CN111168289B - T型梁纵缝自动焊接机 - Google Patents

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Abstract

T型梁纵缝自动焊接机，包括纵移底座，纵移底座上设有能沿其移动的悬臂支撑座，所述纵移底座上安装有纵向滑轨和纵向齿条，悬臂支撑座的底部固定安装纵移滑板，纵移滑板上设有与纵向滑轨相配合的纵移滑块，在纵移滑板上还安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有与纵向齿条相配合的齿轮。本发明的积极效果在于：通过横向悬臂上安装的焊接机头来完成对焊缝的焊接作业，其中仿形装置和移动装置可以根据T型梁焊缝的位置，以便于实现焊枪对焊缝的自动跟踪，提高对焊缝的焊接精度和焊接质量，减少人工的调整时间，提高焊接效率，相比于传统的人工焊接来说，可减少人员配置，节约整体作业成本，在保证产品质量的同时还能提高焊接效率。

Description

T型梁纵缝自动焊接机
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体地说是一种T型梁纵缝自动焊接机。
背景技术
在进行T型梁焊接时，现有的工艺都是是人工焊接，由于T型梁焊缝普遍具有多处弯折，人工焊接的难度较大，劳动强度显著提高，并且存在焊接效率较低、焊接质量不一致的问题，无法保证批量生产及其产品质量。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种T型梁纵缝自动焊接机，替代传统的人工焊接，降低工人的劳动强度，在提高焊接效率的同时能一并保证产品的焊接质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种T型梁纵缝自动焊接机，包括纵移底座，纵移底座上设有能沿其移动的悬臂支撑座，所述纵移底座上安装有纵向滑轨和纵向齿条，悬臂支撑座的底部固定安装纵移滑板，纵移滑板上设有与纵向滑轨相配合的纵移滑块，在纵移滑板上还安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有与纵向齿条相配合的齿轮，所述悬臂支撑座上固定连接有横向悬臂，横向悬臂上安装有移动装置，移动装置上安装仿形装置和焊接机头；所述移动装置包括横移滑板，横向悬臂上安装有横向滑轨，横移滑板的后侧面上安装有与横向滑轨相配合的横移滑块，在横移滑板上端竖向安装第一气缸，第一气缸的活塞杆上安装有顶板，顶板上方的活塞杆上滑动安装L型折板，L型折板的竖板与竖移滑板连接，L型折板的横板能与顶板上下对应配合，所述横移滑板的前侧面上设有竖向滑轨，竖移滑板的后侧面上安装有与竖向滑轨相配合的竖移滑块，竖移滑板能沿竖向滑轨在顶板和第一气缸之间滑动，在竖移滑板的前侧面上固定安装仿形装置；所述仿形装置包括固定在竖移滑板上的第一安装架，第一安装架的前端竖直设有安装轴，安装轴底端安装有水平设置的第一夹紧轮，所述安装轴上固定连接有第二安装架，第二安装架上铰接执行部件，在安装轴底部的两侧位置处均安装压轮架，每个压轮架上均设有压轮，所述两个压轮架之间铰接有转动板，转动板为Y形，转动板一个上端与压轮架或安装轴铰接，转动板的另一个上端与执行部件相铰接，在转动板的底部还安装有第二夹紧轮；竖移滑板上还固定安装有焊接机头。
所述执行部件是气缸、油缸或电动推杆。所述安装轴为旋转轴，第一安装架的顶部水平安装第二气缸，安装轴的顶部伸出第一安装架并配合安装有旋转定位块，旋转定位块上开设有两个定位槽，两个定位槽之间夹角为度，第二气缸的活塞杆上安装有与定位槽相配合的定位卡块。所述第三安装架与竖移滑板之间安装有十字滑台。所述焊接机头包括与竖移滑板固定连接的第三安装架，所述第三安装架上安装有同轴连接的第二电机和减速机，减速机的输出轴安装焊枪夹，焊枪夹内固定安装有焊枪。所述第三安装架上水平安装有第三气缸，第三气缸的缸体上部设有纵移滑道，第三气缸的活塞杆上安装有与纵移滑道相配合的纵移滑台，所述纵移滑台与减速机固定连接。所述压轮由一排滚动轴承构成。
本发明的积极效果在于：所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，通过横向悬臂上安装的焊接机头来完成对焊缝的焊接作业，其中仿形装置和移动装置可以根据T型梁焊缝的位置，对焊接机头进行实时调整，以便于实现焊枪对焊缝的自动跟踪，提高对焊缝的焊接精度和焊接质量，减少人工的调整时间，提高焊接效率，相比于传统的人工焊接来说，可减少人员配置，节约整体作业成本，在保证产品质量的同时还能提高焊接效率。
附图说明
图1是本发明的使用状态结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是横向悬臂上移动装置、仿形装置和焊接机头的结构示意图；
图4是仿形装置的结构示意图；
图5是图4中A向视图；
图6是焊接机头的结构示意图；
图7是图6中B向视图；
图8是图2中I的局部放大视图；
图9是加工工件的结构示意图；
图10是图9中II的局部放大视图；
图11是仿形装置上压轮的结构示意图，其中压轮上套装有滚动轴承；
图12是可进行焊接的T型鹅颈纵梁的结构示意图。
图中1纵移底座 2移动装置 3仿形装置 4焊接机头 11悬臂支撑座 12纵向滑轨13纵向齿条 14纵移滑板 15纵移滑块 16第一电机 17齿轮 18横向悬臂 21横移滑板 22横向滑轨 23横移滑块 24竖移滑板 25第一气缸 26L型折板 27顶板 28竖向滑轨 29竖移滑块 31第一安装架 32安装轴 33第二安装架 34执行部件 35压轮架 36压轮 37转动板 38第一夹紧轮 39第二夹紧轮 40第三安装架 41第二电机 42减速机 43焊枪夹 44焊枪 45十字滑台 46第三气缸 47纵移滑道 48纵移滑台 50第二气缸 51旋转定位块 52定位槽 53定位卡块 60腹板 61翼板 62焊缝 63滚动轴承 64照明灯 65 T型鹅颈纵梁。
具体实施方式
本发明所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，如图1和图2所示，包括纵移底座1，纵移底座1上设有能沿其移动的悬臂支撑座11。所述纵移底座1上安装有纵向滑轨12和纵向齿条13，悬臂支撑座11的底部固定安装纵移滑板14，纵移滑板14上设有与纵向滑轨12相配合的纵移滑块15，在纵移滑板14上还安装有第一电机16，第一电机16的输出轴上安装有与纵向齿条13相配合的齿轮17，第一电机16启动能使齿轮17沿与其相啮合纵向齿条13移动，进而带动纵移滑板14和悬臂支撑座11在纵向滑轨12上移动。
如图2所示，所述悬臂支撑座11上固定连接有横向悬臂18，横向悬臂18上安装有移动装置2，移动装置2上安装仿形装置3和焊接机头4，其中焊接机头4用以实现对焊缝62的焊接作业，移动装置2用以对焊接机头4进行位置调节，跟踪焊缝以保证其焊接精度，仿形装置3则可以根据T型纵缝的位置来对焊接机头4的横向位置进行实时调整，以便实现其自动跟踪，提高焊接质量。在纵移底座1上也可以安装两套T型梁纵缝自动焊接机，以实现对被加工件的双向焊接，进一步提高焊接效率。
如图3所示，所述移动装置2包括横移滑板21，横向悬臂18上安装有横向滑轨22，横移滑板21的后侧面上安装有与横向滑轨22相配合的横移滑块23，在横移滑板21上端竖向安装第一气缸25，第一气缸25的活塞杆上安装有顶板27，顶板27上方的活塞杆上滑动安装L型折板26，L型折板26能沿第一气缸25的活塞杆上下自由滑动，所述L型折板26的竖板与竖移滑板24连接，L型折板26的横板能与顶板27上下对应配合，第一气缸25的活塞杆向上收缩时，顶板27上移与L型折板26配合后能带动竖移滑板24一同上移。所述横移滑板21的前侧面上设有竖向滑轨28，竖向滑轨28分别位于横移滑板21的两侧位置，竖移滑板24的后侧面上安装有与竖向滑轨28相配合的竖移滑块29。竖移滑板24能沿竖向滑轨28在顶板27和第一气缸25之间滑动。所述横移滑板21能通过横移滑块23在横向滑轨22上相对横向悬臂18进行自由横向移动，在竖移滑板24上固定安装仿形装置3和焊接机头4。顶板27与L型折板26相接触时，横移滑板21上的第一气缸25带动竖移滑板24进行升降的同时，仿形装置3和焊接机头4能一并进行升降。
如图4和图5所示，所述仿形装置3包括固定连接在竖移滑板24上的第一安装架31，第一安装架31的前端竖直设有安装轴32，安装轴32底端安装有水平设置的第一夹紧轮38，如图8所示，第一夹紧轮38用于夹装在翼板61的一侧。所述安装轴32上固定连接有第二安装架33，第二安装架33上铰接执行部件34，所述执行部件34可以是现有的气缸、油缸或电动推杆，或现有的既能在实现伸缩，同时还能进行定位的机构或装置。在安装轴32底部的两侧位置处均安装压轮架35，每个压轮架35上均设有压轮36，压轮36用于压紧在翼板61的上部位置。所述两个压轮架35之间铰接有转动板37，转动板37为Y形，转动板37一个上端与压轮架35或安装轴32铰接，转动板37的另一个上端与执行部件34相铰接，在转动板37的底部还安装有第二夹紧轮39。执行部件34的活塞杆伸出时能推动转动板37相对压轮架35的铰接点转动，从而使第二夹紧轮39靠近翼板61，在第二夹紧轮39和第一夹紧轮38的共同作用下，将仿形装置3夹紧定位在翼板61上，执行部件34的活塞杆收回时，带动转动板37远离翼板61并打开，可允许仿形装置3从焊接件上脱离。
如图6和图7所示，在竖移滑板24上还固定安装有焊接机头4。所述焊接机头4可以是焊枪44。焊接机头4优选为以下方案：它包括与竖移滑板24固定连接的第三安装架40，所述第三安装架40上安装有同轴连接的第二电机41和减速机42，减速机42的输出轴伸出第三安装架40的一端安装焊枪夹43，焊枪夹43内固定安装有焊枪44，其中第二电机41启动可以通过减速机42来调节焊枪44的角度位置，以便于在T型梁出现弯折之后，焊枪44的焊丝位置始终能对准焊缝62，并与保持最合适的焊接角度，从而实现精准焊接。
当使用本发明所述的一种T型梁纵缝自动焊接机时，首先将待加工的腹板60和翼板61固定在工作台面上，启动第一电机16，使悬臂支撑座11和横向悬臂18在纵向上移动至待焊接位置。之后调整横移滑板21在横向悬臂18上的横向位置，使仿形装置3和焊接机头4在横向上移动至待焊接位置，然后通过第一气缸25调整竖移滑板24的位置，使其带动仿形装置3上的压轮36在重力作用下压紧在翼板61上部，第一气缸25的活塞杆继续下移一段距离，给L型折板26在活塞杆上的竖向滑动提供空间，同时第一夹紧轮38位于翼板61一侧，接着执行部件34的活塞杆伸出带动第二夹紧轮39夹紧翼板61的另一侧，在压轮36、第一夹紧轮38和第二夹紧轮39的共同作用下将仿形装置3夹紧定位到翼板61上。之后再启动第二电机41，调整焊枪44的位置，使其对准焊缝62进行焊接作业。
在焊接的过程中，当焊缝62发生弯折时，仿形装置3能由焊缝62的形状进行随动。在横向上，仿形装置3能带动竖移滑板24及其上的焊接机头4一同在横向悬臂18产生自由随动。在竖向上，竖移滑板24能根据翼板61高度的差异，在压轮36的作用下升高，或在重力作用下下降，即在第一气缸25的活塞杆上进行竖向随动升降。仿形装置3能带动竖移滑板24及其上的焊接机头4一同进行竖向移动。在焊缝62发生弯折后，可人工启动第二电机41调整焊枪44的实时角度位置，可以使焊枪44的焊丝始终垂直于焊缝62，以便于对焊缝62进行精准焊接。一侧的焊缝62焊接完成后，执行部件34带动第二夹紧轮39与翼板61分离，第一气缸25的活塞杆提升，将仿形装置3和焊接机头4一同提升与焊接件相分离，焊接另一侧的焊缝62时，将焊接件翻转过来，然后再调整焊枪44使其旋转到与焊缝62的同侧位置，便可进行另一侧焊缝62的焊接作业。其中仿形装置3与焊接机头4之间也可设置检测装置及控制器，以便于在仿形装置3跟随焊缝62移动时，能自动调整焊枪44的角度位置。
进一步地，如图4所示，所述安装轴32为旋转轴，第一安装架31的顶部安装第二气缸50，安装轴32的顶部伸出第一安装架31并配合安装有旋转定位块51，旋转定位块51上开设有两个定位槽52，两个定位槽52之间夹角为180度，第二气缸50的活塞杆上安装有与定位槽52相配合的定位卡块53。
在进行焊接作业的过程中，第二气缸50活塞杆上的定位卡块53伸出与定位槽52相配合，将旋转定位块51固定定位，避免安装轴32在焊接过程中发生转动。当需要焊接另一侧的焊缝，需要将焊枪44旋转180度，但是，旋转焊枪44之后，执行部件34可能会与焊枪44产生干涉，这时就需要将第二气缸50的活塞杆收回，此时能够转动旋转定位块51至另一侧的定位槽52与定位卡块53重新配合，仿形装置3旋转到原焊接机头4所处一侧的位置，第二气缸50的活塞杆重新伸出将旋转定位块51和安装轴32锁定，这样在焊接件两侧的仿形装置3和焊接机头4可以在焊接的过程中避免与执行部件34发生干涉。其中对于旋转定位块51的定位也可以是在旋转定位块51及第一安装架31上开设相配合的两个定位孔，两个定位孔之间夹角同样为180度，定位孔内安装可拆卸的定位销，还可以是在第一安装架31上固定安装插销，旋转定位块51的周面上开设夹角为180度的两个插孔，插销分别进入两个插孔内就能将旋转定位块51定位在第一安装架31上。
进一步地，如图6所示，所述第三安装架40与竖移滑板24之间安装有十字滑台45，十字滑台45可以在仿形装置3安装完成之后，进行焊接作业之前对焊枪44的竖向及横向位置进行调整，以进一步调整焊枪44位置使其对焊缝62进行精准焊接。
进一步地，如图7所示，所述第三安装架40上安装有第三气缸46，第三气缸46的缸体上设有纵移滑道47，第三气缸46的活塞杆上安装有与纵移滑道47相配合的纵移滑台48，所述纵移滑台48与减速机42固定连接，第三气缸46的活塞杆伸出能带动纵移滑台48、减速机42及焊枪44一并在纵向上产生移动，调整焊枪44的纵向位置使其对焊缝62进行精准焊接，也可使焊枪44具有更大的旋转半径，在焊接另一侧焊缝62时，能避免转动的仿形装置3与焊接机头4发生干涉。
进一步地，如图11所示，所述压轮36由一排滚动轴承63构成，滚动轴承63彼此之间相互接触，在压轮36长时间压紧翼板61的过程中可能会产生压痕或发生损坏，为了保证压紧定位的准确性，只需更换发生损坏的滚动轴承63即可，能在一定程度上降低维修成本。
在所述T型梁纵缝自动焊接机上还安装有照明灯64，以便于操作人员观察焊枪44焊丝与焊缝62之间的位置关系。本发明还适用于焊接如图12所示的T型鹅颈纵梁65。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (7)

1.一种T型梁纵缝自动焊接机，包括纵移底座(1)，纵移底座(1)上设有能沿其移动的悬臂支撑座(11)，所述纵移底座(1)上安装有纵向滑轨(12)和纵向齿条(13)，悬臂支撑座(11)的底部固定安装纵移滑板(14)，纵移滑板(14)上设有与纵向滑轨(12)相配合的纵移滑块(15)，在纵移滑板(14)上还安装有第一电机(16)，第一电机(16)的输出轴上安装有与纵向齿条(13)相配合的齿轮(17)，所述悬臂支撑座(11)上固定连接有横向悬臂(18)，其特征在于：横向悬臂(18)上安装有移动装置(2)，移动装置(2)上安装仿形装置(3)和焊接机头(4)；
所述移动装置(2)包括横移滑板(21)，横向悬臂(18)上安装有横向滑轨(22)，横移滑板(21)的后侧面上安装有与横向滑轨(22)相配合的横移滑块(23)，在横移滑板(21)上端竖向安装第一气缸(25)，第一气缸(25)的活塞杆上安装有顶板(27)，顶板(27)上方的活塞杆上滑动安装L型折板(26)，L型折板(26)的竖板与竖移滑板(24)连接，L型折板(26)的横板能与顶板(27)上下对应配合，所述横移滑板(21)的前侧面上设有竖向滑轨(28)，竖移滑板(24)的后侧面上安装有与竖向滑轨(28)相配合的竖移滑块(29)，竖移滑板(24)能沿竖向滑轨(28)在顶板(27)和第一气缸(25)之间滑动，在竖移滑板(24)的前侧面上固定安装仿形装置(3)；
所述仿形装置(3)包括固定在竖移滑板(24)上的第一安装架(31)，第一安装架(31)的前端竖直设有安装轴(32)，安装轴(32)底端安装有水平设置的第一夹紧轮(38)，所述安装轴(32)上固定连接有第二安装架(33)，第二安装架(33)上铰接执行部件(34)，在安装轴(32)底部的两侧位置处均安装压轮架(35)，每个压轮架(35)上均设有压轮(36)，所述两个压轮架(35)之间铰接有转动板(37)，转动板(37)为Y形，转动板(37)一个上端与压轮架(35)或安装轴(32)铰接，转动板(37)的另一个上端与执行部件(34)相铰接，在转动板(37)的底部还安装有第二夹紧轮(39)；
竖移滑板(24)上还固定安装有焊接机头(4)。
2.根据权利要求1所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述执行部件(34)是气缸、油缸或电动推杆。
3.根据权利要求1所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述安装轴(32)为旋转轴，第一安装架(31)的顶部水平安装第二气缸(50)，安装轴(32)的顶部伸出第一安装架(31)并配合安装有旋转定位块(51)，旋转定位块(51)上开设有两个定位槽(52)，两个定位槽(52)之间夹角为180度，第二气缸(50)的活塞杆上安装有与定位槽(52)相配合的定位卡块(53)。
4.根据权利要求1所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述焊接机头(4)包括与竖移滑板(24)固定连接的第三安装架(40)，所述第三安装架(40)上安装有同轴连接的第二电机(41)和减速机(42)，减速机(42)的输出轴安装焊枪夹(43)，焊枪夹(43)内固定安装有焊枪(44)。
5.根据权利要求4所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述第三安装架(40)与竖移滑板(24)之间安装有十字滑台(45)。
6.根据权利要求4所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述第三安装架(40)上水平安装有第三气缸(46)，第三气缸(46)的缸体上部设有纵移滑道(47)，第三气缸(46)的活塞杆上安装有与纵移滑道(47)相配合的纵移滑台(48)，所述纵移滑台(48)与减速机(42)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种T型梁纵缝自动焊接机，其特征在于：所述压轮(36)由一排滚动轴承(63)构成。
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