CN211192440U - 一种埋弧焊焊接自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种埋弧焊焊接自动调节装置，涉及钢材焊接技术领域，包括埋弧焊系统、图像采集系统、控制系统和自动调节系统，埋弧焊系统、图像采集系统和自动调节系统均与控制系统电性连接，埋弧焊系统包括埋弧焊机头及设置在埋弧焊机头下方的焊枪，图像采集系统包括设置焊枪周围的摄像机，自动调节系统包括带动埋弧焊机头做上下运动的升降调节机构、带动埋弧焊机头做横向运动的平移调节机构和带动埋弧焊机头做旋转运动的旋转调节机构，本实用新型采用图像采集系统实时监测埋弧焊接过程，如果发现埋弧焊机头出现偏差，控制系统立马向自动调节系统发出控制指令，以实现埋弧焊机头的左右平移、上下运动或者旋转运动，保证了焊接质量。

Description

一种埋弧焊焊接自动调节装置

技术领域

本实用新型涉及钢材焊接技术领域，具体涉及一种埋弧焊焊接自动调节装置。

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。埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成，后者的焊丝送进由机械完成，电弧移动则由人工进行。焊接时，焊剂由漏斗铺撒在电弧的前方。焊接后，未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收，或由人工清理回收。

目前，在埋弧焊接过程中，需要有焊接操作人员在焊接附近监查埋弧焊机的运动，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，同时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。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型提供了一种埋弧焊焊接自动调节装置，采用图像采集系统实时监测埋弧焊接过程，并将该过程实时传输至控制系统，以实现埋弧焊机头的左右平移、上下运动或者旋转运动，保证了焊接质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种埋弧焊焊接自动调节装置，包括埋弧焊系统、图像采集系统、控制系统和自动调节系统，所述埋弧焊系统、图像采集系统和自动调节系统均与所述控制系统电性连接，埋弧焊系统包括埋弧焊机头及设置在所述埋弧焊机头下方的焊枪，图像采集系统包括设置所述焊枪周围的摄像机，自动调节系统包括带动埋弧焊机头做上下运动的升降调节机构、带动埋弧焊机头做横向运动的平移调节机构和带动埋弧焊机头做旋转运动的旋转调节机构；

所述升降调节机构包括第一电机、第一丝杆、第一滑轨、第一丝杆螺母和第一移动板，所述第一滑轨一端端部固定有所述第一电机，第一电机的输出轴传动连接所述第一丝杆，所述第一丝杆的另一端与第一滑轨另一端端部转动连接，第一丝杆上螺纹配合有所述第一丝杆螺母，第一丝杆螺母上固定有所述第一移动板，第一移动板在第一滑轨处滑动；

所述平移调节机构包括第二电机、第二丝杆、第二滑轨、第二丝杆螺母和第二移动块，所述第二滑轨一端端部固定有所述第二电机，第二电机的输出轴传动连接所述第二丝杆，所述第二丝杆的另一端与第二滑轨另一端端部转动连接，第二丝杆上螺纹配合有所述第二丝杆螺母，第二丝杆螺母上固定有所述第二移动块，第二移动块延伸出第二滑轨外且在第二滑轨处滑动；

所述旋转调节机构包括第三电机、第三转轴、主动齿轮和从动齿轮，第二移动块的下端转动连接有所述第三转轴，第三转轴的外端固定有所述从动齿轮，第三转轴侧部设有所述第三电机，第三电机固定在第二移动块下端，第三电机的输出轴传动连接所述主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；

第一电机、第二电机、第三电机均与控制系统电性连接。

可选的，所述埋弧焊自动调节装置还包括行走机构，所述行走机构包括导轨及沿导轨运行的电机车，所述立柱设置在所述电机车的顶端。

可选的，所述横臂的一端设置有焊丝盘，所述焊丝盘与埋弧焊机头分别设置在横臂的两端，焊丝盘上绕设有焊丝，埋弧焊机头的一侧设置有送丝轮，所述送丝轮设置在埋弧焊机头的上方。

可选的，所述焊枪的底端设置有导电嘴。

可选的，所述埋弧焊系统还包括盛装有焊剂的焊剂漏斗，所述焊剂漏斗通过焊剂输送管路与焊枪相连。

可选的，所述埋弧焊系统还包括焊剂回收机构，所述焊剂回收机构包括焊剂回收机，焊剂回收机通过焊剂回收管路与焊剂漏斗相连。

本实用新型具有以下优点：采用图像采集系统实时监测埋弧焊接过程，并将该过程实时传输至控制系统，如果发现埋弧焊机头出现偏差，控制系统立马向自动调节系统发出控制指令，以实现埋弧焊机头的左右平移、上下运动或者旋转运动，保证了焊接质量，这一过程操作人员可以通过远程操控实现，代替了传统的操作人员的高空实地监察埋弧焊机的焊接过程，具有劳动强度低、工作条件好、控制精度高、安全性能高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型中行走辅助装置的结构示意图。

其中，1-工件加工区域，2-焊剂，3-焊剂回收机，4-焊剂漏斗，5-升降调节机构，51-第一电机，52-第一丝杆，53-第一滑轨，6-送丝轮，7-导电嘴，8-横臂，9-摄像机，10-立柱，11-焊丝盘，12-控制系统，13-上位机，14-导轨，15-电机车，16-平移调节机构，161-第二电机，162-第二丝杆，163-第二滑轨，164-第二移动块，17-埋弧焊机头，18-焊剂回收管路，19-焊剂输送管路，20-焊丝，21-旋转调节机构，211-第三电机，212-第三转轴，213-主动齿轮，214-从动齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

作为一个实施例，本实用新型提出一种埋弧焊焊接自动调节装置，包括埋弧焊系统、图像采集系统、控制系统和自动调节系统，所述埋弧焊系统、图像采集系统和自动调节系统均与所述控制系统电性连接，埋弧焊系统包括埋弧焊机头及设置在所述埋弧焊机头下方的焊枪，图像采集系统包括设置所述焊枪周围的摄像机，自动调节系统包括带动埋弧焊机头做上下运动的升降调节机构、带动埋弧焊机头做横向运动的平移调节机构和带动埋弧焊机头做旋转运动的旋转调节机构；

所述升降调节机构包括第一电机、第一丝杆、第一滑轨、第一丝杆螺母和第一移动板，所述第一滑轨一端端部固定有所述第一电机，第一电机的输出轴传动连接所述第一丝杆，所述第一丝杆的另一端与第一滑轨另一端端部转动连接，第一丝杆上螺纹配合有所述第一丝杆螺母，第一丝杆螺母上固定有所述第一移动板，第一移动板在第一滑轨处滑动；

所述平移调节机构包括第二电机、第二丝杆、第二滑轨、第二丝杆螺母和第二移动块，所述第二滑轨一端端部固定有所述第二电机，第二电机的输出轴传动连接所述第二丝杆，所述第二丝杆的另一端与第二滑轨另一端端部转动连接，第二丝杆上螺纹配合有所述第二丝杆螺母，第二丝杆螺母上固定有所述第二移动块，第二移动块延伸出第二滑轨外且在第二滑轨处滑动；

所述旋转调节机构包括第三电机、第三转轴、主动齿轮和从动齿轮，第二移动块的下端转动连接有所述第三转轴，第三转轴的外端固定有所述从动齿轮，第三转轴侧部设有所述第三电机，第三电机固定在第二移动块下端，第三电机的输出轴传动连接所述主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；

第一电机、第二电机、第三电机均与控制系统电性连接。

通过该自动调节装置的设计，采用图像采集系统实时监测埋弧焊接过程，并将该过程实时传输至控制系统，如果发现埋弧焊机头出现偏差，控制系统立马向自动调节系统发出控制指令，以实现埋弧焊机头的左右平移、上下运动或者旋转运动，保证了焊接质量，这一过程操作人员可以通过远程操控实现，代替了传统的操作人员的高空实地监察埋弧焊机的焊接过程，具有劳动强度低、工作条件好、控制精度高、安全性能高的优点。

下面对本实用新型较佳实现方式进行详细说明。

请参阅图1至图3，该自动调节装置包括埋弧焊系统、图像采集系统、控制系统12和自动调节系统，埋弧焊系统包括埋弧焊机头17及设置在埋弧焊机头17下方的焊枪，焊枪的下方为工件加工区域1，焊枪的底端设置有导电嘴7，导电嘴7正对工件加工区域1的焊缝；图像采集系统包括设置在工件加工区域1以及焊枪周围的摄像机9；埋弧焊系统还包括盛装有焊剂2的焊剂漏斗4，焊剂漏斗4通过焊剂输送管路19与焊枪相连；埋弧焊系统还包括焊剂回收机构，焊剂回收机构包括焊剂回收机3，焊剂回收机3通过焊剂回收管路18与焊剂漏斗4相连。

控制系统12包括上位机13，摄像机9与上位机13电性连接。

自动调节系统包括自动调节系统包括带动埋弧焊机头17做上下运动的升降调节机构5、带动埋弧焊机头17做横向运动的平移调节机构16和带动埋弧焊机头做旋转运动的旋转调节机构21；

具体的，升降调节机构5包括第一电机51、第一丝杆52、第一滑轨53、第一丝杆螺母(图中未示出)和第一移动板(图中未示出)，第一滑轨53一端端部固定有第一电机51，第一电机51的输出轴传动连接第一丝杆52，第一丝杆52的另一端与第一滑轨53另一端端部转动连接，第一丝杆52上螺纹配合有第一丝杆螺母，第一丝杆螺母上固定有第一移动板，第一移动板在第一滑轨处滑动，上位机13通过控制第一电机51工作，第一电机51带动第一丝杆螺母在第一丝杆52处滑动，进而带动第一移动板在第一滑轨53处滑动，实现了埋弧焊机头17的上下运动；

平移调节机构16包括第二电机161、第二丝杆162、第二滑轨163、第二丝杆螺母(图中未示出)和第二移动块164，第二滑轨163一端端部固定有第二电机，第二电机161的输出轴传动连接第二丝杆162，第二丝杆162的另一端与第二滑轨163另一端端部转动连接，第二丝杆162上螺纹配合有第二丝杆螺母，第二丝杆螺母上固定有第二移动块164，第二移动块164延伸出第二滑轨163外且在第二滑轨163处滑动，同理，上位机13通过控制第二电机161工作，第二电机161带动第二丝杆螺母在第二丝杆162处滑动，进而带动第二移动块164在第二滑轨163处滑动，实现了埋弧焊机头17的横向运动；

旋转调节机构21包括第三电机211、第三转轴212、主动齿轮213和从动齿轮214，第二移动块164的下端转动连接有第三转轴212，第三转轴212的外端固定有从动齿轮214，第三转轴212侧部设有第三电机211，第三电机211固定在第二移动块164下端，第三电机211的输出轴传动连接主动齿轮213，主动齿轮213与从动齿轮啮合214，上位机13通过控制第三电机211工作，带动主动齿轮213转动，主动齿轮213转动时带动与其啮合的从动齿轮214转动，进而带动了埋弧焊机头17做旋转运动。

横臂8的一端设置有焊丝盘11，焊丝盘11与埋弧焊机头17分别设置在横臂8的两端，焊丝盘11上绕设有焊丝20，埋弧焊机头17的一侧设置有送丝轮6，送丝轮6设置在埋弧焊机头17的上方；横臂8的中部与一根立柱10相连，埋弧焊自动调节装置还包括行走机构，行走机构包括导轨14及沿导轨14运行的电机车15，立柱10设置在电机车15的顶端，电机车15的顶端设置有便于立柱10来回滑移的平移轨道。

综上所述，本实用新型的有益效果为：采用图像采集系统实时监测埋弧焊接过程，并将该过程实时传输至控制系统，如果发现埋弧焊机头出现偏差，控制系统立马向自动调节系统发出控制指令，以实现埋弧焊机头的左右平移、上下运动或者旋转运动，保证了焊接质量，这一过程操作人员可以通过远程操控实现，代替了传统的操作人员的高空实地监察埋弧焊机的焊接过程，具有劳动强度低、工作条件好、控制精度高、安全性能高的优点。

以上所述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 (6)

1.一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于，包括埋弧焊系统、图像采集系统、控制系统和自动调节系统，所述埋弧焊系统、图像采集系统和自动调节系统均与所述控制系统电性连接，埋弧焊系统包括埋弧焊机头及设置在所述埋弧焊机头下方的焊枪，图像采集系统包括设置所述焊枪周围的摄像机，自动调节系统包括带动埋弧焊机头做上下运动的升降调节机构、带动埋弧焊机头做横向运动的平移调节机构和带动埋弧焊机头做旋转运动的旋转调节机构；

所述升降调节机构包括第一电机、第一丝杆、第一滑轨、第一丝杆螺母和第一移动板，所述第一滑轨一端端部固定有所述第一电机，第一电机的输出轴传动连接所述第一丝杆，所述第一丝杆的另一端与第一滑轨另一端端部转动连接，第一丝杆上螺纹配合有所述第一丝杆螺母，第一丝杆螺母上固定有所述第一移动板，第一移动板在第一滑轨处滑动；

所述平移调节机构包括第二电机、第二丝杆、第二滑轨、第二丝杆螺母和第二移动块，所述第二滑轨二端端部固定有所述第二电机，第二电机的输出轴传动连接所述第二丝杆，所述第二丝杆的另一端与第二滑轨另一端端部转动连接，第二丝杆上螺纹配合有所述第二丝杆螺母，第二丝杆螺母上固定有所述第二移动块，第二移动块延伸出第二滑轨外且在第二滑轨处滑动；

所述旋转调节机构包括第三电机、第三转轴、主动齿轮和从动齿轮，第二移动块的下端转动连接有所述第三转轴，第三转轴的外端固定有所述从动齿轮，第三转轴侧部设有所述第三电机，第三电机固定在第二移动块下端，第三电机的输出轴传动连接所述主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；

第一电机、第二电机、第三电机均与控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于：所述埋弧焊自动调节装置还包括行走机构，所述行走机构包括导轨及沿导轨运行的电机车，所述电机车的顶端还设置有立柱。

3.根据权利要求2所述的一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于：所述立柱顶部设置有横臂，其中，横臂的一端设置有焊丝盘，所述焊丝盘与埋弧焊机头分别设置在横臂的两端，焊丝盘上绕设有焊丝，埋弧焊机头的一侧设置有送丝轮，所述送丝轮设置在埋弧焊机头的上方。

4.根据权利要求3所述的一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于：所述焊枪的底端设置有导电嘴。

5.根据权利要求4所述的一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于：所述埋弧焊系统还包括盛装有焊剂的焊剂漏斗，所述焊剂漏斗通过焊剂输送管路与焊枪相连。

6.根据权利要求5所述的一种埋弧焊焊接自动调节装置，其特征在于：所述埋弧焊系统还包括焊剂回收机构，所述焊剂回收机构包括焊剂回收机，焊剂回收机通过焊剂回收管路与焊剂漏斗相连。

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