CN210548758U - 一种远程控制的埋弧焊自动调节装置 - Google Patents

一种远程控制的埋弧焊自动调节装置 Download PDF

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周银
闵辉
李海荣
张军保
杨晓燕
郭风忠
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Abstract

本实用新型提供了一种远程控制的埋弧焊自动调节装置,该远程控制的埋弧焊自动调节装置包括:工件平台、埋弧焊机头、行走装置、图像采集装置以及控制装置;工件平台上设置有工件加工区域,工件加工区域的外围阵列排列有多个电磁铁;行走装置包括支撑埋弧焊机头行走的驱动车以及与多个电磁铁磁性连接且可弯曲的导向轨,驱动车的底部设置有与导向轨相配合的导向轮;驱动车上设置有用于驱动埋弧焊机头纵向移动的调节装置;控制装置分别与多个电磁铁、图像采集装置以及行走装置信号连接。上述技术方案中,通过使不同路径的电磁铁打开,使导向轨进行弯曲变向,对不规则的焊缝进行不间断的移动焊接,且对埋弧焊机头可进行多方位调节,操作简单便捷。

Description

一种远程控制的埋弧焊自动调节装置
技术领域:
本实用新型涉及到埋弧焊的技术领域,尤其涉及到一种远程控制的埋弧焊自动调节装置。
背景技术:
埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。
但是也存在一下几个问题:工作条件恶劣,在埋弧焊接过程中,需要有焊接操作人员在焊接附近监测埋弧焊机的运动,避免在焊接过程中出现焊偏的问题,焊接过程中产生的焊接烟气对工人的身体具有一定的危害。焊接工人监测时间长,工作量大,容易产生疲劳;调整误差较大,焊接操作人员采用人工调整埋弧焊接方向和位置,误差较大。在对埋弧焊机焊接高度调节方面多为采用丝杠旋转带动埋弧焊机头升降,丝杠旋转时因丝杠挠度引起的扭力传递不稳,致使埋弧焊机头稳定性能较差,并且针对具有弧形或曲线形的焊缝无法精准完成焊接,从而大大影响焊接质量。
实用新型内容:
鉴于此,有必要设计出一种远程控制的埋弧焊自动调节装置使针对弧形焊道或曲线形焊道焊接时更加流畅。
一种远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于:工件平台、埋弧焊机头、行走装置、图像采集装置以及控制装置;
所述工件平台上设置有工件加工区域,所述工件加工区域设置有宽度可调的夹持装置,且所述工件加工区域的外围阵列排列有多个电磁铁;
所述埋弧焊机头的下部设置有位于所述工件加工区域的焊枪;
所述行走装置包括支撑所述埋弧焊机头行走的驱动车以及与多个所述电磁铁磁性连接且可弯曲的导向轨,所述驱动车的底部设置有与所述导向轨相配合的导向轮;所述驱动车上设置有用于驱动所述埋弧焊机头纵向移动的调节装置;
所述图像采集装置设置在所述驱动车朝向所述工件加工区域的方位;
所述控制装置分别与多个所述电磁铁、所述图像采集装置以及所述行走装置信号连接。
优选的,所述夹持装置包括设置在所述加工区域一侧的固定夹板,滑动连接在所述加工区域另一侧的活动夹板;所述固定夹板以及所述活动夹板上均设置有锁紧件。
优选的,所述导向轨包括底面为平面的蛇形管,间隔设置在所述蛇形管底面的磁铁块;其中,多块所述磁铁块对应与供电后的电磁铁磁性连接。
优选的,所述导向轮为多个单排支撑所述驱动车且与所述蛇形管相适配的轨道轮,每个所述轨道轮均通过联轴器连接所述驱动车。轨道轮与沿蛇形管进行移动。
优选的,所述驱动车上滑动设置有安装板,所述埋弧焊机头以及所述调节装置均装配在所述安装板上。
优选的,所述驱动车上沿宽度方向设置有滑槽,所述安装板的底部设置有与所述滑槽相配合的滑块,且所述滑槽内设置有连接所述滑块的电动伸缩杆,所述电动伸缩杆与所述控制装置信号连接。
优选的,所述调节装置包括竖直设置在所述安装板上的丝杠,转动连接在所述埋弧焊机头上的螺母驱动齿,以及设置在所述埋弧焊机头上的步进电机;其中,所述埋弧焊机头上开设有供所述丝杠穿过的通孔,所述螺母驱动齿通过推力滚子轴承转动连接在所述通孔的一端,且所述螺母驱动齿与所述丝杠螺纹连接,所述步进电机的输出轴上设置有与所述螺母驱动齿相啮合的主齿轮。
优选的,所述安装板上设置有用于固定所述丝杠的支撑架。
优选的,所述图像采集装置包括位于所述埋弧焊机头后方的高清摄像头以及位于所述埋弧焊机头前方的红外线测距仪。
优选的,所述控制装置为PLC控制器。
本实用新型采用在焊接区域的外围阵列排列设置多个电磁铁,使不同路径的电磁铁通电后,使导向轨进行弯曲变向,对不规则的焊道进行移动焊接,从而克服现有埋弧焊调节装置无法针对弧形焊道或曲线形焊道连贯焊接的弊端;且对埋弧焊机头可进行多方位调节,增强埋弧焊机头纵向移动的稳定性,防止晃动。
附图说明:
图1是本实用新型实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的夹持装置的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的埋弧焊机头的结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的行走装置的结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的导向轨以及轨道轮的结构示意图。
附图标记:工件平台-10 埋弧焊机头-20 驱动车-30 高清摄像头-40 红外线测距仪-50 PLC控制器-60 工件加工区域-11 夹持装置-12 固定夹板-121 活动夹板-122 锁紧件-123 待焊接工件-124 电磁铁-13 焊枪-21 焊剂仓-22 轨道轮-31 导向轨-32 蛇形管-321 磁铁块-322 安装板-33 电动伸缩杆-34 丝杠-35 螺母驱动齿-36 步进电机-37 支撑架-38
具体实施方式:
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
首先为了方便理解本申请实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置,首先说明一下其应用场景,本申请实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置适用于对埋弧焊机头进行导向对弧形或曲线形焊缝进行埋弧焊接,而现有技术中对不规则焊缝埋弧焊接时,需要操作工人对埋弧焊机头进行导向,生产效率低,存在一定误差,影响焊接质量,且会对操作工人身体造成一定损伤。本申请实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置对弧形焊缝以及曲线形焊缝进行远程控制移动焊接,且改善埋弧焊机头的稳定性能。下面结合附图对本申请实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置进行说明。
一并参考图1-5,图1是本实用新型实施例提供的远程控制的埋弧焊自动调节装置的结构示意图;图2是本实用新型实施例提供的夹持装置的结构示意图;图3是本实用新型实施例提供的埋弧焊机头的结构示意图;图4是本实用新型实施例提供的行走装置的结构示意图;图5是本实用新型实施例提供的导向轨以及轨道轮的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种远程控制的埋弧焊自动调节装置,该远程控制的埋弧焊自动调节装置包括:工件平台10,该工件平台10作为埋弧焊自动调节装置的支撑载体,在工件平台10上设置有工件加工区域11,工件加工区域11设置有宽度可调的夹持装置12,并由行走装置带动埋弧焊机头20沿工件加工区域11进行移动焊接;如图2中所示,夹持装置12包括设置在加工区域11一侧的固定夹板121,滑动连接在加工区域11另一侧的活动夹板122;固定夹板121以及活动夹板122上均设置有锁紧件123。
在具体设置活动夹板122时,在工件加工区域11沿长度方向开设两个相互平行的第一滑槽,活动夹板122底部设置有与第一滑槽相配合的第一滑块,使活动夹板122沿第一滑槽内移动,从而调节活动夹板122与固定夹板121之间的距离,对不同大小的待焊接工件124进行夹持固定,并在工件加工区域11内设置有用于锁定活动夹板122的顶丝调节杆,顶丝调节杆与锁紧件123的配合使两个需要对接的待焊接工件124配合更加紧密。
在本实施方式中,埋弧焊机头20的下部设置有位于工件加工区域11的焊枪21;焊枪21通过安装架延伸至工件加工区域11,需要具体说明的,该埋弧焊机头20为常用的埋弧焊机,具有焊剂仓22、焊丝盘以及控制箱,焊剂仓22与焊枪21位于同一直线方向,且相距距离较近,在针对弧形焊缝或曲线形焊缝时保证焊剂仓22的出口与焊枪21同步移动,再此不对埋弧焊机头20的使用原理做过多赘述。
继续参阅图1以及图4,行走装置包括支撑埋弧焊机头20行走的驱动车30,驱动车30上设置有用于驱动埋弧焊机头20纵向移动的调节装置。继续参阅图4,为了使埋弧焊机头20移动方位更加全面,在驱动车30上滑动设置有安装板33,埋弧焊机头20以及调节装置均装配在安装板33上。驱动车30上沿宽度方向设置有第二滑槽,安装板33的底部设置有与第二滑槽相配合的第二滑块,且第二滑槽内设置有连接第二滑块的电动伸缩杆34;在启动电动伸缩杆34伸缩时,安装板33沿第二滑槽进行移动,从而使安装板33上的埋弧焊机头20的焊接部位随之移动,根据不同位置的焊缝进对应进行调节,适用范围更广。
在本实施方式中,为了对埋弧焊机头20的焊接高度进行调节,已解决现有技术中丝杠35旋转时因丝杠35挠度引起的扭力传递不稳,致使埋弧焊机头20稳定性能较差,严重影响焊接质量,且因丝杠35处于可旋转状态,长时间使用后会产生间隙,埋弧焊机头20位于丝杠35上容易出现摇晃;在对不同厚度焊接工件进行埋弧焊高度调节时,该调节装置包括竖直设置在安装板33上的丝杠35,转动连接在埋弧焊机头20上的螺母驱动齿36,以及设置在埋弧焊机头20上的步进电机37;其中,埋弧焊机头20上开设有供丝杠35穿过的通孔,螺母驱动齿36通过推力滚子轴承转动连接在通孔的一端,且螺母驱动齿36与丝杠35螺纹连接,步进电机37的输出轴上设置有与螺母驱动齿36相啮合的主齿轮。并在安装板33上设置有用于固定丝杠35的支撑架38。
在本实施方式中,由于采用螺母驱动齿36与埋弧焊机头20转动连接,螺母驱动齿36与丝杠35螺纹连接,步进电机37在旋转过程中,带动螺母驱动齿36沿丝杠35上升或是下降,丝杠35由支撑架38进行固定,埋弧焊机头20的两侧以及步进电机37均滑动装配在支撑架38的立柱上,使步进电机37旋转时不会影响埋弧焊机头20的焊接方向;在具体设置时,在支撑架38的两个立柱上延高度方向相对设置有第三滑槽,埋弧焊机头20的两侧以及步进电机37上均设置有与对应的第三滑槽相适配的第三滑块,使步进电机37旋转时带动埋弧焊机头20稳步上升或是下降,解决了在埋弧焊机头20沿工件加工区域11移动焊接时,产生的摇晃致使焊接质量差的问题。
继续参阅图1以及图5,为了使埋弧焊机头20沿工件加工区域11进行多方位变向焊接,且减少人工进行操作,本申请的远程控制的埋弧焊自动调节装置采用在工件加工区域11的外围阵列排列有多个电磁铁13;图1结构中,多个电磁铁13位于工件平台10上,且排列在工件加工区域11的外围;行走装置还包括与多个电磁铁13磁性连接且可弯曲的导向轨32,驱动车30的底部设置有与导向轨32相配合的导向轮;图5结构中,导向轨32包括底面为平面的蛇形管321,间隔设置在蛇形管321底面的磁铁块322;其中,多块磁铁块322对应与供电后的电磁铁13磁性连接。导向轮为多个单排支撑驱动车30且与蛇形管321相适配的轨道轮31,每个轨道轮31均通过联轴器连接驱动车30。在上述结构中根据不同待焊接工件124的焊缝曲线,将导向轨32移动成与焊缝曲线相同的导轨,使埋弧焊机头20的焊枪21与焊缝始终保持一定距离;需要具体说明的,本申请的远程控制的埋弧焊自动调节装置无法对具有折弯焊缝或拐角小于90°的焊缝的折弯处或拐角处进行连贯焊接,需在折弯处或拐角处进行停机后调节埋弧焊机头20的焊接角度,防止焊剂仓22出口与焊枪21之间存在的距离致使不能同步位于焊缝中,在拐角处焊接时需时刻调节电动伸缩杆34的伸缩距离。
为了使本申请的远程控制的埋弧焊自动调节装置具有自动化调节,以及减少人工实时监测,本申请实施例中设置了图像采集装置以及控制装置,图像采集装置设置在驱动车30朝向工件加工区域11的方位;控制装置分别与多个电磁铁13、电动伸缩杆34、图像采集装置以及行走装置信号连接。在上述实施例中,图像采集装置包括位于埋弧焊机头20后方的高清摄像头40以及位于埋弧焊机头20前方的红外线测距仪50。控制装置为PLC控制器60。高清摄像头40对埋弧焊机头20的整个焊接过程进行监测,确保焊剂流出量足够覆盖弧光,保证焊接质量,红外线测距仪50位于埋弧焊机头20前方,在焊接过程中对焊缝进行移动监测,防止焊偏,并在红外线测距仪50监测到偏离焊缝航线设定距离时,PLC控制器60控制相应的电磁铁13或电动伸缩杆34进行对应工作,保证焊枪21与焊缝重合。需要具体说明的,该红外线测距仪50与焊机仓的出口相距最小距离,实现同步移动,确保测距的准确性。本申请实施例中的PLC控制器60在根据红外线测距仪50监测到与焊缝的距离信息后,控制相应的电磁铁13打开或关闭,使导向轨32进行对应弯曲,控制电动伸缩杆34伸缩等等均为现有技术中常用的技术手段,再此不做过多赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,包括,工件平台、埋弧焊机头、行走装置、图像采集装置以及控制装置;
所述工件平台上设置有工件加工区域,所述工件加工区域设置有宽度可调的夹持装置,且所述工件加工区域的外围阵列排列有多个电磁铁;
所述埋弧焊机头的下部设置有位于所述工件加工区域的焊枪;
所述行走装置包括支撑所述埋弧焊机头行走的驱动车以及与多个所述电磁铁磁性连接且可弯曲的导向轨,所述驱动车的底部设置有与所述导向轨相配合的导向轮;所述驱动车上设置有用于驱动所述埋弧焊机头纵向移动的调节装置;
所述图像采集装置设置在所述驱动车朝向所述工件加工区域的方位;
所述控制装置分别与多个所述电磁铁、所述图像采集装置以及所述行走装置信号连接。
2.如权利要求1所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述导向轨包括底面为平面的蛇形管,间隔设置在所述蛇形管底面的磁铁块;其中,多块所述磁铁块对应与供电后的电磁铁磁性连接。
3.如权利要求2所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述导向轮为多个单排支撑所述驱动车且与所述蛇形管相适配的轨道轮,每个所述轨道轮均通过联轴器连接所述驱动车。
4.如权利要求1所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述驱动车上滑动设置有安装板,所述埋弧焊机头以及所述调节装置均装配在所述安装板上。
5.如权利要求4所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述驱动车上沿宽度方向设置有滑槽,所述安装板的底部设置有与所述滑槽相配合的滑块,且所述滑槽内设置有连接所述滑块的电动伸缩杆,所述电动伸缩杆与所述控制装置信号连接。
6.如权利要求5所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述调节装置包括竖直设置在所述安装板上的丝杠,转动连接在所述埋弧焊机头上的螺母驱动齿,以及设置在所述埋弧焊机头上的步进电机;其中,所述埋弧焊机头上开设有供所述丝杠穿过的通孔,所述螺母驱动齿通过推力滚子轴承转动连接在所述通孔的一端,且所述螺母驱动齿与所述丝杠螺纹连接,所述步进电机的输出轴上设置有与所述螺母驱动齿相啮合的主齿轮。
7.如权利要求6所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述安装板上设置有用于固定所述丝杠的支撑架。
8.如权利要求1-7任意一项所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述图像采集装置包括位于所述埋弧焊机头后方的高清摄像头以及位于所述埋弧焊机头前方的红外线测距仪。
9.如权利要求1-7任意一项所述的远程控制的埋弧焊自动调节装置,其特征在于,所述控制装置为PLC控制器。
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