CN102873431A - 一种组合式焊接机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组合式焊接机床，包括工作台、焊接电源、主轴箱和立柱，所述主轴箱置于所述工作台上，所述主轴箱上设有用于固定焊接工件的三爪卡盘，所述立柱上设有垂直导轨，所述垂直导轨上设有升降电机，所述垂直导轨上还设有横向导轨，所述横向导轨上设有焊枪固定板，所述焊枪固定板与固定焊枪的焊枪固定块连接，所述焊枪固定板和焊枪固定块连接处设有焊枪角度调整块。本发明用于多角度焊接和环缝焊接的情况，可以自动调节多个角度进行焊接，方便快捷且焊接精密，大大提高了焊接效率和精度。

Description

一种组合式焊接机床
技术领域
本发明涉及一种焊接设备，具体是一种能够多角度焊接的组合式焊接机床。
背景技术
在工业产品中，焊接加工是金属工件加工的一种重要方法。在这些工件焊接加工过程中，焊接工件外形不同，加工所需的空间有所不同，工件在做焊接运动时所处的角度也有所不同。有的工件以水平轴线为轴进行旋转焊接（如圆柱状工件的径向环缝焊接，如管件间的对接焊接）；有的以垂直轴线为轴进行工件焊接（如圆柱状工件的轴向环缝焊接，如管件和法兰的连接焊接）。有的工件可能需要进行倾斜旋转焊接。上述工件如用人工焊接，焊接工件的质量完全取决于工作人员的技术水平和工作时的工作状态。产品质量的不确定因素多，批次产品的质量一致性差。工作人员的劳动强度大，工作效率低。以上因素都不利于规模化的工业生产，如采用一般的焊接设备，由于焊接方式的局限，不能满足不同工件的焊接需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够多角度焊接的组合式焊接机床。
    本发明采用了以下的技术方案：一种组合式焊接机床，包括工作台、焊接电源、主轴箱和立柱，所述主轴箱置于所述工作台上，所述主轴箱上设有用于固定焊接工件的三爪卡盘，所述立柱上设有垂直导轨，所述垂直导轨上设有升降电机，所述垂直导轨上还设有横向导轨，所述横向导轨上设有焊枪固定板，所述焊枪固定板与固定焊枪的焊枪固定块连接，所述焊枪固定板和焊枪固定块连接处设有焊枪角度调整块。
     所述立柱内设有与立柱可以相对运动的转动轴，所述立柱外还设有锁紧装置；所述主轴箱的主轴电机和所述升降电机为步进电机；所述工作台上设有可用于移动工作台上设备位置的台面螺钉孔；所述工作台上设有焊丝架和用于控制电机的焊接控制系统；所述焊接控制系统包括信号输入模块和PLC控制模块，所述信号输入模块的输出端与PLC控制模块的输入端相连，所述PLC控制模块的输出端与电机相连。
发明有益效果：主轴机架固定工作台上，根据焊接工件的大小把立柱固定在距主轴架合适的位置。主轴可在轴线方向进行0~90°的任意角度调节。焊枪调节固定装置带有刻度盘方便焊枪角度的调节；焊枪调节固定装置安装在横向水平导轨上可方便精确的移动；从而使焊枪可准确的定位。设备结构简单操作方便。产品的质量稳定，生产效率高。
附图说明
图1  为本发明的结构示意图；
图2  为图1中控制系统的框图；
图3  为图1 中A的局部示意图。
图中：  1、工作台；   2、主轴箱固定底板； 3、主轴箱旋转角度锁紧螺钉； 4、旋转轴；  5、主轴步进电机；  6、主轴箱；  7、三爪卡盘； 8、滑块；9、升降步进电机；  10、立柱； 11、垂直导轨；    12、横向导轨；13、焊枪；    14、焊枪固定板；  15、焊枪角度调整块；16、焊枪固定块；17、通孔； 18、焊丝架；19、控制系统模块，19.1、控制按钮，19.2、PLC控制器， 20、螺钉孔，21、焊接电源。
 
具体实施方式
以下结合附图作进一步详细说明：
 如图1所示：一种组合式焊接机床包括由以下部分：焊接电源21；焊接控制系统19；焊接工作台1；主轴箱；焊枪固定及调节部分；焊丝架及送丝机构。工作台1用于固定焊接机床上的各部分设备；工作台面上规则的加工出用于方便设备自由移动的固定螺钉孔；焊接电源21选用微弧TIG焊接电源或微弧等离子焊接电源，由于电源的焊接电流可实现精确控制，可焊接薄壁工件和细小工件、可完成工件的高质量的焊接，如图2所示焊接控制系统19由PLC控制器19.1、HMI和电器等组成。主要控制焊接主轴和焊接电源21的运行，实现自动焊接。提高工件焊接的质量和效率。主轴箱主要由以下部分组成锁紧螺钉3、旋转轴4、主轴步进电机5、主轴箱6和三爪卡盘7；主轴步进电机5带动主轴转动，三爪卡盘7固定在主轴上，也可以由步进电机5进行控制，主轴箱6可以用于工件的装夹和焊接时的平稳运动；
如图3所示，焊枪固定及调节部分由滑块8、升降步进电机9、立柱10、垂直导轨11、横向导轨12、焊枪13、焊枪固定板14、焊枪角度调整块15和焊枪固定块16组成。立柱10固定在工作台1上的螺钉孔20内，立柱10上固定设有垂直导轨11、滑块8卡接在垂直导轨11上，滑块8为折弯式滑块，在滑块8的垂直侧面设有一个横向导轨12，横向导轨12上固定设有焊枪固定板14，焊枪角度调整块15固定在焊枪固定板14上，焊枪固定块16连接在焊枪角度调整块15上，焊枪13垂直固定在焊枪固定块16的通孔内，立柱10上的各部件主要用于焊枪位置的固定和焊枪焊接角度的调节；保证焊枪在工件焊接时相对于工件处于合适的位置，保持稳定的间距；工作台1上的焊丝架及送丝机构由焊丝架18和送丝机组成，在焊接宽焊缝工件时需要在焊逢中添加焊料，焊丝装在焊丝盘中由送丝机运动完成送丝工作，方便快捷。
工作原理：在工作台1上规则的加工出螺钉孔20，主轴机架2和立柱1 0通过通孔17用螺钉固定在工作台1上，由于工作台1上有规则的螺钉孔，主轴机架2和立柱10的相对位置可以方便的进行调节。三爪卡盘7通过主轴箱6与主轴步进电机5联结，步进电机运动驱动三爪卡盘带动工件做旋转运动。主轴箱6由轴4安装在主轴机架2上，主轴箱6可以轴4为旋转轴，旋转一定的角度并用锁紧螺钉3锁紧。可以调整工件到合适的焊接角度。升降电机9固定在立柱10上，电机运动通过丝赶带动滑块8在垂直方向运动，以调整焊枪在垂直方向上的位置。焊枪固定板14固定在横向导轨12上，焊枪固定板14沿横向导轨12运动可调整焊枪在水平方向上的位置。焊枪13由焊枪固定块16固定在焊枪固定板14上，并通过焊枪角度调整块15调整焊枪相对于工件的焊接焊接角度（最大的调节角度为90度，工件角度调节到90度时可进行工件轴向的环缝焊接）。焊接工件的角度、焊枪相对于焊接工件的位置、焊枪相对于焊接工件的角度调整好后，焊接电源21启动焊枪起弧，通过控制系统19的控制按钮19.1控制主轴步进电机5让工件在主轴步进电机5的带动下匀速旋转进行工件焊接。当工件旋转到设定的角度时步进电机停止运动，工件停转、电源关闭、焊抢熄弧完成工件的焊接。

Claims (7)

1.一种组合式焊接机床，包括工作台、焊接电源、主轴箱和立柱，所述主轴箱置于所述工作台上，所述主轴箱上设有用于固定焊接工件的三爪卡盘，所述立柱上设有垂直导轨，所述垂直导轨上设有升降电机，其特征在于：所述垂直导轨上设有滑块，滑块的一侧设有横向导轨，所述横向导轨上设有焊枪固定板，所述焊枪固定板与用于固定焊枪的焊枪固定块连接。
2.根据权利要求1所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述焊枪固定板和焊枪固定块连接处设有焊枪角度调整块。
3.根据权利要求2所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述立柱内设有与立柱可以相对运动的转动轴，所述立柱外还设有锁紧装置。
4.根据权利要求1至3任一所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述主轴箱的主轴电机和所述升降电机为步进电机。
5.根据权利要求4所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述工作台上设有可用于移动工作台上设备位置的台面螺钉孔。
6.根据权利要求1所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述工作台上设有焊丝架和用于控制电机的焊接控制系统。
7.根据权利要求6所述的组合式焊接机床，其特征在于：所述焊接控制系统包括信号输入模块和PLC控制模块，所述信号输入模块的输出端与PLC控制模块的输入端相连，所述PLC控制模块的输出端与电机相连。
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