CN212470135U - 焊枪位置控制装置及自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊枪位置控制装置及自动焊接设备，该焊枪位置控制装置包括连接座、竖向控制机构、横向控制机构以及焊枪，竖向控制机构具有沿竖直方向运动的第一滑块；横向控制机构固定设置在第一滑块上，横向控制机构具有沿水平方向运动的第二滑块；焊枪绕预设轴线可转动地安装在第二滑块上以调节焊枪的焊接角度，竖向控制机构用于调节焊枪与焊接对象之间的相对高度；横向控制机构用于调节焊枪与焊接对象沿横向的相对位置。从而可以在焊接过程中实时对焊枪的高度位置以及横向水平位置进行调节，也可以在待机过程中调节焊枪的焊接角度，可以有效保证焊缝宽度、焊缝深度和焊缝截面形状的精确控制。

Description

焊枪位置控制装置及自动焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体而言，涉及一种焊枪位置控制装置及自动焊接设备。

背景技术

在建筑施工以及道路桥梁施工领域，焊接设备是不可或缺的重要设备。在盖梁钢筋骨架焊接及桥墩骨架内箍筋焊接目前已经基本实现自动化焊接。

而现有的自动焊接设备焊枪固定安装在自动焊接设备连接臂上，能够实现大范围内的高度或角度位置调节，但是无法在焊接过程中根据焊接要求对焊枪的高度、横向位置以及焊枪角度进行实时精确控制从而导致焊接质量无法保证。例如在进行点焊时，无法自动控制焊枪上升和下降，需要人工进行操作，而人工操作随意性不可控，质量稳定性无法保障；另外，进行直线焊接时，焊缝宽度调节范围有限，无法保证焊缝宽度；在钢筋搭接焊时，焊缝不够饱满，出现假焊等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种焊枪位置控制装置及自动焊接设备，以至少解决现有技术中的焊接设备在焊接过程中无法根据焊接要求对焊枪的高度、横向位置以及焊枪角度进行实时精确控制从而导致焊接质量无法保证的问题。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种焊枪位置控制装置，包括：连接座，连接座用于与焊接设备的焊接定位机构连接；竖向控制机构，固定设置在连接座上，竖向控制机构具有沿竖直方向运动的第一滑块；横向控制机构，固定设置在第一滑块上，横向控制机构具有沿水平方向运动的第二滑块；焊枪，绕预设轴线可转动地安装在第二滑块上以调节焊枪的焊接角度；其中，竖向控制机构用于通过第一滑块和横向控制机构驱动焊枪沿竖直方向运动以调节焊枪与焊接对象之间的相对高度；横向控制机构用于通过第二滑块驱动焊枪沿水平方向运动以调节焊枪与焊接对象沿横向的相对位置；预设轴线与第一滑块的运动方向和第二滑块的运动方向均相互垂直。

进一步地，竖向控制机构包括：第一壳体，固定设置在连接座上，第一壳体上开设有沿竖直方向延伸的第一滑槽结构，第一滑块沿竖直方向可滑动地设置在第一滑槽结构内；第一丝杆，绕竖直轴线可旋转地安装在第一壳体内；第一驱动电机，固定设置在第一壳体上；其中，第一滑块开设有与第一丝杆匹配的丝孔，第一丝杆穿过第一滑块的丝孔；第一驱动电机的输出轴与第一丝杆的端部连接以通过第一丝杆驱动第一滑块沿竖直方向运动。

进一步地，第一壳体为条状矩形壳体；其中，第一壳体的长度方向沿竖直方向延伸。

进一步地，第一驱动电机设置在第一壳体上端，第一驱动电机的输出轴与第一丝杆的上端固定连接；第一丝杆的下端通过轴承机构与第一壳体的底板连接。

进一步地，横向控制机构包括：第二壳体，固定设置在第一滑块上，第二壳体上开设有沿水平方向延伸的第二滑槽结构，第二滑块沿水平方向可滑动地设置在第二滑槽结构内；第二丝杆，绕水平轴线可旋转地安装在第二壳体内；第二驱动电机，固定设置在第二壳体上；其中，第二滑块开设有与第二丝杆匹配的丝孔，第二丝杆穿过第二滑块的丝孔；第二驱动电机的输出轴与第二丝杆的端部连接以通过第二丝杆驱动第二滑块沿水平方向运动。

进一步地，第二壳体为条状矩形壳体；其中，第二壳体的长度方向沿水平方向延伸。

进一步地，第二驱动电机设置在第二壳体沿长度方向的第一端，第二驱动电机的输出轴与第二丝杆的第一端固定连接；第二丝杆的第二端通过轴承机构与第二壳体第二端的侧板连接。

进一步地，焊枪位置控制装置还包括：连接板，固定设置在第二滑块上；旋转夹具，绕预设轴线可转动地安装在连接板上；其中，焊枪固定安装在旋转夹具上以通过旋转夹具调节焊枪的焊接角度。

进一步地，连接板为“L”形板体，连接板的一端与第二滑块固定连接，旋转夹具安装在连接板的另一端。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种自动焊接设备，包括焊枪位置控制装置，焊枪位置控制装置为上述内容的焊枪位置控制装置。

应用本实用新型技术方案的焊枪位置控制装置，包括连接座、竖向控制机构、横向控制机构以及焊枪，连接座用于与焊接设备的焊接定位机构连接；竖向控制机构固定设置在连接座上，竖向控制机构具有沿竖直方向运动的第一滑块；横向控制机构固定设置在第一滑块上，横向控制机构具有沿水平方向运动的第二滑块；焊枪绕预设轴线可转动地安装在第二滑块上以调节焊枪的焊接角度，预设轴线与第一滑块的运动方向和第二滑块的运动方向均相互垂直；竖向控制机构用于通过第一滑块和横向控制机构驱动焊枪沿竖直方向运动以调节焊枪与焊接对象之间的相对高度；横向控制机构用于通过第二滑块驱动焊枪沿水平方向运动以调节焊枪与焊接对象沿横向的相对位置。从而可以在焊接过程中实时对焊枪的高度位置以及横向水平位置进行调节，也可以在待机过程中调节焊枪的焊接角度，可以有效保证焊缝宽度、焊缝深度和焊缝截面形状的精确控制，解决了现有技术中的焊接设备在焊接过程中无法根据焊接要求对焊枪的高度、横向位置以及焊枪角度进行实时精确控制从而导致焊接质量无法保证的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种焊枪位置控制装置的结构示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例可选的一种焊枪位置控制装置内部驱动机构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、连接座；20、竖向控制机构；21、第一滑块；22、第一壳体；23、第一丝杆；24、第一驱动电机；25、第一滑槽结构；30、横向控制机构；31、第二滑块；32、第二壳体；33、第二丝杆；34、第二驱动电机；35、第二滑槽结构；40、焊枪；50、连接板；60、旋转夹具。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的焊枪位置控制装置，如图1和图2所示，包括连接座10、竖向控制机构20、横向控制机构30以及焊枪40，连接座10用于与焊接设备的焊接定位机构连接；竖向控制机构20固定设置在连接座10上，竖向控制机构20具有沿竖直方向运动的第一滑块21；横向控制机构30固定设置在第一滑块21上，横向控制机构30具有沿水平方向运动的第二滑块；焊枪40绕预设轴线可转动地安装在第二滑块上以调节焊枪40的焊接角度，预设轴线与第一滑块21的运动方向和第二滑块的运动方向均相互垂直；竖向控制机构20用于通过第一滑块21和横向控制机构30驱动焊枪40沿竖直方向运动以调节焊枪40与焊接对象之间的相对高度；横向控制机构30用于通过第二滑块驱动焊枪40沿水平方向运动以调节焊枪40与焊接对象沿横向的相对位置。从而可以在焊接过程中实时对焊枪40的高度位置以及横向水平位置进行调节，也可以在待机过程中调节焊枪40的焊接角度，可以有效保证焊缝宽度、焊缝深度和焊缝截面形状的精确控制，解决了现有技术中的焊接设备在焊接过程中无法根据焊接要求对焊枪40的高度、横向位置以及焊枪40角度进行实时精确控制从而导致焊接质量无法保证的问题。

具体实施时，竖向控制机构20包括第一壳体22、第一丝杆23以及第一驱动电机24，第一壳体22固定设置在连接座10上，第一壳体22上开设有沿竖直方向延伸的第一滑槽结构25，第一滑块21沿竖直方向可滑动地设置在第一滑槽结构25内；第一丝杆23绕竖直轴线可旋转地安装在第一壳体22内；第一驱动电机24固定设置在第一壳体22上；第一滑块21开设有与第一丝杆23匹配的丝孔，第一丝杆23穿过第一滑块21的丝孔；第一驱动电机24的输出轴与第一丝杆23的端部连接以通过第一丝杆23驱动第一滑块21沿竖直方向运动。

可选地，第一壳体22为条状矩形壳体；第一壳体22的长度方向沿竖直方向延伸，第一丝杆23沿第一壳体22的长度方向延伸设置；第一驱动电机24设置在第一壳体22上端的顶板上，第一驱动电机24的输出轴与第一丝杆23的上端固定连接；第一丝杆23的下端通过轴承机构与第一壳体22的底板连接从而驱动第一丝杆23旋转进而驱动第一滑块21沿竖直方向运动。

进一步地，横向控制机构30包括第二壳体32、第二丝杆33以及第二驱动电机34，第二壳体32固定设置在第一滑块21上，第二壳体32上开设有沿水平方向延伸的第二滑槽结构35，第二滑块31沿水平方向可滑动地设置在第二滑槽结构35内；第二丝杆33绕水平轴线可旋转地安装在第二壳体32内；第二驱动电机34固定设置在第二壳体32的一侧；第二滑块31开设有与第二丝杆33匹配的丝孔，第二丝杆33穿过第二滑块31的丝孔；第二驱动电机34的输出轴与第二丝杆33的端部连接以通过第二丝杆33驱动第二滑块31沿水平方向运动。

可选地，第二壳体32为条状矩形壳体，第二壳体32的长度方向沿水平方向延伸，第二丝杆33沿第二壳体32的长度方向延伸设置；第二驱动电机34设置在第二壳体32沿长度方向第一端的侧板上，第二驱动电机34的输出轴与第二丝杆33的第一端固定连接；第二丝杆33的第二端通过轴承机构与第二壳体32第二端的侧板连接进而驱动第一滑块21沿竖直方向运动。

在实际制造时，第一滑槽结构25开设在第一壳体22沿宽度方向相对的两个侧板上，第一滑块21的主体部沿第一壳体22的宽度方向穿过第一滑槽结构25，第一滑块21的主体部沿宽度方向的两端具有两个垂直弯折的连接部，横向控制机构30的第二壳体32通过两个连接部与第一滑块21固定连接；第二滑槽结构35开设在第二壳体32沿高度方向上下相对的两个侧板上，第二滑块31的主体部沿第二壳体32的高度方向穿过第二滑槽结构35，第二滑块31的主体部的沿高度方向的两端也具有两个垂直弯折的连接部用于安装焊枪40。

进一步地，焊枪位置控制装置还包括连接板50和旋转夹具60，连接板50为“L”形板体，连接板50的一端与第二滑块31的两个连接部固定连接，旋转夹具60通过螺栓安装在连接板50的另一端，螺栓的中心线与旋转夹具60的旋转轴线共线，螺栓穿过连接板50通过螺母将旋转夹具60紧固，焊枪40固定安装在旋转夹具60上，需要调节焊枪40的角度时，将螺母旋松，焊枪40的角度调节到位时将螺母锁紧即可。

本实用新型实施例的焊枪位置控制装置在实际工作时，通过竖向控制机构20调节焊枪40与焊接对象之间的相对高度，从而在焊枪40处于下位时保证焊枪40进行焊接，焊枪40处于上位时可以保证焊枪40与工件的安全距离，方便拆装工件；同时也可以通过竖向控制机构20控制焊枪40实时自动上下运动实现点焊，无需人工操作进行点焊。通过横向控制机构30可在水平方向一定范围内自由调整焊枪40的横向位置，亦可根据参数设置使焊枪40沿横向左右摆动，满足不同宽度要求的焊缝，该参数包括摆动速度、左摆幅、左停留、中间停留、右摆幅、右停留，不同的参数组合可实现焊缝宽度、焊缝深度、焊缝截面形状的控制；焊枪40由PLC控制器进行控制，实现焊接动作，焊枪40可以使氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、药芯焊丝焊接等连续自动送丝焊接，本实施例中焊枪40为二氧化碳气体保护焊。

根据本实用新型的第二个实施例，提供了一种自动焊接设备，自动焊接设备包括焊枪位置控制装置，焊枪位置控制装置为上述实施例的焊枪位置控制装置。应用上述实施例的焊枪位置控制装置的自动焊接设备，可以在焊接过程中实时对焊枪40的高度位置以及横向水平位置进行调节，也可以在待机过程中调节焊枪40的焊接角度，可以有效保证焊缝宽度、焊缝深度和焊缝截面形状的精确控制，解决了现有技术中的焊接设备在焊接过程中无法根据焊接要求对焊枪40的高度、横向位置以及焊枪40角度进行实时精确控制从而导致焊接质量无法保证的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊枪位置控制装置，其特征在于，包括：

连接座(10)，所述连接座(10)用于与焊接设备的焊接定位机构连接；

竖向控制机构(20)，固定设置在所述连接座(10)上，所述竖向控制机构(20)具有沿竖直方向运动的第一滑块(21)；

横向控制机构(30)，固定设置在所述第一滑块(21)上，所述横向控制机构(30)具有沿水平方向运动的第二滑块(31)；

焊枪(40)，绕预设轴线可转动地安装在所述第二滑块(31)上以调节所述焊枪(40)的焊接角度；

其中，所述竖向控制机构(20)用于通过所述第一滑块(21)和所述横向控制机构(30)驱动所述焊枪(40)沿竖直方向运动以调节所述焊枪(40)与焊接对象之间的相对高度；所述横向控制机构(30)用于通过所述第二滑块(31)驱动所述焊枪(40)沿水平方向运动以调节所述焊枪(40)与所述焊接对象沿横向的相对位置；

所述预设轴线与所述第一滑块(21)的运动方向和所述第二滑块(31)的运动方向均相互垂直。

2.根据权利要求1所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述竖向控制机构(20)包括：

第一壳体(22)，固定设置在所述连接座(10)上，所述第一壳体(22)上开设有沿竖直方向延伸的第一滑槽结构(25)，所述第一滑块(21)沿竖直方向可滑动地设置在所述第一滑槽结构(25)内；

第一丝杆(23)，绕竖直轴线可旋转地安装在所述第一壳体(22)内；

第一驱动电机(24)，固定设置在所述第一壳体(22)上；

其中，所述第一滑块(21)开设有与所述第一丝杆(23)匹配的丝孔，所述第一丝杆(23)穿过所述第一滑块(21)的丝孔；所述第一驱动电机(24)的输出轴与所述第一丝杆(23)的端部连接以通过所述第一丝杆(23)驱动所述第一滑块(21)沿竖直方向运动。

3.根据权利要求2所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述第一壳体(22)为条状矩形壳体；

其中，所述第一壳体(22)的长度方向沿竖直方向延伸。

4.根据权利要求3所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述第一驱动电机(24)设置在所述第一壳体(22)上端，所述第一驱动电机(24)的输出轴与所述第一丝杆(23)的上端固定连接；所述第一丝杆(23)的下端通过轴承机构与所述第一壳体(22)的底板连接。

5.根据权利要求1所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述横向控制机构(30)包括：

第二壳体(32)，固定设置在所述第一滑块(21)上，所述第二壳体(32)上开设有沿水平方向延伸的第二滑槽结构(35)，所述第二滑块(31)沿水平方向可滑动地设置在所述第二滑槽结构(35)内；

第二丝杆(33)，绕水平轴线可旋转地安装在所述第二壳体(32)内；

第二驱动电机(34)，固定设置在所述第二壳体(32)上；

其中，所述第二滑块(31)开设有与所述第二丝杆(33)匹配的丝孔，所述第二丝杆(33)穿过所述第二滑块(31)的丝孔；所述第二驱动电机(34)的输出轴与所述第二丝杆(33)的端部连接以通过所述第二丝杆(33)驱动所述第二滑块(31)沿水平方向运动。

6.根据权利要求5所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述第二壳体(32)为条状矩形壳体；

其中，所述第二壳体(32)的长度方向沿水平方向延伸。

7.根据权利要求6所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述第二驱动电机(34)设置在所述第二壳体(32)沿长度方向的第一端，所述第二驱动电机(34)的输出轴与所述第二丝杆(33)的第一端固定连接；所述第二丝杆(33)的第二端通过轴承机构与所述第二壳体(32)第二端的侧板连接。

8.根据权利要求1所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述焊枪位置控制装置还包括：

连接板(50)，固定设置在所述第二滑块(31)上；

旋转夹具(60)，绕预设轴线可转动地安装在所述连接板(50)上；

其中，所述焊枪(40)固定安装在所述旋转夹具(60)上以通过所述旋转夹具(60)调节所述焊枪(40)的焊接角度。

9.根据权利要求8所述的焊枪位置控制装置，其特征在于，所述连接板(50)为“L”形板体，所述连接板(50)的一端与所述第二滑块(31)固定连接，所述旋转夹具(60)安装在所述连接板(50)的另一端。

10.一种自动焊接设备，其特征在于，包括焊枪位置控制装置，所述焊枪位置控制装置为权利要求1至9中任一项所述的焊枪位置控制装置。

Images