，竖直部25下端前部固定有前窄后宽的水平部26，水平部26前端通过固定螺栓33与固定块28固定，固定块28前端与撑筒27中部后侧固定，撑筒27内设有升降杆29，在升降杆29顶端连有能调节升降杆29底端高度的手轮30，升降杆29下端右侧固定有轮轴32，滚轮31中心套设轴承15并通过轴承15固定在轮轴32中部。

如附图2所示，直摆机械模块包括滚珠丝杠34、第二步进电机35、第三同步齿轮36、第四同步齿轮37、右撑板38和左撑板39，第一光轴6与第二光轴7右端固定有右撑板38，第一光轴6与第二光轴7左端固定有左撑板39，左撑板39与右撑板38之间设有与第一光轴6和第二光轴7平行的滚珠丝杠34，右撑板38左侧壁上固定有第二步进电机35，右撑板38右侧壁上分别固定有能绕中心转动的第三同步齿轮36和第四同步齿轮37，第二步进电机35的动力输出轴与第三同步齿轮36键连接，第三同步齿轮36通过齿带与第四同步齿轮37连接，第四同步齿轮37左端与滚珠丝杠34右端键连接，滚珠丝杠34的螺母与第一滑块3固定。

如附图3所示，钟摆机械模块包括第三步进电机40和减速机41，连接座9前端固定有第三步进电机40，第三步进电机40前端固定有减速机41，第三步进电机40的传动轴安装在减速机41内，减速机41的动力输出轴与焊枪夹持部5的上端中部固定。

根据需要，随动焊枪摆动器还包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机20、第二步进电机35和第三步进电机40的信号输入端电连接。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：首先将本发明的固定机座1安装在移动式焊接操作架或固定式焊接臂上，然后将焊枪42在焊枪夹持部5内部固定安装，接着将待焊接的焊件在可旋转的焊架上固定，然后牵引手轮30带动焊枪42移动至焊件上的焊缝上方，然后竖直下压手轮30使滚轮31下端与焊件表面贴紧，旋转手轮30至升降杆29长度符合要求，待焊枪42下端与滚轮31下端竖直距离合适后再次下压手轮30使滚轮31压合在焊件表面，在手轮30下压过程中带动了水平部26和竖直部25、一体机罩2和焊枪42整体围绕第三光轴14旋转，调节了焊枪42与固定机座1的竖直方向夹角，使焊枪42的俯仰角度固定，然后利用和控制器或与控制器配合的无线遥控器启动第一步进电机20，微调焊枪42的竖直高度，使焊枪底端与焊件表面的距离符合作业要求，一般该距离范围在3-5mm左右，准备工作完成。启动固定焊件用的焊架的旋转驱动装置，滚轮31沿焊件表面绕轮轴32转动，当焊件旋转后高度有变化时，滚轮31也随之被托起或由于重力左右随其下降，带动竖直部25和水平部26绕第三光轴14旋转，进而带动焊枪42旋转，调节焊枪的角度和位置，当需要进行打底焊接时，利用无线遥控器或控制器，输入信号至第三步进电机40，使焊枪42在竖直面上左右摆动；当需要进行填充、盖面焊接时，利用无线遥控器或控制器，输入信号至第二步进电机35，使焊枪42在水平面上左右移动。当焊接作业完毕后，在圆弧槽17位置拧紧紧固手柄16将轴臂13与固定机座1固定。

Claims (9)

1.一种随动焊枪摆动器，其特征在于包括固定机座、一体机罩、第一滑块、第二滑块、轮枪间距调节机械模块、俯仰角度调节机械模块、直摆机械模块、钟摆机械模块、随动机械模块、焊枪夹持部、第一光轴、第二光轴、前撑板、连接座、第一导向杆、第二导向杆和连接机械模块，第一滑块和第二滑块由前至后依次设置在一体机罩内；第一滑块与能在水平方向往复直线运动的直摆机械模块固定，第一光轴和第二光轴由上至下依次水平固定在一体机罩前部，第一滑块套装在第一光轴和第二光轴上且能沿第一光轴和第二光轴左右滑动；

第二滑块与能调整焊枪夹持部与随动机械模块下端竖直距离的轮枪间距调节机械模块固定，第一导向杆和第二导向杆由左至右依次竖直固定在一体机罩后部，第二滑块套装在第一导向杆和第二导向杆上且能沿第一导向杆和第二导向杆上下滑动；第二滑块后端右侧与固定机座前端通过能调节焊枪夹持部与固定机座之间竖直方向夹角的俯仰角度调节机械模块连接；能沿焊件表面移动并同时牵引焊枪夹持部随之移动的随动机械模块后端通过连接机械模块与第二滑块后端左侧固定；一体机罩前端设有水平滑孔，对应水平滑孔位置的前撑板后端与第一滑块前端固定；连接座固定在前撑板前端，连接座前端与能带动焊枪夹持部在竖直方向上左右交替摆动的钟摆机械模块固定，钟摆机械模块前端与能固定焊枪的焊枪夹持部固定；

俯仰角度调节机械模块包括轴臂、第三光轴、轴承和紧固手柄，轴臂前端与第二滑块后端右侧固定，第三光轴固定设置在固定机座前端，轴臂中部与第三光轴右端在固定机座内通过轴承铰接，轴臂后端右侧固定有能将轴臂与固定机座固定的紧固手柄，固定机座右侧壁上设有与紧固手柄沿第三光轴旋转弧度相适应的圆弧槽；

连接机械模块包括连接块和双头螺栓，连接块前端与第二滑块后端左侧固定，连接块中部通过双头螺栓与随动机械模块连接，第三光轴由右至左依次穿过固定机座右壁、轴臂、固定机座左壁、连接块和随动机械模块后端，连接块、轴臂和随动机械模块均能绕第三光轴转动；

随动机械模块包括竖直部和水平部、撑筒、固定块、升降杆、手轮、双头螺栓、固定螺栓和滚轮，竖直部后端与第三光轴右端铰接，竖直部前端通过双头螺栓与固定块固定，竖直部下端前部固定有前窄后宽的水平部，水平部前端通过固定螺栓与固定块固定，固定块前端与撑筒中部后侧固定，撑筒内设有升降杆，在升降杆顶端连有能调节升降杆底端高度的手轮，升降杆下端右侧固定有轮轴，滚轮中心套设轴承并通过轴承固定在轮轴中部。

2.根据权利要求1所述的随动焊枪摆动器，其特征在于连接块、轴臂和第二滑块一体设置。

3.根据权利要求1或2所述的随动焊枪摆动器，其特征在于轮枪间距调节机械模块包括第一步进电机、第一同步齿轮、第二同步齿轮和T型丝杠，第一导向杆与第二导向杆下端固定有下撑板，下撑板左侧上方固定有第一步进电机，第一步进电机上端面上设置有与动力输出轴键连接的第一同步齿轮，下撑板中部上方通过轴承固定有T型丝杠，T型丝杠的螺母与第二滑块固定，T型丝杠上端与第二同步齿轮键连接，第一同步齿轮和第二同步齿轮齿带连接。

4.根据权利要求1或2所述的随动焊枪摆动器，其特征在于直摆机械模块包括滚珠丝杠、第二步进电机、第三同步齿轮、第四同步齿轮、右撑板和左撑板，第一光轴与第二光轴右端固定有右撑板，第一光轴与第二光轴左端固定有左撑板，左撑板与右撑板之间设有与第一光轴和第二光轴平行的滚珠丝杠，右撑板左侧壁上固定有第二步进电机，右撑板右侧壁上分别固定有能绕中心转动的第三同步齿轮和第四同步齿轮，第二步进电机的动力输出轴与第三同步齿轮键连接，第三同步齿轮通过齿带与第四同步齿轮连接，第四同步齿轮左端与滚珠丝杠右端键连接，滚珠丝杠的螺母与第一滑块固定。

5.根据权利要求3所述的随动焊枪摆动器，其特征在于直摆机械模块包括滚珠丝杠、第二步进电机、第三同步齿轮、第四同步齿轮、右撑板和左撑板，第一光轴与第二光轴右端固定有右撑板，第一光轴与第二光轴左端固定有左撑板，左撑板与右撑板之间设有与第一光轴和第二光轴平行的滚珠丝杠，右撑板左侧壁上固定有第二步进电机，右撑板右侧壁上分别固定有能绕中心转动的第三同步齿轮和第四同步齿轮，第二步进电机的动力输出轴与第三同步齿轮键连接，第三同步齿轮通过齿带与第四同步齿轮连接，第四同步齿轮左端与滚珠丝杠右端键连接，滚珠丝杠的螺母与第一滑块固定。

6.根据权利要求1或2所述的随动焊枪摆动器，其特征在于钟摆机械模块包括第三步进电机和减速机，连接座前端固定有第三步进电机，第三步进电机前端固定有减速机，第三步进电机的传动轴安装在减速机内，减速机的动力输出轴与焊枪夹持部的上端中部固定；或/和,随动焊枪摆动器还包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的信号输入端电连接。

7.根据权利要求3所述的随动焊枪摆动器，其特征在于钟摆机械模块包括第三步进电机和减速机，连接座前端固定有第三步进电机，第三步进电机前端固定有减速机，第三步进电机的传动轴安装在减速机内，减速机的动力输出轴与焊枪夹持部的上端中部固定；或/和,随动焊枪摆动器还包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的信号输入端电连接。

8.根据权利要求4所述的随动焊枪摆动器，其特征在于钟摆机械模块包括第三步进电机和减速机，连接座前端固定有第三步进电机，第三步进电机前端固定有减速机，第三步进电机的传动轴安装在减速机内，减速机的动力输出轴与焊枪夹持部的上端中部固定；或/和,随动焊枪摆动器还包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的信号输入端电连接。

9.根据权利要求5所述的随动焊枪摆动器，其特征在于钟摆机械模块包括第三步进电机和减速机，连接座前端固定有第三步进电机，第三步进电机前端固定有减速机，第三步进电机的传动轴安装在减速机内，减速机的动力输出轴与焊枪夹持部的上端中部固定；或/和,随动焊枪摆动器还包括控制器，控制器的三个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的信号输入端电连接。