專利名稱：扣板自動焊接機的制作方法
技術領域：
發(fā)明涉及一種扣板自動焊接機，主要用于U型或類U型長直扣板的焊接，被廣泛應 用于地磅U型加強筋、大型承重設備、衡器U型或類U型加強筋等焊接。
背景技術：
隨著物流行業(yè)進一步發(fā)展，大宗物品頻繁交換、高速道路按重收費制度實施，社會 對大型稱重設備需求進一步加大同時，也對衡器設備的可靠性、穩(wěn)定性提出高的要求。衡器 設備具有使用頻繁、承重不具規(guī)律性特點，使用過程容易遭到破壞，貽誤生產順利進行。U型 加強筋與類U型加強筋焊接質量是保證稱重設備可靠性的關鍵所在。目前，國內許多U型 加強筋焊接靠手工焊接來完成。工人焊接水平參差不齊，存在焊接質量難以保證、生產效率 低下等諸多缺點。遠遠滿足不了生產需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為解決現(xiàn)有手工焊接存在焊接質量難以保證問題，提供一種扣板自動 焊接機，它專用于U型或類U加強筋焊接設備，該設備不但能保證焊接焊縫質量，而且具有 焊接穩(wěn)定、焊接效率高特點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種扣板自動焊接機，它包括門架，門架通過行走驅動裝置安裝在導軌上；在門 架上設有多個移動式焊接執(zhí)行機構，所述移動式焊接執(zhí)行機構與電控系統(tǒng)和相應的焊機連 接，各移動式焊接執(zhí)行機構上設有至少一個與工件相配合的焊槍，焊槍與跟蹤調節(jié)裝置以 及氣體供給系統(tǒng)連接。所述門架上設有載人平臺，載人平臺與爬梯連接，在門架至少一側還設有氣瓶承
載裝置。所述行走驅動裝置為設置在門架底部兩側的行走輪，各行走輪安裝在導軌上，并 與變頻減速電機連接。所述移動式焊接執(zhí)行機構包括安裝在門架上行走的小車，送絲機構安裝在小車 上，在小車上還設有垂直氣缸，垂直氣缸下部與縱向移動的滑板連接，滑板沿自己的導向軸 垂直移動，在滑板上設有擴長孔，跟蹤裝置通過擴長孔安裝在滑板上。所述跟蹤調節(jié)裝置包括垂直跟蹤機構和水平跟蹤機構，兩者垂直布置；其中，垂直 跟蹤機構主要由槽型板I、滑板I、導向軸I與彈簧構成，槽型板I安裝在導向軸I上，導向 軸I上套裝彈簧，縱向移動的滑板I安裝在導向軸I上；水平跟蹤機構主要由槽型板II、滑板II、導向軸II和水平氣缸構成；在槽型板II 上安裝導向軸II，導向軸II上安裝有滑板II，在槽型板II后部安裝有水平氣缸，水平氣缸 的活塞桿與槽型板II相連接；槽型板II底部安裝有垂直跟蹤輪；槽型板II還與焊槍的微 調機構連接。所述微調機構包括水平微調機構和縱向微調機構；其中水平微調機構主要由槽型
3板III、滑板III、導向軸III和水平調節(jié)螺桿構成，槽型板III與滑板II連接，在槽型板 III中部安裝導向軸III，底部安裝有水平跟蹤輪；導向軸III上安裝滑板III，滑板III上 設有水平調節(jié)螺桿，槽型板III與水平調節(jié)螺桿構成螺旋傳動副；垂直微調機構主要由槽型板IV、滑板IV、導向軸IV和垂直調節(jié)螺桿構成，焊槍通 過焊槍固定套安裝在滑板IV上，槽型板IV與滑板IV連接，在槽型板IV中部安裝導向軸 IV ；導向軸IV上安裝滑板IV，滑板IV上設有垂直調節(jié)螺桿，槽型板IV與垂直調節(jié)螺桿構 成螺旋傳動副。所述小車有小車架，送絲機構安裝在小車架上；小車架安裝在門架的門架橫梁上， 在門架橫梁上設有軌道，小車架的上部導向輪和下部導向輪與門架橫梁配合，小車行走輪 與軌道配合；同時在小車架上還設有鎖緊裝置。所述電控系統(tǒng)為電控箱和相應的按鈕盒。焊接工件、工位布置完畢。將焊槍和調節(jié)裝置調滑板的擴長孔的端部(即處于同 一工件兩側的跟蹤調節(jié)裝置之間具有最大的相對距離)。啟動垂直氣缸開始按鈕，垂直氣缸 動作，帶動焊槍與調節(jié)裝置整體下移，垂直跟蹤輪與工作界面相接觸，同時彈簧被壓縮。垂 直跟蹤輪與地面壓緊，實現(xiàn)垂直方向的跟蹤定位。根據(jù)工件寬度，改變焊槍與調節(jié)裝置在滑 板上的位置，將跟蹤調節(jié)及焊槍調整到適合的位置，而后，水平氣缸動作，帶動水平跟蹤輪 壓緊工件。實現(xiàn)工件跟蹤裝置的水平方向的跟蹤定位。最后，通過調節(jié)垂直、水平螺桿來調 節(jié)焊槍位置，實現(xiàn)焊槍對焊縫整體定位。完畢，變頻電機啟動，驅動行走輪沿導軌行走，同 時，焊機、送絲機構、氣體供給等裝置啟動，進而開始整個焊接工作。載人平臺上的現(xiàn)場人員 可跟蹤觀察焊縫焊接質量狀況，及時進行調節(jié)。直至焊接過程結束。本發(fā)明的有益效果是多把焊槍可同時工作，能實現(xiàn)多條焊縫同時焊接。PLC全過 程控制操作簡單可靠，結構布局合理，自動化程度高，適用于多品種、規(guī)格產品的焊接。


圖1為整機主視圖；圖2為整機左視圖；圖3為跟蹤部分結構圖；圖4為圖3的左視圖；圖5、6跟蹤部分局部放大圖；圖7為小車部分結構圖。其中，1.氣瓶，2.焊機，3小車，4.鎖緊裝置，5.電控箱，6.垂直氣缸，7.小車架， 8.按鈕盒，9.氣瓶承載裝置，10.變頻減速電機，11.導軌，12.行走輪，13.跟蹤調節(jié)裝置， 14.垂直跟蹤輪，15.工件，16.水平跟蹤輪，17.焊槍，18.門架，19.送絲機構，20.上部導 向輪，21.爬梯，22.水平氣缸，23.小車行走輪，24.載人平臺，25.滑板III，26.槽型板I， 27.焊槍固定套，28.滑板I，29.滑板，30.擴長孔，31.槽型板III，32.導向軸III，33.槽 型板II，34.導向軸I，35.彈簧，36.導向軸IV，37.槽型板IV，38.聯(lián)接軸，39.垂直調節(jié) 螺桿，40.導向軸II，41.水平調節(jié)螺桿，42.滑板IV，43.滑板II，44.軌道，45.門架橫梁， 46.下部導輪。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，它包括門架18，門架18通過行走驅動裝置安 裝在導軌11上；在門架18上設有多個移動式焊接執(zhí)行機構，所述移動式焊接執(zhí)行機構與電 控系統(tǒng)連接，各移動式焊接執(zhí)行機構上設有兩個與工件15位置相配合的焊槍17，焊槍17還 與跟蹤調節(jié)裝置13以及氣體供給系統(tǒng)連接。所述門架18是整個設備焊接執(zhí)行機構主體承重部分。門架上平臺裝有多個焊接 執(zhí)行機構。為便現(xiàn)場人員跟蹤觀察焊縫焊接質量狀況，及時進行調節(jié)，其前部還設有載人平 臺24，載人平臺24直接安裝在門架18上。載人平臺24與爬梯21連接；在門架18至少一 側還設有氣瓶承載裝置9，解決了氣瓶1體積大、不易放置的問題，同時降低了放置高度，便 于裝卸。所述行走驅動裝置為設置在門架18底部的行走輪12，行走輪12安裝在導軌11 上，并與變頻減速電機10連接。變頻減速電機10具有調節(jié)范圍廣、調節(jié)方便可靠、運行平 穩(wěn)、精度高等特點。調節(jié)方便可靠適應國內現(xiàn)有工廠工業(yè)水平，降低了設備使用成本。速 度調節(jié)范圍廣，滿足了不同現(xiàn)場焊接工藝對焊接速度要求，大大提高了設備適用性.焊機2、電控柜8放置在門架18。所述移動式焊接執(zhí)行機構包括在門架18上行走的小車3上，送絲機構19安裝在 小車3的小車架7上，在小車3上還設有垂直氣缸6，垂直氣缸6下部通過聯(lián)接軸38與縱向 移動的滑板29連接，滑板29沿自己的導向軸垂直移動。在滑板29上設有擴長孔30，跟蹤 調節(jié)裝置13通過擴長孔30安裝在滑板29上。整個焊接機構升降通過垂直氣缸6伸縮來 實現(xiàn)，垂直氣缸6的伸縮行程定位滑板29的高度，實現(xiàn)焊槍17與跟蹤調節(jié)機構13的總體 定位。彈簧35與滑塊128套導向軸134上，并且導向軸134，置于彈簧35的上部。通過設 定垂直氣缸6壓強大小(由于氣體本身的可壓縮性，氣體被壓縮時，氣缸行程縮短，反之，相 反。)來調節(jié)滑板29與工作界面相對距離。氣缸施加一定力的裝置作用于垂直滑板29。在 工作界面剛性約束下。兩者之間相對變化的距離只能靠在垂直氣缸伸縮行程與槽型板126 導向軸134相對滑動來實現(xiàn)。126導向軸134相對滑動的同時帶動滑板I上下移動，與此同 時彈簧35壓縮或伸長，垂直氣缸6也會有相應變化。因此，彈簧35被施加一定的力，通過 導向軸134與槽型板1133傳輸給垂直跟蹤輪14，從而垂直跟蹤輪14與工件15界面保持一 定的接觸力。工件15界面凹凸不平時，彈簧35自動壓緊伸縮滑板128進行補償，始終保持 垂直跟蹤輪14與工作界面接觸；滑板29的導向軸的機械滑動副的摩擦來防止焊槍17與跟 蹤調節(jié)機構13擺動；保證了焊槍17與焊縫的相對距離保持不變。進而實現(xiàn)整個裝置垂直 方向定位跟蹤，從而滿足不同高度工件焊接要求。所述跟蹤裝置包括垂直跟蹤機構和水平跟蹤機構，兩者垂直布置，槽型板126、滑 板128、導向軸134與彈簧35構成垂直跟蹤機構。其中槽型板126安裝在滑板29的擴長孔 30上，在槽型板126上安裝導向軸134，導向軸134上套有彈簧35，水平跟蹤裝置通過槽型 板Π33固定在滑板128上。槽型板1133、滑板1143、導向軸1140和水平氣缸22構成水平 跟蹤裝置。在槽型板1133中部上安裝導向軸1140，導向軸1140上安裝有滑板1143，在槽 型板1133后部安裝有水平氣缸22，水平氣缸22活塞桿與槽型板1133相連接；槽型板1133 底部安裝有垂直跟蹤輪14。槽型板1133與焊槍17的微調機構連接。
在水平方向上，焊槍17間距可以通過滑板29上的擴長孔30調整，實現(xiàn)水平微調 裝置粗定位。水平氣缸22作用于槽型板1133上，作用于水平跟蹤輪16。通過設定水平氣 缸22的壓強的大小，保持對槽型板1133始終保持壓緊狀態(tài)。進而保證水平導向輪始終16 與工件15保持接觸。實現(xiàn)水平方向定位跟蹤。每把焊槍17都有獨立的機械兩維焊接調節(jié)裝置。槽型板11131、滑板11125、導向 軸III32和水平調節(jié)螺桿41構成焊槍水平微調機構。槽型板III31與滑板1133聯(lián)接，在 槽型板III31中部上安裝導向軸11132，底部安裝有水平跟蹤輪16。導向軸III32上安裝 滑板11125，滑板III25設有水平調節(jié)螺桿41，槽型板III31與水平調節(jié)螺桿41構成螺旋 傳動副。槽型板IV37、滑板IV42、導向軸IV36和垂直調節(jié)螺桿39構成焊槍垂直微調機構。 其裝配結構與水平結構類似，焊槍17通過焊槍固定套27安裝在滑板IV42上，槽型板IV37 與滑板IV42連接，在槽型板IV37中部安裝導向軸IV36 ；導向軸IV36上安裝滑板IV42，滑 板IV42上設有垂直調節(jié)螺桿39，槽型板IV37與垂直調節(jié)螺桿構成螺旋傳動副。調節(jié)水平 調節(jié)螺桿41，通過水平調節(jié)螺桿41與滑板IV42螺旋副傳動，滑板IV42左右移動，帶動垂直 方向微調機構與焊槍17水平移動。實現(xiàn)焊槍17水平方向微調。垂直方向焊槍調節(jié)原理與 水平方向相似。調節(jié)垂直調節(jié)螺桿39實現(xiàn)焊槍17垂直方向調節(jié)。兩者協(xié)調配合保證焊槍 17處于最佳的焊接位置。垂直氣缸6伸縮，滿足了工件高度不同對焊接懸臂長度使用要求。焊縫跟蹤的機 械調節(jié)與焊槍微調相結合，確保了焊縫跟蹤精度。保證了焊接質量。此外，機械跟蹤定位具 有使用可靠、造價低等優(yōu)點。所述電控系統(tǒng)為PLC電控箱5和相應的按鈕盒8。PLC全過程控制，自動化程度高、 操作方便、生產效率高。所述小車3包括小車架7，小車架7安裝在門架橫梁45上。送絲機構19安裝在小 車架7上，在小車架7上設有與上部導向輪20和下部導向輪46，在門架18上設有軌道44， 上部導向輪20和下部導向輪46與軌道44配合；小車3通過上部導向輪20和下部導向輪 45實現(xiàn)定位，小車行走輪23與軌道44上平面接觸。手動拉動小車3，沿軌道沿著軌道44 左右往復移動。小車3上面設置有手動鎖緊裝置4，保證小車3整體位置定位。
權利要求
一種扣板自動焊接機，其特征是，它包括門架(18)，門架(18)通過行走驅動裝置安裝在導軌(11)上；在門架(18)上設有多個移動式焊接執(zhí)行機構，所述移動式焊接執(zhí)行機構與電控系統(tǒng)和相應的焊機(2)連接，各移動式焊接執(zhí)行機構上設有至少一個與工件(15)相配合的焊槍(17)，焊槍(17)與跟蹤調節(jié)裝置(13)以及氣體供給系統(tǒng)連接。
2.如權利要求1所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述門架(18)上設有載人平臺 (24)，載人平臺(24)與爬梯(21)連接，在門架(18)至少一側還設有氣瓶承載裝置(9)。
3.如權利要求1所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述行走驅動裝置為設置在門架 (18)底部兩側的行走輪(12)，各行走輪(12)安裝在導軌(11)上，并與變頻減速電機(10) 連接。
4.如權利要求1所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述移動式焊接執(zhí)行機構包括安 裝在門架(18)上行走的小車(3)，送絲機構(19)安裝在小車(3)上，在小車(3)上還設有 垂直氣缸(6)，垂直氣缸(6)下部與縱向移動的滑板(29)連接，滑板(29)沿自己的導向軸 垂直移動，在滑板(29)上設有擴長孔(30)，跟蹤裝置通過擴長孔(30)安裝在滑板(29)上。
5.如權利要求1或4所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述跟蹤調節(jié)裝置(13)包括 垂直跟蹤機構和水平跟蹤機構，兩者垂直布置；其中，垂直跟蹤機構主要由槽型板1(26)、 滑板I (28)、導向軸I (34)與彈簧(35)構成，槽型板1(26)安裝在導向軸1(34)上，導向軸 1(34)上套裝彈簧(35)，縱向移動的滑板1(28)安裝在導向軸1(34)上；水平跟蹤機構主要由槽型板II (33)、滑板II (43)、導向軸11(40)和水平氣缸(22)構 成；在槽型板II (33)上安裝導向軸II (40)，導向軸II (40)上安裝有滑板II (43)，在槽型板 11(33)后部安裝有水平氣缸(22)，水平氣缸(22)的活塞桿與槽型板11(33)相連接；槽型 板11(33)底部安裝有垂直跟蹤輪(14)；槽型板11(33)還與焊槍(17)的微調機構連接。
6.如權利要求5所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述微調機構包括水平微調機構 和縱向微調機構；其中水平微調機構主要由槽型板III (31)、滑板III (25)、導向軸III (32) 和水平調節(jié)螺桿(41)構成，槽型板III (31)與滑板II (43)連接，在槽型板III (31)中部安 裝導向軸III (32)，底部安裝有水平跟蹤輪(16)；導向軸111(32)上安裝滑板III (25)，滑 板III (25)上設有水平調節(jié)螺桿(41)，槽型板III (31)與水平調節(jié)螺桿(41)構成螺旋傳動 副；垂直微調機構主要由槽型板IV(37)、滑板IV(42)、導向軸IV(36)和垂直調節(jié)螺桿(39) 構成，焊槍(17)通過焊槍固定套(27)安裝在滑板IV (42)上，槽型板IV (37)與滑板IV (42) 連接，在槽型板IV(37)中部安裝導向軸IV(36)；導向軸IV(36)上安裝滑板IV (42)，滑板 IV (42)上設有垂直調節(jié)螺桿(39)，槽型板IV (37)與垂直調節(jié)螺桿(39)構成螺旋傳動副。
7.如權利要求4所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述小車(3)有小車架(7)，送絲 機構(19)安裝在小車架(7)上；小車架(7)安裝在門架(18)的門架橫梁(45)上，在門架 橫梁(45)上設有軌道(44)，小車架(7)的上部導向輪(20)和下部導向輪(46)與門架橫梁 (45)配合，小車行走輪(23)與軌道(44)配合；同時在小車架(7)上還設有鎖緊裝置(4)。
8.如權利要求1所述的扣板自動焊接機，其特征是，所述電控系統(tǒng)為電控箱(5)和相應 的按鈕盒⑶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扣板自動焊接機，它專用于U型或類U加強筋焊接設備，該設備不但能保證焊接焊縫質量，而且具有焊接穩(wěn)定、焊接效率高特點。其結構為它包括門架，門架通過行走驅動裝置安裝在導軌上；在門架上設有多個移動式焊接執(zhí)行機構，所述移動式焊接執(zhí)行機構與電控系統(tǒng)和相應的焊機連接，各移動式焊接執(zhí)行機構上設有至少一個與工件相配合的焊槍，焊槍與跟蹤調節(jié)裝置以及氣體供給系統(tǒng)連接。
文檔編號B23K31/02GK101972899SQ201010546068
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者劉增曉, 申恒寬, 郭志孟, 高勇輝 申請人:山東奧太電氣有限公司