CN113478137A - 一种焊枪角度实时自动调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊枪角度实时自动调整装置，包括安装板，所述安装板上开有弧形槽，弧形槽中安装有弧形导轨；滑台安装在弧形导轨内并通过锁紧装置与焊枪中部固定连接；所述安装板上部一侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的转动轴上连接滚珠丝杠，丝杠螺母安装在滚珠丝杠上；所述丝杠螺母的外侧边固定连接一滑套，滑套套接在焊枪的上部。本发明装置可解决目前自动焊接过程中焊枪姿态实现自动调整的问题，结构简单，适用范围广，自动焊控制系统不需要考虑焊枪姿态调节，只需要根据焊接路径设计机构和控制系统，焊枪在移动过程可同步实现角度转动，焊缝成形质量好，大大简化了自动化焊接设备执行机构和控制系统，降低了成本，利于推广。
Description
技术领域
本发明涉及自动化焊接技术领域，尤其涉及一种焊枪角度实时自动调整装置。
背景技术
焊接工艺在现代工业生产中是一种必不可少的重要工艺，近代焊接技术是从1882年出现碳弧焊开始的，由于焊接具有节省金属 、生产率高 、产品质量好和大大改善劳动条件等优点，所以在一百多年来得到了极为迅速的发展，目前，焊接技术领域中自动焊接技术已成为最大课题，但是，现有的自动焊接机装置存在以下问题：1、自动化焊接控制系统复杂，在焊接过程中既需要控制焊枪沿焊缝路径的移动，又需要控制焊枪相对于焊缝的姿态，增加了控制系统设计和实现难度；2、在非标单件或小批量生产中，为单个零件设计出一套完整焊接控制系统非常困难且经济效益很低，但为满足客户定制化的要求，提高自身市场竞争力，亟需一套简单易用的焊枪姿态调整装置适应多样化生产。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提出一种焊枪角度实时自动调整装置，以解决现有自动焊接技术中存在焊接控制系统复杂，焊枪姿态调整困难的问题。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案。
一种焊枪角度实时自动调整装置，其特征在于：包括安装板，所述安装板上开有弧形槽，弧形槽中安装有弧形导轨；滑台安装在弧形导轨内并通过锁紧装置与焊枪中部固定连接；所述安装板上部一侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的转动轴上连接滚珠丝杠，丝杠螺母安装在滚珠丝杠上；所述丝杠螺母的外侧边固定连接一滑套，滑套套接在焊枪的上部。
进一步的，所述安装板安装在自动焊接机内，自动焊接机通过传感器测量焊缝角度变化，并反馈给控制系统，控制系统根据变化量控制伺服电机带动滚珠丝杠转动。
进一步的，所述安装板所在平面与焊枪转动平面平行。
进一步的，所述焊枪尾部末端熔池设置为弧形导轨弧度圆心点。沿弧形导轨内运动即是绕弧形导轨弧度圆心点转动，因此该装置工作时，焊枪尾部末端熔池固定，焊枪沿着弧形导轨运动，焊枪角度得到调整。
本发明的技术原理是，安装板上开有弧形槽，弧形槽中安装有弧形导轨；滑台安装在弧形导轨内并通过锁紧装置与焊枪中部固定连接，焊枪中部因被锁紧装置固定连接在滑台上，而滑台安装在弧形导轨内，因此焊枪中部只能沿着弧形导轨内运动，焊枪沿着弧形导轨运动，焊枪角度得到调整。
本发明的有益效果：1、本装置可解决目前自动焊接过程中焊枪姿态实现自动调整的问题，结构简单，适用范围广，自动焊控制系统不需要考虑焊枪姿态调节，只需要根据焊接路径设计机构和控制系统，焊枪在移动过程可同步实现角度转动，焊缝成形质量好，大大简化了自动化焊接设备执行机构和控制系统，降低了成本，利于推广。2、本发明采用了滚珠丝杠与伺服电机控制，该设计可精密的改变焊枪的角度，实现焊枪角度的无级调整，可适用于焊接角度连续变换的工作环境。3、本发明将弧形导轨弧度圆心点设置为焊枪尾部末端熔池时，使得焊枪在沿弧形导轨内运动时，即是绕弧形导轨弧度圆心点转动，因此该装置工作时,焊枪尾部末端熔池固定,焊枪做沿着弧形导轨内的运动，焊枪角度得到调整。
附图说明
图1是本发明提供的焊枪角度实时自动调整装置的主视图。
图2是本发明提供的焊枪角度实时自动调整装置的侧视图。
图3是本发明装置用于金属瓦片斜焊缝焊接工作过程的俯视图。
图4是本发明装置用于金属瓦片斜焊缝焊接工作过程的轴测图。
附图标记说明：1、安装板；2、弧形导轨；3、滚珠丝杠；4、伺服电机；5、丝杠螺母；6、滑套；7、滑台；8、锁紧装置；9、焊枪；10、金属瓦片；11、焊缝。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
如图1、图2所示，本发明的一种焊枪角度实时自动调整装置，包括安装板1，所述安装板1上开有弧形槽，弧形槽中安装有弧形导轨2；滑台7安装在弧形导轨2内并通过锁紧装置8与焊枪9中部固定连接；所述安装板1上部一侧固定安装有伺服电机4，所述伺服电机4的转动轴上连接滚珠丝杠3，丝杠螺母5安装在滚珠丝杠3上；所述丝杠螺母5的外侧边固定连接一滑套6，滑套6套接在焊枪9的上部。
所述安装板1所在平面与焊枪9转动平面平行。
所述焊枪9尾部末端熔池设置为弧形导轨2弧度圆心点。
本发明装置使用过程中，所述安装板1安装在自动焊接机内，自动焊接机通过传感器测量焊缝路径角度变化量，反馈给控制系统控制伺服电机4工作，伺服电机4带动滚珠丝杠3作相应旋转，滚珠丝杠3上安装的丝杠螺母5作左右移动，丝杠螺母5上固定的滑套6作左右移动，并带动同心装配的焊枪9移动，由于焊枪9中部被锁紧装置8固定在滑台7上，滑台7安装在弧形导轨2内，因此焊枪9只能在弧形导轨2的弧度内作摆动运动，焊枪9尾端熔池设置为弧形导轨2的圆心，沿导轨运动即是绕圆心转动，因此焊枪尾端熔池固定不动，而焊枪9自身做绕尾端的转动，使得焊枪角度得到了调整，从而满足相应焊接角度状况下的最佳焊枪位置。在连续焊接角度变化情况下，由于本发明使用了伺服电机4控制，滚珠丝杠3精准传动，焊枪角度可实现无级调整，从而满足任意焊缝角度要求。
以下通过本发明装置用于金属瓦片10焊接过程中的工作情况，对本发明装置的特点进一步说明。
如图3、图4所示，金属瓦片10焊接过程中，由于其自身结构存在一定弧度，整条焊缝11形成了相应的落差，而在金属瓦片10凸起最高点两侧，焊缝11行走路径恰好相反，金属瓦片10焊接过程焊缝11有两个特点：1.焊缝路径呈由低到高，再由高到低的变化；2.焊缝角度沿焊缝路径产生改变，且在最高点两侧焊接角度形成对称关系。目前自动焊接机仅实现了焊缝路径的实时跟踪，对于焊枪9的角度姿态调整并无控制，而本发明装置将焊枪角度姿态调整单独设计，焊枪角度直接根据传感器测量的焊接角度变化数据反馈实时调整，控制系统简单，焊枪角度在沿焊接路径运动过程中实现了如图3，图4中实时变化，焊缝成形质量好。
以上是结合附图对本发明的示例性描述，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (4)
1.一种焊枪角度实时自动调整装置，其特征在于：包括安装板，所述安装板上开有弧形槽，弧形槽中安装有弧形导轨；滑台安装在弧形导轨内并通过锁紧装置与焊枪中部固定连接；所述安装板上部一侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的转动轴上连接滚珠丝杠，丝杠螺母安装在滚珠丝杠上；所述丝杠螺母的外侧边固定连接一滑套，滑套套接在焊枪的上部。
2.根据权利要求1所述的焊枪角度实时自动调整装置，其特征在于：所述安装板安装在自动焊接机内，自动焊接机通过传感器测量焊缝角度变化，并反馈给控制系统，控制系统根据变化量控制伺服电机带动滚珠丝杠转动。
3.根据权利要求1所述的焊枪角度实时自动调整装置，其特征在于：所述安装板所在平面与焊枪转动平面平行。
4.根据权利要求1所述的焊枪角度实时自动调整装置，其特征在于：所述焊枪尾部末端熔池设置为弧形导轨弧度圆心点。
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