技术领域
[0001] 本
发明涉及一种杆件焊接机,尤其是一种用于大型杆件箱型梁的自动化焊接设备,属于机械设备技术领域。
背景技术
[0002] 在大型杆件箱型梁
工件生产中,往往会遇到宽度和高度差异很大的箱型杆件工件,这时使用传统的焊接设备如
门焊机、操作机等无法满足生产需求,为了满足企业需求,既要提高生产效率又要保证焊接
质量,就需要一种自动化程度高,操作方便,能自动
跟踪焊缝的自动化杆件焊接机。
发明内容
[0003] 本发明的目的是克服
现有技术中存在的不足,提供一种杆件焊接机,实现对大箱型梁杆件进行自动化焊接,操作方便,效率高、成本低。
[0004] 按照本发明提供的技术方案,一种杆件焊接机,包括左右对称设置的行走机构,行走机构上安装门架,门架包括门架平台,门架平台前后端分别安装两个门架立柱;特征是:所述门架的两侧对称安装焊臂升降机构,焊臂升降机构上安装焊缝伺服跟踪机构,焊缝伺服跟踪机构上安装
焊枪三维调整机构;
[0005] 所述焊臂升降机构包括安装在门架立柱顶部的第一减速机,第一减速机的双
输出轴上安装两个
链轮,链轮与链条配合,链条的一端安装第一联接
块,第一联接块下安装
配重,链条的另一端安装第二联接块,第二联接块下安装扁担,扁担上通过销轴安装棘爪,棘爪通过销轴与第一联接座连接,第一联接座与导向座相连;在所述导向座上
水平设置横臂,横臂上安装
齿条;在所述导向座上安装第二减速机,第二减速机的输出轴连接
齿轮轴,齿轮轴与齿条
啮合;
[0006] 所述焊缝伺服跟踪机构包括安装在横臂上的第一底座,在第一底座上水平安装第一
丝杆,第一丝杆上的丝母与第一移动板连为一体,在第一移动板上安装第二联接座,在第二联接座上安装第二底座,在第二底座上垂直安装第二丝杆;在所述第二底座上安装第三减速机,第三减速机的输出轴上安装第一带轮;所述第二丝杆的一端安装第二带轮,第一带轮和第二带轮由第一
同步带连接;在所述第二丝杆上设置第一丝母座,第一丝母座与第二移动板连接,第二移动板与第三底座固定,在第三底座上水平安装第三丝杆,第三丝杆与第一丝杆呈垂直设置;在所述第三底座上安装第四减速机,第四减速机的输出轴上安装第三带轮;所述第三丝杆的一端安装第四带轮,第三带轮和第四带轮由第二同步带连接;在所述第三丝杆上设置第二丝母座,第二丝母座与第三移动板连接;
[0007] 所述焊枪三维调整机构包括安装在第三移动板上的第四底座,在第四底座上通过
轴承水平安装第四丝杆,第四丝杆上的丝母与第四移动板连为一体,第四移动板与第五底座固定,在第五底座上通过轴承垂直安装第五丝杆;在所述第五底座的顶部安装第五减速机,第五减速机的输出轴与第五丝杆连接,第五丝杆上的丝母与第五移动板连为一体,在第五移动板上安装有轴,轴上通过轴承安装齿轮,在齿轮上安装机头安装座;在所述第五移动板上安装第六减速机,第六减速机的输出轴为齿轮轴,齿轮轴与齿轮啮合。
[0008] 进一步的,在所述门架立柱两侧安装第一滑轨,在导向座上安装第一滑块,第一滑块与第一滑轨相配合。
[0009] 进一步的,在所述横臂上安装第二滑轨,在导向座上安装第二滑块,第二滑块和第二滑轨配合。
[0010] 进一步的,在所述门架立柱上安装棘条,棘条的棘齿一侧与棘爪具有斜
角的一侧相对设置;在所述第一联接座上安装有导套,导套内腔设置导柱,导套外端固定螺塞,导柱一端顶住棘爪,导柱另一端与
弹簧的一端连接,弹簧的另一端顶住螺塞。
[0011] 进一步的,在所述第一移动板上安装第三滑块,第三滑块与安装在第一底座上的第三滑轨配合,第三滑轨与第一丝杆平行设置。
[0012] 进一步的,在所述第二底座上安装与第二丝杆平行的第四滑轨,第四滑轨与第二移动板上的第四滑块相配合。
[0013] 进一步的,在所述第三底座上安装与第三丝杆平行的第五滑轨,第五滑轨与第三移动板上的第五滑块相配合。
[0014] 进一步的,在所述第四移动板上设置第六滑块,第六滑块与安装在第四底座上的第六滑轨配合,第六滑轨与第四丝杆平行设置。
[0015] 进一步的,在所述第五移动板上设置第七滑块,第七滑块与安装在第五底座上的第七滑轨配合,第七滑轨与第五丝杆平行设置。
[0016] 进一步的,在所述焊臂升降机构上安装操作台,在门架的两侧分别安装载物平台,在焊臂升降机构两侧分别安装焊剂输送回收系统。
[0017] 本发明所述的杆件焊接机结构简单、紧凑、合理,能准确、快捷地实现不同杆件、不同箱型梁的焊接;大大降低工人劳动强度,自动化程度高,焊接
精度高;成本低,使用方便灵活。
附图说明
[0018] 图1为本发明的的主视图。
[0019] 图2为本发明的左视图。
[0020] 图3为所述门架的主视图。
[0021] 图4为所述门架的左视图。
[0022] 图5为所述焊臂升降机构的主视图。
[0023] 图6为所述焊臂升降机构的左视图。
[0024] 图7为所述焊缝伺服跟踪机构的主视图。
[0025] 图8为所述焊缝伺服跟踪机构的左视图。
[0026] 图9为所述焊缝伺服跟踪机构的俯视图。
[0027] 图10为所述焊枪三维调整机构的主视图。
[0028] 图11为所述焊枪三维调整机构的左视图。
[0029] 图12为所述焊枪三维调整机构的俯视图。
[0030] 图13为所述明载物平台的主视图。
[0031] 图14为所述载物平台的左视图。
[0032] 图15为图6的I放大图。
具体实施方式
[0033] 下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0034] 如图1~图2所示:所述杆件焊接机包括行走机构1、门架2、焊臂升降机构3、焊缝伺服跟踪机构4、焊枪三维调整机构5、操作台6、载物平台7、焊剂输送回收系统8等;
[0035] 如图3~图4:所述门架包括门架平台2-1、门架立柱2-2、门架护栏2-3、门架爬梯2-4;
[0036] 如图5~图6、图15所示:所述焊臂升降机3包括第一减速机3-1、链轮3-2、链条3-3、第一联接块3-4、配重3-5、第二联接块3-6、扁担3-7、棘爪3-8、第一联接座3-9、导向座3-10、第一滑轨3-11、第一滑块3-12、横臂3-13、第二滑轨3-14、第二滑块3-15、第二减速机3-16、齿轮轴3-17、齿条3-18、棘条3-19、导套3-20、导柱3-21、螺塞3-22、弹簧3-23;
[0037] 如图7~图9所示:所述焊缝伺服跟踪机构包括第一底座4-1、第一丝杆4-2、第一手轮4-3、
圆锥滚子轴承4-4、第一移动板4-5、第三滑块4-6、第三滑轨4-7、第二联接座4-8、第二底座4-9、第二丝杆4-10、第一轴承座4-11、第三减速机4-12、第一带轮4-13、第二带轮4-14、第一同步带4-15、第一丝母座4-16、第二移动板4-17、第三底座4-18、第三丝杆
4-19、第二轴承座4-20、第四减速机4-21、第三带轮4-22、第四带轮4-23、第二同步带4-24、第二丝母座4-25、第三移动板4-26、第四滑轨4-27、第四滑块4-28、第五滑轨4-29、第五滑块4-30;
[0038] 如图10~图12所示:所述焊枪三维调整机构5包括第四底座5-1、第四丝杆5-2、第二手轮5-3、第四移动板5-4、第六滑块5-5、第六滑轨5-6、第五底座5-7、第五丝杆5-8、第五减速机5-9、第五移动板5-10、第七滑块5-11、第七滑轨5-12、轴5-13、齿轮5-14、机头安装座5-15、第六减速机5-16。
[0039] 如图1、图2所示,本发明所述杆件焊接机包括左右对称设置的行走机构1,行走机构1上安装门架2,门架2的两侧对称安装焊臂升降机构3,焊臂升降机构3上安装焊缝伺服跟踪机构4,焊缝伺服跟踪机构4上安装焊枪三维调整机构5,在焊臂升降机构3上安装操作台6,在门架2的两侧分别安装载物平台7,在焊臂升降机构3两侧分别安装焊剂输送回收系统8;
[0040] 如图3、图4所示,所述门架2包括门架平台2-1,门架平台2-1前后端分别安装两个门架立柱2-2,门架平台2-1的四侧分别安装门架护栏2-3,在门架平台2-1一端的门架立柱2-2上安装门架爬梯2-4;在所述门架立柱2-2上安装焊臂升降机构3;
[0041] 如图5、图6所示,所述焊臂升降机构3包括安装在门架立柱2-2顶部的第一减速机3-1,第一减速机3-1的双输出轴上安装两个链轮3-2,链轮3-2与链条3-3配合,链条3-3的一端安装第一联接块3-4,第一联接块3-4下安装配重3-5,链条3-3的另一端安装第二联接块3-6,第二联接块3-6下安装扁担3-7,扁担3-7上通过销轴安装棘爪3-8,棘爪
3-8通过销轴与第一联接座3-9连接,第一联接座3-9与导向座3-10相连;在所述门架立柱2-2两侧安装第一滑轨3-11,在导向座3-10上安装第一滑块3-12,第一滑块3-12与第一滑轨3-11相配合,这样导向座3-10可以通过链条3-3在第一减速机3-1的驱动下沿第一滑轨3-11上下运动;
[0042] 在所述导向座3-10上水平设置横臂3-13,横臂3-13上安装第二滑轨3-14,在导向座3-10上安装第二滑块3-15,第二滑块3-15和第二滑轨3-14配合;在所述导向座3-10上安装第二减速机3-16,第二减速机3-16的输出轴连接齿轮轴3-17,在横臂3-13上安装齿条3-18,齿轮轴3-17与齿条3-18啮合;从而横臂3-13在第二减速机3-16的带动下,通过齿轮轴3-17与齿条3-18传动可以在导向座3-10上水平伸缩;
[0043] 如图15所示,在所述门架立柱2-2上安装棘条3-19,棘条3-19的棘齿一侧与棘爪3-8具有斜角的一侧相对设置;在所述第一联接座3-9上安装有导套3-20,导套3-20内腔设置导柱3-21,导套3-20外端固定螺塞3-22,导柱3-21一端顶住棘爪3-8,导柱3-21另一端与弹簧3-23的一端连接,弹簧3-23的另一端顶住螺塞3-22;
[0044] 所述焊臂升降机构3的工作原理及工作过程:第一减速机3-1带动链轮3-2传动,链条3-3与链轮3-2配合带动横臂3-13沿第一滑轨3-11上下运动;第二减速机3-16带动齿轮轴3-17传动,齿轮轴3-17与齿条3-18配合带动横臂3-13沿第二滑轨3-14水平运动;配重3-5通过第一联接块3-4与链条3-3相连,减小了第一减速机3-1所需的输出
扭矩;导柱3-21通过弹簧3-23可以在导套3-20内滑动,在链条3-3拉紧状态下,棘爪3-8压迫导柱3-21,弹簧3-23处于压缩状态,如链条3-3发生断裂,则弹簧3-23弹出导柱3-21,导柱
3-21压迫棘爪3-8向前倾斜,棘爪3-8斜角插入棘条3-19齿内使得横臂3-13不会掉落,起到安全作用。焊臂升降机构3可以快速伸缩焊接工件,减少了时间,提高了生产效率;传动效率高,横臂上下左右行程大,精度高,且有安全保护装置。
[0045] 在所述焊臂升降机构3的横臂3-13上安装焊缝伺服跟踪机构4;如图7~图9所示,所述焊缝伺服跟踪机构4包括安装在横臂3-13上的第一底座4-1,在第一底座4-1上水平安装第一丝杆4-2,第一丝杆4-2端部安装第一手轮4-3,第一丝杆4-2的两端分别通过圆锥滚子轴承4-4安装在第一底座4-1上;在所述第一丝杆4-2上的丝母与第一移动板4-5连为一体,第一移动板4-5上安装第三滑块4-6,第三滑块4-6与安装在第一底座4-1上的第三滑轨4-7配合,第三滑轨4-7与第一丝杆4-2平行设置;
[0046] 如图7~图9所示,在所述第一移动板4-5上安装第二联接座4-8,在第二联接座4-8上安装第二底座4-9,在第二底座4-9上垂直安装第二丝杆4-10,第二丝杆4-10的两端分别通过轴承安装在第一轴承座4-11中;在所述第二底座4-9上安装第三减速机4-12,第三减速机4-12的输出轴上安装第一带轮4-13;所述第二丝杆4-10的一端安装第二带轮
4-14,第一带轮4-13和第二带轮4-14由第一同步带4-15连接;
[0047] 如图7~图9所示,在所述第二丝杆4-10上设置第一丝母座4-16,第一丝母座4-16与第二移动板4-17连接,第二移动板4-17与第三底座4-18固定;在所述第三底座
4-18上水平安装第三丝杆4-19,第三丝杆4-19与第一丝杆4-2呈垂直设置,第三丝杆4-19的两端分别通过轴承安装在第二轴承座4-20中;在所述第三底座4-18上安装第四减速机
4-21,第四减速机4-20的输出轴上安装第三带轮4-22;所述第三丝杆4-19的一端安装第四带轮4-23,第三带轮4-22和第四带轮4-23由第二同步带4-24连接;在所述第三丝杆
4-19上设置第二丝母座4-25,第二丝母座4-25与第三移动板4-26连接;
[0048] 如图7~图9所示,在所述第二底座4-9上安装与第二丝杆4-10平行的第四滑轨4-27,第四滑轨4-27与第二移动板4-17上的第四滑块4-28相配合,以保证第二移动板4-17沿第四滑轨4-27的方向移动;
[0049] 如图7~图9所示,在所述第三底座4-18上安装与第三丝杆4-19平行的第五滑轨4-29,第五滑轨4-29与第三移动板4-26上的第五滑块4-30相配合,以保证第三移动板4-26沿第五滑轨4-29的方向移动。
[0050] 所述焊缝伺服跟踪机构4的工作原理及工作过程:第一手轮4-3驱动第一丝杆4-2,第一丝杆4-2带动第一移动板4-5移动,为Y方向位移;第三减速机4-12驱动第一带轮4-13,第一带轮4-13驱动第一同步带4-15从而驱动第二丝杆4-10,第二丝杆4-10带动第二移动板4-17,为X方向位移;第四减速机4-21驱动第三带轮4-22,第三带轮4-22驱动第二同步带4-24从而驱动第三丝杆4-19,第三丝杆4-19带动第三移动板4-26,为Z方向位移。所述焊缝伺服跟踪机构可以自动
对焊缝进行跟踪,减少了时间,大大提高了生产效率,自动化程度高。
[0051] 在所述焊缝伺服跟踪机构4的第三移动板4-26上安装焊枪三维调整机构5;如图10~图12所示,所述焊枪三维调整机构5包括安装在第三移动板4-26上的第四底座5-1,在第四底座5-1上通过轴承水平安装第四丝杆5-2,第四丝杆5-2上安装有第二手轮5-3,第四丝杆5-2上的丝母与第四移动板5-4连为一体;在所述第四移动板5-4上设置第六滑块5-5,第六滑块5-5与安装在第四底座5-1上的第六滑轨5-6配合,第六滑轨5-6与第四丝杆5-2平行设置,以保证第四移动板5-4沿第六滑轨5-6移动;
[0052] 如图10~图12所示,所述第四移动板5-4与第五底座5-7固定,在第五底座5-7上通过轴承垂直安装第五丝杆5-8;在所述第五底座5-7的顶部安装第五减速机5-9,第五减速机5-9的输出轴与第五丝杆5-8连接,第五丝杆5-8上的丝母与第五移动板5-10连为一体;在所述第五移动板5-10上设置第七滑块5-11,第七滑块5-11与安装在第五底座5-7上的第七滑轨5-12配合,第七滑轨5-12与第五丝杆5-8平行设置,以保证第五移动板5-10沿第七滑轨5-12移动;
[0053] 如图10~图12所示,在所述第五移动板5-10上安装有轴5-13,轴5-13上通过轴承安装齿轮5-14,在齿轮5-14上安装机头安装座5-15,机头安装座5-15用于安装焊枪;在所述第五移动板5-10上安装第六减速机5-16,第六减速机5-16的输出轴为齿轮轴,齿轮轴与齿轮5-14啮合。
[0054] 所述焊枪三维调整机构5的工作原理及工作过程:第二手轮5-3驱动第四丝杆5-2,第四丝杆5-2驱动第四移动板5-4在第六滑轨5-6上左右滑动;第五减速机5-9驱动第五丝杆5-8,第五丝杆5-8驱动第五移动板5-10在第七滑轨5-1上上下滑动;第六减速机5-16驱动齿轮轴,齿轮轴驱动齿轮5-14转动,齿轮5-14带动机头安装座5-15转动从而实现焊枪角度调节。所述焊枪三维调整机构5简单实用,调节快速省
力,大大提高了生产效率。
[0055] 如图13~图14所示:在所述载物平台7上安装载物护栏7-1和载物爬梯7-2。
[0056] 如图1、图2所示,所述行走机构1包括行走架1-1,在行走架1-1的两端通过轴承安装行走轴,在行走轴上安装行走轮1-2,由
电机驱动行走轴转动,从而带动行走轮1-2
滚转。
[0057] 本发明的工作原理:当组装好的杆件箱型梁固定好后,行走机构1驱动整机至工件上方,焊臂升降机构3快速升降伸缩焊臂至焊缝
位置,手动调节焊枪三维调整机构5使焊枪对准焊缝,距离适中,角度理想,操作工人爬至操作台6,启动焊剂输送回收系统8输送焊剂,启动焊接按钮,行走机构1以合适的焊接速度驱动整机进行焊接,焊剂输送回收系统8边下焊剂焊接,焊接完成处回收掉多余焊剂,焊缝伺服跟踪机构4在
电子信号的指示下自动跟踪焊缝,使得焊枪一直处于对准焊缝位置进行焊接。