一种工业机电制造用切割焊接机床的制作方法

本发明属于切焊装置，具体是指一种工业机电制造用切割焊接机床。

背景技术：

1、在机电零部件加工行业中，切割与焊接是核心加工工序，现阶段传统加工设备在结构与自动化设计上存在诸多短板，难以适配现代化流水线高效生产需求。首先，市面上切割、焊接设备多为分体独立机型，工件跨设备转运拆装繁琐，场地与设备投入成本大；其次，少数一体化设备的加工喷头需要人工拆卸更换，换装效率低、定位精度不足；再者，常规焊丝输送结构角度不可调，焊丝易偏移导致焊接瑕疵频发；同时，工件普遍采用人工紧固夹持，装夹效率低、对不同厚度工件适配能力差；最后，机床各机构控制相互独立，缺少统一数控联动，无实时工况监控，设备整体智能化程度偏低。

技术实现思路

1、针对上述情况，本发明提供了一种工业机电制造用切割焊接机床，优化现有切焊机床结构，依托电机与滑槽配合实现切割、焊接喷头自动换位，省去人工拆装；焊丝组件可角度微调并锁紧定位，提升焊接质量；利用螺旋传动实现工件自动锁紧，适配多种工件；本装置整机采用数控集中管控，搭配探头实时工况监测，各机构联动协同，在提升设备自动化与加工精度的同时，降低生产成本。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种工业机电制造用切割焊接机床，包括单元替换装置、稳定限位装置、延伸锁紧装置和一体机主机，所述一体机主机包括供能构件，所述延伸锁紧装置固接于供能构件的底部，所述单元替换装置包括摇摆替换构件，所述摇摆替换构件包括摆动杆轴，所述摆动杆轴的两端部转动装配有连接卡环，所述连接卡环内固接有卡锁包裹环，所述卡锁包裹环两侧固接有穿插杆轴，所述穿插杆轴两端穿出连接卡环，两个所述卡锁包裹环内分别固接有切割喷头和焊接喷头，与焊接喷头固接的连接卡环固接有焊丝推送件。

3、进一步地，所述稳定限位装置包括稳定板件和限位穿插滑轨，所述摇摆替换构件与稳定板件穿插布置，所述焊丝推送件与限位穿插滑轨固接，所述延伸锁紧装置包括输出管口和延伸管，所述输出管口穿插于延伸管内，所述输出管口固接于供能构件底部。

4、作为优选地，所述摇摆替换构件还包括摇摆驱动件，所述摇摆驱动件包括摆动臂、驱动柱和驱动电机，所述穿插杆轴旋转设于摆动臂的伸出端，所述驱动柱固接于摆动臂的另一端，所述驱动柱穿插露出稳定板件，所述驱动电机固接于稳定板件的外壁上，所述驱动电机通过传动组件连接驱动柱，所述驱动电机运转时经传动组件带动驱动柱回转。

5、作为本发明的进一步优选，所述焊丝推送件包括焊接块、固定板和焊丝包裹管，所述焊接块固接于和焊接喷头相连接的连接卡环一侧，所述固定板固接于焊接块的底部，所述固定板的底部固接有悬吊板，所述悬吊板的底部固接有弧形轨道，所述焊丝包裹管的上端部固接有转动轴，所述焊丝包裹管的下端部固接有滑行轴，所述滑行轴的两端部啮合设有锁紧件，所述转动轴穿插旋转于固定板上，所述滑行轴在弧形轨道内滑行，所述锁紧件内壁呈粗糙状，所述锁紧件通过旋转紧贴弧形轨道的外壁以固定滑行轴的位置。

6、焊丝包裹管以转动轴为支点、滑行轴沿弧形轨道滑动实现角度微调，配合锁紧件摩擦锁止固定位置，可按需微调焊丝送进倾角；适配不同规格母材焊接需求，焊丝进给位置稳固不易跑偏，优化焊缝成型质量。限位穿插滑轨对焊丝推送件做浮动支撑，喷头换位时焊丝机构随动，避免管线拉扯干涉。

7、进一步地，所述稳定板件内壁设有弧形滑槽和w形滑槽，所述弧形滑槽上设有槽开口，所述驱动柱在弧形滑槽内滑行，与切割喷头相连接的穿插杆轴在w形滑槽的右半边槽口内滑行，与焊接喷头相连接的穿插杆轴在w形滑槽的左半边槽口内滑行，所述稳定板件的底面固定安装监控探头。

8、驱动电机配合传动组件带动驱动柱回转，依托弧形滑槽、w形滑槽导向限位，驱动摆动臂联动两侧穿插杆轴沿滑槽轨迹滑移，可快速完成切割喷头、焊接喷头工位自动互换，无需人工拆装更换作业头，大幅缩减工序切换耗时，提升一体机加工通用性。

9、稳定板件配合双槽体限位约束杆件滑动轨迹，避免喷头摆动偏移错位，保证切割、焊接作业定位精度。

10、作为优选地，所述限位穿插滑轨包括横向滑行组和竖向滑行组，所述竖向滑行组的底部固接于横向滑行组的伸出端顶部，所述横向滑行组的另一端与焊接块固接，所述竖向滑行组的上端端部被安装固定。

11、作为本发明的进一步优选，所述输出管口的外壁上部呈圆周状阵列设有螺旋状凹槽，所述输出管口的底部固接有复位弹簧，所述输出管口的外壁下部固接有限位块，所述延伸管上端端部固接有上端固接件，所述上端固接件内设有内置旋转环，所述内置旋转环内壁设有螺旋状凸起，所述螺旋状凸起与螺旋状凹槽啮合，所述延伸管的内壁开设有限位槽，所述限位块在限位槽内滑行，所述延伸管的底部固接有卡合头。

12、作为本发明的进一步优选，所述内置旋转环的外围装配有驱动组件，驱动组件固接于稳定板件的内壁上。

13、数控构件电控驱动组件带动内置旋转环旋转，依靠螺旋凸起与输出管口螺旋凹槽螺旋副传动，配合限位块与限位槽周向防转结构，将旋转运动转化为输出管口直线升降运动；复位弹簧辅助复位，实现卡合头自适应锁紧工件。

14、进一步地，所述一体机主机固接于操作平台上，所述一体机主机还包括数控构件、运动控制构件和传感反馈面板，所述数控构件与运动控制构件、供能构件和传感反馈面板信号连接，所述数控构件与单元替换装置的驱动电机，所述数控构件电性连接驱动组件以驱动内置旋转环周向旋转，所述数控构件包括交互界面，通过交互界面下达指令。

15、作为优选地，所述运动控制构件包括伺服电机、机械臂导轨和滑行轨道，所述伺服电机与机械臂导轨电连接，所述伺服电机固接于滑行轨道的一端部，所述机械臂导轨的另一端与供能构件的外壁固接，所述传感反馈面板根据监控探头实时反馈监控数据。

16、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

17、（1）本装置依靠滑槽导向配合电机驱动实现喷头自动切换，可快速互换切割、焊接工作端头，省去人工拆装更换工序，一机兼顾两种加工工艺，有效缩短工装切换时间，提升机床加工适用范围。

18、（2）本装置中焊丝推送件依托弧形轨道实现焊丝管角度可调，搭配锁紧件摩擦定位固定倾角，能够根据工件规格灵活调整焊丝进给方位，防止焊丝偏移，改善焊接成型效果，提升焊接加工精度。

19、（3）本装置中内置旋转环通过螺旋副结构将回转运动转化为管口升降，限位结构限制输出管口自转，配合复位弹簧实现工件自动锁紧，螺纹传动自锁可靠，锁紧尺寸适配性强，自动化程度显著提高。

20、（4）本装置中焊丝组件通过横向、竖向组合滑轨随喷头同步浮动，作业切换时可跟随喷头自适应位移，规避管路拉扯磕碰问题，保证喷头换位过程中焊丝输送结构运行平稳。

21、（5）本装置中整机由数控构件统一联动控制各驱动部件，搭配监控探头实时采集工况反馈数据，实现加工过程闭环监测控制，减少人为操作误差，提升设备自动化水平与成品合格率。

1.一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：包括单元替换装置（1）、稳定限位装置（2）、延伸锁紧装置（3）和一体机主机（4），所述一体机主机（4）包括供能构件（15），所述延伸锁紧装置（3）固接于供能构件（15）的底部，所述单元替换装置（1）包括摇摆替换构件（5），所述摇摆替换构件（5）包括摆动杆轴（17），所述摆动杆轴（17）的两端部转动装配有连接卡环（19），所述连接卡环（19）内固接有卡锁包裹环（20），所述卡锁包裹环（20）两侧固接有穿插杆轴（21），所述穿插杆轴（21）两端穿出连接卡环（19），两个所述卡锁包裹环（20）内分别固接有切割喷头（6）和焊接喷头（7），与焊接喷头（7）固接的连接卡环（19）固接有焊丝推送件（8），所述稳定限位装置（2）包括稳定板件（9）和限位穿插滑轨（10），所述摇摆替换构件（5）与稳定板件（9）穿插布置，所述焊丝推送件（8）与限位穿插滑轨（10）固接，所述延伸锁紧装置（3）包括输出管口（11）和延伸管（12），所述输出管口（11）穿插于延伸管（12）内，所述输出管口（11）固接于供能构件（15）底部。

2.根据权利要求1所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述摇摆替换构件（5）还包括摇摆驱动件（18），所述摇摆驱动件（18）包括摆动臂（22）、驱动柱（23）和驱动电机（24），所述穿插杆轴（21）旋转设于摆动臂（22）的伸出端，所述驱动柱（23）固接于摆动臂（22）的另一端，所述驱动柱（23）穿插露出稳定板件（9），所述驱动电机（24）固接于稳定板件（9）的外壁上，所述驱动电机（24）通过传动组件连接驱动柱（23），所述驱动电机（24）运转时经传动组件带动驱动柱（23）回转。

3.根据权利要求2所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述焊丝推送件（8）包括焊接块（25）、固定板（26）和焊丝包裹管（27），所述焊接块（25）固接于和焊接喷头（7）相连接的连接卡环（19）一侧，所述固定板（26）固接于焊接块（25）的底部，所述固定板（26）的底部固接有悬吊板（28），所述悬吊板（28）的底部固接有弧形轨道（29），所述焊丝包裹管（27）的上端部固接有转动轴（30），所述焊丝包裹管（27）的下端部固接有滑行轴（31），所述滑行轴（31）的两端部啮合设有锁紧件（32），所述转动轴（30）穿插旋转于固定板（26）上，所述滑行轴（31）在弧形轨道（29）内滑行，所述锁紧件（32）内壁呈粗糙状，所述锁紧件（32）通过旋转紧贴弧形轨道（29）的外壁以固定滑行轴（31）的位置。

4.根据权利要求3所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述稳定板件（9）内壁设有弧形滑槽（33）和w形滑槽（34），所述弧形滑槽（33）上设有槽开口（35），所述驱动柱（23）在弧形滑槽（33）内滑行，与切割喷头（6）相连接的穿插杆轴（21）在w形滑槽（34）的右半边槽口内滑行，与焊接喷头（7）相连接的穿插杆轴（21）在w形滑槽（34）的左半边槽口内滑行，所述稳定板件（9）的底面固定安装监控探头。

5.根据权利要求4所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述限位穿插滑轨（10）包括横向滑行组（36）和竖向滑行组（37），所述竖向滑行组（37）的底部固接于横向滑行组（36）的伸出端顶部，所述横向滑行组（36）的另一端与焊接块（25）固接，所述竖向滑行组（37）的上端端部被安装固定。

6.根据权利要求5所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述输出管口（11）的外壁上部呈圆周状阵列设有螺旋状凹槽（38），所述输出管口（11）的底部固接有复位弹簧（39），所述输出管口（11）的外壁下部固接有限位块（40），所述延伸管（12）上端端部固接有上端固接件（41），所述上端固接件（41）内设有内置旋转环（42），所述内置旋转环（42）内壁设有螺旋状凸起（43），所述螺旋状凸起（43）与螺旋状凹槽（38）啮合，所述延伸管（12）的内壁开设有限位槽（44），所述限位块（40）在限位槽（44）内滑行，所述延伸管（12）的底部固接有卡合头（45），所述内置旋转环（42）的外围装配有驱动组件，驱动组件固接于稳定板件（9）的内壁上。

7.根据权利要求6所述的一种工业机电制造用切割焊接机床，其特征在于：所述一体机主机（4）固接于操作平台上，所述一体机主机（4）还包括数控构件（13）、运动控制构件（14）和传感反馈面板（16），所述数控构件（13）与运动控制构件（14）、供能构件（15）和传感反馈面板（16）信号连接，所述数控构件（13）与单元替换装置（1）的驱动电机（24），所述数控构件（13）电性连接驱动组件以驱动内置旋转环（42）周向旋转，所述数控构件（13）包括交互界面（46），通过交互界面（46）下达指令，所述运动控制构件（14）包括伺服电机（47）、机械臂导轨（48）和滑行轨道（49），所述伺服电机（47）与机械臂导轨（48）电连接，所述伺服电机（47）固接于滑行轨道（49）的一端部，所述机械臂导轨（48）的另一端与供能构件（15）的外壁固接，所述传感反馈面板（16）根据监控探头实时反馈监控数据。