CN102528217B - 一种自动直缝焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接机技术领域,尤其涉及一种自动直缝焊接机。本发明包括装设于工作台下部定位夹紧装置以及工作台上部的直缝焊接装置,直缝焊接装置包括点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件,工作台对应直缝焊接装置设置可沿焊缝活动的横向移动装置,点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件分别固定于横向移动装置,机架可水平活动地设置自动进料装置,自动进料装置位于定位夹紧装置的下方,机架的旁侧设置用于驱动点焊引弧部件以及埋弧焊部件的附件装置,该自动直缝焊接机对应定位夹紧装置、直缝焊接装置、横向移动装置以及自动进料装置设置自动控制系统。本发明具有自动化程度高、焊接质量好、操作方便以及工作效率高的优点。

Description

一种自动直缝焊接机
技术领域
[0001] 本发明涉及焊接机技术领域,尤其涉及一种自动直缝焊接机。
背景技术
[0002] 直缝焊接机作为一种对金属板材进行焊接加工的主要设备,尤其对于经卷板机卷制成型后的筒形工件而言,直缝焊接机发挥着越来越重要的作用。
[0003] 在利用传统的直缝焊接机对经卷板机卷制成型后的筒形工件等板料进行焊接加工的过程中,为了避免焊缝在焊接过程中由于受热膨胀而变形,在对上述板料进行焊接加工前,操作工人需通过人工的方式对引弧板进行点焊并以此来保证焊缝稳定,这种方式存在工作效率低、点焊质量不稳定等缺陷;此外,由于焊缝的宽度对焊接质量会产生严重的影响,传统的直缝焊接机一般是采用手工方式确定焊缝宽度,这种方式存在焊缝宽度难保证、焊接质量不稳定等缺陷。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种自动直缝焊接机,该自动直缝焊接机能够实现气体保护点焊和埋弧焊,焊接质量好、操作方便以及工作效率高。
[0005] 为达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现。
[0006] 一种自动直缝焊接机,包括有机架,机架包括有支脚以及固定于支脚上部的工作台,工作台的下部装设有定位夹紧装置,工作台的上部装设有直缝焊接装置,直缝焊接装置包括有点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件,工作台对应点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件设置有可沿焊缝活动的横向移动装置,点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件分别固定于横向移动装置,机架对应定位夹紧装置可水平活动地设置有自动进料装置,自动进料装置位于定位夹紧装置的下方,机架的旁侧设置有用于驱动点焊引弧部件以及埋弧焊部件的附件装置,该自动直缝焊接机设置有用于控制定位夹紧装置、直缝焊接装置、横向移动装置以及自动进料装置的自动控制装置。
[0007] 其中,所述定位夹紧装置包括有固定轴、铜衬垫以及对称地设置于铜衬垫两侧的压紧机构,铜衬垫固定于固定轴的上部,所述机架对应定位夹紧装置设置有上固定板以及与上固定板固定连接的侧固定板,侧固定板枢接有转轴,压紧机构包括有压板以及连接板,连接板的一端部与对应的转轴固定连接,连接板的另一端部与对应的压板固定连接,连接板与上固定板之间设置有充气气囊。
[0008] 其中,所述定位夹紧装置的进料侧设置有开合机构,开合机构包括有活动轴座、驱动杆、连接杆以及与驱动杆驱动连接的开合气缸,开合气缸的缸体与所述机架铰接,连接杆可转动地装设于所述工作台的旁侧,驱动杆的一端部与开合气缸的活塞杆铰接,驱动杆的另一端部以及活动轴座分别与连接杆固定连接,活动轴座与所述固定轴的端部配合。
[0009] 其中,所述横向移动装置包括有安装板以及滑板,安装板固定于所述工作台的上部,安装板的上部装设有水平导轨以及由电机驱动旋转的丝杆,滑板设置有与水平导轨配合的水平滑块,丝杆配设有驱动滑块,驱动滑块与丝杆配合,驱动滑块以及水平滑块分别固定于滑板的下部,所述点焊引弧部件、所述焊缝定位部件以及所述埋弧焊部件分别固定于滑板。
[0010] 其中,所述点焊引弧部件包括有点焊安装架、点焊驱动气缸以及点焊引弧固定板,点焊安装架固定于所述滑板,点焊驱动气缸的缸体固定于点焊安装架,点焊引弧固定板与点焊驱动气缸的活塞杆固定连接,点焊引弧固定板装设有引弧部件以及点焊焊枪部件,点焊焊枪部件包括有焊枪固定板,焊枪固定板的上端部固定于点焊引弧固定板,焊枪固定板的下端部对称地设置有两把焊枪。
[0011] 其中,所述引弧部件包括有左引弧部件以及右引弧部件,左引弧部件和右引弧部件分别包括有引弧升降气缸、引弧板安装盒以及引弧板驱动气缸,引弧板安装盒成型有用于放置引弧板的安置腔,引弧升降气缸的缸体固定于所述点焊引弧固定板,引弧板安装盒位于引弧升降气缸的下方并与引弧升降气缸的活塞杆固定连接,引弧板驱动气缸的缸体固定于引弧板安装盒,引弧板驱动气缸的活塞杆固定连接有用于水平顶推引弧板的推板,其中,左引弧部件的引弧板驱动气缸和右引弧部件的引弧板驱动气缸反向设置。
[0012] 其中,所述焊缝定位部件包括有定位安装架、定位驱动气缸、定位针以及定位针固定板,定位安装架固定于所述滑板,定位驱动气缸的缸体固定于定位安装架,定位针固定板与定位驱动气缸的活塞杆固定连接,定位针固定于定位针固定板的下端部。
[0013] 其中,所述自动进料装置包括有进料架以及用于支撑待焊接工件的“V”形架,“V”形架的下方装设有由电机驱动的升降机构,进料架对应“V”形架设置有工件夹紧机构,工件夹紧机构包括有从下至上依次排列的底板、导轮座以及固定夹板,导轮座成型有空腔,导轮座的空腔内装设有导轮滑轨以及与导轮滑轨配合的导轮滑块,导轮滑轨的两端部分别固定于导轮座,导轮滑块固定于固定夹板的下表面,固定夹板配设有夹紧气缸,夹紧气缸的缸体通过气缸固定座固定于固定夹板,夹紧气缸的活塞杆固定连接有与固定夹板配合的活动夹板,底板可水平移动地设置于进料架上方。
[0014] 其中,所述进料架的上部对应所述底板装设有进料导轨,底板的下部对应进料导轨设置有进料滑块,进料导轨与进料滑块配合,进料架与底板之间设置有齿轮齿条传动机构,其中,齿轮齿条传动机构的齿条沿所述自动进料装置的进料方向设置并固定于进料架,齿轮齿条传动机构的齿轮驱动连接有电机或者减速器,电机或者减速器与底板固定连接。
[0015] 其中,所述自动控制系统包括有控制面板以及一可编程控制器PLC,控制面板与可编程控制器PLC通过信号传输线控制信号连接,可编程控制器PLC分别与所述点焊引弧部件、所述焊缝定位部件、所述埋弧焊部件、所述定位夹紧装置、所述横向移动装置以及所述自动进料装置通过信号传输线控制信号连接。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明所述一种自动直缝焊接机,包括有机架,机架包括有支脚以及固定于支脚上部的工作台,工作台的下部装设有定位夹紧装置,工作台的上部装设有直缝焊接装置,直缝焊接装置包括有点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件,工作台对应点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件设置有可沿焊缝活动的横向移动装置,点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件分别固定于横向移动装置,机架对应定位夹紧装置可水平活动地设置有自动进料装置,自动进料装置位于定位夹紧装置的下方,机架的旁侧设置有用于驱动点焊引弧部件以及埋弧焊部件的附件装置,该自动直缝焊接机设置有用于控制定位夹紧装置、直缝焊接装置、横向移动装置以及自动进料装置的自动控制装置。在本发明工作过程中,自动进料装置将待焊接工件运送至位于机架的工作台的定位夹紧装置,经定位夹紧装置固定的待焊接工件通过直缝焊接装置进行焊接加工,其中,焊缝定位部件进行焊缝定位,点焊引弧部件进行引弧板点焊并固定焊缝,埋弧焊部件对整个焊缝进行埋弧焊加工,其中,横向移动装置驱动点焊引弧部件、焊缝定位部件以及埋弧焊部件沿焊缝方向移动;在整个直缝焊接过程中,自动控制系统协调并控制各动作执行件动作进而实现自动焊接。所以,相对传统的直缝焊接机而言,本发明具有自动化程度高、焊接质量好、操作方便以及工作效率高的优点。
附图说明
[0017] 下面利用附图来对本发明作进一步的说明,但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
[0018] 图1为本发明一种自动直缝焊接机的结构示意图。
[0019] 图2为本发明一种自动直缝焊接机另一视角的结构示意图。
[0020] 图3为本发明一种自动直缝焊接机自动进料装置的结构示意图。
[0021] 图4为本发明一种自动直缝焊接机自动进料装置的分解示意图。
[0022] 图5为图4所示“A”位置的局部放大示意图。
[0023] 图6为本发明一种自动直缝焊接机机架第一视角的结构示意图。
[0024] 图7为图6所示“.B”位置的局部放大示意图。
[0025] 图8为本发明一种自动直缝焊接机机架第二视角的结构示意图。
[0026] 图9为本发明一种自动直缝焊接机机架第三视角的结构示意图。
[0027] 图10为图9所示“C”位置工作状态下的结构示意图。
[0028] 图11为本发明一种自动直缝焊接机直缝焊接装置的结构示意图。
[0029] 图12为图11所示“D”位置的局部放大示意图。
[0030] 图13为本发明一种自动直缝焊接机点焊引弧部件的结构示意图。
[0031] 在图1至图13中包括有:
[0032] I—机架 11—支脚 12—工作台
[0033] 2——定位夹紧装置 21——固定轴 22——铜衬垫
[0034] 23——上固定板 24——侧固定板 25——转轴
[0035] 26——压板 27——连接板 28——充气气囊
[0036] 29——开合机构 291——活动轴座 292——驱动杆
[0037] 293——连接杆 294——开合气缸 3——点焊引弧部件
[0038] 31——点焊安装架 32——点焊驱动气缸 33——点焊引弧固定板
[0039] 34—引弧部件 341——引弧升降气缸 342——引弧板安装盒
[0040] 343——引弧板驱动气缸 35——点焊焊枪部件 351——焊枪固定板
[0041] 352——焊枪 4——焊缝定位部件 41——定位安装架
[0042] 42——定位驱动气缸 43——定位针固定板 44——定位针
[0043] 5——埋弧焊部件 6——横向移动装置 61——安装板
[0044] 62-滑板 63-/K平导轨 64-丝杆[0045] 7——自动进料装置 71——进料架 72——“V”形架
[0046] 73——升降机构 74——工件夹紧机构 741——底板
[0047] 742——导轮座 743——固定夹板 744——导轮滑轨
[0048] 745——导轮滑块 746——夹紧气缸 747——活动夹板
[0049] 75—进料导轨 76——进料滑块 8——附件装置
[0050] 9-待焊接工件 。
具体实施方式
[0051 ] 下面结合实施例来对本发明作进一步的说明。
[0052] 如图1至图13所示,一种自动直缝焊接机,包括有机架1,机架I包括有支脚11以及固定于支脚11上部的工作台12,工作台12的下部装设有定位夹紧装置2,工作台12的上部装设有直缝焊接装置,直缝焊接装置包括有点焊引弧部件3、焊缝定位部件4以及埋弧焊部件5,工作台12对应点焊引弧部件3、焊缝定位部件4以及埋弧焊部件5设置有可沿焊缝活动的横向移动装置6,点焊引弧部件3、焊缝定位部件4以及埋弧焊部件5分别固定于横向移动装置6,机架I对应定位夹紧装置2可水平活动地设置有自动进料装置7,自动进料装置7位于定位夹紧装置2的下方,机架I的旁侧设置有用于驱动点焊引弧部件3以及埋弧焊部件5的附件装置8,该自动直缝焊接机设置有用于控制定位夹紧装置2、直缝焊接装置、横向移动装置6以及自动进料装置7的自动控制装置。
[0053] 在本发明工作过程中,自动进料装置7将待焊接工件9运送至定位夹紧装置2,其中,待焊接工件9可以为经卷.板机卷制成型后的筒形工件,当然待焊接工件9的形式并不受到限制;此外,为保证后续的焊缝定位部件4能够准确地对准焊缝,放置于自动进料装置7的待焊接工件9需通过手动或者其他的机械机构来使得进入定位夹紧装置2后工件的焊缝开口正朝上,例如,自动进料装置7可以配设一定缝机构,即通过定缝机构来确保待焊接工件9的焊缝开口正朝上。定位夹紧装置2将待焊接工件9固定于某特定位置,工作台12对应定位夹紧装置2开设有工作窗口,直缝焊接装置中的点焊引弧部件3、焊缝定位部件4以及埋弧焊部件5均正对其下方的定位夹紧装置2。经定位夹紧装置2固定的待焊接工件9通过直缝焊接装置进行焊接加工,其中,焊缝定位部件4首先对待焊接工件9的焊缝进行定位,即通过相应的定位机构来使得待焊接工件9的焊缝被调节至一适合焊接的宽度;待焊缝定位部件4将待焊接工件9的焊缝宽度确定后,点焊引弧部件3通过在焊缝的两端部进行引弧板点焊的方式将焊缝固定,这样可以有效地避免在对焊缝进行埋弧焊焊接过程中焊缝不会由于受热膨胀变形而影响焊接质量;待待焊接工件9的两端部被固定后,埋弧焊部件5对整个焊缝进行最后的埋弧焊加工;其中,横向移动装置6驱动点焊引弧部件3、焊缝定位部件4以及埋弧焊部件5沿焊缝方向移动,在整个直缝焊接过程中,自动控制系统协调并控制各动作执行件动作进而实现自动焊接。所以,相对传统的直缝焊接机而言,本发明具有自动化程度高、焊接质量好、操作方便以及工作效率高的优点。此外,附件装置8包括有气体保护焊机、埋弧焊机以及焊剂收放一体机,其中,气体保护焊机与点焊引弧部件3连接,埋弧焊机与埋弧焊部件5连接。
[0054] 作为优选的实施方式,所述定位夹紧装置2包括有固定轴21、铜衬垫22以及对称地设置于铜衬垫22两侧的压紧机构,铜衬垫22固定于固定轴21的上部,所述机架I对应定位夹紧装置2设置有上固定板23以及与上固定板23固定连接的侧固定板24,侧固定板24枢接有转轴25,压紧机构包括有压板26以及连接板27,连接板27的一端部与对应的转轴25固定连接,连接板27的另一端部与对应的压板26固定连接,连接板27与上固定板23之间设置有充气气囊28。如图9和图10所示,其中,图9为定位夹紧装置2未夹持待焊接工件9时的结构示意图,图10为定位夹紧装置2夹持待焊接工件9时的结构示意图;在定位夹紧装置2未动作前,压板26处于松弛状态,充气气囊28处于干瘪状态,压板26与铜衬垫22存在较大的间隙,该间隙用于插装待焊接工件9 ;待定位夹紧装置2动作并作用于待焊接工件9时,此时,充气气囊28充气并胀鼓起来,连接板27在充气气囊28的作用下绕转轴25摆动,同时压板26向下摆动并作用于待焊接工件9的焊缝边缘部位,此时,待焊接工件9被紧紧地卡于压板26与铜衬垫22之间。本发明可以采用琴键式气动压紧机构,即整个定位夹紧装置2是由多个压板26以及多个与压板26配合的连接板27和转轴25组成,相邻转轴25之间通过一侧固定板24连接,该琴键式气动压紧机构可以分多段且多作用点的形式将待焊接工件9按压在铜衬垫22的表面,这样可以保证待焊接工件9与铜衬垫22充分接触并可以有效地避免由于焊机地线接触不良或者焊缝边缘不平整而影响焊缝的质量;当然,除了采用上述的琴键式气动压紧机构的形式外,定位夹紧装置2还可以采用其他的结构形式,例如整体式气动压紧机构,即转轴25为整体的单一转轴25,压板26也为整体的单一压板26。
[0055] 作为优选的实施方式,所述定位夹紧装置2的进料侧设置有开合机构29,开合机构29包括有活动轴座291、驱动杆292、连接杆293以及与驱动杆292驱动连接的开合气缸294,开合气缸294的缸体与所述机架I铰接,连接杆293可转动地装设于所述工作台12的旁侧,驱动杆292的一端部与开合气缸294的活塞杆铰接,驱动杆292的另一端部以及活动轴座291分别与连接杆293固定连接,活动轴座291与所述固定轴21的端部配合。当开合机构29被打开时,固定轴21的进料侧端部处于悬空状态,此时,自动进料装置7可以将待焊接工件9运送至定位夹紧装置2内;当开合机构29关闭时,活动轴座291与固定轴21的进料侧端部套接,此时,固定轴21的一端部固定于活动轴座291,固定轴21的另一端部固定于机架I。如图6至图8所示,在本发明工作过程中,开合机构29的动作过程如下所述:当待焊接工件9完全进入定位夹紧装置2时,在自动控制系统的控制作用下,开合气缸294的活塞杆回缩,此时驱动杆292在开合气缸294的作用下向下摆动,驱动杆292再驱动与连接杆293固定连接的活动轴座291向下摆动并最终使得活动轴座291与固定轴21套接于一起,这样,在定位夹紧装置2对待焊接工件9作用时,活动轴座291可以对固定轴21起到支撑作用;当待焊接工件9被焊接完毕后,自动控制系统控制开合气缸294动作并驱动开合气缸294的活塞杆伸出,此时,驱动杆292向上摆动并驱动活动轴座291向上摆动,活动轴座291脱离固定轴21的端部,焊接完毕后的工件可以从定位夹紧装置2内退出。
[0056] 作为优选的实施方式,所述横向移动装置6包括有安装板61以及滑板62,安装板61固定于所述工作台12的上部,安装板61的上部装设有水平导轨63以及由电机驱动旋转的丝杆64,滑板62设置有与水平导轨63配合的水平滑块,丝杆64配设有驱动滑块,驱动滑块与丝杆64配合,驱动滑块以及水平滑块分别固定于滑板62的下部,所述点焊引弧部件3、所述焊缝定位部件4以及所述埋弧焊部件5分别固定于滑板62。如图11所示,安装板61的上表面对称地设置有两条水平导轨63,水平导轨63的两端部通过相应的轴座固定于安装板61上,滑板62的下表面对应水平导轨63设置两个水平滑块,横向移动装置6通过水平导轨63与水平滑块配合来实现导向;同时,安装板61的上表面安装有丝杆64,丝杆64的两端部通过相应的轴座固定于安装板61,其中,丝杠的一端部与电机驱动连接,滑板62的下表面对应丝杆64固定安装有驱动滑块,驱动滑块与丝杆64配合,当电机驱动丝杆64转动时,丝杆64带动驱动滑块并最终驱动滑板62沿着水平导轨63滑动。
[0057] 进一步的,所述点焊引弧部件3包括有点焊安装架31、点焊驱动气缸32以及点焊引弧固定板33,点焊安装架31固定于所述滑板62,点焊驱动气缸32的缸体固定于点焊安装架31,点焊引弧固定板33与点焊驱动气缸32的活塞杆固定连接,点焊引弧固定板33装设有引弧部件34以及点焊焊枪部件35,点焊焊枪部件35包括有焊枪固定板351,焊枪固定板351的上端部固定于点焊引弧固定板33,焊枪固定板351的下端部对称地设置有两把焊枪352。点焊引弧部件3中的焊枪352与附件装置8中的气体保护焊机连接,当待焊接工件9被自动进料装置7运送至预先设定位置时,待焊缝经焊缝定位部件4定位后,点焊引弧部件3先后分别移动至待焊接工件9的两端部,然后通过引弧部件34控制引弧板并使得引弧板与待焊接工件9的焊缝两端与引弧板点焊在一起,此时,引弧板与焊缝两侧的工件材料连接于一起,这样就可以通过引弧板来固定焊缝宽度。点焊引弧部件3对引弧板点焊过程如下所述:引弧板定位,点焊驱动气缸32驱动点焊引弧固定板33下移,点焊引弧固定板33再驱动焊枪固定板351下移,此时,焊枪352的枪口对准引弧板与待焊接工件9结合处,自动控制系统控制气体保护焊机开启并通过焊枪352对弓I弧板与待焊接工件9的结合处进行点焊处理。
[0058] 更进一步的,所述引弧部件34包括有左引弧部件以及右引弧部件,左引弧部件和右引弧部件分别包括有引弧升降气缸341、引弧板安装盒342以及引弧板驱动气缸343,引弧板安装盒342成型有用于放置引弧板的安置腔,引弧升降气缸341的缸体固定于所述点焊引弧固定板33,引弧板安装盒342位于引弧升降气缸341的下方并与引弧升降气缸341的活塞杆固定连接,引弧板驱动气缸343的缸体固定于引弧板安装盒342,引弧板驱动气缸343的活塞杆固定连接有用于水平顶推引弧板的推板,其中,左引弧部件的引弧板驱动气缸343和右引弧部件的引弧板驱动气缸343反向设置。由于待焊接工件9的两端部均需进行点焊处理,另外,两端部的引弧板作用待焊接工件9的方向相反,故本发明设置两引弧部件34,即左引弧部件和右引弧部件,现已左引弧部件为例来说明引弧板的动作过程:待焊接工件9位置确定且整个长度已知,自动控制系统可以通过设定位置参数来自动确定点焊引弧部件3停放的位置,即通过自动控制系统自动地控制点焊引弧部件3并使其准确地停放于待焊接工件9待点焊的位置;当点焊引弧部件3移动至预先设定的位置时,点焊引弧固定板33在点焊驱动气缸32的作用下向下移动一定距离,引弧升降气缸341再驱动引弧板安装盒342向下移动一定距离,此时,引弧板安装盒342的底部与待焊接工件9的上端接触;如图12所示,引弧板驱动气缸343横向动作并将放置于引弧板安装盒342内的引弧板推向待焊接工件9,最后,引弧板驱动气缸343使引弧板与待焊接工件9的端部抵接。
[0059] 作为优选的实施方式,所述焊缝定位部件4包括有定位安装架41、定位驱动气缸42、定位针44以及定位针固定板43,定位安装架41固定于所述滑板62,定位驱动气缸42的缸体固定于定位安装架41,定位针固定板43与定位驱动气缸42的活塞杆固定连接,定位针44固定于定位针固定板43的下端部。由于焊缝的宽度对焊接质量会产生严重的影响,本发明通过焊缝定位装置来对确定焊缝的宽度并使其满足埋弧焊的需要。焊缝定位部件4确定焊缝宽度的过程如下所述:由于自动进料装置7在运送待焊接工件9前已将待焊接工件9的焊缝开口正朝上设置,待待焊接工件9被运送至定位夹紧装置2时,自动控制系统驱动定位驱动气缸42的活塞杆向下动作并驱动定位针固定板43向下移动一定距离,此时,定位针44插入至焊缝中,在下述工件夹紧机构74的夹持作用下,待焊接工件9的焊缝收缩,此时,定位针44对焊缝定位。
[0060] 作为优选的实施方式,所述自动进料装置7包括有进料架71以及用于支撑待焊接工件9的“V”形架72,“V”形架72的下方装设有由电机驱动的升降机构73,进料架71对应“V”形架72设置有工件夹紧机构74,工件夹紧机构74包括有从下至上依次排列的底板741、导轮座742以及固定夹板743,导轮座742成型有空腔,导轮座742的空腔内装设有导轮滑轨744以及与导轮滑轨744配合的导轮滑块745,导轮滑轨744的两端部分别固定于导轮座742,导轮滑块745固定于固定夹板743的下表面,固定夹板743配设有夹紧气缸746,夹紧气缸746的缸体通过气缸固定座固定于固定夹板743,夹紧气缸746的活塞杆固定连接有与固定夹板743配合的活动夹板747,底板741可水平移动地设置于进料架71上方;进一步的,所述进料架71的上部对应所述底板741装设有进料导轨75,底板741的下部对应进料导轨75设置有进料滑块76,进料导轨75与进料滑块76配合,进料架71与底板741之间设置有齿轮齿条传动机构,其中,齿轮齿条传动机构的齿条沿所述自动进料装置7的进料方向设置并固定于进料架71,齿轮齿条传动机构的齿轮驱动连接有电机或者减速器,电机或者减速器与底板741固定连接。
[0061] 在本发明工作过程中,自动进料装置7起到三个方面的作用:一,定位作用:待焊接工件9落入“V”形架72,“V”形架72在升降机构73的作用下上升,其上升距离由自动控制系统控制,升降机构73在自动控制系统的作用下使得待焊接工件9与上述压板26与铜衬垫22之间的间隙对齐,其中,升降机构73可以为由电动控制的液压升降机构,即电机驱动液压泵,液压缸的活塞杆在液压泵的作用下上升或者下降并最终带动“V”形架72上升或者下降;二,运送待焊接工件9:底板741与电机壳体或者减速器固定连接,电机或者减速器的输出端通过齿轮齿条传动机构与进料架71连接,齿轮与齿条配合并最终使得底板741沿着进料架71水平移动,其中,“V”形架72、导轮座742、固定夹板743以及待焊接工件9等均随底板741 —起移动;三,夹持待焊接工件9并使焊缝收缩:待自动进料装置7移动至定位夹紧装置2的下方时,此时,待焊接工件9通过工件夹紧机构74夹紧,首先夹紧气缸746的活塞杆推动活动夹板747动作并使其与待焊接工件9的外周壁地接,待活动夹板747与待焊接工件9的外周壁接触后,活动夹板747反作用于夹紧气缸746,由于导轮座742与固定夹板743之间可活动的连接关系,当夹紧气缸746向外侧移动时,固定夹板743向内侧移动,最后,活动夹板747与固定夹板743共同夹持待焊接工件9,待焊接工件9在固定夹板743与活动夹板747联合作用下被夹紧,此时,焊缝收缩,插入至焊缝中的定位针44对焊缝定位。
[0062] 作为优选的实施方式,所述自动控制系统包括有控制面板以及一可编程控制器PLC,控制面板与可编程控制器PLC通过信号传输线控制信号连接,可编程控制器PLC分别与所述点焊引弧部件3、所述焊缝定位部件4、所述埋弧焊部件5、所述定位夹紧装置2、所述横向移动装置6以及所述自动进料装置7通过信号传输线控制信号连接。本发明可以在机架I的旁侧设置一电器箱控制装置,该电器箱控制装置将控制面板以及相应的电控部件均集中地安装于一起。可编程控制器PLC对应自动进料装置7、点焊引弧部件3、焊缝定位部件4、埋弧焊部件5、定位夹紧装置2等均设置有相应的控制单元,各控制单元按照一定顺序动作并协调各个动作执行件的动作;例如,本发明所述的自动控制系统可以由可编程控制器PLC与台湾威纶科技公司生产的MT6070七寸彩色触摸式显示器组成,可编程控制器PLC与该触摸式显示器控制信号连接,该自动控制系统具备触摸开关、数据显示、数据编辑、故障报警等功能,通过触摸键来控制屏幕之间的切换,可完成调试模式、手动模式以及自动模式下的各个功能部件的操作;当本发明利用埋弧焊部件5进行埋伏焊加工时,埋弧焊机的弧压、电流、焊接速度等焊接参数可以通过触摸屏实现数字化实时调整,此外,该自动控制系统可以将不同产品规格的焊接参数进行存储,当需对同一产品规格的工件焊接时,操作人员只需从历史数据库中将对应的焊接参数调出即可且不必费时调整焊接参数,效率高,操作方便。
[0063] 下面就本发明所述的一种自动直缝焊接机的工作过程描述如下:待焊接工件9落入“V”形架72,此时,待焊接工件9可以通过人工或者机械机构调节焊缝位置并使其开口正朝上;升降机构73在电机的驱动作用下提升“V”形架72并使得待焊接工件9上升到自动控制系统所设定的高度,此时,待焊接工件9与定位夹紧装置2对齐;“V”形架72通过齿轮齿条传动机构沿进料架71移动并进入至定位夹紧装置2的下方,此时,待焊接工件9与固定轴21套接,焊缝边缘部位与铜衬垫22接触,待焊接工件9通过定位装置轴向定位;自动控制系统控制定位驱动气缸42动作,定位驱动气缸42驱动定位针固定板43下移,此时,定位针44插入至焊缝中;工件夹紧机构74夹持待焊接工件9并使得焊缝收缩,定位针44最终确定焊缝宽度;待焊缝宽度确定后,定位夹紧装置2夹紧并固定待焊接工件9,此时,压板26在充气气囊28的作用下紧紧的压住焊缝的边缘部位,焊缝定位装置复位;自动控制系统控制点焊引弧部件3移动并通过点焊方式将引弧板与焊缝的两端焊接于一起,此时,引弧板固定焊缝的宽度,点焊完毕后,点焊引弧部件3中的各气缸复位;埋弧焊部件5对定位完毕的焊缝进行埋弧焊加工,埋弧焊加工依次经过焊接启始点定位、焊剂收放一体机焊剂阀门打开、自动启弧焊接直至焊缝焊接完毕,焊剂收放一体机焊剂阀门关闭,埋弧焊部件5复位,充气气囊28放气,定位夹紧装置2复位,焊接完毕后的工件落入“V”形架72 ;开合气缸294驱动活动轴座291打开,自动进料装置7复位,焊接完毕后的工件被运出,整个过程完毕。
[0064] 以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动直缝焊接机,包括有机架(1),机架(I)包括有支脚(11)以及固定于支脚(11)上部的工作台(12 ),其特征在于:工作台(12 )的下部装设有定位夹紧装置(2 ),工作台(12)的上部装设有直缝焊接装置,直缝焊接装置包括有点焊引弧部件(3)、焊缝定位部件(4)以及埋弧焊部件(5),工作台(12)对应点焊引弧部件(3)、焊缝定位部件(4)以及埋弧焊部件(5)设置有可沿焊缝活动的横向移动装置(6),点焊引弧部件(3)、焊缝定位部件(4)以及埋弧焊部件(5)分别固定于横向移动装置(6),机架(I)对应定位夹紧装置(2)可水平活动地设置有自动进料装置(7),自动进料装置(7)位于定位夹紧装置(2)的下方,机架(I)的旁侧设置有用于驱动点焊引弧部件(3 )以及埋弧焊部件(5 )的附件装置(8 ),该自动直缝焊接机设置有用于控制定位夹紧装置(2)、直缝焊接装置、横向移动装置(6)以及自动进料装置(7)的自动控制装置。
2.根据权利要求1所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述定位夹紧装置(2)包括有固定轴(21)、铜衬垫(22)以及对称地设置于铜衬垫(22)两侧的压紧机构,铜衬垫(22)固定于固定轴(21)的上部,所述机架(I)对应定位夹紧装置(2)设置有上固定板(23)以及与上固定板(23 )固定连接的侧固定板(24 ),侧固定板(24 )枢接有转轴(25 ),压紧机构包括有压板(26)以及连接板(27),连接板(27)的一端部与对应的转轴(25)固定连接,连接板(27)的另一端部与对应的压板(26)固定连接,连接板(27)与上固定板(23)之间设置有充气气囊(28)。
3.根据权利要求2所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述定位夹紧装置(2)的进料侧设置有开合机构(29 ),开合机构(29 )包括有活动轴座(291)、驱动杆(292 )、连接杆(293 )以及与驱动杆(292)驱动连接的开合气缸(294),开合气缸(294)的缸体与所述机架(I)铰接,连接杆(293)可转动地装设于所述工作台(12)的旁侧,驱动杆(292)的一端部与开合气缸(294)的活塞杆铰接,驱动杆(292)的另一端部以及活动轴座(291)分别与连接杆(293)固定连接,活动轴座(291)与.所述固定轴(21)的端部配合。
4.根据权利要求1所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述横向移动装置(6)包括有安装板(61)以及滑板(62),安装板(61)固定于所述工作台(12)的上部,安装板(61)的上部装设有水平导轨(63)以及由电机驱动旋转的丝杆(64),滑板(62)设置有与水平导轨(63)配合的水平滑块,丝杆(64)配设有驱动滑块,驱动滑块与丝杆(64)配合,驱动滑块以及水平滑块分别固定于滑板(62)的下部,所述点焊引弧部件(3)、所述焊缝定位部件(4)以及所述埋弧焊部件(5)分别固定于滑板(62)。
5.根据权利要求4所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述点焊引弧部件(3)包括有点焊安装架(31)、点焊驱动气缸(32)以及点焊引弧固定板(33),点焊安装架(31)固定于所述滑板(62),点焊驱动气缸(32)的缸体固定于点焊安装架(31 ),点焊引弧固定板(33)与点焊驱动气缸(32)的活塞杆固定连接,点焊引弧固定板(33)装设有引弧部件(34)以及点焊焊枪部件(35),点焊焊枪部件(35)包括有焊枪固定板(351),焊枪固定板(351)的上端部固定于点焊引弧固定板(33),焊枪固定板(351)的下端部对称地设置有两把焊枪(352)。
6.根据权利要求5所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述引弧部件(34)包括有左引弧部件以及右引弧部件,左引弧部件和右引弧部件分别包括有引弧升降气缸(341)、引弧板安装盒(342 )以及引弧板驱动气缸(343 ),引弧板安装盒(342 )成型有用于放置弓I弧板的安置腔,引弧升降气缸(341)的缸体固定于所述点焊引弧固定板(33),引弧板安装盒(342)位于引弧升降气缸(341)的下方并与引弧升降气缸(341)的活塞杆固定连接,引弧板驱动气缸(343)的缸体固定于引弧板安装盒(342),引弧板驱动气缸(343)的活塞杆固定连接有用于水平顶推引弧板的推板,其中,左引弧部件的引弧板驱动气缸(343)和右引弧部件的引弧板驱动气缸(343)反向设置。
7.根据权利要求4所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述焊缝定位部件(4)包括有定位安装架(41)、定位驱动气缸(42)、定位针(44)以及定位针固定板(43),定位安装架(41)固定于所述滑板(62),定位驱动气缸(42)的缸体固定于定位安装架(41),定位针固定板(43)与定位驱动气缸(42)的活塞杆固定连接,定位针(44)固定于定位针固定板(43)的下端部。
8.根据权利要求1所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述自动进料装置(7)包括有进料架(71)以及用于支撑待焊接工件(9)的“V”形架(72),“V”形架(72)的下方装设有由电机驱动的升降机构(73 ),进料架(71)对应“ V”形架(72 )设置有工件夹紧机构(74 ),工件夹紧机构(74)包括有从下至上依次排列的底板(741 )、导轮座(742)以及固定夹板(743),导轮座(742)成型有空腔,导轮座(742)的空腔内装设有导轮滑轨(744)以及与导轮滑轨(744)配合的导轮滑块 (745),导轮滑轨(744)的两端部分别固定于导轮座(742),导轮滑块(745)固定于固定夹板(743)的下表面,固定夹板(743)配设有夹紧气缸(746),夹紧气缸(746)的缸体通过气缸固定座固定于固定夹板(743),夹紧气缸(746)的活塞杆固定连接有与固定夹板(743 )配合的活动夹板(747 ),底板(741)可水平移动地设置于进料架(71)上方。
9.根据权利要求8所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述进料架(71)的上部对应所述底板(741)装设有进料导轨(75),底板(741)的下部对应进料导轨(75)设置有进料滑块(76 ),进料导轨(75 )与进料滑块(76 )配合,进料架(71)与底板(741)之间设置有齿轮齿条传动机构,其中,齿轮齿条传动机构的齿条沿所述自动进料装置(7)的进料方向设置并固定于进料架(71 ),齿轮齿条传动机构的齿轮驱动连接有电机或者减速器,电机或者减速器与底板(741)固定连接。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的自动直缝焊接机,其特征在于:所述自动控制装置包括有控制面板以及一可编程控制器PLC,控制面板与可编程控制器PLC通过信号传输线控制信号连接,可编程控制器PLC分别与所述点焊引弧部件(3)、所述焊缝定位部件(4)、所述埋弧焊部件(5)、所述定位夹紧装置(2)、所述横向移动装置(6)以及所述自动进料装置(7)通过信号传输线控制信号连接。
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