CN101972899B

CN101972899B - 扣板自动焊接机

Info

Publication number: CN101972899B
Application number: CN201010546068A
Authority: CN
Inventors: 刘增晓; 申恒宽; 高勇辉; 郭志孟
Original assignee: SHANDONG AOTAI ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Zibo Shanda Aotai Electric Co.,Ltd.
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: CN101972899A

Abstract

本发明涉及一种扣板自动焊接机，它专用于U型或类U加强筋焊接设备，该设备不但能保证焊接焊缝质量，而且具有焊接稳定、焊接效率高特点。其结构为：它包括门架，门架通过行走驱动装置安装在导轨上；在门架上设有多个移动式焊接执行机构，所述移动式焊接执行机构与电控系统和相应的焊机连接，各移动式焊接执行机构上设有至少一个与工件相配合的焊枪，焊枪与跟踪调节装置以及气体供给系统连接。

Description

扣板自动焊接机

技术领域

发明涉及一种扣板自动焊接机，主要用于U型或类U型长直扣板的焊接，被广泛应用于地磅U型加强筋、大型承重设备、衡器U型或类U型加强筋等焊接。

背景技术

随着物流行业进一步发展，大宗物品频繁交换、高速道路按重收费制度实施，社会对大型称重设备需求进一步加大同时，也对衡器设备的可靠性、稳定性提出高的要求。衡器设备具有使用频繁、承重不具规律性特点，使用过程容易遭到破坏，贻误生产顺利进行。U型加强筋与类U型加强筋焊接质量是保证称重设备可靠性的关键所在。目前，国内许多U型加强筋焊接靠手工焊接来完成。工人焊接水平参差不齐，存在焊接质量难以保证、生产效率低下等诸多缺点。远远满足不了生产需要。

发明内容

本发明就是为解决现有手工焊接存在焊接质量难以保证问题，提供一种扣板自动焊接机，它专用于U型或类U加强筋焊接设备，该设备不但能保证焊接焊缝质量，而且具有焊接稳定、焊接效率高特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种扣板自动焊接机，它包括门架，门架通过行走驱动装置安装在导轨上；在门架上设有多个移动式焊接执行机构，所述移动式焊接执行机构与电控系统和相应的焊机连接，各移动式焊接执行机构上设有至少一个与工件相配合的焊枪，焊枪与跟踪调节装置以及气体供给系统连接。

所述门架上设有载人平台，载人平台与爬梯连接，在门架至少一侧还设有气瓶承载装置。

所述行走驱动装置为设置在门架底部两侧的行走轮，各行走轮安装在导轨上，并与变频减速电机连接。

所述移动式焊接执行机构包括安装在门架上行走的小车，送丝机构安装在小车上，在小车上还设有垂直气缸，垂直气缸下部与纵向移动的滑板连接，滑板沿自己的导向轴垂直移动，在滑板上设有扩长孔，跟踪调节装置通过扩长孔安装在滑板上。

所述跟踪调节装置包括垂直跟踪机构和水平跟踪机构，两者垂直布置；其中，垂直跟踪机构主要由槽型板I、滑板I、导向轴I与弹簧构成，槽型板I安装在导向轴I上，导向轴I上套装弹簧，纵向移动的滑板I安装在导向轴I上；

水平跟踪机构主要由槽型板II、滑板II、导向轴II和水平气缸构成；在槽型板II上安装导向轴II，导向轴II上安装有滑板II，在槽型板II后部安装有水平气缸，水平气缸的活塞杆与槽型板II相连接；槽型板II底部安装有垂直跟踪轮；槽型板II还与焊枪的微调机构连接。

所述微调机构包括水平微调机构和纵向微调机构；其中水平微调机构主要由槽型板III、滑板III、导向轴III和水平调节螺杆构成，槽型板III与滑板II连接，在槽型板III中部安装导向轴III，底部安装有水平跟踪轮；导向轴III上安装滑板III，滑板III上设有水平调节螺杆，槽型板III与水平调节螺杆构成螺旋传动副；

纵向微调机构主要由槽型板IV、滑板IV、导向轴IV和垂直调节螺杆构成，焊枪通过焊枪固定套安装在滑板IV上，槽型板IV与滑板IV连接，在槽型板IV中部安装导向轴IV；导向轴IV上安装滑板IV，滑板IV上设有垂直调节螺杆，槽型板IV与垂直调节螺杆构成螺旋传动副。

所述小车有小车架，送丝机构安装在小车架上；小车架安装在门架的门架横梁上，在门架横梁上设有轨道，小车架的上部导向轮和下部导向轮与门架横梁配合，小车行走轮与轨道配合；同时在小车架上还设有锁紧装置。

所述电控系统为电控箱和相应的按钮盒。

焊接工件、工位布置完毕。将焊枪和调节装置调滑板的扩长孔的端部(即处于同一工件两侧的跟踪调节装置之间具有最大的相对距离)。启动垂直气缸开始按钮，垂直气缸动作，带动焊枪与调节装置整体下移，垂直跟踪轮与工作界面相接触，同时弹簧被压缩。垂直跟踪轮与地面压紧，实现垂直方向的跟踪定位。根据工件宽度，改变焊枪与调节装置在滑板上的位置，将跟踪调节及焊枪调整到适合的位置，而后，水平气缸动作，带动水平跟踪轮压紧工件。实现工件跟踪装置的水平方向的跟踪定位。最后，通过调节垂直、水平螺杆来调节焊枪位置，实现焊枪对焊缝整体定位。完毕，变频电机启动，驱动行走轮沿导轨行走，同时，焊机、送丝机构、气体供给等装置启动，进而开始整个焊接工作。载人平台上的现场人员可跟踪观察焊缝焊接质量状况，及时进行调节。直至焊接过程结束。

本发明的有益效果是：多把焊枪可同时工作，能实现多条焊缝同时焊接。PLC全过程控制操作简单可靠，结构布局合理，自动化程度高，适用于多品种、规格产品的焊接。

附图说明

图1为整机主视图；

图2为整机左视图；

图3为跟踪部分结构图；

图4为图3的左视图；

图5、6跟踪部分局部放大图；

图7为小车部分结构图。

其中，1.气瓶，2.焊机，3.小车，4.锁紧装置，5.电控箱，6.垂直气缸，7.小车架，8.按钮盒，9.气瓶承载装置，10.变频减速电机，11.导轨，12.行走轮，13.跟踪调节装置，14.垂直跟踪轮，15.工件，16.水平跟踪轮，17.焊枪，18.门架，19.送丝机构，20.上部导向轮，21.爬梯，22.水平气缸，23.小车行走轮，24.载人平台，25.滑板III，26.槽型板I，27.焊枪固定套，28.滑板I，29.滑板，30.扩长孔，31.槽型板III，32.导向轴III，33.槽型板II，34.导向轴I，35.弹簧，36.导向轴IV，37.槽型板IV，38.联接轴，39.垂直调节螺杆，40.导向轴II，41.水平调节螺杆，42.滑板IV，43.滑板II，44.轨道，45.门架横梁，46.下部导轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，它包括门架18，门架18通过行走驱动装置安装在导轨11上；在门架18上设有多个移动式焊接执行机构，所述移动式焊接执行机构与电控系统连接，各移动式焊接执行机构上设有两个与工件15位置相配合的焊枪17，焊枪17还与跟踪调节装置13以及气体供给系统连接。

所述门架18是整个设备焊接执行机构主体承重部分。门架上平台装有多个焊接执行机构。为便现场人员跟踪观察焊缝焊接质量状况，及时进行调节，其前部还设有载人平台24，载人平台24直接安装在门架18上。载人平台24与爬梯21连接；在门架18至少一侧还设有气瓶承载装置9，解决了气瓶1体积大、不易放置的问题，同时降低了放置高度，便于装卸。

所述行走驱动装置为设置在门架18底部的行走轮12，行走轮12安装在导轨11上，并与变频减速电机10连接。变频减速电机10具有调节范围广、调节方便可靠、运行平稳、精度高等特点。调节方便可靠：适应国内现有工厂工业水平，降低了设备使用成本。速度调节范围广，满足了不同现场焊接工艺对焊接速度要求，大大提高了设备适用性.

焊机2、电控柜8放置在门架18。

所述移动式焊接执行机构包括在门架18上行走的小车3上，送丝机构19安装在小车3的小车架7上，在小车3上还设有垂直气缸6，垂直气缸6下部通过联接轴38与纵向移动的滑板29连接，滑板29沿自己的导向轴垂直移动。在滑板29上设有扩长孔30，跟踪调节装置13通过扩长孔30安装在滑板29上。整个焊接机构升降通过垂直气缸6伸缩来实现，垂直气缸6的伸缩行程定位滑板29的高度，实现焊枪17与跟踪调节机构13的总体定位。弹簧35与滑块I28套导向轴I34上，并且导向轴I34，置于弹簧35的上部。通过设定垂直气缸6压强大小(由于气体本身的可压缩性，气体被压缩时，气缸行程缩短，反之，相反。)来调节滑板29与工作界面相对距离。气缸施加一定力的装置作用于垂直滑板29。在工作界面刚性约束下。两者之间相对变化的距离只能靠在垂直气缸伸缩行程与槽型板I26导向轴I34相对滑动来实现。I26导向轴I34相对滑动的同时带动滑板I上下移动，与此同时弹簧35压缩或伸长，垂直气缸6也会有相应变化。因此，弹簧35被施加一定的力，通过导向轴I34与槽型板II33传输给垂直跟踪轮14，从而垂直跟踪轮14与工件15界面保持一定的接触力。工件15界面凹凸不平时，弹簧35自动压紧伸缩滑板I28进行补偿，始终保持垂直跟踪轮14与工作界面接触；滑板29的导向轴的机械滑动副的摩擦来防止焊枪17与跟踪调节机构13摆动；保证了焊枪17与焊缝的相对距离保持不变。进而实现整个装置垂直方向定位跟踪，从而满足不同高度工件焊接要求。

所述跟踪装置包括垂直跟踪机构和水平跟踪机构，两者垂直布置，槽型板I26、滑板I28、导向轴I34与弹簧35构成垂直跟踪机构。其中槽型板I26安装在滑板29的扩长孔30上，在槽型板I26上安装导向轴I34，导向轴I34上套有弹簧35，水平跟踪装置通过槽型板II33固定在滑板I28上。槽型板II33、滑板II43、导向轴II40和水平气缸22构成水平跟踪装置。在槽型板II33中部上安装导向轴II40，导向轴II40上安装有滑板II43，在槽型板II33后部安装有水平气缸22，水平气缸22活塞杆与槽型板II33相连接；槽型板II33底部安装有垂直跟踪轮14。槽型板II33与焊枪17的微调机构连接。

在水平方向上，焊枪17间距可以通过滑板29上的扩长孔30调整，实现水平微调装置粗定位。水平气缸22作用于槽型板II33上，作用于水平跟踪轮16。通过设定水平气缸22的压强的大小，保持对槽型板I I33始终保持压紧状态。进而保证水平导向轮始终16与工件15保持接触。实现水平方向定位跟踪。

每把焊枪17都有独立的机械两维焊接调节装置。槽型板III31、滑板III25、导向轴III32和水平调节螺杆41构成焊枪水平微调机构。槽型板III31与滑板II33联接，在槽型板III31中部上安装导向轴III32，底部安装有水平跟踪轮16。导向轴III32上安装滑板III25，滑板III25设有水平调节螺杆41，槽型板III31与水平调节螺杆41构成螺旋传动副。槽型板IV37、滑板IV42、导向轴IV36和垂直调节螺杆39构成焊枪垂直微调机构。其装配结构与水平结构类似，焊枪17通过焊枪固定套27安装在滑板IV42上，槽型板IV37与滑板IV42连接，在槽型板IV37中部安装导向轴IV36；导向轴IV36上安装滑板IV42，滑板IV42上设有垂直调节螺杆39，槽型板IV37与垂直调节螺杆构成螺旋传动副。调节水平调节螺杆41，通过水平调节螺杆41与滑板IV42螺旋副传动，滑板IV42左右移动，带动垂直方向微调机构与焊枪17水平移动。实现焊枪17水平方向微调。垂直方向焊枪调节原理与水平方向相似。调节垂直调节螺杆39实现焊枪17垂直方向调节。两者协调配合保证焊枪17处于最佳的焊接位置。

垂直气缸6伸缩，满足了工件高度不同对焊接悬臂长度使用要求。焊缝跟踪的机械调节与焊枪微调相结合，确保了焊缝跟踪精度。保证了焊接质量。此外，机械跟踪定位具有使用可靠、造价低等优点。

所述电控系统为PLC电控箱5和相应的按钮盒8。PLC全过程控制，自动化程度高、操作方便、生产效率高。

所述小车3包括小车架7，小车架7安装在门架横梁45上。送丝机构19安装在小车架7上，在小车架7上设有与上部导向轮20和下部导向轮46，在门架18上设有轨道44，上部导向轮20和下部导向轮46与轨道44配合；小车3通过上部导向轮20和下部导向轮45实现定位，小车行走轮23与轨道44上平面接触。手动拉动小车3，沿轨道沿着轨道44左右往复移动。小车3上面设置有手动锁紧装置4，保证小车3整体位置定位。

Claims

1.一种扣板自动焊接机，其特征是，它包括门架（18），门架（18）通过行走驱动装置安装在导轨（11）上；在门架（18）上设有多个移动式焊接执行机构，所述移动式焊接执行机构与电控系统和相应的焊机（2）连接，各移动式焊接执行机构上设有至少一个与工件（15）相配合的焊枪（17），焊枪（17）与跟踪调节装置（13）以及气体供给系统连接；

所述跟踪调节装置（13）包括垂直跟踪机构和水平跟踪机构，两者垂直布置；其中，垂直跟踪机构主要由槽型板I（26）、滑板I（28）、导向轴I（34）与弹簧（35）构成，槽型板I（26）安装在导向轴I（34）上，导向轴I（34）上套装弹簧（35），纵向移动的滑板I（28）安装在导向轴I（34）上；

水平跟踪机构主要由槽型板II（33）、滑板II（43）、导向轴II（40）和水平气缸（22）构成；在槽型板II（33）上安装导向轴II（40），导向轴II（40）上安装有滑板II（43），在槽型板II（33）后部安装有水平气缸（22），水平气缸（22）的活塞杆与槽型板II（33）相连接；槽型板II（33）底部安装有垂直跟踪轮（14）；槽型板II（33）还与焊枪（17）的微调机构连接。

2.如权利要求1所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述门架（18）上设有载人平台（24），载人平台（24）与爬梯（21）连接，在门架（18）至少一侧还设有气瓶承载装置（9）。

3.如权利要求1所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述行走驱动装置为设置在门架（18）底部两侧的行走轮（12），各行走轮（12）安装在导轨（11）上，并与变频减速电机（10）连接。

4.如权利要求1所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述移动式焊接执行机构包括安装在门架（18）上行走的小车（3），送丝机构（19）安装在小车（3）上，在小车（3）上还设有垂直气缸（6），垂直气缸（6）下部与纵向移动的滑板（29）连接，滑板（29）沿自己的导向轴垂直移动，在滑板（29）上设有扩长孔（30），跟踪调节装置（13）通过扩长孔（30）安装在滑板（29）上。

5.如权利要求１所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述微调机构包括水平微调机构和纵向微调机构；其中水平微调机构主要由槽型板III（31）、滑板III（25）、导向轴III（32）和水平调节螺杆（41）构成，槽型板III（31）与滑板II（43）连接，在槽型板III（31）中部安装导向轴III（32），底部安装有水平跟踪轮（16）；导向轴III（32）上安装滑板III（25），滑板III（25）上设有水平调节螺杆（41），槽型板III（31）与水平调节螺杆（41）构成螺旋传动副；

纵向微调机构主要由槽型板IV（37）、滑板IV（42）、导向轴IV（36）和垂直调节螺杆（39）构成，焊枪（17）通过焊枪固定套（27）安装在滑板IV（42）上，槽型板IV（37）与滑板IV（42）连接，在槽型板IV（37）中部安装导向轴IV（36）；导向轴IV（36）上安装滑板IV（42），滑板IV（42）上设有垂直调节螺杆（39），槽型板IV（37）与垂直调节螺杆（39）构成螺旋传动副。

6.如权利要求4所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述小车（3）有小车架（7），送丝机构（19）安装在小车架（7）上；小车架（7）安装在门架（18）的门架横梁（45）上，在门架横梁（45）上设有轨道（44），小车架（7）的上部导向轮（20）和下部导向轮（46）与门架横梁（45）配合，小车行走轮（23）与轨道（44）配合；同时在小车架（7）上还设有锁紧装置（4）。

7.如权利要求1所述的扣板自动焊接机，其特征是，所述电控系统为电控箱（5）和相应的按钮盒（8）。