CN110788540A - 一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法，属于机电焊接技术领域，一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法，包括操作台，操作台的前端中部处开设有工件套设孔，通过一对工件限位机构对待焊接工件进行夹紧固定，再通过电动滑轨带动圆形操作台底端的环形电动焊接机构下压至工件待焊接处，通过环形电动焊接机构对焊接处进行焊接，而环形电动焊接机构能够随嵌设安装于圆形操作台底端的环形电动导轨运动，从而能够对工件上环形部位处的焊接点进行焊接，有效提高电焊灵活性以及效率，而通过电动推杆、电动伸缩杆以及电动滑轨、环形电动导轨等机电配合，有效提高整个焊接装置的自动化操作。

Description

一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及机电焊接技术领域，更具体地说，涉及一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法。

背景技术

钢构件是指用钢板、角钢、槽钢、工字钢、焊接或热轧H型钢冷弯或焊接通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的钢结构组合构件，其主要具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等优点。

目前，在钢构件的生产车间中，经常会使用到焊接装置来对钢构管件与其它钢构件（例如工字钢）进行焊接，对于钢构管件的焊接往往是多节点焊接，工字钢焊接于钢构管件的四周侧壁。而现有技术中的焊接装置大方向往往是固定式的，难以实现环形多点式进行焊接，而钢构件在限位后，若将其拆卸后再进行重新定位以实现其它部位的焊接，则浪费人力，且在一定程度上降低了工作效率。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置及其使用方法，通过一对工件限位机构对待焊接工件进行夹紧固定，再通过电动滑轨带动圆形操作台底端的环形电动焊接机构下压至工件待焊接处，通过环形电动焊接机构对焊接处进行焊接，而环形电动焊接机构能够随嵌设安装于圆形操作台底端的环形电动导轨运动，从而能够对工件上环形部位处的焊接点进行焊接，有效提高电焊灵活性以及效率。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，包括操作台，所述操作台的前端中部处开设有工件套设孔，所述操作台前端两侧固定安装有对称设置于工件套设孔两侧的工件限位机构，所述操作台的后端固定连接有竖板，所述竖板的中部沿其竖直方向安装有电动滑轨，所述电动滑轨上安装有升降板，所述升降板的前端固定连接有支撑板，所述支撑板的前端固定连接有固定台，所述固定台的底端固定安装有圆形操作台，所述圆形操作台的底端开设有环形腔，所述环形腔内嵌设安装有环形电动导轨，所述环形电动导轨上安装有环形电动焊接机构，所述环形电动焊接机构位于工件套设孔的上端一侧。

进一步的，所述工件限位机构包括固定连接于操作台上端的固定板，所述固定板的外侧壁上固定连接有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端贯穿固定板并固定连接有工件限位块，一对工件限位块在一对电动推杆的作用下相互靠近实现对工件进行夹紧限位，而工件限位块能够根据工件而进行设定。

进一步的，所述工件限位块的外端固定连接有连接杆，所述连接杆远离工件限位块的一端固定连接有螺纹套，所述螺纹套螺纹套接于电动推杆的伸缩端，通过螺纹套的螺纹连接，实现可拆卸连接，便于对工件限位块进行更换。

进一步的，所述升降板的两侧侧壁上均活动套接有导向杆，两个所述导向杆的底端均贯穿升降板并固定连接于操作台上，导向杆与升降板的活动套设，有效提高升降板上下运动的平稳性。

进一步的，所述升降板上端的中部侧壁上固定连接有连接板，所述连接板的左右两端均固定连接有牵引索，两个所述牵引索的下端分别固定连接于固定台的上端两侧，牵引索的设置有效提高了对固定台的支撑效果。

进一步的，所述牵引索的上端两端均固定套接有耳板，一对所述耳板分别固定连接于连接板、固定台上。

进一步的，所述环形电动焊接机构包括安装于环形电动导轨上的弧形板，所述弧形板上贯穿插设有电动焊枪，所述弧形板靠近顶端的外侧壁上固定连接有L形板，所述L形板的外端侧壁上固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端贯穿L形板并与电动焊枪固定连接，电动伸缩杆能够实现对电动焊枪进行推动，一有效提高电动焊枪焊接的灵活性。

进一步的，所述圆形操作台的底端开设有与工件套设孔位置对应的工件下贯穿腔，所述固定台的侧壁上开设有与工件下贯穿腔相连通的工件上贯穿腔，开设的工件下贯穿腔与工件上贯穿腔有效实现工件顶端为镂空状，当工件上端具有延伸部时，圆形操作台与固定台能够套设于工件顶端，不会因为工件的高度而影响到焊接效果。

进一步的，所述工件下贯穿腔与工件上贯穿腔的内直径均远大于工件套设孔的内直径。

一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置的使用方法，具体操作如下：

S1、技术人员在对钢构件之间进行焊接时，例如钢管与工字型钢之间的焊接，首先将钢管套设于工件套设孔内，通过一对工件限位机构对钢管进行固定以及限位，工字型钢在焊接前卡设于钢管上，如图5所示；

S2、定位好工件后，进行钢管与工字型钢之间的焊接，通过电动滑轨带动升降板前端的固定台向下运动，固定台带动其底端的圆形操作台靠近两者待焊接处，根据环形电动焊接机构前端的电动焊枪焊嘴与待焊接处之间的距离，通过电动伸缩杆带动电动焊枪靠近待焊接处，电动焊枪进行电焊；

S3、当其中一个焊点完成后，通过环形电动导轨带动环形电动焊接机构进行环形运动，以对焊接的环形部位上其他未焊接处进行焊接，完成环形曲线多节点式焊接。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过一对工件限位机构对待焊接工件进行夹紧固定，再通过电动滑轨带动圆形操作台底端的环形电动焊接机构下压至工件待焊接处，通过环形电动焊接机构对焊接处进行焊接，而环形电动焊接机构能够随嵌设安装于圆形操作台底端的环形电动导轨运动，从而能够对工件上环形部位处的焊接点进行焊接，有效提高电焊灵活性以及效率，而通过电动推杆、电动伸缩杆以及电动滑轨、环形电动导轨等机电配合，有效提高整个焊接装置的自动化操作。

（2）工件限位机构包括固定连接于操作台上端的固定板，固定板的外侧壁上固定连接有电动推杆，电动推杆的伸缩端贯穿固定板并固定连接有工件限位块，一对工件限位块在一对电动推杆的作用下相互靠近实现对工件进行夹紧限位，而工件限位块能够根据工件而进行设定，而工件限位块通过螺纹套与电动推杆的伸缩端螺纹连接，实现可拆卸连接，便于对工件限位块进行更换。

（3）环形电动焊接机构包括安装于环形电动导轨上的弧形板，弧形板上贯穿插设有电动焊枪，弧形板靠近顶端的外侧壁上固定连接有L形板，L形板的外端侧壁上固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端贯穿L形板并与电动焊枪固定连接，电动伸缩杆能够实现对电动焊枪进行推动，一有效提高电动焊枪焊接的灵活性。

（4）圆形操作台的底端开设有与工件套设孔位置对应的工件下贯穿腔，固定台的侧壁上开设有与工件下贯穿腔相连通的工件上贯穿腔，开设的工件下贯穿腔与工件上贯穿腔有效实现工件顶端为镂空状，当工件上端具有延伸部时，圆形操作台与固定台能够套设于工件顶端，不会因为工件的高度而影响到焊接效果。

（5）升降板上端的中部侧壁上固定连接有连接板，连接板的左右两端均固定连接有牵引索，两个牵引索的下端分别固定连接于固定台的上端两侧，牵引索的上端两端均固定套接有耳板，一对耳板分别固定连接于连接板、固定台上，牵引索的设置有效提高了对固定台的支撑效果。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的固定台与圆形操作台结合处的立体图；

图3为本发明的圆形操作台处的立体图一；

图4为本发明的圆形操作台处的立体图二；

图5为本发明工作时的立体图。

图中标号说明：

1操作台、2工件套设孔、3固定板、4电动推杆、5螺纹套、6连接杆、7工件限位块、8竖板、9电动滑轨、10升降板、11支撑板、12导向杆、13固定台、131工件上贯穿腔、14圆形操作台、141工件下贯穿腔、15 L形板、16电动伸缩杆、17连接板、18环形电动导轨、19弧形板、20电动焊枪、21牵引索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1和图5，一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，包括操作台1，操作台1的前端中部处开设有工件套设孔2，工件套设孔2用于对工件钢管的套设，操作台1前端两侧固定安装有对称设置于工件套设孔2两侧的工件限位机构，一对工件限位机构实现对待焊接工件进行限位固定，工件限位机构包括固定连接于操作台1上端的固定板3，固定板3的外侧壁上固定连接有电动推杆4，电动推杆4的伸缩端贯穿固定板3并固定连接有工件限位块7，一对工件限位块7在一对电动推杆4的推动下相互靠近实现对工件进行夹紧限位，而工件限位块7能够根据工件大小而进行更换来限位，以提高工件定位的灵活性。

工件限位块7的外端固定连接有连接杆6，连接杆6远离工件限位块7的一端固定连接有螺纹套5，螺纹套5螺纹套接于电动推杆3的伸缩端，通过螺纹套5的螺纹连接，实现可拆卸连接，便于对工件限位块7进行更换。

请参阅图1，操作台1的后端固定连接有竖板8，竖板8的中部沿其竖直方向安装有电动滑轨9，电动滑轨9上安装有升降板10，升降板10的两侧侧壁上均活动套接有导向杆12，两个导向杆12的底端均贯穿升降板10并固定连接于操作台1上，导向杆12与升降板10的活动套设，有效提高升降板10上下运动的平稳性。

请参阅图2，升降板10的前端固定连接有支撑板11，支撑板11的前端固定连接有固定台13，固定台13的底端固定安装有圆形操作台14，圆形操作台14的底端开设有环形腔，环形腔内嵌设安装有环形电动导轨18，环形电动导轨18上安装有环形电动焊接机构，环形电动焊接机构位于工件套设孔2的上端一侧，环形电动焊接机构在环形电动导轨18的作用下沿环形运动，从而轻易实现环形多点式进行焊接。

请参阅图3-4，具体的，环形电动焊接机构包括安装于环形电动导轨18上的弧形板19，弧形板19上贯穿插设有电动焊枪20，弧形板19靠近顶端的外侧壁上固定连接有L形板15，L形板15的外端侧壁上固定连接有电动伸缩杆16，电动伸缩杆16的伸缩端贯穿L形板15并与电动焊枪20固定连接，电动伸缩杆16能够实现对电动焊枪20进行推动，通过电动焊枪20的远近调节，从而有效提高电动焊枪20焊嘴焊接的灵活性。

圆形操作台14的底端开设有与工件套设孔2位置对应的工件下贯穿腔141，固定台13的侧壁上开设有与工件下贯穿腔141相连通的工件上贯穿腔131，工件下贯穿腔141与工件上贯穿腔131的内直径均远大于工件套设孔2的内直径，开设的工件下贯穿腔141与工件上贯穿腔131有效实现工件顶端为镂空状，当工件上端具有延伸部时，圆形操作台14与固定台13能够套设于工件顶端，不会因为工件的高度而影响到焊接效果。

此外，请参阅图2，升降板10上端的中部侧壁上固定连接有连接板17，连接板17的左右两端均固定连接有牵引索21，两个牵引索21的下端分别固定连接于固定台13的上端两侧，牵引索21的上端两端均固定套接有耳板，一对耳板分别固定连接于连接板7、固定台13上，牵引索21的设置有效提高了对固定台13的支撑效果，提高整个圆形操作台14与环形电动焊接机构整体结构的稳固性。

一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置的使用方法，具体操作如下：

S1、技术人员在对钢构件之间进行焊接时，例如钢管与工字型钢之间的焊接，首先将钢管套设于工件套设孔2内，通过一对工件限位机构对钢管进行固定以及限位，工字型钢在焊接前事先卡设于钢管上，如图5所示；

S2、定位好工件后，进行钢管与工字型钢之间的焊接，通过电动滑轨9带动升降板10前端的固定台13向下运动，固定台13带动其底端的圆形操作台14靠近两者待焊接处，根据环形电动焊接机构前端的电动焊枪20焊嘴与待焊接处之间的距离，通过电动伸缩杆16带动电动焊枪20靠近待焊接处，电动焊枪20进行电焊；

S3、当其中一个焊点完成后，通过环形电动导轨18带动环形电动焊接机构进行环形运动，以对焊接的环形部位上其他未焊接处进行焊接，完成环形曲线多节点式焊接。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，包括操作台（1），其特征在于：所述操作台（1）的前端中部处开设有工件套设孔（2），所述操作台（1）前端两侧固定安装有对称设置于工件套设孔（2）两侧的工件限位机构，所述操作台（1）的后端固定连接有竖板（8），所述竖板（8）的中部沿其竖直方向安装有电动滑轨（9），所述电动滑轨（9）上安装有升降板（10），所述升降板（10）的前端固定连接有支撑板（11），所述支撑板（11）的前端固定连接有固定台（13），所述固定台（13）的底端固定安装有圆形操作台（14），所述圆形操作台（14）的底端开设有环形腔，所述环形腔内嵌设安装有环形电动导轨（18），所述环形电动导轨（18）上安装有环形电动焊接机构，所述环形电动焊接机构位于工件套设孔（2）的上端一侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述工件限位机构包括固定连接于操作台（1）上端的固定板（3），所述固定板（3）的外侧壁上固定连接有电动推杆（4），所述电动推杆（4）的伸缩端贯穿固定板（3）并固定连接有工件限位块（7）。

3.根据权利要求2所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述工件限位块（7）的外端固定连接有连接杆（6），所述连接杆（6）远离工件限位块（7）的一端固定连接有螺纹套（5），所述螺纹套（5）螺纹套接于电动推杆（3）的伸缩端。

4.根据权利要求1所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述升降板（10）的两侧侧壁上均活动套接有导向杆（12），两个所述导向杆（12）的底端均贯穿升降板（10）并固定连接于操作台（1）上。

5.根据权利要求4所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述升降板（10）上端的中部侧壁上固定连接有连接板（17），所述连接板（17）的左右两端均固定连接有牵引索（21），两个所述牵引索（21）的下端分别固定连接于固定台（13）的上端两侧。

6.根据权利要求5所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述牵引索（21）的上端两端均固定套接有耳板，一对所述耳板分别固定连接于连接板（7）、固定台（13）上。

7.根据权利要求1所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述环形电动焊接机构包括安装于环形电动导轨（18）上的弧形板（19），所述弧形板（19）上贯穿插设有电动焊枪（20），所述弧形板（19）靠近顶端的外侧壁上固定连接有L形板（15），所述L形板（15）的外端侧壁上固定连接有电动伸缩杆（16），所述电动伸缩杆（16）的伸缩端贯穿L形板（15）并与电动焊枪（20）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述圆形操作台（14）的底端开设有与工件套设孔（2）位置对应的工件下贯穿腔（141），所述固定台（13）的侧壁上开设有与工件下贯穿腔（141）相连通的工件上贯穿腔（131）。

9.根据权利要求8所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置，其特征在于：所述工件下贯穿腔（141）与工件上贯穿腔（131）的内直径均远大于工件套设孔（2）的内直径。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种基于机电控制的环形多节点式焊接装置的使用方法，其特征在于：具体操作如下：

S1、技术人员在对钢构件之间进行焊接时，例如钢管与工字型钢之间的焊接，首先将钢管套设于工件套设孔（2）内，通过一对工件限位机构对钢管进行固定以及限位，工字型钢在焊接前卡设于钢管上，如图5所示；

S2、定位好工件后，进行钢管与工字型钢之间的焊接，通过电动滑轨（9）带动升降板（10）前端的固定台（13）向下运动，固定台（13）带动其底端的圆形操作台（14）靠近两者待焊接处，根据环形电动焊接机构前端的电动焊枪（20）焊嘴与待焊接处之间的距离，通过电动伸缩杆（16）带动电动焊枪（20）靠近待焊接处，电动焊枪（20）进行电焊；

S3、当其中一个焊点完成后，通过环形电动导轨（18）带动环形电动焊接机构进行环形运动，以对焊接的环形部位上其他未焊接处进行焊接，完成环形曲线多节点式焊接。

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