專利名稱：雙向直縫自動焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實施它包括機(jī)架、PLC可編程控制器、觸摸屏、焊槍橫向行走裝置、焊槍升降裝置、焊槍橫向微調(diào)裝置、焊槍上下微調(diào)裝置、待焊工件拼縫壓緊裝置、輔助支撐裝置和焊槍固定裝置。其特征在于焊槍橫向行走裝置中設(shè)有橫向固定導(dǎo)軌架、 橫向活動導(dǎo)軌架、變頻電機(jī)、齒輪、齒條；焊槍升降裝置中設(shè)有升降氣缸、豎向固定導(dǎo)軌架、 豎向活動導(dǎo)軌架；焊槍橫向微調(diào)裝置中設(shè)有水平公導(dǎo)軌、水平母導(dǎo)軌、水平絲桿、手輪；焊槍上下微調(diào)裝置中設(shè)有垂直公導(dǎo)軌、垂直母導(dǎo)軌、垂直絲桿、小手輪；待焊工件拼縫壓緊裝置中設(shè)有懸臂柱、懸臂梁、氣袋、琴鍵簧；輔助支撐裝置中設(shè)有支撐塊、推拉氣缸、旋轉(zhuǎn)臂、銷軸、旋轉(zhuǎn)軸、支座；焊槍固定裝置中設(shè)有壓板、壓緊螺栓、焊槍。其特征在于機(jī)架內(nèi)設(shè)有PLC 可編程控制器；PLC可編程控制器內(nèi)輸有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣袋、焊接電流、焊接電壓、 焊槍電子打火和熄火的控制程序。機(jī)架上設(shè)有觸摸屏；觸摸屏上設(shè)有變頻電機(jī)、升降氣缸、 氣袋、焊接電流、焊接電壓、焊槍電子打火和熄火的控制和調(diào)節(jié)按鈕。在焊槍橫向行走裝置中的橫向固定導(dǎo)軌架上設(shè)有兩條導(dǎo)軌鍵；橫向活動導(dǎo)軌架中制有兩道與導(dǎo)軌鍵相嚙合的導(dǎo)軌槽；導(dǎo)軌鍵與導(dǎo)軌槽之間為滑動配合；齒條水平固定在橫向固定導(dǎo)軌架上；變頻電機(jī)垂直固定設(shè)置在活動導(dǎo)軌架中且輸出軸上配有齒輪；轉(zhuǎn)動齒輪可使橫向活動導(dǎo)軌架在橫向固定導(dǎo)軌架上行走。焊槍升降裝置中的豎向固定導(dǎo)軌架連接在焊槍橫向行走裝置中的橫向活動導(dǎo)軌架上且其上制有導(dǎo)軌鍵；豎向活動導(dǎo)軌架上制有導(dǎo)軌槽；導(dǎo)軌鍵與導(dǎo)軌槽之間為滑動配合；升降氣缸垂直設(shè)置在豎向固定導(dǎo)軌架的上方；升降氣缸中的單出桿與豎向活動導(dǎo)軌架相連接，單出桿的推拉可使豎向活動導(dǎo)軌架作升降運(yùn)動。焊槍橫向微調(diào)裝置中的水平公導(dǎo)軌連接在焊槍升降裝置中的豎向活動導(dǎo)軌架上；水平母導(dǎo)軌咬合在水平公導(dǎo)軌外形成滑動配合。焊槍上下微調(diào)裝置中的垂直公導(dǎo)軌連接在焊槍橫向微調(diào)裝置中的水平母導(dǎo)軌上；垂直母導(dǎo)軌咬合在垂直公導(dǎo)軌外形成滑動配合。待焊工件拼縫壓緊裝置中的懸臂柱和兩懸臂梁一端分別固定懸掛在機(jī)架上，且兩懸臂梁對稱分布在懸臂柱的上方呈倒品形；在兩懸臂梁的底面上設(shè)有若干只依次排列的琴鍵簧；懸臂梁與琴鍵簧之間設(shè)有氣袋，且當(dāng)氣袋充滿氣體后所形成的直徑大于氣袋與懸臂梁、琴鍵簧接觸處的距離。輔助支撐裝置中的支座固定設(shè)置在懸臂梁上；推拉氣缸固定設(shè)置在機(jī)架上；旋轉(zhuǎn)軸簡隙配合在支座中；旋轉(zhuǎn)軸上固定連接著支撐塊和旋轉(zhuǎn)柄且兩者之間呈90°角的軸向錯開；旋轉(zhuǎn)柄與推拉氣缸中的單出桿通過銷軸作活動連接。焊槍固定裝置中的焊槍通過壓板和緊固螺栓緊固在垂直母導(dǎo)軌上。本發(fā)明具有焊接工件不變形、無晶間腐蝕、焊縫質(zhì)量優(yōu)異、自動化程度高、操作方便等優(yōu)點。


附圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1中A-A截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為附圖1中I放大部分結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖2中II放大部分結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為附圖1中B向結(jié)構(gòu)示意圖在附圖1、2、3、4、5中1機(jī)架、2PLC可編程控制器、3懸臂柱、4齒條、5齒輪、6橫向活動導(dǎo)軌架、7變頻電機(jī)、8升降氣缸、9觸摸屏、10導(dǎo)軌鍵、11支撐塊、12橫向固定導(dǎo)軌架、13推拉氣缸、14旋轉(zhuǎn)柄、15銷軸、16旋轉(zhuǎn)軸、17支座、18懸臂梁、18'懸臂梁、19琴鍵簧、 19'琴鍵簧、20氣袋、20'氣袋、21焊槍、22壓緊螺栓、23壓板、M垂直母導(dǎo)軌、25垂直絲桿J6小手輪、27垂直公導(dǎo)軌、28吊緊螺母、四豎向活動導(dǎo)軌架、30、水平絲桿、31水平母導(dǎo)軌、32水平公導(dǎo)軌、33豎向固定導(dǎo)軌架、34手輪、35待焊工件。
具體實施例方式參照附圖1、2、3、4和5，將變頻電機(jī)7的轉(zhuǎn)速和正反向旋轉(zhuǎn)、升降氣缸8的升降和升降速、推拉氣缸13的推和拉、氣袋20與20'的充氣和泄氣等控制數(shù)據(jù)，通過編碼器輸入在PLC可編程控制器中并在觸摸屏9上設(shè)置相關(guān)按鈕。如附圖1、2和4所示，將待焊工件35的直縫邊插入懸臂柱3與琴鍵簧19之間的縫隙中，并使待焊工件35的直縫邊處于懸臂柱3的垂直中心平面與外徑相交的素線上，然后在觸摸屏9上點開氣袋20的充氣按鈕；卷曲待焊工件35將另一直縫邊插入懸臂柱3與琴鍵簧19'之間的縫隙中，并與已插入的直縫邊緊靠，再在觸摸屏9上點開氣袋20'的充氣按鈕。由于氣袋20和20'分別置于固定在機(jī)架1上的懸臂梁18和18'與固定排列在懸臂梁18和18'下方的琴鍵簧19和19'之間，且氣袋20和20'與懸臂梁18和18'的接觸點、氣袋20和20'與琴鍵簧19和19'的接觸點之間的距離，小于氣袋20和20'充滿氣體后所形成的直徑。因此當(dāng)氣袋20和20'充氣后，其鼓起所形成的膨脹力壓迫琴鍵簧 19和19'，從而使若干個依次排列的琴鍵簧19和19'在直縫邊的附近將待焊工件35牢牢壓緊。
如附圖1所示，在觸摸屏9上點開變頻電機(jī)7正或反向的啟動按鈕，齒輪5在變頻電機(jī)7輸出的轉(zhuǎn)矩帶動下沿齒條4作嚙合滾動，從而帶動橫向活動導(dǎo)軌架6在橫向固定導(dǎo)軌架12中的兩導(dǎo)軌鍵10上滑動至焊槍21橫向到位。在觸摸屏9上點開升降氣缸8的下降按鈕，升降氣缸8中的單出桿通過吊緊螺母觀帶動豎向活動導(dǎo)軌架四，沿連接在橫向活動導(dǎo)軌架6上的豎向固定導(dǎo)軌架33上的導(dǎo)軌向下滑動至焊槍21的下槍到位。如附圖3、4所示，旋轉(zhuǎn)手輪34、水平絲桿30，使水平母導(dǎo)軌31在水平公導(dǎo)軌32上滑動，實現(xiàn)焊槍21相對于待焊工件35直縫的起始位置微量調(diào)整。旋轉(zhuǎn)小手輪沈，使垂直母導(dǎo)軌M在垂直公導(dǎo)軌27上滑動，實現(xiàn)焊槍21相對于待焊工件35的上、下位置微量調(diào)整。如附圖1、3和4所示，在觸摸屏9上點開本發(fā)明的工作按鈕，焊槍21電子打火、變頻電機(jī)7工作、齒輪5在齒條4上作嚙合滾動，從而使橫向活動導(dǎo)軌架6在橫向固定導(dǎo)軌架 12中的導(dǎo)軌鍵10上滑動，并帶動豎向固定導(dǎo)軌架33、豎向活動導(dǎo)軌架四、水平公導(dǎo)軌32、 水平母導(dǎo)軌31、垂直公導(dǎo)軌27、垂直母導(dǎo)軌M和通過壓緊螺栓22、壓板23緊固在垂直母導(dǎo)軌M上的焊槍21，作沿待焊工件35直縫方向上的勻速焊接。如附圖5所示，為防止氣袋20、20'在充氣壓緊待焊工件35后對懸臂柱3造成的彎曲變形，本發(fā)明還設(shè)置了輔助支撐裝置。在輔助支撐裝置中，支座17固定設(shè)置在懸臂梁 18和18'上，推拉氣缸13固定設(shè)置在機(jī)架1上，旋轉(zhuǎn)軸16簡隙配合在支座17中，旋轉(zhuǎn)軸 16上固定連接著支撐塊11和旋轉(zhuǎn)柄14且兩者之間呈90°角的軸向錯開；旋轉(zhuǎn)柄14與推拉氣缸13中的單出桿通過銷軸15作活動連接。常態(tài)下該裝置中的支撐塊11始終處于圖示位置。當(dāng)需要取出已焊好的工件時，在觸摸屏9上點開推拉氣缸13中單出桿的拉位按鈕， 推拉氣缸13中的單出桿通過銷軸15、拉動旋轉(zhuǎn)柄14繞旋轉(zhuǎn)軸16的軸心線作順時針旋轉(zhuǎn)， 從而帶動緊固在旋轉(zhuǎn)軸16上的支撐塊11作90°旋轉(zhuǎn)并脫開懸臂柱3。至此，懸臂梁18和 18'與懸臂柱3之間為端面開口狀態(tài)，焊成品可從開口中取出。
權(quán)利要求
1.一種雙向直縫自動焊接機(jī)，它包括機(jī)架、PLC可編程控制器、觸摸屏、焊槍橫向行走裝置、焊槍升降裝置、焊槍橫向微調(diào)裝置、焊槍上下微調(diào)裝置、待焊工件拼縫壓緊裝置、輔助支撐裝置和焊槍固定裝置。其特征在于焊槍橫向行走裝置中設(shè)有橫向固定導(dǎo)軌架、橫向活動導(dǎo)軌架、變頻電機(jī)、齒輪、齒條；焊槍升降裝置中設(shè)有升降氣缸、豎向固定導(dǎo)軌架、豎向活動導(dǎo)軌架；焊槍橫向微調(diào)裝置中設(shè)有水平公導(dǎo)軌、水平母導(dǎo)軌、水平絲桿、手輪；焊槍上下微調(diào)裝置中設(shè)有垂直公導(dǎo)軌、垂直母導(dǎo)軌、垂直絲桿、小手輪；待焊工件拼縫壓緊裝置中設(shè)有懸臂柱、懸臂梁、氣袋、琴鍵簧；輔助支撐裝置中設(shè)有支撐塊、推拉氣缸、旋轉(zhuǎn)臂、銷軸、旋轉(zhuǎn)軸、支座；焊槍固定裝置中設(shè)有壓板、壓緊螺栓、焊槍
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向直縫自動焊接機(jī)，其特征在于機(jī)架內(nèi)設(shè)有PLC可編程控制器；PLC可編程控制器內(nèi)輸有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣袋、焊接電流、焊接電壓、焊槍電子打火和熄火的控制程序；機(jī)架上設(shè)有觸摸屏；觸摸屏上設(shè)有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣袋、焊接電流、焊接電壓、焊槍電子打火和熄火的控制和調(diào)節(jié)按鈕。所述觸摸屏上設(shè)有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣袋、焊接電流、焊接電壓、焊槍電子打火和熄火的控制和調(diào)節(jié)按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向直縫自動焊接機(jī)，其特征還在于所述待焊工件拼縫壓緊裝置中的懸臂柱和兩懸臂梁一端分別固定懸掛在機(jī)架上，且兩懸臂梁對稱分布在懸臂柱的上方呈倒品形；在兩懸臂梁的底面上設(shè)有若干只依次排列的琴鍵簧；懸臂梁與琴鍵簧之間設(shè)有氣袋，且當(dāng)氣袋充滿氣體后所形成的直徑大于氣袋與懸臂梁、琴鍵簧接觸處的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向直縫自動焊接機(jī)，它包括機(jī)架、PLC可編程控制器、觸摸屏和焊槍橫向行走裝置、焊槍升降裝置、焊槍橫向微調(diào)裝置、焊槍上下微調(diào)裝置、待焊工件拼縫壓緊裝置、輔助支撐裝置。它采用中文顯視觸摸屏作為參數(shù)調(diào)整對話界面，采用PLC可編程控制器主控變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速和正反向旋轉(zhuǎn)、升降氣缸的上升和下降、氣袋的充氣和泄氣、推拉氣缸的推和拉、焊槍的自動打火和熄滅，實現(xiàn)待焊工件的壓緊和焊槍在直線上的勻速焊接自動化。它利用設(shè)置中的焊槍橫向行走裝置、焊槍升降裝置、焊槍橫向微調(diào)裝置、焊槍上下微調(diào)裝置，待焊工件拼縫壓緊裝置、輔助支撐裝置，實現(xiàn)焊槍相對于待焊工件直縫的具體位置為最佳。本發(fā)明具有焊接工件不變形、無晶間腐蝕、焊縫質(zhì)量優(yōu)異、自動化程度高、操作方便等優(yōu)點。
文檔編號G05B19/05GK102275052SQ20101019842
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者吳錦富, 孫喜偉, 張永春 申請人:鹽城意斯特機(jī)械制造有限公司