一种用于驱动焊枪偏摆转向的偏摆机构的制作方法

1.本实用新型涉及焊接装置技术领域，特指一种用于驱动焊枪偏摆转向的偏摆机构。


背景技术：

2.箱型梁目前被广泛用在大型建筑、水利桥梁、冶金工业等行业。箱型梁的截面形状和通常的箱子截面一样，一般由盖板、腹板、底板以及肋板(也称隔板或筋板)组成。箱型梁生产过程中，通常是u型箱板(由盖板、腹板及底板围覆而成)组立焊接工序在先，肋板插入焊接工序在后。肋板在插入箱板后，需要通过支撑部件先对肋板的两端进行定位、支撑，以防止在焊接过程中，肋板位置出现偏移。
3.箱型梁预制内部肋板焊接，大多采用人工作业，焊接给操作者带来危险和伤害，焊接效率低，焊接质量差。目前，市面上也出现有针对箱型梁肋板的相关自动化焊接设备，这些自动化焊接设备仅能在焊接前调整好焊枪的角度，而在焊接过程中，无法自动调整焊枪的角度，焊枪在沿焊缝移动焊接过程中，由于肋板两端支撑部件的阻挡干涉，肋板焊接缝端部无法焊接，导致存在焊接盲区。另外，也有采用机械手代替人工焊接的操作方式，例如，申请号为cn201922037754.5 公开的一种箱型梁预制内部筋板焊接装置，其主要是利用六轴机械手带动焊接头对肋板进行焊接。但是这种焊接装置存着制造成本高、结构复杂、控制难度大的缺陷。
4.因此，有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本实用新型提供了一种用于驱动焊枪偏摆转向的偏摆机构，有效解决现有技术的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：
7.一种用于驱动焊枪偏摆转向的偏摆机构，包括焊枪与偏摆电机，偏摆电机通过传动结构连接于焊枪，偏摆电机驱动传动结构动作，实现带动焊枪偏转摆动，传动结构包括柱体以及穿设于柱体上的传动轴，传动轴的一端设有与焊枪固定连接的卡位块，传动轴的另一端设有与偏摆电机的输出轴传动连接的连接座。
8.根据上述方案，所述连接座上设有上下贯通的安装孔以及左右贯通的锁定孔，锁定孔内设有滑动螺母，滑动螺母上设有螺纹孔，偏摆电机的输出轴穿设于安装孔，并与锁定孔内滑动螺母的螺纹孔配合螺纹连接。
9.根据上述方案，所述偏摆电机的输出轴上设有与滑动螺母的螺纹孔配合螺纹连接的外螺纹。
10.根据上述方案，所述安装孔与锁定孔均为长条型通孔设置。
11.根据上述方案，还包括偏摆电机安装座，偏摆电机安装座上设有支撑柱，支撑柱上设有固定板，柱体与偏摆电机固定于固定板上。
12.根据上述方案，所述偏摆电机的输出轴上设有齿轮，连接座上设有齿条，齿轮与齿条啮合连接。
13.本实用新型有益效果：
14.本实用新型采用这样的结构设置，通过偏摆电机驱动传动结构动作，进而通过传动结构带动焊枪偏转摆动。在焊枪焊接箱型梁肋板时，可随箱型梁肋板的焊缝调整焊枪焊丝的角度，使焊丝始终与箱型梁肋板的焊缝保持对应关系。也就是说通过偏摆电机实现带动焊枪的偏转换向，进而实现焊接过程中不再受到支撑部件的干涉，以及不会出现焊接盲区。
附图说明
15.图1是实施例一中本实用新型整体结构图；
16.图2是实施例二中传动结构示意图；
17.图3是本实用新型工作状态主视图；
18.图4是本实用新型工作状态俯视图。
19.图中：9.偏摆电机；10.齿轮；11.齿条；12.偏摆电机安装座；13.连接座；14.安装孔；15. 滑动螺母；18.支撑柱；19.固定板；20.焊枪；21.柱体；22.传动轴；23.卡位块；25.锁定孔；
具体实施方式
20.下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
21.实施例一：
22.如图1所示，本实用新型所述一种用于驱动焊枪偏摆转向的偏摆机构，包括焊枪20与偏摆电机9，偏摆电机9通过传动结构连接于焊枪20，偏摆电机9驱动传动结构动作，实现带动焊枪20偏转摆动。采用这样的结构设置，通过偏摆电机9驱动传动结构动作，进而通过传动结构带动焊枪20偏转摆动。在焊枪20 焊接箱型梁肋板时，可随箱型梁肋板的焊缝调整焊枪20焊丝的角度，使焊丝始终与箱型梁肋板的焊缝保持对应关系。也就是说通过偏摆电机9实现带动焊枪的偏转换向，进而实现焊接过程中不再受到支撑部件的干涉，以及不会出现焊接盲区。
23.在本实施例中，所述传动结构包括柱体21以及穿设于柱体21上的传动轴 22，传动轴22的一端与偏摆电机9的输出轴传动连接，传动轴22的另一端与焊枪20固定连接，传动轴22的一端设有与焊枪20固定连接的卡位块23，传动轴 22的另一端设有与偏摆电机9的输出轴传动连接的连接座13。采用这样的结构设置，偏摆电机9工作时，其输出轴旋转可带动连接座13沿偏摆电机9的输出轴上下移动，进而实现通过传动轴22带动焊枪20上下摆动。
24.在本实施例中，所述连接座13中空结构设置，连接座13的上下两侧壁上设有对称设置的安装孔14，连接座13的左右两侧壁上设有对称设置的锁定孔25，锁定孔25内设有滑动螺母15，滑动螺母15上设有螺纹孔，偏摆电机9的输出轴穿设于安装孔14，并与锁定孔25内滑动螺母15的螺纹孔配合螺纹连接，偏摆电机9的输出轴上设有与滑动螺母15的螺纹孔配合螺纹连接的外螺纹。采用这样的结构设置，通过在连接座13的锁定孔25内设有滑动螺母15，并在滑动螺母15上设有螺纹孔，偏摆电机9的输出轴上设有与滑动螺母15的螺纹孔配
合螺纹连接的外螺纹，实现在偏摆电机9工作时，其输出轴旋转可带动连接座13 沿偏摆电机9的输出轴上下移动的效果。
25.在本实施例中，所述安装孔14与锁定孔25均为长条型通孔设置，采用这样的结构设置，保证偏摆电机输出轴91旋转时，通过偏摆电机输出轴91与滑动螺母25的配合，使连接座13以传动轴22为中心摆动，从而带动卡位块23摆动，进而带动焊枪20摆动。
26.在本实施例中，还包括偏摆电机安装座12，偏摆电机安装座12上设有支撑柱18，支撑柱18上设有固定板19，柱体21与偏摆电机9固定于固定板19上。采用这样的结构设置，实现对柱体21与偏摆电机9进行固定。
27.实施例二：
28.如图2所示，所述传动结构包括柱体21以及穿设于柱体21上的传动轴22，传动轴22的一端与偏摆电机9的输出轴齿轮连接，传动轴22的另一端与焊枪 20固定连接，传动轴22的一端设有与焊枪20固定连接的卡位块23，传动轴22 的另一端设有与偏摆电机9的输出轴齿轮连接的连接座13，偏摆电机9的输出轴上设有齿轮10，连接座13上设有齿条11，齿轮10与齿条11啮合连接。采用这样的结构设置，偏摆电机9工作时，其输出轴旋转可带动齿轮10转动，使与齿轮10啮合连接的齿条11上下移动，实现带动连接座13上下移动，进而实现通过传动轴22带动焊枪20上下摆动。
29.本实施例二与实施例一不同之处在于传动结构，其余结构与工作原理皆与实施例一相同，不作重复描述。
30.本实用新型的工作原理：
31.为便于本领域技术人员理解，本实用新型进一步提供一种箱型梁肋板自动焊接设备，参见图3、图4所示，其包括设备底座1，设备底座1上设有驱动装置与焊枪装置8，焊枪装置8通过驱动装置驱动实现对固定于工件架6上箱型梁工件7的箱型梁肋板11进行自动焊接，焊枪装置8包括焊枪20与角度调整机构，焊枪20通过角度调整机构实现在焊接过程中的角度自动调整。采用这样的结构设置，焊枪20通过角度调整机构实现在焊接过程中的角度自动调整，使焊枪20 位于箱型梁肋板11一端时，焊枪20的焊头朝箱型梁肋板11一端，而当焊枪20 位于箱型梁肋板11另一端时，焊枪20的焊头偏向至箱型梁肋板11另一端，进而实现焊接过程中不再受到支撑部件的干涉，以及不会出现焊接盲区。
32.其中，所述角度调整机构包括偏摆调整结构与纵向调整机构，焊枪20固定于偏摆调整结构上，并通过偏摆调整结构驱动实现焊枪20左右位置的偏摆调整，偏摆调整结构固定于纵向调整机构上，并通过纵向调整机构驱动实现偏摆调整结构的纵向上下移动。采用这样的结构设置，通过偏摆调整结构驱动实现焊枪20 左右位置的偏摆调整，以及通过纵向调整机构驱动实现偏摆调整结构的纵向上下移动，进而实现焊枪20在焊接过程中的角度自动调整。
33.其中，所述纵向调整机构包括纵向调整电机10与纵向调整电机安装座16，纵向调整电机10固定于纵向调整电机安装座16上，纵向调整电机安装座16上设有滑轨17，偏摆调整结构可滑动地设于滑轨17上，偏摆调整结构固定于纵向调整电机输出轴100上，并通过纵向调整电机输出轴100驱动实现偏摆调整结构在滑轨17上滑动。采用这样的结构设置，纵向调整电机10工作时，通过纵向调整电机输出轴100驱动偏摆调整结构在滑轨17上滑动，实现调整偏摆调整结构的纵向位置。
34.其中，所述焊枪20上设有焊枪连接座13，焊枪连接座13上设有便于偏摆电机输出轴91穿过的安装孔14与滑动螺母15，偏摆电机输出轴91穿过安装孔 14，并带动滑动螺母15进行位移偏摆。采用这样的结构设置，将焊枪20固定于偏摆电机输出轴91上，偏摆电机9工作时，实现焊枪20左右位置的偏摆调整，即焊枪20的横向位置。
35.其中，所述设备底座1上的驱动装置包括升降驱动机构与伸缩驱动机构，焊枪装置8固定于伸缩驱动机构上，并通过伸缩驱动机构驱动伸长和收缩，伸缩驱动机构通过升降驱动机构驱动上下升降。采用这样的结构设置，通过升降驱动机构与伸缩驱动机构调整焊枪装置8的纵向与横向位置。
36.其中，所述伸缩驱动机构包括伸缩组件、焊臂一5与焊臂二51，焊臂一5 与焊臂二51通过伸缩组件驱动伸缩，焊臂一5与焊臂二51的输出端均设有焊枪装置8。采用这样的结构设置，通过伸缩组件驱动焊臂一5与焊臂二51工作，实现调整焊臂一5与焊臂二51的横向位置。需要说明的是，本发明同样适用于单侧焊臂的自动焊接设备。
37.其中，所述升降驱动机构包括焊臂升降座4以及设于焊臂升降座4上的焊臂升降电机3，焊臂升降电机3的输出端驱动伸缩驱动机构的焊臂一5与焊臂二51 上下升降。采用这样的结构设置，通过焊臂升降电机3驱动焊臂一5与焊臂二 51工作实现调整焊臂一5与焊臂二51的纵向位置。
38.其中，还包括纵向导轨2，纵向导轨2与固定于工件架6上箱型梁工件7的长度方向平行设置，设备底座1可滑动地设于纵向导轨2上，设备底座1通过定位结构可定位于纵向导轨2上。采用这样的结构设置，实现将设备底座1移动至与固定于工件架6上箱型梁工件7对应的焊接工位，并通过定位结构将设备底座 1进行锁定，防止在焊接过程中，设备底座1产生位移。
39.本实用新型的工作方法：
40.步骤1)将设备底座1沿纵向导轨2滑动至与固定于工件架6上箱型梁工件 7对应的焊接工位，并通过定位结构将设备底座1进行锁定，防止在焊接过程中，设备底座1产生位移；
41.步骤2)先通过伸缩组件驱动焊臂一5与焊臂二51分别带动焊枪装置8伸入箱型梁工件7内，并使焊臂一5与焊臂二51上的焊枪装置8分别对应于箱型梁肋板11的两侧；
42.步骤3)再通过焊臂升降装置3驱动焊臂一5与焊臂二51移动，使焊枪装置8的焊枪20运动至箱型梁肋板11一端的焊缝附近，实现粗略定位；
43.步骤4)最后再通过纵向调整电机10与偏摆电机9调整焊枪20的角度，使焊枪20端部上的焊丝对准焊缝，实现精确定位，并启动焊枪工作，完成对箱型梁肋板11一端的焊接；
44.步骤5)焊接完成箱型梁肋板11一端后，通过纵向调整电机10与偏摆电机 9调整焊枪20的角度，使焊枪20端部上的焊丝对准焊缝，实现精确定位，并启动焊枪工作，完成对箱型梁肋板11另一端的焊接。实际应用中，在调整焊枪20 的角度过程中，焊枪20端部上的焊丝始终对准焊缝，以使焊枪20从箱型梁肋板 11一端连续焊接至另一端。
45.优选的，在焊枪20由箱型梁肋板11一端朝箱型梁肋板11另一端移动过程中，偏摆电机9与纵向调整电机10实时动作，实时调整焊枪20角度，确保焊枪 20的焊头始终贴近焊缝。
46.实际应用中，焊枪20位于箱型梁肋板11一端附近时，焊枪20的焊头朝箱型梁肋板
11一端，而当焊枪20位于箱型梁肋板11另一端附近时，枪体20的焊头偏向至箱型梁肋板11另一端，也就是说通过偏摆电机9与纵向调整电机10实现带动焊枪20的偏转换向，进而实现不再受到支撑部件的干涉，以及不会出现焊接盲区。
47.优选的，其焊枪20换向的临界点位于箱型梁肋板11的中间位置，即箱型梁肋板11两端的正中间。
48.实际就应用中，采用双焊臂5与双焊枪20结构，可以进一步提高焊接的工作效率。
49.以上对本实用新型实施例中的技术方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。