CN113814619B - 一种窄间隙焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种窄间隙焊接装置，属于窄间隙焊接技术领域，包括上固定架、下定位架、焊枪和送丝机构，焊枪下端设有电极；下定位架的左右两侧设有升降电机，升降电机通过升降螺杆与上固定架螺纹旋接；下定位架左右滑动安装有两个导向板，两导向板通过调节螺杆螺纹旋接，调节螺杆左右的螺纹方向相反。通过导向板使焊枪处于焊缝中间，保证焊液分布均匀；通过升降电机驱动升降螺杆转动，可实现下定位架相对于上固定架的上下自动调节，保证从下向上焊接的灵活性、精确性，保证焊接的质量和效率；且通过转动调节螺杆，可实现两导向板的反向同步调节，保证对焊枪支撑导向的稳定性，以对不同宽度焊缝的适用，适用范围广，通用性强，应用灵活。
Description
技术领域
本发明属于窄间隙焊接技术领域，具体地说是一种窄间隙焊接装置。
背景技术
窄间隙焊接主要用于厚壁结构的焊接，焊接位置开设小角度坡口或者不开坡口，这样不只减少了焊接材料消耗，还大大提高了焊接效率。同时窄间隙焊接热输入低，热影响区较窄，从而具有优良的接头力学性能，较小的焊接残余应力和残余变形。
一方面，对于手持式小型窄间隙焊接装置，焊接过程中，无法实现电极和焊丝路径的精确定位，会导致焊液分布不均，造成焊接不整齐，力学性能较差。
另一方面，在单丝焊接中，单丝熔化的焊液无法充分填充两焊接面间隙，会导致焊接性能较差。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种窄间隙焊接装置，可以对间隙焊枪进行精确导向，保证焊液分布均匀，具有优良的力学性能。
本发明是通过下述技术方案来实现的：
一种窄间隙焊接装置，包括上固定架、下定位架、焊枪和固定于所述焊枪一侧的送丝机构，所述焊枪下端设有对焊丝熔化的电极；所述上固定架与所述焊枪上端连接，所述下定位架的左右两侧设有升降电机，所述升降电机通过竖立的升降螺杆与所述上固定架螺纹旋接；所述下定位架下侧左右滑动安装有两个导向板，两所述导向板通过调节螺杆螺纹旋接，且所述调节螺杆左右两段的螺纹方向相反。
本发明的进一步改进还有，所述下定位架上安装有与所述调节螺杆传动连接的调节电机。
本发明的进一步改进还有，所述导向板呈直角折弯形状，用于对焊接件的上面和侧面进行贴合导向。
本发明的进一步改进还有，所述导向板的水平面和竖直面的前后侧分别设有翻边，所述翻边呈向远离焊接件的方向弯折。
本发明的进一步改进还有，所述下定位架下侧设有左右方向的调节滑轨，所述导向板上侧设有与所述调节滑轨滑动配合的滑块。
本发明的进一步改进还有，所述下定位架上设有与所述上固定架竖直滑动导向的升降导杆。
本发明的进一步改进还有，所述下定位架上设有把手。
本发明的进一步改进还有，所述焊枪上端通过连接板与所述上固定架转动连接；所述连接板上开设有长条形的滑槽；所述上固定架上安装有摆动电机，所述摆动电机轴端安装有转盘，所述转盘上设有与所述滑槽插合的定位柱；所述摆动电机驱动所述转盘上的定位柱转动，通过所述定位柱与所述滑槽滑动配合，实现所述焊枪左右往复摆动。
本发明的进一步改进还有，所述转盘上设有若干呈螺旋线分布的螺纹孔，所述定位柱与所述螺纹孔旋接固定。
本发明的进一步改进还有，所述转盘上设有长条状的定位槽，所述定位柱穿过所述定位槽并通过螺母旋接压紧固定。
从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：
整体结构简单，使用便捷，实用性好；通过导向板对两焊接件进行精确定位，使焊枪始终处于焊缝中间前后移动焊接，保证焊液熔化后左右分布的均匀性，具有优良的力学性能、较小的焊接残余应力和残余变形；通过升降电机驱动升降螺杆转动，可实现下定位架相对于上固定架的上下自动调节，保证从下向上焊接的灵活性、精确性和自动化，保证焊接的质量和效率，仅通过前后推拉本装置，即可实现自动焊接，省时省力；且通过转动调节螺杆，可实现左右两导向板的反向同步调节，保证两导向板始终相对于焊枪左右对称设置，保证对焊枪支撑导向的稳定性，以对不同宽度焊缝的适用，适用范围广，通用性强，应用灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明具体实施方式的第一方向结构示意图。
图2为本发明具体实施方式的第二方向结构示意图。
图3为本发明具体实施方式的第三方向结构示意图。
图4为一实施例的转盘结构示意图。
图5为一实施例的定位柱结构示意图。
图6为另一实施例的转盘结构示意图。
图7为另一实施例的定位柱结构示意图。
附图中：1、焊枪，2、电极，3、送丝机构，4、焊丝，5、冷却管，6、吸烟管，7、上固定架，8、升降电机，9、升降螺杆，10、下定位架，11、升降导杆，12、调节滑轨，13、滑块，14、导向板，15、调节螺杆，16、调节电机，17、连接板，18、摆动电机，19、转盘，20、滑槽，21、定位柱，22、螺纹孔，23、定位槽，24、螺母，25、把手。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
如图1-3所示，本发明公开一种窄间隙焊接装置，包括上固定架7、下定位架10、焊枪1和固定于所述焊枪1前侧或后侧的送丝机构3，所述送丝机构3对焊丝4进行自动输送；所述焊枪1下端设有对焊丝4高温熔化的电极2，所述电极2与所述焊丝4前后设置；所述上固定架7与所述焊枪1上端连接，所述下定位架10的左右两侧分别设有升降电机8，所述升降电机8通过竖立的升降螺杆9与所述上固定架7螺纹旋接；所述下定位架10下侧左右滑动安装有相对于所述焊枪1对称设置的两个导向板14，两所述导向板14上侧固定有安装块，两安装块通过左右方向的调节螺杆15螺纹旋接，且所述调节螺杆15左右两段的螺纹方向相反。
通过导向板14对两焊接件进行精确定位，使焊枪1始终处于焊缝中间前后移动焊接，保证焊液熔化后左右分布的均匀性，具有优良的力学性能、较小的焊接残余应力和残余变形；通过升降电机8驱动升降螺杆9转动，可实现下定位架10相对于上固定架7的上下自动调节，保证从下向上焊接的灵活性、精确性和自动化，保证焊接的质量和效率，仅通过前后推拉本装置，即可实现自动焊接，省时省力；且通过转动调节螺杆15，可实现左右两导向板14的反向同步调节，保证两导向板14始终相对于焊枪1左右对称设置，保证对焊枪1支撑导向的稳定性，以对不同宽度焊缝的适用，适用范围广，通用性强，应用灵活；整体结构简单，使用便捷，实用性好。
其中，如图2所示，所述下定位架10上安装有与所述调节螺杆15传动连接的调节电机16。通过调节电机16对调节螺杆15进行自动控制驱动，提高调节的精确性和便捷性。
如图1-3所示，所述导向板14呈直角折弯形状，用于对焊接件的上面和侧面进行贴合导向。导向板14的水平面下侧与焊接件的上面贴合，导向板14的竖直面与焊接件的焊缝侧面上沿贴合，可实现对焊枪1的精确、稳定导向，保证焊接的可靠性。
其中，在焊接到焊缝的最上沿时，使导向板14与焊接件分离，避免焊液对导向板14的影响。
其中，所述导向板14的折弯角度和形状可根据实际焊缝上沿的焊接件形状做适应性匹配，以满足不同的工况。
其中，如图1-3所示，所述导向板14的水平面和竖直面的前后侧分别设有翻边，所述翻边呈向远离焊接件的方向弯折。在前后推拉导向过程中，翻边可避免导向板14卡顿现象，保证前后推拉的顺畅性和连续性。
如图1-2所示，所述下定位架10下侧设有两条左右方向的调节滑轨12，所述导向板14上侧设有与所述调节滑轨12滑动配合的滑块13。通过滑块13与调节滑轨12滑动配合，可实现导向板14左右滑动调节的精确性和顺畅性；两调节滑轨12前后平行设置，增加框架结构下定位架10的结构稳定性。
如图1-3所示，所述下定位架10上设有与所述上固定架7竖直滑动导向的升降导杆11。所述升降导杆11分别设置于升降螺杆9的前后两侧，一共设置为四个，通过升降导杆11与上固定架7竖直滑动导向，保证下定位架10相对于上固定架7上下调节的精确性和稳定性。
如图1-3所示，所述下定位架10的前侧设有把手25。通过把手25对整个装置进行前后推拉，提高使用的便捷性。
如图3所示，所述焊枪1上端通过连接板17与所述上固定架7转动连接；所述连接板17上开设有竖立的长条形的滑槽20；所述上固定架7上安装有摆动电机18，所述摆动电机18轴端安装有转盘19，所述转盘19上设有与所述滑槽20滑动插合的定位柱21，所述定位柱21与所述摆动电机18偏心设置；所述摆动电机18驱动所述转盘19上的定位柱21转动，通过所述定位柱21与所述滑槽20滑动配合，实现所述焊枪1左右往复摆动，从而实现电极2和焊丝4的左右摆动，前后移动过程中，可实现焊液的敷设路径在焊缝内呈螺旋线形状，保证焊液可以均匀、充分填充焊缝，提高焊接质量；尤其是针对单焊丝焊接。
一实施例中，如图4-5所示，所述转盘19上设有若干呈螺旋线分布的螺纹孔22，所述定位柱21一端设有螺柱，定位柱21通过螺柱与螺纹孔22旋接，并通过定位柱21与螺柱形成的台阶面定位，结构简单，拆装便捷；且沿螺旋线阵列分布的螺纹孔22距离转盘19中心(摆动电机18轴)的距离均不相同，通过定位柱21定位安装于不同的螺纹孔22，可实现定位柱21与摆动电机18轴之间距离的灵活调整，进而实现对焊枪1左右摆动幅度的灵活调节，以灵活适用于不同宽度焊缝的窄间隙焊接，适用范围广，通用性好。
另一实施例中，如图6-7所示，所述转盘19上设有沿其径向方向长条状的定位槽23，所述定位柱21一端设有螺柱，螺柱穿过定位槽23并旋接有螺母24，通过定位柱21与螺柱形成的台阶面与螺母24压紧定位。通过旋松螺母24可实现定位柱21在定位槽23内的“无级”灵活、精确调节，可实现定位柱21与摆动电机18轴之间距离的灵活调整，进而实现对焊枪1左右摆动幅度的灵活调节，以灵活适用于不同宽度焊缝的窄间隙焊接，适用范围广，通用性好。
其中，所述定位柱21远离螺柱的一端设有限位台，限位台对连接板17贴合限位，保证使用的可靠性和稳定性。
其中，如图1-3所示，所述焊枪1上安装有吸烟管6和冷却管5；冷却管5向焊接位置吹扫冷气，便于焊液的快速冷却和焊渣的吹扫；吸烟管6可吸取焊接产生的烟气，避免对作业人员和周边环境产生危害。
其中，所述升降电机8和调节电机16为步进电机，所述摆动电机18为伺服电机。保证使用的可靠性和精确性。
本窄间隙焊接装置，整体结构简单，使用便捷，实用性好；通过导向板对两焊接件进行精确定位，使焊枪始终处于焊缝中间前后移动焊接，保证焊液熔化后左右分布的均匀性，具有优良的力学性能、较小的焊接残余应力和残余变形；通过升降电机驱动升降螺杆转动，可实现下定位架相对于上固定架的上下自动调节，保证从下向上焊接的灵活性、精确性和自动化，保证焊接的质量和效率，仅通过前后推拉本装置，即可实现自动焊接，省时省力；且通过转动调节螺杆，可实现左右两导向板的反向同步调节，保证两导向板始终相对于焊枪左右对称设置，保证对焊枪支撑导向的稳定性，以对不同宽度焊缝的适用，适用范围广，通用性强，应用灵活。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种窄间隙焊接装置，其特征在于，包括上固定架（7）、下定位架（10）、焊枪（1）和固定于所述焊枪（1）一侧的送丝机构（3），所述焊枪（1）下端设有对焊丝（4）熔化的电极（2）；所述上固定架（7）与所述焊枪（1）上端连接，所述下定位架（10）的左右两侧设有升降电机（8），所述升降电机（8）通过竖立的升降螺杆（9）与所述上固定架（7）螺纹旋接；所述下定位架（10）下侧左右滑动安装有相对于焊枪对称设置的两个导向板（14），两所述导向板（14）通过调节螺杆（15）螺纹旋接，且所述调节螺杆（15）左右两段的螺纹方向相反；所述导向板（14）呈直角折弯形状，用于对焊接件的上面和侧面进行贴合导向；所述导向板（14）的水平面和竖直面的前后侧分别设有翻边，所述翻边呈向远离焊接件的方向弯折。
2.根据权利要求1所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述下定位架（10）上安装有与所述调节螺杆（15）传动连接的调节电机（16）。
3.根据权利要求1所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述下定位架（10）下侧设有左右方向的调节滑轨（12），所述导向板（14）上侧设有与所述调节滑轨（12）滑动配合的滑块（13）。
4.根据权利要求1所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述下定位架（10）上设有与所述上固定架（7）竖直滑动导向的升降导杆（11）。
5.根据权利要求1所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述下定位架（10）上设有把手（25）。
6.根据权利要求1所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述焊枪（1）上端通过连接板（17）与所述上固定架（7）转动连接；所述连接板（17）上开设有长条形的滑槽（20）；所述上固定架（7）上安装有摆动电机（18），所述摆动电机（18）轴端安装有转盘（19），所述转盘（19）上设有与所述滑槽（20）插合的定位柱（21）；所述摆动电机（18）驱动所述转盘（19）上的定位柱（21）转动，通过所述定位柱（21）与所述滑槽（20）滑动配合，实现所述焊枪（1）左右往复摆动。
7.根据权利要求6所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述转盘（19）上设有若干呈螺旋线分布的螺纹孔（22），所述定位柱（21）与所述螺纹孔（22）旋接固定。
8.根据权利要求6所述的窄间隙焊接装置，其特征在于，所述转盘（19）上设有长条状的定位槽（23），所述定位柱（21）穿过所述定位槽（23）并通过螺母（24）旋接压紧固定。
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