CN109877427B - 一种焊枪摆动器 - Google Patents

Abstract

一种焊枪摆动器，属于焊接设备技术领域，一种焊枪摆动器，包括安装台、横向滑动机构、变档调节机构、动作机构、复位机构和夹持器，所述安装台上安装有横向滑动机构，所述横向滑动机构上安装有变档调节机构和夹持器,所述安装台下方左侧安装有动作机构，所述动作机构与所述横向滑动机构通过复位机构建立连接。本发明结构简单，成本低廉，方便操作者在焊接过程中根据焊接熔池变化的需要及时调整，通过调整电机转速来控制摆动频率，通过调节手轮实现控制摆动幅度。

Description

一种焊枪摆动器

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种焊枪摆动器。

背景技术

现有的焊枪摆动机大多是通过步进直流调速电机和丝杠系统通过工业PLC和相应的触摸控制屏来实现人机交互，通过控制屏进入设置菜单和相应子菜单，依次输入摆动频率和摆动范围，最后完成确认开始工作。通过步进直流调速电机系统控制的摆动器优点是摆动频率和幅度精准，但缺点也很明显，即操作过于繁琐，设备成本高，系统结构复杂。由于焊接过程自身的特点，在刚起弧时温度低，焊接一段时间后温度变高，不同大小工件温度变化不尽相同，体积小的工件这种变化就更明显。要获得高质量的焊接接头，在焊接过程中就要根据熔池的温度变化情况和接头的宽窄发生的细微变化需要进行实时调整，这种摆动机往往无法根据这种动态变化做到及时调整，看起来很先进的功能实际上并不实用，再者，对于操作者来讲，摆动范围和频率往往是模糊的经验值而不是精确的量化，操作者的经验无法通过现有机械进行的看似精确的机械摆动即时表达，精确的量化反而是误差的体现。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊枪摆动器，结构简单、成本低廉，方便操作者根据焊接需要及时地调整焊枪的摆动范围和频率。

发明技术方案：

一种焊枪摆动器，包括安装台、横向滑动机构、变档调节机构、动作机构、复位机构和夹持器，所述安装台上安装有横向滑动机构，所述横向滑动机构上安装有变档调节机构和夹持器,所述安装台左侧安装有动作机构，所述动作机构与所述横向滑动机构通过复位机构建立连接。

进一步，所述横向滑动机构包括直线滑道、滑块和连接板，所述直线滑道固定安装在所述安装台上，滑块与所述直线滑道配合安装，所述滑块上方固定安装连接板，所述连接板上设置有齿杆安装座和手轮安装座，所述变档调节机构配合安装在连接板上，所述滑块侧壁设置有第二销杆，所述第二销杆通过复位机构与动作机构建立连接，夹持器固定安装在连接板上。

进一步，所述直线滑道上安装有限位螺栓，所述限位螺栓的个数为两个。

进一步，所述变档调节机构包括变档齿杆和调节手轮，所述变档齿杆的一端安装在齿杆安装座上，另一端与动作机构建立配合关系，所述调节手轮转动安装在手轮安装座上，调节手轮上安装有齿轮，所述变档齿杆的杆体上加工有与齿轮相啮合的齿形槽，调节手轮通过齿轮与变档齿杆建立安装。

进一步，所述动作机构包括直流调速电机和单边锥形轴，所述安装台左侧安装有电机安装座，所述直流调速电机通过法兰安装方式与电机安装座建立连接，所述直流调速电机的输出轴与单边锥形轴连接，所述单边锥形轴的锥面与所述变档齿杆相贴合，所述电机安装座侧壁上还设置有第一销杆，所述第一销杆通过复位机构与所述第二销杆相连。

进一步，所述复位机构为复位弹簧。

进一步，所述夹持器包括夹持基座和焊枪夹，所述夹持基座固定安装在连接板上，所述夹持基座与所述焊枪夹通过锁紧万向节建立连接。

进一步，所述变档齿杆为六角变档齿杆，且为弯折结构，弯折夹角为直角，所述齿杆安装座上加工有六角孔，变档齿杆配合安装在齿杆安装座的六角孔内。

进一步，所述齿杆安装座的个数为两个且对称分布。

进一步，所述安装台的下方还安装有微调滑台，所述微调滑台的下方安装有固定夹持端。

本发明对于现有技术具有以下有益效果：

1、本发明结构简单，成本低廉，使操作者在焊接过程中观察熔池变化的同时，可根据需要及时地调整焊枪摆动频率和幅度，可在单手持焊接面罩的同时另只手单手对机器进行操作，通过调整直流调速电机转速来控制摆动频率，通过调节手轮实现控制摆动范围；

2、本发明在焊接环形焊缝时，固定在焊枪调节支架上实现XYZ方向的位置调节，并搭配焊接旋转变位机使用，也可以安装在焊接小车上进行直线焊缝的焊接；

3、本发明方便采购和加工，运行可靠，省去了复杂的设置过程，采用该装置焊缝成形不仅美观，而且焊接质量更稳定；

4、本发明采用滑道和滑块配合的方式实现滑动，这样的设置滑块和滑动之间的阻滞小，同时滑动的效果更好；

5、本发明的单边锥形轴是可更换的，根据焊接摆动范围需要加工不同规格，同时通过调节变档齿杆与单边锥形轴的贴合位置，可以控制滑动的距离。

6、本发明适用于搭配自动送丝机构的非熔化极气体保护焊和熔化极气体保护焊。

附图说明

图1是本发明装配示意图；

图2是本发明变档齿杆移动示意图；

图中1-安装台，2-横向滑动机构，2-1-直线滑道，2-2-滑块，2-3第二销杆，2-4-连接板，2-5-齿杆安装座，2-6-手轮安装座，2-7-限位螺栓，3-变档调节机构，3-1-变档齿杆，3-2-调节手轮，3-3-齿轮3-3，4-动作机构，4-1-直流调速电机，4-2-单边锥形轴，4-3-电机安装座，4-4-第一销杆，5-复位机构，6-夹持器，6-1-夹持基座，6-2-焊枪夹，6-3-锁紧万向节，7-微调滑台，8-固定夹持端。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

实施方式一：一种焊枪摆动器，包括安装台1、横向滑动机构2、变档调节机构3、动作机构4、复位机构5和夹持器6，所述安装台1上安装有横向滑动机构2，所述横向滑动机构2上安装有变档调节机构3和夹持器6,所述安装台1左侧安装有动作机构4，所述动作机构4与所述横向滑动机构2通过复位机构5建立连接；如此设置，安装台的上方和下方都安装有机构，使安装台具有固定整体机构的作用，横向滑动机构在安装台上实现整体的横向滑动，带动夹持器实现横向的运动方式，动作机构与变档调节机构在运动中贴合，驱动横向滑动机构实现运转。

实施方式二，所述横向滑动机构2包括直线滑道2-1、滑块2-2和连接板2-4，所述直线滑道2-1固定安装在所述安装台1上，滑块2-2与所述直线滑道2-1配合安装，所述滑块2-2上方固定安装连接板2-4，所述连接板2-4上设置有齿杆安装座2-5和手轮安装座2-6，所述变档调节机构3配合安装在连接板2-4上，所述滑块2-2侧壁设置有第二销杆2-3，所述第二销杆2-3通过复位机构5与动作机构4建立连接，夹持器6固定安装在连接板2-4上；所述直线滑道2-1与所述滑块2-2配合滑动，如此设置，滑块与直线滑道之间的摩擦力小，滑动的效果好，齿杆安装座的个数为两个，且对称分布在所述连接板2-4的边缘，齿杆安装座对称分布确保了变档齿杆的平衡。

进一步优化，所述直线滑道2-1上安装有限位螺栓2-7，所述限位螺栓2-7的个数为两个；如此设置，一方面限定了滑块的滑动范围，避免了滑块滑离直线滑道，另一方面，直线滑道通过限位螺栓与安装台建立安装。

实施方式三，结合实施方式一和实施方式二描述本实施方式，在本实施方式中，变档调节机构3包括变档齿杆3-1和调节手轮3-2，所述变档齿杆3-1的一端安装在齿杆安装座2-5上，另一端与动作机构4建立配合关系，所述调节手轮3-2转动安装在手轮安装座2-6上，调节手轮3-2上安装有齿轮3-3，所述变档齿杆3-1的杆体上加工有与齿轮3-3相啮合的齿形槽，调节手轮3-2通过齿轮3-3与变档齿杆3-1建立安装；

本实施方式中，焊枪摆动器工作过程为：通过调整调节手轮3-2，实现变档齿杆3-1的轴向运动，使变档齿杆3-2的端部与单边锥形轴4-2贴合，当直流调速电机4-1带动单边锥形轴4-2转动时，单边锥形轴4-2的锥面对变档齿杆3-1产生推力，在此推力的作用下，变档齿杆3-1带动连接板2-4在直线滑道2-1上实现向右运动，与此同时复位机构5被拉伸，当单边锥形轴4-2的直面与变档齿杆3-1贴合时，在复位机构5的回弹力作用下，连接板2-4在直线滑道2-1上实现向左运动，完成一次线性往复运动，如此往复运动，即实现了安装在连接板2-4上的夹持器6的往复摆动动作。

在本实施方式中，通过调整调节手轮3-2的转动，并受安装在调节手轮上的齿轮3-3与变档齿杆3-1的齿形槽啮合作用下，变档齿杆3-1轴向直线运动(运动的距离小于单边锥形轴的锥面的长度)，此时，变档齿杆3-1与单边锥形轴4-2的接触距离H发生变化(如说明书附图2所示)，通过调整变档齿杆3-1与单边锥形轴4-2的接触距离H的值的大小，进而调整了整个横向滑动机构2的位移值，即调整了安装在横向滑动机构2上的焊枪夹持器6的摆动幅度。

进一步优化，所述变档齿杆3-1为六角变档齿杆，且为弯折结构，弯折夹角为直角，所述齿杆安装座2-5上加工有六角孔，变档齿杆3-1配合安装在齿杆安装座2-5的六角孔内；如此设置，弯折结构的变档齿杆能够实现与单边锥形轴的触碰，同时设置弯折夹角为直角，是为了避免变档齿杆在移动的过程中，与其它零件发生碰撞；再进一步地，变档齿杆还可以替换成五角变档齿杆或八角变档齿杆。

实施方式四，所述动作机构4包括直流调速电机4-1和单边锥形轴4-2，所述安装台1左侧安装有电机安装座4-3，所述直流调速电机4-1通过法兰安装方式与电机安装座4-3建立连接，所述直流调速电机4-1的输出轴与单边锥形轴4-2连接，所述单边锥形轴4-2的锥面与所述变档齿杆3-1相贴合，所述电机安装座4-3侧壁上还设置有第一销杆4-4，所述第一销杆4-4通过复位机构5与所述第二销杆2-3相连；如此设置，直流调速电机的转动带动单边锥形轴的转动，从而推动了滑块的横向运动，而单边锥形轴的尺寸大小、变档齿杆与单边锥形轴接触的位置决定了滑块滑动的距离，当单边锥形轴的尺寸不变时，变档齿杆与单边锥形轴的锥面底部接触时，滑块移动的距离为H,当变档齿杆与单边锥形轴锥面的端部接触时，促使滑块滑动的距离为H1；同时直流调速电机安装座与滑块之间的复位机构的拉力，使滑块复位，完成一次往复运动。

进一步优化，所述直流调速电机4-1为24V直流调速电机，额定转速0-100r/min,并配有数显旋钮调节控制器，如此设置，采用直流调速电机控制了变档齿杆的摆动频率；再进一步，所述复位机构5为复位弹簧；当滑块滑动时复位弹簧被拉伸，滑块停止运动时，复位弹簧的拉力将滑块复位；再进一步地，复位机构可以为弹性皮带或弹性绳，具有弹性且可以复位的弹性元件均可。

实施方式五，所述夹持器6包括夹持基座6-1和焊枪夹6-2，所述夹持基座6-1固定安装在连接板2-4上，所述夹持基座6-1与所述焊枪夹6-2通过锁紧万向节6-3建立连接；如此设置，当安装有锁紧万向节的夹持器夹持焊枪时，可以根据需要随意调整角度并夹紧锁定所需角度。

实施方式六，所述安装台1的下方还安装有微调滑台7，所述微调滑台7的下方安装有固定夹持端8；如此设置，微调滑台可沿固定板的轴向直线滑动，调整焊枪摆动器整体的安装位置，微调滑台下方安装的固定夹持端，方便将摆动器进行安装，可安装在专用可调节焊枪支架上进行XYZ方向的调节，搭配焊接变位机实现环形焊缝的焊接，也可安装在焊接行走车上进行直焊缝的焊接，适合配有自动送丝机的非熔化极气体保护焊和熔化极气体保护焊等焊接方法。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此，本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被发明所公开，本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其布局进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种焊枪摆动器，包括：安装台（1）、横向调节机构（2）、变档调节机构（3）、动作机构（4）、复位机构（5）和夹持器（6），其特征在于，所述安装台（1）上安装有横向调节机构（2），所述横向调节机构（2）上安装有变档调节机构（3）和夹持器（6）,所述安装台（1）左侧安装有动作机构（4），所述动作机构（4）与所述横向调节机构（2）通过复位机构（5）建立连接；

所述横向调节机构（2）包括直线滑道（2-1）、滑块（2-2）和连接板（2-4），所述直线滑道（2-1）固定安装在所述安装台（1）上，滑块（2-2）与所述直线滑道（2-1）配合安装，所述滑块（2-2）上方固定安装连接板（2-4），所述连接板（2-4）上设置有齿杆安装座（2-5）和手轮安装座（2-6）,所述变档调节机构（3）配合安装在连接板（2-4）上，所述滑块（2-2）侧壁设置有第二销杆（2-3），所述第二销杆（2-3）通过复位机构（5）与动作机构（4）建立连接，夹持器（6）固定安装在连接板（2-4）上；

所述直线滑道（2-1）上安装有限位螺栓（2-7），所述限位螺栓（2-7）的个数为两个；

所述变档调节机构（3）包括变档齿杆（3-1）和调节手轮（3-2），所述变档齿杆（3-1）的一端安装在齿杆安装座（2-5）上，另一端与动作机构（4）建立配合关系，所述调节手轮（3-2）转动安装在手轮安装座（2-6）上，调节手轮（3-2）上安装有齿轮（3-3），所述变档齿杆（3-1）的杆体上加工有与齿轮（3-3）相啮合的齿形槽，调节手轮（3-2）通过齿轮（3-3）与变档齿杆（3-1）建立安装；

所述动作机构（4）包括直流调速电机（4-1）和单边锥形轴（4-2），所述安装台（1）左侧安装有电机安装座（4-3），所述直流调速电机（4-1）通过法兰安装方式与电机安装座（4-3）建立连接，所述直流调速电机（4-1）的输出轴与单边锥形轴（4-2）连接，所述单边锥形轴（4-2）的锥面与所述变档齿杆（3-1）相贴合，所述电机安装座（4-3）侧壁上还设置有第一销杆（4-4），所述第一销杆（4-4）通过复位机构（5）与所述第二销杆（2-3）相连。

2.根据权利要求1所述一种焊枪摆动器，其特征在于，所述复位机构（5）为复位弹簧。

3.根据权利要求1所述一种焊枪摆动器，其特征在于，所述夹持器（6）包括夹持基座（6-1）和焊枪夹（6-2），所述夹持基座（6-1）固定安装在连接板（2-4）上，所述夹持基座（6-1）与所述焊枪夹（6-2）通过锁紧万向节（6-3）建立连接。

4.根据权利要求1所述一种焊枪摆动器，其特征在于，所述变档齿杆（3-1）为六角变档齿杆，且为弯折结构，弯折夹角为直角，所述齿杆安装座（2-5）上加工有六角孔，变档齿杆（3-1）配合安装在齿杆安装座（2-5）的六角孔内。

5.根据权利要求4所述一种焊枪摆动器，其特征在于，所述齿杆安装座（2-5）的个数为两个且对称分布。

6.根据权利要求1所述一种焊枪摆动器，其特征在于，所述安装台（1）的下方还安装有微调滑台（7），所述微调滑台（7）的下方安装有固定夹持端（8）。