CN105855679B - 用于构件角度焊接的对焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动焊接设备技术领域，具体地说是一种用于构件角度焊接的对焊机。现有的对焊机大多为构件间180度的焊接，不能满足工件成角度对焊需要。本发明的技术方案：底座上设有动、静机座；动机座通过滑杠与滑杠支撑与底座连接；动机座及静机座设有水平操作台面，动、静机座的座体上各装配一组夹料装置，夹料装置包括作为电极的导体卡座、倾斜固定在座体上的顶压油缸、连接体、压料块，导体卡座固定在操作台面上，与压料块形成钳形卡口；静机座装有定位机构，定位机构位于动、静机座之间。本发明的结构合理，解决了现有对焊机设备无法满足工件夹角对焊的问题，节约了作业成本，提高了工作效率及焊接质量。

Description

用于构件角度焊接的对焊机

技术领域

本发明涉及自动焊接设备技术领域，具体地说是一种用于构件角度焊接的对焊机，可满足有角度要求的两个金属结构件的对焊。

背景技术

现有的对焊机大多为两杆件间180度的焊接结构设计，其目的实现杆件的加长，或进行两种不同材料杆件的对接；对于两构件间成角度的焊接，通常采用手工操作来完成，不但加工效率较低，而且手工操作的精度、焊接可靠性、产品的一致性等均无法与对焊机的焊接质量相比，不能满足企业规模性加工的需要。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而设计的一种用于构件角度焊接的对焊机，以解决现有技术中存在的问题，本设备将手工焊接改为对焊加工，以保证焊接质量可靠、产品一致，并大大提高劳动生产率。

本发明的技术方案是：包括底座、固定在底座内的变压器、电气控制器、位于底座前侧的操作面板；

本发明还包括静机座、动机座、夹料装置、定位机构、动力装置；

静机座固定在底座上；动机座下部设有滑杠，滑杠安装在位于底座顶部的滑杠支撑上，滑杠与滑杠支撑滑动配合横向移动远离或靠近静机座；动力装置设置在底座上，且位于动机座一侧，动机座的座体与动力装置连接；静机座侧的底座上设有复位压簧，复位压簧与滑杠端部抵触配合；

动机座及静机座设有水平操作台面，动、静机座的座体上各倾斜装配一组夹料装置，两机座的夹料装置与水平操作台面成夹角并对称布设，两组夹料装置在水平面内的投影相交；

夹料装置包括作为电极的导体卡座、倾斜固定在动静机座座体上的顶压油缸、连接体、压料块；导体卡座固定在操作台面上；压料块可摆动的安装在连接体上，连接体与顶压油缸连结；压料块与导体卡座位置相对，形成钳形卡口；

定位机构安装在静机座的操作台面上，位于动、静机座之间，定位机构设有一可沿垂直于滑杠方向运动的定位板。

进一步，所述的定位机构包括可调节行程的油缸、滑块、滑座，滑座固定在静机座操作台面上，滑块装配在滑座上并可沿垂直于滑杠方向往复运动；滑块一端设有定位板，另一端与油缸的活塞杆连接。

进一步，所述的压料块与导体卡座横截面呈相互对合的V型卡口。

进一步，所述的压料块与连接体通过轴及关节轴承连接。

进一步，所述的连接体下部设有防止压料块下摆的复位簧片，复位簧片托靠在压料块下表面。

进一步，所述的导体卡座两端设有弧形的长通孔，并通过螺栓与动、静机座的操作台面固定连接，该长通孔使导体卡座的安装角度调整范围为±4º50"。

进一步，所述顶压油缸的安装方式为连接体及压料块与油缸的缸体连接，活塞杆与动、静机座的座体连接。

进一步，所述的动力装置为安装在底座动机座一侧的液压油缸或电动机，所述的电动机通过传动机构连接并带动动机座。

进一步，所述的传动机构包括调整机构、蜗轮蜗杆组合、滑动轴、固定在蜗轮轴上的凸轮，调整机构由螺纹套筒及安装在螺纹套筒两端、且旋向相反的螺杆组成；蜗杆经齿轮组及皮带传动与电动机输出轴连接；滑动轴通过轴座装配在底座的动机座一侧，滑动轴一端连接调整机构，另一端与凸轮抵触配合；调整机构的另一端与动机座铰接连接。

进一步，所述的传动机构为装配在底座上的丝杠副。

本发明的有益效果是：

结构合理，解决了现有对焊机设备无法满足工件夹角对焊的问题，利用对焊加工工件自身材料熔化焊接，节约了作业成本；本设备倾斜设置夹料装置（夹料装置与水平操作台面成夹角布设），形成V形钳口、并配合压料块小幅摆动调节，将水平铺设在操作台面上的工件呈截面对角夹紧，该方式避免了平面压紧方式导致工件形变的现象，使压紧力作用于工件的型心处，增加了夹料牢固度，由于工件的整个截面均进行熔焊，相比手工焊接其焊口强度大幅提高，克服了手工作业产品一致性差的缺陷，大大提高了工作效率及焊接质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明静机座结构示意图；

图3为本发明动机座结构示意图；

图4为本发明静机座与动机座水平面布置示意图；

图5为本发明顶压油缸及压料块连接示意图；

图6为本发明压料块与连接件装配示意图；

图7为本发明导体卡座的结构图。

具体实施方式

图中：1、底座，2、复位压簧，3、导体卡座，4、静机座，5、动机座，6、滑杠，7、滑杠支撑，8、调整机构，9、滑动轴，10、凸轮，11、蜗轮轴，12、蜗轮，13、蜗杆，14、大齿轮，15、小齿轮，16、大皮带轮，17、皮带，18、操作面板，19、电动机，20、变压器，21、顶压油缸，22、连接体，23、压料块，24、复位簧片，25、定位板，26、油缸，27、滑座，28、轴，29、关节轴承。

实施例1

从图1～图7可知，本发明包括底座、固定在底座内的变压器及电气控制器、位于底座1前侧的操作面板18、静机座4、动机座5、夹料装置、定位机构、动力装置；

静机座4固定在底座1上；动机座5下部设有滑杠6，滑杠6安装在位于底座1顶部的滑杠支撑7上，滑杠6与滑杠支撑7滑动配合，使动机座5可水平移动远离或靠近静机座4；本实施例动力装置采用电动机19（根据顶锻力的需求，可选用2-4KW的电动机），电动机19安装在底座1上、位于动机座5一侧，动机座5的座体通过传动机构与电动机输出轴连接。

本例中传动机构包括调整机构8、蜗轮蜗杆组合、滑动轴9、固定在蜗轮轴11上的凸轮10，所述的调整机构8由螺纹套筒及安装在螺纹套筒两端、且旋向相反的螺杆组成，用于调节动机座初始位置。蜗杆13经齿轮组及皮带传动与电动机19输出轴连接；滑动轴9通过轴座装配在底座1的动机座一侧，滑动轴9一端与调整机构8连接，另一端与凸轮10抵触配合。调整机构的另一端与动机座铰接连接。

所述的传动机构也可采用安装在底座上的丝杠副，以简化整机结构，通过电动机带动丝杠旋转，丝杠位于丝杠座内水平运动推顶动机座横向移动。

静机座侧的底座1上设有复位压簧2，复位压簧2与滑杠6端部抵触配合，即复位压簧2与推进动机座的动力装置分别位于动机座两侧，工件焊接后复位压簧2推顶滑杠6使动机座5退至初始位置。

动机座5及静机座4设有高度相同的水平操作台面，动、静机座的座体上各倾斜装配一组夹料装置，两机座的夹料装置与机座水平操作台面成夹角且对称布设，该夹角与待加工工件的截面对角线夹角相等；两组夹料装置在水平面内的投影相交，交角为工件焊接角度；

夹料装置包括作为电极的导体卡座3、倾斜固定在座体上的顶压油缸21、连接体22、压料块23；导体卡座3两端设有弧形的长通孔（见图 7），并通过螺栓与动静机座的操作台面固定连接，该长通孔与螺栓配合使导体卡座的安装角度在水平面内的调整范围为±4º50"，以克服工件误差及焊接形变，并可在一定范围内调整型材夹角。

压料块23与导体卡座3位置相对，两者的截面呈相互对合的V型，形成V型卡口，采用夹紧型钢对角的方式，使压紧的作用力通过型钢的型心或型心的附近（参见图2、图3）；压料块23与连接体22通过轴28及关节轴承29连接装配，顶压工料时可小幅摆动，以克服由于设备或工件的加工误差导致的被夹工件点受力，给夹紧带来不利影响，使压料更为牢靠。

本设计还可以通过改变压料块23及导体卡座3的形状，以满足焊接不同尺寸和形状的截面的型材的焊接。

所述的连接体22下部设有防止压料块23下垂的复位簧片24，复位簧片24托顶在压料块23下表面，使压料块23在非夹紧状态下保持原始位置（图2、3、5、6所示）。

为减少焊接中焊渣等飞溅对顶压油缸损伤，本实施例顶压油缸与连接体及动/静机座的连接方式为：压料块23及连接体22与顶压油缸21的缸体连接、活塞杆与动/静机座连接的座体连接。

定位机构安装在静机座4的操作台面上，位于动、静机座之间，定位机构包括可调节行程的油缸26、滑块、滑座机构27，滑座机构27的滑座固定在静机座4操作台面上，滑块装配在滑座上并可沿垂直于滑杠方向往复运动；滑块一端设有定位板25，另一端与油缸26的活塞杆连接，使定位板25可沿垂直于滑杠方向运动。所述的定位板25及动、静机座的导体卡座3呈品字形布设。

所述的电气控制器与操作面板、变压器、夹料装置、定位机构、动力装置电连接。

以下结合图1～图4，详细说明本装置工作过程，首先通过设置动、静机座的导体卡座3夹角（导体卡座支撑面挡边形成的角度），使其与被焊产品的角度要求保持一致，布设时需考虑工件误差及焊接温度变化导致的工件形变，调整导体卡座减小误差；然后通过调整机构8设置动机座5的初始位置，并设置定位机构的定位板25工作位（即被焊接工件的顶角位置）；将被焊的两个型材分别放置静机座4和动机座5上的导体卡座3上，使两型材的端部顶靠并与定位板25相抵，通过动、静机座的夹料装置的压料块23压紧型材；然后定位机构的油缸26回收，定位板25后退让出焊接操作空间。

接通电路，电动机19经皮带17带动大皮带轮16、与大皮带轮同轴的小齿轮15、与小齿轮啮合的大齿轮14，大齿轮14带动蜗杆13、蜗轮12旋转，蜗轮轴11带动凸轮10产生旋转运动，通过滑动轴9、调整机构8推动动机座5向静机座运动，进行工件的加热、闪光、对焊。

焊接完成后，电动机19带动凸轮10反向运动，复位压簧2推顶滑杆6实现动机座5右移复位；顶压油缸21回收松开工件，完成对焊。在整个动作过程中，滑动轴9一端始终紧靠凸轮曲面。

根据型材规格，变压器20可选用100KVA至250KVA产品。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述的动力装置为安装在底座动机座一侧的液压油缸，液压油缸的活塞杆与动机座铰接连接，带动动机座往复运动。

本实施例的其他特征与实施例1相同。

以上借助较佳的实施例对本发明技术方案进行的详细说明是示意性的而非形式上的限制。本领域的技术人员在阅读本发明说明书的基础上，可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于构件角度焊接的对焊机，包括底座（1）、固定在底座内的变压器（20）、电气控制器、位于底座前侧的操作面板（18）；

其特征在于：还包括静机座（4）、动机座（5）、夹料装置、定位机构、动力装置；

静机座（4）固定在底座（1）上；动机座（5）下部设有滑杠（6），滑杠安装在底座顶部的滑杠支撑（7）上，滑杠（6）与滑杠支撑（7）滑动配合横向移动远离或靠近静机座；动力装置设置在底座（1）上，位于动机座一侧，动机座（5）的座体与动力装置连接；静机座侧的底座（1）上设有复位压簧（2），复位压簧（2）与滑杠（6）端部抵触配合；

动机座（5）及静机座（4）设有水平操作台面，动、静机座的座体上各倾斜装配一组夹料装置，两机座的夹料装置与水平操作台面成夹角并对称布设，两组夹料装置在水平面内的投影相交；

夹料装置包括作为电极的导体卡座（3）、倾斜固定在动静机座座体上的顶压油缸（21）、连接体（22）、压料块（23）；导体卡座（3）固定在操作台面上；压料块（23）可摆动的安装在连接体（22）上，连接体（22）与顶压油缸（21）连结；压料块（23）与导体卡座（3）位置相对，形成钳形卡口；

定位机构安装在静机座（4）的操作台面上，位于动、静机座之间，定位机构设有一可沿垂直于滑杠方向运动的定位板（25）。

2.根据权利要求1所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的定位机构包括可调节行程的油缸（26）、滑块、滑座（27），滑座（27）固定在静机座（4）的操作台面上，滑块装配在滑座（27）上并可沿垂直于滑杠方向往复运动；滑块一端设有定位板（25），另一端与油缸（26）的活塞杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的压料块（23）与导体卡座（3）横截面呈相互对合的V型卡口。

4.根据权利要求1所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的压料块（23）与连接体（22）通过轴及关节轴承（29）连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的连接体（22）下部设有防止压料块下摆的复位簧片（24），复位簧片（24）托靠在压料块（23）下表面。

6.根据权利要求1所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的导体卡座（3）两端设有弧形的长通孔，并通过螺栓与动、静机座的操作台面固定连接，该长通孔使导体卡座（3）的安装角度调整范围为正负4º50"。

7.根据权利要求1所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述顶压油缸（21）的安装方式为连接体（22）及压料块（23）与油缸的缸体连接，活塞杆与动、静机座的座体连接。

8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的动力装置为安装在底座（1）动机座一侧的液压油缸或电动机（19），所述的电动机（19）通过传动机构连接带动动机座（5）。

9.根据权利要求8所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的传动机构包括调整机构（8）、蜗轮蜗杆组合、滑动轴（9）、固定在蜗轮轴（11）上的凸轮（10），调整机构（8）由螺纹套筒及安装在螺纹套筒两端、且旋向相反的螺杆组成；蜗杆（12）经齿轮组及皮带传动与电动机（19）输出轴连接；滑动轴（9）通过轴座装配在底座（1）的动机座一侧，滑动轴（9）一端连接调整机构（8），另一端与凸轮（10）抵触配合；调整机构（8）的另一端与动机座铰接连接。

10.根据权利要求8所述的一种用于构件角度焊接的对焊机，其特征在于：所述的传动机构为装配在底座上的丝杠副。