CN112296489A - 卡钳式自动焊机头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡钳式自动焊机头，其包括：支架；焊枪，安装于支架上且设有钨极；以及送丝嘴，安装于支架上且设有与钨极相对的焊丝；其中，支架设有齿轮和导向槽，焊枪对应设有齿条和导向块，齿轮和齿条的配合驱动导向块在导向槽中前后移动，带动焊枪相对于支架前后移动。相对于现有技术，本发明卡钳式自动焊机头通过齿轮和齿条的配合，实现了焊丝与钨极之间前后距离偏移量的调节，满足了实际状况和特殊位置的需求，保证了熔池形态和焊接质量。此外，本发明卡钳式自动焊机头可实现焊丝与钨极之间上下、前后距离的调节，只需手动调节旋钮即可完成，调节方便、快捷，无需专用工具。

Description

卡钳式自动焊机头

技术领域

本发明属于自动焊接领域，更具体地说，本发明涉及一种可快速调节的卡钳式自动焊机头。

背景技术

目前，在电力、石化和制药等领域，随着智能控制技术的快速发展，管件的焊接逐步采用了自动焊工艺。针对重要管件在预制阶段或者安装阶段的焊接，因为能够实现对管件的快速装卡，卡钳式自动焊机头得到了广泛的应用。

在卡钳式自动焊机头的焊接过程中，焊丝通过送丝机构送入到钨极下方的熔池中，与熔化的母材形成最终的焊缝。焊丝与钨极之间有三个关键参数：两者上下距离、两者前后偏移距离和两者之间的角度，三个参数直接影响着熔池形态、熔池形成位置，决定着最终的焊缝成形和质量。一般在焊接前需调整好焊丝与钨极之间上下距离和送丝角度，在焊接过程中，需要根据焊接状况，尤其是熔池的形态，适度调整送丝角度、焊丝与钨极之间的距离。

现有的卡钳式自动焊机头的送丝调整机构一般整体固定在焊枪上，焊丝与钨极之间前后没有偏移。焊接前，通过工具松开内六角螺栓，上下移动调节杆到合适位置，然后固定内六角螺栓，实现焊丝与钨极之间上下距离的调整。通过工具松开内六角螺栓，调节送丝管固定支架到合适位置，然后固定内六角螺栓，实现焊丝与钨极之间角度的调整，整个操作过程费时、费力。在焊接过程中，焊丝的调节必须使用工具拧动内六角螺栓，无法实时调节。此外，对于横焊位置，熔池由于重力作用而下流，焊丝并不在钨极的正下方，需要增加焊丝与钨极之间前后偏移量的调节。

综上所述，现有的卡钳式自动焊机头至少存在以下问题：

焊丝位置调节机构只有上下、角度两轴运动，无法实现焊丝与钨极之间前后偏移量的调节，无法满足横焊位置的特殊需求，影响熔池形态和最终的焊接质量。

焊丝与钨极之间距离和角度的调节必须采用工具拧动内六角螺栓，操作过程费时、费力。此外，在焊接过程中无法根据焊接状况做出实时调节，增加了产生焊接缺陷的风险。

有鉴于此，确有必要提供一种可快速调节的卡钳式自动焊机头。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可快速调节的卡钳式自动焊机头。

为了实现上述目的，本发明提供了一种卡钳式自动焊机头，其包括：

支架；

焊枪，安装于支架上且设有钨极；以及

送丝嘴，安装于支架上且设有与钨极相对的焊丝；

其中，所述支架设有齿轮和导向槽，所述焊枪对应设有齿条和导向块，通过齿轮和齿条的配合驱动导向块在导向槽中前后移动，带动焊枪相对于支架前后移动。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述支架设有前后调节旋钮，通过旋转前后调节旋钮并通过齿轮和齿条配合，驱动焊枪相对于支架前后移动。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述支架连接有滑动块，与所述支架设置的齿轮和导向槽对接的所述齿条和导向块设置于滑动块上，所述焊枪通过滑动块安装于所述支架上。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述滑动块上设有齿条和导向块，所述焊枪上对应设有齿轮和导向槽，通过齿轮和齿条的配合驱动焊枪相对于滑动块上下移动。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述滑动块设有上下调节旋钮，通过旋转所述上下调节旋钮，驱动所述焊枪相对于所述滑动块上下移动。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述支架设有固定块，所述送丝嘴设置于送丝管固定架上，所述送丝管固定架通过连接轴枢轴连接于所述固定块上。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述支架设有角度调节传动杆，所述角度调节传动杆的一端螺纹连接于所述支架上，另一端连接所述送丝管固定架远离焊丝的一端。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述角度调节传动杆延伸出所述支架一端设有角度调节旋钮，所述角度调节传动杆作用于所述送丝管固定架，并驱动所述送丝管固定架围绕所述连接轴转动。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，所述固定块和所述送丝管固定支架之间设有弹簧。

作为本发明卡钳式自动焊机头的一种改进，本发明卡钳式自动焊机头还包括：卡钳机械机构，用于将卡钳式自动焊机头固定于被焊管件上；送丝机构，用于不断将焊丝送到指定位置；焊枪运动机构，所述焊枪固定于所述焊枪运动机构上；以及行走机构，所述送丝机构和焊枪运动机构分别固定于所述行走机构上，在行走电机驱动下所述送丝机构、焊枪运动机构和焊枪沿管件周向行走。

相对于现有技术，本发明卡钳式自动焊机头具有以下优点：

(1)卡钳式自动焊机头采用三轴运动机构，不仅可以实现焊丝与钨极之间上下距离、角度调节，而且通过前后调节旋钮，实现了焊丝与钨极之间前后距离偏移量的调节，满足了实际状况和特殊位置的需求，保证了熔池形态和焊接质量；

(2)焊丝与钨极之间上下、前后距离的调节只需手动调节旋钮即可完成，焊接前和焊接过程中都可以进行快速调节，调节过程方便、快捷，无需专用工具。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式，对本发明卡钳式自动焊机头进行详细说明，其中：

图1为本发明卡钳式自动焊机头的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参照图1所示，本发明提供了一种卡钳式自动焊机头，其包括：

支架10；

焊枪20，安装于支架10上且设有钨极200；以及

送丝嘴30，安装于支架10上且设有与钨极200相对的焊丝300；

其中，支架10设有齿轮和导向槽(未图示)，焊枪20对应设有齿条和导向块(未图示)，通过齿轮和齿条的配合驱动导向块在导向槽中前后移动，带动焊枪20相对于支架10前后移动(即，在垂直于图1所示纸面运动)。

在图1所示的实施方式中，支架10连接有滑动块100，焊枪20通过滑动块100安装于支架10上，与支架10设置的齿轮和导向槽对接的齿条和导向块设置于滑动块100上。支架10设有前后调节旋钮110，通过旋转前后调节旋钮100并通过齿轮和齿条配合，驱动焊枪20相对于支架10前后移动。焊接前或焊接过程中，手动调节前后调节旋钮100，驱动齿条，使导向块在导向槽内前后移动(垂直于图1所示的纸面方向)，进而实现焊丝300前后的快速调节。

根据本发明卡钳式自动焊机头的一个实施方式，滑动块100上设有齿条和导向块(未图示)，焊枪20上对应设有齿轮和导向槽(未图示)，通过齿轮和齿条的配合驱动焊枪相对于滑动块100上下移动。在滑动块100上设有上下调节旋钮120，通过旋转上下调节旋钮120，驱动焊枪20相对于滑动块100上下移动。焊接前或焊接过程中，手动调节上下调节旋钮120，驱动齿条，使导向块在导向槽内上下移动，进而实现焊丝300上下的快速调节。

请继续参阅图1所示，支架10设有固定块150，送丝嘴30设置于送丝管固定架302上，送丝管固定架302通过连接轴304枢轴连接于固定块150上。支架10设有角度调节传动杆140，角度调节传动杆140的一端螺纹连接于支架10上，另一端连接送丝管固定架302远离焊丝300的一端。角度调节传动杆140延伸出支架10的一端设有角度调节旋钮130，角度调节传动杆140作用于送丝管固定架302，并驱动送丝管固定架302围绕连接轴304转动。焊接前或焊接过程中，手动调节角度调节旋钮130，驱动角度调节传动杆140上下运动，实现送丝管固定支架302以连接轴304为支点的旋转运动，最终实现送丝嘴30与钨极200之间的角度快速调节。

根据本发明卡钳式自动焊机头的一个实施方式，固定块150和送丝管固定支架302之间设有弹簧306。弹簧306可增加固定块150和送丝管固定支架302之间的预紧力，使调节更加准确。

本领域技术人员可以理解的是，本发明卡钳式自动焊机头还包括：卡钳机械机构，用于将卡钳式自动焊机头固定于被焊管件上；送丝机构，用于不断将焊丝送到指定位置；焊枪运动机构，焊枪20固定于焊枪运动机构上；以及行走机构，送丝机构和焊枪运动机构分别固定于行走机构上，在行走电机驱动下送丝机构、焊枪运动机构和焊枪沿管件周向行走。焊枪20与管件之间放电引弧，通过熔化母材和焊丝实现管道的对接焊接；焊接过程中，通过送丝调整机构(焊枪20前后运动、焊枪20上下运动，以及焊丝300的角度调节)，可以实现对焊丝角度、前后位置和上下位置的快速调节。

在焊接前和焊接过程中：通过操作前后调节旋钮110、上下调节旋钮120和角度调节旋钮130，实现焊丝300与钨极200之间上下、前后距离及角度的快速调节。具体为：

焊接前，连接、安装焊接设备，完成焊接工艺参数的设定；调节焊枪20到指定位置。为了满足焊接位置和焊缝成形的需要，通过手工操作上下调节旋钮120驱动齿条，使导向块在导向槽内上下移动，进而实现焊丝300上下的快速调节；通过手工操作前后调节旋钮110驱动齿条，使导向块在导向槽内前后移动，实现焊丝300前后的快速调节；通过手工操作角度调节旋钮130，驱动角度调节传动杆140上下运动，实现送丝管固定支架302以连接轴304为支点的旋转运动，最终实现送丝嘴30与钨极200之间的角度快速调节。

焊接过程中，根据实际熔池形态的需要，通过手工操作上下调节旋钮120驱动齿条，使导向块在导向槽内上下移动，进而实现焊丝300上下的快速调节；通过手工操作前后调节旋钮110驱动齿条，使导向块在导向槽内前后移动，进而实现焊丝300前后的快速调节；通过手工操作角度调节旋钮130驱动角度调节传动杆140上下运动，实现送丝管固定支架302以连接轴304为支点的旋转运动，最终实现送丝嘴30与钨极200之间的角度快速调节。

结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明卡钳式自动焊机头具有以下优点：

(1)本发明卡钳式自动焊机头采用三轴运动机构，不仅可以实现焊丝300与钨极200之间上下距离、角度调节，而且通过前后调节旋钮110，实现了焊丝300与钨极200之间前后距离偏移量的调节，满足了实际状况和特殊位置的需求，保证了熔池形态和焊接质量；

(2)焊丝300与钨极200之间上下、前后距离的调节，只需手动调节旋钮即可完成；焊接前和焊接过程中都可以进行快速调节，调节过程方便、快捷，无需专用工具。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种卡钳式自动焊机头，其特征在于，包括：

支架；

焊枪，安装于支架上且设有钨极；以及

送丝嘴，安装于支架上且设有与钨极相对的焊丝；

其中，所述支架设有齿轮和导向槽，所述焊枪对应设有齿条和导向块，通过齿轮和齿条的配合驱动导向块在导向槽中前后移动，带动焊枪相对于支架前后移动。

2.根据权利要求1所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述支架设有前后调节旋钮，通过旋转前后调节旋钮并通过齿轮和齿条配合，驱动焊枪相对于支架前后移动。

3.根据权利要求1所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述支架连接有滑动块，与所述支架设置的齿轮和导向槽对接的所述齿条和导向块设置于滑动块上，所述焊枪通过滑动块安装于所述支架上。

4.根据权利要求3所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述滑动块上设有齿条和导向块，所述焊枪上对应设有齿轮和导向槽，通过齿轮和齿条的配合驱动焊枪相对于滑动块上下移动。

5.根据权利要求4所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述滑动块设有上下调节旋钮，通过旋转所述上下调节旋钮，驱动所述焊枪相对于所述滑动块上下移动。

6.根据权利要求1所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述支架设有固定块，所述送丝嘴设置于送丝管固定架上，所述送丝管固定架通过连接轴枢轴连接于所述固定块上。

7.根据权利要求6所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述支架设有角度调节传动杆，所述角度调节传动杆的一端螺纹连接于所述支架上，另一端连接所述送丝管固定架远离焊丝的一端。

8.根据权利要求7所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述角度调节传动杆延伸出所述支架一端设有角度调节旋钮，所述角度调节传动杆作用于所述送丝管固定架，并驱动所述送丝管固定架围绕所述连接轴转动。

9.根据权利要求6所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，所述固定块和所述送丝管固定支架之间设有弹簧。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的卡钳式自动焊机头，其特征在于，还包括：卡钳机械机构，用于将卡钳式自动焊机头固定于被焊管件上；送丝机构，用于不断将焊丝送到指定位置；焊枪运动机构，所述焊枪固定于所述焊枪运动机构上；以及行走机构，所述送丝机构和焊枪运动机构分别固定于所述行走机构上，在行走电机驱动下所述送丝机构、焊枪运动机构和焊枪沿管件周向行走。

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