CN220217066U - 一种焊接用角度自适应调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接用角度自适应调节装置，包括支撑座、移动式触发机构、锥度推杆、驱动机构和控制机构；锥度推杆包括滑动贯穿支撑座的推杆和连接于推杆端部的锥台，锥台的锥台顶面面向待焊接的多边形杆体，推杆外部套设有位于锥台和支撑座之间的弹性件；移动式触发机构包括与支撑座滑动连接的移动块以及安装于移动块上的电极组件，电极组件与锥度推杆的尾端相对设置；驱动机构和电极组件分别连接控制机构，驱动机构用于驱动多边形杆体旋转。本实用新型能够获取多边形杆体的杆体棱边圆弧的最高点，便于加强筋侧面与杆体棱边圆弧的最高点焊接，避免人工目视焊接产生的焊接误差，提高焊接准确度和焊接效率。

Description

一种焊接用角度自适应调节装置

技术领域

本实用新型属于焊接工装技术领域，具体涉及一种焊接用角度自适应调节装置。

背景技术

钢结构行业材料利用率高，加工效率高，成本低，广泛应用于建筑、能源、机械等行业，是绿色环保、可持续发展的新兴产业。随着钢结构形式更加复杂，特殊结构、特殊钢材的使用更加广泛，这对焊接质量和焊接技术提出了更高的要求。

钢结构零件的加工形式主要是焊接，需要研制相应的焊接定位工装，但现有的钢结构标准化程度很低，主要采用人工装配，装配过程比较随意，随机误差很大，在实际生产中，钢结构件的尺寸及形位误差达数十倍甚至数百倍于普通机械零件。

不规则的多边形杆体是典型的钢结构件。如常见的八角形灯杆是用一块钢板折弯7次形成的，中间的纵向缝用埋弧焊焊接成一个整体，截面是不规则的八角形，折弯变形和焊接变形导致八角形对边尺寸的随机误差达10-15mm，因此与八角形灯杆相配合的加强筋目前只能用人工目视定位，无法采用自动化焊接或机器人焊接。目前行业普遍采用人工焊接，但由于焊工水平等问题，加强筋定位困难，焊接质量很不稳定，且对于多边形灯杆，其加强筋应该与棱边圆弧的最高处接触，但人工焊接通常偏离很多尺寸，废品率，效率低。

如何准确高效地确定加强筋与多边形灯杆棱边的相对角度位置，从而改变目前加强筋定位依赖人工目视的现状，对实现不规则多角形灯杆的大批量自动焊接具有十分重要的价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种焊接用角度自适应调节装置，能够获取多边形杆体的杆体棱边圆弧的最高点，便于加强筋侧面与杆体棱边圆弧的最高点焊接，有效消除多边形杆体棱边形状和尺寸随机误差大的干扰，避免人工目视焊接产生的焊接误差，提高焊接准确度和焊接效率。

本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，提供一种焊接用角度自适应调节装置，包括支撑座、移动式触发机构、锥度推杆、驱动机构和控制机构；

所述锥度推杆包括滑动贯穿支撑座的推杆和连接于推杆端部的锥台，所述锥台的锥台顶面面向待焊接的多边形杆体，所述推杆外部套设有位于锥台和支撑座之间的弹性件；

所述移动式触发机构包括与支撑座滑动连接的移动块以及安装于移动块上的电极组件，所述电极组件与锥度推杆的尾端相对设置；

所述驱动机构和电极组件分别连接控制机构，所述驱动机构用于驱动多边形杆体旋转，所述多边形杆体旋转时，杆体棱边圆弧先与锥台的锥台斜面接触，推动锥度推杆与电极组件接触并持续移动，当杆体棱边圆弧的最高点转过锥台顶面后，锥度推杆与电极组件分离。

进一步的，所述支撑座包括垂直连接呈类T形的竖支撑杆和横支撑杆，所述推杆贯穿竖支撑杆设置，所述移动块与横支撑杆滑动连接。

进一步的，所述推杆靠近电极组件的部分设有限位销。

进一步的，所述弹性件为复位弹簧，所述复位弹簧的一端连接锥台，另一端连接支撑座。

进一步的，所述电极组件包括安装于移动块上的电极座以及安装于电极座上的电极。

进一步的，还包括电源，所述控制机构包括PLC，所述锥度推杆、电极、PLC和电源通过导线依次连接。

进一步的，所述移动块包括与支撑座滑动连接的L形的底板以及与底板连接的滑动轴。

进一步的，还包括安装于支撑座上的衔接座，所述衔接座设有与滑动轴匹配的衔接孔，所述滑动轴通过衔接孔与衔接座间隙配合。

进一步的，还包括电动推杆，所述电动推杆设有推杆轴，所述推杆轴与移动块对应设置。

第二方面，提供一种第一方面所述焊接用角度自适应调节装置的使用方法，包括：

驱动机构驱动多边形杆体旋转，杆体棱边圆弧先与锥台的锥台斜面接触，推动锥度推杆与电极组件接触并持续移动，同时，控制机构控制驱动机构降低多边形杆体的旋转速度；

当杆体棱边圆弧的最高点转过锥台顶面后，锥度推杆通过弹性件与电极组件分离，控制机构控制驱动机构停止工作，使多边形杆体停止旋转，获得杆体棱边圆弧的最高点，焊接完成后，移动块带动电极组件回复原位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的焊接用角度自适应调节装置中，驱动机构和电极组件分别连接控制机构，驱动机构用于驱动多边形杆体旋转，多边形杆体旋转时，杆体棱边圆弧先与锥台的锥台斜面接触，推动锥度推杆与电极组件接触并持续移动，当杆体棱边圆弧的最高点转过锥台顶面后，锥度推杆与电极组件分离，控制机构控制驱动机构停止工作，使多边形杆体停止旋转，获得杆体棱边圆弧的最高点，便于加强筋侧面与杆体棱边圆弧的最高点焊接，有效消除多边形杆体棱边形状和尺寸随机误差大的干扰，避免人工目视焊接产生的焊接误差，提高焊接准确度和焊接效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中焊接用角度自适应调节装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中焊接用角度自适应调节装置的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例中灯杆棱边与锥台斜面接触时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中灯杆棱边与锥台平面接触时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中焊接用角度自适应调节装置的使用结构示意图；

图中标记为：1、多边形杆体；1-1、杆体棱边圆弧；2、加强筋；3、举升座；4、基座；5、支撑座；5-1、竖支撑杆；5-2、横支撑杆；6、锥度推杆；6-1、锥台；6-1-1、锥台斜面；6-1-2、锥台顶面；6-2、推杆；7、复位弹簧；8、限位销；9、电极；10、电极座；11、移动块；11-1、底板；11-2、滑动轴；12、衔接座；13、电动推杆；13-1、推杆轴；14、导线；15、电源；16、PLC；17、夹具；18、驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须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。

实施例1

如图1和图5所示，本实施例提供一种焊接用角度自适应调节装置，包括支撑座5、移动式触发机构、锥度推杆6、驱动机构18、控制机构、衔接座12、电动推杆13和电源15。

如图1和图2所示，支撑座5包括垂直连接呈类T形的竖支撑杆5-1和横支撑杆5-2。

如图1和图2所示，锥度推杆6包括相连的推杆6-2和锥台6-1，推杆6-2滑动贯穿支撑座的竖支撑杆5-1设置，锥台6-1连接于推杆6-2的端部，锥台6-1的锥台顶面6-1-2面向待焊接的多边形杆体1，推杆6-2外部套设有位于锥台6-1和支撑座5之间的弹性件。本实施例中，弹性件为复位弹簧7，复位弹簧7的一端连接锥台6-1的锥台底面，另一端连接竖支撑杆5-1。

如图1-图3所示，移动式触发机构包括与支撑座5的横支撑杆5-2滑动连接的移动块11以及安装于移动块11上的电极组件。移动块11包括与支撑座5滑动连接的L形的底板11-1以及与底板11-1连接的滑动轴11-2。电极组件包括安装于移动块11上的电极座10以及安装于电极座10上的电极9，电极组件的电极9与推杆6-2的尾端相对设置。

如图2和图3所示，推杆6-2与竖支撑杆5-1为间隙配合，推杆6-2靠近电极组件的部分设有限位销8。限位销8的安装位置要确保多边形杆体1在转动过程中，所有的杆体棱边圆弧均能与锥台斜面6-1-1及锥台顶面6-1-2相接触；同时，要满足在非工作状态下，推杆6-2尾部与电极9左端面间存在0.2～0.5mm的间距。

如图2和图3所示，衔接座12和电动推杆13均安装于横支撑杆5-2上。其中，衔接座12设有与滑动轴11-2匹配的衔接孔，滑动轴11-2贯穿衔接孔，并通过衔接孔与衔接座12间隙配合。电动推杆13设有推杆轴13-1，推杆轴13-1与移动块11对应设置，具体的，推杆轴13-1与滑动轴11-2的位置相对应；电动推杆13工作时伸出推杆轴13-1，从而推动滑动轴11-2带动底板11-1上的电极组件向靠近锥度推杆6的方向移动，使电极组件最终回复原位。

如图1和图2所示，控制机构包括PLC 16，电极9、电动推杆13分别与PLC 16连接。其中，锥度推杆6、电极9、PLC 16和电源15通过导线14依次连接，形成一电流回路。

如图5所示，驱动机构18用于驱动多边形杆体1旋转。驱动机构18可采用现有技术中用于驱动多边形杆体旋转的装置，如可采用发明专利申请一种剖分式自动分中夹具及其使用方法(申请号：202210106136.5)中的夹具和驱动机构。驱动机构18连接控制机构的PLC16，通过PLC 16可以控制驱动机构18驱动多边形杆体1以不同转动旋转或停止旋转。

本实施例中，驱动机构18驱动多边形杆体1旋转时，杆体棱边圆弧1-1先与锥台6-1的锥台斜面6-1-1接触(如图3所示)，推动锥度推杆6与电极组件接触并持续移动；多边形杆体1持续转动，使杆体棱边圆弧1-1的最高点与锥台顶面6-1-2相接触(如图4所示)；当杆体棱边圆弧1-1的最高点转过锥台顶面6-1-2后，锥度推杆6与电极组件分离，PLC 16控制驱动机构18停止工作，使多边形杆体1停止旋转，此时获得杆体棱边圆弧1-1的最高点，便于加强筋2侧面与杆体棱边圆弧1-1的最高点焊接，有效消除多边形杆体棱边形状和尺寸随机误差大的干扰，避免人工目视焊接产生的焊接误差，提高焊接准确度和焊接效率；焊接完成后，PLC 16控制电动推杆13工作，推杆轴13-1伸出，通过推动滑动轴11-2带动底板11-1上的电极组件向靠近锥度推杆6的方向移动，使电极组件最终回复原位。

实施例2

本实施例提供一种焊接用角度自适应调节装置的使用方法。如图5所示，将支撑座5安装于基座4上，在基座4的另一侧设置举升座3，将待焊接的加强筋2置于举升座3上方，使加强筋2的侧面正对多边形杆体1侧面。则实施例1所述焊接用角度自适应调节装置的使用方法，步骤如下：

(1)工作状态下，驱动机构18驱动多边形杆体1旋转，如图3所示，杆体棱边圆弧1-1先与锥台6-1的锥台斜面6-1-1接触，推动锥度推杆6向靠近电极9的方向移动，使锥度推杆6的尾部与电极9接触，获得触发信号给PLC 16，PLC 16控制驱动机构18降低多边形杆体1的旋转速度以提高控制精度；随着多边形杆体1的持续旋转，锥度推杆6不断推动电极9、电极座10和移动块11向远离多边形杆体1的方向移动。

(2)如图4所示，当多边形杆体1的杆体棱边圆弧1-1的最高点转至与锥台顶面6-1-2相接触时，锥度推杆6推动电极9、电极座10和移动块11向右移动至极限位置，随着多边形杆体1继续旋转，当多边形杆体1的杆体棱边圆弧1-1的最高点转过锥台顶面6-1-2后，锥度推杆6在复位弹簧7的作用下向左运动，使锥度推杆6与电极9分离，回路断开，PLC 16在收到断开信号后控制驱动机构18停止工作，使多边形杆体1停止旋转，此时获得杆体棱边圆弧1-1的最高点。

(3)如图5所示，根据杆体棱边圆弧1-1的尺寸将加强筋2置于与锥度推杆6略高或略低(视多边形杆体1的旋转方向而定)的位置，即可进行加强筋2与多边形杆体1的杆体棱边圆弧最高点之间的焊接；焊接完成后，PLC 16控制电动推杆13工作，推杆轴13-1伸出，通过推动滑动轴11-2带动底板11-1上的电极座10和电极9向靠近锥度推杆6的方向移动，使移动块11、电极座10和电极9最终回复原位。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，包括支撑座、移动式触发机构、锥度推杆、驱动机构和控制机构；

所述锥度推杆包括滑动贯穿支撑座的推杆和连接于推杆端部的锥台，所述锥台的锥台顶面面向待焊接的多边形杆体，所述推杆外部套设有位于锥台和支撑座之间的弹性件；

所述移动式触发机构包括与支撑座滑动连接的移动块以及安装于移动块上的电极组件，所述电极组件与锥度推杆的尾端相对设置；

所述驱动机构和电极组件分别连接控制机构，所述驱动机构用于驱动多边形杆体旋转，所述多边形杆体旋转时，杆体棱边圆弧先与锥台的锥台斜面接触，推动锥度推杆与电极组件接触并持续移动，当杆体棱边圆弧的最高点转过锥台顶面后，锥度推杆与电极组件分离。

2.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，所述支撑座包括垂直连接呈类T形的竖支撑杆和横支撑杆，所述推杆贯穿竖支撑杆设置，所述移动块与横支撑杆滑动连接。

3.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，所述推杆靠近电极组件的部分设有限位销。

4.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，所述弹性件为复位弹簧，所述复位弹簧的一端连接锥台，另一端连接支撑座。

5.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，所述电极组件包括安装于移动块上的电极座以及安装于电极座上的电极。

6.根据权利要求5所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，还包括电源，所述控制机构包括PLC，所述锥度推杆、电极、PLC和电源通过导线依次连接。

7.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，所述移动块包括与支撑座滑动连接的L形的底板以及与底板连接的滑动轴。

8.根据权利要求7所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，还包括安装于支撑座上的衔接座，所述衔接座设有与滑动轴匹配的衔接孔，所述滑动轴通过衔接孔与衔接座间隙配合。

9.根据权利要求1所述的焊接用角度自适应调节装置，其特征在于，还包括电动推杆，所述电动推杆设有推杆轴，所述推杆轴与移动块对应设置。