CN212311120U - 一种自动焊车 - Google Patents

Abstract

一种自动焊车，包括底座、焊把、控制单元、送丝盘、送丝装置，所述送丝盘、送丝装置分别与底座连接；所述焊把经水平摆动装置、垂直摆动装置与底座连接，所述送丝装置、水平摆动装置、垂直摆动装置、驱动装置、焊把，分别与所述控制单元电性连接，所述送丝装置、水平摆动装置、垂直摆动装置、驱动装置由伺服电机或步进电机驱动，所述控制单元与遥控器连接。该自动焊车自动化程度高，便于操作；结构紧凑，各装置传动精准，极大提高了焊接质量。

Description

一种自动焊车

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，特别涉及一种自动焊车。

背景技术

自动焊车是一种十分高效的焊接设备，在焊接时，通过内置的驱动装置驱动车体沿着轨道进行对直线焊缝或环形焊缝的焊接。

现有技术中的自动焊车自动化程度低，在使用过程中发现焊把位置不准或焊车行进速度不合适时需要停车对焊把位置、行进速度、进行调节，极大提高了操作难度。

申请号为CN201120074227.2，名称为多功能埋弧焊车的中国实用新型专利，该多功能埋弧焊车，由操作面板、竖直支架、调节螺栓、焊车横梁、送丝机构、焊嘴、转向阀、前轮、电机、后轮、水平支架组成，该多功能埋弧焊车集成度低，在使用时需要手动反复调节，操作较为复杂。

发明内容

为克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种自动化程度高，便于操作；结构紧凑，各装置传动精准；能极大提高焊接质量的自动焊车。

本实用新型的技术方案为：

一种自动焊车，包括底座、焊把、控制单元，所述控制单元安装于底座上，还包括送丝盘、送丝装置，所述送丝盘、送丝装置分别与底座连接，用于调节焊把位置的水平摆动装置、垂直摆动装置，所述水平摆动装置经第一支架与底座连接，所述水平摆动装置摆动伸缩杆、导正杆的端部连接有第二支架，所述垂直摆动装置与第三支架连接，第三支架与第二支架连接，所述垂直摆动装置摆动伸缩杆、导正杆的端部连接有第四支架，所述焊把通过第五支架与第四支架连接，用于驱动自动焊车行进的驱动装置，所述送丝装置、水平摆动装置、垂直摆动装置、驱动装置、焊把，分别与所述控制单元电性连接；

优选的是，所述送丝装置包括送丝装置安装支架、送丝电机、送丝轮、压臂、压丝轮、压柄、进丝接头、出丝接头，所述送丝电机与送丝装置安装支架连接，所述送丝轮与送丝电机转轴连接，所述压臂一端与送丝装置安装支架铰接，所述压丝轮与压臂转动连接，所述压柄与送丝装置安装支架铰接，所述压臂另一端设置有卡槽，所述压柄通过卡槽与压臂卡接。

在上述任一方案中优选的是，所述压柄包括连接杆、调节手柄，所述连接杆一端与送丝装置安装支架铰接，另一端设置有外螺纹，所述调节手柄设置有与所述外螺纹适配的内螺纹孔。

在上述任一方案中优选的是，所述水平摆动装置与所述垂直摆动装置构造相同，且均包括导正套、导正杆、电动推杆，所述导正杆与导正套滑动连接；所述电动推杆包括摆动电机、丝杠、摆动伸缩杆、安装套，所述摆动伸缩杆内部为空心构造，所述摆动伸缩杆与丝杠螺杆套接且一端与丝杠螺母连接，所述摆动伸缩杆与安装套滑动连接；所述摆动伸缩杆、丝杠螺杆、导正杆平行设置。

在上述任一方案中优选的是，所述丝杠为滚珠丝杠。

在上述任一方案中优选的是，所述水平摆动装置、垂直摆动装置，摆动伸缩杆、导正杆裸露处设置有防尘罩。

在上述任一方案中优选的是，所述第二支架设置有多个用于安装第三支架的安装孔。

在上述任一方案中优选的是，所述驱动装置包括驱动机构、夹紧机构，所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴、驱动齿轮，所述驱动机构通过驱动机构安装架与底座连接；所述夹紧机构包括夹紧架、第一夹紧轮、第二夹紧轮，所述夹紧架通过夹紧机构安装支架与底座连接，所述第一夹紧轮与夹紧架端部转动连接，所述第二夹紧轮与安装板转动连接，所述安装板一端与夹紧架端部铰接，所述安装板与弹性扳手卡接，所述夹紧机构设置有两个且互为镜像。

在上述任一方案中优选的是，所述驱动装置安装架上设置有张紧轮。

在上述任一方案中优选的是，所述送丝电机、各摆动电机、驱动电机为伺服电机或步进电机中的任意一种。

在上述任一方案中优选的是，包括遥控器，所述遥控器与控制单元电性连接。

在上述任一方案中优选的是，所述遥控器上设置有触摸显示屏。

在上述任一方案中优选的是，所述控制单元包括角度传感器。

在上述任一方案中优选的是，包括通过第六支架与底座连接的第一把手、与底座连接的第二把手。

本实用新型的自动焊车具有自动化程度高，便于操作；结构紧凑，各装置传动精准；能极大提高焊接质量的显著效果。

附图说明

图1为本实用新型的自动焊车的各构件安装的一优选实施例的示意图。

图2为本实用新型的自动焊车的送丝装置的一优选实施例的示意图。

图3为本实用新型的自动焊车的压柄的一优选实施例的示意图。

图4为本实用新型的自动焊车的电动推杆的一优选实施例的示意图和A-A 剖面示意图。

图5为本实用新型的自动焊车的导正套、导正杆的一优选实施例的示意图和A-A剖面示意图。

图6为本实用新型的自动焊车的驱动机构的一优选实施例的示意图和A-A 剖面示意图、B-B剖面示意图。

图7为本实用新型的自动焊车的夹紧机构的一优选实施例的示意图。

图8为本实用新型的自动焊车的一优选实施例的电路图。

图中标号说明：

101-送丝盘，102-第六支架，103-第一把手，104-控制单元，105-垂直摆动装置，106-第三支架，107-送丝装置，108-驱动装置，109-底座，110-水平摆动装置，111-第二把手，112-第一支架，113-第二支架，114-焊把，115-第四支架，116-第五支架，117-驱动机构安装架，118-夹紧机构安装架，119-第二支架安装孔，201-送丝装置安装支架，202-送丝电机，203-压柄，204-出丝接头，205送丝轮安装螺钉，206-送丝轮，207-进丝接头，208-压臂，209-压丝轮，210-压臂卡槽，301-连接杆，302-连接杆外螺纹，303-调节手柄，401-摆动电机，402-前限位块，403-后限位块，404-防尘套，405-摆动伸缩杆，406- 弹簧，407-安装套，408-丝杠螺杆，409-丝杠螺母，410-联轴器，501-导正杆， 502-导正套，601-驱动电机，602-驱动齿轮，603-驱动轴，604-传动从动轮， 605-传动主动轮，606-张紧轮，701夹紧架，702-夹紧架安装孔，703-第一夹紧轮，704-第二夹紧轮，705-安装板，706-弹性扳手。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

一种自动焊车，包括底座109、焊把114、控制单元104，所述控制单元104 安装于底座109上，还包括送丝盘101、送丝装置107，送丝盘101、送丝装置 107分别与底座109连接；用于调节焊把114位置的水平摆动装置110、垂直摆动装置105，水平摆动装置110经第一支架112与所述底座109连接，水平摆动装置110摆动伸缩杆405、导正杆501的端部连接有第二支架113，垂直摆动装置105与第三支架106连接，第三支架106与第二支架113连接，垂直摆动装置105摆动伸缩杆405、导正杆501的端部连接有第四支架115，焊把114通过第五支架116与第四支架115连接；用于驱动自动焊车行进的驱动装置108；所述送丝装置107、水平摆动装置110、垂直摆动装置105、驱动装置108、焊把 114，分别与所述控制单元104电性连接。

如图1-图7所示，在本实施例中，所述底座109用于安装送丝装置107、水平摆动装置110、垂直摆动装置105、驱动装置108和控制单元104；所述焊把 114可以是二保焊焊把、氩弧焊焊把、埋弧焊把、等离子焊把中的任意一种，其中应用二保焊焊把的自动焊车可适用于低碳钢和低合金高强度钢等多种材料焊接，其焊接生产率高，抗裂性能好，焊接变形小，适应变形范围大，可进行薄板件及中厚板件焊接。第五支架116上设置有用于连接焊把114的夹持部，焊把114通过夹持部与第五支架116连接；所述控制单元104可以是单片机或PLC可编程控制器中的任意一种，所述控制单元104用于控制送丝装置107、水平摆动装置110、垂直摆动装置105、驱动装置108。

送丝盘101与底座109连接，用于装载焊丝，送丝装置107包括送丝电机 202、送丝轮206、压臂208、压丝轮209、压柄203、进丝接头207、出丝接头 204，送丝装置107通过送丝装置安装支架201与底座109连接；具体地讲，送丝电机202安装于送丝装置安装支架201上，用于为送丝轮206提供动力，送丝轮206通过螺钉205与送丝电机转轴连接；压丝轮209与压臂208转动连接，在工作时送丝轮206与压丝轮209配合将电焊丝经送丝管送入焊把114；压臂 208一端与送丝装置安装支架201铰接，压柄203与送丝装置安装支架201铰接，是为了在工作时将焊丝快速的装入，具体操作时，工作人员将焊丝穿过进丝接头207、出丝接头204并将焊丝置于送丝轮206凹槽处，此时压下压臂208，压柄203卡入压臂卡槽210将压臂208锁死，此时装丝完成；送丝轮206与压丝轮209夹持住焊丝，在送丝轮206的作用下，送丝装置107将焊丝送入焊把114。为了适应不同直径的焊丝，压柄203可以包括连接杆301、调节手柄303，具体地讲，连接杆301一端与送丝装置安装支架201铰接，连接杆301另一端设置有外螺纹302，调节手柄303设置有与外螺纹302适配的内螺纹孔，通过旋转调节手柄303即可调节送丝轮206与压丝轮209的间距。

调节焊把114位置的水平摆动装置110、垂直摆动装置105构造相同，具体地讲，所述水平摆动装置110、垂直摆动装置105且均包括导正套502、导正杆 501、电动推杆，导正杆501与导正套502滑动连接；所述电动推杆包括摆动电机401、丝杠、摆动伸缩杆405、安装套407，摆动伸缩杆405内部为空心构造，摆动伸缩杆405与丝杠螺杆408套接且一端与丝杠螺母409连接，摆动伸缩杆 405与安装套407套接；具体地讲，丝杠螺杆408的一端安装有前限位块402、后限位块403，前限位块402、后限位块403与摆动伸缩杆405内壁适配，前限位块402、后限位块403间设置有弹簧406；安装套407一端设置有防尘套404，防尘套404与摆动伸缩杆405外壁适配；设置前限位块402、后限位块403，一方面是为了对丝杠螺杆408起支撑作用，另一方面是为了防止在工作时摆动伸缩杆405脱出；设置弹簧406是为了当丝杠螺母409接触前限位块402或摆动伸缩杆405接触后限位块403时，起缓冲作用；具体的，在组装时，按照如下步骤进行：

步骤一：先将丝杠螺杆408设置有前限位块402、后限位块403的一端插入摆动伸缩杆405；

步骤二：将摆动伸缩杆405一端与丝杠螺母409连接；

步骤三：将摆动伸缩杆405套入安装套407，并使其与设置防尘套404的一端滑动连接；

步骤四：将丝杠螺杆408另一端通过联轴器410与摆动电机401连接，并将摆动电机401安装于安装套407的另一端。

摆动伸缩杆405、丝杠螺杆408、导正杆501平行设置，因此保证摆动伸缩杆405伸缩时与丝杠螺杆408、导正杆501互不干涉。

具体地讲，在该自动焊车的水平摆动装置110、垂直摆动装置105部装时，水平摆动装置110的电动推杆405、导正套502通过第一支架112与底座109连接，摆动伸缩杆405、导正杆501的端部分别与第二支架112连接；垂直摆动装置105安装于第三支架106上，第三支架106与第二支架113连接；垂直摆动装置105摆动伸缩杆405端部、导正杆501的端部与第四支架115连接；焊把 114通过第五支架116与第四支架115连接；水平摆动装置110、垂直摆动装置 105的导正杆501、导正套502与电动推杆配合将摆动电机401的回转运动转化为摆动伸缩杆405的直线运动。

所述驱动装置108包括驱动机构、夹紧机构，所述驱动机构包括驱动电机 601、驱动轴603、驱动齿轮602，所述驱动机构通过驱动机构安装架117与底座109连接；具体地讲，驱动轴603与驱动机构安装架117转动连接，驱动齿轮602通过键和/或花键与驱动轴603连接，驱动电机601与驱动机构安装架117 连接，驱动电机601上设置有传动主动轮605，驱动轴603上设置有传动从动轮 604，传动主动轮605、传动从动轮604间通过传动带传动；所述夹紧机构设置为两组，两组夹紧机构构造相同，且两组夹紧机构互为镜像，具体地讲，所述各组夹紧机构均包括夹紧架701，夹紧架701一端转动连接有第一夹紧轮703，第二夹紧轮704与安装板705转动连接，安装板705与夹紧架701另一端铰接，安装板705通过通过弹性扳手706固定；在该自动焊机总装时，所述夹紧架701 通过夹紧架安装孔702与夹紧机构安装架118铰接，并通过夹紧机构安装架118 与底座109连接，在安装时应保证各夹紧机构第一夹紧轮703、第二夹紧轮704 的连线与驱动轴603平行；两组夹紧机构互为镜像是为了使第二夹紧轮704位于轨道一侧；第二夹紧轮安装板705通过弹性扳手706卡接是为了能快速的将该自动焊车安装于轨道上。

在本实施例中，所述丝杠为滚珠丝杠，滚珠丝杠具有较小的摩擦阻力，且传动精度高，因此能提高水平摆动装置、垂直摆动装置的精度。

如图1、图4所示，在本实施例中，所述水平摆动装置110、垂直摆动装置 105，摆动伸缩杆405、导正杆501裸露处设置有防尘罩；设置防尘罩能避免灰尘及焊接过程中的产生的焊渣附着于所述水平摆动装置110、垂直摆动装置105 的摆动伸缩杆405和导正杆501上。

在本实施例中，所述第二支架113设置有多个用于安装第三支架的安装孔 119；第二支架113上设置多个安装孔119，能够避免焊把114在垂直方向上调节时不受垂直摆动装置105摆动伸缩杆405行程的限制，具体地，当所述摆动伸缩杆405行程调至最大时，焊把114距离待焊接物仍然距离过大，此时可选择靠下的安装孔119安装第三支架106。

如图1、图6所示，在本实施例中，所述驱动机构安装架117上设置有张紧轮606，驱动机构安装架117上设置张紧轮606是为了对传动带张紧，以提高驱动电机和驱动轴间的传动效率。

在本实施例中，所述送丝电机202、各摆动电机401、驱动电机601为伺服电机或步进电机中的任意一种；由于伺服电机或步进电机能实现对转数的精准调节，因此能精确的控制送丝速度、焊把114位置调节的精度、精准控制该自动焊车的移动速度。

如图1、图8所示，在本实施例中，自动焊车还包括遥控器，所述遥控器与控制单元电性连接，设置遥控器是为了使操作更加便捷，即工作人员手持遥控器可边观察焊把114的位置，边调节水平摆动装置110和垂直摆动装置105，在该自动焊车工作时，工作人员可观察电弧的情况通过遥控器不停车的对送丝速度、焊车移动速度进行调节。

如图8所示，在本实施例中，所述遥控器上设置有触摸显示屏，触摸屏用于显示和设定焊接参数，具体地讲，触摸显示屏上显示焊把的水平位置信息、垂直位置信息，送丝速度信息，焊车行进速度信息，且操作人员可通过触摸的方式调整各焊把的水平位置、垂直位置、送丝速度及焊车的行进速度，因此使操作更加便捷。

如图1所示，在本实施例中，自动焊车还包括通过第六支架102与底座109 连接的第一把手103、与底座109连接的第二把手111；设置第一把手103、第二把手111是为了移动该自动焊车时更加便捷。

实施例2：

如图8所示，在上述实施例的基础上，该自动焊车控制单元104增加了角度传感器，当该自动焊车进行环缝焊接时，角度传感器提供焊车所处的位置信息。所述角度传感器可采用单轴倾角传感器，单轴倾角传感器是依据加速度传感器倾斜后的角度与重力加速度成函数关系的原理来测量倾角的，加速度传感器是建造在硅晶片顶部的表面MEMS多硅结构。多晶硅簧片悬浮在晶片表面的结构，并提供一个克服加速度感应力的阻力，用包含两个独立的固定板和一个与运动质块相连的中央板形成的差动电容器机构来测量比例于加速度的多硅结构的偏转，从而产生电压输出信号。控制单元104依据圆周各点焊缝的参数，控制自动焊车的行进速度、送丝速度及焊把114在水平位置和垂直位置的摆动宽度和摆动频率，因此实现了焊接工艺参数的自动调整，进一步提升了该自动焊车的自动化水平。

以上所述实施例，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不仅限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围之内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或者改变，都应该覆盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (14)

1.一种自动焊车，包括底座(109)、焊把(114)、控制单元(104)，所述控制单元(104)安装于底座(109)上，其特征在于，还包括送丝盘(101)、送丝装置(107)，送丝盘(101)、送丝装置(107)分别与底座(109)连接；

用于调节焊把(114)位置的水平摆动装置(110)、垂直摆动装置(105)，水平摆动装置(110)经第一支架(112)与底座(109)连接，水平摆动装置(110)摆动伸缩杆(405)、导正杆(501)的端部连接有第二支架(113)，垂直摆动装置(105)与第三支架(106)连接，第三支架(106)与第二支架(113)连接，垂直摆动装置摆动伸缩杆(405)、导正杆(501)的端部连接有第四支架(115)，焊把(114)通过第五支架(116)与第四支架(115)连接；

用于驱动自动焊车行进的驱动装置(108)；

所述送丝装置(107)、水平摆动装置(110)、垂直摆动装置(105)、驱动装置(108)、焊把(114)，分别与所述控制单元(104)电性连接。

2.如权利要求1所述的自动焊车，其特征在于，所述送丝装置(107)包括送丝装置安装支架(201)、送丝电机(202)、送丝轮(206)、压臂(208)、压丝轮(209)、压柄(203)、进丝接头(207)、出丝接头(204)，送丝电机(202)与送丝装置安装支架(201)连接，送丝轮(206)与送丝电机转轴连接，压臂(208)一端与送丝装置安装支架(201)铰接，压丝轮(209)与压臂(208)转动连接，压柄(203)与送丝装置安装支架(201)铰接，压臂(208)另一端设置有卡槽(210)，压柄(203)通过卡槽(210)与压臂(208)卡接。

3.如权利要求2所述的自动焊车，其特征在于，所述压柄(203)包括连接杆(301)、调节手柄(303)，连接杆(301)一端与送丝装置安装支架(201)铰接，连接杆(301)另一端设置有外螺纹(302)，调节手柄(303)设置有与外螺纹(302)适配的内螺纹孔。

4.如权利要求2所述的自动焊车，其特征在于，所述水平摆动装置(110)与所述垂直摆动装置(105)构造相同，且均包括导正套(502)、导正杆(501)、电动推杆，导正杆(501)与导正套(502)滑动连接；所述电动推杆包括摆动电机(401)、丝杠、摆动伸缩杆(405)、安装套(407)，摆动伸缩杆(405)内部为空心构造，摆动伸缩杆(405)与丝杠螺杆(408)套接且一端与丝杠螺母(409)连接，摆动伸缩杆(405)与安装套(407)滑动连接；摆动伸缩杆(405)、丝杠螺杆(408)、导正杆(501)平行设置。

5.如权利要求4所述的自动焊车，其特征在于，所述丝杠为滚珠丝杠。

6.如权利要求4所述的自动焊车，其特征在于，所述水平摆动装置(110)、垂直摆动装置(105)，摆动伸缩杆(405)、导正杆(501)裸露处设置有防尘罩。

7.如权利要求6所述的自动焊车，其特征在于，所述第二支架(113)设置有多个用于安装第三支架(106)的安装孔(119)。

8.如权利要求7所述的自动焊车，其特征在于，所述驱动装置(108)包括驱动机构、夹紧机构，所述驱动机构包括驱动电机(601)、驱动轴(603)、驱动齿轮(602)，所述驱动机构通过驱动机构安装架(117)与底座(109)连接；

所述夹紧机构包括夹紧架(701)、第一夹紧轮(703)、第二夹紧轮(704)，所述夹紧架(701)通过夹紧机构安装支架(118)与底座(109)连接，第一夹紧轮(703)与夹紧架(701)端部转动连接，第二夹紧轮(704)与安装板(705)转动连接，安装板(705)一端与夹紧架(701)端部铰接，安装板(705)与弹性扳手(706)卡接，所述夹紧机构设置有两个且互为镜像。

9.如权利要求8所述的自动焊车，其特征在于，所述驱动机构安装架(117)上设置有张紧轮(606)。

10.如权利要求9所述的自动焊车，其特征在于，所述送丝电机(202)、各摆动电机(401)、驱动电机(601)为伺服电机或步进电机中的任意一种。

11.如权利要求10所述的自动焊车，其特征在于，包括遥控器，所述遥控器与控制单元电性连接。

12.如权利要求11所述的自动焊车，其特征在于，所述遥控器上设置有触摸显示屏。

13.如权利要求12所述的自动焊车，其特征在于，所述控制单元包括角度传感器。

14.如权利要求13所述的自动焊车，其特征在于，包括通过第六支架(102)与底座(109)连接的第一把手(103)、与底座(109)连接的第二把手(111)。

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