焊接設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種焊接設備，該焊接設備包括焊槍、三維動態(tài)擺動器，以及用于夾持焊槍并連接三維動態(tài)擺動器的夾持件；三維動態(tài)擺動器包括固定座、用于改變焊槍的角度的擺動機構、帶動擺動機構擺動的傳動機構，以及驅動傳動機構轉動的驅動機構；擺動機構、傳動機構和驅動機構均裝設在固定座內(nèi)，擺動機構經(jīng)過固定座與夾持件連接，固定座與焊槍連接。本實用新型焊接設備的焊槍在XZ平面往復移動時，在焊槍的前后運動過程中保證焊槍的桿伸長度不變的情況下，焊槍的角度不斷在變化，使得焊槍與水冷滑塊不會相撞短路，避免了焊槍由于與水冷滑塊相撞短路而損壞，同時提高焊件正面與背面的成型效果，保證被焊的焊件正面與背面的焊接品質。
【專利說明】焊接設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焊接【技術領域】，尤其涉及一種焊接設備。

【背景技術】
[0002]垂直氣電立焊主要用于解決單層單道垂直氣電立焊的工藝，垂直拼接大于30mm厚的金屬板，其焊接設備主要由機頭和靠永久磁鐵吸附于鋼板上并帶齒條的鋁合金導軌、水冷循環(huán)裝置、半自動C02焊接電源和送絲機構組成。焊槍和水冷滑塊裝在小車上，沿著由磁性固定在鋼板上的齒條導軌垂直向上運行，通過擺動器的行走軌跡，隨著焊件(即母材)的剖口邊沿行走焊接，由于焊接時形成鐵水，因此焊件的正面通常用水冷滑塊冷卻鐵水，焊件的背面通常用水冷滑塊冷卻銅襯墊或陶瓷襯墊，焊件的正反面強迫一次成型。
[0003]如圖1所示為焊件的結構示意圖，X方向表示母材厚度方向，Y方向表示焊縫寬度方向，Z方向表示焊接方向。焊接設備在焊接時，焊槍在Z方向(即焊接方向)由下至上移動，在XZ平面(即焊接方向與母材厚度方向形成的平面)往復移動，在YZ平面(即焊接方向與焊縫寬度方向形成的平面)繞固定支點擺動，從而焊槍的槍頭在三個相互垂直的方向復合運動，達到快速焊接成型目的。
[0004]然而采用上述單層單道垂直氣電立焊工藝焊接方案，垂直氣電立焊厚板時需按直線軌跡往復運動。拼接大于30mm厚的焊件時，焊接時只有一面(正面或背面)成型效果好而另一面(背面或正面)成型有氣孔或夾渣，并且容易導致焊槍與水冷滑塊或焊件相撞短路，導致焊槍損壞，同時焊件的正面與背面熔透性差，焊縫焊接質量不高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的主要目的是提供一種焊接設備，旨在解決因焊槍與水冷滑塊或焊件相撞短路而導致焊槍損壞的問題，提高焊件正面與背面的成型效果。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供一種焊接設備，該焊接設備包括焊槍、三維動態(tài)擺動器，以及用于夾持所述焊槍并連接所述三維動態(tài)擺動器的夾持件；
[0007]所述三維動態(tài)擺動器包括固定座、用于改變所述焊槍的角度的擺動機構、帶動所述擺動機構擺動的傳動機構，以及驅動所述傳動機構轉動的驅動機構；
[0008]所述擺動機構、傳動機構和驅動機構均裝設在所述固定座內(nèi)；
[0009]所述擺動機構經(jīng)過所述固定座與所述夾持件連接，所述固定座與所述焊槍連接。
[0010]優(yōu)選地，所述擺動機構包括支撐板，以及與所述支撐板滑動連接的滑動板，所述固定座包括第一固定板和第二固定板；
[0011]所述滑動板經(jīng)過所述第一固定板與所述夾持件連接，所述傳動機構經(jīng)過所述支撐板與所述滑動板連接。
[0012]優(yōu)選地，所述滑動板上設置有直齒弧形齒條和導向軌，所述直齒弧形齒條的有效弧長不小于焊件的厚度；
[0013]所述支撐板上設置有與所述導向軌對應的軸組件，所述軸組件穿過所述導向軌。
[0014]優(yōu)選地，所述導向軌包括第一導槽和第二導槽，所述軸組件包括第一卡持件和第二卡持件，所述第一卡持件穿過所述第一導槽，所述第二卡持件穿過所述第二導槽，所述支撐板通過所述第一卡持件和第二卡持件卡持所述滑動板。
[0015]優(yōu)選地，所述第一導槽和第二導槽均呈弧狀設置，所述第一導槽的弧長和所述第二導槽的弧長均與所述直齒弧形齒條的弧長相等。
[0016]優(yōu)選地，所述第一固定板上設置有第一通孔；所述滑動板上設置有一連接部，所述夾持件上設置有一固定桿，所述固定桿靠近所述第一固定板的一端設置有與所述連接部適配的卡槽，所述連接部穿過所述第一通孔與所述卡槽卡接。
[0017]優(yōu)選地，所述焊槍上設置有一旋轉手柄，所述第一固定板上設置有第二通孔，所述旋轉手柄穿過所述第二通孔與所述第一固定板卡接。
[0018]優(yōu)選地，所述傳動機構包括第一傳動件和第二傳動件，所述驅動機構包括第一電機和第二電機；所述第一電機連接所述第一傳動件，所述第一傳動件經(jīng)過所述支撐板與所述滑動板連接；所述第二傳動件與所述第二電機連接，且與所述第二固定板連接。
[0019]優(yōu)選地，所述第一傳動件一端套上設有第一傘齒輪和，所述第一傳動件另一端貫穿所述支撐板，且套設有與所述直齒弧形齒條嚙合的第一直齒輪，所述第一電機上套設有第二傘齒輪，所述第一傘齒輪與所述第二傘齒輪嚙合。
[0020]優(yōu)選地，所述第二傳動件上設置有直齒扇形齒條，所述第二電機上套設有第二直齒輪，所述第二直齒輪與所述直齒扇形齒條嚙合。
[0021]本實用新型提出的焊接設備，通過驅動機構驅動傳動機構轉動，傳動機構轉動時帶動擺動機構擺動，驅動機構按正反兩個方向交替轉動，驅動傳動機構也按正反兩個方向交替轉動，從而帶動擺動機構做復合運動，并改變焊槍的角度，從而焊槍在XZ平面往復移動時，在焊槍的前后運動過程中保證焊槍的桿伸長度不變的情況下，焊槍的角度不斷在變化，使得焊槍與水冷滑塊或焊件不會相撞短路，避免了焊槍由于與水冷滑塊或焊件相撞短路而損壞，同時提高了焊件正面與背面的成型效果，保證被焊的焊件正面與背面的焊接品質。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為焊件的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型焊接設備較佳實施例的結構示意圖；
[0024]圖3為本實用新型焊接設備較佳實施例的應用示例圖；
[0025]圖4為本實用新型焊接設備較佳實施例的爆炸圖；
[0026]圖5為本實用新型焊接設備較佳實施例的局部爆炸圖；
[0027]圖6為本實用新型焊接設備較佳實施例中焊槍在XZ平面移動的示意圖。
[0028]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0029]以下結合說明書附圖及具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0030]參照圖2至圖6，圖2為本實用新型焊接設備較佳實施例的結構示意圖；圖3為本實用新型焊接設備較佳實施例的應用示例圖；圖4為本實用新型焊接設備較佳實施例的爆炸圖；圖5為本實用新型焊接設備較佳實施例的局部爆炸圖；圖6為本實用新型焊接設備較佳實施例中焊槍在XZ平面移動的示意圖。圖3中，X方向表示母材厚度方向(即焊件40的厚度方向)，Y方向表示焊縫寬度方向，Z方向表示焊接方向。圖6中，狀態(tài)Α、狀態(tài)B和狀態(tài)C表示焊槍10在XZ平面移動時的其中三種狀態(tài)，長度d表示焊槍10的桿伸長度。
[0031]本實用新型較佳實施例中，焊接設備包括焊槍10、三維動態(tài)擺動器20和夾持件30，該夾持件30用于夾持焊槍10并連接三維動態(tài)擺動器20。三維動態(tài)擺動器20包括擺動機構、傳動機構、驅動機構和固定座。擺動機構用于改變焊槍10的角度，傳動機構與擺動機構連接，且用于帶動擺動機構擺動，驅動機構與擺動機構連接，且用于驅動傳動機構轉動,擺動機構、傳動機構和驅動機構均裝設在固定座內(nèi)，擺動機構經(jīng)過固定座與夾持件30連接，固定座與焊槍10連接。
[0032]在本實施例中，三維動態(tài)擺動器20的擺動機構、傳動機構和驅動機構設置在固定座內(nèi)，固定座將擺動機構、傳動機構和驅動機構固定在其中，當驅動機構轉動時，驅動與驅動機構連接的傳動機構，傳動機構跟隨傳動機構轉動，傳動機構轉動后帶動擺動機構擺動，由于夾持件30與擺動機構連接，焊槍10與固定座連接，因此擺動機構擺動時，固定座、夾持件30、焊槍10都跟著擺動機構擺動，即三維動態(tài)擺動器20擺動時，帶動夾持件30、焊槍10擺動，而且焊槍10在XZ平面移動時改變焊槍10的角度。本實施例中，驅動機構按正反兩個方向交替轉動，傳動機構跟隨驅動機構也按正反兩個方向交替轉動，從而帶動擺動機構做復合運動，并改變焊槍10在XZ平面移動時的角度，使得焊槍10在Z方向從下至上單向移動，在YZ平面繞固定座往復擺動(鐘擺)，在XZ平面做前后往復移動和轉角擺動，如圖6所示，焊槍10在XZ平面移動時，焊槍10的角度在不斷變化，焊槍10的槍頭做前后往復移動，焊槍10的尾部做轉角擺動，從而焊槍10與水冷滑塊50不會相撞。
[0033]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型提出的焊接設備通過驅動機構驅動傳動機構轉動，傳動機構轉動時帶動擺動機構擺動，驅動機構按正反兩個方向交替轉動，驅動傳動機構也按正反兩個方向交替轉動，從而帶動擺動機構做復合運動，并改變焊槍10的角度，如圖3和圖6所示，焊槍10在XZ平面往復移動時，在焊槍的前后運動過程中保證焊槍的桿伸長度不變的情況下，焊槍10的角度不斷在變化，使得焊槍10與水冷滑塊50不會相撞短路，避免了焊槍10由于與水冷滑塊50相撞短路而損壞，同時提高焊件40正面與背面的成型效果，保證被焊的焊件40正面與背面的焊接品質。
[0034]本實施例中，三維動態(tài)擺動器20的擺動機構包括支撐板21，以及與支撐板21滑動連接的滑動板22，三維動態(tài)擺動器20的固定座包括第一固定板27和第二固定板28 ;滑動板22經(jīng)過第一固定板27與夾持件30連接，傳動機構經(jīng)過支撐板21與滑動板22連接。
[0035]傳動機構在轉動時，滑動板22在支撐板21的作用下跟著傳動機構平穩(wěn)滑動，由于夾持焊槍10的夾持件30與滑動板22連接，在滑動板22滑動過程中，焊槍10會跟著移動。
[0036]具體地,滑動板22上設置有直齒弧形齒條221和導向軌,直齒弧形齒條221的有效弧長不小于焊件40的厚度，使得焊槍10能夠充分地對焊件40的邊緣進行焊接，避免漏焊、斷焊。支撐板21上設置有與導向軌對應的軸組件，軸組件穿過導向軌，滑動板22在支撐板21上的軸組件的作用下，按照導向軌的軌跡相對于支撐板21滑動。
[0037]具體地，滑動板22上的導向軌包括第一導槽222和第二導槽223，軸組件包括第一卡持件211和第二卡持件212，第一卡持件211穿過第一導槽222，第二卡持件212穿過第二導槽223，支撐板21通過第一卡持件211和第二卡持件212卡持滑動板22。
[0038]通過設置第一導槽222和第二導槽223兩個導槽，且兩個導槽的軌跡一致，使得滑動板22在第一卡持件211和第二卡持件212的作用下，按照第一導槽222和第二導槽223相對于支撐板21滑動的過程中，滑動板22不會晃動，確保焊槍10不晃動，能夠在指定位置進行焊接。
[0039]具體地，第一導槽222和第二導槽223均呈弧狀設置，第一導槽222的弧長和第二導槽223的弧長均與直齒弧形齒條221的弧長相等。使得傳動結構帶動通過直齒弧形齒條221帶動滑動板22滑動時，滑動板22能夠按照第一導槽222和第二導槽223的軌跡滑動，傳動結構按正反兩個方向轉動時，滑動板22按照第一導槽222和第二導槽223的軌跡往復滑動。
[0040]本實施例中，第一固定板27上設置有第一通孔271 ;滑動板22上設置有一連接部224，夾持件30上設置有一固定桿31，固定桿31靠近第一固定板27的一端設置有與連接部224適配的卡槽311，連接部224穿過第一通孔271與卡槽311卡接。
[0041]在安裝焊接設備時，滑動板22的連接部224穿過第一通孔271與固定桿31上的卡槽311卡接，將支撐板21、滑動板22、第一固定板27、夾持件30 —起連接固定。
[0042]另外，焊槍10上設置有一旋轉手柄11，第一固定板27上設置有第二通孔272，旋轉手柄11穿過第二通孔272與第一固定板27卡接。焊槍10上旋轉手柄11穿過第一固定板27上的第二通孔272與第一固定板27卡接，將焊槍10與第一固定板27固定。在將焊槍10固定時，通過夾持件30夾持焊槍10，將旋轉手柄11穿過第一固定板27上的第二通孔272，按照一時針方向(如逆時針方向)旋轉該旋轉手柄11，使得旋轉手柄11與第一固定板27卡接；在將焊槍10卸下時，按照另一時針方向(如順時針方向)旋轉上述旋轉手柄11，將旋轉手柄11從第一固定板27上的第二通孔272處取出。
[0043]本實施例中，三維動態(tài)擺動器20的傳動機構包括第一傳動件23和第二傳動件24，三維動態(tài)擺動器20的驅動機構包括第一電機25和第二電機26 ;第一電機25連接第一傳動件23，第一傳動件23經(jīng)過支撐板21與滑動板22連接；第二傳動件24與第二電機26連接，且與第二固定板28連接。
[0044]在本實施例中，第一電機25連接第一傳動件23，驅動第一傳動件23轉動，進而驅動滑動板22按照第一導槽222的軌跡滑動，以控制焊槍10在XZ平面上的移動。第二電機26連接第二傳動件24，驅動第二傳動件24轉動，以控制焊槍10在YZ平面上的移動。
[0045]具體地，第一傳動件23 —端套設有第一傘齒輪231，第一傳動件23另一端貫穿支撐板21,且套設有與直齒弧形齒條221卩齒合的第一直齒輪232,第一電機25上設置有第二傘齒輪251，第一傘齒輪231與第二傘齒輪251嚙合。
[0046]當?shù)谝浑姍C25轉動時,第一電機25上的第二傘齒輪251轉動，由于第一傳動件23上的第一傘齒輪231與第一電機25上的第二傘齒輪251卩齒合，因此第一電機25上的第二傘齒輪251轉動時，第一傳動件23上的第一傘齒輪231轉動。第一傳動件23上的第一直齒輪232與第一傘齒輪231同在第一傳動件23上，第一傳動件23上的第一直齒輪232跟著第一傘齒輪231,而由于第一傳動件23上的第一直齒輪232與滑動板22上的直齒弧形齒條221嚙合，第一傳動件23上的第一直齒輪232轉動時，滑動板22在第一直齒輪232的帶動按照第一導槽222和第二導槽223的軌跡滑動，由于第一電機25按照正反兩個方向轉動，因此第一直齒輪232與跟隨第一電機25按照正反兩個方向轉動，從而滑動板22按照第一導槽222和第二導槽223的軌跡往復地滑動，進而焊槍10在XZ平面上做往復移動，且由于第一導槽222和第二導槽223的導向作用，焊槍10在XZ平面上焊接時，焊槍10的角度改變，使得焊槍10不會與水冷滑塊50相撞。
[0047]具體地，第二傳動件24上設置有直齒扇形齒條241，第二電機26上套設有第二直齒輪261，第二直齒輪261與直齒扇形齒條241嚙合。
[0048]當?shù)诙姍C26轉動時，第二電機26上的第二直齒輪261轉動，由于第二電機26上的第二直齒輪261與第二傳動件24上的直齒扇形齒條241嚙合，因此在第二直齒輪261的帶動下，第二傳動件24跟著第二直齒輪261轉動，第二傳動件24固定在第二固定板28上，從而固定座也跟著第二傳動件24擺動，進而焊槍10在YZ平面上焊接時，焊槍10繞固定座往復擺動。
[0049]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種焊接設備，其特征在于，包括焊槍、三維動態(tài)擺動器，以及用于夾持所述焊槍并連接所述三維動態(tài)擺動器的夾持件； 所述三維動態(tài)擺動器包括固定座、用于改變所述焊槍的角度的擺動機構、帶動所述擺動機構擺動的傳動機構，以及驅動所述傳動機構轉動的驅動機構； 所述擺動機構、傳動機構和驅動機構均裝設在所述固定座內(nèi)； 所述擺動機構經(jīng)過所述固定座與所述夾持件連接，所述固定座與所述焊槍連接。
2.如權利要求1所述的焊接設備，其特征在于，所述擺動機構包括支撐板，以及與所述支撐板滑動連接的滑動板，所述固定座包括第一固定板和第二固定板； 所述滑動板經(jīng)過所述第一固定板與所述夾持件連接，所述傳動機構經(jīng)過所述支撐板與所述滑動板連接。
3.如權利要求2所述的焊接設備，其特征在于，所述滑動板上設置有直齒弧形齒條和導向軌，所述直齒弧形齒條的有效弧長不小于焊件的厚度； 所述支撐板上設置有與所述導向軌對應的軸組件，所述軸組件穿過所述導向軌。
4.如權利要求3所述的焊接設備，其特征在于，所述導向軌包括第一導槽和第二導槽，所述軸組件包括第一卡持件和第二卡持件，所述第一卡持件穿過所述第一導槽，所述第二卡持件穿過所述第二導槽，所述支撐板通過所述第一卡持件和第二卡持件卡持所述滑動板。
5.如權利要求4所述的焊接設備，其特征在于，所述第一導槽和第二導槽均呈弧狀設置，所述第一導槽的弧長和所述第二導槽的弧長均與所述直齒弧形齒條的弧長相等。
6.如權利要求2至5中任意一項所述的焊接設備，其特征在于，所述第一固定板上設置有第一通孔；所述滑動板上設置有一連接部，所述夾持件上設置有一固定桿，所述固定桿靠近所述第一固定板的一端設置有與所述連接部適配的卡槽，所述連接部穿過所述第一通孔與所述卡槽卡接。
7.如權利要求6所述的焊接設備，其特征在于，所述焊槍上設置有一旋轉手柄，所述第一固定板上設置有第二通孔，所述旋轉手柄穿過所述第二通孔與所述第一固定板卡接。
8.如權利要求7所述的焊接設備，其特征在于，所述傳動機構包括第一傳動件和第二傳動件，所述驅動機構包括第一電機和第二電機；所述第一電機連接所述第一傳動件，所述第一傳動件經(jīng)過所述支撐板與所述滑動板連接；所述第二傳動件與所述第二電機連接，且與所述第二固定板連接。
9.如權利要求8所述的焊接設備，其特征在于，所述第一傳動件一端套設有第一傘齒輪，所述第一傳動件另一端貫穿所述支撐板，且套設有與所述直齒弧形齒條嚙合的第一直齒輪，所述第一電機上套設有第二傘齒輪，所述第一傘齒輪與所述第二傘齒輪嚙合。
10.如權利要求8所述的焊接設備，其特征在于，所述第二傳動件上設置有直齒扇形齒條，所述第二電機上套設有第二直齒輪，所述第二直齒輪與所述直齒扇形齒條嚙合。
【文檔編號】B23K9/12GK203918184SQ201420353781
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】邱光, 張利華, 沃雪清, 蘭美云 申請人:深圳市瑞凌實業(yè)股份有限公司