CN110977112A - Tig脉冲自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TIG脉冲自动焊接设备，属于焊接机技术领域，其包括机架，设置在机架上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；旋转定位机构包括马头支架，设置在马头支架上的下压夹具，以及设置在所述马头支架下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；所述下压夹具包括伸缩模块以及设置在所述伸缩模块下部的随动转盘，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘、可拆式定位盘和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘，所述旋转底盘上设置所述可拆式定位盘和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘内部。本发明自动化程度高，而且能够保证焊接精度。

Description

TIG脉冲自动焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接机技术领域，具体是一种TIG脉冲自动焊接设备。

背景技术

近年来，随着公司的不断发展壮大，市场对远红外清洁采暖产品的需求量日益上升，公司生产力面临着巨大挑战。提升生产力变得尤为重要。自动化的专用设备可以提高生产效率，降低关键生产环节低效对产线产能的限制，焊接和回边是生产远红外清洁采暖器不可缺少的关键步骤，对工人加工效率和加工精度的要求很高，由于企业生产工艺的特殊需求，市场没有满足企业当前需求的自动化设备。因此，为了降低生产人力的投入，极大的节约生产成本，以及在批量生产的过程中保证产品规格的一致性，亟需一种自动化程度高的用于焊接取暖器底盒的焊接设备。

公布号为CN 108672974 A的专利文献公开了一种自动焊接设备，其结构包括透明可视板、焊座外壳、包覆焊接焊液回收装置、包覆焊筒、焊箱、支撑臂柱、控制台板、封板，透明可视板通过镶嵌的方式安装在焊座外壳正端面，包覆焊接焊液回收装置底端通过嵌入的方式安装在焊座外壳内部，支撑臂柱安装于包覆焊接焊液回收装置后端且其顶端采用电焊的方式固定连接于焊座外壳顶端，该发明主要在通过焊接液在焊接过程中，采用包覆焊接法对焊件进行焊接，且通过冷却泄压机构与冷却机构相互配合使焊件急速冷却，保证其焊接面的光滑，且剩余的焊接液协动复合制动机构与压感推动机构相互配合使其集中在焊液收集机构可对其进行回收再利用，且省去了清扫的环节，节省人工成本。但是，该发明自动化程度不高，不能用于取暖器底盒的自动化高精度焊接。

公布号为CN 109604757 A的专利文献公开了一种自动焊接设备，包括底板、旋转平台、两个立柱、电动可升降焊机和运动控制装置；旋转平台为圆台型结构，旋转平台通过设置在圆心位置的旋转轴安装在底板上，旋转轴由电机驱动并带动旋转平台旋转，在旋转平台的上表面沿着旋转平台的边缘位置均匀设置有多个焊接矩形平台，多个焊接矩形平台用于放置印制电路板；两个立柱相对固定在底板的边缘位置，两个立柱上分别安装有一个电动可升降焊机，电动可升降焊机具有焊接状态和等待状态；运动控制装置与电机和电动可升降焊机电连接，用于控制电机的启停从而控制旋转平台的旋转动作，以及控制电动可升降焊机的工作状态。但是，该发明用于焊制电路板，无法实现取暖器底盒焊接时工件安装、焊位定位以及工件取下的自动化操作，不能解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种自动化程度高，且能够保证焊接精确度，加工效率高的TIG脉冲自动焊接设备。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种TIG脉冲自动焊接设备，包括机架，设置在所述机架上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制所述旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；所述旋转定位机构包括马头支架，设置在所述马头支架上的下压夹具，以及设置在所述马头支架下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；所述下压夹具包括伸缩模块以及设置在所述伸缩模块下部的随动转盘，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘、可拆式定位盘和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘，所述旋转底盘上设置所述可拆式定位盘和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘内部。

进一步的，所述焊接机构包括立柱、焊枪调节模块、TIG焊机、送丝器和焊枪循环冷却水箱，所述立柱上设置所述焊枪调节模块，所述焊枪调节模块端部设置焊枪，所述焊枪分别与所述TIG焊机和焊枪循环冷却水箱连接。

进一步的，所述焊枪调节模块包括升降气缸、直线滑轨、摆动器和角度调节组件，所述立柱上设有“L”型支架，所述升降气缸设置在所述“L”型支架上部，所述直线滑轨设置在所述“L”型支架侧面，所述摆动器设置在所述直线滑轨的滑块上，所述角度调节组件设置在所述摆动器外侧，所述升降气缸的活塞杆与所述摆动器连接。

进一步的，所述角度调节组件包括设置在所述摆动器外侧的环套和设置在所述环套内的竖杆，所述环套侧面设有锁紧螺栓，所述竖杆下端设置用于固定所述焊枪的固定环。

进一步的，所述伸缩模块为气压缸、液压缸或者电动伸缩杆。

进一步的，所述顶料模块包括顶料气缸和设置在所述顶料气缸端部的顶板。

进一步的，所述旋转底盘中心设有通孔，所述通孔周侧设置用于安装所述可拆式定位盘的安装环座，所述安装环座侧面设有定位条。

进一步的，所述可拆式定位盘包括一体连接的盘体和连接套，所述连接套内侧设有与所述定位条配套的定位凹槽，所述盘体为阶梯型圆盘。

进一步的，所述电气控制机构包括电源、plc和多个继电器，所述plc分别通过继电器控制所述伸缩模块、所述电机、所述顶料模块和所述焊枪调节模块。

进一步的，所述随动转盘侧面设有行程开关，所述行程开关与所述plc通过信号线连接。

现有焊接操作多采用人工，通过工人手持焊枪对工件进行焊接，这种焊接方式制得的工件质量可靠，但是焊制效率低下，不适用于大规模生产，为了提高产能，现有技术中的人员一般容易想到将工件置于旋转台上进行焊接的半自动化操作，例如，公布号为CN109604757 A的专利文献公开的一种自动焊接设备，包括底板、旋转平台、两个立柱、电动可升降焊机和运动控制装置；旋转平台为圆台型结构，旋转平台通过设置在圆心位置的旋转轴安装在底板上，旋转轴由电机驱动并带动旋转平台旋转，在旋转平台的上表面沿着旋转平台的边缘位置均匀设置有多个焊接矩形平台，多个焊接矩形平台用于放置印制电路板；两个立柱相对固定在底板的边缘位置，两个立柱上分别安装有一个电动可升降焊机，电动可升降焊机具有焊接状态和等待状态；运动控制装置与电机和电动可升降焊机电连接，用于控制电机的启停从而控制旋转平台的旋转动作，以及控制电动可升降焊机的工作状态；公布号为CN 105364254 A的专利文献公开的一种自动焊接设备，包括具有旋转转台、圆形夹具，焊接机械手和电控系统，圆形夹具固定在旋转转台上，在旋转转台右侧电器柜内装有电控系统，电控系统控制旋转转台的旋转角度和位于旋转转台右侧焊接机械手的动作。

上述两个专利文献公开的自动焊接设备，自动化程度均不高，其中一个通过在旋转平台两侧设置可升降的焊机来提高焊接效率，但是，该设备仅能够调节焊机高度，对于待加工工件的自动夹固、焊位调节以及取件无法实现；另一个通过在旋转平台周侧设置多个夹具和机械手，以提高焊接自动化程度，但是，该焊接设备也未能实现自动夹固，此外，机械手上的多个焊枪的控制、调节灵活性差，而且加工完成后取件不便。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明TIG脉冲自动焊接设备，机架上的旋转定位机构将取暖器底盒夹固，并带动其旋转，取暖器底盒转动过程中，焊接机构能够将底盒底面边缘焊接成型，电气控制机构通过控制所述旋转定位机构和焊接机构顺序连贯动作，能够实现自动工件安装、焊位定位以及工件取下，自动化程度高，而且通过电气控制机构控制，加工精确度高。

本发明TIG脉冲自动焊接设备，旋转定位机构包括下压夹具和转动夹具，取暖器底盒倒放在所述转动夹具上，下压夹具的伸缩模块在电气控制机构作用下伸长，从而将取暖器底盒夹固在下压夹具和转动夹具之间，转动夹具由电机驱动，取暖器底盒随之慢速转动，下压夹具的随动转盘能够保证在转动过程中保持夹固状态；此外，转动夹具上设有可拆式定位盘，起夹紧和定位的作用，能够根据底盒尺寸大小更换不同的定位盘，操作便利，焊接结束后，成型底盒通过转动夹具中心的顶料模块顶出，从而能够方便将其取下。

另外，本发明TIG脉冲自动焊接设备的焊接机构，采用气缸驱动，直线滑轨导向，保证焊枪在焊接准备时在垂直方向上快速下降到焊缝位置和在焊接结束后快速提升焊枪，以方便装卸工件。焊枪调节模块可使焊枪在垂直、水平四个方向进行调节，充分保证焊枪准确到达预焊位置。

另外，本发明TIG脉冲自动焊接设备的旋转底盘上设有安装环座，安装环座侧面设有定位条，可拆式定位盘内侧的定位凹槽与定位条配套，从而将可拆式定位盘卡固，而且拆卸方便；此外，可拆式定位盘为阶梯型圆环，避免取暖器底盒倒扣其上发生移动，定位效果好，可拆式定位盘中空，顶料模块的顶板能够从其中穿过；随动转盘侧面设有行程开关，行程开关的触头与随动转盘底面保持同一高度，随动转盘与取暖器底盒接触时，行程开关将信号传输至电气控制机构，并控制伸缩模块停止下压，能够实现下压夹具的自动启停。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的右视图；

图5是图2中局部放大图；

图6是本发明实施例三中转动夹具的结构示意图；

图7是本发明的工作流程图；

图8是本发明的电路图；

图9是本发明实施例五的结构示意图；

其中，1-机架，2-马头支架，3-伸缩模块，4-随动转盘，5-旋转底盘，6-可拆式定位盘，7-立柱，8-焊枪调节模块，9- TIG焊机，10-送丝器，11-焊枪循环冷却水箱，12-焊枪，13-顶料气缸，14-顶板，15-电机，16-回转主轴，17-机壳，18-防辐射门，19-排烟装置，81-升降气缸，82-直线滑轨，83-摆动器，84-“L”型支架，85-环套，86-竖杆，87-固定环。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例一

如图1~4所示，一种TIG脉冲自动焊接设备，包括机架1，设置在所述机架1上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制所述旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；所述旋转定位机构包括马头支架2，设置在所述马头支架2上的下压夹具，以及设置在所述马头支架2下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；所述下压夹具包括伸缩模块3以及设置在所述伸缩模块3下部的随动转盘4，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘5、可拆式定位盘6和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘5，所述旋转底盘5上设置所述可拆式定位盘6和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘6内部。

具体的，所述焊接机构包括立柱7、焊枪调节模块8、TIG焊机9、送丝器10和焊枪循环冷却水箱11，所述立柱7上设置所述焊枪调节模块8，所述焊枪调节模块8端部设置焊枪12，所述焊枪12分别与所述TIG焊机9和焊枪循环冷却水箱11连接。

所述电气控制机构包括电源、plc和多个继电器，所述plc分别通过继电器控制所述伸缩模块3、所述电机、所述顶料模块和所述焊枪调节模块8。

所述伸缩模块3为气压缸。

本发明实施例的TIG脉冲自动焊接设备使用时，先将设备接通电源、氩气气体，根据工件尺寸调整好焊枪机构、调节下压夹具位置，将工件用夹具固定在设备上。点“枪升/枪降”按钮，焊枪自动下降到焊缝处，然后点击显示屏正转或反转按键，旋转定位机构带动工件正向旋转或反向旋转。通过焊枪调节模块调节好焊枪的焊接位置同时调节好“焊接速度”及焊接电流电压，以保证焊接成型效果。调整好后，点击“枪升/枪降”开关，完成焊接的调整。

调整完毕后，点击“启动”按钮，焊枪自动下降，当焊枪下降到位枪降延时完成后，焊机起弧，焊枪开始焊接，同时送丝器自动填丝，“计数器”开始计数。当计数器计数到设置的参数后，填丝停止，焊机熄弧，焊枪自动升起，焊接夹具松开，卸下工件完成焊接作业。

实施例二

如图2、图5所示，一种TIG脉冲自动焊接设备，包括机架1，设置在所述机架1上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制所述旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；所述旋转定位机构包括马头支架2，设置在所述马头支架2上的下压夹具，以及设置在所述马头支架2下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；所述下压夹具包括伸缩模块3以及设置在所述伸缩模块3下部的随动转盘4，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘5、可拆式定位盘6和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘5，所述旋转底盘5上设置所述可拆式定位盘6和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘6内部。

具体的，所述焊接机构包括立柱7、焊枪调节模块8、TIG焊机9、送丝器10和焊枪循环冷却水箱11，所述立柱7上设置所述焊枪调节模块8，所述焊枪调节模块8端部设置焊枪12，所述焊枪12分别与所述TIG焊机9和焊枪循环冷却水箱11连接。

所述电气控制机构包括电源、plc和多个继电器，所述plc分别通过继电器控制所述伸缩模块3、所述电机、所述顶料模块和所述焊枪调节模块8。

本发明实施例的TIG脉冲自动焊接设备，与实施例一的不同之处在于：所述焊枪调节模块8包括升降气缸81、直线滑轨82、摆动器83和角度调节组件，所述立柱7上设有“L”型支架84，所述升降气缸81设置在所述“L”型支架84上部，所述直线滑轨82设置在所述“L”型支架84侧面，所述摆动器83设置在所述直线滑轨82的滑块上，所述角度调节组件设置在所述摆动器83外侧，所述升降气缸81的活塞杆与所述摆动器83连接。

所述角度调节组件包括设置在所述摆动器83外侧的环套85和设置在所述环套85内的竖杆86，所述环套85侧面设有锁紧螺栓，所述竖杆86下端设置用于固定所述焊枪12的固定环87。

所述伸缩模块3为液压缸。

实施例三

如图6所示，本发明实施例的TIG脉冲自动焊接设备，与实施例一、二的不同之处在于：所述顶料模块包括顶料气缸13和设置在所述顶料气缸13端部的顶板14。

所述旋转底盘5中心设有通孔，所述通孔周侧设置用于安装所述可拆式定位盘的安装环座，所述安装环座侧面设有定位条。

所述可拆式定位盘6包括一体连接的盘体和连接套，所述连接套内侧设有与所述定位条配套的定位凹槽，所述盘体为阶梯型圆盘。

所述伸缩模块为电动伸缩杆。

本发明实施例中，所述电机15设置在所述机架1下方，所述电机15驱动所述回转主轴16，所述回转主轴16上端设有齿轮，所述齿轮与所述旋转底盘5下部周侧的轮齿啮合，所述顶料气缸13设置在所述机架1下方，所述顶料气缸13的活塞杆穿过所述旋转底盘5和可拆式定位盘6，活塞杆上端的顶板14位于可拆式定位盘6的内部，焊接完毕后，通过控制顶料气缸13伸长，顶板14可将取暖器底盒顶出，即可通过工人或者机械臂取下，尤其通过机械臂取下时，由于夹具的固定，取暖器底盒会卡在阶梯型圆盘上，若直接通过机械臂取，容易造成上拔时产生变形的问题，本发明设置顶料模块能够解决该问题。

实施例四

如图1~8所示，一种TIG脉冲自动焊接设备，包括机架1，设置在所述机架1上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制所述旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；所述旋转定位机构包括马头支架2，设置在所述马头支架2上的下压夹具，以及设置在所述马头支架2下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；所述下压夹具包括伸缩模块3以及设置在所述伸缩模块3下部的随动转盘4，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘5、可拆式定位盘6和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘5，所述旋转底盘5上设置所述可拆式定位盘6和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘6内部。

具体的，所述焊接机构包括立柱7、焊枪调节模块8、TIG焊机9、送丝器10和焊枪循环冷却水箱11，所述立柱7上设置所述焊枪调节模块8，所述焊枪调节模块8端部设置焊枪12，所述焊枪12分别与所述TIG焊机9和焊枪循环冷却水箱11连接。

所述电气控制机构包括电源、plc和多个继电器，所述plc分别通过继电器控制所述伸缩模块3、所述电机、所述顶料模块和所述焊枪调节模块8。

所述焊枪调节模块8包括升降气缸81、直线滑轨82、摆动器83和角度调节组件，所述立柱7上设有“L”型支架84，所述升降气缸81设置在所述“L”型支架84上部，所述直线滑轨82设置在所述“L”型支架84侧面，所述摆动器83设置在所述直线滑轨82的滑块上，所述角度调节组件设置在所述摆动器83外侧，所述升降气缸81的活塞杆与所述摆动器83连接。

所述角度调节组件包括设置在所述摆动器83外侧的环套85和设置在所述环套85内的竖杆86，所述环套85侧面设有锁紧螺栓，所述竖杆86下端设置用于固定所述焊枪12的固定环87。

所述顶料模块包括顶料气缸13和设置在所述顶料气缸13端部的顶板14。

所述旋转底盘5中心设有通孔，所述通孔周侧设置用于安装所述可拆式定位盘的安装环座，所述安装环座侧面设有定位条。

所述可拆式定位盘6包括一体连接的盘体和连接套，所述连接套内侧设有与所述定位条配套的定位凹槽，所述盘体为阶梯型圆盘。

所述伸缩模块3为气压缸。

本发明实施例的TIG脉冲自动焊接设备，与实施例一、二、三的不同之处在于：所述随动转盘4侧面设有行程开关，所述行程开关与所述plc通过信号线连接。

所述行程开关的触头与随动转盘底面保持同一高度，随动转盘与取暖器底盒接触时，行程开关将信号传输至电气控制机构，并控制伸缩模块停止下压，能够实现下压夹具的自动启停。

实施例五

如图9所示，本发明实施例的TIG脉冲自动焊接设备，与实施例一、二、三、四的不同之处在于：还包括机壳17，所述机壳17正面滑动设置防辐射门18，所述机壳17顶面设置排烟装置19，可选排风机，能够将焊接时产生的烟雾排出，避免影响操作人员身心健康。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：包括机架，设置在所述机架上的旋转定位机构、焊接机构，以及用于控制所述旋转定位机构和焊接机构的电气控制机构；

所述旋转定位机构包括马头支架，设置在所述马头支架上的下压夹具，以及设置在所述马头支架下方的转动夹具，所述下压夹具与所述转动夹具垂直对应；

所述下压夹具包括伸缩模块以及设置在所述伸缩模块下部的随动转盘，所述转动夹具包括电机、回转主轴、旋转底盘、可拆式定位盘和顶料模块，所述电机通过所述回转主轴驱动所述旋转底盘，所述旋转底盘上设置所述可拆式定位盘和所述顶料模块，所述顶料模块位于所述可拆式定位盘内部。

2.如权利要求1所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述焊接机构包括立柱、焊枪调节模块、TIG焊机、送丝器和焊枪循环冷却水箱，所述立柱上设置所述焊枪调节模块，所述焊枪调节模块端部设置焊枪，所述焊枪分别与所述TIG焊机和焊枪循环冷却水箱连接。

3.如权利要求2所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述焊枪调节模块包括升降气缸、直线滑轨、摆动器和角度调节组件，所述立柱上设有“L”型支架，所述升降气缸设置在所述“L”型支架上部，所述直线滑轨设置在所述“L”型支架侧面，所述摆动器设置在所述直线滑轨的滑块上，所述角度调节组件设置在所述摆动器外侧，所述升降气缸的活塞杆与所述摆动器连接。

4.如权利要求3所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述角度调节组件包括设置在所述摆动器外侧的环套和设置在所述环套内的竖杆，所述环套侧面设有锁紧螺栓，所述竖杆下端设置用于固定所述焊枪的固定环。

5.如权利要求1所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述伸缩模块为气压缸、液压缸或者电动伸缩杆。

6.如权利要求1所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述顶料模块包括顶料气缸和设置在所述顶料气缸端部的顶板。

7.如权利要求6所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述旋转底盘中心设有通孔，所述通孔周侧设置用于安装所述可拆式定位盘的安装环座，所述安装环座侧面设有定位条。

8.如权利要求7所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述可拆式定位盘包括一体连接的盘体和连接套，所述连接套内侧设有与所述定位条配套的定位凹槽，所述盘体为阶梯型圆盘。

9.如权利要求2所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述电气控制机构包括电源、plc和多个继电器，所述plc分别通过继电器控制所述伸缩模块、所述电机、所述顶料模块和所述焊枪调节模块。

10.如权利要求9所述的TIG脉冲自动焊接设备，其特征在于：所述随动转盘侧面设有行程开关。

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