CN110091112B - 数控悬臂双枪焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控悬臂双枪焊接机，本发明上焊枪结构和下焊枪结构分别设置在工作台板的上下两侧，上焊枪结构包括上焊枪和驱动上焊枪前后、上下和左右运转的上焊枪驱动机构，下焊枪结构包括下焊枪和驱动下焊枪前后和上下运动的下焊枪驱动机构，工作台板上设置有用于下焊枪焊接工件的焊接孔。本发明通过在工作台板上方和下方均设置焊枪，实现上下双面焊接，上焊枪可在三个方向上调节位置，下焊枪可以二个方向上调节位置，使得上下焊枪易于对准同一个型材接缝的上下两面，不用通过翻转型材来焊接型材接缝的两面，工序简单，焊接质量高。

Description

数控悬臂双枪焊接机

技术领域

本发明涉及一种型材门窗数控焊接设备。

背景技术

目前在铝型材门窗行业中，由于现有的门窗焊接机在焊接门窗时存在定位不准确，只能进行单面焊接且只能实现90°角焊接，导致焊接强度低，生产门窗内角易开焊，这严重影响到产品的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种双面焊接的数控悬臂双枪焊接机。

为了解决上述技术问题，本发明包括机架、工作台板、焊机、送丝机、焊枪结构、压料机构和控制器，所述的焊枪结构包括上焊枪结构和下焊枪结构，上焊枪结构和下焊枪结构分别设置在工作台板的上下两侧，上焊枪结构包括上焊枪和驱动上焊枪前后、上下和左右运转的上焊枪驱动机构，下焊枪结构包括下焊枪和驱动下焊枪前后和上下运动的下焊枪驱动机构，工作台板上设置有用于下焊枪焊接工件的焊接孔，所述的焊机、送丝机、压料机构、上焊枪驱动机构和下焊枪驱动机构均与控制器连接且由控制器控制。

为了便于调节下焊枪位置，所述的下焊枪驱动机构包括下焊枪前后移动电机、下枪支架、升降气缸、气缸连接板、丝杠连接板和滑块连接板，滑块连接板通过导轨滑块机构前后滑动的设置在工作台板的底面上，下焊枪前后移动电机固定在工作台板的底面上，丝杠连接板固定在滑块连接板上，丝杠连接板和下焊枪前后移动电机通过第一丝杆丝母机构连接，下焊枪前后移动电机用于推动丝杠连接板在工作台板上前后移动，气缸连接板与丝杠连接板固定，升降气缸的两个相对运动的部件分别与下焊枪支架和气缸连接板固定，下焊枪固定在下焊枪支架上。

为了便于调节上焊枪位置，所述的上焊枪驱动机构包括移动板、上焊枪前后移动电机、上焊枪上下移动电机、左右移动板、前后移动滑块和上焊枪左右移动电机，机架上部的悬臂下部安装有上焊枪前后导轨，移动板通过前后移动滑块安装上焊枪前后导轨上，上焊枪前后移动电机固定在悬臂下部，上焊枪前后移动电机与移动板通过第二丝杠丝母机构连接，上焊枪前后移动电机用于推动移动板在悬臂上前后移动，左右移动板滑动设置在移动板上，上焊枪左右移动电机固定在移动板的底部，上焊枪左右移动电机与左右移动板通过第三丝杠丝母机构连接，上焊枪左右移动电机用于推动左右移动板在移动板上前后移动，上焊枪上下移动电机固定在左右移动板上，上焊枪上下移动电机和上焊枪通过第四丝杠丝母机构连接，上焊枪上下移动电机用于推动上焊枪在左右移动板上上下移动。

所述的悬臂后端与机架连接，悬臂的前端悬空，悬臂的前端设置有操作面板，操作面板与控制器连接。

为了保护操作安全，所述的操作面板下侧设置有弧光防护装置。

为了便于实现中挺焊接，本发明包括有定尺结构，定尺结构包括定尺移动电机、定尺靠板、靠板导轨和第五丝杠丝母机构，第五丝杠丝母机构连接定尺移动电机和定尺靠板，定尺移动电机和靠板导轨均固定在工作台板的底面上，定尺靠板通过滑块滑动连接在靠板导轨上，定尺移动电机用于推动定尺靠板在导向孔中前后移动，工作台板上位于焊枪结构的后侧设置有导向孔，定尺靠板从导向孔伸出到工作台板之上。

为了便于对型材进行定位，所述工作台板上设置有第一固定定位组件、第二固定定位组件和活动定位组件，活动定位组件包括第一靠板、第二靠板和安装板，第一靠板和第二靠板均固定在安装板上，第一靠板处于第二靠板的后侧；安装板沿平行于工作台板上表面的直线滑动的设置在工作台板的下方，安装板和工作台板之间设置有安装板驱动机构，第一靠板中间具有定位槽，定位槽中具有两个垂直的第一定位面；第一靠板的左右侧面平行且分别与第二靠板的左右侧面在同一平面内，第一靠板和第二靠板的左右侧面称为第二定位面；第一靠板的前侧面称为第三定位面；第三定位面与第二定位面垂直，第一定位面、第二定位面和第三定位面均与工作台板上表面垂直且伸出工作台板之上，第一固定定位组件分处在第一靠板的两侧，第二固定定位组件分处在第二靠板的两侧，第一固定定位组件上具有与第三定位面在同一平面内的定位支撑点，第二固定定位组件上具有分别与第一定位面的两个垂直面在同一平面内的定位支撑点，工作台板上设置有第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔，焊接孔位于第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔之间。本发明通过设置位置可调节且同步运动的第一靠板和第二靠板，再辅助两种固定定位组件，使得可以实现不同尺寸的门窗型材中挺定位焊接和90°角焊接；实现了一套定位装置可以对多种焊接方式的型材进行定位，加工中不需要反复装拆定位装置，加工效率高。

为了便于对型材接缝进行全面焊接，所述的焊接孔的后侧与第一靠板的通过孔相通。

为了进一步优化，所述的第一固定定位组件包括多个定位柱，所有定位柱排列成一排，所述的定位柱最朝前的母线与第三定位面在同一平面内，所述的第二固定定位组件包括多个定位板，定位板分别排列在两条垂直的直线上，每条直线上的定位板朝向第二靠板的侧面在同一平面内且与其中一个第一定位面在同一平面内，所有定位柱和定位板均与工作台板固定。

为了便于调节第一靠板和第二靠板的位置，以便适于不同尺寸的型材，所述的工作台板底面上设置有导轨，安装板通过滑块连接在导轨上，安装板驱动机构包括电机和第六丝杠丝母机构，第六丝杠丝母机构包括丝杠和连接在丝杠上的丝母，电机固定在工作台板上，电机通过第六丝杠丝母机构与安装板连接，电机用于推动安装板在工作台板上在左右移动。

本发明的有益效果是：本发明通过在工作台板上方和下方均设置焊枪，实现上下双面焊接，上焊枪可在三个方向上调节位置，下焊枪可以二个方向上调节位置，使得上下焊枪易于对准同一个型材接缝的上下两面，不用通过翻转型材来焊接型材接缝的两面，工序简单，焊接质量高。本发明不仅能实现90°角焊接且能实现中挺焊接，产品的多功能性极大地提高产品的焊接强度，更提高加工生产效率，减少成本。

附图说明

图1、图２是本发明的两种方位的立体图（图１中拆去部分后工作台板）；

图３是本发明的上焊枪结构立体图；

图４是本发明的上焊枪结构的主视图；

图５是本发明的定尺结构立体图；

图６、图７本发明定位结构和下焊接结构的两种方位的立体图；

图８、图９是本发明两种定位状态示意图；

图中1、机架；2、前工作台板；3、压料机构；4、下焊枪结构；5、下送丝机；6、定尺结构；7、上焊枪结构；8、上送丝机；9、操作面板；10、焊机；11、控制器；12、后工作台板；13、弧光防护装置；14、定位结构；15、中挺型材；16、边框型材；17、45°角型材；18、45°角型材。201、下焊枪前后移动电机；202、下焊枪；203、下枪支架；204、升降气缸；205、气缸连接板；206、丝杠连接板，207、滑块连接板；601、定尺移动电机；602、定尺靠板；603、丝杠支撑板；604、靠板导轨；701、移动板；702、上焊枪前后移动电机；703、上焊枪上下移动电机；704、左右移动板；705、前后移动滑块；706、上焊枪；707、上焊枪左右移动电机；1402、定位柱；1403、定位板；1404、第一靠板；1405、连接板；1406、第二靠板；1407、安装板；1408、丝母连接板；1409、电机。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

结合图1和图 4所示，本实施例公开的一种数控悬臂双枪焊接机，包括机架1、前工作台板2、后工作台板12、压料机构3、下焊枪结构4、下送丝机5、定尺结构6、上焊枪结构7、上送丝机8、操作面板9、焊机10、控制器11、后工作台板12、弧光防护装置13和定位结构14。

机架1由矩管焊接及护板组成，前工作台板2和后工作台板12安装于机架１上，压料机构3安装于机架1上部的悬臂下侧，压料机构3用来压紧型材；下焊枪结构4安装于前工作台板2下部位置，下送丝机5设置在机架1内部，定尺结构6安装于前工作台板2后部的机架1内，上焊枪结构7安装于机架1上部的悬臂下侧，位于压料机构的后部，上送丝机8位于悬臂上侧，位于上焊枪结构7的后部，操作面板9安装于悬臂前侧，焊机10安装于机架1内部，控制器11安装于机架1右侧，后工作台板12位于前工作台板2后部，弧光防护装置13位于操作面板的下部，可保护操作人员免受焊接弧光的伤害。

如图6和图7所示，下焊枪结构4包括下焊枪前后移动电机201、下焊枪202、下枪支架203、升降气缸204、气缸连接板205、丝杠连接板206和滑块连接板207，滑块连接板207通过导轨滑块机构前后滑动的设置在前工作台板2的底面上，下焊枪前后移动电机201固定在前工作台板2的底面上，丝杠连接板206固定在滑块连接板207上，丝杠连接板206上固定有丝母，丝母中连接有丝杠，丝杠的一端与下焊枪前后移动电机201的输出轴连接，气缸连接板205与丝杠连接板206固定，升降气缸204的两个相对运动的部件分别与下焊枪支架203和气缸连接板205固定，下焊枪202固定在下焊枪支架203上。从而使得：下焊枪202可依靠下焊枪前后移动电机201控制前后移动，下焊枪202可依靠升降气缸204控制升降。

如图5所示，定尺结构6包括定尺移动电机601、定尺靠板602、丝杠支撑板603、靠板导轨604和丝杠丝母机构，丝杠丝母机构的丝杠一端连接定尺移动电机601的输出轴，另一端转动连接丝杠支撑板603，定尺靠板602与丝杠丝母机构的丝母固定，定尺移动电机601和靠板导轨604均固定在后工作台板12的底面上，定尺靠板602通过滑块滑动连接在靠板导轨604上，后工作台板12上设置有导向孔，定尺靠板602从导向孔伸出到后工作台板12之上，定尺移动电机601带动定尺靠板602在后工作台板12上前后移动，实现门窗型材的定长。

如图3和图4所示，上焊枪结构7包括移动板701、上焊枪前后移动电机702、上焊枪上下移动电机703、左右移动板704、前后移动滑块705、上焊枪706、上焊枪左右移动电机707，机架1上部的悬臂下部安装有上焊枪前后导轨，移动板701通过前后移动滑块705安装上焊枪前后导轨上，上焊枪前后移动电机702固定在悬臂下部，上焊枪前后移动电机702与移动板701通过丝杠丝母机构连接，上焊枪前后移动电机702用于推动移动板701在悬臂上前后移动，左右移动板704滑动设置在移动板701上，上焊枪左右移动电机707固定在移动板701的底部，上焊枪左右移动电机707与左右移动板704通过丝杠丝母机构连接，上焊枪左右移动电机707用于推动左右移动板704在移动板701上前后移动，上焊枪上下移动电机703固定在左右移动板704上，上焊枪上下移动电机703和上焊枪通过丝杠丝母机构连接，上焊枪的支座上下滑动的设置在左右移动板704上，丝母与上焊枪706的支座固定，丝杠的一端连接在上焊枪上下移动电机703的输出轴上。从而使得上焊枪上下移动电机703能推动上焊枪706上下运动。

弧光防护装置13起辅助功能，遮挡弧光，避免焊接弧光刺伤操作工人的眼睛；下送丝机5用于为与下焊枪202输送焊丝，上送丝机8用于为上焊枪706输送焊丝。焊机10用于控制下焊枪202和上焊枪706的焊接。下送丝机5、下焊枪202、上送丝机8、上焊枪706和焊机10以及前述部件之间的连接方式均采用现有技术。

本例中所有的电机、气缸、焊机、送丝机以及操作面板均与控制器11连接，并且由控制器11控制，具体连接方式采用现在有技术。

如图６和图7所示的定位结构14，采用一种同步运动的定位结构，包括第一固定定位组件、第二固定定位组件和活动定位组件。

活动定位组件包括第一靠板1404、第二靠板1406和安装板1407，第一靠板和第二靠板1406均固定在安装板1407上，第一靠板1404通过连接板1405与安装板1407固定，第一靠板1404处于第二靠板1406的后侧；前工作台板2的底面上固定有两条左右方向上导轨，两条导轨的导向方向平行且均平行与前工作台板2的上表面，安装板1407通过滑块连接在导轨上，安装板1407和前工作台板2之间设置有安装板驱动机构，安装板驱动机构包括电机1409和丝杠丝母机构，丝杠丝母机构包括丝杠和连接在丝杠上的丝母，安装板1407通过丝母连接板1408与丝母固定，电机1409固定在前工作台板2上，电机1409的输出轴与丝杠连接。

第一靠板1404中间具有定位槽，定位槽中具有两个垂直的第一定位面；第一靠板1404的左右侧面平行且分别与第二靠板1406的左右侧面在同一平面内，第一靠板1404和第二靠板1406的左右侧面称为第二定位面；第一靠板1404的前侧面称为第三定位面；第三定位面与第二定位面垂直，第一定位面、第二定位面和第三定位面均与前工作台板2上表面垂直且伸出前工作台板2之上。

第一固定定位组件分处在第一靠板1404的两侧，第二固定定位组件第一固定定位组件上具有与第三定位面在同一平面内的定位面，第二固定定位组件上具有分别与第一定位面的两个垂直面在同一平面内的定位面。

第一固定定位组件包括四个定位柱1402，所有定位柱1402排列成一排，四个定位柱1402分处在第一靠板1404的两侧，定位柱1402最朝前的母线与第三定位面在同一平面内，第二固定定位组件包括四个定位板1403，四个定位板1403分处在第二靠板1406的两侧，定位板1403分别排列在两条垂直的直线上，每条直线上的定位板1403朝向第二靠板1406的侧面在同一平面内且与其中一个第一定位面在同一平面内，所有定位柱1402和定位板1403均与前工作台板2固定。

前工作台板2上设置有焊接孔、第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔，焊接孔位于第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔之间。焊接孔的后侧与第一靠板的通过孔相通。从而便于第一靠板1404和第二靠板1406与安装板1407的连接，焊接时，焊枪可以设置在前工作台板2的下方，通过调节第一靠板1404和第二靠板1406位置，使型材的接缝处于焊接孔中间，从焊接孔对型材的底面接缝进行焊接。

工作原理：在进行焊接时，将待焊接的型材放置于前工作台板2上，先对型材进行定位，如图8所示，定尺靠板602、定位柱1402、第一靠板1404和第二靠板1406共同使用实现中挺焊接；其中中挺型材15以定位柱1402和第一靠板1404的前方（第三定位面）为定位面进行放置，边框型材16以第一靠板1404和第二靠板1406的侧面（第二定位面）为定位面进行放置并推到定尺靠板602上；所述第一靠板1404与第二靠板1406通过安装板1407由电机1409带动进行左右运动，实现不同尺寸的铝型材中挺定位。

定位完成后，通过压料机构3压紧型材，弧光防护装置13遮挡弧光，上焊枪移动装置和下焊枪移动装置通过控制器11控制相应的电机驱动上焊枪和下焊枪的移动对准型材接缝，然后进行焊接实现中挺焊接；依次完成上下两面的焊接，保证两面焊接的快速对接，提高焊接质量，完成焊接后松开压紧装置，取下窗框，这样一次装夹即可实现上下面焊接，大大提高了生产效率和焊接强度。

如图9所示，定位板1403与第一靠板1404的第一定位面共同使用实现角定位焊接；其中45°角型材17以左边定位板1403为定位面，其中45°角型材18以右边定位板1403为定位面；两根角型材以第一靠板1404为交点，定位完成后其它程序同中挺型材焊接，从而实现90°角焊接；

定位柱1402和定位板1403都是以螺栓进行连接固定，不会相互干涉，其进行中挺焊接与角焊接时仅需要驱动电机1409，带动安装板1407上的第一靠板1404与第二靠板1406进行左右同步移动，保证了定位的准确性，方便的实现不同的定位焊接方式。

前述的定位结构也可以采用现有技术，比如在前工作台板2上装一组中挺定位柱和一组直角定位板，及型材定位靠板，将工件靠在定位板上定位，定位之后压紧铝型材，然后进行焊接。

以上实施例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局部进行改变，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 (7)

1.一种数控悬臂双枪焊接机，包括机架、工作台板、焊机、送丝机、焊枪结构、压料机构和控制器，其特征在于：所述的焊枪结构包括上焊枪结构和下焊枪结构，上焊枪结构和下焊枪结构分别设置在工作台板的上下两侧，上焊枪结构包括上焊枪和驱动上焊枪前后、上下和左右运转的上焊枪驱动机构，下焊枪结构包括下焊枪和驱动下焊枪前后和上下运动的下焊枪驱动机构，工作台板上设置有用于下焊枪焊接工件的焊接孔，所述的焊机、送丝机、压料机构、上焊枪驱动机构和下焊枪驱动机构均与控制器连接且由控制器控制；所述工作台板上设置有第一固定定位组件、第二固定定位组件和活动定位组件，活动定位组件包括第一靠板、第二靠板和安装板，第一靠板和第二靠板均固定在安装板上，第一靠板处于第二靠板的后侧；安装板沿平行于工作台板上表面的直线滑动的设置在工作台板的下方，安装板和工作台板之间设置有安装板驱动机构，第一靠板中间具有定位槽，定位槽中具有两个垂直的第一定位面；第一靠板的左右侧面平行且分别与第二靠板的左右侧面在同一平面内，第一靠板和第二靠板的左右侧面称为第二定位面；第一靠板的前侧面称为第三定位面；第三定位面与第二定位面垂直，第一定位面、第二定位面和第三定位面均与工作台板上表面垂直且伸出工作台板之上，第一固定定位组件分处在第一靠板的两侧，第二固定定位组件分处在第二靠板的两侧，第一固定定位组件上具有与第三定位面在同一平面内的定位支撑点，第二固定定位组件上具有分别与第一定位面的两个垂直面在同一平面内的定位支撑点，工作台板上设置有第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔，焊接孔位于第一靠板的通过孔和第二靠板的通过孔之间；所述的焊接孔的后侧与第一靠板的通过孔相通；所述的第一固定定位组件包括多个定位柱，所有定位柱排列成一排，所述的定位柱最朝前的母线与第三定位面在同一平面内，所述的第二固定定位组件包括多个定位板，定位板分别排列在两条垂直的直线上，每条直线上的定位板朝向第二靠板的侧面在同一平面内且与其中一个第一定位面在同一平面内，所有定位柱和定位板均与工作台板固定。

2.根据权利要求1所述的数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：所述的下焊枪驱动机构包括下焊枪前后移动电机、下枪支架、升降气缸、气缸连接板、丝杠连接板和滑块连接板，滑块连接板通过导轨滑块机构前后滑动的设置在工作台板的底面上，下焊枪前后移动电机固定在工作台板的底面上，丝杠连接板固定在滑块连接板上，丝杠连接板和下焊枪前后移动电机通过第一丝杆丝母机构连接，下焊枪前后移动电机用于推动丝杠连接板在工作台板上前后移动，气缸连接板与丝杠连接板固定，升降气缸的两个相对运动的部件分别与下焊枪支架和气缸连接板固定，下焊枪固定在下焊枪支架上。

3.根据权利要求2所述的数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：所述的上焊枪驱动机构包括移动板、上焊枪前后移动电机、上焊枪上下移动电机、左右移动板、前后移动滑块和上焊枪左右移动电机，机架上部的悬臂下部安装有上焊枪前后导轨，移动板通过前后移动滑块安装上焊枪前后导轨上，上焊枪前后移动电机固定在悬臂下部，上焊枪前后移动电机与移动板通过第二丝杠丝母机构连接，上焊枪前后移动电机用于推动移动板在悬臂上前后移动，左右移动板滑动设置在移动板上，上焊枪左右移动电机固定在移动板的底部，上焊枪左右移动电机与左右移动板通过第三丝杠丝母机构连接，上焊枪左右移动电机用于推动左右移动板在移动板上前后移动，上焊枪上下移动电机固定在左右移动板上，上焊枪上下移动电机和上焊枪通过第四丝杠丝母机构连接，上焊枪上下移动电机用于推动上焊枪在左右移动板上上下移动。

4.根据权利要求３所述的数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：所述的悬臂后端与机架连接，悬臂的前端悬空，悬臂的前端设置有操作面板，操作面板与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：所述的操作面板下侧设置有弧光防护装置。

6.根据权利要求1所述的数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：包括有定尺结构，定尺结构包括定尺移动电机、定尺靠板、靠板导轨和第五丝杠丝母机构，第五丝杠丝母机构连接定尺移动电机和定尺靠板，定尺移动电机和靠板导轨均固定在工作台板的底面上，定尺靠板通过滑块滑动连接在靠板导轨上，定尺移动电机用于推动定尺靠板在导向孔中前后移动，工作台板上位于焊枪结构的后侧设置有导向孔，定尺靠板从导向孔伸出到工作台板之上。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述数控悬臂双枪焊接机，其特征在于：所述的工作台板底面上设置有导轨，安装板通过滑块连接在导轨上，安装板驱动机构包括电机和第六丝杠丝母机构，第六丝杠丝母机构包括丝杠和连接在丝杠上的丝母，电机固定在工作台板上，电机通过第六丝杠丝母机构与安装板连接，电机用于推动安装板在工作台板上在左右移动。