CN116160102B - 用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接工艺技术领域，尤其涉及用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法。自动焊设备包括送丝装置、焊接装置、行走装置及控制装置；送丝装置用于将焊丝输送到焊接装置，行走装置能够移动；送丝装置、焊接装置及行走装置均与控制装置连接；控制装置能够控制行走装置沿待焊工件上焊缝的延伸方向移动，同时控制送丝装置将焊丝输送到焊接装置，再控制焊接装置对待焊工件进行焊接。自动焊设备使用方法使用用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备。本发明提供一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法，缓解现有技术中等离子弧焊接设备生产效率较低、浪费人力资源且易影响设备运行顺序精准性的技术问题。

Description

用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法

技术领域

本发明涉及焊接工艺技术领域，尤其涉及一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法。

背景技术

等离子弧焊又称高能密度焊接，是钨极氩弧焊的一种特殊形式，相对TIG焊，等离子弧能量集中、电弧更稳定，所需电流较小，对工件的热输入较小，热影响区小，产生的变形也较小。可用于背面可达性不好的单面焊双面成形焊接，可减少坡口准备和填充金属的消耗。

等离子弧焊接设备是利用等离子气流实现金属焊接的设备，目前在一些钣金件等金属零件的生产中有很广泛的应用。现有技术中，等离子弧焊接设备中的不同模块分别由不同的工作人员操作控制，生产效率较低且浪费人力资源，另外易影响设备运行顺序的精准性。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备及使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，以缓解现有技术中存在的等离子弧焊接设备生产效率较低、浪费人力资源且易影响设备运行顺序精准性的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种自动焊设备使用方法，以进一步缓解现有技术中存在的等离子弧焊接设备生产效率较低、浪费人力资源且易影响设备运行顺序精准性的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，包括送丝装置、焊接装置、行走装置及控制装置，所述送丝装置及所述焊接装置均连接于所述行走装置；

所述送丝装置用于将焊丝输送到焊接装置，所述焊接装置用于对待焊工件进行焊接，所述行走装置能够连接于所述待焊工件，并沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动；

所述送丝装置、所述焊接装置及所述行走装置均与所述控制装置连接；所述控制装置能够控制所述行走装置沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动，同时控制所述送丝装置将焊丝输送到所述焊接装置，再控制所述焊接装置对所述待焊工件进行焊接。

进一步地，所述送丝装置包括第一齿轮、第二齿轮及与所述控制装置连接的送丝电机，所述送丝电机安装于所述行走装置，且驱动连接所述第一齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合连接；

所述第一齿轮固接有第一导丝辊，所述第二齿轮固接有第二导丝辊，所述第一导丝辊的周面与所述第二导丝辊的周面配合，使二者之间形成用于容纳焊丝的导丝通道，所述导丝通道与所述焊接装置相通。

进一步地，所述焊接装置包括焊枪及与所述导丝通道连通的接收嘴，所述接收嘴的出口设置于所述焊枪的熔池，能够将来自所述导丝通道的焊丝输送至所述熔池；

所述焊接装置还包括能够使所述接收嘴纵向移动以及转动的调节机构，和/或,所述焊接装置还包括能够对所述焊枪的熔池进行监测的熔池监测机构。

进一步地，所述行走装置包括行走机构，所述行走机构包括底板、行走齿轮、相对于待焊工件固定的行走齿条及安装于所述底板的行走电机，所述送丝装置及所述焊接装置均连接于所述底板；

所述行走电机驱动连接所述行走齿轮，所述行走齿条沿所述待焊工件焊缝的延伸方向设置，且能够与所述行走齿轮啮合连接。

进一步地，所述行走机构还包括连接于所述底板的行走轮及设置有连接件的行走轨道，所述连接件用于连接待焊工件，所述行走齿条固接于所述行走轨道；

沿垂直于所述行走轨道的延伸方向，所述行走轮包括分别设置于所述行走轨道两侧的固定轮与活动轮；

所述行走轨道设置有与所述行走齿条的延伸方向一致的行走滑槽，所述行走滑槽设置有两个，两个所述行走滑槽分别为第一滑槽与第二滑槽，所述固定轮设置于所述第一滑槽内且能够沿所述第一滑槽滑动，所述活动轮设置于所述第二滑槽外，且能够移动到所述第二滑槽内并沿所述第二滑槽滑动。

进一步地，所述行走装置还包括离合机构，所述离合机构包括离合板，所述行走电机与所述离合板固接；

所述离合板通过转轴与所述底板转动连接，所述离合板设置有调节槽，所述底板上固接有调节轴，所述调节轴设置于所述调节槽内；

所述离合板沿所述转轴相对所述底板转动时，所述调节槽相对所述调节轴移动，且所述离合板带动所述行走电机转动，从而所述行走电机带动所述行走齿轮靠近或者远离所述行走齿条；

沿所述调节槽的延伸方向，所述调节槽包括相对设置的第一槽壁与第二槽壁；所述调节轴抵接于所述第一槽壁时，所述行走齿轮与所述行走齿条啮合；所述调节轴抵接于所述第二槽壁时，所述行走齿轮与所述行走齿条分离。

进一步地，所述行走机构还包括与所述活动轮的轮座连接且能够驱动所述活动轮向靠近或者远离所述第二滑槽的方向移动的第一快压组件；

和/或，所述离合机构还包括能够驱动所述离合板沿所述转轴相对所述底板转动的第二快压组件。

进一步地，所述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备还包括焊枪移动装置；

所述焊接装置通过所述焊枪移动装置连接于所述行走装置，所述焊枪移动装置能够使所述焊接装置纵向移动以及横向移动。

进一步地，所述控制装置包括控制盒、遥控器及触摸屏，所述遥控器与所述触摸屏均与所述控制盒连接，且所述送丝装置、所述焊接装置、所述行走装置及所述焊枪移动装置均与所述控制盒连接。

采用上述技术方案，本发明的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备具有如下有益效果：

该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备作业时，首先将行走装置连接于待焊工件，通过控制装置控制行走装置沿待焊工件上焊缝的延伸方向移动，由于送丝装置及焊接装置均连接于行走装置，使送丝装置及焊接装置均随行走装置一起移动。

因此，行走装置移动过程中，控制装置控制送丝装置将焊丝输送到焊接装置，再控制焊接装置对待焊工件进行焊接，使焊接装置一边进行焊接作业，一边沿待焊工件上焊缝的延伸方向移动，实现了对待焊工件整个焊缝的焊接作业，且送丝装置、焊接装置及行走装置三者均与控制装置连接，以上作业过程均由控制装置控制，实现了用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的自动化、智能化作业，解放了人力资源，提高了生产效率，且控制装置自动控制该设备各模块的运行顺序，使用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的运行更精准。

基于上述第二目的，本发明提供一种自动焊设备使用方法，使用所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，所述自动焊设备使用方法包括：

步骤一，所述行走装置沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动，同时所述送丝装置将焊丝输送到所述焊接装置；

步骤二，所述焊接装置对所述待焊工件进行焊接；

其中，所述步骤一包括：

步骤A，将所述待焊工件上的焊缝作为焊缝跟踪运动轨迹，在所述焊缝跟踪运动轨迹上设置多个依次间隔的轨迹点；

步骤B，所述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备在示教模式下，将所述行走装置移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的初始轨迹点，所述控制装置记忆初始轨迹点的位置信息；

步骤C，所述行走装置移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的下一轨迹点，所述控制装置记忆此位置信息；

步骤D，循环步骤C，直至所述行走装置移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的终点轨迹点，所述控制装置记忆终点轨迹点的位置信息；

步骤E，所述控制装置将所记忆的多个轨迹点进行整合，并拟合出线性的目标轨迹，存储于所述控制装置中；

步骤F，退出示教模式，所述控制装置控制所述行走装置沿所述目标轨迹移动。

采用上述技术方案，本发明的自动焊设备使用方法具有如下有益效果：

通过在自动焊设备使用方法内设置上述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，相应的，该自动焊设备使用方法具有上述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的所有优势，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，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为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构示意图之二；

图4为图3中用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构放大图之一（未显示防护盖）；

图5为图3中用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构放大图之二（未显示防护盖）；

图6为图3中用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构放大图之三（未显示防护盖）；

图7为图3中用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构放大图之四（未显示防护盖）；

图8为图7所示用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的局部结构放大图；

图9为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的送丝装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的纵向移动机构的结构示意图之一；

图11为本发明实施例提供的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的纵向移动机构的结构示意图之二。

附图标记：

1-送丝装置；11-第一齿轮；12-第二齿轮；13-送丝电机；14-第一导丝辊；15-第二导丝辊；16-第一校直筒；17-第二校直筒；18-送丝嘴；19-焊丝盘；

2-焊接装置；21-焊枪；22-接收嘴；

231-滑道；232-滑块；233-第一锁钉；

241-固定架；242-转动架；243-第二锁钉；

25-监测相机；

3-行走装置；31-底板；32-行走齿轮；33-行走齿条；34-行走电机；35-减速箱；36-行走轮；361-固定轮；362-活动轮；37-行走轨道；371-第一滑槽；372-第二滑槽；38-防护盖；

391-离合板；392-转轴；393-调节槽；394-调节轴；

4-待焊工件；

5-连接件；

71-第一快压开关；72-第一快压轴；73-第一快压滑块；74-第一快压滑轨；

81-第二快压开关；82-第二快压轴；83-第二快压滑块；84-第二快压滑轨；85-驱动轴；86-驱动槽；

91-横向移动电机；92-滚珠丝杠；93-机壳；94-升降电机；95-升降齿轮；96-升降齿条；97-升降导轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参见图1，本实施例提供一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备包括送丝装置1、焊接装置2、行走装置3及控制装置，送丝装置1及焊接装置2均连接于行走装置3；送丝装置1用于将焊丝输送到焊接装置2，焊接装置2用于对待焊工件4进行焊接，行走装置3能够连接于待焊工件4，并沿待焊工件4上焊缝的延伸方向移动。

其中，送丝装置1、焊接装置2及行走装置3均与控制装置连接；控制装置能够控制行走装置3沿待焊工件4的上焊缝的延伸方向移动，同时控制送丝装置1将焊丝输送到焊接装置2，再控制焊接装置2对待焊工件4进行焊接。

这样的设置，该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备作业时，首先将行走装置3连接于待焊工件4，通过控制装置控制行走装置3沿待焊工件4上焊缝的延伸方向移动，由于送丝装置1及焊接装置2均连接于行走装置3，使送丝装置1及焊接装置2均随行走装置3一起移动。

因此，行走装置3移动过程中，控制装置控制送丝装置1将焊丝输送到焊接装置2，再控制焊接装置2对待焊工件4进行焊接，使焊接装置2一边进行焊接作业，一边沿待焊工件4上焊缝的延伸方向移动，实现了对待焊工件4整个焊缝的焊接作业，且送丝装置1、焊接装置2及行走装置3三者均与控制装置连接，以上作业过程均由控制装置控制，实现了用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的自动化、智能化作业，解放了人力资源，提高了生产效率，且控制装置自动控制该设备各模块的运行顺序，使用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的运行更精准。

需要说明的是，控制装置例如可以为单片机或PLC控制器，均为现有技术，另外对单片机或PLC控制器进行编程以控制送丝装置1、焊接装置2及行走装置3的运动作业及控制作业顺序，对于本领域技术人员来说是常规操作。

优选地，请参见图9，本实施例中，送丝装置1包括第一齿轮11、第二齿轮12及与控制装置连接的送丝电机13，送丝电机13安装于行走装置3，且驱动连接第一齿轮11，第二齿轮12与第一齿轮11啮合连接；第一齿轮11固接有第一导丝辊14，第二齿轮12固接有第二导丝辊15，第一导丝辊14的周面与第二导丝辊15的周面配合，使二者之间形成用于容纳焊丝的导丝通道，导丝通道与焊接装置2相通。

这样的设置，送丝电机13安装于行走装置3，使送丝装置1在行走装置3随焊接装置2一起移动，可以在焊接装置2焊接时为焊接熔池填加焊丝。其中，送丝电机13能够驱动第一齿轮11转动，因此与第一齿轮11啮合的第二齿轮12随之转动，从而第一齿轮11带动第一导丝辊14转动，以及第二齿轮12带动第二导丝辊15转动，使送丝通道内的焊丝能够通过导丝通道，到达与导丝通道相通的焊接装置2处，为焊接作业做准备。

优选地，请参见图9，并结合图2，送丝装置1还包括设置于导丝通道入口的第一校直筒16、设置于导丝通道出口的第二校直筒17以及连接于第二校直筒17出口处的送丝嘴18，送丝嘴18与焊接装置2相通。

优选的，请参见图3，送丝装置1还包括设置于第一校直筒16入口处的焊丝盘19。这样的设置，焊丝缠绕于焊丝盘19中以待使用。焊丝盘19上的焊丝通过第一校直筒16进入导丝通道，送丝电机13启动使第一齿轮11与第二齿轮12转动，从而第一导丝辊14与第二导丝辊15转动，在摩擦力的作用下，带动导丝通道内的焊丝输送到第二校直筒17，并进入送丝嘴18，由于送丝嘴18连通至焊接装置2，用于将焊丝输送到焊接装置2，以便于焊接作业。

优选地，请参见图2，本实施例中，焊接装置2包括焊枪21及与导丝通道连通的接收嘴22，接收嘴22的出口设置于焊枪21的熔池，能够将来自导丝通道的焊丝输送至熔池。

其中，接收嘴22与导丝通道连通，具体而言，接收嘴22与送丝嘴18连通，例如可以通过导丝管（图中未显示）连通，从而送丝嘴18输出的焊丝能够到达接收嘴22，并自接收嘴22的出口到达焊枪21的熔池，为焊枪21提供焊丝。

可选地，焊接装置2还包括能够使接收嘴22纵向移动以及转动的调节机构，或者焊接装置2还包括能够对焊枪21的熔池进行监测的熔池监测机构。优选地，焊接装置2还包括能够使接收嘴22纵向移动以及转动的调节机构，且焊接装置2还包括能够对焊枪21的熔池进行监测的熔池监测机构。

优选地，请参见图2，本实施例中，调节机构包括纵向调节组件及转动组件。纵向调节组件包括竖直连接于行走装置3的滑道231、设置于滑道231且能够沿滑道231滑动的滑块232及能够将滑块232锁定于滑道231的第一锁钉233。转动组件包括连接于滑块232的固定架241、与固定架241转动连接的转动架242及能够将转动架242锁定于固定架241的第二锁钉243，接收嘴22设置于转动架242。这样的设置，需要调节接收嘴22的纵向位置时，将第一锁钉233解锁，再将滑块232沿滑道231滑动，并通过第一锁钉233锁定即可；需要调节接收嘴22的角度时，将第二锁钉243解锁，再将转动架242相对固定架241转动，并通过第二锁钉243锁钉即可。

优选地，请参见图1及图3，本实施例中，熔池监测机构包括连接于行走装置3的监测相机25以及照射至焊枪21熔池的光源，熔池监测机构还包括与监测相机25连接的显示器，以便对焊前焊缝的位置定位及对焊接过程中焊缝的成形情况进行观察。

优选地，监测相机25为工业专用相机，光源为LED光源，监测相机25采用Xrise品牌WJ500型，监测相机25可直接通过自身的 VGA 接口在标准液晶显示器直接显示出超过140dB 的高动态范围图像，无需计算机。监测相机25包括一系列独特的功能来给各种焊接工艺提供清晰图像。

优选地，焊枪21为等离子弧焊枪。另外，本实施例中，焊接装置2还包括用于为焊枪21供电的等离子焊接电源及用于为焊接熔池降温的等离子温控制冷水箱。

优选地，等离子弧焊枪选用HPT450自动等离子焊枪。焊枪21是等离子弧焊设备中关键组成部分，配合等离子焊接电源共同使用，通过焊产生高能量密度的等离子电弧。焊枪21具有结构设计合理、冷却效果好、电弧压缩效果好、电弧稳定特点。

进一步，等离子焊接电源选用德国EWM公司生产的etrix 452 Comfort DC-P型焊接电源，其为智能焊接电源，可输出平直流与直流脉冲两种电流波形，可自由设置焊接电流、保护气体流量及占空比等焊接参数。

进一步，温控制冷水箱是自动化焊接（如等离子）过程和高负载持续状态下焊接时冷却焊枪21必备的配套设备。带有电子调温，数字显示设定温度和实际温度具有水温过载保护，缺水流量传感保护，水位标识显示。

其中，需要补充的是，本实施例中，送丝装置1与焊接装置2采用分体设计，而不是一体式结构，因此可独立手动调整焊枪21的位置与角度，以保证焊丝准确送达到焊接熔池的特定位置。

优选地，请参见图4，并结合图6及图7，本实施例中，行走装置3包括行走机构，行走机构包括底板31、行走齿轮32、相对于待焊工件4固定的行走齿条33及安装于底板31的行走电机34，送丝装置1及焊接装置2均连接于底板31；行走电机34驱动连接行走齿轮32，行走齿条33沿待焊工件4焊缝的延伸方向设置，且能够与行走齿轮32啮合连接。

这样的设置，行走电机34启动能够驱动行走齿轮32转动，由于行走齿条33相对于待焊工件4固定且沿待焊工件4焊缝的延伸方向设置，因此行走齿轮32一边转动，一边沿行走齿条33移动，从而底板31带动送丝装置1及焊接装置2沿待焊工件4焊缝的延伸方向移动，实现了对焊缝处的焊接。

优选地，请参见图5，本实施例中，行走装置3还包括减速箱35，行走电机34通过减速箱35驱动连接行走齿轮32。

优选地，请参见图4，并结合图6及图8，本实施例中，行走机构还包括连接于底板31的行走轮36及设置有连接件5的行走轨道37，连接件5用于连接待焊工件4，行走齿条33固接于行走轨道37；沿垂直于行走轨道37的延伸方向，行走轮36包括分别设置于行走轨道37两侧的固定轮361与活动轮362；行走轨道37设置有与行走齿条33的延伸方向一致的行走滑槽，行走滑槽设置有两个，两个行走滑槽分别为第一滑槽371与第二滑槽372，固定轮361设置于第一滑槽371内且能够沿第一滑槽371滑动，活动轮362设置于第二滑槽372外，且能够移动到第二滑槽372内并沿第二滑槽372滑动。

需要说明的是，行走齿条33固接于行走轨道37，例如通过螺接、卡接或者扣接等方式连接，行走齿条33与行走齿轮32啮合，为行走机构的行走提供支撑点。优选地，行走齿条33连接于行走轨道37并能够相对行走轨道37移动，以适应不同弯曲度的板材。

优选地，请参见图3，本实施例中，连接件5为吸盘，行走机构还包括与吸盘连接的真空泵（图中未显示），真空泵与吸盘相连接，可快速将行走轨道37固定至钢板等待焊工件4，为整个行走轨道37提供吸附力，操作简单，调节方便快捷。这样的设置，行走装置3采用真空吸盘的方式连接待焊工件4，将行走轨道37与待焊工件4的工作面连接，为轨道运行提供牢固稳定的附着点。优选地，吸盘设置有多个，多个吸盘在行走轨道37上沿行走轨道37的延伸方向及垂直于延伸方向上阵列设置，从而提高了对待焊工件4连接的牢固性及可靠性。

优选地，行走轨道37为柔性轨道，柔性轨道作为主要承载单元，保证轨道的承载能力和稳定性。进一步地，柔性轨道由多段小轨道连接而成，相邻两段小轨道连接，使整个柔性轨道连接成整体。

优选地，本实施例中，固定轮361设置有多个，多个行走轮36沿行走轨道37的延伸方向间隔设置，活动轮362设置有多个，多个活动轮362沿行走轨道37的延伸方向间隔设置。可选地，固定轮361设置有两个、三个或者四个等，活动轮362设置有两个、三个或者四个等。

该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备作业前，首先将连接件5连接于待焊工件4，再将固定轮361卡入第一滑槽371内，且使活动轮362移动到第二滑槽372内，实现了行走装置3的组装。其中，行走齿轮32沿行走齿条33移动的过程中，固定轮361沿第一滑槽371滑动，同时活动轮362沿第二滑槽372滑动，使底板31及连接于底板31的送丝装置1及焊接装置2沿待焊工件4的焊缝移动。

优选地，请参见图4及图5，本实施例中，行走装置3还包括离合机构，离合机构包括离合板391，行走电机34与离合板391固接；离合板391通过转轴392与底板31转动连接，离合板391设置有调节槽393，底板31上固接有调节轴394，调节轴394设置于调节槽393内；离合板391沿转轴392相对底板31转动时，调节槽393相对调节轴394移动，且离合板391带动行走电机34转动，从而行走电机34带动行走齿轮32靠近或者远离行走齿条33；沿调节槽393的延伸方向，调节槽393包括相对设置的第一槽壁与第二槽壁；调节轴394抵接于第一槽壁时，行走齿轮32与行走齿条33啮合；调节轴394抵接于第二槽壁时，行走齿轮32与行走齿条33分离。

也就是说，调节槽393为弧形槽，弧形槽的弧心与转轴392的转动中心重合，因此离合板391沿转轴392转动时，调节轴394相对调节槽393转动。其中，调节槽393与调节轴394的配合一方面为离合板391的转动提供导向作用，使离合板391的转动更精准、稳定，另一方面为离合板391的转动幅度提供限位作用，调节轴394抵接于第一槽壁以及调节轴394抵接于第二槽壁为离合板391转动极限位置，分别对应于离合机构的合与离两个状态。

这样的设置，通过使离合板391沿转轴392相对底板31转动即可实现行走齿轮32与行走齿条33的啮合于分离，操作简单、方便。

优选地，请参见图2，该行走机构还包括设置于底板31上的防护盖38，防护盖38与底板31共同形成内腔，行走电机34、减速箱35、离合板391均设置于内腔。

优选地，本实施例中，行走机构还包括与活动轮362的轮座连接且能够驱动活动轮362向靠近或者远离第二滑槽372的方向移动的第一快压组件；且离合机构还包括能够驱动离合板391沿转轴392相对底板31转动的第二快压组件。

优选地，请参见图8，本实施例中，第一快压组件包括第一快压开关71、第一快压轴72、第一快压滑块73及安装于底板31的第一快压滑轨74，活动轮362的轮座设置于第一快压滑块73。第一快压滑块73设置于第一快压滑轨74，且能够沿第一快压滑轨74滑动，第一快压开关71、第一快压轴72及第一快压滑块73依次连接。其中，按下第一快压开关71，第一快压轴72带动第一快压滑块73沿第一快压滑轨74滑动，从而活动轮362向靠近第二滑槽372的方向移动，并移动至第二滑槽372内；拨起第一快压开关71，第一快压轴72带动第一快压滑块73沿第一快压滑轨74反向滑动，从而活动轮362向远离第二滑槽372的方向移动，以脱离第二滑槽372，以便于将送丝装置1及焊接装置2从行走轨道37上拆卸。

优选地，请参见图4及图5，本实施例中，第二快压组件包括第二快压开关81、第二快压轴82、第二快压滑块83、固接于第二快压滑块83的驱动轴85及安装于底板31的第二快压滑轨84，离合板391上开设有驱动槽86，驱动轴85设置于驱动槽86内。第二快压滑块83设置于第二快压滑轨84，且能够沿第二快压滑轨84滑动，第二快压开关81、第二快压轴82及第二快压滑块83依次连接。其中，按下第二快压开关81，第二快压轴82带动第二快压滑块83沿第二快压滑轨84滑动，第二快压滑块83带动驱动轴85移动，驱动轴85通过驱动槽86驱动离合板391沿转轴392转动，从而离合板391带动行走电机34转动，使行走齿轮32向靠近行走齿条33的方向移动，实现了行走齿轮32与行走齿条33啮合连接；拨起第二快压开关81，第二快压轴82带动第二快压滑块83沿第二快压滑轨84反向滑动，第二快压滑块83带动驱动轴85移动，驱动轴85通过驱动槽86驱动离合板391沿转轴392反向转动，从而离合板391带动行走电机34转动，使行走齿轮32向远离行走齿条33的方向移动，实现了行走齿轮32与行走齿条33分离。

综上，该行走装置3通过第二快压装置驱动离合板391沿转轴392相对底板31转动，啮合行走齿轮32和行走轨道37上的齿条，达到驱动焊接小车的目的，再者通过设置固定轮361与活动轮362，并通过第一快压组件驱动活动轮362向靠近第二滑槽372的方向移动，实现了活动轮362啮合固定于行走轨道37的行走滑槽，使行走装置3沿行走轨道37平稳运行。

优选地，本实施例中，用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备还包括焊枪移动装置；焊接装置2通过焊枪移动装置连接于行走装置3，焊枪移动装置能够使焊接装置2纵向移动以及横向移动。

需要说明的是，此处的纵向移动为焊接装置2沿竖直方向的升降移动，也即使焊接装置2向靠近或者远离待焊工件4的方向移动；横向移动为焊接装置2沿水平方向的移动，也即使焊接装置2向靠近或者远离待焊工件4的焊缝方向移动。

优选地，本实施例中，焊枪移动装置包括横向移动机构及纵向移动机构，纵向移动机构通过横向移动机构连接于行走装置3，且焊接装置2连接于纵向移动机构。

具体而言，请参见图4，横向移动机构包括横向移动电机91及驱动连接于横向移动电机91的滚珠丝杠92，滚珠丝杠92沿水平方向设置且与行走滑轨的延伸方向垂直，滚珠丝杠92传动平稳且传动行程大。

请参见图10及图11，纵向移动机构包括机壳93、升降电机94、升降齿轮95、升降齿条96及升降导轨97，升降电机94安装于机壳93，升降齿轮95与机壳93转动连接，升降齿条96连接于机壳93且能够相对机壳93升降，另外，升降电机94驱动连接升降齿轮95，升降齿条96与升降齿轮95啮合连接，且升降齿条96沿竖直方向设置，升降导轨97固接于升降齿条96，其中，机壳93连接于滚珠丝杠92的滑块，焊接装置2连接于升降导轨97。这样的设置，横向移动电机91转动能够驱动滚珠丝杠92的丝杠转动，使滚珠丝杠92的滑块能够横向移动，从而带动机壳93横向移动，最终实现了焊接装置2的横向移动；升降电机94转动能够驱动升降齿轮95转动，升降齿轮95转动带动升降齿条96升降，从而升降导轨97带动焊接装置2升降。

需要补充的是，本实施例中，横向移动机构用于使焊接装置2横向移动，在焊接过程中横向移动电机91在控制装置的控制下带动焊枪横向运动以对准焊缝中心。纵向移动机构用于使焊接装置2纵向移动，在控制装置控制下可在焊前确定焊枪21端面距离待焊工件4表面的距离。

综上，本实施例的行走装置3主要承载送丝装置1、焊枪移动装置、焊接装置2等部件，在行走机构的驱动下带动以上部件在行走轨道37上沿焊缝运动。

其中，行走装置3结构合理、质量轻、体积小，拆装方便、易于定位，整机操作简捷，焊接质量好，焊接行走系统稳定。

优选地，本实施例中，控制装置包括控制盒、遥控器及触摸屏，遥控器与触摸屏均与控制盒连接，且送丝装置1、焊接装置2、行走装置3及焊枪移动装置均与控制盒连接。

具体而言，遥控器用于对用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备得机械运动进行远距离控制，以保证焊接质量。例如：焊接装置2的焊枪21与控制盒连接，遥控器通过控制盒控制焊枪21的作业开始与停止；行走装置3的行走电机34与控制盒连接，遥控器通过控制盒控制行走装置3的行走运动；焊枪移动装置的横向移动电机91与升降电机94与控制盒连接，遥控器通过控制盒通过横向移动电机91与升降电机94控制焊枪横向及纵向的姿态调整；送丝装置1的送丝电机13与控制盒连接，遥控器通过控制盒用于对送丝装置1的送丝运动进行实时调整。

优选地，触摸屏设置于控制盒正面，可对用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备各项参数进行程序化编辑并显示，方便操作者对焊接过程的参数进行记录和控制。例如，通过触摸屏控制用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的焊接电流、焊接速度、焊接电压及送丝速度等。

优选地，控制盒包括主控机装置及与主控机装置连接的PLC控制装置，主控机装置用于参数管理、程序编辑将程序和参数传输给相应的PLC控制装置，PLC控制装置对焊接工艺参数进行调用。

综上，该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备通过触摸屏及遥控器控制各个模块运转，只需对操作人员进行简单培训，按照设定焊接工艺参数即可焊出合格焊缝，既减轻了工人的劳动强度，改善了作业环境，又降低了对焊接人员的技能的要求。

实施例二

实施例二提供了一种自动焊设备使用方法，自动焊设备使用方法使用实施例一的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，实施例一所公开的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的技术特征不再重复描述。

本实施例的自动焊设备使用方法使用该用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，该自动焊设备使用方法包括：步骤一，行走装置3沿待焊工件4的上焊缝的延伸方向移动，同时送丝装置1将焊丝输送到焊接装置2。步骤二，焊接装置2对待焊工件4进行焊接。

其中，步骤一包括：

步骤A，将待焊工件4上的焊缝作为焊缝跟踪运动轨迹，在焊缝跟踪运动轨迹上设置多个依次间隔的轨迹点；步骤B，用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备在示教模式下，将行走装置3移动至焊缝跟踪运动轨迹上的初始轨迹点，控制装置记忆初始轨迹点的位置信息；步骤C，行走装置3移动至焊缝跟踪运动轨迹上的下一轨迹点，控制装置记忆此位置信息；步骤D，循环步骤C，直至行走装置3移动至焊缝跟踪运动轨迹上的终点轨迹点，控制装置记忆终点轨迹点的位置信息；步骤E，控制装置将所记忆的多个轨迹点进行整合，并拟合出线性的目标轨迹，存储于控制装置中；步骤F，退出示教模式，控制装置控制行走装置3沿目标轨迹移动。

也就是说，用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备中，控制装置包括在线焊缝轨迹的示教模式，在遇到长直焊缝以及特殊不规则焊缝时,可通过控制盒的控制按钮启动在线焊缝轨迹示教操作，用于形成焊缝的线性的目标轨迹，该示教模式控制可实现轨迹点多点的分段线性化, 从而适应长直焊缝以及复杂多变的不规则焊缝的自动焊接。

其中，步骤E中，控制装置将所记忆的多个轨迹点进行整合，也即，在记忆完焊缝位置信息后将焊接机器人定位于焊缝起始点, 同时控制装置将所记忆的相邻焊缝轨迹点的位置信息进行分段线性化并整合, 从而拟合出焊接装置2焊缝跟踪的目标轨迹作为行走装置3的运动轨迹。另外，在焊缝轨迹示教成功后退出在线焊缝轨迹示教模式,该行走装置3便可按示教的运动轨迹来进行焊接操作。

该自动焊设备使用方法，用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备能够完成大型不锈钢板大长焊缝以及异形钢板焊缝的自动焊接工作，解决现有设备不足，提高工作效率，减轻工人劳动强度，提高焊接质量，操作简单，便于维修维护。

本实施例的自动焊接装置2将送丝装置1、焊枪移动装置、焊接装置2及行走装置3进行集成，采用独立开发的控制装置和焊接工艺对待焊工件4的焊缝进行焊接，控制装置对用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的焊接过程进行统一控制，并根据不同焊缝、不同工艺输入相关参数进行焊接，且焊接过程中可以调节焊接参数，弧压跟踪性能等功能共同保证焊缝质量。

使用该自动焊接装置2的自动焊设备使用方法具有焊缝轨迹示教、焊接参数控制等智能控制手段,可适应不规则焊缝的轨迹跟踪,可以兼容选用直导轨、大型圆导轨和柔性轨道, 完成直焊缝、不规则焊缝、渐变曲面等大型钢板现场焊接，保证焊道的一致性和均匀性，满足各材质钢板的焊缝质量要求。

综上，使用用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备对待焊工件4进行焊接作业的准备步骤如下：

将行走轨道37通过吸盘吸附在待焊工件4的表面，再将行走机构的固定轮361卡进行走轨道37的第一滑槽371，闭合第一快压开关71即可将行走机构的底板31装卡在行走轨道37上。

闭合第二快压开关81，第二快压轴82带动第二快压滑块83沿第二快压滑轨84滑动，第二快压滑块83带动驱动轴85移动，驱动轴85通过驱动槽86驱动离合板391沿转轴392转动，从而离合板391带动行走电机34转动，使行走齿轮32向靠近行走齿条33的方向移动，实现了行走齿轮32与行走齿条33啮合连接，行走装置3完成安装。

通过横向移动机构及纵向移动机构控制焊枪21的上下移动以及弧压跟踪。

焊接作业的准备工作完成后，送丝装置1为焊接装置2输送焊丝，焊接装置2开始焊接作业，同时行走装置3带动焊接装置2沿焊缝的延伸方向移动，实现对整个焊缝的焊接作业。

本实施例的自动焊设备使用方法具有实施例一用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备的优点，该优点已在实施例一中详细说明，在此不再重复。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，包括送丝装置（1）、焊接装置（2）、行走装置（3）及控制装置，所述送丝装置（1）及所述焊接装置（2）均连接于所述行走装置（3）；

所述送丝装置（1）用于将焊丝输送到焊接装置（2），所述焊接装置（2）用于对待焊工件进行焊接，所述行走装置（3）能够连接于所述待焊工件，并沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动；

所述送丝装置（1）、所述焊接装置（2）及所述行走装置（3）均与所述控制装置连接；所述控制装置能够控制所述行走装置（3）沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动，同时控制所述送丝装置（1）将焊丝输送到所述焊接装置（2），再控制所述焊接装置（2）对所述待焊工件进行焊接；

所述行走装置（3）包括行走机构，所述行走机构包括底板（31）、行走齿轮（32）、相对于待焊工件固定的行走齿条（33）及安装于所述底板（31）的行走电机（34），所述送丝装置（1）及所述焊接装置（2）均连接于所述底板（31）；

所述行走电机（34）驱动连接所述行走齿轮（32），所述行走齿条（33）沿所述待焊工件焊缝的延伸方向设置，且能够与所述行走齿轮（32）啮合连接；

所述行走装置（3）还包括离合机构，所述离合机构包括离合板（391），所述行走电机（34）与所述离合板（391）固接；

所述离合板（391）通过转轴（392）与所述底板（31）转动连接，所述离合板（391）设置有调节槽（393），所述底板（31）上固接有调节轴（394），所述调节轴（394）设置于所述调节槽（393）内；

所述离合板（391）沿所述转轴（392）相对所述底板（31）转动时，所述调节槽（393）相对所述调节轴（394）移动，且所述离合板（391）带动所述行走电机（34）转动，从而所述行走电机（34）带动所述行走齿轮（32）靠近或者远离所述行走齿条（33）；

沿所述调节槽（393）的延伸方向，所述调节槽（393）包括相对设置的第一槽壁与第二槽壁；所述调节轴（394）抵接于所述第一槽壁时，所述行走齿轮（32）与所述行走齿条（33）啮合；所述调节轴（394）抵接于所述第二槽壁时，所述行走齿轮（32）与所述行走齿条（33）分离。

2.根据权利要求1所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述送丝装置（1）包括第一齿轮（11）、第二齿轮（12）及与所述控制装置连接的送丝电机（13），所述送丝电机（13）安装于所述行走装置（3），且驱动连接所述第一齿轮（11），所述第二齿轮（12）与所述第一齿轮（11）啮合连接；

所述第一齿轮（11）固接有第一导丝辊（14），所述第二齿轮（12）固接有第二导丝辊（15），所述第一导丝辊（14）的周面与所述第二导丝辊（15）的周面配合，使二者之间形成用于容纳焊丝的导丝通道，所述导丝通道与所述焊接装置（2）相通。

3.根据权利要求2所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述焊接装置（2）包括焊枪（21）及与所述导丝通道连通的接收嘴（22），所述接收嘴（22）的出口设置于所述焊枪（21）的熔池，能够将来自所述导丝通道的焊丝输送至所述熔池；

所述焊接装置（2）还包括能够使所述接收嘴（22）纵向移动以及转动的调节机构，和/或, 所述焊接装置（2）还包括能够对所述焊枪（21）的熔池进行监测的熔池监测机构。

4.根据权利要求1所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述行走机构还包括连接于所述底板（31）的行走轮（36）及设置有连接件（5）的行走轨道（37），所述连接件（5）用于连接待焊工件，所述行走齿条（33）固接于所述行走轨道（37）；

沿垂直于所述行走轨道（37）的延伸方向，所述行走轮（36）包括分别设置于所述行走轨道（37）两侧的固定轮（361）与活动轮（362）；

所述行走轨道（37）设置有与所述行走齿条（33）的延伸方向一致的行走滑槽，所述行走滑槽设置有两个，两个所述行走滑槽分别为第一滑槽（371）与第二滑槽（372），所述固定轮（361）设置于所述第一滑槽（371）内且能够沿所述第一滑槽（371）滑动，所述活动轮（362）设置于所述第二滑槽（372）外，且能够移动到所述第二滑槽（372）内并沿所述第二滑槽（372）滑动。

5.根据权利要求4所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述行走机构还包括与所述活动轮（362）的轮座连接且能够驱动所述活动轮（362）向靠近或者远离所述第二滑槽（372）的方向移动的第一快压组件；

和/或，所述离合机构还包括能够驱动所述离合板（391）沿所述转轴（392）相对所述底板（31）转动的第二快压组件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备还包括焊枪移动装置；

所述焊接装置（2）通过所述焊枪移动装置连接于所述行走装置（3），所述焊枪移动装置能够使所述焊接装置（2）纵向移动以及横向移动。

7.根据权利要求6所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，其特征在于，所述控制装置包括控制盒、遥控器及触摸屏，所述遥控器与所述触摸屏均与所述控制盒连接，且所述送丝装置（1）、所述焊接装置（2）、所述行走装置（3）及所述焊枪移动装置均与所述控制盒连接。

8.一种自动焊设备使用方法，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备，所述自动焊设备使用方法包括：

步骤一，所述行走装置（3）沿所述待焊工件上焊缝的延伸方向移动，同时所述送丝装置（1）将焊丝输送到所述焊接装置（2）；

步骤二，所述焊接装置（2）对所述待焊工件进行焊接；

其中，所述步骤一包括：

步骤A，将所述待焊工件上的焊缝作为焊缝跟踪运动轨迹，在所述焊缝跟踪运动轨迹上设置多个依次间隔的轨迹点；

步骤B，所述用于不锈钢板焊接的等离子弧自动焊设备在示教模式下，将所述行走装置（3）移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的初始轨迹点，所述控制装置记忆初始轨迹点的位置信息；

步骤C，所述行走装置（3）移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的下一轨迹点，所述控制装置记忆此位置信息；

步骤D，循环步骤C，直至所述行走装置（3）移动至所述焊缝跟踪运动轨迹上的终点轨迹点，所述控制装置记忆终点轨迹点的位置信息；

步骤E，所述控制装置将所记忆的多个轨迹点进行整合，并拟合出线性的目标轨迹，存储于所述控制装置中；

步骤F，退出示教模式，所述控制装置控制所述行走装置（3）沿所述目标轨迹移动。

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