CN114769820A - 一种自动角焊小车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动角焊小车，涉及自动焊接相关技术领域。该自动角焊小车包括小车车体，行走车轮，以及仿形机构，小车车体由行走车轮承载行进，焊枪与小车车体固定连接且能够随行走车轮行进，仿形机构包括勾轮模块和顶轮模块，顶轮模块包括顶轮导轨和顶轮，勾轮模块包括连杆组件和勾轮，顶轮与勾轮分别抵接于待焊接立板相对的两侧壁。行走车轮行进时，仿形机构根据待焊接立板相对的两侧壁形状为行走车轮行进提供导向，焊枪的焊枪头朝向待焊接立板与水平面板的待焊处并对待焊接立板进行角焊，实现了自动角焊小车对待焊接立板焊缝轨迹的自动寻位，提高了焊接效率和质量。

Description

一种自动角焊小车

技术领域

本申请涉及自动焊接相关技术领域，尤其涉及一种自动角焊小车。

背景技术

铝合金材料由于比强度高、耐海水腐蚀性良好和易加工等优点在高速快艇、观光快艇及一些特殊用途船舶上得到广泛的应用。例如铝镁系铝合金，具有优异的耐海水腐蚀性能、较好的力学性能，常被应用于船体板材、T排件、球扁铝等骨架结构，可有效获得轻量化效果，提高船舶航行速度。

目前铝合金船舶建造过程中，角接接头的连接主要以电弧焊为主。由于铝合金无磁性的特点，导致利用磁性轨道以实现焊缝寻位的常规钢用焊接小车难以直接采用。另外，铝合金导热性能好、热膨胀系数大、自身拘束小等因素，导致其在焊接过程中容易产生变形和焊缝偏移等问题，使铝合金自动化焊接存在困难。现有的铝合金船建造过程中T排件制作通常为手工TIG及半自动MIG焊接方法，焊接多采用人工操作，焊接质量稳定性受人为因素影响较大，且焊缝质量控制较难、焊接效率较低、劳动强度大，劳动力成本也较高。

因此，针对铝合金材料角接接头的自动化焊接问题，如何提供一种自动化焊接设备，以实现高质量焊接过程，提高生产效率，降低劳动力成本，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种自动角焊小车，其能够在焊接时对待焊接立板的焊缝轨迹进行自动寻位焊接，提高焊接效率。

第一方面，本申请实施例提供一种自动角焊小车，其包括小车车体，行走车轮，以及仿形机构，小车车体由行走车轮承载行走，焊枪与小车车体固定连接且能够随行走车轮沿第一方向行进；

仿形机构包括勾轮模块和顶轮模块，顶轮模块包括顶轮导轨和顶轮，顶轮导轨配置于小车车体之上，顶轮能够随顶轮导轨在第二方向相对小车车体移动，第二方向与第一方向垂直；勾轮模块包括勾轮和连杆组件，勾轮通过连杆组件与小车车体的顶部连接，通过连杆组件能够调整勾轮的位置；

待焊接立板垂直放置于水平面板的上方，顶轮与勾轮分别抵接于待焊接立板相对的两侧壁，行走车轮行进时，仿形机构根据待焊接立板相对的两侧壁形状为行走车轮行进提供导向，焊枪的焊枪头朝向待焊接立板与水平面板的待焊处并对待焊接立板进行角焊。

在一种可能的实施方案中，连杆组件包括第一支撑杆、第二支撑杆以及第一连杆，第一支撑杆和第二支撑杆沿竖直方向设置，第二支撑杆的下端与小车车体的顶部垂直连接，第一连杆沿第二方向设置，其两端分别与第一支撑杆和第二支撑杆垂直连接，勾轮固定连接于第一支撑杆的下端，第一支撑杆与小车车体被待焊接立板隔开。

在一种可能的实施方案中，第一连杆的两端配置有紧固组件和滑轨组件，第一支撑杆与第一连杆的连接处通过紧固组件连接，第二支撑杆和第一连杆的连接处通过滑轨组件连接。

在一种可能的实施方案中，紧固组件包括紧固件和第一紧固螺母，第一支撑杆垂直贯穿紧固件，并通过第一紧固螺母将第一支撑杆与第一连杆紧固，通过紧固组件能够调整第一支撑杆与第一连杆的相对位置，以调整勾轮在竖直方向的高度。

在一种可能的实施方案中，滑轨组件包括滑轨和第二紧固螺母，滑轨为圆弧形，滑轨的一端与第一连杆滑动连接，另一端与第二支撑杆固定连接，第一连杆与第二支撑杆通过第二紧固螺母连接第一连杆能够以第二紧固螺母为转轴，沿滑轨调整与第二支撑杆的角度，第二紧固螺母还能够将第一连杆与第二支撑杆的角度锁定。

在一种可能的实施方案中，顶轮模块还包括与小车车体连接的第三紧固螺母，顶轮导轨与第三紧固螺母滑动连接，顶轮能够随顶轮导轨在第二方向滑动，调整顶轮导轨与小车车体的相对位置，以使顶轮与待焊接立板侧壁相抵接。

在一种可能的实施方案中，勾轮与顶轮为轮状结构，小车车体行进时，勾轮和顶轮在待焊接立板侧壁上滚动行进。

在一种可能的实施方案中，待焊接立板在竖直方向的高度大于顶轮与勾轮所在的位置高度。

在一种可能的实施方案中，小车车体包括电池模块，控制模块，及配重模块，配重模块位于小车车体的底部，电池模块位于配置模块之上，控制模块位于电池模块之上，行走车轮位于配重模块的两侧，承载小车车体行进。

在一种可能的实施方案中，控制模块包括用于控制电源的开关，用于焊接与非焊接模式转换的第一旋钮，用于焊接距离设置的第二旋钮，用于焊接速度设置的第三旋钮，及用于行走车轮启停及行走方向控制的第四旋钮。

与现有技术相比，本申请的有益效果：

本申请提供一种新型的自动角焊小车，其包括小车车体，行走车轮，以及仿形机构，小车车体由行走车轮承载行走，焊枪与小车车体固定连接且能够随行走车轮行进，仿形机构包括勾轮模块和顶轮模块，顶轮模块包括顶轮导轨和顶轮，勾轮模块包括连杆组件和勾轮，顶轮与勾轮分别抵接于待焊接立板相对的两侧壁。行走车轮行进时，仿形机构根据待焊接立板相对的两侧壁形状为行走车轮行进提供导向，焊枪的焊枪头朝向待焊接立板与水平面板的待焊处并对待焊接立板进行角焊，实现自动角焊小车对待焊接立板焊缝轨迹的自动寻位，提高了焊接效率和质量。同时，利用在小车车体内配置配重模块，提高了自动角焊小车行进的稳定性，进而提高了焊枪对待焊接立板角焊的稳定性。

本申请提供的自动角焊小车针对铝合金等无磁性材料的角接接头，也可以实现高质量、高效率的焊接过程，同时降低人为因素影响，节约人工成本，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种自动角焊小车的结构示意图。

图示说明：

1待焊接立板；2水平面板；100小车车体；110行走车轮；120配重模块；130电池模块；140控制模块；141开关；142第一旋钮；143第二旋钮；144第三旋钮；145第四旋钮；200焊枪；300勾轮模块；310第一支撑杆；320第二支撑杆；330第一连杆；340勾轮；351紧固件；352第一紧固螺母；361滑轨；362第二紧固螺母；400顶轮模块；410顶轮；420顶轮导轨；430第三紧固螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本申请具体实施方式的技术方案作进一步详细说明，这些实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

根据本申请的一个方面，提供了一种自动角焊小车。参见图1，包括小车车体100，行走车轮110，以及仿形机构，小车车体100由行走车轮110承载行走，焊枪200与小车车体100固定连接且能够随行走车轮110沿第一方向行进。仿形机构包括勾轮模块300和顶轮模块400，顶轮模块400包括顶轮导轨420和顶轮410，顶轮导轨420配置于小车车体100之上，顶轮410能够随顶轮导轨420在第二方向相对小车车体100移动，第二方向与第一方向垂直，勾轮模块300包括勾轮340和连杆组件，勾轮340通过连杆组件与小车车体100的顶部连接，通过连杆组件能够调整勾轮340的位置。

利用上述自动角焊小车对待焊接立板1进行焊接时，首先，将待焊接立板1垂直放置于水平面板2的上方，将自动角焊小车放置在待焊接立板1的一侧，根据水平面板2的尺寸，自动角焊小车可以放置在水平面板2之上，也可以放置在靠近待焊接立板1的水平面上，然后，调整顶轮410与勾轮340的位置，使其分别与待焊接立板1相对的两侧壁相抵接，行走车轮110行进时，仿形机构根据待焊接立板1相对的两侧壁形状为行走车轮110行进提供导向，最后，将焊枪200的焊枪头朝向待焊接立板1与水平面板2的待焊处并对待焊接立板1进行角焊。

在一种实施方式中，连杆组件包括第一支撑杆310、第二支撑杆320以及第一连杆330，第一支撑杆310和第二支撑杆320沿竖直方向设置，第二支撑杆320的下端与小车车体100的顶部垂直连接，第一连杆330沿第二方向设置，其两端分别与第一支撑杆310和第二支撑杆320垂直连接，勾轮340固定连接于第一支撑杆310的下端，第一支撑杆310与小车车体100被待焊接立板1隔开。通过连杆组件将勾轮340与小车车体100相连，以将勾轮340调整至位于顶轮410相对的待焊接立板1的侧壁。第一连杆330位于待焊接立板1之上，且不与待焊接立板1相接触，以在焊接过程时，待焊接立板1在竖直方向上不会与第一连杆330相干涉，保障焊接行进过程的顺利进行。

在一种实施方式中，第一连杆330的两端配置有紧固组件和滑轨组件，第一支撑杆310与第一连杆330的连接处通过紧固组件连接，第二支撑杆320和第一连杆330的连接处通过滑轨组件连接。第一连杆330的两端分别与第一支撑杆310和第二支撑杆320活动连接，以调整勾轮340与待焊接立板1的相对位置，进而使勾轮340与待焊接立板1的侧壁相抵接。

在一种实施方式中，紧固组件包括紧固件351和第一紧固螺母352，第一支撑杆310垂直贯穿紧固件351，并通过第一紧固螺母352将第一支撑杆310与第一连杆330紧固，通过紧固组件能够调整第一支撑杆310与第一连杆330的相对位置，以调整勾轮340在竖直方向的高度。

较佳地，勾轮340与顶轮410在竖直方向的高度相一致，且相对设置在待焊接立板1的两侧壁，更有利于仿形机构根据待焊接立板1的形状进行仿形，为焊接时焊缝轨迹自动寻位提供导向。

较佳地，待焊接立板1在竖直方向的高度应大于顶轮410和勾轮340所在的位置高度，以使行走车轮110行进时，顶轮410和勾轮340能够保持与待焊接立板1的两侧壁相抵接。

进一步地，勾轮340与顶轮410为轮状结构，小车车体100行进时，勾轮340和顶轮410分别在待焊接立板1的两侧壁上滚动行进，以减小小车车体100的行进阻力，并提高焊缝轨迹自动寻位的准确性。

在一种实施方式中，滑轨组件包括滑轨361和第二紧固螺母362，滑轨361为圆弧形，滑轨361的一端与第一连杆330滑动连接，另一端与第二支撑杆320固定连接，第一连杆330与第二支撑杆320通过第二紧固螺母362连接，且第一连杆330能够以第二紧固螺母362为转轴，沿滑轨361调整与第二支撑杆320的角度。第一连杆330沿滑轨361转动时，第一支撑杆310及勾轮340随动于第一连杆330。

较佳地，第一连杆330与第二支撑杆320之间的角度优选为勾轮340与待焊接立板1的侧壁相抵接时的角度。第二紧固螺母362还用于勾轮340与待焊接立板1的侧壁相抵接时，将第一连杆330与第二支撑杆320的角度锁定。

在一种实时方式中，焊枪200通过焊枪夹实现与小车车体100的固定连接，调整焊枪夹即能够调整焊枪200与待焊接立板1的相对位置，也就是说，通过调整焊枪夹的焊枪200即将焊枪头调整至朝向待焊接立板1与水平面板2交接的预设焊接位置。

在一种实施方式中，顶轮模块400还包括与小车车体100连接的第三紧固螺母430，顶轮导轨420与第三紧固螺母430滑动连接，顶轮410能够随顶轮导轨420在第二方向滑动，调整顶轮导轨420与小车车体100的相对位置，即能够使顶轮410与待焊接立板1侧壁相抵接。

在一种实施方式中，小车车体100包括电池模块130，控制模块140，及配重模块120，配重模块120位于小车车体100的底部，电池模块130位于配重模块之上，控制模块140位于电池模块130之上，行走车轮110位于配重模块120的两侧，承载小车车体100行进。配重模块120用于增加小车车体100行进的稳定性，提高焊接质量，电池模块130用于为小车车体100的行进及焊枪200的焊接提供动力和能量，控制模块140则用于对小车的行进及焊接过程进行精细化控制。

较佳地，控制模块140包括用于控制电源的开关141，用于焊接与非焊接模式转换的第一旋钮142，用于焊接距离设置的第二旋钮143，用于焊接速度设置的第三旋钮144，及用于行走车轮110启停及行走方向控制的第四旋钮145。

由以上的技术方案可知，本申请提供一种新型的自动角焊小车，其包括小车车体，行走车轮，以及仿形机构，小车车体由行走车轮承载行走，焊枪与小车车体固定连接且能够随行走车轮行进，仿形机构包括勾轮模块和顶轮模块，顶轮模块包括顶轮导轨和顶轮，勾轮模块包括连杆组件和勾轮，顶轮与勾轮分别抵接于待焊接立板相对的两侧壁。行走车轮行进时，仿形机构根据待焊接立板相对的两侧壁形状为行走车轮行进提供导向，焊枪的焊枪头朝向待焊接立板与水平面板的待焊处并对待焊接立板进行角焊，实现自动角焊小车对待焊接立板焊缝轨迹的自动寻位，提高了焊接效率和质量。同时，利用在小车车体内配置配重模块，提高了自动角焊小车行进的稳定性，进而提高了焊枪对待焊接立板角焊的稳定性。

针对铝合金等无磁性材料的角接接头，也可以实现高质量、高效率的焊接过程，同时降低人为因素影响，节约人工成本，提高了生产效率。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动角焊小车，其特征在于，包括小车车体，行走车轮，以及仿形机构，所述小车车体由所述行走车轮承载行走，焊枪与小车车体固定连接且能够随所述行走车轮沿第一方向行进；

所述仿形机构包括勾轮模块和顶轮模块，所述顶轮模块包括顶轮导轨和顶轮，所述顶轮导轨配置于所述小车车体之上，所述顶轮能够随所述顶轮导轨在第二方向相对所述小车车体移动，所述第二方向与第一方向垂直；所述勾轮模块包括勾轮和连杆组件，所述勾轮通过所述连杆组件与所述小车车体的顶部连接，通过所述连杆组件能够调整所述勾轮的位置；

待焊接立板垂直放置于水平面板的上方，所述顶轮与所述勾轮分别抵接于待焊接立板相对的两侧壁，所述行走车轮行进时，所述仿形机构根据所述待焊接立板相对的两侧壁形状为所述行走车轮行进提供导向，所述焊枪的焊枪头朝向所述待焊接立板与水平面板的焊缝并对所述待焊接立板进行角焊。

2.根据权利要求1所述的自动角焊小车，其特征在于，所述连杆组件包括第一支撑杆、第二支撑杆以及第一连杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆沿竖直方向设置，所述第二支撑杆的下端与所述小车车体的顶部垂直连接，所述第一连杆沿第二方向设置，其两端分别与所述第一支撑杆和第二支撑杆垂直连接，所述勾轮固定连接于所述第一支撑杆的下端，所述第一支撑杆与小车车体被所述待焊接立板隔开。

3.根据权利要求2所述的自动角焊小车，其特征在于，所述第一连杆的两端配置有紧固组件和滑轨组件，所述第一支撑杆与第一连杆的连接处通过所述紧固组件连接，所述第二支撑杆和第一连杆的连接处通过所述滑轨组件连接。

4.根据权利要求3所述的自动角焊小车，其特征在于，所述紧固组件包括紧固件和第一紧固螺母，所述第一支撑杆垂直贯穿所述紧固件，并通过所述第一紧固螺母将所述第一支撑杆与所述第一连杆紧固，通过所述紧固组件能够调整所述第一支撑杆与第一连杆的相对位置，以调整所述勾轮在竖直方向的高度。

5.根据权利要求3所述的自动角焊小车，其特征在于，所述滑轨组件包括滑轨和第二紧固螺母，所述滑轨为圆弧形，所述滑轨的一端与所述第一连杆滑动连接，另一端与所述第二支撑杆固定连接，所述第一连杆与第二支撑杆通过第二紧固螺母连接所述第一连杆能够以所述第二紧固螺母为转轴，沿所述滑轨调整与所述第二支撑杆的角度，所述第二紧固螺母还能够将所述第一连杆与所述第二支撑杆的角度锁定。

6.根据权利要求1所述的自动角焊小车，其特征在于，所述顶轮模块还包括与所述小车车体连接的第三紧固螺母，所述顶轮导轨与所述第三紧固螺母滑动连接，所述顶轮能够随所述顶轮导轨在所述第二方向滑动，调整所述顶轮导轨与小车车体的相对位置，以使所述顶轮与所述待焊接立板侧壁相抵接。

7.根据权利要求1所述的自动角焊小车，其特征在于，所述勾轮与顶轮为轮状结构，所述小车车体行进时，所述勾轮和顶轮在所述待焊接立板侧壁上滚动行进。

8.根据权利要求1所述的自动角焊小车，其特征在于，所述待焊接立板在竖直方向的高度大于所述顶轮与勾轮所在的位置高度。

9.根据权利要求1～8任一项所述的自动角焊小车，其特征在于，所述小车车体包括电池模块，控制模块，及配重模块，所述配重模块位于所述小车车体的底部，所述电池模块位于所述配置模块之上，所述控制模块位于所述电池模块之上，所述行走车轮位于所述配重模块的两侧，承载所述小车车体行进。

10.根据权利要求9所述的自动角焊小车，其特征在于，所述控制模块包括用于控制电源的开关，用于焊接与非焊接模式转换的第一旋钮，用于焊接距离设置的第二旋钮，用于焊接速度设置的第三旋钮，及用于所述行走车轮启停及行走方向控制的第四旋钮。

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