CN113996982B - 一种钢模用行走式跟踪焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及钢结构焊接技术领域，具体公开了一种钢模用行走式跟踪焊接装置，其包括地轨和焊接工作台，所述地轨上滑动连接有移动架，移动架顶部连接有悬梁架，悬梁架上滑动连接有焊接装置，所述焊接装置包括焊接臂，焊接臂末端设置有焊枪，焊枪部位一侧固定有激光寻位装置，所述焊接工作台包括升降装置、变位装置和快换台，所述焊接工作台固定于地轨中部一侧、悬梁架下方位置，快换台为长方形结构，快换台固定在两端的变位装置上，变位装置固定于升降装置的升降台上，所述升降装置和变位装置均沿快换台中部向两侧对称设置。本申请专利可实现大重量模具的托举和抬升并实现对焊缝的跟踪式焊接，使用简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构生产焊接技术领域，具体涉及一种钢模板用行走式跟踪焊接装置。
背景技术
随着工业技术的迅速发展和工作环境的改善，在焊接等恶劣环境下避免人工现场工作的现象普遍存在。出于这个原因，各种自动化设备正在恶劣的环境中出现，以使机器人能够代替人类工作。特别是焊接存在熔化的危险，并且工作环境相对恶劣，急迫的需要自动化的焊接技术实现无人化的焊接操作。
钢模板，作用于施工建筑物的建造时，具有很好的模具形状相匹配使用，便于更好的浇筑成型。圆柱模板在焊接时需要将骨架、肋条或钢结构零件焊接在模板表面，由于现有的钢模板一般都是体积较大、整体较重的模板，即使是钢模板的局部件的体积仍然较大，焊接时移动和翻转均不方便，因此需要一种能够对钢模板跟踪焊接的焊接装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢模用行走式跟踪焊接装置，以解决圆柱模板的焊接程序复杂，模板较重焊接时不易翻转抬升以及无法跟踪焊接的问题。
为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案如下：一种钢模用行走式跟踪焊接装置，包括地轨和焊接工作台，所述地轨上滑动连接有移动架，移动架顶部连接有悬梁架，悬梁架上滑动连接有焊接装置，所述焊接装置包括焊接臂连接，焊接臂末端设置有焊枪，焊枪部位一侧固定有激光寻位装置，所述焊接工作台包括升降装置、变位装置和快换台，所述焊接工作台固定于地轨中部一侧、悬梁架下方位置，快换台为长方形结构，快换台固定在两端的变位装置上，变位装置固定于升降装置的升降台上，所述升降装置和变位装置均沿快换台中部向两侧对称设置；
其中，激光寻位装置包括发射模块、检测模块和控制模块；激光寻位装置信号连接有焊臂控制器，焊臂控制器信号连接总控制器，焊臂控制器电连接有焊接电源，焊臂控制器信号连接焊接臂；
发射模块通过激光器向钢模板焊缝位置发射激光信号进行扫描；检测模块通过光学传感器检测激光扫描区域内各个点位信息；控制模块接收发射模块和检测模块反馈的扫描信息，并将信息传输至焊臂控制器；焊臂控制器接收控制模块的信息，对信息进行分析处理并向焊接臂发出动作指令。
本实施方案的有益效果在于：本装置的变位装置的设置，可以使得工作台进行精确地翻转调解，可快速准确的调整焊接面和焊接区域；本装置的升降装置可实现对大重量模具的的升降调节，可快速实现上下幅度的精确调节，省时省力；本装置的激光寻位装置内置多种焊缝类型，可实现多类型焊缝的跟踪焊接，由激光寻位装置对焊接表面进行扫描成像，形成焊接轨迹，实现自动跟踪对准焊缝，无需人工调整，焊接准确，节省人力。
优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述升降装置包括梯形台，梯形台内部设置有丝杠，丝杠底部与梯形台转动连接，丝杠顶部连接有第一伺服电机，所述丝杠上设置有螺母，螺母外部固定有上下同轴的第一锥齿轮，两个第一锥齿轮之间连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮固定在横向设置的第一连杆的一端，第一连杆的另一端与升降台转动连接，第一连杆中部固定有齿轮，梯形台的上端与下端之间设置有环形链条，齿轮与环形链条的两边啮合连接。本优选方案的有益效果在于：环形链条可对齿轮进行上下的导向调，由伺服电机调整可实现精确升降调节。
优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述变位装置包括变位台，变位台内固定有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴连接有圆轮，圆轮上固定有长方形托台，快换台与托台可拆卸连接。本优选方案的有益效果在于：变位台内的伺服电机可实现精准的调节，快换台与托台可拆卸连接可更换型号，适用性广。
优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述快换台两侧设置有固定装置，所述固定装置由长方形的固定框构成，固定框的短边与快换台的侧边固定连接，固定框两侧短边的中点处与短边滑动连接有横杆，横杆将固定框分为上半部分和下半部分，横杆的上半部分内设置有压簧，压簧一端与固定框顶部固定连接，压簧另一端与横杆固定连接。本优选方案的有益效果在于：本装置的固定装置固定牢固，不易脱落，且固定框不会影响模具的焊接面，固定便捷简单。
优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述横杆中部设置有锁紧螺母，锁紧螺母两端设置有转盘，转盘与横杆转动连接，转盘上设置有T形杆，T形杆的底部与转盘铰接，T形杆的顶部弯折端可搭接固定杆上端。本优选方案的有益效果在于：固定简单省力，锁紧螺母可增强牢固性。
优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述移动架一侧设置有焊丝桶，另一侧设置有焊接电源。本优选方案的有益效果在于：便于更换焊丝和快速焊接的调整。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图；
图2为本发明激光寻位装置示意图；
图3为本发明实施例的主剖图；
图4为本发明实施例的升降装置的侧剖图；
图5为本发明实施例的固定装置的放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：1地轨、2移动架、3焊接工作台、31升降装置、3101丝杠、3102第一伺服电机、3103螺母、3104第一锥齿轮、3105第二锥齿轮、3106第一连杆、3107升降台、3108齿轮、3109环形链条、3110升降杆、32变位装置、321变位台、322第二伺服电机、323圆轮、324托台、33快换台、331固定装置、3311固定框、3312横杆、3313压簧、3314锁紧螺母、3315转盘、3316T形杆、4悬梁架、5焊臂、6焊枪、7激光寻位装置。
实施例如图1所示：一种钢膜用行走式跟踪焊接装置，包括地轨1和焊接工作台3，地轨1上滑动连接有移动架2，移动架2一侧设置有焊丝桶，另一侧设置有焊接电源，移动架2顶部连接有悬梁架4，悬梁架4上滑动连接有焊接装置，焊接装置包括焊接臂，焊接臂末端设置有焊枪6，焊枪6端部一侧固定有激光寻位装置7，所述焊接工作台3包括升降装置31、变位装置32和快换台33，焊接工作台3固定于地轨1中部一侧、悬梁架4下方位置，快换台33为长方形结构，快换台33固定在两端的变位装置32上，变位装置32固定于升降装置31的升降台3107上，升降装置31和变位装置32均沿快换台33中部向两侧对称设置。
如图2所示：激光寻位装置7包括发射模块、检测模块和控制模块；激光寻位装置7信号连接有焊臂控制器，焊臂控制器信号连接总控制器，焊臂控制器电连接焊接电源，焊臂控制器信号连接焊接臂；发射模块通过激光器向钢模板焊缝位置发射激光信号进行扫描；检测模块通过光学传感器检测激光扫描区域内各个点位信息；控制模块接收检测模块反馈扫描区域点位信息，并将信息传输至焊臂控制器；焊臂控制器接收控制模块的信息，对信息进行分析处理并向焊接臂发出动作指令。
如图3、图4和图5所示：升降装置31包括梯形台，梯形台内部设置有丝杠3101，丝杠3101底部与梯形台转动连接，丝杠3101顶部连接有第一伺服电机3102，丝杠3101上连接有螺母3103，螺母3103外部转动连接有两个上下同轴设置的第一锥齿轮3104，两个第一锥齿轮3104之间连接有第二锥齿轮3105，第二锥齿轮3105固定在横向设置的第一连杆3106的一端，第一连杆3106的另一端与升降台3107转动连接，第一连杆3106中部固定有齿轮3108，梯形台的上端与下端之间设置有环形链条3109，环形链条3109的上端与下端均搭接在与环形链条啮合的齿轮上，环形链条可带动齿轮转动，齿轮3108与环形链条3109的两边啮合连接；变位装置32包括变位台321，变位台321内固定有第二伺服电机322，第二伺服电机322的输出轴连接有圆轮323，圆轮323上固定有长方形托台324，圆轮323转动可带动长方形托台翻转一定角度，由于圆轮323重心偏移，可避免托台在旋转时侧翻，快换台33与托台324可拆卸连接，快换台33两侧长边上设置有固定装置331，固定装置331由长方形的固定框3311构成，固定框3311的短边与快换台33的侧边固定连接，固定框3311两侧短边的中点处与短边滑动连接有横杆3312，横杆3312为板块状宽为7cm，横杆3312将固定框3311分为上半部分和下半部分，横杆3312的上半部分内设置有压簧3313，压簧3313一端与固定框3311顶部固定连接，压簧3313另一端与横杆3312固定连接，横杆3312中部设置有锁紧螺母3314，锁紧螺母3314两端设置有转盘3315，转盘3315与横杆3312转动连接，转盘3315上设置有“T”形杆，T形杆3316的底部与转盘3315铰接，T形杆3316的顶部弯折端可搭接固定框的上端。
具体实施原理与过程如下：
将圆柱模或平模置于快换台33上，并将圆柱模或者平模的横向法兰卡接于固定装置331的横杆3312下方，横杆3312可将法兰抵紧在快换台33上，将T形杆3316由固定杆的顶端取下，转动T形杆3316与转盘3315连接处，并转动转盘3315使T形杆3316的顶端向下，向下拉横杆3312，同时压簧3313给予横杆3312向下的力，使得横杆3312抵住圆柱模或平模的横向法兰，将T形杆3316的弯折端卡接在固定框3311的下端，并将锁紧螺母3314插入横杆3312内，即可将圆柱模或平模固定在快换台33上方。
沿地轨1调整移动架2至合适位置，由总控制器控制悬梁架4上下移动，由于悬梁架4下降位置有限，根据模具的型号大小调整焊接工作台3的高低：由第一伺服电机3102转动带动丝杠3101转动，丝杠3101上的螺母3103相对于丝杠3101上升或下降，第一锥齿轮31083104和第二锥齿轮31083105配合带动第一连杆3106顺时针或者逆时针转动，第一连杆3106上固定的齿轮3108在第一连杆3106的带动下沿环形链条3109向上或向下转动，则第一连杆3106相对于环形链条3109上升或下降，升降台3107在第一连杆3106的带动下沿着升降杆3110上升或者下降，可实现焊接工作台3的升降移动。
当对圆柱模进行焊接工作时，由于圆柱模属于弧形的焊接轨迹，需要对快换台33进行一定角度的翻转，由第二伺服电机322驱动圆轮323转动合适角度，托台324在圆轮323带动下旋转一定角度，托台324旋转带动快换台33沿圆周轨迹转动，可实现焊接工作台3的翻转。
当执行焊接工序时，由于由多种形式的焊缝，如平焊缝、角焊缝、弧形焊缝等，因此，在焊接时，由焊枪6一侧设置的激光寻位装置7，进行焊缝的扫描，由发射模块向钢模板表层发射激光信号进行扫描，由检测模块通过光学传感器检测激光扫描区域内各个点位的信息，检测模块将扫描信息发送至控制模块，由控制模块将接收到的信息进行分析处理，并形成焊接轨迹，焊臂控制器根据焊接轨迹向焊接臂各处的关节发出动作指令，再使得焊枪6对准焊缝沿焊接轨迹焊接，当焊臂5焊接完成一个焊接面时，焊臂控制器向总控制器发送转动或升降数据，由总控制器控制升降装置31、变位装置32或移动架2移动或转动，使模具的待焊接面暴露于激光寻位装置7活动范围内，可实现跟踪式焊接。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (3)
1.一种钢模用行走式跟踪焊接装置，包括地轨和焊接工作台，其特征在于：所述地轨上滑动连接有移动架，移动架顶部连接有悬梁架，悬梁架上滑动连接有焊接装置，所述焊接装置包括焊接臂，焊接臂末端设置有焊枪，焊枪部位一侧固定有激光寻位装置，所述焊接工作台包括升降装置、变位装置和快换台，所述变位装置包括变位台，变位台内固定有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴连接有圆轮，圆轮上固定有长方形托台，快换台与托台可拆卸连接；所述焊接工作台固定于地轨中部一侧、悬梁架下方位置，快换台为长方形结构，快换台固定在两端的变位装置上，变位装置固定于升降装置的升降台上，所述升降装置和变位装置均沿快换台中部向两侧对称设置；
所述快换台两侧设置有固定装置，所述固定装置由长方形的固定框构成，固定框的短边与快换台的侧边固定连接，固定框两侧短边的中点处与短边滑动连接有横杆，横杆将固定框分为上半部分和下半部分，横杆的上半部分内设置有压簧，压簧一端与固定框顶部固定连接，压簧另一端与横杆固定连接；所述横杆中部设置有锁紧螺母，锁紧螺母两端设置有转盘，转盘与横杆转动连接，转盘上设置有T形杆，T形杆的底部与转盘铰接，T形杆的顶部弯折端可搭接固定杆上端；
其中，激光寻位装置包括发射模块、检测模块和控制模块；激光寻位装置信号连接有焊臂控制器，焊臂控制器信号连接总控制器，焊臂控制器电连接有焊接电源，焊臂控制器信号连接焊接臂；
发射模块通过激光器向钢模板焊缝位置发射激光信号进行扫描；检测模块通过光学传感器检测激光扫描区域内各个点位信息；控制模块接收发射模块和检测模块的反馈的扫描信息，并将信息传输至焊臂控制器；焊臂控制器接收控制模块的信息，对信息进行分析处理并向焊接臂发出动作指令。
2.根据权利要求1所述的一种钢模用行走式跟踪焊接装置，其特征在于：所述升降装置包括梯形台，梯形台内部设置有丝杠，丝杠底部与梯形台转动连接，丝杠顶部连接有第一伺服电机，所述丝杠上设置有螺母，螺母外部转动连接有上下同轴的第一锥齿轮，两个第一锥齿轮之间连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮固定在横向设置的第一连杆的一端，第一连杆的另一端与升降台转动连接，第一连杆中部固定有齿轮，梯形台的上端与下端之间设置有环形链条，齿轮与环形链条的两边啮合连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢模用行走式跟踪焊接装置，其特征在于：所述移动架一侧设置有焊丝桶，另一侧设置有焊接电源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 550000 Road 4, rat Farm Industrial Park, Baiyunshan Town, Changshun County, Qiannan Buyei and Miao Autonomous Prefecture, Guizhou Province Applicant after: Guiyang Ganxin Steel Mould Manufacturing Co.,Ltd. Address before: 550000 Road 4, rat Farm Industrial Park, Baiyunshan Town, Changshun County, Qiandongnan Miao and Dong Autonomous Prefecture, Guizhou Province Applicant before: Guiyang Ganxin Steel Mould Manufacturing Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |