一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置的制作方法

1.本发明涉及钢构件加工装置领域，具体为一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，尤其是科学技术的进步，大大促进了社会生产力的飞速发展；尤其是自动化和工业化进程的不断推进，使得社会发展更是跑在了时代的快车道上。
3.而社会的发展，也对应一定高度的建筑物希望在保证质量的情况下，能够实现最短时间的建设工期；大型钢结构建筑物在应运而生。
4.在大型钢结构建筑物中，其中h型钢（工字钢）是较为常见的一种组成构件；进行大型工字钢的加工时，先进行工字钢的翼板和腹板的焊接，然后根据此工字钢所在的钢结构中的具体结构在设计位置进行开孔、焊接辅助板等作业，或者为了便于工字钢的稳固安装，在工字钢的腹板上焊接斜撑板、吊装板等零部件。在大型工字钢上进行零部件的焊接时，需要根据零部件位置、坡口情况等对焊枪的角度进行调节，以满足焊接需要。
5.因此，提供一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置，是一个值得研究的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供可根据大型工字钢上所需焊接零部件的位置和角度自动对焊枪角度的位置、角度和运行路线进行调节，实现自动化焊接，可有效提高焊接效率，降低工人的劳动强度的一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置。
7.本发明的目的是这样实现的：一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置，包括焊枪总成，还包括：丝杠传动装置，所述丝杠传动装置的传送方向为左右方向；第一电动缸，竖直设置于丝杠传动装置上，所述丝杠传动装置带动第一电动缸沿着左右方向运动；安装板，水平设置于第一电动缸推杆的上端；转动装置，安装于安装板上，所述转动装置包括转轴，且此转轴的轴向方向为左右方向；第二电动缸，与转动装置相连，所述转动装置带动第二电动缸转动，当第二电动缸位于水平位置时，其运动方向为前后方向；安装座，所述安装座与第二电动缸相连，所述焊枪总成安装于安装座上。
8.所述丝杠传动装置包括两个立板、一个丝杆、一个光杆、一个第一减速机、一个第一伺服电机和一个滑台座，两个立板相互平行设置，所述第一减速机安装于一个立板的外侧面上，所述第一伺服电机与第一减速机的输入端相连；所述丝杆转动安装于两个立板之间，且与第一减速机的输出端相连，所述光杆固定安装于两个立板上，所述光杆和丝杆均水
平设置，且长度方向沿着左右方向；所述滑台座通过一光孔与光杆配合相连，通过一螺纹孔与丝杆配合相连，所述第一电动缸竖直安装于滑台座上。
9.所述转动装置包括安装架、第二伺服电机、第二减速机、转轴和连接导向座，所述安装架安装于安装板的上端面上，所述第二减速机安装于安装架上，所述第二伺服电机安装于第二减速机上，且第二伺服电机与第二减速机的输入端相连，所述转轴与第二减速机的输出端相连，所述连接导向座与转轴相连，且与转轴同步转动，所述第二电动缸安装于连接导向座上。
10.所述转轴包括圆柱部和矩形块部，所述圆柱部与第二减速机相连，所述连接导向座上设置有与转轴的矩形块部相适配的矩形孔，所述连接导向座通过其矩形孔套接于转轴的矩形块部上；所述连接导向座上设置有通向其矩形孔的连接通孔，所述转轴的矩形块部上设置有螺纹孔，所述连接导向座与转轴通过螺栓固定相连，此螺栓的杆部穿过连接导向座的连接通孔拧入转轴矩形块部上设置的螺纹孔中。
11.所述连接导向座包括方管部，所述第二电动缸安装于此方管部中，所述方管部的长度方向与第二电动缸的运动方向相同，所述方管部的上端壁上开设有矩形通槽；所述安装座包括连接部和与连接部固定相连的平板部，所述连接部与第二电动缸的推杆相连，所述连接部由矩形通槽中穿过，所述平板部位于方管部的上侧，所述焊枪总成安装于安装座的平板部上。
12.所述方管部的侧壁上设置有固定块，所述固定块中设置有导向圆柱孔，所述固定块上设置有通向其导向圆柱孔的螺纹通孔，且此螺纹通孔中安装有固定螺栓；所述导向圆柱孔中插设有圆杆，所述圆杆的直径与导向圆柱孔的孔径相同，所述圆杆的长度方向与方管部的长度方向相同，所述圆杆的圆柱壁上沿其长度方向设置有长度刻度，所述圆杆的一端垂直设置有测量平板。
13.所述圆杆的圆柱壁上沿其长度方向设置有通槽，且此通槽中设置有刻度尺，所述刻度尺的长度方向沿着圆杆的长度方向，所述长度刻度设置于刻度尺上。
14.所述通槽设置有三个，且这三个通槽沿着圆杆的圆周方向均匀设置，且每个通槽的槽底壁上均设置有一个刻度尺。
15.另外还包括第三电动缸，所述第三电动缸水平设置于安装板的上端面上，且其运动方向为前后方向，所述第三电动缸推杆的前端设置有第一按钮开关，所述第一按钮开关与第三电动缸电性相连。
16.所述第三电动缸推杆的前端设置有圆筒，所述圆筒的长度方向与第三电动缸的运动方向相同，所述第一按钮开关设置于圆筒中，且位于圆筒靠近第三电动缸推杆的一端，所述圆筒的筒壁上设置有供第一按钮开关的电源线穿过的通孔，所述圆筒远离第三电动缸推杆的一端设置有端盖，所述端盖上设置有导向通孔；所述圆筒中设置有弹簧和t形块，所述弹簧位于第三电动缸的推杆和t形块之间，所述t形块的横向部为圆柱形，其直径与圆筒的孔径相同，所述t形块的竖向部由端盖上设置的导向通孔中穿过，所述t形块竖向部的顶端安装有第二按钮开关，所述第二按钮开关与第三电动缸电性相连。
17.积极有益效果：1、本发明可根据大型工字钢上所需焊接零部件的位置和角度自动对焊枪角度的位置、角度和运行路线进行调节，实现自动化焊接，可有效提高焊接效率，降低工人的劳动强度；2、本发明设置有用于定位焊枪总成的结构，将焊枪总成定位安装，使得
安装焊枪总成每次安装后其焊枪头与第二电动缸推杆在第二电动缸运行方向上的距离总是相同，如此，通过工控机进行焊枪总成位置和角度的调节时更加准确和方便；3、本发明设置有第三电动缸和第一按钮开关，可自动计算出焊枪总成的焊枪头与工字钢之间的距离，再结合输入至工控机中的零件在工字钢上位置的数据，即可计算出各私服电机、各电动缸如何运行才能完成自动化焊接。如此，使得进行焊枪总成位置、角度和运行路线的自动调节时更加方便。
附图说明
18.图1为本发明实施例1的立体示意图；图2为本发明实施例1的主视图；图3为本发明实施例1去除丝杠传动装置和第一电动缸时的结构示意图；图4为本发明的丝杠传动装置的结构示意图；图5为本发明实施例2的立体示意图；图6为本发明实施例2的主视图；图7为本发明实施例2去除丝杠传动装置和第一电动缸时在前视视角下的结构示意图；图8为本发明实施例2去除丝杠传动装置和第一电动缸时在后视视角下的结构示意图；图9为本发明实施例2的圆杆的安装结构示意图；图10为本发明实施例2的圆筒的内部结构示意图。
19.图中为：焊枪总成1、丝杠传动装置2、立板201、丝杆202、光杆203、第一减速机204、第一伺服电机205、滑台座206、第一电动缸3、安装板4、转动装置5、安装架501、第二伺服电机502、第二减速机503、连接导向座504、方管部505、矩形通槽506、第二电动缸6、安装座7、第三电动缸8、第一按钮开关9、圆筒10、端盖11、弹簧12、t形块13、第二按钮开关14、固定块15、圆杆16、刻度尺17、固定螺栓18、测量平板19。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例，做进一步的说明：实施例1一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置，请参阅图1、图2和图3，包括焊枪总成1、丝杠传动装置2、第一电动缸3、安装板4、转动装置5、第二电动缸6以及安装座7。
21.请参阅图4，丝杠传动装置2包括两个立板201、一个丝杆202、一个光杆203、一个第一减速机204、一个第一伺服电机205和一个滑台座206。两个立板201相互平行设置，且竖直设置。第一减速机204安装于一个立板201的外侧面上，第一伺服电机205与第一减速机204的输入端相连。丝杆202转动安装于两个立板201之间，且与第一减速机204的输出端相连。光杆203固定安装于两个立板201上，光杆203和丝杆202均水平设置，且长度方向沿着左右方向。滑台座206通过一光孔与光杆203配合相连，通过一螺纹孔与丝杆202配合相连，第一电动缸3竖直安装于滑台座206上。启动第一伺服电机205，第一伺服电机205通过第一减速机204带动光杆203转动，进而带动滑台座206沿着左右方向移动。
22.请参阅图1、图2和图3，第一电动缸3竖直设置于丝杠传动装置2上，则丝杠传动装置2可带动第一电动缸3沿着左右方向运动。安装板4水平设置于第一电动缸3推杆的上端。转动装置5包括安装架501、第二伺服电机502、第二减速机503、转轴和连接导向座504，安装架501安装于安装板4的上端面上，第二减速机503安装于安装架501上，第二伺服电机502安装于第二减速机503上，且第二伺服电机502与第二减速机503的输入端相连，转轴与第二减速机503的输出端相连。转动装置5的转轴的轴向方向沿着左右方向。转轴包括圆柱部和矩形块部，圆柱部与第二减速机503相连，连接导向座504上设置有与转轴的矩形块部相适配的矩形孔，连接导向座504通过其矩形孔套接于转轴的矩形块部上，如此可使得连接导向座504与转轴同步转动。连接导向座504上设置有通向其矩形孔的连接通孔，转轴的矩形块部上设置有螺纹孔，连接导向座504与转轴通过螺栓固定相连，此螺栓的杆部穿过连接导向座504的连接通孔拧入转轴矩形块部上设置的螺纹孔中。第二伺服电机502通过第二减速机503带动转轴和连接导向座504转动。连接导向座504包括方管部505，当连接导向座504主动至其方管部505为水平位置时，方管部505的长度方向沿着前后方向。方管部505的上端壁上开设有矩形通槽506，此矩形通槽506的长度方向沿着方管部505的长度方向。第二电动缸6安装于方管部505中，且其运动方向与方管部505的长度方向相同。安装座7包括连接部和与连接部固定相连的平板部，连接部与第二电动缸6的推杆相连，连接部由矩形通槽506中穿过，平板部位于方管部505的上侧，焊枪总成1安装于安装座7的平板部上。
23.本实施例的工作原理：在大型工字钢上焊接零件时，工字钢沿左右方向放置，工字钢和零件均不用动，将零件先与工字钢点焊住，或者使用夹紧支撑结构将零件支撑夹紧在工字钢上。丝杠传动装置2可带动焊枪总成1沿着左右方向运动，第一电动缸3可带动焊枪总成1沿着上下方向运动，第二电动缸6可带动焊枪总成1直向前、直向后、斜向前、斜向后运动。转动装置5可带动焊枪总成1转动，进行焊枪角度的调节。进行自动化焊接时，丝杠传动装置2的第一伺服电机205、转动装置5的第二伺服电机502、第一电动缸3以及第二电动缸6均与工控机相连，将工字钢和零件的焊接尺寸、焊接路线、每个连接处的焊接角度等数据输入工控机中，即可通过工控机控制焊枪总成1进行位置、角度和运行路线的自动调节，实现自动化焊接，可有效提高焊接效率，降低工人的劳动强度。
24.实施例2一种钢结构件焊接用焊枪角度自动调节装置，请参阅图5、图6、图7和图8，包括焊枪总成1、丝杠传动装置2、第一电动缸3、安装板4、转动装置5、第二电动缸6以及安装座7。
25.请参阅图4，丝杠传动装置2包括两个立板201、一个丝杆202、一个光杆203、一个第一减速机204、一个第一伺服电机205和一个滑台座206。两个立板201相互平行设置，且竖直设置。第一减速机204安装于一个立板201的外侧面上，第一伺服电机205与第一减速机204的输入端相连。丝杆202转动安装于两个立板201之间，且与第一减速机204的输出端相连。光杆203固定安装于两个立板201上，光杆203和丝杆202均水平设置，且长度方向沿着左右方向。滑台座206通过一光孔与光杆203配合相连，通过一螺纹孔与丝杆202配合相连，第一电动缸3竖直安装于滑台座206上。启动第一伺服电机205，第一伺服电机205通过第一减速机204带动光杆203转动，进而带动滑台座206沿着左右方向移动。
26.请参阅图5、图6、图7和图8，第一电动缸3竖直设置于丝杠传动装置2上，则丝杠传动装置2可带动第一电动缸3沿着左右方向运动。安装板4水平设置于第一电动缸3推杆的上
端。转动装置5包括安装架501、第二伺服电机502、第二减速机503、转轴和连接导向座504，安装架501安装于安装板4的上端面上，第二减速机503安装于安装架501上，第二伺服电机502安装于第二减速机503上，且第二伺服电机502与第二减速机503的输入端相连，转轴与第二减速机503的输出端相连。转动装置5的转轴的轴向方向沿着左右方向。转轴包括圆柱部和矩形块部，圆柱部与第二减速机503相连，连接导向座504上设置有与转轴的矩形块部相适配的矩形孔，连接导向座504通过其矩形孔套接于转轴的矩形块部上，如此可使得连接导向座504与转轴同步转动。连接导向座504上设置有通向其矩形孔的连接通孔，转轴的矩形块部上设置有螺纹孔，连接导向座504与转轴通过螺栓固定相连，此螺栓的杆部穿过连接导向座504的连接通孔拧入转轴矩形块部上设置的螺纹孔中。第二伺服电机502通过第二减速机503带动转轴和连接导向座504转动。连接导向座504包括方管部505，当连接导向座504主动至其方管部505为水平位置时，方管部505的长度方向沿着前后方向。方管部505的上端壁上开设有矩形通槽506，此矩形通槽506的长度方向沿着方管部505的长度方向。第二电动缸6安装于方管部505中，且其运动方向与方管部505的长度方向相同。安装座7包括连接部和与连接部固定相连的平板部，连接部与第二电动缸6的推杆相连，连接部由矩形通槽506中穿过，平板部位于方管部505的上侧，焊枪总成1安装于安装座7的平板部上。
27.请参阅图7和图9，方管部505的侧壁上设置有固定块15，固定块15为矩形块，固定块15中设置有导向圆柱孔，固定块15上设置有通向其导向圆柱孔的螺纹通孔，且此螺纹通孔中安装有固定螺栓18。导向圆柱孔中插设有圆杆16，圆杆16的直径与导向圆柱孔的孔径相同，圆杆16的长度方向与方管部505的长度方向相同。圆杆16的圆柱壁上沿其圆周方向均匀设置有三个通槽，通槽的长度方向沿着圆杆16的长度方向。每个通槽的槽底上各设置有一个刻度尺17，刻度尺17的长度方向与圆杆16的长度方向相同，刻度尺17上沿其长度方向设置有长度刻度。由于设置有三个刻度尺17，可更加方便地观看固定块15端部处刻度尺17上的刻度值。圆杆16的一端设置有测量平板19，圆杆16垂直于测量平板19。拧松固定螺栓18，可转动圆杆16，并使得圆杆16沿其长度方向移动，圆杆16带动测量平板19运动。在安装座7的平板部上安装焊枪总成1时，通过测量平板19进行定位，使得安装焊枪总成1的焊枪头到达相对于第二电动缸6推杆的固定位置处，如此，通过工控机进行焊枪总成1位置和角度的调节时更加准确和方便。焊枪总成1定位完毕后，将测量平板19收回，拧紧固定螺栓18，可固定住圆杆16和测量平板19，使其不影响焊接。
28.请参阅图5、图6、7和图10，安装板4的上端面上还水平安装有第三电动缸8，第三电动缸8的运动方向沿着前后方向。第三电动缸8推杆的前端设置有圆筒10，圆筒10的长度方向与第三电动缸8的运动方向相同，圆筒10中设置有第一按钮开关9，且第一按钮开关9位于圆筒10靠近第三电动缸8推杆的一端，圆筒10的筒壁上设置有供第一按钮开关9的电源线穿过的通孔。圆筒10远离第三电动缸8推杆的一端设置有端盖11，端盖11上设置有导向通孔。圆筒10中设置有弹簧12和t形块13，弹簧12位于第三电动缸8的推杆和t形块13之间，t形块13的横向部为圆柱形，其直径与圆筒10的孔径相同，t形块13的竖向部由端盖11上设置的导向通孔中穿过，t形块13竖向部的顶端安装有第二按钮开关14。第一按钮开关9和第二按钮开关14均通过工控机与第三电动缸8电性相连。在弹簧12的作用下，t形块13被压紧在端盖11上。进行工字钢与本发明之间垂直距离的确定时，启动第三电动缸8，第三电动缸8带动圆筒10向工字钢运动。第二按钮开关14遇到工字钢后被按压，当按压至第二按钮开关14触发
时，第二按钮开关14向工控机传递信号，工控机控制第三电动缸8减速运行。随着第三电动缸8的继续运行，t形块13被向第一按钮开关9的方向压，当t形块13的横向部按压第一按钮开关9至第一按钮开关9触发时，第一按钮开关9向工控机传递信号，工控机控制第三电动缸8停止运行，如此即可快速移动圆筒10，又可稳定停住第三电动缸8，以防压坏第一按钮开关9。根据第三电动缸8的运行距离和第一按钮开关9的触发距离，结合焊枪总成1焊枪头的位置，即可计算出焊枪总成1的焊枪头与工字钢之间的距离，再结合输入至工控机中的零件在工字钢上位置的数据，即可计算出各私服电机、各电动缸如何运行才能完成自动化焊接。如此，使得进行焊枪总成1位置、角度和运行路线的自动调节时更加方便。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。