CN111195792A - 一种自动化直缝焊接设备 - Google Patents

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Abstract

一种自动化直缝焊接设备，包括：活动焊接机构、搬运机构、切割驱动机构，所述活动焊接机构包括：底板、直角滑板、切割板、切割固定部分、水平运动机构、竖直活动机构、控制装置和手动调节机构，通过活动焊接机构的水平运动机构用以实现手动调节机构的水平运动，竖直活动机构用以实现手动调节机构的竖直运动，手动调节机构通过手动去微调焊头，从而实现焊接过程中对焊接夹头的全方位自动调整，提高了焊接质量，通过搬运机构自动将焊接完毕的产品搬运下去，从而避免人拿取的过程中烫伤手，通过切割驱动机构驱动活动焊接机构上的切割固定部分实现自动化切割的效果，集多功能于一身，减少了机器种类，增加了工作效率。

Description

一种自动化直缝焊接设备
技术领域
本发明涉及焊接自动化技术领域，特别涉及一种自动化直缝焊接设备。
背景技术
直缝焊接设备是一种用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及其合金等材料的优质焊接设备，例如专利号为：2019108736088的中国发明专利公开了一种焊接设备，其包括焊枪，焊枪尾部设置有水平仪，用户通过水平仪能够获知焊枪的倾斜状态；水平仪的控制器能够先记录预设倾斜状态，然后控制器能够将焊枪当前倾斜状态与预设倾斜状态进行比对；用户拿着焊枪并调节焊枪的状态，一旦焊枪的当前倾斜状态与预设倾斜状态之间的夹角达到预定夹角时，蜂鸣器发出蜂鸣以提醒用户进行焊接，用户能够直观获取焊枪相对待焊物的状态；
但通过对上述焊接设备研究，发现其功能比较单一，且仍需要人工进行半自动焊接，不能自动对需要焊接材料固定，导致焊接的过程中会出现误差，且焊接过程中焊接夹头不能根据需要进行调整，导致焊接质量较差，当需要对焊接材料进行切割时其还需要切割设备辅助，导致工作效率低；
因此，急需一种能自动调节焊接夹头位置角度且能够自动切割焊接材料的稳固性好的全自动化直缝焊接设备来解决上述问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种自动化直缝焊接设备，通过活动焊接机构实现焊接过程中对焊接夹头的全方位自动调整，提高了焊接质量，通过搬运机构自动将焊接完毕的产品搬运下去，从而避免人拿取的过程中烫伤手，通过切割驱动机构驱动活动焊接机构上的切割固定部分实现自动化切割的效果，集多功能于一身，减少了机器种类，增加了工作效率。
本发明所使用的技术方案是：一种自动化直缝焊接设备，包括：活动焊接机构、搬运机构、切割驱动机构，所述活动焊接机构包括：底板、直角滑板、切割板、切割固定部分、水平运动机构、竖直活动机构、控制装置和手动调节机构；直角滑板与底板上的滑槽进行滑动连接；切割板与底板上的滑槽进行滑动连接；切割固定部分固定安装在切割板上；水平运动机构固定安装在底板的上端面；竖直活动机构固定安装在水平运动机构上；手动调节机构固定安装在竖直活动机构上；所述搬运机构固定安装在直角滑板的上端面；所述切割驱动机构固定安装在活动焊接机构的上端面；控制装置固定安装在底板的上端面。
进一步地，所述切割固定部分包括：刀片、电动推杆和支撑板；所述刀片固定安装在切割板上；电动推杆的上端面与直角滑板的下端面固定连接，其下端面与切割板的上端面固定连接；支撑板固定安装在切割板的上端面上。
进一步地，所述水平运动机构包括：支座板架、电动马达、皮带轮、皮带、滑轨和滑块；所述支座板架的下端面与底板的上端面固定连接；电动马达固定安装在支座板架的侧端面上，其电机轴与皮带轮固定连接；皮带与皮带轮转动配合；支座板架的上端面上设有滑轨；滑块固定安装在皮带上，滑块与滑轨滑动连接。
进一步地，所述竖直活动机构包括：丝杠滑台和丝杠电机；所述丝杠滑台固定安装在滑块的上端面；丝杠电机固定安装在丝杠滑台的上端面，其电机轴与丝杠滑台内部的丝杠进行固定连接。
进一步地，所述手动调节机构包括：竖直调节台、竖直手动调节杆、左右手动调节杆、焊接夹头和焊头；所述竖直调节台固定安装在丝杠滑台的滑块上；竖直调节台的上端面设有竖直手动调节杆，其侧端面设有左右手动调节杆；焊接夹头固定安装在左右手动调节杆的驱动座上；焊接夹头上设有焊头。
进一步地，所述搬运机构包括：支撑连接板、伺服电机、蜗杆和涡轮；所述支撑连接板固定安装在直角滑板的上端面；伺服电机固定安装在支撑连接板的上端面，其电机轴与蜗杆固定连接；蜗杆转动安装在支撑连接板的上端面；涡轮转动安装在支撑连接板上端面的转盘上；蜗杆与涡轮相互啮合。
进一步地，所述搬运机构还包括：活动支座、驱动电机、驱动丝杠、丝杠滑块和电磁吸盘；所述活动支座固定安装在涡轮的上端面；驱动电机固定安装在活动支座的挡板上，其电机轴与驱动丝杠固定连接丝杠滑块内部的螺纹与驱动丝杠进行螺纹配合；电磁吸盘固定安装在丝杠滑块的下端面。
进一步地，所述切割驱动机构包括：支架、丝杠座、丝杠驱动电机和丝杠驱动滑块；所述支架固定安装在支座板架的上端面；丝杠座固定安装在支架的下端面；丝杠座上设有丝杠驱动电机，丝杠驱动电机的电机轴与丝杠座内部的丝杠进行固定连接；丝杠驱动滑块内部的螺纹与丝杠座内部的丝杠进行螺纹配合；丝杠驱动滑块的下端面与直角滑板的上端面固定连接。
一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述控制装置包括：操作面板、操作手柄和中央处理器；中央处理器中可编写控制程序，操作面板和操作手柄可人工操纵装置，也可以按照设定程序自动化焊接。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
（1）本发明活动焊接机构通过电动马达带动皮带轮转动，皮带轮驱动皮带运动，进而使皮带上的滑块实现水平滑动，通过丝杠电机驱动丝杠滑台内部的丝杠，进而使竖直调节台实现竖直运动，通过手动微调竖直手动调节杆和左右手动调节杆，从而对焊接夹头微调，实现焊接过程中对焊接夹头的全方位自动调整，提高了焊接质量；
（2）本发明搬运机构通过伺服电机带动涡轮，从而实现了活动支座的转动；通过驱动电机带动驱动丝杠，进而使驱动丝杠带动丝杠滑块进行上下运动，进而实现电磁吸盘的上下运动，实现了自动将焊接好的物体进行搬运的效果，从而避免人拿取的过程中烫伤手；
（3）本发明切割驱动机构通过丝杠驱动电机带动丝杠座内部的丝杠，进而使丝杠驱动滑块带动直角滑板进行滑动，从而使刀片实现对需要焊接的物体进行切割，实现了集多功能于一身，减少机器种类，提高工作效率的良好技术效果。
附图说明
图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。
图4、图5、图6为本发明的活动焊接机构的结构示意图。
图7、图8为本发明的搬运机构的结构示意图。
图9为本发明的切割驱动机构的结构示意图。
附图标号：1-活动焊接机构；2-搬运机构；3-切割驱动机构；101-底板；102-直角滑板；103-切割板；104-刀片；105-电动推杆；106-支撑板；107-支座板架；108-电动马达；109-皮带轮；110-皮带；111-滑轨；112-滑块；113-丝杠滑台；114-丝杠电机；115-竖直调节台；116-竖直手动调节杆；117-左右手动调节杆；118-焊接夹头；119-焊头；201-支撑连接板；202-伺服电机；203-蜗杆；204-涡轮；205-活动支座；206-驱动电机；207-驱动丝杠；208-丝杠滑块；209-电磁吸盘；301-支架；302-丝杠座；303-丝杠驱动电机；304-丝杠驱动滑块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
实施例，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种自动化直缝焊接设备，包括：活动焊接机构1、搬运机构2、切割驱动机构3；
活动焊接机构1包括：底板101、直角滑板102、切割板103、切割固定部分、水平运动机构、竖直活动机构、控制装置和手动调节机构；直角滑板102与底板101上的滑槽进行滑动连接；切割板103与底板101上的滑槽进行滑动连接；切割固定部分固定安装在切割板103上；水平运动机构固定安装在底板101的上端面，水平运动机构可以实现了手动调节机构的水平运动；竖直活动机构固定安装在水平运动机构上，可以实现了手动调节机构的竖直运动；手动调节机构固定安装在竖直活动机构上，手动调节机构可以通过手动去微调焊头119；
搬运机构2固定安装在直角滑板102的上端面；切割驱动机构3固定安装在活动焊接机构1的上端面；所有电控设备均与电源连接，并通过控制装置控制，控制装置固定安装在底板101的上端面，控制装置包括：操作面板、操作手柄和中央处理器；中央处理器中可编写控制程序，操作面板和操作手柄可人工操纵装置，也可以按照设定程序自动化焊接；搬运机构2可以将焊接完毕的产品搬运下去，从而可以防止人拿取的过程中烫手；切割驱动机构3驱动活动焊接机构1上的切割固定部分实现切割的功效。
本发明实施例的一个可选实施方式中，切割固定部分包括：刀片104、电动推杆105和支撑板106；刀片104固定安装在切割板103上，刀片104为金刚石刀片，从而可以对需要焊接的东西进行切割；电动推杆105的上端面与直角滑板102的下端面固定连接，其下端面与切割板103的上端面固定连接；支撑板106固定安装在切割板103的上端面上；通过电动推杆105的伸缩，进而使105活塞杆端部的挡板向前运动，支撑板106配合电动推杆105，从而实现对需要焊接设备的固定。
本发明实施例的一个可选实施方式中，水平运动机构包括：支座板架107、电动马达108、皮带轮109、皮带110、滑轨111和滑块112；支座板架107的下端面与底板101的上端面固定连接；电动马达108固定安装在支座板架107的侧端面上，其电机轴与皮带轮109固定连接；皮带110与皮带轮109转动配合；支座板架107的上端面上设有滑轨111；滑块112固定安装在皮带110上，滑块112与滑轨111滑动连接；通过电动马达108带动皮带轮109，皮带轮109驱动皮带110，进而使皮带110上的滑块112实现水平滑动。
本发明实施例的一个可选实施方式中，竖直活动机构包括：丝杠滑台113和丝杠电机114；丝杠滑台113固定安装在滑块112的上端面；丝杠电机114固定安装在丝杠滑台113的上端面，其电机轴与丝杠滑台113内部的丝杠进行固定连接；通过丝杠电机114驱动丝杠滑台113内部的丝杠，进而使竖直调节台115实现竖直运动。
本发明实施例的一个可选实施方式中，手动调节机构包括：竖直调节台115、竖直手动调节杆116、左右手动调节杆117、焊接夹头118和焊头119；竖直调节台115固定安装在丝杠滑台113的滑块112上；竖直调节台115的上端面设有竖直手动调节杆116，其侧端面设有左右手动调节杆117；焊接夹头118固定安装在左右手动调节杆117的驱动座上；焊接夹头118上设有焊头119，焊头119可以实现焊接的功效；通过手动微调竖直手动调节杆116和左右手动调节杆117，从而可以使实现对焊接夹头118的微调。
本发明实施例的一个可选实施方式中，搬运机构2包括：支撑连接板201、伺服电机202、蜗杆203、涡轮204、活动支座205、驱动电机206、驱动丝杠207、丝杠滑块208和电磁吸盘209；支撑连接板201固定安装在直角滑板102的上端面；伺服电机202固定安装在支撑连接板201的上端面，其电机轴与蜗杆203固定连接；蜗杆203转动安装在支撑连接板201的上端面；涡轮204转动安装在支撑连接板201上端面的转盘上；蜗杆203与涡轮204相互啮合；通过伺服电机202带动涡轮204，从而实现了活动支座205的转动；
活动支座205固定安装在涡轮204的上端面；驱动电机206固定安装在活动支座205的挡板上，其电机轴与驱动丝杠207固定连接丝杠滑块208内部的螺纹与驱动丝杠207进行螺纹配合；电磁吸盘209固定安装在丝杠滑块208的下端面，电磁吸盘209内置电磁铁，可以实现对焊接好的东西进行搬运；通过驱动电机206带动驱动丝杠207，进而使驱动丝杠207带动丝杠滑块208进行上下运动，从而实现电磁吸盘209的上下运动。
本发明实施例的一个可选实施方式中，切割驱动机构3包括：支架301、丝杠座302、丝杠驱动电机303和丝杠驱动滑块304；支架301固定安装在支座板架107的上端面；丝杠座302固定安装在支架301的下端面；丝杠座302上设有丝杠驱动电机303，丝杠驱动电机303的电机轴与丝杠座302内部的丝杠进行固定连接；丝杠驱动滑块304内部的螺纹与丝杠座302内部的丝杠进行螺纹配合；丝杠驱动滑块304的下端面与直角滑板102的上端面固定连接；通过丝杠驱动电机303带动丝杠座302内部的丝杠，进而使丝杠驱动滑块304带动直角滑板102进行滑动，从而使刀片104实现对需要焊接的物体进行切割。

Claims (8)

1.一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，包括：活动焊接机构(1)、搬运机构(2)、切割驱动机构(3)，所述活动焊接机构(1)包括：底板(101)、直角滑板(102)、切割板(103)、切割固定部分、水平运动机构、竖直活动机构、控制装置和手动调节机构；直角滑板(102)与底板(101)上的滑槽进行滑动连接；切割板(103)与底板(101)上的滑槽进行滑动连接；切割固定部分固定安装在切割板(103)上；水平运动机构固定安装在底板(101)的上端面；竖直活动机构固定安装在水平运动机构上；手动调节机构固定安装在竖直活动机构上；
所述水平运动机构用以实现手动调节机构的水平运动，所述竖直活动机构用以实现手动调节机构的竖直运动，所述手动调节机构通过手动去微调焊头（119）；
所述搬运机构(2)固定安装在直角滑板(102)的上端面，所述切割驱动机构(3)固定安装在活动焊接机构(1)的上端面；控制装置固定安装在底板(101)的上端面，用以控制整个设备自动化工作；
所述搬运机构(2)自动将焊接完毕的产品搬运下去，所述切割驱动机构(3)驱动活动焊接机构(1)上的切割固定部分实现自动化切割的效果。
2.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述切割固定部分包括：刀片(104)、电动推杆(105)和支撑板(106)；
所述刀片(104)固定安装在切割板(103)上；所述电动推杆(105)的上端面与直角滑板(102)的下端面固定连接，其下端面与切割板(103)的上端面固定连接；支撑板(106)固定安装在切割板(103)的上端面上。
3.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述水平运动机构包括：支座板架(107)、电动马达(108)、皮带轮(109)、皮带(110)、滑轨(111)和滑块(112)；
所述支座板架(107)的下端面与底板(101)的上端面固定连接；所述电动马达(108)固定安装在支座板架(107)的侧端面上，其电机轴与皮带轮(109)固定连接；皮带(110)与皮带轮(109)转动配合；支座板架(107)的上端面上设有滑轨(1111)；滑块(112)固定安装在皮带(110)上，滑块(112)与滑轨(111)滑动连接。
4.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述竖直活动机构包括：丝杠滑台(113)和丝杠电机(114)；
所述丝杠滑台(113)固定安装在滑块(112)的上端面；丝杠电动机(114)固定安装在丝杠滑台(113)的上端面，其电机轴与丝杠滑台(113)内部的丝杠进行固定连接。
5.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述手动调节机构包括：竖直调节台(115)、竖直手动调节杆(116)、左右手动调节杆(117)、焊接夹头(118)和焊头(119)；
所述竖直调节台(115)固定安装在丝杠滑台(113)的滑块(112)上；所述竖直调节台(115)的上端面设有竖直手动调节杆(116)，其侧端面设有左右手动调节杆(117)；焊接夹头(118)固定安装在左右手动调节杆(117)的驱动座上；焊接夹头(118)上设有焊头(119)。
6.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述搬运机构(2)包括：支撑连接板(201)、伺服电机(202)、蜗杆(203)和涡轮(204)；
所述支撑连接板(201)固定安装在直角滑板(102)的上端面；所述伺服电机(202)固定安装在支撑连接板(201)的上端面，其电机轴与蜗杆(203)固定连接；蜗杆(203)转动安装在支撑连接板(201)的上端面；涡轮(204)转动安装在支撑连接板(201)上端面的转盘上；蜗杆(203)与涡轮(204)相互啮合。
7.根据权利要求6所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述搬运机构(2)还包括：活动支座(205)、驱动电机(206)、驱动丝杠(207)、丝杠滑块(208)和电磁吸盘(209)；
所述活动支座(205)固定安装在涡轮(204)的上端面；所述驱动电机(206)固定安装在活动支座(205)的挡板上，其电机轴与驱动丝杠(207)固定连接丝杠滑块(208)内部的螺纹与驱动丝杠(207)进行螺纹配合；电磁吸盘209)固定安装在丝杠滑块(208)的下端面。
8.根据权利要求1所述一种自动化直缝焊接设备，其特征在于，所述切割驱动机构(3)包括：支架(301)、丝杠座(302)、丝杠驱动电机(303)和丝杠驱动滑块(304)；
所述支架(301)固定安装在支座板架(107)的上端面；丝杠座(302)固定安装在支架(301)的下端面；丝杠座(302)上设有丝杠驱动电机(303)，丝杠驱动电机(303)的电机轴与丝杠座(302)内部的丝杠进行固定连接；丝杠驱动滑块(304)内部的螺纹与丝杠座(302)内部的丝杠进行螺纹配合；丝杠驱动滑块(304)的下端面与直角滑板(102)的上端面固定连接。
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