CN115815752B - 一种机器人用氩弧焊接送丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人用氩弧焊接送丝装置，包括送丝主体、主体支撑架、角度调整装置和调节支架，送丝主体包括送丝支架，送丝支架上连接有送丝驱动装置；主体支撑架上连接有焊枪；角度调整装置包括第一手轮和第一丝杠，第一手轮上设置有第一套筒，第一丝杠的下部可旋转地连接在送丝支架上，第一丝杠的上部通过螺纹和第一套筒内壁相连接，第一套筒外壁上连接有第一限位件和第一调节件，第一调节件套设在第一套筒外壁上，第一限位件用于抵接在第一调节件的底部；调节支架的一端和主体支撑架相铰接，另一端和第一调节件相连接。本发明能够方便的进行焊丝位置的调整，操作方便，可以有效满足不同的焊接需求。

Description

一种机器人用氩弧焊接送丝装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是指一种机器人用氩弧焊接送丝装置。

背景技术

对于一些等级较高的金属材料可采用精锻机锻锤制作。由于其“锻锤”体型相对较大，所采用的金属材料相对较多，因而其“锻锤”制作成本也相对较高。出于开源节流、降本增效目的，在“锻锤”制造过程中一般会采用在普通金属材料基体上堆焊特殊金属层的方式。

堆焊操作过程中，先根据设计要求制作出可供堆焊的“锻锤基体”（也称作工件），并预留出堆焊所需的高度以及宽度空间，然后再采用手工氩弧焊的方式逐道逐层的在“锻锤基体”上进行堆焊焊接，但是此焊接方式制作周期长、劳动强度高、成型质量也不能够得到有效保证，为了克服这些缺陷，可采用专业机器人工位焊接模式替代上述手工堆焊方式，利用机器人带动送丝设备进行运动而实现焊接，但是现有的机器人所用的送丝设备不便于进行焊丝位置的调整，使用不便，无法满足不同的焊接需求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中送丝设备不便于进行焊丝位置的调整，使用不便的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机器人用氩弧焊接送丝装置，包括，

送丝主体，所述送丝主体包括送丝支架，所述送丝支架上连接有送丝驱动装置，所述送丝驱动装置用于向焊枪方向输出焊丝；

主体支撑架，所述主体支撑架上连接有焊枪；

角度调整装置，所述角度调整装置包括第一手轮和第一丝杠，所述第一手轮上设置有第一套筒，所述第一丝杠的下部可旋转地连接在所述送丝支架上，所述第一丝杠的上部通过螺纹和所述第一套筒内壁相连接，所述第一套筒外壁上连接有第一限位件和第一调节件，所述第一调节件套设在所述第一套筒外壁上，所述第一限位件用于抵接在所述第一调节件的底部；

调节支架，所述调节支架的一端和所述主体支撑架相铰接，另一端和所述第一调节件相连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一丝杠的下部连接有轴套，所述轴套内部穿设有固定销，所述固定销连接在所述送丝支架上。

在本发明的一个实施例中，所述固定销包括依次连接的方形部、光杆部和螺纹部，所述送丝支架上连接有安装支架，安装支架上设置有安装孔，所述固定销的光杆部穿设在所述轴套内，方形部连接在所述安装支架上的安装孔中，螺纹部通过螺纹旋合在送丝支架上。

在本发明的一个实施例中，所述主体支撑架上还连接有第二丝杠，所述第二丝杠的上部连接有第二手轮，所述第二丝杠的下部穿过所述主体支撑架后通过螺纹和所述调节支架相连接。

在本发明的一个实施例中，所述主体支撑架的上部连接有盖板，所述第二手轮位于所述盖板的下方。

在本发明的一个实施例中，所述送丝支架上连接有送丝导轨，所述送丝导轨输出的焊丝用于进入所述送丝驱动装置的输入端。

在本发明的一个实施例中，所述调节支架和所述主体支撑架通过销轴相铰接。

在本发明的一个实施例中，所述主体支撑架的两侧均形成有侧板，所述侧板上均设置有滑移槽，所述调节支架的两侧均连接有导向块，所述调节支架一侧的导向块可滑移地连接在主体支撑架一侧的侧板的滑移槽中，所述调节支架另一侧的导向块可滑移地连接在主体支撑架另一侧的侧板的滑移槽中。

在本发明的一个实施例中，所述送丝支架位于所述主体支撑架的两侧的侧板之间。

在本发明的一个实施例中，所述送丝驱动装置包括至少一个送丝机。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的氩弧焊接送丝装置，能够方便的进行焊丝位置的调整，操作方便，可以有效满足不同的焊接需求。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的机器人用氩弧焊接送丝装置的一个角度的结构示意图；

图2是图1所示的送丝装置的另一个角度的结构示意图；

图3是图1中送丝主体的一个角度的结构示意图；

图4是图3中送丝主体的另一个角度的结构示意图；

图5是图4中送丝主体的分解示意图；

图6是图4中送丝驱动装置的分解示意图；

图7是图1中主体支撑架、角度调整装置和调节支架的组装示意图；

图8是图1中主体支撑架和调节支架的组装示意图；

图9是图8中主体支撑架的分解示意图；

图10是图9中第二丝杠的结构示意图；

图11是图8中调节支架的结构示意图；

图12是图11中调节支架的分解示意图；

图13是图7中第一丝杠和第一手轮的组装示意图；

图14是图13中结构的分解图；

图15是图3中固定销的结构示意图；

图16是图7中焊枪的结构示意图；

图17是图1中氩弧焊接送丝装置与焊接机器人的组装示意图；

图18是图17中A处的局部放大图；

图19是图17中氩弧焊接送丝装置的一种使用状态示意图；

图20是图17中氩弧焊接送丝装置的另一种使用状态示意图；

图21是图20中B处的局部放大图；

图22是送丝驱动装置对焊丝进行压紧推进的示意图；

图23是图22中C处的局部放大图；

图24是焊丝、焊枪和工件相对角度状态示意图；

图25是送丝主体的竖向高度调整状态图；

图26是送丝主体的角度调整状态图；

说明书附图标记说明：

1、焊接机器人；

2、工件；

3、送丝主体；31、送丝支架；311、安装支架；32、送丝导轨；321、矩形槽；33、送丝驱动装置；331、送丝机；3311、对滚轮；3312、对滚齿轮；3313、压紧手柄；332、输送导管；

4、主体支撑架；41、光孔；42、盖板；43、立柱；44、侧板；441、滑移槽；442、导向板；45、第二手轮；451、第二套筒；46、第二丝杠；47、第二限位件；

5、焊枪；

6、角度调整装置；61、第一手轮；611、第一套筒；62、第一丝杠；621、轴套；63、第一限位件；64、第一调节件；641、柱体；

7、调节支架；71、第一螺纹孔；72、销轴；73、导向块；74、连接座；

8、固定销；81、方形部；82、光杆部；83、螺纹部；

9、焊丝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-图2所示，本发明的一种机器人用氩弧焊接送丝装置，包括送丝主体3、主体支撑架4、角度调整装置6和调节支架7；

参照图3-图4所示，送丝主体3包括送丝支架31，送丝支架31上连接有送丝驱动装置33，送丝驱动装置33用于向焊枪5方向输出焊丝9；；

如图1和图16所示，主体支撑架4上连接有焊枪5，用于实施焊接操作；

如图7、图13和图14所示，角度调整装置6包括第一手轮61和第一丝杠62，第一手轮61上设置有第一套筒611，第一丝杠62的下部可旋转地连接在送丝支架31上，第一丝杠62的上部通过螺纹和第一套筒611内壁相连接，第一套筒611外壁上连接有第一限位件63和第一调节件64，第一调节件64套设在第一套筒611外壁上，第一限位件63用于抵接在第一调节件64的底部；

如图14所示，通过第一限位件63可以将第一调节件64连接在第一手轮61上，使得第一调节件64和第一手轮61可以一起上下移动；第一调节件64仅需套设在第一手轮61的第一套筒611上，第一调节件64并不跟随第一套筒611一起转动；

如图7和图8所示，调节支架7的一端和主体支撑架4相铰接，另一端和第一调节件64相连接。

上述结构，通过角度调整装置6可以有效调整送丝主体3的角度，从而实现焊丝9角度的调节。调节时，旋转第一手轮61使其沿第一丝杠62移动，从而带动第一调节件64对调节支架7实施拉力/压力，从而使得主体支撑架4和送丝主体3之间发生相对转动，主体支撑架4保持不动时，从而实现送丝主体3的转动，进而实现焊丝9角度的调整。

在其中一个实施方式中，如图2和图4所示，送丝支架31上连接有送丝导轨32，以对焊丝9起到导向作用，经送丝导轨32输出的焊丝9经由送丝驱动装置33输出。

在其中一个实施方式中，如图2和图4所示，送丝导轨32上设置有矩形槽321，焊丝9经由该矩形槽321输出。

在其中一个实施方式中，第一丝杠62的下部连接有轴套621，轴套621内部穿设有固定销8，固定销8连接在送丝支架31上；轴套621可以相对固定销8转动。

通过固定销8可以限制轴套621的轴向移动，使得轴套621仅仅可以相对固定销8转动。

进一步地，如图3和图15所示，固定销8包括依次连接的方形部81、光杆部82和螺纹部83，送丝支架31上连接有安装支架311，安装支架311上设置有安装孔，固定销8的光杆部82穿设在轴套621内，方形部81连接在安装支架311上的安装孔中，螺纹部83通过螺纹旋合在送丝支架31上。

通过设置方形部81，可以限制固定销8的转动，光杆部82可以保证轴套621的顺利旋转。

在其中一个实施方式中，如图7-图10所示，主体支撑架4上还连接有第二丝杠46，第二丝杠46的上部连接有第二手轮45，第二丝杠46的下部穿过主体支撑架4后通过螺纹和调节支架7相连接；通过旋转第二手轮45，可以使得调节支架7沿第二丝杠46进行升降，从而带动送丝主体3整体上移或下降，从而使得调整焊丝9的高度。

进一步地，如图9所示，主体支撑架4上设置有光孔41 ，如图11所示，调节支架7上设置有第一螺纹孔71 ，第二丝杠46穿过光孔41后的螺纹端和第一螺纹孔71通过螺纹连接；

进一步地，第二丝杠46的下部通过螺纹和调节支架7相连接，第二手轮45上设置有第二套筒451，第二套筒451穿设在主体支撑架4的光孔41中；

第二套筒451外壁上还连接有第二限位件47，第二限位件47用于抵接在主体支撑架4上。

进一步地，第一限位件63和第二限位件47均采用轴用挡圈，可以在第一套筒611和第二套筒451外壁上设置环形槽，轴用挡圈安装在环形槽中。

在其中一个实施方式中，主体支撑架4的上部连接有盖板42，第二手轮45位于盖板42的下方。

上述盖板42用于和焊接机器人1的机械臂相连接。

在其中一个实施方式中，主体支撑架4的上部连接有立柱43，立柱43和盖板42通过螺栓相连接，以便于盖板42的拆卸。

在其中一个实施方式中，如图12所示，调节支架7和主体支撑架4通过销轴72相铰接。

例如，可以将调节支架7的一端通过一销轴72和主体支撑架4的一侧相铰接，另一端通过另一销轴72和主体支撑架4的另一侧相铰接。

在其中一个实施方式中，如图8、图11和图12所示，主体支撑架4的两侧均形成有侧板44，侧板44上均设置有滑移槽441，调节支架7的两侧均连接有导向块73，调节支架7一侧的导向块73可滑移地连接在主体支撑架4一侧的侧板44的滑移槽441中，调节支架7另一侧的导向块73可滑移地连接在主体支撑架4另一侧的侧板44的滑移槽441中。

通过设置滑移槽441可以对导向块73起到导向作用，使得导向块73可以沿滑移槽441上下移动。当调节支架7沿第二丝杠46上、下移动时，带动导向块73沿滑移槽441上下移动。

在其中一个实施方式中，导向块73呈T形；

进一步地，侧板44的外部均连接有两个导向板442，两个导向板442之间形成滑移间隙，导向块73伸出滑移槽441的部分可滑移地连接在该滑移间隙中，例如，使得T形导向块73的大端插接在滑移间隙中并可以沿其移动。

在其中一个实施方式中，送丝支架31位于主体支撑架4的两侧的侧板44之间，以利用送丝支架31对主体支撑架4起到限位作用，防止其转动。

在其中一个实施方式中，送丝驱动装置33包括至少一个送丝机331。

例如，如图5-图6所示，送丝驱动装置33包括两个送丝机331，一个送丝机331的输出端通过输送导管332和另一个送丝机331的输入端相连接，使得焊丝9经由送丝导轨32输出至一个送丝机331，并由该送丝机331输出至输送导管332，从而进入另一个送丝机331，并经由该送丝机331输出至靠近焊枪5位置。

上述送丝机331可以采用现有的送丝设备，可以实现送丝功能即可。

具体的，送丝机331内部设置对滚轮3311和对滚齿轮3312，焊丝9从对滚轮3311和对滚齿轮3312之间通过，通过调节送丝机331上的压紧手柄3313，可以调节对滚轮3311和对滚齿轮3312之间的空隙，从而适应焊丝9的直径大小；“对滚轮3311”将焊丝9压紧到“对滚齿轮3312”上，从而使得焊丝9与对滚轮3311、对滚齿轮3312相互之间产生啮合，以通过对滚轮3311与对滚齿轮3312的“对滚驱动力”将焊丝9向焊枪5方向推进。

其中，“对滚轮3311”的圆弧面上及“对滚齿轮3312”的齿顶上设置有环状V型槽，焊丝9位于V型槽中，V型槽的作用是限制焊丝9只能向前推进，而却不能侧向移动。

在其中一个实施方式中，第一调节件64的两侧均设置有柱体641，柱体641均通过连接座74和调节支架7相连接。

下面举例说明上述氩弧焊接送丝装置的使用方法：

如图17-图18所示，先通过螺栓将送丝装置的主体支撑架4固定在焊接机器人1的机械臂端部，例如将盖板42铜鼓螺栓和机械臂相连接；

如图19所示，通过焊接机器人1将送丝装置整体移动至工件2（精锻机锻锤）的焊接位置，并使得焊枪5钨极与焊接表面保持大约7mm的垂直距离（此距离根据所采用焊丝9规格及焊接实际需求确定）；

如图20-图23所示，将焊丝9置于送丝导轨32的矩形槽321中，并使得焊丝9进入送丝驱动装置33的第二个送丝机331的输入端，由第二个送丝机331将焊丝9输出至第一个送丝机331，并由第一个送丝机331慢慢将焊丝9向焊枪5方向推进，推进至设定位置时，就可以暂停推进；

检查焊丝9、焊枪5以及工件2的相对状态、角度是否能够满足焊接操作需求；如果不满足要求，则如图26所示，可以通过转动第一手轮61而改变送丝主体3的角度，从而实现焊丝9和与工件2焊接表面之间相对角度的调整，如图25所示，也可以通过转动第二手轮45而改变送丝主体3的高度，从而实现焊丝9端部与工件2焊接表面之间竖向距离的调整；满足要求后，就可以启动焊接机器人1进行焊接了，焊丝9、焊枪5以及工件2的相对状态参阅图24。焊接时，焊枪5、送丝驱动装置33处于启动状态；

在焊接过程中，当前一根焊丝9快溶化完毕时（其焊丝9尾部已经越过第二个焊丝9机，剩余长度大概在200mm时），就可以将下一根焊丝9放置到送丝导轨32的矩形槽321中；安装时步骤和前一根焊丝9的安装步骤相同，使得焊丝9进入第二个送丝机331的输入端，由第二个送丝机331向第一个送丝机331慢慢输送，待后一根焊丝9端部与前一根焊丝9的尾部距离约为50mm左右时，使得第二送丝机331停止驱动运行；当前一根焊丝9还仅剩有100mm左右长度时，即可停止焊接操作，然后利用机械臂将送丝装置移动至工件2以外；

同步启动第一和第二送丝机331，通过后一根焊丝9将前一根焊丝9的剩余部分从第一送丝机331中顶出；

再次启动焊接机器人1将送丝装置移动至工件2的焊接部位继续进行焊接即可。

上述实施例的机器人用氩弧焊接送丝装置，能够方便的进行焊丝位置的调整，操作方便，可以有效满足不同的焊接需求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：包括，

送丝主体，所述送丝主体包括送丝支架，所述送丝支架上连接有送丝驱动装置，所述送丝驱动装置用于向焊枪方向输出焊丝；

主体支撑架，所述主体支撑架上连接有焊枪；

角度调整装置，所述角度调整装置包括第一手轮和第一丝杠，所述第一手轮上设置有第一套筒，所述第一丝杠的下部可旋转地连接在所述送丝支架上，所述第一丝杠的上部通过螺纹和所述第一套筒内壁相连接，所述第一套筒外壁上连接有第一限位件和第一调节件，所述第一调节件套设在所述第一套筒外壁上，所述第一限位件用于抵接在所述第一调节件的底部；

调节支架，所述调节支架的一端和所述主体支撑架相铰接，另一端和所述第一调节件相连接。

2.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于： 所述第一丝杠的下部连接有轴套，所述轴套内部穿设有固定销，所述固定销连接在所述送丝支架上。

3.根据权利要求2所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述固定销包括依次连接的方形部、光杆部和螺纹部，所述送丝支架上连接有安装支架，安装支架上设置有安装孔，所述固定销的光杆部穿设在所述轴套内，方形部连接在所述安装支架上的安装孔中，螺纹部通过螺纹旋合在送丝支架上。

4.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述主体支撑架上还连接有第二丝杠，所述第二丝杠的上部连接有第二手轮，所述第二丝杠的下部穿过所述主体支撑架后通过螺纹和所述调节支架相连接。

5.根据权利要求4所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于： 所述主体支撑架的上部连接有盖板，所述第二手轮位于所述盖板的下方。

6.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述送丝支架上连接有送丝导轨，所述送丝导轨输出的焊丝用于进入所述送丝驱动装置的输入端。

7.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述调节支架和所述主体支撑架通过销轴相铰接。

8.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述主体支撑架的两侧均形成有侧板，所述侧板上均设置有滑移槽，所述调节支架的两侧均连接有导向块，所述调节支架一侧的导向块可滑移地连接在主体支撑架一侧的侧板的滑移槽中，所述调节支架另一侧的导向块可滑移地连接在主体支撑架另一侧的侧板的滑移槽中。

9.根据权利要求8所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述送丝支架位于所述主体支撑架的两侧的侧板之间。

10.根据权利要求1所述的机器人用氩弧焊接送丝装置，其特征在于：所述送丝驱动装置包括至少一个送丝机。