CN218109757U

CN218109757U - 一种板材自动化对焊系统

Info

Publication number: CN218109757U
Application number: CN202220149221.5U
Authority: CN
Inventors: 张望成; 李强; 孙清洁; 鲁蓉蓉; 曾宪山
Original assignee: Hunan Xiangtou Goldsky New Materials Co ltd
Current assignee: Hunan Xiangtou Goldsky New Materials Co ltd
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2032-01-20

Abstract

本实用新型公开了一种板材自动化对焊系统，包括焊接机器人本体和焊接夹具，焊接机器人本体处于焊接夹具一侧；所述焊接机器人本体，焊接机器人本体的机械臂通过转轴连接有刻度盘,刻度盘连接有角度旋转装置和用于夹持焊枪的焊枪夹；所述刻度盘上螺纹连接有角度固定旋扭，配合刻度盘还安装有角度微调旋扭；所述焊接夹具包括下夹板，下夹板中部安装有铜条，铜条上成形有U形凹槽，U形凹槽上成形有背保护气孔；铜条两侧分别安装有上夹板，上夹板螺纹连接有夹具手柄，夹具手柄安装在下夹板上。本实用新型可以减小焊接设备的不稳定，装夹定位的不准确、焊接工艺参数的不精准和焊接过程中的氧化等问题对焊接工艺研究的影响。

Description

一种板材自动化对焊系统

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别是涉及一种板材自动化对焊系统。

背景技术

在进行焊接工艺研究时，如研究焊枪角度与焊缝熔深的关系，需要准确知道焊枪的角度，现有的装置设备并无法准确显示焊枪的角度，一般采用角度尺测量或估算，导致测量不准确。

试验材料的装夹一般采用T型槽、螺栓和压块的形式进行固定，装夹困难、装夹效率低，且装夹的位置准确性不高，本发明采用快夹装置、夹板和定位块，实现材料的快速定位和装夹。

现有焊接装置的焊缝保护效果不好，托罩设计不合理或没有采用焊接背面保护气，焊接过程中焊缝容易被氧化，特别是在焊接如钛、锆等一些容易氧化、吸氢的材料时更容易出现上述问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种板材自动化对焊系统。本实用新型可以减小焊接设备的不稳定，装夹定位的不准确、焊接工艺参数的不精准和焊接过程中的氧化等问题对焊接工艺的影响。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种板材自动化对焊系统，包括焊接机器人本体和焊接夹具，焊接机器人本体处于焊接夹具一侧；所述焊接机器人本体，焊接机器人本体的机械臂通过转轴连接有刻度盘,刻度盘连接有角度旋转装置和用于夹持焊枪的焊枪夹；所述刻度盘上螺纹连接有角度固定旋钮，配合刻度盘还安装有角度微调旋钮；所述焊接夹具包括下夹板，下夹板中部安装有铜条，铜条上成形有U形凹槽，U形凹槽上成形有背保护气孔；铜条两侧分别安装有上夹板，上夹板螺纹连接有夹具手柄，夹具手柄安装在下夹板上。

进一步的改进，所述角度旋转装置为两个，两个角度旋转装置分别通过焊枪夹固定有焊枪。

进一步的改进，所述焊接机器人本体的机械臂上还安装有托罩，托罩上顶面开有供焊枪插入的长腰孔。

进一步的改进，所述托罩下边缘依据上夹板仿形设计，托罩的两侧设有通气孔，通气孔为内侧大外侧小的锥形，通气孔内设有多层防紊流层，防紊流层上形成有供焊枪穿过的间隙。

进一步的改进，所述通气孔和背保护气孔分别连通有惰性气体管路，惰性气体管路上安装有流量计和调压阀。

进一步的改进，所述下夹板一端形成有分别处于铜条两侧的定位块。

进一步的改进，还包括与上夹板配合的定位条。

进一步的改进，所述上夹板的前端和下夹板的中间位置采用紫铜条制成，上夹板连接的紫铜条靠近夹具手柄的一侧设置有镂空。

进一步的改进，所述角度微调旋钮包括蜗杆，蜗杆啮合有涡轮，涡轮与刻度盘紧密接触；角度旋转装置为旋转杆。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型可以减小焊接设备的不稳定，装夹定位的不准确、焊接工艺参数的不精准和焊接过程中的氧化等问题对焊接工艺的影响。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为焊接夹具俯视结构示意图；

图3为使用定位条时的俯视结构示意图；

图4为角度旋转装置的结构示意图；

图5为蜗轮蜗杆的连接结构示意图；

图6为焊接夹具的侧视结构示意图。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步的详细说明。

实施例1

如图1-图2所示的一种板材自动化对焊系统，一种板材自动化对焊系统，包括焊接机器人本体1和焊接夹具2，焊接机器人本体1处于焊接夹具2一侧；所述焊接机器人本体1，焊接机器人本体1的机械臂通过转轴连接有刻度盘6,刻度盘6连接有角度旋转装置3和用于夹持焊枪的焊枪夹5；所述刻度盘6上螺纹连接有角度固定旋钮8，配合刻度盘 6还安装有角度微调旋钮9。

焊接夹具2包括下夹板21，下夹板21中部安装有铜条22，铜条22 上成形有U形凹槽26，U形凹槽26上成形有背保护气孔23；铜条22 两侧分别安装有上夹板24，上夹板24螺纹连接有夹具手柄25，夹具手柄25安装在下夹板21上。

角度旋转装置3为两个，两个角度旋转装置3分别通过焊枪夹5固定有焊枪；焊接机器人本体1的机械臂上还安装有托罩4，托罩4上顶面开有供焊枪插入的长腰孔7。

托罩4下边缘依据上夹板仿形设计，托罩4的两侧设有通气孔41，通气孔41为内侧大外侧小的锥形，通气孔41内设有多层防紊流层42，防紊流层42上形成有供焊枪穿过的间隙；通气孔41和背保护气孔23 分别连通有惰性气体管路，惰性气体管路上安装有流量计和调压阀；下夹板21一端形成有分别处于铜条22两侧的定位块51；还包括与上夹板24配合的定位条10。

上夹板24的前端和下夹板21的中间位置采用紫铜条制成；上夹板 24连接的紫铜条靠近夹具手柄25的一侧设置有镂空。

角度微调旋钮9包括蜗杆91，蜗杆91啮合有涡轮92，涡轮92与刻度盘6紧密接触；角度旋转装置3为旋转杆。

具有如下结构和优点：

1、板材采用焊接机器人进行焊接，利用机器人的高精度，重复性和一致性高的特点，减少外在因素对焊接过程的影响。可以实现自动控制，在焊接不同厚度的板材时，无需多次编程和调试定位，提高焊接工艺研究的效率。

2、将自动化焊接系统各组成部件位置确定(图1)。

3、焊接夹具由两块上夹板和下夹板组成(图2)，上夹板的打开和压紧由夹具手柄控制，两块上夹板之间有一定的距离，以保证焊枪的瓷嘴在焊接时能够通过。上夹板与夹具手柄采用螺栓连接，在焊接较薄的板材时，可以在上夹板与夹具手柄之间填充垫片，以保证薄板能够被加紧，在焊接过程中不发生严重变形，影响焊接。为加快热传导，使焊缝能够快速冷却，提高焊缝性能，两块上夹板的前端和下夹板的中间位置采用紫铜条。如图6所示，上夹板的紫铜靠夹具手柄一侧被镂空，以减小受力面积，增加加紧的力度。下夹板的紫铜中间设有一定深度和宽度的槽，槽的形状为U型，以便通入保护气时能将槽内空气排尽，槽底均布设有一定直径的背保护气孔，小孔与外界连通，可以通入惰性气体，在焊接过程中防止焊缝背面被氧化，槽的宽度和深度，小孔直径均要求满足能保证焊缝背面不被氧化。下夹板上安装有定位块，保证板材的左右位置，配合定位条(图3)的使用，能够将被焊板材快速定位和装夹。

4、定位条的宽度为两块上夹板之间距离的一半。

5、两个角度旋转装置安装与机器人机械臂上(图4)，松开角度固定旋钮，焊枪倾转角度可以在30～90度内大角度的旋转，当需要微调角度时，可以使用微调旋钮。两个角度旋转装置可以独立调节，互不影响。

6、两个焊枪夹分别位于两个角度旋转装置上，固定焊枪，使焊枪能根据旋转装置调节角度。

7、根据要求，可以只选择单焊枪或双焊枪同时使用。

8、托罩位于旋转装置下方(图4)，与机器人机械臂相连。托罩上顶面开有长腰孔，以便焊枪能插入托罩内。为保证托罩的密封性，防止焊缝表面氧化，托罩下边缘依据上夹板仿形设计，以保证密封性。托罩的两侧设有通气孔，以便从外部通入惰性气体，防止焊缝被氧化。为保证托罩内空气在焊接前能被惰性气体最大可能的排出，通气孔设定为锥形，内侧大外侧小。同时为防止通入惰性气体在托罩内紊流，导致空气无法排尽，托罩内设有多层防紊流的铁丝网。

9、每一组惰性气体管路上均设有可调流量的流量计和调压阀，在保证焊缝不氧化的基础上，可调节惰性气体流量和压力，节约资源。

装夹方法(图3)：使一块上夹板处于打开状态，一块上夹板处于夹紧状态，将定位条紧贴压紧的上夹板边缘，将待焊试板从打开的上夹板下放入夹板下并紧贴定位条的边缘，然后夹紧打开的上夹板，将定位条取出，打开未夹待焊试板的上夹板，放入待焊试板，并将两块试板的边缘紧贴，然后夹紧上夹板。装夹完成后，检验两块试板对接位置是否位于下夹板铜条上槽的中间，如未在中间则再次装夹试样。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种板材自动化对焊系统，其特征在于，包括焊接机器人本体（1）和焊接夹具（2），焊接机器人本体（1）处于焊接夹具（2）一侧；所述焊接机器人本体（1）的机械臂通过转轴连接有刻度盘（6）,刻度盘（6）连接有角度旋转装置（3）和用于夹持焊枪的焊枪夹（5）；所述刻度盘（6）上螺纹连接有角度固定旋钮（8），配合刻度盘（6）还安装有角度微调旋钮（9）；所述焊接夹具（2）包括下夹板（21），下夹板（21）中部安装有铜条（22），铜条（22）上成形有U形凹槽（26）， U形凹槽（26）上成形有背保护气孔（23）；铜条（22）两侧分别安装有上夹板（24），上夹板（24）螺纹连接有夹具手柄（25），夹具手柄（25）安装在下夹板（21）上。

2.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述角度旋转装置（3）为两个，两个角度旋转装置（3）分别通过焊枪夹（5）固定有焊枪。

3.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述焊接机器人本体（1）的机械臂上还安装有托罩（4），托罩（4）上顶面开有供焊枪插入的长腰孔（7）。

4.如权利要求3所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述托罩（4）下边缘依据上夹板仿形设计，托罩（4）的两侧设有通气孔（41），通气孔（41）为内侧大外侧小的锥形，通气孔（41）内设有多层防紊流层（42），防紊流层（42）上形成有供焊枪穿过的间隙。

5.如权利要求4所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述通气孔（41）和背保护气孔（23）分别连通有惰性气体管路，惰性气体管路上安装有流量计和调压阀。

6.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述下夹板（21）一端形成有分别处于铜条（22）两侧的定位块（51）。

7.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，还包括与上夹板（24）配合的定位条（10）。

8.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述上夹板（24）的前端和下夹板（21）的中间位置采用紫铜条制成；上夹板（24）连接的紫铜条靠近夹具手柄（25）的一侧设置有镂空。

9.如权利要求1所述的板材自动化对焊系统，其特征在于，所述角度微调旋钮（9）包括蜗杆（91），蜗杆（91）啮合有涡轮（92），涡轮（92）与刻度盘（6）紧密接触；角度旋转装置（3）为旋转杆。