CN207154984U - 一种带有润滑装置的金属焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有润滑装置的金属焊接装置，其技术方案要点是：包括支撑架、焊接机头和焊接头，还包括用于带动焊接机头沿支撑架左右移动的水平传动组件、用于带动焊接头上下移动的纵向传动组件、用于给水平传动组件润滑的第一润滑装置和用于给纵向传动组件润滑的第二润滑装置，所述第一润滑装置包括第一喷头，所述第二润滑装置包括第二喷头，所述水平传动组件包括第一螺杆，所述纵向传动装置包括第二螺杆，所述第一喷头朝向第一螺杆，所述第二喷头朝向第二螺杆，能够实现对水平传动组件和纵向传动组件的润滑。

Description

一种带有润滑装置的金属焊接装置

技术领域

本实用新型涉及金属焊接装置领域，特别涉及一种带有润滑装置的金属焊接装置。

背景技术

金属焊接是通过焊头将两个相互抵接的金属部件焊接在一起的加工步骤。在工业生产中，金属焊接是一种常见的加工过程，在金属焊接的过程中通常是先将两个金属板抵接在一起，然后使焊接工具的焊头接触两个金属板对接的位置，是两个金属板对接的位置产生高温，从而通过融化金属板自身或融化其他物质使两个金属板固定连接在一起。金属焊接装置是一种用于低熔点合金板材焊接的固态连接技术。金属焊接装置的工艺原理是将一个耐高温硬质材料制成一定形状的焊头扎入到两被焊材料连接的边界，从而在金属连接处产生金属塑性软化区，该塑性软化区在焊头的作用下，软化后的金属沿焊缝向后流动，形成塑性金属流，并在焊头离开后的冷却过程中，受到挤压形成固相焊接接头。

上述金属焊接装置的焊头经常适应不同的焊接情况调整位置，而长时间调整位置会导致调整位置的传动机构缺油，不能准确移动到相应的位置，进而导致焊接位置不精确。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有润滑装置的金属焊接装置，其优点是能够对带动金属焊接装置调整焊接位置的传动机构上添加润滑油。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有润滑装置的金属焊接装置，包括支撑架、焊接机头和焊接头，还包括用于带动焊接机头沿支撑架左右移动的水平传动组件、用于带动焊接头上下移动的纵向传动组件、用于给水平传动组件润滑的第一润滑装置和用于给纵向传动组件润滑的第二润滑装置，所述第一润滑装置包括第一喷头、装有润滑剂的第一油箱、设置在第一油箱内的第一油泵以及连接第一喷头与第一油泵的第一导流管，所述第二润滑装置包括第二喷头、装有润滑剂的第二油箱、设置在第二油箱内的第二油泵以及连接第二喷头与第二油泵的第二导流管，所述水平传动组件包括第一螺杆，所述纵向传动装置包括第二螺杆，所述第一喷头朝向第一螺杆，所述第二喷头朝向第二螺杆。

通过上述技术方案，能够通过第一油泵工作，将第一油箱内的润滑油喷射至第一螺杆上实现对水平传动组件的润滑，通过第二油泵工作，将第二油箱内的润滑油喷射至第二螺杆上实现对纵向传动组件的润滑，第一喷头和第二喷头朝向第一螺杆和第二螺杆能够实现直接针对传动位置进行润滑。

本实用新型进一步设置为：所述水平传动组件还包括设置在第一螺杆上的螺套。

通过上述技术方案，能够实现第一螺杆转动带动螺套转动，进而带动焊接机头横向移动。

本实用新型进一步设置为：所述焊接机头上设置有滑动板，所述螺套固定在滑动板上。

通过上述技术方案，能够实现螺套不随第一螺杆转动，同时实现螺套移动带动滑动板移动进而带动焊接机头移动。

本实用新型进一步设置为：所述第一螺杆的一端固定在伺服电机的转轴上，随转轴转动，另一端转动连接在容置腔远离电机方向的侧壁上。

通过上述技术方案，能够实现第一螺杆的稳定转动，进而实现螺套能够稳定的传动焊接机头。

本实用新型进一步设置为：所述纵向传动组件包括内转轴电机和穿设与内转轴电机的第二螺杆，该内转轴电机内部的转轴上设置有螺纹，第二螺杆与其内转轴啮合。

通过上述技术方案，能够实现内转轴电机转动即可带动第二螺杆上下移动，进而实现焊接头的上下位置移动。

本实用新型进一步设置为：所述螺套设置为方形。

通过上述技术方案，方便螺套与焊接机头固定，使螺套与焊接机头的间固定的更加稳定。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：能够通过第一油泵工作，将第一油箱内的润滑油喷射至第一螺杆上实现对水平传动组件的润滑，通过第二油泵工作，将第二油箱内的润滑油喷射至第二螺杆上实现对纵向传动组件的润滑，第一喷头和第二喷头朝向第一螺杆和第二螺杆能够实现直接针对传动位置进行润滑。

附图说明

图1是金属焊接装置的轴测图；

图2是体现水平传动组件的结构示意图；

图3是体现纵向传动组件的结构示意图；

图4是体现第一容置腔的结构示意图；

图5是图4中A的放大图；

图6是第一光栅位移测量系统示意图；

图7是第一控制电路示意图；

图8是第二控制电路示意图。

图中，1、支撑架；11、支撑脚；12、横梁；121、第一容置腔；13、滑动板；2、焊接机头；21、第二容置腔；3、焊接头；4、水平传动组件；41、第一伺服电机；42、第一螺杆；43、螺套；5、纵向传动组件；51、内转轴电机；52、第二螺杆；6、第一润滑装置；61、第一喷头；62、第一油箱；63、第一油泵；64、第一导流管；7、第二润滑装置；71、第二喷头；72、第二油箱；73、第二油泵；74、第二导流管；8、第一光栅位移测量系统；81、第一控制电路；811、第一基准模块；812、第一比较模块；813、第一放大模块；814、第一开关模块；91、第二控制电路；911、第二基准模块；912、第二比较模块；913、第二放大模块；914、第二开关模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图2中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种金属焊接装置，如图1所示，包括支撑架1、焊接机头2、焊接头3、用于带动焊接机头2沿支撑架1左右移动的水平传动组件4、用于带动焊接头3上下移动的纵向传动组件5、用于给水平传动组件4润滑的第一润滑装置6、用于给纵向传动组件5润滑的第二润滑装置7和测量行程并控制第一润滑组件工作的第一光栅位移测量系统8以及用于给纵向传动组件5润滑的第二润滑装置7和测量行程并控制第二润滑组件工作的第二光栅位移测量系统。

参照图2和图5所示，上述的支撑架1包括支撑脚11和横梁12，横梁12上有一滑动板13穿设于横梁12设置且能够沿横梁12左右滑动，滑动板13的两个自由端连接焊接机头2，水平传动组件4包括第一伺服电机41和横向丝杠，该横向丝杆包括第一螺杆42和螺套43，上述的横梁12内设置第一容置腔121（参照图4所示），第一伺服电机41固定在容置腔内一侧的侧壁上，螺杆的一端固定在伺服电机的转轴上，随转轴转动，另一端转动连接在容置腔另一侧的侧壁上，螺套43设置为方形与第一螺杆42转动连接，该螺套43固定在滑动板13上，当伺服电机工作时，第一螺杆42转动，螺套43沿第一螺杆42移动进而带动滑动板13滑动，滑动板13带动焊接机头2沿支撑架1左右滑动，第一润滑组件包括第一喷头61、第一油箱62、设置在第一油箱62内的第一油泵63和连接第一油泵63与第一喷头61的第一导流管64，第一油箱62固定在滑动板13上，随滑动板13滑动，第一喷头61设置在螺套43上，且朝向第一螺杆42，当第一光栅测量系统测量螺套43位移到一定距离时，第一油泵63工作，第一油箱62内的润滑油经由第一喷头61喷向第一螺杆42，实现对横向丝杠的润滑。

参照图3和图5所示，焊接机头2内部设置有第二容置腔21，纵向传动组件5设置在第二容置腔21内，上述的纵向传动组件5包括内转轴电机51和穿设与内转轴电机51的第二螺杆52，该内转轴电机51内部的转轴上设置有螺纹，第二螺杆52与其内转轴啮合，该内转轴电机51固定在第二容置腔21的侧壁上，第二螺杆52的一端延伸至第二容置腔21的外部且与焊接头3固定连接，当内转轴电机51工作时，内转轴转动，第二螺杆52上下移动进而带动焊接头3移动，第二润滑组件包括第二喷头71、第二油箱72、设置在第二油箱72内的第二油泵73和连接第二油泵73与第二喷头71的第二导流管74，第二油箱72和第二喷头71设置在内转轴电机51上，第二喷头71朝向第二螺杆52设置，第二光栅位移测量系统测量第二螺杆52运动路程达到一定距离时，第二油泵73工作，第二油箱72内的润滑油经由喷头至第二螺杆52上，完成对纵向丝杠的润滑。

第一光栅位移测量系统8和第二光栅位移测量系统相同，且结构框图如图6所示。系统工作时，SGC－4.2光栅尺将位置信号先转化成HTL电压信号输出，经过调理电路滤波和整流后，处理成标准的方波信号。然后控制器DS80C410通过内部高速计数器对外部的方波信号进行计数运算。一方面向油泵发送动作指令，控制电机驱动位移执行机构运动；另一方面通过以太网收发芯片XT972ALC进行读写操作，将工业现场的测量信息上传到工业以太网络上，便于管理者进行全局决策。与其他单片机相比，DS80C410的指令操作功能强大，不需要外扩存储器。另外，它执行指令的速度比普通的8051快3倍，所以有利于提高系统的响应时间。综合考虑之后，选择DS80C410作为整个光栅位移测量系统的主控制器。

本设计中需要一个传输介质为双绞线的以太网接口，这里采用的Intel公司的LXT972ALC就是这样一个接收发送芯片。它遵守快速以太网协议，支持10／100 MbpsMAC标准。LXT972ALC设备实现了标准IEEE802.3定义的MII。提供了从MAC到LXT972ALC数据传输的独立通道。每一个通道都有各自的时钟、数据总线和控制信号。以太网收发芯片LXT972ALC输出数据还要通过网络隔离变压器实现对信号的处理，网络隔离变压器的作用就是把信号转换成平衡信号传输，以减少共模干扰，提高数据传输距离。设计中采用了Belfuse的S558-5999-T7网络隔离变压器。变压器的两个输入和两个输出分别连接以太网收发芯片LXT972ALC的TPIP／N、TPOP／N和RJ45。

传感器的类型是多种多样的，其优缺点也各有侧重。相比较而言，光栅传感器不仅具有高速、高精度、非接触测量等优点，而且位移检测有较大的放大率以及误差平均效应，所以广泛应用于位移精密测量和精密定位控制领域。

光栅传感器主要是由标尺光栅、指示光栅和光电器件(发光元件和光敏器件)组成，当两块光栅以微小夹角重叠时会产生干涉，在与光栅刻线大致垂直的方向上形成亮暗相间的干涉条纹，即所谓莫尔条纹。随着两光栅的相对移动，条纹也发生移动，在固定的光敏器件上就会有光的亮暗变化，对亮暗变化周期进行计数，按照一定的对应关系即可计算出两光栅的相对位移，这就是光栅测量位移的基本原理。

采用高阈值逻辑(HTL)信号输出的SGC－4．2光栅尺作为位移测量元件。这种光栅尺的特点是阈值电压比较高，因此它的噪声容限比较大，有较强的抗干扰能力。它的主要缺点是工作速度比较低，所以多用在对工作速度要求不高而对抗干扰能力要求较高的一些工业控制设备中。

为限制位移执行机构在规定的范围内运动，必须用软件设置限位开关，每一边界有一限位开关。当撞到限位开关时，通过DS80C410从输出端口P5．2输出一个“1”电平，经电阻分压后，7920A的控制端MT得到约+1．5 V的电压，于是从其乐曲信号输出端OUT输出华尔兹乐曲信号，经过放大电路M51182L放大后，驱动扬声器发出相应的报警乐曲声，音量的大小可以通过调整10 kΩ电位器来实现。同时接通发光二极管，红灯报警，同时控制电机停止运转。

在实际应用中，光栅传感器输出两路相位相差为90°的方波信号A和B。如图1所示，用A、B两相信号的脉冲数表示光栅走过的位移量，标志光栅分正向与反向移动。四倍频后的信号经计数器计数后转化为相对位置。实现计数过程一般有两种方法：一是由微处理器内部定时计数器实现；二是由可逆计数器实现对正反向脉冲的计数。

第一光栅位移测量系统8和第二光栅位移测量系统分别通过第一控制电路81和第二控制电路91连接两个油泵，用于控制油泵工作，第一光栅位移测量系统8和第二光栅位移测量系统传输的信号通过接头连接第一控制电路81和第二控制电路91。

如图7所示，第一控制电路81包括输出第一基准信号的第一基准模块811、接收第一基准信号和第一感应信号并输出第一比较信号的第一比较模块812、响应第一比较信号并输出第一放大信号的第一放大模块813和响应第一放大信号并输出开关指令的第一开关模块814，该第一开关模块814接入第一油泵63的控制回路上。

第一比较模块812包括有型号为LM393的第一比较器OA1，第一基准模块811包括串联于电源VCC与地之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一滑动变阻器RP1，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2耦接的节点接入第一比较器OA1的反向端，第一基准模块811的输出值可通过调节第一滑动变阻器RP1改变。当第一光栅位移测量系统8输出信号发生变化时第一检测模块输出第一感应信号，与接入第一比较器OA1的反向输入端的第一基准模块811输出的第一基准信号在第一比较器OA1内进行比较，当第一基准信号大于第一感应信号时，第一比较器OA1输出第一比较信号至第一放大模块813。

第一放大模块813包括一个第一三极管NPN1。

第一开关模块814包括有一个第一时间继电器KT1，第一时间继电器KT1耦接在第一三极管NPN1的发射极和接地端之间，第一时间继电器KT1设置为断电延时继电器，将第一时间继电器KT1的断电延时时间命名为第一预设时间，电源VCC与第一油泵63间设置有能够使第一油泵63工作的第一支路，第一支路上设置有第一时间继电器KT1的第一常开触点KT1-1，当第一三极管NPN1的发射极输出电信号时，第一时间继电器KT1的第一常开触点KT1-1闭合，此时，第一支路导通，此时第一油泵63工作，当达到第一预设时间时，第一时间继电器KT1断电，进一步的第一常开触点KT1-1断开，第一油泵63停止工作。

如图8所示，第二控制电路91包括用于输出第二基准信号的第二基准模块911、接收第二基准信号和第二感应信号并输出第二比较信号的第二比较模块912、响应第二比较信号并输出第二放大信号的第二放大模块913和响应第二放大信号并输出开关指令的第二开关模块914，该第二开关模块914接入第二油泵73的控制回路上。

第二比较模块912包括有型号为LM393的第二比较器OA2，第二基准模块911包括串联于电源VCC与地之间的第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第二滑动变阻器RP2，第三分压电阻R3与第四分压电阻R4耦接的节点接入第二比较器OA2的反向端，第二基准模块911的输出值可通过调节第二滑动变阻器RP2改变。当第二光栅位移测量系统输出信号发生变化时第一检测模块输出第一感应信号，与接入第二比较器OA2的反向输入端的第二基准模块911输出的第二基准信号在第二比较器OA2内进行比较，当第二基准信号大于感应信号时，第二比较器OA2输出第二比较信号至第二放大模块913。

第二放大模块913包括一个第二三极管NPN2。

第二开关模块914包括有二个第二时间继电器KT2，第二时间继电器KT2耦接在第二三极管NPN2的发射极和接地端之间，第二时间继电器KT2设置为断电延时继电器，将第二时间继电器KT2的断电延时时间命名为第二预设时间，电源VCC与第二油泵73间设置有能够使第二油泵73工作的第二支路，第二支路上设置有第二时间继电器KT2的第二常开触点KT2-1，当第二三极管NPN2的发射极输出电信号时，第二时间继电器KT2的第二常开触点KT2-1闭合，此时，第二支路导通，此时第二油泵73工作，当达到第二预设时间时，第二时间继电器KT2断电，进二步的第二常开触点KT2-1断开，第二油泵73停止工作。

工作过程：当第一光栅位移测量8系统测量螺套43位移到一定距离时，第一油泵63工作，第一油箱62内的润滑油经由第一喷头61喷向第一螺杆42，实现对横向丝杠的润滑，第二光栅位移测量系统测量第二螺杆52运动路程达到一定距离时，第二油泵73工作，第二油箱72内的润滑油经由喷头至第二螺杆52上，完成对纵向丝杠的润滑。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种带有润滑装置的金属焊接装置，包括支撑架(1)、焊接机头(2)和焊接头(3)，其特征是：还包括用于带动焊接机头(2)沿支撑架(1)左右移动的水平传动组件(4)、用于带动焊接头(3)上下移动的纵向传动组件(5)、用于给水平传动组件(4)润滑的第一润滑装置(6)和用于给纵向传动组件(5)润滑的第二润滑装置(7)，所述第一润滑装置(6)包括第一喷头(61)、装有润滑剂的第一油箱(62)、设置在第一油箱(62)内的第一油泵(63)以及连接第一喷头(61)与第一油泵(63)的第一导流管(64)，所述第二润滑装置(7)包括第二喷头(71)、装有润滑剂的第二油箱(72)、设置在第二油箱(72)内的第二油泵(73)以及连接第二喷头(71)与第二油泵(73)的第二导流管(74)，所述水平传动组件(4)包括第一螺杆(42)，所述纵向传动装置包括第二螺杆(52)，所述第一喷头(61)朝向第一螺杆(42)，所述第二喷头(71)朝向第二螺杆(52)。

2.根据权利要求1所述的一种带有润滑装置的金属焊接装置，其特征是：所述水平传动组件(4)还包括设置在第一螺杆(42)上的螺套(43)。

3.根据权利要求2所述的一种带有润滑装置的金属焊接装置，其特征是：所述螺套(43)固定在滑动板(13)上。

4.根据权利要求1所述的一种带有润滑装置的金属焊接装置，其特征是:所述第一螺杆(42)的一端固定在伺服电机的转轴上，随转轴转动，另一端转动连接在容置腔远离电机方向的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种带有润滑装置的金属焊接装置，其特征是：所述纵向传动组件(5)包括内转轴电机(51)和穿设与内转轴电机(51)的第二螺杆(52)，该内转轴电机(51)内部的转轴上设置有螺纹，第二螺杆(52)与其内转轴啮合。

6.根据权利要求3所述的一种带有润滑装置的金属焊接装置，其特征是：所述螺套(43)设置为方形。