CN220575079U - 一种焊接自适应机构及其焊床 - Google Patents

Abstract

本申请属于焊接技术领域，具体涉及一种焊接自适应机构及其焊床。本实用新型旨在解决焊接过程焊头无法与零件保持相同高度导致焊接质量差的问题。本实用新型提供焊接自适应机构，包括：支板；焊枪，设置于支板上；至少一个位移传感器，用于检测位移传感器与待焊接零件之间的第一间距；至少一个调整部件，设置于支板上，位移传感器一一对应的设置在调整部件上，调整部件用于调节位移传感器检测端的朝向；升降电机，支板设置在升降电机的驱动端上，升降电机用于根据位移传感器检测与待焊接零件的第一间距后，带动支板升降以调节焊枪与待焊接零件之间的第二间距，以使得焊枪与待焊接零件保持预设间距。本实用新型提高了焊接质量。

Description

一种焊接自适应机构及其焊床

技术领域

本申请属于焊接技术领域，具体涉及一种焊接自适应机构及其焊床。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。通过使用电能源，将电能瞬间转换为热能，从而使得零件被固定至一起。

电焊机适合在干燥的环境下工作，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快，焊接后缝结实等优点广乏用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特实用，可以瞬间将同种金属材料或不同种金属之间进行永久性的连接；现有的焊接方式通常将电焊机固定在专用设备上对两个需要相互连接的零件进行焊接，当焊接后，焊缝经热处理提高了两个零件之间的连接强度以及连接的密封性。

然而，当对两个不规则的零件进行焊接固定时，焊枪与零件之间的距离因零件不规则发生变化，导致焊枪在移动焊接时无法与零件之间保持固定的距离，降低了两个不规则零件在焊接后的焊接质量。

实用新型内容

本申请提供了一种焊接自适应机构及其焊床，以解决焊枪在对不规则零件焊接时无法与不规则零件之间保持固定的距离的问题。

第一方面，本申请提供了一种焊接自适应机构。包括：支板；焊枪，设置于所述支板上；至少一个位移传感器，用于检测所述位移传感器与待焊接零件之间的第一间距；至少一个调整部件，设置于所述支板上，所述位移传感器一一对应的设置在所述调整部件上，所述调整部件用于调节所述位移传感器检测端的朝向；升降电机，所述支板设置在所述升降电机的驱动端上，所述升降电机用于根据所述位移传感器检测与待焊接零件的所述第一间距后，带动所述支板升降以调节所述焊枪与待焊接零件之间的第二间距，以使得所述焊枪与待焊接零件保持预设间距。

上述提供的焊接自适应机构中，当对不规则的两个零件进行焊接前，首先将理论标定块固定在待焊接的零件上，此时通过调整部件带动位移传感器朝向理论标定块，记录位移传感器与理论标定块之间的理论间距，在焊接时记录位移传感器与待焊接零件之间的第一间距，通过调整部件带动位移传感器提前移动至下一个焊点，根据不规则零件各个焊点的偏差值以及理论间距和第一间距的差值，通过软件程序或人工的方式预先计算下一个焊点需要调节的焊枪与待焊接零件之间的第二间距，当焊枪移动至下一个焊点时，通过升降电机带动焊枪调节至计算后的高度，以此计算不规则零件各个位置焊接时焊枪的高度，从而使得焊枪在对不规则零件焊接时带动焊枪与待焊接零件之间保持固定的间距，使得焊枪在焊接时的熔深达到均匀状态，从而提高了焊接质量。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述调整部件包括第一调整件和第二调整件；所述第一调整件用于驱动所述位移传感器转动，以使得所述位移传感器的检测端相对于所述支板转动；所述第二调整件用于驱动所述位移传感器沿着所述位移传感器的旋转轴线的长度方向朝向靠近或远离所述焊枪的方向移动。

上述提供的焊接自适应机构中，通过第一调整件便于带动位移传感器转动，以使得位移传感器以不同的角度对不规则的待焊接零件检测，从而使得位移传感器进一步对不规则的带焊接零件的不同位置检测，提高了位移传感器的检测适用性；通过第二调整件便于带动位移传感器朝向靠近或远离焊枪的位置移动，便于使得位移传感器移动至下一个焊点进行间距检测，并且可进一步适用于不同规格的待焊接零件，从而进一步提高位移传感器的适用性。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述第一调整件包括转动电机；所述转动电机固定设置在所述支板上，所述位移传感器设置在所述转动电机的驱动端上。

上述提供的焊接自适应机构中，通过转动电机带动位移传感器转动，使得位移传感器相对于支板转动，从而调节位移传感器的检测端朝向，采用转动电机的设置其结构简单，提高了带动位移传感器的转动效果。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述第二调整件包括直线电机；所述直线电机固定设置在所述转动电机上，所述位移传感器固定设置在所述直线电机的驱动端上。

上述提供的焊接自适应机构中，通过转动电机带动直线电机转动，使得直线电机带动位移传感器转动，通过直线电机带动位移传感器移动，使得位移传感器朝向靠近或远离焊接头的位置移动，从而调节位移传感器的朝向和位置，采用直线电机的设置其结构简单，提高了带动位移传感器的移动驱动效果。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述支板上且位于所述焊枪所在的位置固定设置有固定环，所述固定环上设置有用于带动所述固定环将焊枪的枪身夹紧的夹持机构。

上述提供的焊接自适应机构中，通过固定环和夹持机构的设置便于带动焊枪可拆卸连接在固定环内，从而对焊枪进行维护和更换。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述固定环与所述焊枪的枪身之间设置有绝缘套，所述绝缘套用于隔绝所述焊枪在焊接时产生的电流。

上述提供的焊接自适应机构中，绝缘套的设置便于隔绝的焊枪在焊接时产生的电流，从而防止焊接时产生的电流影响位移传感器的精度，从而间接提高了位移传感器的检测精度。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述升降电机的驱动端与所述支板之间设置有绝缘块，所述绝缘块用于隔绝所述焊枪在焊接时的电流。

上述提供的焊接自适应机构中，绝缘块的设置隔绝了支板与升降电机之间的电流，从而防止焊接时产生的电流影响升降电机，从而达到保护焊枪和升降电机的效果，同时绝缘块隔绝了位移传感器和升降电机，从而保证了位移传感器的检测精度。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述支板上且位于所述焊枪的枪头所在的位置设置有挡板，所述挡板用于阻挡所述焊枪在焊接时产生的火花。

上述提供的焊接自适应机构中，挡板的设置阻挡了焊枪在焊接时的强光、烟尘以及飞溅的火花，从而防止焊接产生的强光、烟尘和飞溅的火花对位移传感器造成影响，进一步提高了位移传感器的检测精度，并且挡板可防止焊枪时产生的强光、烟尘以及飞溅的火花对附近的人员造成伤害。

在上述焊接自适应机构的方案中，所述位移传感器的检测端设置有用于对所述位移传感器的检测端进行防护的防护件。

上述提供的焊接自适应机构中，防护件对位移传感器的检测端进行防护，从而延长了位移传感器的使用寿命，进一步提高了位移传感器的检测精度。

第二方面，本申请提供一种焊床。该焊床具有与本申请实施例提供的焊接自适应机构相同的技术特征，并能够实现相同或相似的技术效果，此处不再一一赘述。

在上述提供的焊床的方案中，焊床包括床体和夹持旋转机构；所述夹持旋转机构设置在所述床体上且用于对待焊接零件夹持并带动待焊接零件旋转；所述升降电机设置在所述床体上，所述升降电机带动所述焊枪的焊头朝向所述夹持旋转机构。

上述提供的焊床中，通过夹持旋转机构便于对待焊接的两个或多个零件夹持并带动零件进行旋转，在零件旋转的过程中便于调节焊枪的焊点以及位移传感器的检测点，从而便于对圆筒状的或者其它形状的零件进行自适应高度的焊接，将升降电机设置在床体上，使得升降电机带动焊枪朝向待焊接零件，从而使得焊接时

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

下面参照附图并结合焊床来描述本申请的焊接自适应机构的一些实施方式。附图为：

图1为本申请实施例提供的焊接自适应机构的第一种视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的焊接自适应机构的第二种视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的焊床的结构示意图。

附图标记说明：100-支板；110-焊枪；120-位移传感器；130-调整部件；131-第一调整件；132-第二调整件；133-支撑杆；140-升降电机；150-固定环；151-缝隙；160-绝缘套；170-绝缘块；180-挡板；200-床体；210、夹持旋转机构。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

相关技术中，当需要对零件进行焊接时，通常采用电焊机进行焊接，电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，使被接触物相结合的目的；例如，当需要对圆柱状的两个零件进行焊接时，此时需要使用到焊接专用固定设备焊床，通过焊床将两个圆柱状的零件夹持至一起并带动两个圆柱状的零件转动，使得位于两个圆柱状零件上方的电焊机的焊枪朝向两个圆柱状的零件的周向缝隙，使得电焊机的焊枪通过两个圆柱状的零件的周向缝隙对两个圆柱状的零件进行焊接固定，但是当将两个圆柱状的零件替换为不规则的零件例如两个零件的抵接面为椭圆形或者其他形状时，则会导致零件在转动时与电焊机的焊枪之间出现间距的变化，而电焊机的焊枪距离零件的远近则直接影响了零件的焊接质量。

因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种焊接自适应机构及其焊床。

下面结合图1至图2阐述本申请的一种焊接自适应机构的技术方案。

参见图1，本申请的一些的实施例中，焊接自适应系统包括支板100、焊枪110、至少一个位移传感器120、至少一个调整部件130和升降电机140。

参见图1，焊枪110设置于支板100上，具体的，焊枪110采用的是可以调节焊接电流大小的焊枪110，通过对焊枪110的电流调节，便于实现对焊接质量的控制；

结合图1和图2，位移传感器120用于检测位移传感器120与待焊接零件之间的第一间距；调整部件130设置于支板100上，位移传感器120一一对应的设置在调整部件130上，调整部件130用于调节位移传感器120检测端的朝向；具体的，位移传感器120设置有两个，其中一个位移传感器120位于焊枪110的一侧，另一个位移传感器120位于焊枪110的另一侧，两个位移传感器120通过支撑杆133架设在支板100上，调整部件130设置有两组，两组调整部件130用于分别对两个位移传感器120进行检测端朝向的调整。

如图1所示，调整部件130包括第一调整件131和第二调整件132；第一调整件131用于驱动位移传感器120转动，以使得位移传感器120的检测端相对于支板100转动，在本实施例中，位移传感器120的旋转轴线平行于支板100所在的平面；第二调整件132用于驱动位移传感器120沿着位移传感器120的旋转轴线的长度方向朝向靠近或远离焊枪110的方向移动。

结合图1和图2，具体的，第一调整件131包括转动电机；转动电机穿设且固定连接在支板100的支撑杆133上，第二调整件132包括直线电机；直线电机固定设置在转动电机上，位移传感器120固定设置在直线电机的驱动端上；具体的，转动电机的机壳固定设置在支板100上，直线电机固定设置在转动电机的驱动端上，在其他的实施例中，也可以将转动电机的驱动端穿设且固定连接在支板100上，将直线电机固定设置在转动电机的机壳上，通过对支板100固定，使得转动电机的驱动端位于支板100上固定，转动电机的机壳实现转动，同样可实现对位移传感器120检测端朝向的调节；示例性的，第一调整件131也可以是伺服电机，在其他的实施例中，可以在转动电机的驱动端上设置减速箱或其他齿轮部件用于驱动直线电机转动，示例性的，第二调整件132可以是电缸、气缸或者液压缸中的一种，通过电缸、气缸和液压缸同样可实现对位移传感器120的直线驱动。

如图1所示，在实施例中，为了带动支板100升降，从而调节焊枪110与带焊接零件之间的间距，支板100设置在升降电机140的驱动端上，升降电机140用于根据位移传感器120检测与待焊接零件的第一间距后，带动支板100升降以调节焊枪110与待焊接零件之间的第二间距，以使得焊枪110与待焊接零件保持预设间距。

结合图1和图2，具体的，当对两个抵接面对椭圆形的零件焊接时，首先将理论标定块固定在待焊接的零件上，此时通过直线电机和转动电机带动位移传感器120朝向理论标定块，记录位移传感器120与理论标定块之间的理论间距，在焊接时记录位移传感器120与待焊接零件之间的第一间距，通过调整部件130带动位移传感器120提前移动至下一个焊点，根据不规则零件各个焊点的偏差值以及理论间距和第一间距的差值，通过软件程序或人工的方式预先计算下一个焊点需要调节的焊枪110与待焊接零件之间的第二间距，当焊枪110移动至下一个焊点时，通过升降电机140带动焊枪110调节至计算后的高度，以此计算不规则零件各个位置焊接时焊枪110的高度。

如图1所述，为了将焊枪110可拆卸连接在支板100上，支板100上且位于焊枪110所在的位置固定设置有固定环150，固定环150上设置有用于带动固定环150将焊枪110的枪身夹紧的夹持机构；在本实施例中，固定环150内壁的截面呈圆形设置，固定环150外壁的截面呈矩形设置，固定环150上沿固定环150的宽度方向贯通开设有缝隙151，缝隙151位于固定环150远离支板100的位置上，固定环150的轴线与支板100所在的平面平行，当缝隙151变小时，固定环150可实现对焊枪110的夹持，当缝隙151变大时，固定环150则松开焊枪110，夹持机构包括多组相互配合的螺栓和螺母，将螺栓穿设在固定环150上带动螺栓穿过缝隙151相对的面，通过带动螺母位于螺栓上拧动，使得螺栓的头部与螺母带动缝隙151变大或变小，从而实现对焊枪110的夹持；为了便于带动固定环150变形，可将固定环150设置为金属材料例如不锈钢制成的；在其他的实施例中，夹持机构还可以包括三爪卡盘，三爪卡盘是指利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧的部件，除此之外，夹持机构还可以是气动夹爪，气动夹爪为现有技术对其具体结构不再赘述。

如图1所示，为了防止焊枪110在焊接时产生的电流通过固定环150和支板100传递至位移传感器120的位置，固定环150与焊枪110的枪身之间设置有绝缘套160，绝缘套160用于隔绝焊枪110在焊接时产生的电流；在本实施例中，绝缘套160套设且固定连接在焊枪110上，固定环150用于对绝缘套160挤压以带动绝缘套160固定至固定环150内，绝缘套160采用橡胶制成的橡胶套具备一定的弹性便于固定环150进行固定，在其他实施例中，绝缘套160也可以采用塑料或树脂制成。

如图2所示，为了防止焊枪110在焊接时差生的电流通过支板100传递至升降电机140所在的位置，升降电机140的驱动端与支板100之间设置有绝缘块170，绝缘块170用于隔绝焊枪110在焊接时的电流；在本实施例中，绝缘块170的一侧固定设置在支板100上，另一侧固定设置在升降电机140的驱动端上，绝缘块170采用聚四氟乙烯制成的塑料件，采用塑料件的设置相较于的橡胶具备较好的硬度，从而防止升降过程中升降电机140带动支板100乱晃，提高了支板100在升降时的稳定性。

结合图1和图2，本申请的一些的实施例中，支板100上且位于焊枪110的枪头所在的位置设置有挡板180，挡板180用于阻挡焊枪110在焊接时产生的火花；挡板180通过螺栓可拆卸连接在支板100上，挡板180沿焊枪110的高度方向设置；在其他实施例中，可将挡板180替换为环形板，将环形板沿焊枪110的高度方向滑动设置在支板100上，当焊枪110与待焊接零件接触时带动环形板滑动，以使得环形板实现对焊枪110的全方位罩设，在其他的实施例中，还可以将挡板180设置为LCD与镀玻璃组合的遮光镜片，使得操作人员在便于观察焊接情况的同时又不伤害眼睛。

结合图1和图2，为了进一步延长位移传感器120的使用寿命；位移传感器120的检测端设置有用于对位移传感器120的检测端进行防护的防护件；在本实施例中，防护件包括防护石英玻璃，将防护石英玻璃设置在位移传感器120的前端，使得防护石英玻璃对位移传感器120起到保护的作用，防护件还包括自动吹气装置，自动吹气装置包括气泵和连通在气泵输出端上的气管，将气管设置在支板100上并带动气管朝向位移传感器120的检测端，使得气管将位移传感器120的检测端吹气，防止灰尘和其他杂质对位移传感器120的检测精度造成影响；除此之外，防护件还可以包括调节护罩，调节护罩包括护罩盖板，将护罩盖板朝向靠近或远离位移传感器120的方向滑动设置在位移传感器120上，通过电动的方式例如电缸或者其他电动部件调节护罩盖板和位移传感器120之间的间距，使得护罩在保护位移传感器120的同时防止护罩盖板与待焊接零件之间产生影响。

参见图3，另一方面，本申请还提供一种焊床，该焊接自适应机构具有上述任一实施例提供的焊接自适应机构相同的结构特征，并能够实现相同或相似的技术效果。

如图3所示，在一些的实施例中，焊床包括本申请实施例提供的焊接自适应机构，焊床包括床体200和夹持旋转机构210；夹持旋转机构210设置在床体200上且用于对待焊接零件夹持并带动待焊接零件旋转；在一些的实施例中，夹持旋转机构210包括两个旋转电机、两个夹持电缸以及两个夹持板，两个旋转电机相对且间隔设置在床体200上，两个夹持电缸相对且一一对应的设置在两个旋转电机的驱动端上，两个夹持板相对且一一对应的设置在两个夹持电缸的驱动端上，通过两个夹持电缸上的两个夹持板相互靠近，使得两个夹持板实现对待焊接零件的夹持，此时通过两个旋转电机带动两个夹持电缸转动的，使得两个夹持板带动待焊接零件转动，升降电机140设置在床体200上，升降电机140带动焊枪110的焊头朝向夹持旋转机构210。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种焊接自适应机构，其特征在于，包括：

支板(100)；

焊枪(110)，设置于所述支板(100)上；

至少一个位移传感器(120)，用于检测所述位移传感器(120)与待焊接零件之间的第一间距；

至少一个调整部件(130)，设置于所述支板(100)上，所述位移传感器(120)一一对应的设置在所述调整部件(130)上，所述调整部件(130)用于调节所述位移传感器(120)检测端的朝向；

升降电机(140)，所述支板(100)设置在所述升降电机(140)的驱动端上，所述升降电机(140)用于根据所述位移传感器(120)检测与所述待焊接零件的所述第一间距后，带动所述支板(100)升降以调节所述焊枪(110)与所述待焊接零件之间的第二间距，以使得所述焊枪(110)与所述待焊接零件保持预设间距。

2.根据权利要求1所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述调整部件(130)包括第一调整件(131)和第二调整件(132)；

所述第一调整件(131)用于驱动所述位移传感器(120)转动，以使得所述位移传感器(120)的检测端相对于所述支板(100)转动；

所述第二调整件(132)用于驱动所述位移传感器(120)沿着所述位移传感器(120)的旋转轴线的长度方向朝向靠近或远离所述焊枪(110)的方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述第一调整件(131)包括转动电机；

所述转动电机固定设置在所述支板(100)上，所述位移传感器(120)设置在所述转动电机的驱动端上。

4.根据权利要求3所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述第二调整件(132)包括直线电机；

所述直线电机固定设置在所述转动电机上，所述位移传感器(120)固定设置在所述直线电机的驱动端上。

5.根据权利要求1所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述支板(100)上且位于所述焊枪(110)所在的位置固定设置有固定环(150)，所述固定环(150)上设置有用于带动所述固定环(150)将焊枪(110)的枪身夹紧的夹持机构。

6.根据权利要求5所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述固定环(150)与所述焊枪(110)的枪身之间设置有绝缘套(160)，所述绝缘套(160)用于隔绝所述焊枪(110)在焊接时产生的电流。

7.根据权利要求1所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述升降电机(140)的驱动端与所述支板(100)之间设置有绝缘块(170)，所述绝缘块(170)用于隔绝所述焊枪(110)在焊接时的电流。

8.根据权利要求1所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述支板(100)上且位于所述焊枪(110)的枪头所在的位置设置有挡板(180)，所述挡板(180)用于阻挡所述焊枪(110)在焊接时产生的火花。

9.根据权利要求1所述的一种焊接自适应机构，其特征在于，所述位移传感器(120)的检测端设置有用于对所述位移传感器(120)的检测端进行防护的防护件。

10.一种焊床，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的焊接自适应机构，所述焊床包括床体(200)和夹持旋转机构(210)；

所述夹持旋转机构(210)设置在所述床体(200)上且用于对所述待焊接零件夹持并带动所述待焊接零件旋转；

所述升降电机(140)设置在所述床体(200)上，所述升降电机(140)带动所述焊枪(110)的焊头朝向所述夹持旋转机构(210)。