自动焊接专机

1.一种自动焊接专机，包括一用于安装待焊件的模具装置和一安装有焊枪（25）的焊接架（4），所述焊接架（4）上设有用于供给焊丝的送丝机构（22），所述模具装置包括模具（7），其特征在于：所述焊接架（4）为倒L型结构，其上端通过一可竖直运动的升降机构（5）连接焊枪（25），其下端连接导轨（2）并可使焊接架（4）在导轨（2）上水平直线滑动；
所述导轨（2）包括导轨架（13），导轨架（13）的两侧上设有直线滑轨（15），所述焊接架（4）的下端两侧上设有与直线滑轨（15）相对应的滑块（17），滑块（17）可在直线滑轨（15）上滑动；
所述焊接架（4）内设有通过齿轮（18）可带动焊接架（4）沿直线滑轨（15）运动的平移伺服电机（20）；
所述升降机构（5）包括固定在焊接架（4）上端的升降架、固定在升降架上的升降伺服电机（30）以及固定在升降架上的具有内螺纹的螺母座（28），所述升降伺服电机（30）通过同步齿轮和同步带的联动带动竖直螺杆（27）在螺母座（28）内运动，所述竖直螺杆（27）的上端连接到同步齿轮上；
所述模具（7）为长方体形结构，所述待焊件可通过螺栓固定在模具（7）上，所述模具（7）的两端通过螺栓分别连接在变位机构（8）的头架和尾架上，所述变位机构（8）的头架内设有变位伺服电机（12），所述变位伺服电机（12）通过同步齿轮和同步带的联动可带动模具（7）转动；
所述导轨架（13）上还设有与直线滑轨（15）相平行的齿条（16），所述焊接架（4）的下端还设有可与齿条（16）相啮合的齿轮（18）；
所述焊接架（4）下部的两侧设有焊丝筒（3），焊接架（4）上部的两侧设有送丝机构（22），焊丝筒（3）内的焊丝通过送丝机构（22）送至焊枪，再从焊枪到待焊件的待焊部位。
2.如权利要求1所述的自动焊接专机，其特征在于：所述直线滑轨（15）的两端设有限位块（14）。
3.如权利要求1-2任一项所述的自动焊接专机，其特征在于：所述平移伺服电机（20）、升降伺服电机（30）和变位伺服电机（12）的动作通过PLC控制器控制。

自动焊接专机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种自动焊接专机。\n背景技术\n[0002] 目前，对于机械领域的焊缝焊接，通常采用人工定位焊接，焊接完一处再重新人工挪动待焊件位置，劳动强度大，而专机焊接能针对特殊零部件进行特殊设计，具有设计制造成本低、焊接效率高、焊接模具专用性较好、专机只需装夹和拆卸工件且通过PLC控制可使全程实现自动焊接劳动强度能够得到更进一步的降低。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的即在于提供一种能够降低焊接劳动强度的自动焊接专机。\n[0004] 本发明的自动焊接专机，包括一用于安装待焊件的模具装置和一安装有焊枪的焊接架，所述焊接架上设有用于供给焊丝的送丝机构，所述模具装置包括模具，所述焊接架为倒L型结构，其上端通过一可竖直运动的升降机构连接焊枪，其下端连接导轨并可使焊接架在导轨上水平直线滑动。\n[0005] 所述导轨包括导轨架，导轨架的两侧上设有直线滑轨，所述焊接架的下端两侧上设有与直线滑轨相对应的滑块，滑块可在直线滑轨上滑动。\n[0006] 所述导轨架上还设有与直线滑轨相平行的齿条，所述焊接架的下端还设有可与齿条相啮合的齿轮。\n[0007] 所述直线滑轨的两端设有限位块。\n[0008] 所述焊接架内设有通过齿轮可带动焊接架沿直线滑轨运动的平移伺服电机。\n[0009] 所述焊接架下部的两侧设有焊丝筒，焊接架上部的两侧设有送丝机构，焊丝筒内的焊丝通过送丝机构送至焊枪，再从焊枪到待焊件的待焊部位。\n[0010] 所述升降机构包括固定在焊接架上端的升降架、固定在升降架上的升降伺服电机以及固定在升降架上的具有内螺纹的螺母座，所述升降伺服电机通过同步齿轮和同步带的联动带动竖直螺杆在螺母座内运动，所述竖直螺杆的上端连接到同步齿轮上。\n[0011] 所述模具为长方体形结构，所述待焊件可通过螺栓固定在模具上，所述模具的两端通过螺栓分别连接在变位机构的头架和尾架上，所述变位机构的头架内设有变位伺服电机，所述变位伺服电机通过同步齿轮和同步带的联动可带动模具转动。\n[0012] 所述平移伺服电机、升降伺服电机和变位伺服电机的动作通过PLC控制器控制。\n[0013] 本发明的自动焊接专机的焊接架在导轨上沿直线运动，保证了焊缝的质量好且美观；升降机构实现了焊枪的垂直升降，工件的焊缝高度可调，调整方便实用；采用伺服电机控制行走及模具的变位，实现定位准确性；全程手动控制和PLC控制两种模式可供选择，焊接过程中可控性好；操作简单、便于装配与维修。本发明的自动焊接专机适用于机械领域的焊缝焊接尤其对于较长、较厚焊缝的焊接采用本发明的专机焊接比用机器人焊接经济性要好。\n附图说明\n[0014] 图1为一种待焊件摇臂座梁的结构示意图；\n[0015] 图2为另一种待焊件加强柱的结构示意图；\n[0016] 图3为本发明的自动焊接专机整体机构示意图；\n[0017] 图4为变位机头架的剖视结构示意图；\n[0018] 图5为导轨的结构示意图；\n[0019] 图6为焊接架的结构示意图；\n[0020] 图7为升降机构的结构示意图；\n[0021] 图中：1、防护罩；2、导轨；3、焊丝筒；4、焊接架；5、升降机构；6、面板；7、模具；8、变位机；9、回转支撑；10、谐波减速器；11、同步齿轮及同步带；12、变位伺服电机；13、导轨架；\n14、限位块；15、直线滑轨；16、齿条；17、滑块；18、齿轮；19、焊丝桶；20、平移伺服电机；21、PLC及控制部分；22、送丝机构；23、升降机构；24、面板；25、焊枪；26、焊枪架；27、螺杆；28、螺母座；29、同步大齿轮；30、升降伺服电机；31、同步小齿轮；32、头架；33、尾架。\n具体实施方式\n[0022] 如图3所示，本发明的自动焊接专机，包括一用于安装待焊件的模具装置和一安装有焊枪25的焊接架4，焊接架4上设有用于供给焊丝的送丝机构22，模具装置包括模具7，焊接架4为倒L型结构，其上端通过一可竖直运动的升降机构5连接焊枪25，其下端连接导轨2并可使焊接架4在导轨2上水平直线滑动；如图5所示，导轨2包括导轨架13，导轨架13的两侧上设有直线滑轨15，焊接架4的下端两侧上设有与直线滑轨15相对应的滑块17，滑块17可在直线滑轨15上滑动，所述导轨架13上还设有与直线滑轨15相平行的齿条16，焊接架4的下端还设有可与齿条16相啮合的齿轮18，直线滑轨15的两端设有限位块14；如图6所示，焊接架4内设有通过齿轮18可带动焊接架4沿直线滑轨15运动的平移伺服电机20，焊接架4下部的两侧设有焊丝筒3，焊接架4上部的两侧设有送丝机构22，焊丝筒3内的焊丝通过送丝机构22送至焊枪，再从焊枪25到待焊件的待焊部位；如图7所示，升降机构5包括固定在焊接架4上端的升降架、固定在升降架上的升降伺服电机30以及固定在升降架上的具有内螺纹的螺母座\n28，升降伺服电机30通过同步大齿轮29、同步小齿轮31以及连接同步大齿轮29和同步小齿轮31的同步带（图中未画出）的联动带动竖直螺杆27在螺母座28内运动，竖直螺杆27的上端连接到同步大齿轮29上；如图3、图4所示，模具7为长方体形结构，待焊件可通过螺栓固定在模具7上，模具7的两端通过螺栓分别连接在变位机构8的头架32和尾架33上，头架上的减速机构与模具通过螺栓连接，尾架上的尾架轴通过螺栓连接，变位机构8的头架32内设有变位伺服电机12，变位伺服电机12通过同步齿轮及同步带11的联动可带动模具7转动。本发明的自动焊接专机中所述平移伺服电机20、升降伺服电机30和变位伺服电机12的动作还可通过PLC控制器控制。\n[0023] 如图1摇臂座梁和图2加强柱，该两类工件其焊缝均呈长条状且焊缝较厚，而且工件自重较大，如果人工焊不仅焊接费时且劳动强度较大。可采用本发明的焊接专机进行焊接，模具上一次可装夹两件加强柱（模具上表面上）四件摇臂座梁（模具两个侧面上）进行焊接。\n[0024] 工作时，平移伺服电机20通电后，借助于齿轮18和齿条16的啮合传动，将机构的转动转变成直线运动，从而实现长条形直焊缝。焊丝筒19与送丝机构22随着自动焊接架运动，既保证了送丝顺畅又起到平衡自动焊接架的结构稳定性。PLC及控制部分21与面板24是用来控制整个自动焊接专机的，并且将系统动作及顺序输入到PLC。面板24上设有的按钮可实现对自动焊接专机所有动作和及顺序的自动和手动控制，便于过程控制。\n[0025] 升降伺服电机30通电后，通过同步小齿轮31、同步大齿轮29及同步带（图中未画出）将转动传递到带有螺旋螺纹的螺杆27上，螺杆27与螺母座28是螺旋传动，从而通过螺杆\n27的螺旋转动带动焊枪25的上下直线运动，螺杆27的行程直接决定于两种工件的焊缝高度差，由此升降机构的运动实现了焊缝的高度的调整，保证了焊缝质量。\n[0026] 变位伺服电机12通电后可带动同步齿轮及同步带11转动，从而将力矩和速度传到谐波减速器10，通过谐波减速器10输出的速度大大减小了，而将小转速和大力矩传到模具上，从而实现不同类型焊件的依次焊接。