CN104353950A - 一种焊枪焊接位置调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊枪焊接位置调节装置，包括由垂直滑座（291）和一水平滑座（292）连接形成的十字滑动座（29），转动连接垂直滑座（291）和水平滑座（292）的转盘机构（23）、与十字滑动座（29）连接并压触焊接工件的传感机构（20）、根据传感机构传动对焊枪位置进行调整的自动调节结构（21）和对焊枪角度进行调整的转动调节机构（22）。本发明装置能对焊枪空间位置进行快速调整，并且根据工件表面粗糙及不圆引起的焊接面位置的变换而自动调节，从而大大提高焊接机的焊接质量和工作效率。

Description

一种焊枪焊接位置调节装置

 

技术领域

本发明涉及电力工程的施工设备，尤其涉及用于母线管焊接的轴向移动装置。

背景技术

在输电线的铺设过程中需要对若干根母线管进行一一的对接焊接，焊接前需要调整焊枪的位置，使得焊枪引出的焊丝对着焊缝位置，并且焊接中这一位置保持不变才能保证较高的焊接质量。

而实际操作中，母线管一般外表比较粗糙，且圆度误差较大，使得焊枪引出的焊丝与母线管焊接表面的距离会不断的变化，因而影响焊接质量。

现有的焊接机上焊枪位置的调整是通过一个十字滑座带动焊枪做水平和垂直的移动来实现的。而粗糙度和形状公差引起焊接表面位置的变化相对是微量的并且随机和频繁的发生，如要通过人为的调整则十分费时费事费力，将大大影响焊接工作的效率，从而影响施工进度；同时焊枪的位置调整，若通过现有的十字滑座来完成，则每次调整的空间范围有限，需要多次对焊机调整才能实现，同样也影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种工作效率高的一种焊枪焊接位置调节装置，该装置能根据母线管表面因粗糙和不圆而引起焊接面位置的变化而进行自动调节，同时焊枪位置的调整十分方便。

为实现上述目的，本发明设计的一种焊枪焊接位置调节装置包括十字滑动座（29），所述十字滑动座（29）包括连接焊枪并带动焊枪垂直移动的垂直滑座（291）和连接垂直滑座（291）并带动垂直滑座（291）水平移动的水平滑座（292），还包括转盘机构（23）、传感机构（20）、自动调节结构（21）和转动调节机构（22）；所述十字滑动座（29）中的垂直滑座（291）通过转盘机构（23）以绕X轴线转动方向转动连接于水平滑座（292）上；所述传感机构（20）包括与十字滑动座（29）连接的传动支架（201）和连接在所述传动支架（201）上用于触接焊接工件的传感单元；所述自动调节结构（21）包括与传动支架（201）连接的滑块（211）、滑动连接所述滑块（211）的滑块支架（212）和向下压制滑块（211）的弹簧（213）；所述转动调节机构（22）包括与滑块支架（212）连接的转动支架（221）、固定于焊接机并与所述转动支架（22）以绕Z轴线转动方向转动连接的基座（222）、传动连接所述转动支架（221）转动的传动单元（223）和锁定转动支架（221）于一转动位置的锁紧单元（224），所述X轴线和Z轴线为水平设置且相互垂直的轴线。

一个优选的传感单元包括一倒V形支架（202）、转动连接所述倒V形支架并压触于焊接工件上的一对滚轮（203）和连接倒V形支架于传动支架（201）上的连接杆（204）。

一个优选的传动支架（201）是由钢板冲压形成的呈90°折弯的钢构件。

进一步的，滑块支架包括支架框（212）和导向杆（214），两导所述向杆（214）平行且垂直地固定于所述支架框（212）内。

进一步的，滑块（211）置于支架框（212）内，弹簧（213）置于滑块（211）顶部与支架框（2121）之间，形成对滑块（211）的下压势态，滑块（211）上设有与导向杆（214）相适配的导向孔，导向杆（211）穿接弹簧（213）和滑块（211）上的导向孔，使滑块（211）滑动连接于滑块支架（212）。

一个优选的转动支架（221）包括第一连接板（2211）和两平行放置且垂直连接在第一连接板（2211）上的两第一连接耳（2212），所述两第一连接耳上分别设有相互贯通的第一连接孔，所述转动支架（221）通过转盘机构（23）与滑块支架（212）以绕X轴线的转动连接。

同样一个优选的基座（222）包括第二连接板（2221）、两平行放置且垂直连接在第二连接板（2221）上的两第二连接耳（2222）和转轴（2223），所述两第二连接耳上分别设有相互贯通的第二连接孔，所述转动支架（221）上的两第一连接耳（2212）插接在基座（222）上的两第二连接耳的内侧或外侧，且使第一、二连接孔共轴线，转轴（2223）穿接所述第一、二连接孔，使转动支架（22）以绕Z轴线转动方向转动连接于基座（222）。

进一步的，锁紧单元（224）包括锁紧板（2241）和锁紧螺钉（2242），所述锁紧板（2241）包括锁紧板（2241）和锁紧螺钉（2242），所述锁紧板（2241）固定在基座的至少一个第二连接耳（2222）上，并在对着第一连接耳连接（2212）的一位置设置锁紧螺孔，所述锁紧螺钉（2242）旋接于所述锁紧螺孔并且底端紧抵在第一连接耳（2212）上。

进一步的，垂直滑座（291）包括垂直支架（2913）、第一丝杠（2911）和第一螺母（2912），所述第一丝杠垂直且转动支承在所述垂直支架（2913）内；所述水平滑座（292）包括水平支架（2923）、第二丝杠（2921）和第二螺母（2922），所述第二丝杠（2921）水平且转动支承在所述垂水平架内（2923）。

一个优选的转盘机构（23）包括转动座（231）、转动盘（232）和定位螺钉（233），所述转动盘（232）轴向一端设有径向凸起边，所述转动座（231）上设有与所述凸起边相适配的槽孔并与第二螺母连接，转动盘（232）以所述轴向一端部可转动地置于转动座（231）的所述槽孔中，转动盘（232）的轴向另一端部伸出所述槽孔外与垂直支架连接，所述槽孔沿壁厚方向设有螺孔，所述定位螺钉（233）旋接于该螺孔中，并且端部紧抵转动盘（232）。

更进一步的，所述转动盘（232）伸出所述槽孔外的轴向另一端部的周向一位置处设有的包含至少一转动平面的环形槽。

一个优选的转盘机构（23）还包括两半圆传动片，该两半圆传动片上分别设有对称的凹形面，所述凹形面与所对应的环形槽相适配，两半圆传动片以凹形面与环形槽相适配的形式对称插接在所述环形槽中并与垂直支架连接。

一个传动省力的优选的传动单元（223）是蜗轮蜗杆减速器，所述减速器中的蜗轮与所述转轴（2223）连接，蜗杆一端连接调节手柄（2233）。

本发明利用传感机构来感触母线管表面由于粗糙度和不圆度引起的位置变化，并通过自动调节结构中滑块与弹簧的配合，将这种位置变化自动且同步地传递到焊枪，使焊枪中焊丝与母线管焊接表面的距离基本保持不变，从而有效保证了焊接质量，并大大提高工作效率，同时高质量地保证了施工进度。同时本发明的十字滑座除做平移运动外还可做转动，这有助于焊枪的快速调整，同时可简化用于对焊枪角度调整的对应转动装置的结构。

附图说明

图1 是本发明的一种焊枪焊接位置调节装置的三维结构示意图。

图2是十字滑座的结构示意图。

图3是图2所示十字滑座的左视图。

图4是一种转盘机构的结构示意图。

图5是图4所示转盘机构中转动盘的结构示意图。

图6是图5所示转动盘的A-A剖视图

图7是转盘机构中转动座的结构示意图。

图8是半圆传动片的结构示意图。

图9是传感机构20及自动调节结构21的三维结构示意图（为了表达滑块支架212内的零部件安装情况，图中拆去了滑块支架212底板和侧板）。

图10是弹簧定位示意图。

图11是传动支架201受力上下浮动使焊枪与母线管位置保持不变的示意图。

图12是转动调节机构的三维结构示意图。

图13是转动调节机构的结构示意图。

图14是安装于转动调节结构22中的锁紧单元224的结构示意图。

图15是一种安装于转动调节结构22中的锁紧单元224的结构示意图。

图16是另一种安装于转动调节结构22中的锁紧单元224的结构示意图。

具体实施方式

如图1，本发明所设计的一种焊枪焊接位置调节装置用于对管状工件进行对接焊接，例如若干母线管的对接焊接。结合图2、3，该装置具有一个十字滑动座29，该十字滑动座29主要由垂直滑座291、水平滑座292和转盘机构23组成，垂直滑座291中一垂直放置的第一丝杆2911转动连接在垂直支架2913内，第一螺母2912旋接在该第一丝杆上，形成垂直丝杆螺母传动机构；对应的，水平滑座292中的一水平放置的第二丝杆2921转动连接在水平支架2913内，第二螺母2922旋接在第二丝杆2921上，形成水平的丝杆螺母传动机构。对应的电机2914、2924分别连接第一、第二丝杆，驱动的对应的垂直丝杆螺母传动机构和水平传动丝杆螺母传动机构运动，使第一、第二螺母沿对应的丝杆轴向移动。焊枪8连接在第一螺母2912上，而整个垂直滑座291通过转盘机构23以绕X轴线转动方向转动连接于第二螺母2922上，使垂直滑座291相对水平滑座292既可水平移动又可转动。

如图4-8，连接两滑座的转盘机构23包括转动座231、转动盘232和定位螺钉233，转动盘232轴向一端部设有径向凸起边2321，转动座231上设有与转动盘凸起的边2321相适配的槽孔2311，转动盘232具有凸起边2321的轴向一端部可转动地置于转动座231的槽孔2311中，利用凸起边的一圆环形端面与，使转动盘232在转动座231中进行轴向定位。转动盘232的轴向另一端部伸出所述槽孔外与垂直支架2911连接。为了对转动盘232的转动位置进行定位，在转动座231的槽孔2311沿壁厚方向设螺孔2313，在该螺孔2313中旋接定位螺钉233，使定位螺钉233端部紧抵转动盘232而使之不能转动。

本实施例转动盘232伸出槽孔2311外的轴向一端与垂直支架2911连接的方式采用了两个半圆传动片234，对应的，在转动盘232伸出槽孔外的轴端的一周向位置上设置包含两转动平面2324的环形槽2323。两半圆传动片234上分别设有对称的凹形面2341，该凹形面是与环形槽2323以对称中心划分出的两对称半环形槽相适配的面，两半圆传动片234以凹形面2341与半环形槽相适配的形式对称插接在所述环形槽2323中，半圆传动片234上设有两连接孔2342，由该两连接孔与垂直支架2913连接，从而带动垂直支架2911转动。而相对转动盘232转动的转盘机构23的另一转动端转动座231则与水平滑座292中的螺母2922连接，螺母2922将带动垂直支架2911做水平移动。

据此，焊枪8在十字滑动座29的带动下做上下左右的移动和绕X轴向转动，以为适应焊接位置做相应的调整。一旦焊枪8调整好相对焊缝的置后，焊枪8的位置基本保持不变，母线管在对应驱动机构的带动下转动，焊枪8对着圆环形焊缝进行焊接。

母线管可能由于表面粗糙或圆管的不圆，其焊缝位置与焊枪8中的焊丝位置产生变化，本发明设置了对工件微小位置变化能够感触的传感机构20。结合图9，该传感机构20包括传动支架201和传感单元。传动支架201是由钢板冲压形成的呈90°折弯的钢构件。上述连接焊枪8的十字滑动座29连接在该传动支架201的一折弯臂2011上。传感单元主要由一倒V形支架202、一对滚轮203和连接杆204组成，该传感单元由成V字形的连接杆204连接在传动支架201的另一折弯臂2012上，倒202连接在连接杆204的下端，一对滚轮203连接在V形支架的下端。

为了使滚轮与工件（母线管）表面有良好地接触，并随工件表面的变化而做相应的位置调整，本发明设置了自动调节结构21，该自动调节结构21包括传动支架211、滑块支架和弹簧213。滑块支架主要由支架框212和导向杆214组成，支架框212为矩形盒体形状，两导向杆214平行且垂直地固定于支架框212内。滑块211置于支架框212内，弹簧213置于滑块211顶部与支架框2121之间，形成对滑块（211）的下压势态。滑块211上设有与两导向杆2122间距相当的导向孔，且孔径与导向杆的直径与相适配，滑块支架中的导向杆214穿接弹簧213和滑块211上的导向孔，使滑块211滑动连接在导向杆214上。

如图10，在滑块211的导向孔2111上端设置沉孔2112，形成一圆环形的台阶面，弹簧213的下端置于该沉孔2112中并在该台阶面上定位，使弹簧213定位更稳定。

如图11，连接十字滑动座29和传感单元的传动支架201连接在滑块211上，一对滚轮203抵触在母线管9上，使传动支架201受到向上的作用力F1，同时滑块211在弹簧213的作用下对传动支架201施以向下的作用力F2，这样在作用力F1和F2作用下传动支架201随滑块211向下和向上浮动，保持滚轮始终压触在在母线管9上，当母线管9因凹凸不平的表面或不圆而产生位置变化时，滚轮位置同步跟随变化，连接在传动支架201上的焊枪8随之同步变化，保证了焊枪8中的焊丝与焊缝间距不变，从而保证焊接质量。

为了使焊枪能更方便灵活地得到调整，使之不但可做平移而且可做转动，本发明设置了如图12所示的转动调节机构22，使连接在该转动调节机构22上的焊枪除可做绕X轴线转动外还可绕与X轴线垂直的Z轴线转动。

如图12，转动调节机构22包括转动支架221、基座222、传动单元223和锁紧单元224。基座222固定连接在焊接机上，转动支架22以绕Z轴线转动方向转动连接于基座222，转动支架22绕Z轴线转动由传动单元223传动，并由一锁紧单元224将绕Z轴线转动的转动支架221固定于一转动位置上；同时转动支架221通过转盘机构23以绕X轴线方向转动连接于滑块支架212。

本实施例的转动支架221主要由第一连接板2211和两第一连接耳2212组成，两第一连接耳2212两平行放置且垂直连接在第一连接板2211上，两第一连接耳上分别设有相互贯通的第一连接孔（未画出），转动支架221通过其上的第一连接板2211与转盘机构23中的转动座231连接，在转动盘232相对转动座231时，带动滑块支架212做绕X轴线方向的转动。

本实施例的基座222主要由第二连接板2221、两第二连接耳2222和转轴2223组成，两第二连接耳2222平行放置且垂直连接在第二连接板2221上，其上分别设有相互贯通的第二连接孔，两第一连接耳2212插接在基座222上的两第二连接耳的外侧（也可插接在内侧），并且所有的第一、二连接孔中心在一轴线上，转轴2223转动支承在第二连接耳2222上的第二连接孔中，并通过第一连接孔与第一连接耳2212固定连接，使转动支架221随转轴2223转动，从而产生转动支架22以绕Z轴线方向转动连接于基座222的实际效果。

转动支架22绕Z轴线方向的转动由传动单元223传动，该传动单元223为蜗轮蜗杆减速器，其中的蜗轮2232连接在所述转轴2223上，蜗杆2231一端连接调节手柄2231。若要使转动支架221做绕Z轴的转动，操纵调节手柄2231使蜗杆2231转动，蜗杆2231通过与蜗轮2232啮合带动蜗轮2232转动，从而使转轴2223带动转动支架221转动。

为了能够观察使转动的角度，在转轴2223一端设置指针2234，并在该指针后侧固定一个有角度度数的刻盘，从而可清楚的获悉转动支架22绕Z轴线方向转动的角度。

参见图13、图14，在基座222上的一第二连接耳2222外侧面设置锁紧单元224，该锁紧单元主要由锁紧板2241和锁紧螺钉2242组成，锁紧板2241为圆形板，由螺钉固定在前述的一第二连接耳2222上，并且一部分伸出第二连接耳2222外对着转动支架221上对应一侧的第一连接耳2212，在伸出第二连接耳2222外的锁紧板2241上设置锁紧螺孔（未画出），锁紧螺钉2242旋接于该锁紧螺孔，为了便于旋动设置一连接于该锁紧螺钉的旋动手柄2245，在需锁定某一转动位置时，旋动旋动手柄2245，锁紧螺钉2242随旋动手柄2245转动，旋转一定圈数后，锁紧螺钉2242的底端紧抵在转动支架上的第一连接耳上，使转动支架221相对基座无转动。

据此，焊枪由十字滑座29带动做Y、Z方向平移运动和绕X轴线的转动，并由传感机构20和自动调节结构21的配合，使焊枪能随工件表面凹凸不平或不圆所引起的焊接位置变化而同步地上下浮动，同时，焊枪通过一个转动调节机构22使焊枪能做Z垂轴线的转动，这样，焊枪一方面位置可以做空间位置的调节，满足不同焊接位置的需求，一方面在在工件表面因粗糙或不圆而引起焊接面（焊缝）位置变化时，终保持焊枪与焊缝间距不变，从而保证焊接质量。

 

本发明不限于所述的实施例，对已举的上述第一个实施例中的一些机构进行可以变换，例如将连接垂直支座291和水平支座292的转盘机构23中设置为如图14所示的结构，其中的转动盘232直接与垂直支座291连接，而无需通过半圆传动片与垂直支座291连接其他结构不变，形成本发明的第二实施。

 

同样在第一个实施例的基础上，仅对对转动调节机构22中的锁紧单元224做如图16的变换，将图7中所示的锁紧板2241合并到第二连接板2222上，即用第二连接板2222来替代锁紧板2241，并在第二连接板2222上开设类似于锁紧板2241上的锁紧螺孔，锁紧螺钉2242旋接于该锁紧螺孔中，旋动连接旋锁紧螺钉2242的手柄2245，并使锁紧螺钉2242底端紧抵在第一连接耳上，转动支架221相对基座无转动而被固定。这样在其他结构都与第一个实施例相同的基础上形成本发明的第三个实施例。

 

本发明的结构还存在多种可变换的情形，不再一一列举。

Claims (13)

1.一种焊枪焊接位置调节装置，包括十字滑动座（29），所述十字滑动座（29）包括连接焊枪并带动焊枪垂直移动的垂直滑座（291）和连接垂直滑座（291）并带动垂直滑座（291）水平移动的水平滑座（292），其特征在于：还包括转盘机构（23）、传感机构（20）、自动调节结构（21）和转动调节机构（22）；所述十字滑动座（29）中的垂直滑座（291）通过转盘机构（23）以绕X轴线转动方向转动连接于水平滑座（292）上；所述传感机构（20）包括与十字滑动座（29）连接的传动支架（201）和连接在所述传动支架（201）上用于触接焊接工件的传感单元；所述自动调节结构（21）包括与传动支架（201）连接的滑块支架（212）、与所述滑块支架（212）滑动连接的滑块（211）和向下压制滑块（211）的弹簧（213）；所述转动调节机构（22）包括与滑块支架（212）连接的转动支架（221）、固定于焊接机并与所述转动支架（22）以绕Z轴线转动方向转动连接的基座（222）、传动连接所述转动支架（221）转动的传动单元（223）和锁定转动支架（221）于一转动位置的锁紧单元（224），所述X轴线和Z轴线为水平设置且相互垂直的轴线。

2.根据权利要求1所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述传感单元包括一倒V形支架（202）、转动连接所述倒V形支架并压触于焊接工件上的一对滚轮（203）和连接倒V形支架于传动支架（201）上的连接杆（204）。

3.根据权利要求2所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述传动支架（201）是由钢板冲压形成的呈90°折弯的钢构件。

4.根据权利要求1所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述滑块支架包括支架框（212）和导向杆（214），两导所述向杆（214）平行且垂直地固定于所述支架框（212）内。

5.根据权利要求4所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述滑块（211）置于支架框（212）内，弹簧（213）置于滑块（211）顶部与支架框（2121）之间，形成对滑块（211）的下压势态，滑块（211）上设有与导向杆（214）相适配的导向孔，导向杆（211）穿接弹簧（213）和滑块（211）上的导向孔，使滑块（211）滑动连接于滑块支架（212）。

6.根据权利要求1所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述转动支架（221）包括第一连接板（2211）和两平行放置且垂直连接在第一连接板（2211）上的两第一连接耳（2212），所述两第一连接耳（2212）上分别设有相互贯通的第一连接孔，所述转动支架（221）与滑块支架（212）连接。

7.根据权利要求6所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述基座（222）包括第二连接板（2221）、两平行放置且垂直连接在第二连接板（2221）上的两第二连接耳（2222）和转轴（2223），所述两第二连接耳上分别设有相互贯通的第二连接孔，所述转动支架（221）上的两第一连接耳（2212）插接在基座（222）上的两第二连接耳的内侧或外侧，且使第一、二连接孔共轴线，转轴（2223）穿接所述第一、二连接孔，使转动支架（22）以绕Z轴线转动方向转动连接于基座（222）。

8.根据权利要求7所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述锁紧单元（224）包括锁紧板（2241）和锁紧螺钉（2242），所述锁紧板（2241）固定在基座的至少一个第二连接耳（2222）上，并在对着第一连接耳连接（2212）的一位置设置锁紧螺孔，所述锁紧螺钉（2242）旋接于所述锁紧螺孔并且底端紧抵在第一连接耳（2212）上。

9.根据权利要求1所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述垂直滑座（291）包括垂直支架（2913）、第一丝杠（2911）和第一螺母（2912），所述第一丝杠垂直且转动支承在所述垂直支架（2913）内；所述水平滑座（292）包括水平支架（2923）、第二丝杠（2921）和第二螺母（2922），所述第二丝杠（2921）水平且转动支承在所述垂水平架内（2923）。

10.根据权利要求9所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述转盘机构（23）包括转动座（231）、转动盘（232）和定位螺钉（233），所述转动盘（232）轴向一端设有径向凸起边，所述转动座（231）上设有与所述凸起边相适配的槽孔并与第二螺母连接，转动盘（232）以所述轴向一端部可转动地置于转动座（231）的所述槽孔中，转动盘（232）的轴向另一端部伸出所述槽孔外与垂直支架连接，所述槽孔沿壁厚方向设有螺孔，所述定位螺钉（233）旋接于该螺孔中，并且端部紧抵转动盘（232）。

11.根据权利要求10所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于所述转动盘（232）伸出所述槽孔外的轴向另一端部的周向一位置处设有的包含至少一转动平面的环形槽。

12.根据权利要求11所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述转盘机构（23）还包括两半圆传动片，该两半圆传动片上分别设有对称的凹形面，所述凹形面与所对应的环形槽相适配，两半圆传动片以凹形面与环形槽相适配的形式对称插接在所述环形槽中并与垂直支架连接。

13.根据权利要求1所述的一种焊枪焊接位置调节装置，其特征在于：所述传动单元（223）为蜗轮蜗杆减速器，所述减速器中的蜗轮与所述转轴（2223）连接，蜗杆一端连接调节手柄（2233）。