专利名称：四轴联动式自动化焊接辅助装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化焊接技术，具体是一种四轴联动式自动化焊接辅助装置。
背景技术：
目前，部分焊接工作的技术水平要求较高，例如液压支架千斤顶的接头与缸筒间的焊接，要求周边焊缝高6mm、焊缝抗拉强度不低于600Mpa、焊缝在31. 5Mpa压力下保压5 分钟不得渗漏等。而一直以来，液压支架千斤顶的接头与缸筒间的焊接都是靠手工焊接来完成，不仅劳动强度大，而且由于长时间重复劳动，焊缝质量受人为因素影响较大，焊缝质量及外观都不能达到满意效果，经常会出现打压漏液现象。因此，针对液压支架千斤顶的接头与缸筒间的焊接，如何解决焊接质量不稳定、效率较低等问题，实现自动化焊接，并达到满意理想的焊接效果，成为当前技术人员研究的主要方向。
发明内容本实用新型为了解决目前手工焊接存在的焊接质量不稳定、效率较低等问题，提供了一种利于实现自动化焊接的四轴联动式自动化焊接辅助装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的四轴联动式自动化焊接辅助装置，包括数控装置、X轴向直轨、Y轴向直轨、Z轴向直轨；三轴向直轨上分别设有由步进电机直接或间接驱动沿直轨移动的滑台，Y轴向直轨固定于X轴向直轨的滑台上，Z轴向直轨固定于Y 轴向直轨的滑台上，X轴向直轨、Y轴向直轨、Z轴向直轨相互垂直；Z轴向直轨的滑台上固定有步进电机、及输入轴经联轴器与步进电机动力输出轴联接的减速器，减速器的动力输出轴(即旋转轴)与Z轴向直轨平行，且固定有用于固定焊枪的安装件；三轴向直轨上的步进电机、及Z轴向直轨滑台上的步进电机皆受数控装置控制。其中，X轴向直轨、Y轴向直轨、Z轴向直轨、及减速器的动力输出轴即是本实用新型所述辅助装置的“四轴”。所述数控装置可以采用工控机实现，由本领域的技术人员针对本数控装置要实现的功能进行编程来实现。以液压支架千斤顶的接头与缸筒间的焊接(如图5所示)为例，详述本实用新型所述装置的工作过程首先，根据液压支架千斤顶的接头与缸筒这两零件的接触轮廓轨迹进行编程，并写入数控装置，所述程序决定了焊接轨迹，是关系焊接效果的核心技术；然后，将本实用新型所述装置固定，其中装置的X轴向直轨、Y轴向直轨水平设置，并通过焊接辅具将待焊接的两工件(即液压支架千斤顶的接头与缸筒)对位，并定位于本实用新型所述装置的下方，且工件的放置位置要与程序内容一致；其中，X轴向直轨、Y轴向直轨为焊枪直线水平移动的轨道，Z轴向直轨为垂直提升焊枪的轨道，减速器的动力输出轴负责将焊枪旋转至与焊接焊缝之间的最佳焊接角度。一般在使用时，将装置的X轴向直轨、Y轴向直轨之一与焊接轨迹中的直线焊缝平行(以Y轴向直轨与焊接轨迹中的直线焊缝平行为例)，通过数控装置的调整，使焊枪以最佳焊接角度定位于直线焊缝的一端作为起焊点，起焊后，在数控装置控制下，焊枪随Z轴向直轨一起沿Y轴向直轨移动，对直线焊缝进行焊接，直至直线焊缝的另一端点，然后减速器的动力输出轴旋转90°，调整焊枪位置，使焊枪再次以最佳焊接角度正对圆弧状焊缝的一端，再次在数控装置控制下，Y轴向直轨沿X轴向直轨移动，焊枪沿Z 轴向直轨移动，完成对圆弧状焊缝的焊接，然后在数控装置控制下，减速器的动力输出轴再次旋转90°，对剩余直线焊缝、圆弧状焊缝进行有序焊接，直至将接头与缸筒焊接在一起， 实现了液压支架千斤顶的接头与缸筒间的自动化焊接。与现有技术相比，本实用新型采用了合理、独特的结构实现，在数控装置的控制下，能有效确保焊枪实施焊接时的位置、角度姿态的准确性，实现自动化焊接，使焊枪能按照多种姿态实施焊接。除用于实现千斤顶的接头与缸筒的焊接外，同样适用于千斤顶活塞杆端面环焊缝的焊接。本实用新型结构合理、紧凑，能实现自动化高质量焊接，不受人为因素的影响，使用效果好，焊接效率高，焊接一致性好，能降低工人的劳动强度。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的右视图；图4为本实用新型的控制关系图；图5为液压支架千斤顶的接头与缸筒间的焊接位置示意图；图中1-X轴向直轨；2-Y轴向直轨；3-Z轴向直轨；4、5、6_滑台；7_步进电机； 8-减速器；9焊枪；10-安装件；11-接头；12-缸筒。
具体实施方式
如图1-3所示，四轴联动式自动化焊接辅助装置，包括数控装置、X轴向直轨1、Y 轴向直轨2、Z轴向直轨3 ；三轴向直轨上分别设有由步进电机直接或间接驱动沿直轨移动的滑台4、5、6，Y轴向直轨2固定于X轴向直轨1的滑台4上，Z轴向直轨3固定于Y轴向直轨2的滑台5上，X轴向直轨1、Y轴向直轨2、Z轴向直轨3相互垂直；Z轴向直轨3的滑台6上固定有步进电机7、及输入轴经联轴器与步进电机7动力输出轴联接的减速器8，减速器8的动力输出轴(即旋转轴)与Z轴向直轨3平行，且固定有用于固定焊枪9的安装件 10 ；三轴向直轨上的步进电机、及Z轴向直轨3滑台6上的步进电机7皆受数控装置控制。
权利要求1. 一种四轴联动式自动化焊接辅助装置，其特征在于包括数控装置、X轴向直轨(1)、 Y轴向直轨(2)、z轴向直轨(3);三轴向直轨上分别设有由步进电机直接或间接驱动沿直轨移动的滑台(4、5、6)，Y轴向直轨(2)固定于X轴向直轨(1)的滑台(4)上，Z轴向直轨(3) 固定于Y轴向直轨(2)的滑台(5)上，X轴向直轨(1)、Y轴向直轨(2)、Z轴向直轨(3)相互垂直；Z轴向直轨(3)的滑台(6)上固定有步进电机(7)、及输入轴经联轴器与步进电机(7) 动力输出轴联接的减速器(8)，减速器(8)的动力输出轴与Z轴向直轨(3)平行，且固定有用于固定焊枪(9)的安装件(10);三轴向直轨上的步进电机、及Z轴向直轨(3)滑台(6)上的步进电机(7)皆受数控装置控制。
专利摘要本实用新型涉及自动化焊接技术，具体是一种四轴联动式自动化焊接辅助装置。解决了目前手工焊接存在的焊接质量不稳定、效率较低等问题，含数控装置、X轴向直轨、Y轴向直轨、Z轴向直轨；三轴向直轨上分别设有由步进电机直接或间接驱动沿直轨移动的滑台，Y轴向直轨固定于X轴向直轨的滑台上，Z轴向直轨固定于Y轴向直轨的滑台上；Z轴向直轨的滑台上固定有步进电机、减速器，减速器的动力输出轴与Z轴向直轨平行，固定有用于固定焊枪的安装件；三轴向直轨上的步进电机、Z轴向直轨滑台上的步进电机受数控装置控制。结构合理、紧凑，能实现自动化高质量焊接，不受人为因素的影响，使用效果好，焊接效率高，焊接一致性好，能降低工人的劳动强度。
文档编号B23K37/00GK201970028SQ201020547619
公开日2011年9月14日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者孙晓春, 张宏丽, 曹龙江, 李光华 申请人:山西平阳重工机械有限责任公司