一种锌型材的自动化电弧焊接装置的制作方法

本发明涉及电弧焊接设备，具体为一种锌型材的自动化电弧焊接装置。

背景技术：

1、在智能制造装备产业中，锌型材的自动化电弧焊接装置通常由自动电弧焊接机、送丝机构、焊枪运动机构以及工件夹持机构组成。焊接作业时，自动电弧焊接机利用电弧作为热源，熔化焊丝与母材金属，在接头位置形成熔池，冷却凝固后实现型材连接。镀锌方管垂直对焊是其中一种常见连接形式，即一根方管水平放置，另一根方管垂直抵接于水平方管的侧壁，形成直角或近似t形的接头，广泛用于框架、支架、底座等结构件的制造。由于方管截面为空心矩形环状，垂直对焊时需要沿横管外壁与竖管表面相交的整圈矩形路径施焊，以保证连接强度与密封效果。此类接头对定位精度、焊缝成形质量及锌层保护要求较高，是自动化焊接装备的重要应用对象。

2、然而，现有锌型材自动化电弧焊接装置在镀锌方管垂直对焊时存在明显缺陷。焊接前必须去除焊缝附近的镀锌层，否则锌蒸气会引发气孔、飞溅和未熔合等焊接问题。目前多数装置采用整体块状打磨方式，即把横管侧壁上与竖管端面相对应的整个矩形区域全部磨除锌层，以简化除锌路径。但这种做法不仅过度去除母材表面锌层，还将横管内部空心端面处原本不参与焊接的锌层一并破坏。焊接完成后，横管内部空腔被焊缝封闭，无法进行二次补锌或喷涂防腐层，导致该区域钢基体裸露，在潮湿或户外环境中容易发生内部腐蚀，降低结构耐久性。同时，整体打磨还会增加粉尘产生和表面损伤，影响生产效率与质量稳定性，成为制约镀锌方管自动焊接技术推广应用的关键问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锌型材的自动化电弧焊接装置，以解决上述背景技术中提出的现有锌型材自动化电弧焊接装置在镀锌方管垂直对焊时，多采用整体块状打磨除锌，过度去除了焊缝附近及横管内部空心端面原本不参与焊接的锌层。焊接后内部空腔封闭无法补锌，导致钢基体裸露，在潮湿或户外环境中易发生内部腐蚀，同时增加粉尘和表面损伤，制约了镀锌方管自动焊接技术的推广应用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锌型材的自动化电弧焊接装置，包括支撑架、固定在支撑架顶端的电弧焊接台以及设置在电弧焊接台顶端的自动电弧焊接机，所述电弧焊接台的中部贯穿开设有操作孔，所述电弧焊接台顶端在操作孔的一侧对称设置有两个固定座，每个所述固定座的一侧均设置有抵触块，所述抵触块与固定座之间设置有翻转组件，所述电弧焊接台顶端靠近操作孔的另一侧设置有放置座，所述电弧焊接台在操作孔的下方固定有安装架，所述安装架内侧设置有伸缩移动组件；所述伸缩移动组件包括限位座、丝杆、电动伸缩杆与安装框架，所述限位座设置在安装架中部，所述丝杆转动安装在安装架一侧，所述电动伸缩杆竖直固定在限位座底端，所述安装框架设置在限位座的顶端，所述安装框架的内部设置有切换处理组件。

3、进一步地，所述电弧焊接台的一侧设置有机械臂，所述机械臂的底端固定有底座，所述机械臂的执行端与自动电弧焊接机一侧固定连接，每个所述固定座远离操作孔的一侧均固定有限位气缸，所述电弧焊接台顶端在放置座的一侧固定有伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端与放置座的一侧外壁固定连接。

4、进一步地，所述安装架远离丝杆的一侧固定安装有辅助杆，所述限位座的一端套设滑动安装在辅助杆外部，所述限位座的另一端套设螺纹连接在丝杆的外部，所述安装架的外部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与丝杆的一端同轴固定连接。

5、进一步地，所述电动伸缩杆的输出端与安装框架的底端中部固定连接，所述安装框架的底端两侧均竖直固定有引导杆，所述引导杆的底端贯穿滑动安装在限位座的底端外部。

6、进一步地，所述切换处理组件包括四个辅助框架与第一步进电机，四个所述辅助框架呈矩形环绕设置在安装框架的内部，所述第一步进电机固定安装在安装框架的一侧外部，每个所述辅助框架的内部均对称转动安装有两根传动辊，两根所述传动辊外部套设传动连接有打磨砂带。

7、进一步地，所述辅助框架上靠近其中一根传动辊的位置固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与对应侧传动辊的一端同轴固定连接，每个所述辅助框架靠近安装框架侧壁的一侧均设置有转动架，每个所述辅助框架靠近转动架的一侧均对称固定有两个固定块。

8、进一步地，每个所述固定块的外部均固定有限位杆，所述转动架的一端套设滑动安装在限位杆的外部，所述限位杆远离固定块的一端固定安装有固定挡块，所述限位杆的外部套设有抵触弹簧，所述抵触弹簧的两端分别固定安装在固定挡块的外部与转动架的外部。

9、进一步地，所述安装框架靠近转动架的侧壁上对称安装有两个转动座，两个所述转动座之间转动安装有转动杆，所述转动架的一端套设固定安装在转动杆的外部，相邻的所述转动杆之间均通过锥齿轮组传动连接，所述第一步进电机的输出端与其中一根转动杆的一端同轴固定连接。

10、进一步地，所述翻转组件包括定位座、转轴与第二步进电机，所述定位座固定安装在限位气缸的输出端，所述转轴的一端转动卡合安装在定位座的内部，所述第二步进电机固定安装在定位座靠近限位气缸的一侧外部。

11、进一步地，所述转轴的另一端转动卡合安装在抵触块的一侧内部，所述转轴的外部套设固定有传动齿轮，所述第二步进电机的输出端固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮啮合连接，所述电弧焊接台靠近两个所述固定座的一侧安装有输送机构。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明通过切换处理组件中四个辅助框架带动打磨砂带呈矩形环绕布置，在伸缩移动组件驱动下对夹持在抵触块之间的方管中部对接区域采用矩形边框式打磨，仅去除焊缝路径周围的镀锌层，保留方管内部空心端面处不参与焊接的锌层，相比现有整体块状打磨减少了锌层过度去除，降低焊接后内部空腔因无法补涂锌层而产生的腐蚀风险，同时打磨砂带在转动架、限位杆及抵触弹簧的配合下实现弹性浮动，能够适应方管尺寸偏差并保持贴合压力稳定，提高了除锌深度的均匀性，该组件与自动电弧焊接机配合使用，能够提高镀锌方管垂直对焊的焊前预处理精度，进而减少气孔、飞溅和未熔合等焊接缺陷，最终提升智能制造装备产业中镀锌方管框架类结构件的自动化焊接质量。

14、本发明通过翻转组件中第二步进电机带动驱动齿轮与传动齿轮啮合传动，使转轴和抵触块带动夹持在抵触块之间的方管绕自身轴线旋转，在放置座已脱离工件的情况下使未焊接的一侧焊缝旋转至朝向自动电弧焊接机，实现矩形环焊缝剩余部分的连续施焊，翻转过程仅需一次旋转，无需多次翻转，且限位气缸在旋转和焊接过程中保持伸出，由抵触块持续夹紧方管两端，保证了焊缝对中精度和成形质量，该翻转组件结构紧凑，传动稳定，与自动电弧焊接机协同工作，提高了镀锌方管垂直对焊的焊接效率和焊缝一致性，适应智能制造装备产业中对自动化电弧焊接装置的连续生产需求。

1.一种锌型材的自动化电弧焊接装置，包括支撑架（1）、固定在支撑架（1）顶端的电弧焊接台（2）以及设置在电弧焊接台（2）顶端的自动电弧焊接机（5），其特征在于：所述电弧焊接台（2）的中部贯穿开设有操作孔（6），所述电弧焊接台（2）顶端在操作孔（6）的一侧对称设置有两个固定座（7），每个所述固定座（7）的一侧均设置有抵触块（34），所述抵触块（34）与固定座（7）之间设置有翻转组件，所述电弧焊接台（2）顶端靠近操作孔（6）的另一侧设置有放置座（9），所述电弧焊接台（2）在操作孔（6）的下方固定有安装架（12），所述安装架（12）内侧设置有伸缩移动组件；

2.根据权利要求1所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述电弧焊接台（2）的一侧设置有机械臂（3），所述机械臂（3）的底端固定有底座（4），所述机械臂（3）的执行端与自动电弧焊接机（5）一侧固定连接，每个所述固定座（7）远离操作孔（6）的一侧均固定有限位气缸（8），所述电弧焊接台（2）顶端在放置座（9）的一侧固定有伸缩气缸（10），所述伸缩气缸（10）的输出端与放置座（9）的一侧外壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述安装架（12）远离丝杆（15）的一侧固定安装有辅助杆（14），所述限位座（13）的一端套设滑动安装在辅助杆（14）外部，所述限位座（13）的另一端套设螺纹连接在丝杆（15）的外部，所述安装架（12）的外部固定安装有伺服电机（16），所述伺服电机（16）的输出端与丝杆（15）的一端同轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述电动伸缩杆（17）的输出端与安装框架（18）的底端中部固定连接，所述安装框架（18）的底端两侧均竖直固定有引导杆（19），所述引导杆（19）的底端贯穿滑动安装在限位座（13）的底端外部。

5.根据权利要求1所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述切换处理组件包括四个辅助框架（20）与第一步进电机（32），四个所述辅助框架（20）呈矩形环绕设置在安装框架（18）的内部，所述第一步进电机（32）固定安装在安装框架（18）的一侧外部，每个所述辅助框架（20）的内部均对称转动安装有两根传动辊（24），两根所述传动辊（24）外部套设传动连接有打磨砂带（25）。

6.根据权利要求5所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述辅助框架（20）上靠近其中一根传动辊（24）的位置固定安装有驱动电机（26），所述驱动电机（26）的输出端与对应侧传动辊（24）的一端同轴固定连接，每个所述辅助框架（20）靠近安装框架（18）侧壁的一侧均设置有转动架（21），每个所述辅助框架（20）靠近转动架（21）的一侧均对称固定有两个固定块（27）。

7.根据权利要求6所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：每个所述固定块（27）的外部均固定有限位杆（28），所述转动架（21）的一端套设滑动安装在限位杆（28）的外部，所述限位杆（28）远离固定块（27）的一端固定安装有固定挡块（29），所述限位杆（28）的外部套设有抵触弹簧（30），所述抵触弹簧（30）的两端分别固定安装在固定挡块（29）的外部与转动架（21）的外部。

8.根据权利要求6所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述安装框架（18）靠近转动架（21）的侧壁上对称安装有两个转动座（22），两个所述转动座（22）之间转动安装有转动杆（23），所述转动架（21）的一端套设固定安装在转动杆（23）的外部，相邻的所述转动杆（23）之间均通过锥齿轮组（31）传动连接，所述第一步进电机（32）的输出端与其中一根转动杆（23）的一端同轴固定连接。

9.根据权利要求2所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述翻转组件包括定位座（33）、转轴（35）与第二步进电机（37），所述定位座（33）固定安装在限位气缸（8）的输出端，所述转轴（35）的一端转动卡合安装在定位座（33）的内部，所述第二步进电机（37）固定安装在定位座（33）靠近限位气缸（8）的一侧外部。

10.根据权利要求9所述的一种锌型材的自动化电弧焊接装置，其特征在于：所述转轴（35）的另一端转动卡合安装在抵触块（34）的一侧内部，所述转轴（35）的外部套设固定有传动齿轮（36），所述第二步进电机（37）的输出端固定安装有驱动齿轮（38），所述驱动齿轮（38）与传动齿轮（36）啮合连接，所述电弧焊接台（2）靠近两个所述固定座（7）的一侧安装有输送机构（11）。