CN111408819A - 一种角焊缝焊接机及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接设备技术领域，公开了一种角焊缝焊接机及焊接方法，其中焊接机包括机头组件，机头组件包括第一直线导轨、伸缩机构、焊枪、连接杆和导向轮组，第一直线导轨上活动连接有滑块，伸缩机构与滑块相连，滑块与一连接件转动连接，连接件分别与焊枪和连接杆相连，连接杆的一端与导向轮组相连，导向轮组包括至少一个导向轮，导向轮用于沿焊缝滚动，伸缩机构用于推动所述滑块使得导向轮组抵接在焊件上且提供沿第一直线导轨方向的来回伸缩量。本发明提供的一种角焊缝焊接机及焊接方法，可实现焊枪自动实时跟踪焊缝，有利于焊枪始终保持对准焊缝，提高焊接效率和改善焊接效果。

Description

一种角焊缝焊接机及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特别是涉及一种角焊缝焊接机及焊接方法。

背景技术

随着现代化建筑新结构的普及，各种大跨度的工业厂房和现代化高层建筑等对焊接型结构梁的需求量越来越大。焊接型结构梁外形尺寸也越来越大、超高、超长的越来越多。

目前，常用的角焊缝焊接设备是通过分别沿水平方向和竖直方向设置的二套丝杠丝母传动机构来进行调节，工作时需要操作人员通过分别安装在二套丝杠丝母传动机构上的二个手轮调整焊枪位置，以保证焊接位置准确。这种角焊缝焊接设备需要人工时时调整以完成焊接工作，一个人只能操作一台该设备，劳动强度大，生产效率低，人工成本较高，焊接质量难以保证。迫切需求一款能满足焊缝因工件超高、长而变得落差大，直线度差大，但能自动调节实时角焊缝跟踪焊接成型的一款焊接设备。

发明内容

本发明实施例提供一种角焊缝焊接机及焊接方法，用于解决或部分解决现有的焊接设备需要人工调整位置以实现对准焊缝，生产效率低且焊接质量难以保证的问题。

本发明实施例提供一种角焊缝焊接机，包括机头组件，所述机头组件固定于支撑组件上，所述机头组件包括第一直线导轨、伸缩机构、焊枪、连接杆和导向轮组，所述第一直线导轨倾斜固定于支撑组件，所述第一直线导轨上活动连接有滑块，所述伸缩机构与所述滑块相连，所述滑块与一连接件连接，所述连接件分别与所述焊枪和所述连接杆相连，所述连接杆的一端与所述导向轮组相连，所述导向轮组包括至少一个导向轮，所述导向轮用于沿焊缝滚动，所述伸缩机构用于推动所述滑块使得所述导向轮组抵接在焊件上且提供沿第一直线导轨方向的来回伸缩量。

在上述方案的基础上，所述支撑组件包括龙门架以及垂直连接在所述龙门架的横梁上的焊臂，所述龙门架的两侧支架分别与一个第二直线导轨活动连接，所述焊臂通过滑板连接于所述横梁，所述滑板与所述横梁沿横梁的长度方向活动连接且所述滑板与第一驱动机构相连，所述焊臂与所述滑板沿竖直方向活动连接且所述焊臂与第二驱动机构相连，所述机头组件连接于所述焊臂的底部。

在上述方案的基础上，还包括设于所述伸缩机构的定位件，所述定位件位于两个感应开关的中间，两个所述感应开关沿所述伸缩机构的伸缩方向设置，两个所述感应开关用于感应所述定位件的移动以触发所述滑板沿所述横梁的移动。

在上述方案的基础上，所述连接杆的上方和下方分别设有接近开关，所述接近开关用于感应所述连接杆的移动以触发所述焊臂在竖直方向的移动。

在上述方案的基础上，还包括控制器和移动手操盒，所述控制器与所述第一驱动机构、第二驱动机构、感应开关和接近开关分别信号连接，所述控制器固定于焊臂，所述控制器通过信号线与移动手操盒相连。

在上述方案的基础上，所述第一直线导轨和所述支撑组件之间设有十字滑台，所述十字滑台固定于所述支撑组件，所述第一直线导轨可拆卸固定于所述十字滑台。

在上述方案的基础上，所述连接件包括轴承座，所述轴承座的外壁与所述滑块固定连接，所述轴承座的转轴分别与所述焊枪和所述连接杆相连；所述轴承座的外壁上还连接有浮动机构，所述浮动机构包括固定板和弹性浮头组件，所述固定板连接于所述轴承座的外壁，所述弹性浮头组件连接于所述固定板且位于所述连接杆或所述焊枪上方。

在上述方案的基础上，所述弹性浮头组件包括压紧螺栓、浮动件和弹性件，所述固定板上设有螺纹孔，所述压紧螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，所述压紧螺栓内部设有贯穿底端的开孔，所述压紧螺栓的内壁呈台阶状且所述压紧螺栓靠近顶部的一段内径较小，所述浮动件活动设于所述压紧螺栓内部且所述浮动件的底部穿出所述开孔，所述浮动件的外壁同样呈台阶状且靠近底部的一段外径较大，所述压紧螺栓的内部、所述压紧螺栓内壁上的台阶面与所述浮动件外壁上的台阶面之间设有所述弹性件。

在上述方案的基础上，所述伸缩机构包括气缸，所述气缸用于通过设置内部气体处于压缩状态以推动所述滑块使得所述导向轮组抵接在焊件上。

本发明实施例还提供一种基于上述角焊缝焊接机的角焊缝焊接方法，包括：启动焊枪之后，控制龙门架带动焊枪和导向轮组沿焊缝移动；焊枪和导向轮组沿焊缝移动中发生伸缩和上下摆动；在定位件偏向靠近焊件的感应开关时，控制机头组件朝向焊件移动；在定位件偏向远离焊件的感应开关时，控制机头组件远离焊件移动；在连接杆偏向位于上方的接近开关时，控制机头组件向上移动；在连接杆偏向位于下方的接近开关时，控制机头组件枪向下移动。

本发明实施例提供的一种角焊缝焊接机及焊接方法，通过设置连接杆和导向轮组，使得导向轮组沿焊缝移动可实时获知焊缝的偏移；通过设置伸缩机构与滑块相连，使得连接杆和焊枪可随着焊缝在水平方向上的偏移进行调节；通过设置连接杆和焊枪分别通过连接件与滑块转动相连，使得连接杆和焊枪同时可随着焊缝在竖直方向上的偏移进行转动调节；进而可实现焊枪自动实时的跟踪焊缝，有利于焊枪始终保持对准焊缝，提高焊接效率和改善焊接效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中机头组件的侧视示意图；

图2为本发明实施例中机头组件的俯视示意图；

图3为本发明实施例中轴承座的设置结构示意图；

图4为本发明实施例中浮动机构的设置示意图；

图5为本发明实施例中弹性浮头组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中角焊缝焊接机的整体示意图。

附图标记说明：

其中，1、第一直线导轨；2、滑块；3、轴承座；4、转轴；5、气缸；6、焊枪；7、连接杆；8、导向轮组；9、感应开关；10、接近开关；11、十字滑台；12、弹性浮头组件；121、压紧螺栓；122、开孔；123、浮动件；124、弹性件；13、夹具；14、料剂回收管路；15、安装座；16、固定板；17、支架；18、横梁；19、滑板；20、焊臂；21、控制箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

本发明实施例提供一种角焊缝焊接机，参考图1，该角焊缝焊接机包括机头组件，机头组件固定于支撑组件上。机头组件为主要进行焊接的部件，支撑组件为用于支撑固定机头组件的部件。机头组件包括第一直线导轨1、伸缩机构、焊枪6、连接杆7和导向轮组8。第一直线导轨1倾斜固定于支撑组件。第一直线导轨1是相对水平面倾斜，使得机头组件整体呈倾斜状态，便于更好对角焊缝进行焊接。第一直线导轨1上活动连接有滑块2。滑块2可沿第一直线导轨1移动。伸缩机构与滑块2相连。伸缩机构可带动滑块2沿第一直线导轨1移动。

滑块2与一连接件转动连接，连接件分别与焊枪6和连接杆7相连，使得焊枪6和连接杆7能够一体相对滑块转动。连接杆7的一端与导向轮组8相连，导向轮组8包括至少一个导向轮，导向轮用于沿焊缝滚动。伸缩机构用于推动滑块2使得导向轮组8抵接在焊件上且提供沿第一直线导轨1方向的来回伸缩量。

焊枪6的枪头一端在焊缝处，在焊接过程中会沿着焊缝移动。连接杆7的一端连接导向轮组8，在焊接过程中，导向轮组8的导向轮同样会沿着焊缝移动。

在焊接过程中，伸缩机构可对滑块2进而对连接杆7施加朝向焊件的推力，能够使得导向轮组8在该推力作用下始终抵接在焊缝处，不会与焊件脱离。且伸缩机构的推力不至于过大，即还能够向远离焊件的方向发生位移，使得在焊接过程中，滑块2、连接杆7和焊枪6能够沿着第一直线导轨1的方向来回伸缩。因为在焊件尺寸较大，即长度和高度均较大时，焊缝难免会存在高度方向以及水平方向的偏移。设置伸缩机构可以使得在焊缝存在水平方向的偏移时，连接杆7和导向轮组8能够随着焊缝移动。

具体的，在焊接过程中，如果焊缝朝向机头组件偏移，则导向轮组8和连接杆7会推动滑块2压缩伸缩机构，朝向远离焊件的方向移动；如果焊缝朝向背离机头组件的一侧偏移，则伸缩机构会推动滑块2和连接杆7、导向轮组8朝向焊件移动。从而可使得导向轮组8始终抵接在焊缝上。导向轮组8与焊枪6是一体伸缩移动的，从而在焊缝发生水平方向的偏移时，在导向轮组8的带动下焊枪6也会来回伸缩以适应焊缝的偏移，使得焊枪6可随着焊缝的偏移进行调整，可实现自动实时跟踪焊缝，有利于提高焊接效率和改善焊接效果。

另外，导向轮组8与焊件接触并沿着焊缝移动，焊件对导向轮组8还起到支撑作用。焊缝在高度方向偏移时，导向轮组8会随着焊缝上下移动，使得连接杆7在焊接过程中会随着焊缝的上下偏移进行上下摆动。进而带动焊枪6一体进行上下摆动以使得焊枪6适应焊缝的偏移，可随着焊缝的偏移进行调整，实现自动实时跟踪焊缝，有利于提高焊接效率和改善焊接效果。

本实施例提供的一种角焊缝焊接机，通过设置连接杆7和导向轮组8，使得导向轮组8沿焊缝移动可实时获知焊缝的偏移；通过设置伸缩机构与滑块2相连，使得连接杆7和焊枪6可随着焊缝在水平方向上的偏移进行调节；通过设置连接杆7和焊枪6分别通过连接件与滑块2转动相连，使得连接杆7和焊枪6同时可随着焊缝在竖直方向上的偏移进行转动调节；进而可实现焊枪6自动实时的跟踪焊缝，有利于焊枪6始终保持对准焊缝，提高焊接效率和改善焊接效果。尤其适用于长度和高度较大的焊件。

参考图2和图3，连接件可为轴承座3。轴承座3包括外壁和内部的转轴4，转轴4可相对外壁转动。滑块2与轴承座3的外壁固定连接；使得滑块2可带动轴承座3一体沿第一直线导轨1移动。轴承座3的转轴4分别与连接杆7和焊枪6相连；使得转轴4可带动连接杆7和焊枪6相对滑块2进行绕转轴4轴向的摆动。连接杆7和焊枪6均固定于轴承座3的转轴4，且端部均与指向焊缝。

进一步地，轴承座3的转轴4的轴向沿水平方向设置，且轴向垂直于连接杆7。使得连接杆7和焊枪6可绕转轴4实现上下摆动。导向轮组8包括多个导向轮时，多个导向轮的轴向相互平行设置且多个导向轮沿一条直线设置。使得多个导向轮可沿焊缝移动。

参考图1和图2，滑块2可与安装座15固定连接，安装座15可用于与伸缩机构相连以及支撑固定轴承座3。设置安装座15可便于连接伸缩机构以及轴承座3，且可利于增大支撑面积，提高连接的稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图6，本实施例提供一种具体的支撑组件形式。支撑组件包括龙门架以及垂直连接在龙门架的横梁18上的焊臂20。龙门架包括两侧的支架17和连接在两侧支架17之间的横梁18。龙门架的两侧支架17分别与一个第二直线导轨活动连接。两个第二直线导轨相互平行，使得龙门架可沿第二直线导轨移动。焊件可置于两侧支架17之间，且与第二直线导轨平行放置。龙门架沿第二直线导轨移动可带动焊臂20和机头组件从焊件的一端移动至另一端，以对焊件的所有部位进行焊接。

焊臂20通过滑板19连接于横梁18，滑板19与横梁18沿横梁18的长度方向活动连接且所述滑板19与第一驱动机构相连，焊臂20与滑板19沿竖直方向活动连接且焊臂20与第二驱动机构相连。机头组件连接于焊臂20的底部。即焊臂20相对横梁18可进行竖直和水平两个方向上的位移移动，用于调节焊臂20的位置使得机头组件达到较利于焊接的位置。第一驱动机构用于驱动滑板19沿横梁18的长度方向移动，滑板19可带动焊臂20实现水平方向的位移。第二驱动机构用于驱动焊臂20相比滑板19沿竖直方向移动，以调节机头组件的高度。

进一步地，在横梁18上沿横梁18的长度方向可设置导轨，滑板19与该导轨可移动连接。在滑板19上沿竖直方向同样可设置导轨，焊臂20与该导轨可移动连接。第一驱动机构和第二驱动机构分别包括减速机和齿轮齿条传动结构。以第一驱动机构的设置为例：在滑板19和横梁18之间设置相啮合的齿轮和齿条，齿轮和齿条一个固定在滑板19上，另一个固定在横梁18上，齿条沿横梁18的长度方向设置，减速机与齿轮相连，通过驱动齿轮转动可实现滑板19和横梁18之间的相对位移。具体的，可将齿条固定在横梁18上，齿轮固定在滑板19上，驱动齿轮转动可使得齿轮与滑板19一体沿齿条移动。也可将齿条固定在滑板19上，齿轮固定在横梁18上，驱动齿轮转动可使得齿条与滑板19一体沿齿条长度方向移动。

进一步地，第一驱动机构和第二驱动机构也可采用其他结构，例如电机和丝杠螺母传动结构等直线移动驱动机构，以能提供直线移动为目的，具体不做限定。

进一步地，横梁18上连接两个焊臂20，两个焊臂20分别连接有机头组件。即设置两套机头组件，可同时对两侧焊缝进行焊接，有利于提高焊接效率。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图3，一种角焊缝焊接机还包括设于伸缩机构的定位件，定位件位于两个感应开关9的中间，两个感应开关9沿伸缩机构的伸缩方向设置，两个感应开关9用于感应定位件的移动以触发滑板19沿横梁18的移动。定位件可设置在伸缩机构的表面，也可设置在伸缩机构的内部，具体不做限定。定位件主要用于与感应开关9配合以触发感应开关9的开启关闭。具体的，定位件设于伸缩机构的伸缩件上。即在伸缩机构包括有不进行伸缩的固定件时，定位件是设置在进行伸缩的伸缩件上，而不设置在固定件上。两个感应开关9固定设置；具体可固定在固定件上或者第一直线导轨1上，位置固定，不随伸缩机构的伸缩而移动。

因为伸缩机构伸缩时定位件沿伸缩方向移动，因此两个感应开关9同样沿伸缩方向设置。在焊缝偏移使得伸缩机构发生伸缩移动时，定位件会在两个感应开关9之间移动，在定位件偏向其中任一个感应开关9时能够被该感应开关9感知；因此，两个感应开关9能够获知定位件即导向轮组8的伸缩方向。可利用两个感应开关9来控制滑板19沿横梁18的移动，使得在焊缝发生水平偏移时，通过控制滑板19移动对机头组件进行相应的水平方向位置调整，以更好的适应焊缝，有利于保持焊枪6始终处于最优焊接位置。

具体的，两个感应开关9位于定位件的两侧，其中一个感应开关9相对靠近焊缝位置，另一个感应开关9相对远离焊缝位置。在定位件偏向靠近焊缝的感应开关9时，说明导向轮组8向靠近焊件的方向发生了移动，此时控制滑板19朝向焊件移动以补偿焊缝的偏移，使得焊枪6朝向焊件移动直至定位件回到两个感应开关9的中间，焊枪6相对焊缝到达初始较优的位置。

在定位件偏向远离焊缝的感应开关9时，说明导向轮组8向远离焊件的方向发生了移动，此时控制滑板19远离焊件移动以补偿焊缝的偏移，使得焊枪6向远离焊件的方向移动直至定位件回到两个感应开关9的中间，焊枪6相对焊缝到达初始较优的位置。

设置定位件和两个感应开关9配合对滑板19沿横梁18的移动进行控制，可通过调整焊枪6的位置有效补偿焊缝水平方向的偏移，有利于焊枪6和焊缝之间始终保持处于较优的焊接位置，保证焊接效果。因为伸缩机构的伸缩量是一定的，伸缩机构带动焊枪6移动的距离也是一定的。设置定位件和两个感应开关9配合对滑板19沿横梁18的移动进行控制，可在焊缝水平偏移任何距离下都能实现焊枪6实时跟踪焊缝，保证焊枪6对准焊缝。

进一步地，在焊接初始可调节焊枪6位置使得焊枪6相对焊缝处于适合焊接的位置。在初始位置，可设置定位件位于两个感应开关9的正中间。在焊接过程中，只要定位件偏离中间位置即可被感应开关9感知，感应开关9就会对滑板19沿横梁18的移动进行相应的控制，以实时调整焊枪6的位置。

在上述实施例的基础上，进一步地，伸缩机构包括气缸5，气缸5用于通过设置内部气体处于压缩状态以推动滑块2使得导向轮组8抵接在焊件上。即在焊接初始，气缸5内部气体处于压缩状态，压缩的气体会推动气缸5的活塞进而推动滑块2使得导向轮组8抵接在焊件上。在焊缝朝向机头组件方向偏移时，焊件会推动导向轮组8进而推动滑块2和活塞移动，进一步压缩气缸5的内部气体。在焊缝朝向远离机头组件的方向偏移时，气缸5内部气体会膨胀推动活塞和滑块2使得导向轮组8跟随焊缝移动。

进一步地，在伸缩机构为气缸5时，定位件可为设置在气缸5内部与活塞相连的磁环。感应开关9可固定在气缸5的外壁上。进一步地，伸缩机构也可为弹簧等其他弹性件124，具体不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，连接杆7的上方和下方分别设有接近开关10，接近开关10用于感应连接杆7的移动以触发焊臂20在竖直方向的移动。接近开关10主要用于与连接杆7配合以触发对焊臂20在竖直方向的移动控制。具体的，两个接近开关10固定设置；具体可固定在第一直线导轨1上或焊臂20上，位置固定，不随连接杆7的上下摆动而移动。两个接近开关10一个设置在连接杆7的上方，另一个设置在连接杆7的下方，连接杆7在两个接近开关10之间上下摆动。且两个接近开关10应不与连接杆7和转轴4的连接部位对应，使得连接杆7在上下摆动时相对接近开关10的位置会发生变化。接近开关10设于连接杆7和转轴4的连接部位和导向轮组8之间。

在焊缝沿竖直方向偏移使得导向轮组8在竖直方向移动时，连接杆7会在两个接近开关10之间摆动，在连接杆7偏向其中任一个接近开关10时能够被该接近开关10感知；因此，两个接近开关10能够获知连接杆7即导向轮组8的上下移动方向。可利用两个接近开关10来控制焊臂20相对滑板19在竖直方向的移动，使得在焊缝发生竖直偏移时，通过控制焊臂20移动对机头组件进行相应的竖直方向位置调整，以更好的适应焊缝，有利于保持焊枪6始终处于最优焊接位置，且保持处于最优的焊接倾斜角度。

具体的，两个接近开关10位于连接杆7的上下两侧。在连接杆7偏向上方的接近开关10时，说明导向轮组8向上发生了移动，此时控制焊臂20向上移动以补偿焊缝的偏移，使得焊枪6向上移动直至连接杆7回到两个接近开关10的中间，焊枪6恢复至初始较优的倾斜角度。

在连接杆7偏向下方的接近开关10时，说明导向轮组8向下发生了移动，此时控制焊臂20向下移动以补偿焊缝的偏移，使得焊枪6向下移动直至连接杆7回到两个接近开关10的中间，焊枪6恢复至初始较优的倾斜角度。

设置连接杆7和两个接近开关10配合对焊臂20沿滑板19的上下移动进行控制，可通过调整焊枪6的位置有效补偿焊缝竖直方向的偏移，有利于焊枪6和焊缝之间始终保持处于较优的倾斜角度，保证焊接效果。因为连接杆7和焊枪6可一体绕转轴4转动，在焊缝上下偏移时随着导向轮组8的上下移动，连接杆7和焊枪6会相应发生转动，可实现焊枪6实时跟踪焊缝，但焊枪6的倾斜角度发生了变化。设置连接杆7和两个接近开关10配合对焊臂20的上下移动进行控制，可在焊缝上下偏移时始终保持焊枪6呈一定的倾斜角度，保证焊枪6对准焊缝，且呈一定夹角。

进一步地，在焊接初始可调节焊枪6位置使得焊枪6相对焊缝处于适合焊接的倾斜角度。在初始位置，可设置连接杆7位于两个接近开关10的正中间。在焊接过程中，只要连接杆7偏离中间位置即可被接近开关10感知，接近开关10就会对焊臂20的上下移动进行相应的控制，以实时调整焊枪6的倾斜角度。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图6，一种角焊缝焊接机还包括控制器和移动手操盒，控制器与第一驱动机构、第二驱动机构、感应开关9和接近开关10分别信号连接，控制器固定于焊臂20，控制器通过信号线与移动手操盒相连。控制器用于对焊接机在焊接过程中的运行进行综合控制。控制器可设置在控制箱21中，控制箱21固定在焊臂20上。在任一感应开关9感应到定位件时发送开关信号至控制器，控制器根据开关信号控制第一驱动机构的运行，进而实现滑板19沿横梁18的移动。在任一接近开关10感应到连接杆7时发送开关信号至控制器，控制器根据该开关信号控制第二驱动机构的运行，进而实现焊臂20的上下移动。

移动手操盒上设有控制按钮，例如可设置开关按钮，以及与第一驱动机构和第二驱动机构对应的控制按钮。可通过移动手操盒手动对焊接机的运行进行调控。控制器通过信号线引出移动手操盒，移动手操盒可远离焊臂20，从而使得操作人员远离焊臂20便可实现对焊接机的控制，提高安全性。

在上述实施例的基础上，进一步地，第一直线导轨1和支撑组件之间设有十字滑台11，十字滑台11固定于支撑组件，第一直线导轨1可拆卸固定于十字滑台11。即第一直线导轨1通过十字滑台11间接固定在支撑组件上。设置十字滑台11可对机头组件进行竖直和水平两个方向上较精确的位置调整，有利于将焊枪6调至更加利于焊接的位置。

具体的，十字滑台11包括竖直方向的滑台和水平方向的滑台；其中水平方向的滑台可沿龙门架的宽度方向设置。滑台即能够实现直线位移且位移可精确控制的结构。竖直方向的滑台可与支撑组件即焊臂20相连固定，水平方向的滑台与竖直方向的滑台的滑动件相连固定，第一直线导轨1与水平方向的滑台的滑动件相连固定。竖直方向的滑台和水平方向的滑台可分别设有调节手轮。

进一步地，第一直线导轨1可通过连接板与十字滑台11的滑动件相连，即十字滑台11的滑动件与连接板固定连接，第一直线导轨1与连接板可拆卸连接。具体的，第一直线导轨1与连接板可通过螺栓可拆卸连接，安装方便且便于通过拧松螺栓调节第一直线导轨1的倾斜角度。

进一步地，在伸缩机构包括固定件时，固定件也可连接固定于十字滑台11。例如在伸缩机构为气缸5时，气缸5的外壁可连接固定于十字滑台11，也可固定于第一直线导轨1，具体不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图4，轴承座3的外壁上还连接有浮动机构，浮动机构包括固定板16和弹性浮头组件12，固定板16连接于轴承座3的外壁，弹性浮头组件12连接于固定板16且位于连接杆7或焊枪6上方。弹性浮头组件12具有弹性可进行伸缩。在连接杆7或焊枪6的上方设置弹性浮头组件12可对连接杆7和焊枪6的上下摆动角度进行限定定位。且在连接杆7或焊枪6摆动接触到弹性浮头组件12时，弹性浮头组件12会浮动产生弹力，该弹力作用在连接杆7或焊枪6上还有利于连接杆7和焊枪6恢复至初始倾斜角度。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，本实施例提供一种弹性浮头组件12的具体结构。弹性浮头组件12包括压紧螺栓121、浮动件123和弹性件124。固定板16上设有螺纹孔，压紧螺栓121与螺纹孔螺纹连接。固定板16可位于连接杆7或焊枪6的上方，固定板16上开设有螺纹孔，压紧螺栓121为外螺纹结构，压紧螺栓121穿过螺纹孔且与螺纹孔螺纹连接。

压紧螺栓121内部设有贯穿底端的开孔122。即压紧螺栓121为中空结构，且内部开孔122贯穿压紧螺栓121的底端。压紧螺栓121的内壁呈台阶状且压紧螺栓121靠近顶部的一段内径较小。即压紧螺栓121的内壁沿轴向包括两段，且靠近顶部的一段内径较小，使得压紧螺栓121的内壁上形成有朝下的台阶面。浮动件123活动设于压紧螺栓121内部且浮动件123的底部穿出开孔122。浮动件123在压紧螺栓121的内部可沿开孔122上下移动。浮动件123的底部可穿出开孔122置于连接杆7或焊枪6上；即浮动件123的底部放置在连接杆7或焊枪6上，通过连接杆7或焊枪6对浮动件123进行支撑。

浮动件123的外壁同样呈台阶状且靠近底部的一段外径较大。即浮动件123的外壁沿轴向包括两段，且靠近底部的一段外径较大，使得浮动件123的外壁上形成有朝上的台阶面。压紧螺栓121内壁上的台阶面与浮动件123外壁上的台阶面之间具有间距。在压紧螺栓121内部、压紧螺栓121内壁上的台阶面与浮动件123外壁上的台阶面之间设有弹性件124。且浮动件123的顶端与压紧螺栓121内部开孔122的顶端之间具有间距。使得浮动件123可沿开孔122上下移动，且在弹性件124的作用下在浮动件123上下移动时具有弹力。

进一步地，压紧螺栓121与固定板16螺纹连接，可便于调节压紧螺栓121的上下位置。通过调节压紧螺栓121的上下位置可对连接杆7或焊枪6的摆动范围进行限定。在焊接初始位置，可设置浮动件123的底部与连接杆7或焊枪6接触。从而使得连接杆7和焊枪6在上下摆动时会触动浮动件123，浮动件123移动会使得弹性件124变形产生弹力，弹力作用于连接杆7或焊枪6有利于连接杆7和焊枪6恢复至初始倾斜角度。

进一步地，可设置弹性件124的顶部与压紧螺栓121内壁上的台阶面相连，弹性件124的底部与浮动件123外壁上的台阶面相连。可防止浮动件123掉落。弹性件124可为弹簧等，不做限定。浮动件123的底端面可设置为曲面。参考图4，在固定板16上设置多个弹性浮头组件12，多个弹性浮头组件12沿连接杆7或焊枪6的长度方向设置。

进一步地，参考图5，连接杆7和焊枪6可分别通过夹具13与轴承座3的转轴4相连。轴承座3的转轴4可与夹具13固定连接，夹具13与连接杆7或焊枪6可拆卸连接。具体的，夹具13可为卡箍等，便于连接和拆卸。连接杆7和焊枪6可设置在轴承座3的同一侧，也可设置在轴承座3的两侧，以能实现与转轴4的连接为目的，具体不做限定。

进一步地，焊枪6端部连接有Y型料斗；机头组件还包括料剂回收管路14。料剂回收管路14可固定于连接杆7，以避免与焊枪6接触造成短路。且料剂回收管路14通过连接管与料斗连通，实现料剂回收。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种基于上述任一实施例所述角焊缝焊接机的角焊缝焊接方法，该焊接方法包括：启动焊枪6之后，控制龙门架带动焊枪6和导向轮组8沿焊缝移动；焊枪6和导向轮组8沿焊缝移动中发生伸缩和上下摆动；在定位件偏向靠近焊件的感应开关9时，控制机头组件朝向焊件移动；在定位件偏向远离焊件的感应开关9时，控制机头组件远离焊件移动；在连接杆7偏向位于上方的接近开关10时，控制机头组件向上移动；在连接杆7偏向位于下方的接近开关10时，控制机头组件枪向下移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图6，本实施例提供一种针对梯形、矩形、方形等截面结构梁焊接的机械设备，具体为一种角焊缝双机头龙门焊接机及其控制方法，该焊接机包括：行走架、横梁18、焊臂20、控制器、可移动手操盒、机头组件、电控系统和焊接电源。角焊缝双机头龙门焊接机包括行走架即龙门架的两侧支架17，行走架前顶端设有横梁18，横梁18上左右各布置一套焊臂20，焊臂20中下部设有控制器及可移动手操盒，焊臂20下端各装有一套机头组件。

行走架可满足长距离工件焊接需求；横梁18上布置导轨齿条，可满足焊臂20在横梁18上左右移动；焊臂20上布置导轨齿条，可满足焊臂20上下移动；横梁18和焊臂20通过一个滑板19连接；机头组件设有十字滑台11微调机构、第一直线导轨1、伸缩机构、轴承座3、导向轮组8、焊枪6以及极限限位感应开关9和接近开关10启动焊臂20电机做上、下、左、右移动以补偿跟踪所需。焊臂20和横梁18之间采用涡轮减速机和齿轮传动，传动精度和可靠性高；机头组件采用气缸5送枪，经济且可控性好；控制器布置焊臂20下部，以及可移动手操盒，可满足超高超长工件时操作人员易于观察、调节方便等优点。

该焊接机的具体焊接控制流程为：先将点焊成形的梯形、矩形、方形等截面结构梁放置于料架上，且尽量与龙门架行走轨道呈平行；启动行走电机移动行走架至工件一端部，使机头焊枪6对准工件端部焊缝起始位置，点动滑板19上的左右、上下移动电机，使焊臂20在横梁18上移动，以保证机头进一步精准定位；调整机头的十字滑台11，使其在上下、左右方向上达到一个合适的位置，启动气缸5通过导轨滑块2组合，将焊枪6送至腹板与翼板结合处角焊缝位置。

焊枪6通过转轴4与导向轮组8的连接杆7连接，且共同固定轴承座3上，轴承座3上设有浮动机构；气缸5作用下导向轮组8靠紧腹板和翼板。气缸5内置磁环，位置位于两个感应开关9中间，导向轮组8的连接杆7杆柄位于两个接近开关10中间；随着焊缝高低、左右变化，导向轮组8随焊缝作摆角变化。当导向轮组8连接杆7杆柄触发接近开关10上开关就会启动焊臂20电机提升上行，当导向轮组8连接杆7杆柄触发接近开关10下开关就会启动焊臂20电机提升下行。

同时气缸5也作伸缩运动，当气缸5内置磁环触发感应开关9头部开关即靠近工件的开关时也就启动了滑板19电机使焊臂20靠近工件；当气缸5内置磁环触发感应开关9尾部开关即远离工件的开关时也就启动了滑板19电机使焊臂20远离工件；从而保证焊枪6在焊接过程中时刻处于理想位置；焊枪6端部与Y型料斗组合，保证埋弧焊接效果；焊接机头设有料剂回收管路14；

横梁18上的两侧焊臂20按同样方式调整；行走架焊接行至另一端，至此完成工件两侧外焊缝的焊接；工件吊装翻转放置料架上，重复上述焊接步骤；至此，一个完好的梯形、矩形、方形等截面结构梁便完成了。

本实施例提供的一种角焊缝双机头龙门焊接机及其控制方法可实现机头焊枪6在高、低、左、右大偏差情况下实时地焊缝跟踪，始终保证焊枪6对准焊缝，且成一定夹角；且可实现自动化控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角焊缝焊接机，包括机头组件，所述机头组件固定于支撑组件上，其特征在于，所述机头组件包括第一直线导轨、伸缩机构、焊枪、连接杆和导向轮组，所述第一直线导轨倾斜固定于支撑组件，所述第一直线导轨上活动连接有滑块，所述伸缩机构与所述滑块相连，所述滑块与一连接件转动连接，所述连接件分别与所述焊枪和所述连接杆相连，所述连接杆的一端与所述导向轮组相连，所述导向轮组包括至少一个导向轮，所述导向轮用于沿焊缝滚动，所述伸缩机构用于推动所述滑块使得所述导向轮组抵接在焊件上且提供沿第一直线导轨方向的来回伸缩量。

2.根据权利要求1所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述支撑组件包括龙门架以及垂直连接在所述龙门架的横梁上的焊臂，所述龙门架的两侧支架分别与一个第二直线导轨活动连接，所述焊臂通过滑板连接于所述横梁，所述滑板与所述横梁沿横梁的长度方向活动连接且所述滑板与第一驱动机构相连，所述焊臂与所述滑板沿竖直方向活动连接且所述焊臂与第二驱动机构相连，所述机头组件连接于所述焊臂的底部。

3.根据权利要求2所述的角焊缝焊接机，其特征在于，还包括设于所述伸缩机构的定位件，所述定位件位于两个感应开关的中间，两个所述感应开关沿所述伸缩机构的伸缩方向设置，两个所述感应开关用于感应所述定位件的移动以触发所述滑板沿所述横梁的移动。

4.根据权利要求3所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述连接杆的上方和下方分别设有接近开关，所述接近开关用于感应所述连接杆的移动以触发所述焊臂在竖直方向的移动。

5.根据权利要求4所述的角焊缝焊接机，其特征在于，还包括控制器和移动手操盒，所述控制器与所述第一驱动机构、第二驱动机构、感应开关和接近开关分别信号连接，所述控制器固定于焊臂，所述控制器通过信号线与移动手操盒相连。

6.根据权利要求1所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述第一直线导轨和所述支撑组件之间设有十字滑台，所述十字滑台固定于所述支撑组件，所述第一直线导轨可拆卸固定于所述十字滑台。

7.根据权利要求1所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述连接件包括轴承座，所述轴承座的外壁与所述滑块固定连接，所述轴承座的转轴分别与所述焊枪和所述连接杆相连；所述轴承座的外壁上还连接有浮动机构，所述浮动机构包括固定板和弹性浮头组件，所述固定板连接于所述轴承座的外壁，所述弹性浮头组件连接于所述固定板且位于所述连接杆或所述焊枪上方。

8.根据权利要求7所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述弹性浮头组件包括压紧螺栓、浮动件和弹性件，所述固定板上设有螺纹孔，所述压紧螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，所述压紧螺栓内部设有贯穿底端的开孔，所述压紧螺栓的内壁呈台阶状且所述压紧螺栓靠近顶部的一段内径较小，所述浮动件活动设于所述压紧螺栓内部且所述浮动件的底部穿出所述开孔，所述浮动件的外壁同样呈台阶状且靠近底部的一段外径较大，所述压紧螺栓的内部、所述压紧螺栓内壁上的台阶面与所述浮动件外壁上的台阶面之间设有所述弹性件。

9.根据权利要求1所述的角焊缝焊接机，其特征在于，所述伸缩机构包括气缸，所述气缸用于通过设置内部气体处于压缩状态以推动所述滑块使得所述导向轮组抵接在焊件上。

10.一种基于上述权利要求1-9任一所述角焊缝焊接机的角焊缝焊接方法，其特征在于，包括：

启动焊枪之后，控制龙门架带动焊枪和导向轮组沿焊缝移动；

焊枪和导向轮组沿焊缝移动中发生伸缩和上下摆动；

在定位件偏向靠近焊件的感应开关时，控制机头组件朝向焊件移动；在定位件偏向远离焊件的感应开关时，控制机头组件远离焊件移动；

在连接杆偏向位于上方的接近开关时，控制机头组件向上移动；在连接杆偏向位于下方的接近开关时，控制机头组件枪向下移动。

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