专利名称：多功能焊枪摆动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊枪摆动装置，是一种多功能焊枪摆动器。
二背景技术：
在焊接管道、容器、接管时，根据焊接工艺要求，在打底、填充、盖面时焊接人员要 用不同的焊接手法，如通常打底要用钟摆方式、填充要用弧摆方式、盖面要用直摆方式，对 于一名合格的焊工要掌握以上焊接手法是一件复杂的事情，因此使用机械摆动实现以上功 能就是当前的趋势。目前如中国知识产权局公布专利号为200320119058. 5的"多功能焊枪 摆动器"专利文献所述就是一种机械摆动装置，但其采用了大量的手动机械调整结构，人为 干预较多，已不能适应当前焊接工艺快速高质量、成批焊接的要求。而专利号为97242270. 6 的"多功能多功能焊枪摆动器"专利文献虽然采用了部分电气控制方式，但在调节焊枪的上 下和焊枪和焊缝的距离以及直摆和弧摆切换时仍需要手动调整，均不能很好的实现连续多 方式焊接手法的功能，因此焊接效率低。
三
发明内容本实用新型提供了一种多功能焊枪摆动器，克服了上述现有技术之不足，其能有 效解决现有多功能焊枪摆动器不能进行连续多方式焊接的问题。 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种多功能焊枪摆动器，包括 底座、直摆机械模块、弧摆机械模块、钟摆机械模块、第一连接块、第二连接块和焊枪夹持装 置；在底座上安装有能做水平方向的往复直线运动的直摆机械模块，第一连接块的左端与 直摆机械模块固定连接在一起，在第一连接块上有安装腔，弧摆机械模块固定安装在安装 腔内，在第一连接块的下方有第二连接块，在第二连接块上有安装孔，弧摆机械模块的传动 轴的下端固定安装在安装孔内；在第二连接块上固定安装有钟摆机械模块，钟摆机械模块 的传动轴的外端与焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起；钟摆机械模块能带动焊枪 夹持装置做垂直方向的转动；弧摆机械模块能通过第二连接块带动焊枪夹持装置做水平方 向的转动；直摆机械模块能带动焊枪夹持装置做水平方向的往复直线运动。 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进 上述底座可包括滑轨上板和滑轨下板；在滑轨上板和滑轨下板的前端之间固定安 装有前侧板，在滑轨上板和滑轨下板的后端之间固定安装有后侧板，在滑轨上板和滑轨下 板的左侧之间固定安装有左侧板；直摆机械模块包括丝杆、螺母、正反转电机、大齿轮和小 齿轮；丝杆的两端通过轴承分别安装在前侧板和后侧板上，螺母安装在丝杆上并能沿丝杆 前后移动，在丝杆的两端固定安装有小齿轮，在前侧板上安装有正反转电机和大齿轮，在大 齿轮和小齿轮上安装有传动皮带，正反转电机能通过大齿轮、小齿轮带动丝杆转动；在前侧 板和后侧板的右侧之间固定安装有滑板，第一连接块的左端中部固定安装在螺母上或与螺 母为一体，第一连接块的左端卡在滑轨上板与滑轨下板之间或/和第一连接块的左端的滑
孔套在滑板上从而能使第一连接块沿丝杆做水平方向的移动，正反转电机能带动丝杆转动
4而使第一连接块沿丝杆做水平方向的往复直线运动。 上述弧摆机械模块可包括第一电机，第一电机固定安装在安装腔内，第一电机的 传动轴的下端固定安装在第二连接块的安装孔内，第一电机能通过第二连接块带动焊枪夹 持装置做水平方向的转动。 上述第一电机的下端可固定安装有齿轮减速器，齿轮减速器固定安装在安装腔 内，第一电机的传动轴安装在齿轮减速器内，齿轮减速器的动力输出轴的下端固定安装在 第二连接块的安装孔内，第一 电机能通过齿轮减速器和第二连接块带动焊枪夹持装置做水 平方向的转动。 上述钟摆机械模块可包括第二电机，第二电机的传动轴的外端与焊枪夹持装置的
拐臂的外端固定连接在一起，第二电机能带动焊枪夹持装置做垂直方向的转动。 上述第二电机上可固定安装有第一蜗轮蜗杆减速器，第二电机的传动轴安装在第
一蜗轮蜗杆减速器内，第一蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴的外端与焊枪夹持装置的拐臂的
外端固定连接在一起，第二电机能通过第一蜗轮蜗杆减速器带动焊枪夹持装置做垂直方向
的转动。 上述左侧板的外侧可有翻转模块，翻转模块包括第三电机、转动轴、安装板和连接 板；在左侧板上固定安装有一对有间距的连接板，在连接板上有通孔，转动轴固定安装在通 孔内，第三电机固定安装在安装板上，第三电机的传动轴的外端与转动轴的一端固定连接 在一起，第三电机能带动转动轴转动而使底座在垂直面上上下转动。 上述第三电机上可固定安装有第二蜗轮蜗杆减速器，第二蜗轮蜗杆减速器固定安 装在安装板上，第三电机的传动轴安装在第二蜗轮蜗杆减速器内，第二蜗轮蜗杆减速器的 动力输出轴与转动轴的一端固定连接在一起，第三电机能通过第二蜗轮蜗杆减速器带动转 动轴转动而使底座在垂直面上上下转动。 本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，除了具有一般摆动器的直摆、钟摆功能 外，还增加了水平方向上的弧摆功能，通过合理的机械组合将直摆、弧摆、钟摆机械模块组 合在一起，并将通过控制系统实现在焊接过程中多种摆动模式的连续切换功能，实现焊接 所需要的多种焊接的手法和曲线，达到模仿人手焊接运动的功能，能达到从焊接打底、填 充、盖面的全过程不间断焊接，因此极大地提高了焊接工作的效率。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。 附图2为附图1在去掉滑轨上板时的俯视结构示意图。 附图3为附图1在第一连接块向前运动后的右视结构示意图。 附图中的编码分别为1为第一连接块，2为第二连接块，3为焊枪夹持装置，4为滑 轨上板，5为前侧板，6为左侧板，7为丝杆，8为螺母，9为后侧板，10为正反转电机，11为大 齿轮，12为小齿轮，13为轴承，14为焊枪，15为传动皮带，16为第一电机，17为齿轮减速器， 18为第二电机，19为第一蜗轮蜗杆减速器，20为第三电机，21为转动轴，22为安装板，23为 连接板，24为第二蜗轮蜗杆减速器，25为滑轨下板。
5五具体实施方式本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述 如附图1、2、3所示，该多功能焊枪摆动器包括底座、直摆机械模块、弧摆机械模 块、钟摆机械模块、第一连接块1、第二连接块2和焊枪夹持装置3 ;在底座上安装有能做水 平方向的往复直线运动的直摆机械模块，第一连接块1的左端与直摆机械模块固定连接在 一起，在第一连接块1上有安装腔，弧摆机械模块固定安装在安装腔内，在第一连接块的下 方有第二连接块2，在第二连接块上有安装孔，弧摆机械模块的传动轴的下端固定安装在安 装孔内；在第二连接块2上固定安装有钟摆机械模块，钟摆机械模块的传动轴的外端与焊 枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起；钟摆机械模块能带动焊枪夹持装置3做垂直方 向的转动；弧摆机械模块能通过第二连接块2带动焊枪夹持装置3做水平方向的转动；直 摆机械模块能带动焊枪夹持装置3做水平方向的往复直线运动。 可根据实际需要，对上述多功能焊枪摆动器作进一步优化或/和改进 如附图1、2、3所示，底座包括滑轨上板4和滑轨下板25 ;在滑轨上板4和滑轨下板 25的前端之间固定安装有前侧板5，在滑轨上板4和滑轨下板25的后端之间固定安装有后侧 板9，在滑轨上板4和滑轨下板25的左侧之间固定安装有左侧板6 ;直摆机械模块包括丝杆 7、螺母8、正反转电机10、大齿轮11和小齿轮12 ;丝杆7的两端通过轴承13分别安装在前侧 板5和后侧板9上，螺母8安装在丝杆7上并能沿丝杆7前后移动，在丝杆7的两端固定安 装有小齿轮12，在前侧板5上安装有正反转电机10和大齿轮11，在大齿轮11和小齿轮12上 安装有传动皮带15，正反转电机10能通过大齿轮11、小齿轮12带动丝7杆转动；在前侧板5 和后侧板9的右侧之间固定安装有滑板，第一连接块1的左端中部固定安装在螺母8上或与 螺母8为一体，第一连接块1的左端卡在滑轨上板4与滑轨下板25之间或/和第一连接块1 的左端的滑孔套在滑板上从而能使第一连接块1沿丝杆7做水平方向的移动，正反转电机10 能带动丝杆7转动而使第一连接块1沿丝杆7做水平方向的往复直线运动。 如附图1、2、3所示，弧摆机械模块包括第一电机16，第一电机16固定安装在安装 腔内，第一电机的传动轴的下端固定安装在第二连接块的安装孔内，第一电机16能通过第 二连接块2带动焊枪夹持装置3做水平方向的转动。 如附图1、2、3所示，第一电机16的下端固定安装有齿轮减速器17，齿轮减速器17 固定安装在安装腔内，第一电机的传动轴安装在齿轮减速器17内，齿轮减速器的动力输出 轴的下端固定安装在第二连接块的安装孔内，第一电机16能通过齿轮减速器17和第二连 接块2带动焊枪夹持装置3做水平方向的转动。 如附图1、2、3所示，钟摆机械模块包括第二电机18，第二电机的传动轴的外端与 焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起，第二电机18能带动焊枪夹持装置3做垂直方 向的转动。 如附图1、2、3所示，第二电机18上固定安装有第一蜗轮蜗杆减速器19，第二电机 的传动轴安装在第一蜗轮蜗杆减速器19内，第一蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴的外端与 焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起，第二电机18能通过第一蜗轮蜗杆减速器19 带动焊枪夹持装置3做垂直方向的转动。[0027] 如附图1、2、3所示，左侧板6的外侧有翻转模块，翻转模块包括第三电机20、转动 轴21、安装板22和连接板23 ;在左侧板6上固定安装有一对有间距的连接板23，在连接板 23上有通孔，转动轴21固定安装在通孔内，第三电机20固定安装在安装板22上，第三电机 的传动轴的外端与转动轴21的一端固定连接在一起，第三电机20能带动转动轴21转动而 使底座在垂直面上上下转动。 如附图1、2、3所示，第三电机20上固定安装有第二蜗轮蜗杆减速器24，第二蜗轮
蜗杆减速器24固定安装在安装板22上，第三电机的传动轴安装在第二蜗轮蜗杆减速器24
内，第二蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴与转动轴21的一端固定连接在一起，第三电机20能
通过第二蜗轮蜗杆减速器24带动转动轴21转动而使底座在垂直面上上下转动。 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施
效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。 本实用新型最佳实施例的使用过程直摆机械模块、弧摆机械模块、钟摆机械模块
通过以上机械结构组合在一起，通过控制系统可实现弧摆机械模块、钟摆机械模块不动，仅
直摆机械模块动作实现焊枪夹持装置3上的焊枪14在水平方向上的直摆且能实现焊枪左
右停留时间，焊枪摆幅、焊枪左右偏离、焊枪摆动速度参数的调整；通过控制系统可实现钟
摆机械模块不动，弧摆机械模块动作实现焊枪夹持装置3上的焊枪14在水平方向上的弧形
摆动且能实现焊枪弧形摆动角度的调整、焊枪左右偏离角大小、焊枪弧形摆动速度参数的
调整。同时在焊接过程中可通过控制系统实现针对焊枪焊缝中心变化的左右偏离值的调
整，以实现焊缝的精确跟踪和焊接质量；通过控制系统可实现弧摆机械模块不动，钟摆机械
模块动作实现焊枪夹持器3上的焊枪14在垂直方向上的弧形摆动且能实现焊枪垂直方向
上弧形摆动角度的调整、焊枪左右偏离角大小、焊枪弧形摆动速度参数的调整。同时在焊
接过程中可通过控制系统对直摆机械模块的参数调整，实现针对焊枪焊缝中心变化的左右
偏离值的调整，以实现焊缝的精确跟踪和实施焊接。同时通过控制系统控制调整弧摆机械
模块的固定角度的偏离，带动连接钟摆机械模块中心偏离，以实现更加复杂的斜拉摆动焊
接曲线；而固定在操作架上的翻转模块通过将电机使底座能在垂直面上上下俯仰，从而带
动直摆机械模块、弧摆机械模块、钟摆机械模块的上下俯仰，从而实现焊接工艺中要求的仰
焊、向下焊、全位置焊接。
权利要求一种多功能焊枪摆动器，其特征在于包括底座、直摆机械模块、弧摆机械模块、钟摆机械模块、第一连接块、第二连接块和焊枪夹持装置；在底座上安装有能做水平方向的往复直线运动的直摆机械模块，第一连接块的左端与直摆机械模块固定连接在一起，在第一连接块上有安装腔，弧摆机械模块固定安装在安装腔内，在第一连接块的下方有第二连接块，在第二连接块上有安装孔，弧摆机械模块的传动轴的下端固定安装在安装孔内；在第二连接块上固定安装有钟摆机械模块，钟摆机械模块的传动轴的外端与焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起；钟摆机械模块能带动焊枪夹持装置做垂直方向的转动；弧摆机械模块能通过第二连接块带动焊枪夹持装置做水平方向的转动；直摆机械模块能带动焊枪夹持装置做水平方向的往复直线运动。
2. 根据权利要求1所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于底座包括滑轨上板和滑轨下 板；在滑轨上板和滑轨下板的前端之间固定安装有前侧板，在滑轨上板和滑轨下板的后端 之间固定安装有后侧板，在滑轨上板和滑轨下板的左侧之间固定安装有左侧板；直摆机械 模块包括丝杆、螺母、正反转电机、大齿轮和小齿轮；丝杆的两端通过轴承分别安装在前侧 板和后侧板上，螺母安装在丝杆上并能沿丝杆前后移动，在丝杆的两端固定安装有小齿轮， 在前侧板上安装有正反转电机和大齿轮，在大齿轮和小齿轮上安装有传动皮带，正反转电 机能通过大齿轮、小齿轮带动丝杆转动；在前侧板和后侧板的右侧之间固定安装有滑板，第 一连接块的左端中部固定安装在螺母上或与螺母为一体，第一连接块的左端卡在滑轨上板 与滑轨下板之间或/和第一连接块的左端的滑孔套在滑板上从而能使第一连接块沿丝杆 做水平方向的移动，正反转电机能带动丝杆转动而使第一连接块沿丝杆做水平方向的往复 直线运动。
3. 根据权利要求2所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于弧摆机械模块包括第一电 机，第一电机固定在安装腔内，传动轴的下端固定安装在第二连接块的安装孔内，第一电机 能通过第二连接块带动焊枪夹持装置做水平方向的转动。
4. 根据权利要求3所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于第一电机的下端固定安装有 齿轮减速器，齿轮减速器固定安装在安装腔内，第一 电机的传动轴安装在齿轮减速器内，齿 轮减速器的动力输出轴的下端固定安装在第二连接块的安装孔内，第一电机能通过齿轮减 速器和第二连接块带动焊枪夹持装置做水平方向的转动。
5. 根据权利要求2或3或4所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于钟摆机械模块包括 第二电机，第二电机的传动轴的外端与焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起，第二 电机能带动焊枪夹持装置做垂直方向的转动。
6. 根据权利要求5所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于第二电机上固定安装有第一 蜗轮蜗杆减速器，第二电机的传动轴安装在第一蜗轮蜗杆减速器内，第一蜗轮蜗杆减速器 的动力输出轴的外端与焊枪夹持装置的拐臂的外端固定连接在一起，第二电机能通过第一 蜗轮蜗杆减速器带动焊枪夹持装置做垂直方向的转动。
7. 根据权利要求2或3或4所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于左侧板的外侧有翻 转模块，翻转模块包括第三电机、转动轴、安装板和连接板；在左侧板上固定安装有一对有 间距的连接板，在连接板上有通孔，转动轴固定安装在通孔内，第三电机固定安装在安装板 上，第三电机的传动轴的外端与转动轴的一端固定连接在一起，第三电机能带动转动轴转 动而使底座在垂直面上上下转动。
8. 根据权利要求5所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于左侧板的外侧有翻转模块， 翻转模块包括第三电机、转动轴、安装板和连接板；在左侧板上固定安装有一对有间距的连 接板，在连接板上有通孔，转动轴固定安装在通孔内，第三电机固定安装在安装板上，第三 电机的传动轴的外端与转动轴的一端固定连接在一起，第三电机能带动转动轴转动而使底 座在垂直面上上下转动。
9. 根据权利要求6所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于左侧板的外侧有翻转模块， 翻转模块包括第三电机、转动轴、安装板和连接板；在左侧板上固定安装有一对有间距的连 接板，在连接板上有通孔，转动轴固定安装在通孔内，第三电机固定安装在安装板上，第三 电机的传动轴的外端与转动轴的一端固定连接在一起，第三电机能带动转动轴转动而使底 座在垂直面上上下转动。
10. 根据权利要求9所述的多功能焊枪摆动器，其特征在于第三电机上固定安装有第 二蜗轮蜗杆减速器，第二蜗轮蜗杆减速器固定安装在安装板上，第三电机的传动轴安装在 第二蜗轮蜗杆减速器内，第二蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴与转动轴的一端固定连接在一 起，第三电机能通过第二蜗轮蜗杆减速器带动转动轴转动而使底座在垂直面上上下转动。
专利摘要一种多功能焊枪摆动器，其包括底座、直摆机械模块、弧摆机械模块、钟摆机械模块、第一连接块、第二连接块和焊枪夹持装置；在底座上安装有能做水平方向的往复直线运动的直摆机械模块，第一连接块的左端与直摆机械模块固定连接在一起。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，除了具有一般摆动器的直摆、钟摆功能外，还增加了水平方向上的弧摆功能，通过合理的机械组合将直摆、弧摆、钟摆机械模块组合在一起，并将通过控制系统实现在焊接过程中多种摆动模式的连续切换功能，实现焊接所需要的多种焊接的手法和曲线，达到模仿人手焊接运动的功能，能达到从焊接打底、填充、盖面的全过程不间断焊接，因此极大地提高了焊接工作的效率。
文档编号B23K37/02GK201493625SQ20092030290
公开日2010年6月2日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者薛瑞雷 申请人:新疆威奥科技股份有限公司