CN103506783B - 一种柔性圆周焊接机 - Google Patents

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    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting

Abstract

本发明提供一种柔性圆周焊接机，包括底座、工作台、对工作台上的待焊接的物体进行焊接的焊接模块、可以驱动焊接模块在设定好的轨迹上运动的驱动模块、以及控制驱动模块在设定的轨迹上运动的控制模块，所述驱动模块包括直线运动模块和曲线运动模块，所述曲线运动模块包括使焊接手摆动的摆动模块、使焊接手沿轴线旋转的旋转模块、以及使焊接手垂直圆周运动的圆周模块。由于采用上述技术方案，可实现部件固定而焊接手旋转的焊接、多圆周焊接、不同高度圆周一次性焊接、螺旋焊接、以及任意角度焊接等情况复杂的圆周焊接；解决了以往圆轴运动电源线路与转轴干涉的问题；具有结构单件、加工成本低、适应性强、应用范围广等优点。

Description

一种柔性圆周焊接机
技术领域
本发明属于焊接领域，尤其是一种柔性圆周焊接机。
背景技术
在焊接行业中，针对圆周焊接主要采用的焊接方法是将焊接手固定，使被焊接部件旋转进行焊接。但是这种方法具有一定的局限性，当遇到因以下情况时，现有的圆周自动焊接方法困难较大：
1.部件太大，因此部件的旋转半径大，设备造价太高，不易操作；
2.部件中有多个圆周需要进行焊接，部件旋转不能实现，只能实现一个圆周焊接；
3.在一个圆周焊接中有多个不同高度的圆周需要焊接，现有的圆周焊接方式无法实现。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种柔性圆周焊接机，尤其涉及一种涉及所有焊接类型（二保焊、氩弧焊等）的圆周焊接设备和焊接工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种柔性圆周焊接机，包括底座、工作台、对工作台上的待焊接的物体进行焊接的焊接模块、可以驱动焊接模块在设定好的轨迹上运动的驱动模块、以及控制驱动模块在设定的轨迹上运动的控制模块，所述驱动模块包括直线运动模块和曲线运动模块，所述曲线运动模块包括使焊接手摆动的摆动模块、使焊接手沿轴线旋转的旋转模块、以及使焊接手垂直圆周运动的圆周模块。
进一步，圆周模块包括将其安装在其他驱动模块上的安装座、设置在所述安装座上的圆轴、电机、以及将所述电机的运动传递给所述圆轴使之圆周运动的传动件。
进一步，传动件为与所述电机同轴的主动轮、与所述圆轴同轴的从动轮、以及连接主动轮和从动轮的同步带、齿轮组、链条、皮带或蜗轮蜗杆结构。
进一步，圆轴上竖直方向设有安装焊接手的通孔。
更进一步，圆轴底部通孔一端设置焊接手安装夹。
更进一步，焊接手与通孔之间设置绝缘垫。
进一步，电机为伺服电机。
进一步，圆轴由固定在所述安装座上的圆轴固定架限位，所述圆轴固定架设有圆孔，圆孔与圆轴之间设置轴承，使所述圆轴仅能在所述圆轴固定架的圆孔内旋转。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可实现部件固定而焊接手旋转的焊接、多圆周焊接、不同高度圆周一次性焊接、螺旋焊接、以及任意角度焊接等情况复杂的圆周焊接；解决了以往圆轴运动电源线路与转轴干涉的问题；具有结构单件、加工成本低、适应性强、应用范围广等优点。
附图说明
图1是本发明的主视图
图2是本发明的俯视图
图3是A-A剖视图
图4是焊接手安装夹安装状态局部放大示意图
图中：
1、圆轴2、伺服电机3、同步带
4、安装座5、焊接手6、圆轴固定架
7、电源线8、焊接手安装夹9、主动轮
10、绝缘垫11、轴承12、从动轮
13、弧形槽14、调节轴15、夹口
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明为一种柔性圆周焊接机，包括底座、工作台、对工作台上的待焊接的物体进行焊接的焊接模块、可以驱动焊接模块在设定好的轨迹上运动的驱动模块、以及控制驱动模块在设定的轨迹上运动的控制模块，所述驱动模块包括直线运动模块和曲线运动模块，所述曲线运动模块包括使焊接手摆动的摆动模块、使焊接手沿轴线旋转的旋转模块、以及使焊接手垂直圆周运动的圆周模块。
所述圆周模块包括将其安装在其他驱动模块上的安装座4、设置在安装座上的圆轴1、伺服电机2、以及将伺服电机2的运动传递给圆轴1使之圆周运动的传动件。
传动件可以是设置在电机与圆轴之间起连接作用的同步带3、齿轮或齿条组、链条、皮带或蜗轮蜗杆结构，以及其他可以将电机的旋转运动传递给圆轴1进行圆周运动的传动方式。电机连接主动轮，圆轴上设置从动轮，主动轮和从动轮的种类与以上各种形式的传动件相适应，可以是带轮、齿轮、链轮、皮带轮或涡轮等。
圆轴1设置通孔，焊接手5从上部穿入通孔，被圆轴1底部设置的焊接手安装夹8夹持固定，焊接手5与通孔之间设置绝缘垫，使工作中带电的焊接手5与圆轴1绝缘。焊接手安装夹8具有角度可调节功能，在焊接手安装夹8的尾端设有弧形槽13，与圆轴1底部的调节轴14相配合安装，工作前可通过调节弧形槽13与调节轴14的相对位置适当地改变焊接手5的角度。电源线7与伸出圆轴外侧的焊接手5的尾端连接，给焊接手5的焊接工作供电，电源线均布置在圆周模块外侧，不会因旋转动作而干涉，不受模块运动的影响。
圆轴1由固定在所述安装座4上的圆轴固定架6限位，所述圆轴固定架6设有圆孔，圆孔与圆轴1之间设置轴承11，使所述圆轴1仅能在所述圆轴固定架6的圆孔内旋转。
本发明的焊接手可设置一个以上，两个以上的焊接手同时安装于圆轴时可实现更多形式的焊接。
本发明的焊接机具有焊接手可多自由度移动、旋转的能力。可调整直线运动平面内各轴位置、角度；并可通过圆周模块的圆周运动使焊接手实现行程范围内的圆周焊接。由于圆周运动的范围取决于圆轴的直径尺寸，因此针对不同尺寸圆周焊接件选择适应的焊枪，圆轴模块可更换。
本发明的焊接机可实现的圆周焊接包括：
1.可进行部件固定不动的同时焊接手旋转的焊接；
2.在同一部件中，实现多个圆周焊接；
3.在同一部件中，实现对高度不同、位置不同圆周的焊接；
4.在一个循环圆周焊接中，根据需要进行分段、任意角度的焊接；
5.可实现螺旋焊接。
总体来说，本发明可实现几乎任意形式的圆周、圆弧焊接，灵活度高、随意性好。
本实例的工作过程：首先根据需要进行圆周焊接的部件调整直线运动平面内各轴位置、角度，使焊接手轴线与垂直于部件圆周的轴线平行，并使圆周模块中圆轴的轴线与垂直于部件圆周的轴线成一条直线；微调节焊接手角度，使焊接手头部靠近圆周焊接部件，此时便可通过圆周模块的圆周运动使焊接手实现行程范围内的圆周焊接。焊接的过程可由人工操作控制或电脑编程自动控制。
当进行同一部件的多圆焊接时，需要重复上述过程，对每个圆周分别进行焊接。
当进行高度不同圆周的焊接时，需要在完成一个圆周焊接后，调节焊接手上下移动，已达到另一高度的位置继续焊接。
当进行螺旋焊接时，需要使驱动模块中直线运动的上下运动与圆轴的旋转运动同步进行。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种柔性圆周焊接机，包括底座、工作台、对工作台上的待焊接的物体进行焊接的焊接模块、可以驱动焊接模块在设定好的轨迹上运动的驱动模块、以及控制驱动模块在设定的轨迹上运动的控制模块，其特征在于：所述驱动模块包括直线运动模块和曲线运动模块，所述曲线运动模块包括使焊接手摆动的摆动模块、使焊接手沿轴线旋转的旋转模块、以及使焊接手垂直圆周运动的圆周模块；所述圆周模块包括将其安装在其他驱动模块上的安装座、设置在所述安装座上的圆轴、电机、以及将所述电机的运动传递给所述圆轴使之圆周运动的传动件；所述传动件为与所述电机同轴的主动轮、与所述圆轴同轴的从动轮、以及连接主动轮和从动轮的同步带、齿轮组、链条、皮带或蜗轮蜗杆结构；所述圆轴上竖直方向设有安装焊接手的通孔。
2.根据权利要求1所述的柔性圆周焊接机，其特征在于：所述圆轴底部通孔一端设置焊接手安装夹。
3.根据权利要求1所述的柔性圆周焊接机，其特征在于：所述焊接手与通孔之间设置绝缘垫。
4.根据权利要求1所述的柔性圆周焊接机，其特征在于：所述电机为伺服电机。
5.根据权利要求1所述的柔性圆周焊接机，其特征在于：所述圆轴由固定在所述安装座上的圆轴固定架限位，所述圆轴固定架设有圆孔，圆孔与圆轴之间设置轴承，使所述圆轴仅能在所述圆轴固定架的圆孔内旋转。
6.根据权利要求2所述的柔性圆周焊接机，其特征在于：焊接手安装夹的尾端设有弧形槽，与圆周底部的调节轴相配合安装。
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