CN112743205A - 一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺柱焊接设备领域，尤其是涉及一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，包括，机架、机头安装架、工作平台、控制按钮盒、焊钉输送管吊杆、振动盘、桁架、焊机电阻箱、焊机配电箱、X轴拖链、Y轴拖链、焊机、焊枪组件及预处理设备，所述的工作平台安装在机架上并与机架固定相连，本发明可通过机头安装架上的预处理设备对工作平台上的涂层板材首先进行消层作业，对工作平台上的涂层板材通过喷液嘴喷涂防溅液，消层作业及喷涂防溅作业可以显著减少涂层板材表面在进行螺柱焊接时产生的火花、飞溅、黑盘，提升其焊接的牢固程度，增加成品率。

Description

一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备

技术领域

本发明涉及螺柱焊接设备领域，尤其是涉及一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备。

背景技术

螺柱电弧焊（SW）是利用金属螺柱（可类似零件）与板状工件之间的电弧实现焊接的一种电弧焊方法。这种方法不使用填充金属，可使用或不使用保护气体或焊剂，通常在结合表面充分熔化施加一定的压力。这种方法是20世纪30年代发明的。螺柱焊接技术从完全使用人工到现阶段的逐步自动化，新设备、新技术也在不断的出现，使用工控系统的普通螺柱焊设备虽然增加了精确性，节约了人力的成本，但仍存在以下问题。

种钉作业加工时，带有涂层的板材表面与内部材质不同，导电性与熔点都存在差异，焊接时更容易造成飞溅、焊珠、黑盘甚至焊钉由于涂层的包裹，难以焊牢，而即使是普通的板材，由于表面氧化或加工环境等不同因素原因，在进行焊接时也会出现焊珠、黑盘等情况，现有的市面上常使用两种方法：1、人工预处理的方式，使用磨光机等工具打磨涂层板材表面，这种方法既会对工件造成二次破坏，提高了工人的劳动强度且效果不佳。2、提高更长的焊接时间使板材表面的涂层完全熔化后螺柱融合在一起，这种方法能在一定条件下起到牢固焊接的作用，但是对解决焊珠、黑盘等情况效果不明显，另外，较长时间的焊接加热也可使热变形的几率增加，不适用于薄板与镜面不锈钢板的螺柱焊接作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其在具体的使用过程中可以显著减少表面具有涂层的板材在螺柱焊接时所产生的火花、飞溅及黑盘，提升其焊接的牢固程度，同时，在具有涂层的板材进行螺柱焊接时能够避免焊接过程中产生的焊渣对焊接工艺的影响，增加焊接产品的成品率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，包括，机架、机头安装架、工作平台、控制按钮盒、焊钉输送管吊杆、振动盘、桁架、焊机电阻箱、焊机配电箱、X轴拖链、Y轴拖链、焊机、焊枪组件及预处理设备，所述的工作平台安装在机架上并与机架固定相连，所述的机架内为中空框架结构，所述的焊机电阻箱、焊机配电箱及焊机放置在机架上的中空框架结构内并与中空框架结构固定相连，所述的桁架安装在机架上并与机架相连，所述的机头安装架安装在桁架上并与桁架相连，所述的振动盘及焊钉输送管吊杆安装在机架的侧面部位上并与机架分别相连，所述的Y轴拖链一端安装在机架侧面与机架相连另一端安装在桁架上与桁架相连，所述的桁架上安装有X轴拖链，所述的X轴拖链一端安装在桁架上与桁架相连另一端安装在机头安装架上与机头安装架相连，所述的焊枪组件及预处理设备安装在机头安装架上并与机头安装架相连。

所述的预处理设备用于对工作平台上放置的涂层板材进行焊前预处理作业，其具体包括，滑台气缸、滑台气缸安装架、万向竹节管、万向竹节管安装架、喷液嘴、喷液电磁阀、储液罐、消层气动马达、铣刀头、消层气动马达安装架，所述的滑台气缸安装在滑台气缸安装架上并与滑台气缸安装架相连，所述的储液罐安装在滑台气缸的外侧部位上，所述的滑台气缸上安装有喷液电磁阀，所述的消层气动马达安装架上安装有万向竹节管安装架，所述的万向竹节管安装在万向竹节管安装架上并与万向竹节管安装架相连接，所述的喷液嘴安装在万向竹节管上并与万向竹节管相连通，所述的万向竹节管安装在喷液电磁阀上并与喷液电磁阀相连，所述的储液罐通过万向竹节管与喷液电磁阀相连通，所述的滑台气缸上安装有消层气动马达安装架，所述的消层气动马达安装架上安装有消层气动马达，所述的铣刀头安装在消层气动马达上并与消层气动马达相连。

所述的滑台气缸安装架上加工有螺栓安装孔，所述的滑台气缸安装架通过连接螺栓安装在机头安装架上。

所述的机头安装架上安装有两组焊枪组件，所述的焊枪组件用于对工作平台上放置的涂层板材进行焊接处理作业，其具体包括，焊枪安装架、焊接电缆、焊接电缆安装架、进钉气管、进钉气管安装架、焊枪头、活塞、顶针、送钉气缸，所述的送钉气缸安装在焊枪安装架上并与焊枪安装架相连，所述的送钉气缸外侧部位上安装有焊接电缆安装架，所述的焊接电缆安装在焊接电缆安装架上并与焊接电缆安装架相连，所述的送钉气缸外侧部位上安装有进钉气管安装架，所述的进钉气管安装在进钉气管安装架上并与进钉气管安装架相连，所述的焊枪头安装在送钉气缸下部并与送钉气缸相连，所述的送钉气缸内设置有活塞杆，所述的顶针安装在活塞的下部部位并与活塞相连。

所述的焊枪安装架上加工有螺栓安装孔，所述的焊枪安装架通过连接螺栓安装在机头安装架上。

所述的机头安装架上安装有Z轴拖链，所述的Z轴拖链一端安装在机头安装架上与机头安装架相连另一端安装在焊枪组件及预处理设备上与焊枪组件及预处理设备相连。

所述的工作平台上安装有用于对涂层板材进行定位的定位块，所述的定位块与工作平台相连。

所述的工作平台上设置有胶木板，所述的胶木板与工作平台固定相连。

所述的胶木板上安装有用于对涂层板材进行导向的万向球，所述的万向球与胶木板相连。

本发明的有益效果为：本发明整体结构设计科学，安装操作使用简单方便，本发明主要通过机架、机头安装架、工作平台、控制按钮盒、焊钉输送管吊杆、振动盘、桁架、焊机电阻箱、焊机配电箱、X轴拖链、Y轴拖链、焊机、焊枪组件及预处理设备等组成部件的共同配合作业，使本发明在具体使用时能够对涂层板材进焊接前预处理，具体的说，本发明可通过机头安装架上的预处理设备对工作平台上的涂层板材首先进行消层作业，而后，对工作平台上的涂层板材通过喷液嘴喷涂防溅液，消层作业及喷涂防溅作业可以显著减少涂层板材表面在进行螺柱焊接时产生的火花、飞溅、黑盘，提升其焊接的牢固程度，同时，减少在加工其他板材时，所产生的焊渣对焊接工艺的影响，增加成品率，消层作业及喷涂防溅液作业后的涂层板材在焊接后几乎看不到糊边、黑盘，极大的满足了企业的生产使用需求。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是本发明中的预处理设备的结构示意图；

图3是本发明中的焊枪组件的外部结构示意图；

图4是本发明中的焊枪组件的剖视结构示意图；

图5是本发明中的焊枪组件及预处理设备安装时的结构示意图；

图6是本发明进行焊接预处理的流程图。

图7是本发明的整体主视结构示意图；

图中标号为：1-机架、2-机头安装架、3-工作平台、4-控制按钮盒、5-焊钉输送管吊杆、6-振动盘、7-桁架、8-焊机电阻箱、9-焊机配电箱、10-X轴拖链、11-Y轴拖链、12-焊机、13-焊枪组件、14-预处理设备、15-滑台气缸、16-滑台气缸安装架、17-万向竹节管、18-万向竹节管安装架、19-喷液嘴、20-喷液电磁阀、21-储液罐、22-防溅液、23-消层气动马达、24-铣刀头、25-消层气动马达安装架、26-螺栓安装孔、27-焊枪安装架、28-焊接电缆、29-焊接电缆安装架、30-进钉气管、31-进钉气管安装架、32-焊枪头、33-活塞、34-顶针、35-送钉气缸、36-定位块、37-胶木板、38-万向球、39-Z轴拖链。

具体实施方式

具体实施例1：下面将结合实施例对本发明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做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。需要说明的是：本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“1.5～2.5”表示本文中已经全部列出了“1.5～2.5”之间的全部实数，“1.5～2.5”只是这些数值组合的缩略表示。本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。为了解决表面具有涂层的板材在螺柱焊接时容易产生火花、飞溅及黑盘，进而影响螺柱焊接的牢固程度及影响焊接工艺质量的问题，如说明书附图1-7所示，本发明提供一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其具体包括机架1、机头安装架2、工作平台3、控制按钮盒4、焊钉输送管吊杆5、振动盘6、桁架7、焊机电阻箱8、焊机配电箱9、X轴拖链10、Y轴拖链11、焊机12、焊枪组件13及预处理设备14，用于安放置涂层板材的工作平台固定安装在机架1的上部部位，机架1整体内为中空框架结构，焊机电阻箱8、焊机配电箱9及焊机12固定放置在机架1上的中空框架结构内，用于安装机头安装架2的桁架7安装在机架1上，用于安装焊枪组件13及预处理设备14的机头安装架2安装在桁架7上，振动盘6及焊钉输送管吊杆5安装在机架1的侧面部位上并与机架1分别相连，Y轴拖链10一端安装在机架1侧面与机架1相连另一端安装在桁架7上与桁架7相连，在桁架7上安装有X轴拖链11，X轴拖链11一端安装在桁架7上与桁架7相连另一端安装在机头安装架2上与机头安装架2相连，用于对涂层板材进行直接焊接的焊枪组件13及用于对涂层板材进行焊前预处理作业的预处理设备14安装在机头安装架2上，预处理设备14主要用于对工作平台3上放置的涂层板材进行焊前预处理作业，其具体包括滑台气缸15、滑台气缸安装架16、万向竹节管17、万向竹节管安装架18、喷液嘴19、喷液电磁阀20、储液罐21、消层气动马达23、铣刀头24、消层气动马达安装架25，滑台气缸15固定安装在滑台气缸安装架16上，在滑台气缸15侧面外部安装有用于储存盛放防溅液的安装储液罐21，储液罐21内为防溅液22，在滑台气缸15上安装有控制喷液电磁阀20，在消层气动马达23安装架上安装有用于安装万向竹节管17的万向竹节管安装架18，用于连通储液罐21与喷液嘴19的万向竹节管18安装在万向竹节管安装架18上，用于直接对涂层板材表面进行防溅液喷涂的喷液嘴19安装在万向竹节管17上并与万向竹节管17相连通，在滑台气缸15上安装有消层气动马达安装架25，在消层气动马达安装架25上安装有消层气动马达23，用于直接对涂层板材表面进行铣消的铣刀头24安装在消层气动马达23上并与消层气动马达23相连，在滑台气缸安装架16上加工有螺栓安装孔26，滑台气缸安装架16通过连接螺栓安装在机头安装架2上，在机头安装架2上安装有两组焊枪组件13，焊枪组件13用于对工作平台3上放置的涂层板材进行焊接处理作业，其具体包括，焊枪安装架27、焊接电缆28、焊接电缆安装架29、进钉气管30、进钉气管安装架31、焊枪头32、活塞33、顶针34、送钉气缸35，用于对螺钉进行推压的送钉气缸35安装在焊枪安装架27上，在送钉气缸35外侧部位上安装有焊接电缆安装架29，焊接电缆28安装在焊接电缆安装架29上，在送钉气缸35外侧部位上安装有进钉气管安装架31，用于送钉作业的进钉气管30安装在进钉气管安装架31上，直接对板材进行螺柱焊接的焊枪头32安装在送钉气缸35下部部位，在送钉气缸35内设置有活塞33，用于推动螺柱的顶针34安装在活塞33的下部部位并与活塞33相连，在工作平台3上安装有用于对涂层板材进行定位的定位块36，在工作平台3上设置有用于放置涂层板材的胶木板37，在胶木板37上安装有用于对涂层板材进行导向的万向球38，本发明在具体使用时的使用过程如下：如说明书附图1所示本发明设备的立面图，本发明设备中的桁架7整体做Y轴方向的水平运动，桁架7上的伺服电机带动机头部分（机头安装架、焊枪组件及预处理设备）做X轴方向的水平运动，机头接线盒上方的伺服电机带动焊接预处理设备14整体做Z轴方向的垂直运动，本发明中所用到的线缆及气缸气管通过X轴拖链10、Y轴拖链11及Z轴拖链39进行走线布局（需要指出说明的是，本发明中的桁架7在X、Y、Z轴空间中的移动构成原理及焊枪组件13的焊接原理属于现有的技术方案），涂层板材工件安放时，可在胶木板37上的万向球38上滑动，通过定位块36进行位置定位，本发明设备中的程序使用手持盒(现有常规技术)编程，编程点使用激光笔(现有常规技术)定位。使用时，程序运行可通过手持盒或按钮盒操作，桁架7运动并带动机头部分(机头安装架2、焊枪组件13及预处理设备14)整体运动，机头线缆通过Z轴输送，送钉管（进钉气管30）吊在焊钉输送管吊杆5上，焊钉输送管吊杆5可以以立柱为支点做顺逆时针运动，在对涂层板材进行预处理程序时，预处理设备将移动至加工点上方，首先滑台气缸15下落，预降至加工高度，通过喷液嘴19对涂层板上的加工点位吹气清洁。消层程序运行时，消层气动马达23旋转，预处理设备14下落直至铣刀头24与涂层板材接触，工作时，铣刀头24继续下落并对涂层板材上的焊点位进行铣消加工直至达到攻进距离，对涂层板材表面的消层动作完成后，预处理设备14提升至加工高度，喷液嘴19对加工点吹气清洁，在喷液程序运行时，喷液嘴19将通过打开喷液电磁阀20通过万向竹节管17向加工部位喷出防溅液22，具体流程如说明书附图5所示，在运行焊接程序时，可控制焊枪移动至加工点上方，然后，振动盘与送钉气缸35通过进钉气管30送至焊枪头32，此时，可控制送钉气缸35中的活塞33推动活塞33下部的顶针34压紧焊钉，确认焊钉压紧后，滑台气缸15下降，同时焊机放电，将焊钉焊至工作平台3上的涂层板材工件上，冷却后，滑台气缸15上升并带动焊枪组件13及预处理设备14在Z轴方向上升至安全位置，继续执行下一个程序点。当所有程序运行完毕后，机头部分(机头安装架2、焊枪组件13及预处理设备14)将回到设备原点。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，包括机架、机头安装架、工作平台、控制按钮盒、焊钉输送管吊杆、振动盘、桁架、焊机电阻箱、焊机配电箱、X轴拖链、Y轴拖链、焊机、焊枪组件及预处理设备，所述的工作平台安装在机架上并与机架固定相连，所述的机架内为中空框架结构，所述的焊机电阻箱、焊机配电箱及焊机放置在机架上的中空框架结构内并与中空框架结构固定相连，所述的桁架安装在机架上并与机架相连，所述的机头安装架安装在桁架上并与桁架相连，所述的振动盘及焊钉输送管吊杆安装在机架的侧面部位上并与机架分别相连，所述的Y轴拖链一端安装在机架侧面与机架相连另一端安装在桁架上与桁架相连，所述的桁架上安装有X轴拖链，所述的X轴拖链一端安装在桁架上与桁架相连另一端安装在机头安装架上与机头安装架相连，所述的焊枪组件及预处理设备安装在机头安装架上并与机头安装架相连。

2.根据权利要求1所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的预处理设备用于对工作平台上放置的涂层板材进行焊前预处理作业，其具体包括，滑台气缸、滑台气缸安装架、万向竹节管、万向竹节管安装架、喷液嘴、喷液电磁阀、储液罐、消层气动马达、铣刀头、消层气动马达安装架，所述的滑台气缸安装在滑台气缸安装架上并与滑台气缸安装架相连，所述的储液罐安装在滑台气缸的外侧部位上，所述的滑台气缸上安装有喷液电磁阀，所述的消层气动马达安装架上安装有万向竹节管安装架，所述的万向竹节管安装在万向竹节管安装架上并与万向竹节管安装架相连接，所述的喷液嘴安装在万向竹节管上并与万向竹节管相连通，所述的万向竹节管安装在喷液电磁阀上并与喷液电磁阀相连，所述的储液罐通过万向竹节管与喷液电磁阀相连通，所述的滑台气缸上安装有消层气动马达安装架，所述的消层气动马达安装架上安装有消层气动马达，所述的铣刀头安装在消层气动马达上并与消层气动马达相连。

3.根据权利要求2所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的滑台气缸安装架上加工有螺栓安装孔，所述的滑台气缸安装架通过连接螺栓安装在机头安装架上。

4.根据权利要求1所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的机头安装架上安装有两组焊枪组件，所述的焊枪组件用于对工作平台上放置的涂层板材进行焊接处理作业，其具体包括，焊枪安装架、焊接电缆、焊接电缆安装架、进钉气管、进钉气管安装架、焊枪头、活塞、顶针、送钉气缸，所述的送钉气缸安装在焊枪安装架上并与焊枪安装架相连，所述的送钉气缸外侧部位上安装有焊接电缆安装架，所述的焊接电缆安装在焊接电缆安装架上并与焊接电缆安装架相连，所述的送钉气缸外侧部位上安装有进钉气管安装架，所述的进钉气管安装在进钉气管安装架上并与进钉气管安装架相连，所述的焊枪头安装在送钉气缸下部并与送钉气缸相连，所述的送钉气缸内设置有活塞杆，所述的顶针安装在活塞的下部部位并与活塞相连。

5.根据权利要求4所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的焊枪安装架上加工有螺栓安装孔，所述的焊枪安装架通过连接螺栓安装在机头安装架上。

6.根据权利要求1所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的机头安装架上安装有Z轴拖链，所述的Z轴拖链一端安装在机头安装架上与机头安装架相连另一端安装在焊枪组件及预处理设备上与焊枪组件及预处理设备相连。

7.根据权利要求1所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的工作平台上安装有用于对涂层板材进行定位的定位块，所述的定位块与工作平台相连。

8.根据权利要求1所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的工作平台上设置有胶木板，所述的胶木板与工作平台固定相连。

9.根据权利要求8所述的一种涂层板专用的特殊螺柱焊设备，其特征在于，所述的胶木板上安装有用于对涂层板材进行导向的万向球，所述的万向球与胶木板相连。

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