CN102689075B - 一种气割机的焊枪自动调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种焊枪自动调节装置，包括步进电机、皮带轮传动机构以及齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿条与所述焊枪固定连接，所述步进电机经所述皮带轮传动机构带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述齿条移动，所述齿条带动所述焊枪移动。本发明通过步进电机的引入，实现了焊枪的自动化调节，同时，通过皮带轮之间的传动以及齿轮齿条之间的传动，使得步进电机的转动与焊枪的位置变化有效地联系起来，从而克服了人工控制的弊端，提高了生产的效率和质量。

Description

一种气割机的焊枪自动调节装置
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种气割机的焊枪自动调节装置。
背景技术
在工业生产中，锅炉管屏是由并联管子所组成的屏状受热面，同时，大容量高参数的电站锅炉及环保型循环流化床锅炉都广泛地采用了膜式水冷壁结构，所以，锅炉膜式壁管屏的的制造的工艺水平在工业生产中就显得尤为重要。
膜式壁管屏的制造过程中先对管子按规定压力进行水压试验，水压试验合格后，进行抛光和除锈，然后再将其焊接拼成管屏，最后将其弯曲成型。在以上制造过程中，由于焊接之后的锅炉膜式壁管屏都有一定的余量，因此要将其从管屏上切掉。
现在大型的锅炉都是采用龙门式双头或者多头来进行管屏的切割，但是在实际操作中大都是工人们手工根据管屏的表面形状来控制焊枪的位置变化，导致了在生产过程中生产效率低、工人劳动强度大、气割精度也不稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率更高、质量也更好的装置来克服手工调节焊枪位置的弊端。
为了解决上述问题，本发明提供了一种焊枪自动调节装置，使得焊枪位置的调节自动化，包括步进电机、皮带轮传动机构以及齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿条与所述焊枪固定连接，所述步进电机经所述皮带轮传动机构带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述齿条移动，所述齿条带动所述焊枪移动。
所述皮带轮传动机构包括电机轴、主动皮带轮、从动皮带轮、皮带以及皮带轮轴，主动皮带轮固定设置于所述电机轴上，所述主动皮带轮和所述从动皮带轮经所述皮带连接，所述皮带轮轴的两端分别固定设有所述从动皮带轮和所述齿轮，所述步进电机经所述电机轴带动所述主动皮带轮转动，所述主动皮带轮经所述皮带带动所述从动皮带轮转动，所述从动皮带轮带动所述皮带轮轴转动，所述皮带轮轴带动所述齿轮转动。
所述焊枪自动调节装置还包括电机支架，所述电机安装于所述电机支架上，所述电机支架通过一个固定面板与气割机的支撑臂固定连接。
所述电机支架包括外部支架与内部支架，所述内部支架安装于所述外部支架内部，所述内部支架与外部支架的一个侧面共同固定安装在所述固定面板上，所述步进电机设在外部支架的外侧，所述主动皮带轮和所述从动皮带轮设在外部支架与内部支架之间，所述皮带轮轴穿过内部支架的壳体，所述齿轮设在内部支架内部。
所述电机支架还包括一个马蹄形支架，所述内部支架的一个侧面设有一个半圆柱形的凹口，所述凹口的直径与焊枪的直径相匹配，所述马蹄形支架的弯曲部分与所述凹口围合形成一个供焊枪穿过的通道。
所述凹口的底部设有一个小缝，所述小缝的宽度与所述齿条的宽度匹配。
所述焊枪自动调节装置还包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述步进电机信号连接。
本发明通过步进电机的引入，实现了焊枪的自动化调节，同时，通过皮带轮之间的传动以及齿轮齿条之间的传动，使得步进电机的转动与焊枪的位置变化有效地联系起来，从而克服了人工控制的弊端，提高了生产的效率和质量。
附图说明
附图1是焊枪自动调节装置的一实施例的侧面传动结构示意图
附图2是焊枪自动调节装置的一实施例的正面传动结构示意图
附图3是焊枪自动调节装置的一实施例的俯视剖面结构示意图
图中，101-步进电机；102-主动皮带轮；103-从动皮带轮；104-皮带轮轴；105-齿轮；106-焊枪；107-皮带；108-齿条；
201-外部支架；202-内部支架；203-马蹄形支架；204-固定面板；205-支撑臂。
具体实施方式
请参阅附图1，并结合附图2，本发明提供了一种气割机的焊枪自动调节装置，包括步进电机101、皮带轮传动机构以及齿轮齿条传动机构。
所述齿轮齿条传动机构包括相啮合的齿轮105和齿条108，所述齿条108与所述焊枪106固定连接，所述齿条108竖直设在焊枪106的表面。所述步进电机101经所述皮带轮传动机构带动所述齿轮105转动，所述齿轮105带动所述齿条108移动，所述齿条108带动所述焊枪106移动。
所述皮带轮传动机构包括电机轴(图未示)、主动皮带轮102、从动皮带轮103、皮带107以及皮带轮轴104，主动皮带轮102固定设置于所述电机轴上，所述主动皮带轮102和所述从动皮带轮103经所述皮带107连接，所述皮带轮轴104的两端分别固定设有所述从动皮带轮103和所述齿轮105，中间部分为表面光滑的柱体，所述步进电机101经所述电机轴带动所述主动皮带轮102转动，所述主动皮带轮102经所述皮带107带动所述从动皮带轮103转动，所述从动皮带轮103带动所述皮带轮轴104转动，所述皮带轮轴104带动所述齿轮105转动。
所述步进电机101与主动皮带轮102共用一根电机轴，当步进电机101启动旋转时，所述步进电机101驱动主动皮带轮102旋转，两者以相同的角速度旋转。
当主动皮带轮102旋转时，从动皮带轮103会由于皮带107的传动随之旋转，两者具有相同的线速度。同时，也会带动皮带轮轴104旋转，一端的齿轮105也会随之旋转。从动皮带轮103、皮带轮轴104和齿轮105共用一根轴，一体成型，以相同的角速度旋转。
随着齿轮105的旋转，齿条108将做上下的移动，由于齿条108与焊枪106互相固定连接，齿条108的移动则会带动焊枪106上下移动。
在本实施例中，通过步进电机101驱动主动皮带轮102，从而驱动从动皮带轮103与齿轮105的旋转，进而通过齿条108使得焊枪106完成上下移动的目的，一方面引入了步进电机101，另一方面，通过巧妙的传动系统的结合，使得步进电机101的转动与焊枪的上下移动联系了起来，实现了焊枪106的调节自动化。
请参阅附图3，所述焊枪自动调节装置还包括电机支架，所述步进电机101安装于所述电机支架上，所述电机支架通过一个固定面板204与气割机的支撑臂205连接。
所述电机支架包括外部支架201和内部支架202，所述内部支架202设置于所述外部支架201的内部，所述内部支架202与所述外部支架201均为立方体外形的壳体，所述内部支架202与外部支架201的一个侧面共同固定安装在所述固定面板204上，三者通过四个角上的螺栓螺帽连接固定。所述步进电机101设在外部支架201的外侧，所述主动皮带轮102和从动皮带轮103设在内部支架202与外部支架201之间，步进电机101与主动皮带轮102共用的电机轴穿过外部支架。所述齿轮105设在内部支架202内部，所述皮带轮轴104穿过内部支架202的壳体。
所述内部支架202的一个侧面设有一个半圆柱形的凹口，所述凹口的直径与焊枪106的直径相匹配。在本实施例中，半圆形的凹口可供焊枪106以此为轨道上下移动，起到了导向的作用，保证了焊枪106位置的稳定。
所述凹口的半圆形底部设有一个小缝，所述小缝的宽度与所述齿条108的宽度匹配。小缝的作用是供齿条108在其中上下移动，齿条108穿过小缝与齿轮105啮合传动，同时也防止了焊枪106转动所带来的各种弊端，使得装置更稳固。
所述电机支架还包括一个马蹄形支架203，所述马蹄形支架203的弯曲部分套在焊枪106的光滑表面，所述马蹄形支架203与内部支架202的凹口围合在焊枪106的外表面，所述马蹄形支架203与所述焊枪106垂直设置，所述马蹄形支架203穿过所述内部支架202的壳体，垂直立在内部支架202的内表面，与固定面板204垂直。
所述马蹄形支架203的弯曲部分与所述凹口围合形成一个供焊枪穿过的通道。
在本实施例中，外部支架201、内部支架202与马蹄形支架203的使用，使得焊枪自动调节装置的各部件位置更稳固，传动更高效，装置本身也更安全可靠。
在本实施例中，所述焊枪自动调节装置还包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述步进电机信号连接。所述步进电机101通过可编程逻辑控制器(PLC)控制程序控制，一方面便于编程操作，另一方面能够与工业系统的其他工艺流程有机地联系在一起，使得焊枪的自动化调节更加科学有效。

Claims (6)

1.一种气割机的焊枪自动调节装置，用于驱动焊枪工作，其特征在于：包括步进电机、皮带轮传动机构以及齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿条与所述焊枪固定连接，所述步进电机经所述皮带轮传动机构带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述齿条移动，所述齿条带动所述焊枪移动；
所述皮带轮传动机构包括电机轴、主动皮带轮、从动皮带轮、皮带以及皮带轮轴，主动皮带轮固定设置于所述电机轴上，所述主动皮带轮和所述从动皮带轮经所述皮带连接，所述皮带轮轴的两端分别固定设有所述从动皮带轮和所述齿轮，所述步进电机经所述电机轴带动所述主动皮带轮转动，所述主动皮带轮经所述皮带带动所述从动皮带轮转动，所述从动皮带轮带动所述皮带轮轴转动，所述皮带轮轴带动所述齿轮转动。
2.权利要求1所述的一种气割机的焊枪自动调节装置，其特征在于：还包括电机支架，所述步进电机安装于所述电机支架上，所述电机支架通过一个固定面板与气割机的支撑臂固定连接。
3.权利要求2所述的一种气割机的焊枪自动调节装置，其特征在于：所述电机支架包括外部支架与内部支架，所述内部支架安装于所述外部支架内部，所述内部支架与外部支架的一个侧面共同固定安装在所述固定面板上，所述步进电机设在外部支架的外侧，所述主动皮带轮和所述从动皮带轮设在外部支架与内部支架之间，所述皮带轮轴穿过内部支架的壳体，所述齿轮设在内部支架内部。
4.权利要求3所述的一种气割机的焊枪自动调节装置，其特征在于：所述电机支架还包括一个马蹄形支架，所述内部支架的一个侧面设有一个半圆柱形的凹口，所述凹口的直径与焊枪的直径相匹配，所述马蹄形支架的弯曲部分与所述凹口围合形成一个供焊枪穿过的通道。
5.权利要求4所述的一种气割机的焊枪自动调节装置，其特征在于：所述凹口的底部设有一个小缝，所述小缝的宽度与所述齿条的宽度匹配。
6.权利要求1所述的一种气割机的焊枪自动调节装置，其特征在于：还包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述步进电机信号连接。
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