CN108262585A - 一种自动焊接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动焊接设备及方法，所述设备包括：横轴、伸缩轴和竖轴，均具有导轨基座，横轴的导轨基座和竖轴的导轨基座均设有可沿导轨基座滑动的滑板，纵轴的一端安装在竖轴的滑板上，竖轴的滑板连接于伸缩轴；滑板驱动电机连接于横轴的滑板和纵轴的滑板；电焊机包括焊接枪，伸缩轴上连接有枪体装配结构，焊接枪装配于枪体装配结构；控制器用于根据焊接运动参数或微调参数发送运动信号至滑板驱动电机，以供滑板驱动电机驱动横轴的滑板和/或纵轴的滑板移动至第一目标位置，控制器还用于根据焊接启动信息控制电焊机的焊接枪工作或根据焊接停止信息控制电焊机的焊接枪停止工作。本发明简化了焊接操作，提升了焊接操作的便利性和安全性。

Description

一种自动焊接设备及方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种自动焊接设备及方法。

背景技术

目前的焊接工艺中，往往通过人工方式改变焊接枪的焊接方向、焊接长度等，不仅操作繁琐，且由于人工的不可靠性，焊接效果也参差不齐，难以达到高水准的焊接水平。另外，人工手持焊接枪的方式具有危险性，容易对操作人员或其他邻近人员的生命和财产安全造成损伤。

因此，如何提升焊接的便利性和安全性，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动焊接设备及方法，用以解决现有焊接技术操作繁琐、危险性高的问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提出了一种自动焊接设备，所述设备包括：横轴、伸缩轴和竖轴，均具有导轨基座，所述横轴的导轨基座上和所述竖轴的导轨基座上均设有可沿所述导轨基座滑动的滑板，所述纵轴的一端安装在所述竖轴的滑板上，所述竖轴的滑板连接于所述伸缩轴；滑板驱动电机，连接于所述横轴的滑板和所述纵轴的滑板；电焊机，包括焊接枪，所述伸缩轴上连接有枪体装配结构，所述焊接枪装配于所述枪体装配结构；控制器，连接至所述电焊机和所述滑板驱动电机，用于获取焊接运动参数或微调参数，并根据所述焊接运动参数或所述微调参数发送运动信号至所述滑板驱动电机，以供所述滑板驱动电机驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置，以及所述控制器还用于获取焊接启动信息或焊接停止信息，并根据所述焊接启动信息控制所述电焊机的焊接枪工作或根据所述焊接停止信息控制所述电焊机的焊接枪停止工作。

在上述技术方案中，可选地，每个所述枪体装配结构包括：摆动器安装板，固定在所述滑板上；摆动器，安装于所述摆动器安装板上，用于装配所述焊接枪，其中，所述摆动器包括丝杠，所述丝杠转动带动所述焊接枪摆动。

在上述技术方案中，可选地，还包括：遥控装置，与所述控制器有线连接或无线连接，用于获取焊接运动参数、微调参数、焊接启动信息和焊接停止信息，并将获取到的内容发送至所述控制器。

在上述技术方案中，可选地，还包括：齿条，安装在所述导轨基座上，对设在所述导轨基座上的所述滑板进行限位。

在上述技术方案中，可选地，所述横轴和/或所述竖轴的背部设置有磁力座安装架，用于安装磁力座；所述磁力座设置在所述磁力座安装架上，用于将所述自动焊接设备整体吸附在第二目标位置。

在上述技术方案中，可选地，还包括：直角板，连接于所述横轴和所述竖轴，用于将所述横轴和所述竖轴固定为垂直关系。

在上述技术方案中，可选地，所述控制器还用于获取摆动信息，并根据所述摆动信息向所述伸缩轴驱动电机发送伸缩轴控制命令；则所述设备还包括：伸缩轴驱动电机，连接至所述控制器和所述伸缩轴，用于根据所述伸缩轴控制命令驱动所述伸缩轴转动，带动所述焊接枪转动。

本发明的第二方面提出了一种可遥控焊接方法，用于如上述第一方面中任一项所述的自动焊接设备，所述方法包括：控制器获取焊接运动参数或微调参数；所述控制器根据所述焊接运动参数或所述微调参数，发送运动信号至所述滑板驱动电机；所述滑板驱动电机根据所述运动信号驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置；以及所述方法还包括：在所述滑板驱动电机驱动对应的滑板移动的过程中或之后，所述控制器获取焊接启动信息或焊接停止信息；所述控制器根据所述焊接启动信息发送工作信号至所述电焊机，或根据所述焊接停止信息发送停止工作信号至所述电焊机；所述电焊机根据所述工作信号启动所述焊接枪，或所述电焊机根据所述停止工作信号停止所述焊接枪工作。

在上述技术方案中，可选地，所述焊接运动参数和所述微调参数均包括焊接长度、每个轴的滑板运动速度、摆动频率、摆动角度、每个轴的所述滑板驱动电机的转速和复位速度中的一项或多项。

在上述技术方案中，可选地，所述控制器获取焊接运动参数或微调参数的步骤，具体包括：所述控制器接收来自所述遥控装置的焊接运动参数或微调参数。

本发明的技术方案中，横轴、伸缩轴和竖轴可以相互垂直，也可为任何适应实际焊接需求的其他配合方式，通过该结构，横轴滑板的移动会带动纵轴以及纵轴滑板移动，从而实现纵轴滑板上的伸缩轴及焊接枪的左右移动，竖轴滑板的移动可带动伸缩轴及焊接枪的上下运动，而伸缩轴的转动可带动焊接枪前后摆动，从而可以在焊接枪焊接过程中或焊接枪工作之前，分别在左右、前后和上下各个方向上自动更改焊接枪的焊接位置。

由此，无需人工持焊接枪操作即可实现对焊接枪的焊接位置的更改，简化了焊接操作，大大提升了焊接操作的便利性，并且，尤其是在安全系数较低的高危环境下作业时，通过本结构取代人工，能够大大提升了用户的人身安全性。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例中自动焊接设备的部分示意图。

图2示出了本发明的一个实施例中枪体装配结构的示意图。

图3示出了本发明的一个实施例中磁力座相关结构的示意图。

图4示出了本发明的一个实施例中下部安装板的示意图。

图5示出了本发明的一个实施例中可遥控焊接方法的流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

下面结合图1至图4对本发明的一个实施例的自动焊接设备进行描述。

自动焊接设备中，齿条2安装在横轴导轨基座1上，磁力座14、磁力座安装架13与横轴导轨基座1固定连接，磁力座14可将遥控焊接设备吸附在水冷壁上，滑板驱动电机4安装在横轴滑板3上，横轴滑板3通过滑板驱动电机4的驱动作用在横轴导轨基座1上滑动，竖轴导轨基座5与横轴滑板固定连接，滑板驱动电机4安装在竖轴滑板7上，竖轴滑板7通过滑板驱动电机4的驱动作用在竖轴导轨基座5上滑动，横轴导轨基座与竖轴导轨基座的垂直度通过直角连接板6保证，伸缩轴导轨基座8固定连接在竖轴滑板7上，摆动器9安装在摆动器安装板12上，熔敷枪10安装在摆动器9上，滑板驱动电机4带动丝杠11的转动，实现熔敷枪10的前后运动，磁力座14、磁力座安装架13与X-2轴导轨基座17固定连接，滚轮15安装在下部安装板16上，竖轴导轨基座5固定连接在下部安装板16上。

通过磁力座14的磁吸附力将自动焊接设备挂装在待熔敷区域，横轴、伸缩轴和竖轴的滑板驱动电机4及摆动器电机分别与控制器相连接，通过控制各轴电机的运动，实现熔敷枪10上下、前后、左右及左右摆动的运动，熔敷枪10与送丝机及电焊机相连接，调整好熔敷枪10的角度及位置后，控制器控制熔敷枪启动熔敷进行工作。

实施例2

自动焊接设备包括：横轴、伸缩轴和竖轴，均具有导轨基座，所述横轴的导轨基座上和所述竖轴的导轨基座上均设有可沿所述导轨基座滑动的滑板，所述纵轴的一端安装在所述竖轴的滑板上，所述竖轴的滑板连接于所述伸缩轴；滑板驱动电机，连接于所述横轴的滑板和所述纵轴的滑板；电焊机，包括焊接枪，所述伸缩轴上连接有枪体装配结构，所述焊接枪装配于所述枪体装配结构；控制器，连接至所述电焊机和所述滑板驱动电机，用于获取焊接运动参数或微调参数，并根据所述焊接运动参数或所述微调参数发送运动信号至所述滑板驱动电机，以供所述滑板驱动电机驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置，以及所述控制器还用于获取焊接启动信息或焊接停止信息，并根据所述焊接启动信息控制所述电焊机的焊接枪工作或根据所述焊接停止信息控制所述电焊机的焊接枪停止工作。

其中，所述控制器还用于获取摆动信息，并根据所述摆动信息向所述伸缩轴驱动电机发送伸缩轴控制命令；则所述设备还包括：伸缩轴驱动电机，连接至所述控制器和所述伸缩轴，用于根据所述伸缩轴控制命令驱动所述伸缩轴转动，带动所述焊接枪转动。

本发明的技术方案中，横轴、伸缩轴和竖轴可以相互垂直，也可为任何适应实际焊接需求的其他配合方式，通过该结构，横轴滑板的移动会带动纵轴以及纵轴滑板移动，从而实现纵轴滑板上的伸缩轴及焊接枪的左右移动，竖轴滑板的移动可带动伸缩轴及焊接枪的上下运动，而伸缩轴的转动可带动焊接枪前后摆动，从而可以在焊接枪焊接过程中或焊接枪工作之前，分别在左右、前后和上下各个方向上自动更改焊接枪的焊接位置。

由此，无需人工持焊接枪操作即可实现对焊接枪的焊接位置的更改，简化了焊接操作，大大提升了焊接操作的便利性，并且，尤其是在安全系数较低的高危环境下作业时，通过本结构取代人工，能够大大提升了用户的人身安全性。

实施例3

在实施例2的结构的基础上，每个所述枪体装配结构包括：摆动器安装板，固定在所述滑板上；摆动器，安装于所述摆动器安装板上，用于装配所述焊接枪，其中，所述摆动器包括丝杠，所述丝杠转动带动所述焊接枪摆动。

这样，可通过驱动丝杠转动来驱动摆动器摆动，从而带动摆动器上的焊接枪摆动，改变焊接枪的焊接位置，其中，丝杠可连接有摆动器电机。

在本发明的一个实施例中，可选地，自动焊接设备还包括：齿条，安装在所述导轨基座上，对设在所述导轨基座上的所述滑板进行限位，以使滑板稳定地在导轨基座上滑动，提升了整个自动焊接设备的稳定性。

在本发明的一个实施例中，可选地，所述横轴和/或所述竖轴的背部设置有磁力座安装架，用于安装磁力座；所述磁力座设置在所述磁力座安装架上，用于将所述自动焊接设备整体吸附在第二目标位置。磁力座可将整个自动焊接设备吸附在第二目标位置，尤其适用于第二目标位置不便于人工进行焊接操作、对焊接操作准确性要求较高或为高危作业环境的情况。

在本发明的一个实施例中，可选地，自动焊接设备还包括：直角板，连接于所述横轴和所述竖轴，用于将所述横轴和所述竖轴固定为垂直关系。通过直角板固定轴与轴可提升两轴乃至整个自动焊接设备的结构稳定性。

实施例4

在实施例2或3的结构的基础上，还包括遥控装置，与所述控制器有线连接或无线连接，用于获取焊接运动参数、微调参数、焊接启动信息和焊接停止信息，并将获取到的内容发送至所述控制器。

其中，遥控装置上可设有输入位置，以供用户直接输入所需的各种参数来实现需求的焊接效果，而无需人工操作焊接枪来更改焊接效果，提升了焊接便利性及安全性。或者，遥控器也可为按键类型的遥控器，设有启动、停止、急停、前进、后退、左摆、右摆、调速、上、下、左、右等多种功能按键，用户可通过按键操作调整滑板位置，实现对焊接枪的位置和焊接方向的调整。通过遥控装置的上下左右前后按键可实现焊接枪的移动，通过左摆、右摆的按键实现焊接枪的角度调节，

实施例5

图5示出了本发明的一个实施例中可遥控焊接方法的流程图。

如图5所示，本发明的可遥控焊接方法，用于如上述实施例1至4中任一项所述的自动焊接设备，具有上述全部技术效果，在此不再赘述。则该方法包括：

步骤502，控制器获取焊接运动参数或微调参数。该控制器可连接至有触控屏或遥控装置，获取来自触控屏或遥控装置的焊接运动参数或微调参数。

步骤504，所述控制器根据所述焊接运动参数或所述微调参数，发送运动信号至所述滑板驱动电机。

步骤506，所述滑板驱动电机根据所述运动信号驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置。

其中，在步骤506的过程中或之后，所述控制器获取焊接启动信息或焊接停止信息；所述控制器根据所述焊接启动信息发送工作信号至所述电焊机，或根据所述焊接停止信息发送停止工作信号至所述电焊机；所述电焊机根据所述工作信号启动所述焊接枪，或所述电焊机根据所述停止工作信号停止所述焊接枪工作。

在上述技术方案中，可选地，所述焊接运动参数和所述微调参数均包括焊接长度、每个轴的滑板运动速度、摆动频率、摆动角度、每个轴的所述滑板驱动电机的转速和复位速度中的一项或多项。

在本发明的一种实现方式中，焊接运动参数指焊接前各轴的运动参数，也就是焊接枪准确对准焊接工位的过程中各轴的运动速度，通过遥控装置的上下左右前后按键可实现焊接枪的移动，通过左摆、右摆的按键实现焊接枪的角度调节，各轴的运动速度可在遥控装置的显示屏或自动焊接设备的显示屏上显示，通过显示屏的按键可输入、修改数值。

由于横轴、竖轴导轨较长，在调整焊接枪位置过程中，需较快的完成动作，从而节省时间，但接近焊接位置时需要微调，例如，速度可设置两档，高度时，横轴移动速度20mm/s，竖轴移动速度20mm/s；低速时，横轴移动速度5mm/s，竖轴移动速度5mm/s。通过遥控装置上的调速按钮实现两档的切换。

同样，微调参数也可通过显示屏的按键可输入、修改数值。

另外，对准焊接枪之后，按启动键开始焊接，焊接过程中，只有竖轴电机和摆动器的电机工作，来实现焊接枪的摆动和向下行走，完成立焊，但实际工作过程中，管子会有S弯变形，所以在焊接过程中横轴和伸缩轴会有微调，但速度很慢。

在完成立焊后，可以通过遥控装置上的复位键使竖轴高速的返回焊接的起点位置。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动焊接设备，其特征在于，所述设备包括：

横轴、伸缩轴和竖轴，均具有导轨基座，所述横轴的导轨基座上和所述竖轴的导轨基座上均设有可沿所述导轨基座滑动的滑板，所述纵轴的一端安装在所述竖轴的滑板上，所述竖轴的滑板连接于所述伸缩轴；

滑板驱动电机，连接于所述横轴的滑板和所述纵轴的滑板；

电焊机，包括焊接枪，所述伸缩轴上连接有枪体装配结构，所述焊接枪装配于所述枪体装配结构；

控制器，连接至所述电焊机和所述滑板驱动电机，用于获取焊接运动参数或微调参数，并根据所述焊接运动参数或所述微调参数发送运动信号至所述滑板驱动电机，以供所述滑板驱动电机驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置，以及

所述控制器还用于获取焊接启动信息或焊接停止信息，并根据所述焊接启动信息控制所述电焊机的焊接枪工作或根据所述焊接停止信息控制所述电焊机的焊接枪停止工作。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，每个所述枪体装配结构包括：

摆动器安装板，固定在所述滑板上；

摆动器，安装于所述摆动器安装板上，用于装配所述焊接枪，其中，

所述摆动器包括丝杠，所述丝杠转动带动所述焊接枪摆动。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

遥控装置，与所述控制器有线连接或无线连接，用于获取焊接运动参数、微调参数、焊接启动信息和焊接停止信息，并将获取到的内容发送至所述控制器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

齿条，安装在所述导轨基座上，对设在所述导轨基座上的所述滑板进行限位。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述横轴和/或所述竖轴的背部设置有磁力座安装架，用于安装磁力座；

所述磁力座设置在所述磁力座安装架上，用于将所述自动焊接设备整体吸附在第二目标位置。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

直角板，连接于所述横轴和所述竖轴，用于将所述横轴和所述竖轴固定为垂直关系。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，

所述控制器还用于获取摆动信息，并根据所述摆动信息向所述伸缩轴驱动电机发送伸缩轴控制命令；

则所述设备还包括：

伸缩轴驱动电机，连接至所述控制器和所述伸缩轴，用于根据所述伸缩轴控制命令驱动所述伸缩轴转动，带动所述焊接枪转动。

8.一种可遥控焊接方法，其特征在于，用于如权利要求1至7中任一项所述的自动焊接设备，所述方法包括：

控制器获取焊接运动参数或微调参数；

所述控制器根据所述焊接运动参数或所述微调参数，发送运动信号至所述滑板驱动电机；

所述滑板驱动电机根据所述运动信号驱动所述横轴的滑板和/或所述纵轴的滑板移动至所述运动信号对应的第一目标位置；

以及所述方法还包括：

在所述滑板驱动电机驱动对应的滑板移动的过程中或之后，所述控制器获取焊接启动信息或焊接停止信息；

所述控制器根据所述焊接启动信息发送工作信号至所述电焊机，或根据所述焊接停止信息发送停止工作信号至所述电焊机；

所述电焊机根据所述工作信号启动所述焊接枪，或所述电焊机根据所述停止工作信号停止所述焊接枪工作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述焊接运动参数和所述微调参数均包括焊接长度、每个轴的滑板运动速度、摆动频率、摆动角度、每个轴的所述滑板驱动电机的转速和复位速度中的一项或多项。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制器获取焊接运动参数或微调参数的步骤，具体包括：

所述控制器接收来自所述遥控装置的焊接运动参数或微调参数。