CN113275713A - 一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋埋弧螺柱焊自动焊焊枪，包括支座、控制机构、轨道、夹持组件、上料组件；支座安装在龙门架上，随龙门架在水平面上移动，控制机构包括伺服电机、电脑主机及控制线；夹持组件包括支撑台、气缸、压力传感器及夹头，夹头在气缸的作用下进行开合，实现钢筋的夹紧和释放；上料组件包括焊剂料斗、输送管及焊剂盒。本发明实现了钢筋埋弧螺柱焊送料、焊接过程的自动化，提高焊接效率和焊接质量，降低用工成本和操作人员劳动强度。

Description

一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪。

背景技术

核电站预埋件作为预埋在混凝土中的构件，为核岛厂房中大量管道、设备、支架等提供重要的连接支撑，实现结构构件与土建基础牢固连接的功能。预埋件主要是由钢板和焊接在其上的锚固件组成，预埋件主要有两种结构形式，分别为带锚固钉的预埋件和带锚固钢筋的预埋件。在带锚固钢筋预埋件的传统焊条电弧焊和气体保护焊焊接方法之外，领域内人员已发布半自动和自动式埋弧螺柱焊焊接工艺和专用设备，但均未对焊接设备的重要组成部分——焊枪进行详细表述。CN 105689861公布的钢筋埋弧螺柱焊焊枪，该焊枪使用气缸控制焊枪移动和定位，精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，该焊枪组成简单，使用伺服电机作为焊枪移动定位执行机构，可实现钢筋焊接精准定位，适用于各种龙门架式钢筋埋弧螺柱焊焊机。

本发明通过以下技术方案实现：

一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，包括支座、控制机构、轨道、夹持组件、焊剂输送组件；其中，所述支座包括支座面板、支撑板，支座面板安装在龙门架上，支撑板焊接在支座面板上，支撑板上开设若干圆孔，便于线缆和气带穿连；所述的控制机构包括伺服电机、电脑主机、电机支架、控制线，伺服电机通过控制线与电脑主机相连、通过螺栓固定在电机支架上，电机支架焊接在支撑板顶部；所述轨道包括轨道主板、轨道、限位块、滑块、连接板，轨道主板通过螺栓固定在支撑板上，两条轨道平行布置，通过螺栓固定在轨道主板上，滑块与轨道滑动连接，连接板通过螺栓固定在滑块上，限位块通过螺栓固定在轨道主板两端；所述夹持组件包括夹头、压力传感器、气缸及夹持组支架，夹头和气缸固定在夹持组支架上，压力传感器安装在夹头上，夹头在气缸的作用下实现开合；所述焊剂输送组件包括焊剂料斗、输送管、焊剂盒、手指气缸、焊剂盒支架，焊剂料斗固定在支撑板上，焊剂盒和手指气缸固定在焊剂盒支架上，焊剂盒支架固定在连接板上，焊剂料斗和焊剂盒之间安装输送管。工作时，在电脑主机中输入程序指令，通过控制机构向轨道、夹持组件、焊剂输送组件传达命令，实现待焊钢筋夹持、移动定位、焊剂输送和焊接操作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述支座由碳钢板机加工而成，支座面板四角上各加工4个螺栓孔，通过螺栓使支座面板与设备龙门架连接；支座面板中心两侧分别焊接有一支撑板，两支撑板上均开设7个直径100mm孔洞作为焊枪线缆及气带通道，支撑板焊接在支座面板上。

上述轨道的轨道面板为方框形构件，两长边之间的距离与两支撑板间的距离相同，两长边焊接在两支撑板上；两根轨道沿轨道面板的长边设置，其长度略短语轨道面板长度，通过螺栓与轨道主板进行连接固定；限位块为T形构件，分别安装在轨道面板上下两短边的中心位置，T形构件立板两侧的底面上分别开设两个螺栓孔，限位块与轨道面板之间通过螺栓固定，限位块的立板应具有一定的高度，以实现其对连接板的止挡作用；连接板为一“反L”形结构件，其短边较宽，接近于正方形，短边的四个顶角分别加工4个螺栓孔，滑块与轨道滑动连接、通过螺栓与连接板进行固定。

上述夹持组件共有两组，分别位于连接板侧边的上下端，每组夹持组件包括一个夹头、一个压力传感器、一个气缸和一套夹持组支架。

上述夹头为爪形开合式夹头，与气缸机械及气通连接，夹头和气缸固定在夹持组支架上，夹持组支架固定在连接板上，压力传感器固定贴合在夹头爪部内侧，压力传感器与控制机构电气连接，当夹头抓取到待焊钢筋时，钢筋传递压力至压力传感器，传感器将新号传递给控制机构，控制机构向气缸下达抓紧指令，实现对待焊钢筋的抓取。

上述焊剂料斗底部开设圆孔a，圆孔a上安装滑动式封盖，所述焊剂盒为两半对称开合式焊剂盒，其中一半焊剂盒顶部开设圆孔b，圆孔a与圆孔b直径相同，且均略小于输送管直径，输送管选用兼具支撑性、耐热性和可弯曲性的波纹管，输送管两端穿入圆孔a和圆孔b，并分别与焊剂料斗和焊剂盒固定。所述焊剂盒与手指气缸间机械和气通连接，手指气缸与控制机构电气连接，手指气缸接收控制机构的指令使焊剂盒完成开合，封盖接收到控制机构指令后滑动，实现焊剂向焊剂盒的输送和停止。

本发明的有益效果为：

本发明公开了一种钢筋埋弧螺柱焊自动焊设备专用焊枪，其与自动焊设备配合使用，极大地提高了焊接效率；使用伺服电机作为焊枪移动定位的执行机构，可以准确执行控制机构发出的指令，实现钢筋焊接精准定位。

附图说明

图1为本发明钢筋埋弧螺柱焊焊枪的整体结构示意图。

图中序号，支座-1、支座面板-101、支撑板-102、伺服电机-201、电脑主机-202、电机支架-203、控制线-204、轨道-3、轨道主板-301、轨道-302、限位块-303、滑块-304、连接板-305、夹持组件-4、夹头-401、压力传感器-402、气缸-403、夹持组支架-404、焊剂输送组件-5、焊剂料斗-501、输送管-502、焊剂盒-503、手指气缸-504、焊剂盒支架-505、滑动式封盖-5011。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是：

术语中的“上、下、内和外”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，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。

此外，术语如“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也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，可依据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，包括支座1、控制机构2、轨道3、夹持组件4、焊剂输送组件5；其中，所述的支座1包括支座面板101、支撑板102，支座面板101安装在龙门架上，支撑板102焊接在支座面板101上，支撑板102上开设若干圆孔；所述的控制机构2由伺服电机201、电脑主机202、电机支架203、控制线204组成，伺服电机201通过控制线204与电脑主机202相连、通过螺栓固定在电机支架202上，电机支架202焊接在支撑板102顶部；所述轨道3包括轨道主板301、轨道302、限位块303、滑块304、连接板305，轨道主板301通过螺栓固定在支撑板102上，两条轨道302平行布置，通过螺栓固定在轨道主板301上，滑块304与轨道滑动连接，连接板305通过螺栓固定在滑块304上，限位块303通过螺栓固定在轨道主板301两端；所述夹持组件4包括夹头401、压力传感器402、气缸403及夹持组支架404，夹头401和气缸403固定在夹持组支架404上，压力传感器402安装在夹头401上，夹头在气缸的作用下实现开合；所述焊剂输送组件5包括焊剂料斗501、输送管502、焊剂盒503、手指气缸504、焊剂盒支架505，焊剂料斗501固定在支撑板102上，焊剂盒503和手指气缸504固定在焊剂盒支架505上，焊剂盒支架505固定在连接板305上，焊剂料斗501和焊剂盒503之间安装输送管502。

本实施例中，所述的支座由Q235B钢板机加工而成，支座面板101四角上各加工4个螺栓孔，通过螺栓使支座面板101与设备龙门架连接；支座面板101中心两侧100mm处分别焊接有一支撑板102，两支撑板上均开设7个直径100mm孔洞作为焊枪线缆和气带通道，支撑板焊接在支座面板上。

本实施例中，所述的轨道3的轨道面板301为轻质合金方框形构件，两长边之间的距离为200mm，轨道面板两长边焊接在两支撑板上；两根轨道302沿轨道面板301的长边设置，其两端分别短于轨道面板长边10mm，通过螺栓与轨道主板进行连接固定；限位块303为T形构件，分别安装在轨道面板301上下两短边的中心位置，T形构件立板两侧的底面上分别开设两个螺栓孔，限位块303与轨道面板301之间通过螺栓固定，限位块303的立板高度约80mm，以实现其对连接板305的止挡作用；连接板305为一“反L”形结构件，其短边较宽，接近于正方形，短边的四个顶角加工螺栓孔，滑块304与轨道302滑动连接、通过螺栓与连接板305进行固定。

本实施例中，所述夹持组件4共有两组，分别位于连接板305侧边的上下端，每组夹持组件4包括一个夹头401、一个压力传感器402、一个气缸403和一套夹持组支架404。

本实施例中，所述夹头401为爪形开合式夹头，与气缸403机械及气通连接，夹头401和气缸403固定在夹持组支架404上，夹持组支架404固定在连接板305上，压力传感器402固定贴合在夹头401爪部内侧，压力传感器402与控制机构2电气连接，当夹头401抓取到待焊钢筋时，钢筋传递压力至压力传感器402，传感器将新号传递给控制机构2，控制机构2向气缸403下达抓紧指令，实现对待焊钢筋的抓取。

本实施例中，所述焊剂料斗501底部开设圆孔a，圆孔a上安装滑动式封盖5011，所述焊剂盒503为两半对称开合式焊剂盒，其中一半焊剂盒顶部开设圆孔b，圆孔a与圆孔b直径相同，且均略小于输送管502直径，输送管502选用兼具支撑性、耐热性和可弯曲性的波纹管，输送管两端穿入圆孔a和圆孔b，并分别与焊剂料斗501和焊剂盒503固定。所述焊剂盒503与手指气缸504间机械和气通连接，手指气缸504与控制机构2电气连接，手指气缸接收控制机构的指令使焊剂盒完成开合，滑动式封盖5011接收到控制机构2指令后滑动，实现焊剂向焊剂盒的输送和停止。

实施例中，所述电脑主机、伺服电机、气缸和手指气缸均为成熟产品，与焊枪其他部件集成使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：包括支座(1)、控制机构(2)、轨道(3)、夹持组件(4)和焊剂输送组件(5)；其中，所述的支座(1)包括支座面板(101)和支撑板(102)，所述支座面板(101)安装在龙门架上，所述支撑板(102)焊接在支座面板(101)上，支撑板(102)上开设有若干圆孔；所述的控制机构(2)由伺服电机(201)、电脑主机(202)、电机支架(203)和控制线(204)组成，伺服电机(201)通过控制线(204)与电脑主机(202)相连，并通过螺栓固定在电机支架(202)上，电机支架(202)焊接在支撑板(102)顶部；所述轨道(3)包括轨道主板(301)、轨道(302)、限位块(303)、滑块(304)和连接板(305)，所述轨道主板(301)通过螺栓固定在支撑板(102)上，两条轨道(302)平行布置，通过螺栓固定在轨道主板(301)上，滑块(304)与轨道滑动连接，连接板(305)通过螺栓固定在滑块(304)上，限位块(303)通过螺栓固定在轨道主板(301)两端；所述夹持组件(4)包括夹头(401)、压力传感器(402)、气缸(403)及夹持组支架(404)，所述夹头(401)和气缸(403)固定在夹持组支架(404)上，压力传感器(402)安装在夹头(401)上，夹头在气缸的作用下实现开合；所述焊剂输送组件(5)包括焊剂料斗(501)、输送管(502)、焊剂盒(503)、手指气缸(504)和焊剂盒支架(505)，所述焊剂料斗(501)固定在支撑板(102)上，焊剂盒(503)和手指气缸(504)固定在焊剂盒支架(505)上，焊剂盒支架(505)固定在连接板(305)上，焊剂料斗(501)和焊剂盒(503)之间安装输送管(502)。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述的支座(1)由钢板机加工而成，在支座面板(101)四角上各加工4个螺栓孔，通过螺栓使支座面板(101)与设备龙门架连接；支座面板(101)中心两侧分别焊接一支撑板(102)，两支撑板上均开设若干孔洞作为焊枪线缆通道，所述支撑板焊接在支座面板上。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述轨道(3)的轨道面板(301)为方框形构件，两长边之间的距离与两支撑板(102)间的距离相同，两长边焊接在两支撑板上；两根轨道(302)沿轨道面板(301)的长边设置，其长度短于轨道面板长度且通过螺栓与轨道主板进行连接固定。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述限位块(303)为T形构件，分别安装在轨道面板(301)上、下两短边的中心位置，T形构件立板两侧的底面上分别开设两个螺栓孔，限位块(303)与轨道面板(301)之间通过螺栓固定，限位块(303)的立板具有一定高度，以实现其对连接板(305)的止挡作用；连接板(305)为一“反L”形结构件，其短边的四个顶角加工螺栓孔，滑块(304)与轨道(302)滑动连接且通过螺栓与连接板(305)进行固定。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述夹持组件(4)共有两组，分别位于连接板(305)侧边的上、下端，每组夹持组件(4)包括一个夹头(401)、一个压力传感器(402)、一个气缸(403)和一套夹持组支架(404)。

6.根据权利要求5所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述夹头(401)为爪形开合式夹头，与气缸(403)机械及气通连接，夹头(401)和气缸(403)固定在夹持组支架(404)上，夹持组支架(404)固定在连接板(305)上，压力传感器(402)固定贴合在夹头(401)爪部内侧，压力传感器(402)与控制机构(2)电气连接；当夹头(401)抓取到待焊钢筋时，钢筋传递压力至压力传感器(402)，传感器将新号传递给控制机构(2)，控制机构(2)向气缸(403)下达抓紧指令，实现对待焊钢筋的抓取。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述焊剂料斗(501)底部开设圆孔a，圆孔a上安装滑动式封盖(5011)，所述焊剂盒(503)为两半对称开合式焊剂盒，其中一半焊剂盒顶部开设圆孔b，圆孔a与圆孔b直径相同，且均小于输送管(502)直径，输送管两端穿入圆孔a和圆孔b，并分别与焊剂料斗(501)和焊剂盒(503)固定。

8.根据权利要求7所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所述焊剂盒(503)与手指气缸(504)间机械和气通连接，手指气缸(504)与控制机构(2)电气连接，手指气缸接收控制机构的指令使焊剂盒完成开合，封盖(5011)接收到控制机构(2)指令后滑动，实现焊剂向焊剂盒的输送和停止。

9.根据权利要求7所述的一种钢筋埋弧螺柱焊焊枪，其特征在于：所输送管(502)选用兼具支撑性、耐热性和可弯曲性的波纹管。

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