焊接控制装置的制作方法

本发明涉及一种焊接控制装置。

背景技术：

目前现有的焊接控制装置的焊枪一般都固定在小车车体的两端头或中间，在焊接过程中，当工件的两端具有障碍物时，由于焊接控制装置无法移动并且焊枪也无法旋转移动，使得焊接控制装置对工件进行焊接过程中，工件上始终会有一段距离焊接不到。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种焊接控制装置，旨在实现焊接控制装置可在停止于工件端部无法移动的情况下实现工件的端部焊接。

为实现上述目的，本发明提出的一种焊接控制装置，包括移动载体、转盘、摆臂、限位组件、以及焊枪组件，所述转盘转动连接于所述移动载体，所述摆臂一端铰接所述转盘，另一端连接所述焊枪组件，所述限位组件支撑在所述移动载体和所述摆臂之间，且所述限位组件一端转动连接所述移动载体，另一端滑动连接所述摆臂，当焊接控制装置停止于工件端部且对工件的端部进行焊接时，所述转盘转动带动所述摆臂以所述限位组件为支点进行摆动，同时所述摆臂与所述限位组件产生相对滑动而进行伸缩运动，所述焊枪组件与所述摆臂联动而滑出直线焊接路径。

优选地，所述限位组件包括滑块以及与所述滑块固定连接的旋臂，所述滑块或所述摆臂二者之一设有滑槽，二者中之另一设有滑轨，所述滑块和所述摆臂通过所述滑槽和所述滑轨的配合滑动连接，所述移动载体的上表面固定有垫块，所述垫块设有转轴，所述旋臂一端设有轴孔，所述垫块和所述旋臂通过所述转轴和所述轴孔的配合转动连接。

优选地，所述焊接控制装置还包括十字滑块组件，所述十字滑块组件包括互相连接的第一螺杆机构和第二螺杆机构，所述第一螺杆机构竖直设置，所述第二螺杆机构水平设置，所述第一螺杆机构固定连接所述摆臂，所述焊枪组件连接于所述第二螺杆机构的一端，所述十字滑块组件带动所述焊枪组件进行升降及伸缩运动。

优选地，所述移动载体面向所述焊枪组件的一侧固定连接有第一辅助杆和第二辅助杆，所述第一辅助杆的外端设有第一跟踪轮，第二辅助杆的外端设有第二跟踪轮。

优选地，所述第一螺杆机构包括第一固定架、第一螺杆及第一连接件，所述第一固定架内形成第一容置槽，所述第一螺杆容置于所述第一容置槽并且两端转动连接所述第一固定架，所述第一连接件套设于所述第一螺杆并与所述第一螺杆螺纹连接，所述第一螺杆旋转使得所述第一连接件沿所述第一螺杆做往复升降运动；

所述第二螺杆机构包括第二固定架、第二螺杆及第二连接件，所述第二连接件固定连接所述第一连接件，所述第二固定架内形成第二容置槽，所述第二螺杆容置于所述第二容置槽并且两端转动连接所述第二固定架，所述第二连接件套设于所述第二螺杆并与所述第二螺杆螺纹连接，所述第二螺杆旋转使得所述第二固定架相对于第二连接件做往复伸缩运动。

优选地，所述第一螺杆机构还包括固定连接所述第一固定架的第一导杆，所述第一导杆容置于所述第一容置槽并分布于所述第一螺杆两侧，所述第一导杆穿设于所述第一连接件；

所述第二螺杆机构还包括固定连接所述第二固定架的第二导杆，所述第二导杆容置于所述第二容置槽内并分布于所述第二螺杆两侧，所述第二导杆穿设于所述第二连接件。

优选地，所述第一螺杆和所述第二螺杆的端部均固定连接有手轮，或所述第一固定架和所述第二固定架均固定有驱动电机，所述第一螺杆和所述第二螺杆的一端均与所述驱动电机的输出轴连接。

优选地，所述焊枪组件包括可拆卸连接于所述第二固定架一端的焊夹，以及夹持于所述焊夹的焊枪。

本发明技术方案通过在移动载体上的设置转盘、摆臂、限位组件、以及焊枪组件，摆臂一端与转盘铰接连接，另一端连接焊枪组件，限位组件一端与移动载体转动连接，另一端与摆臂滑动连接。当焊接控制装置焊接至工件的端部并且无法移动时，通过转盘转动带动摆臂以限位组件为支点进行摆动，同时转盘转动过程中带动摆臂与限位组件产生相对滑动而进行伸缩运动，使得摆臂的外端滑出近似直线的路径，在此过程中，焊枪组件与摆臂进行联动，则焊接控制装置可在停止于工件端部附近的情况下，焊枪组件能产生近似直线的焊接路径，使得焊接控制装置能有效进行工件端部的焊接。本发明的焊接控制装置通过转盘以及限位组件的配合，变换焊枪组件的焊接角度实现无盲区焊接，结构简单实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明焊接控制装置一实施例的结构示意图；

图2为图1提出的爆炸示意图；

图3为图1提出的焊接控制装置的运动轨迹的结构示意图；

图4为图3提出的焊接控制装置的轨迹误差示意图；

图5为图1提出的焊接控制装置的运动轨迹的结构示意图。

本发明的附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种焊接控制装置。

请参阅图1和图5，本发明一实施例中，该焊接控制装置，包括移动载体1、转盘2、摆臂4、限位组件3、以及焊枪组件7，转盘2转动连接于移动载体1，摆臂4一端铰接转盘2，另一端连接焊枪组件7，限位组件3支撑在移动载体1和摆臂4之间，且限位组件3一端转动连接移动载体1，另一端滑动连接摆臂4，当焊接控制装置停止于工件端部且对工件的端部进行焊接时，转盘2转动带动摆臂4以限位组件3为支点进行摆动，同时摆臂4与限位组3件产生相对滑动而进行伸缩运动，焊枪组件7与摆臂4联动而滑出直线焊接路径。

本发明技术方案通过在移动载体1上的设置转盘2、摆臂4、限位组件3、以及焊枪组件7，在本实施例中，移动载体1可以是带有轮子的小车，或者是沿轨道形式的滑块31，摆臂4一端与转盘2铰接连接，另一端连接焊枪组件7，在本实施例中，摆臂4一端设有通孔，转盘2设有孔轴，孔轴和通孔配合进行铰接，限位组件3支撑在移动载体1和摆臂4之间，限位组件3一端与移动载体1转动连接，另一端与摆臂4滑动连接，转盘2转动时带动摆臂4绕限位组件3进行摆动及伸缩运动。

本发明的焊接控制装置对工件的端部进行焊接的具体过程如下：

如图3至图5所示，在已知移动载体1上的P点为转盘2圆心，O点为可转动的摆臂4滑块31导轨的固定点，转盘2的转动半径为R，α为摆臂AB与辅助线BC的夹角，BC与X轴平行，β为转盘2上的PB连线与纵坐标Y的夹角，摆臂4长度为L，即图中的AB线段长度L＝AB；在机构的运动过程中摆臂L始终在O点上。

通过转盘2的圆心P点为中心旋转至一定角度B中，转盘2转动带动摆臂L与限位组件3为支点O点进行摆动，根据三角形⊿OBC的关系分别写成与转角β的关系式为：

$sin\mathrm{\α}=\frac{OP+Rcos\mathrm{\β}}{\sqrt{R^2{\sin }^2\mathrm{\β}+{(OP+Rcos\mathrm{\β})}^2}}$

$cos\mathrm{\α}=\frac{Rsin\mathrm{\β}}{\sqrt{R^2{\sin }^2\mathrm{\β}+{(OP+Rcos\mathrm{\β})}^2}}$

同时转盘2转动过程中带动摆臂4与限位组件3产生相对滑动而进行伸缩运动，得到摆臂4的外端A点的纵坐标AD与转角β的关系式：

$AD=\frac{L(OP+Rcos\mathrm{\β})}{\sqrt{R^2{\sin }^2\mathrm{\β}+{(OP+Rcos\mathrm{\β})}^2}}-(OP+Rcos\mathrm{\β})$

同理，也将得到摆臂4的外端A点的横坐标OD与转角β的关系式：

$OD=\frac{LRsin\mathrm{\β}}{\sqrt{R^2{\sin }^2\mathrm{\β}+{(OP+Rcos\mathrm{\β})}^2}}-Rsin\mathrm{\β}$

对于给定参数：L＝257mm，R＝38mm，OP＝62mm，当转盘2的β角从0-90度转动时，在原点位置，即β＝0度时，摆臂L的A端位置的纵坐标AD＝157mm。当β＝90度时，摆臂L的A端的纵坐标AD＝157.119mm，摆臂L的A端的摆幅，即横坐标的位置可达96.3mm。在整个运动过程，摆臂L的A端的在Y方向的最大运动误差为0.132mm，使得摆臂4的外端A点滑出近似直线的路径，其误差很小不影响实际的焊接效果，在此过程中，焊枪组件7与摆臂4进行联动，则焊接控制装置可在停止于工件端部附近的情况下，焊枪组件7能产生近似直线的焊接路径，其中，β＝90度或β＝-90度时，移动载体1的长度小于摆臂4的外端A点至K点的距离长度，使得焊接控制装置能有效进行工件端部的焊缝倾角在0°-5°焊缝转角在165°-180°仰视位置的横焊缝，或焊缝倾角在0°-5°，焊缝转角在0°-10°的水平位置施焊的平焊缝。本发明的焊接控制装置通过转盘2以及限位组件3的配合，变换焊枪组件7的焊接角度和路径实现无盲区焊接，结构简单实用。

进一步地，请参阅图4，在Y方向放大了的运动轨迹中的纵坐标栅格为：0.2mm/格，由此可见实际轨迹为一条曲线，但是选择合适的L，R和OP，在0-90度的转角范围内的误差可以小于0.2mm。

图3的转角β是顺时针方向，同样也可以反转，即β逆时针方向，这样A点的轨迹如图5所示，是与图3所示的轨迹以Y轴为中心的对称图像，其计算方法相同。

优选地，限位组件3包括滑块31以及与滑块31固定连接的旋臂32，滑块31或摆臂4二者之一设有滑槽，二者中之另一设有滑轨，滑块31和摆臂4通过滑槽和滑轨的配合滑动连接，移动载体1的上表面固定有垫块11，垫块11设有转轴，旋臂32一端设有轴孔，垫块11和旋臂32通过转轴和轴孔的配合转动连接。

在本实施例中，限位组件3包括滑块31以及与滑块31固定连接的旋臂32，滑块31或摆臂4二者之一设有滑槽，二者中之另一设有滑轨，滑块31和摆臂4通过滑槽和滑轨的配合滑动连接。显然，本设计不限于此，也可以是滑块31设有滑杆，摆臂4设有滑槽，滑块31通过滑杆插入滑槽进行伸缩运动；

移动载体1的上表面固定有垫块11，垫块11设有转轴，旋臂32一端设有轴孔，垫块11和旋臂32通过转轴和轴孔的配合转动连接，当焊枪72进行角度变换时，转盘2正转或反转而带动摆臂4及旋臂32和滑块31做前后及摆动往复运动，其中，十字滑块组件固定连接于摆臂4另一端，当焊接控制装置进行工件端部的焊接中，转动转盘2带动摆臂4与滑块31进行滑动，使得摆臂4上的十字滑块31及焊枪组件7变换角度，实现焊枪组件7端部的焊接。

优选地，焊接控制装置还包括十字滑块组件，十字滑块组件包括互相连接的第一螺杆机构5和第二螺杆机构6，第一螺杆机构5竖直设置，第二螺杆机构6水平设置，第一螺杆机构5固定连接摆臂4，焊枪组件7连接于第二螺杆机构6的一端，十字滑块组件带动焊枪组件7进行升降及伸缩运动。

十字滑块组件包括互相连接的第一螺杆机构5和第二螺杆机构6，第一螺杆机构5竖直设置，第二螺杆机构6水平设置，第一螺杆机构5固定连接摆臂4，在本实施例在，第一螺杆机构5设有底板55，底板55与摆臂4固定连接；焊枪组件7转动连接于第二螺杆机构6的一端，当焊接控制装置进行角接立焊时，十字滑块组件31带动焊枪组件7进行升降及伸缩运动，有效改变焊枪组件7上下焊接高度，使得焊接控制装置实现焊缝倾角在80°-90°，焊缝转角在0°-180°的立向位置施焊的立焊缝；

当焊接控制装置进行对接立焊时，转动焊枪组件7，有效改变上下角度，使得焊枪组件7能从平焊缝、横焊缝、仰脸焊缝的状态中进行转换。

优选地，移动载体1面向焊枪组件7的一侧固定连接有第一辅助杆12和第二辅助杆14，第一辅助杆12的外端设有第一跟踪轮13，第二辅助杆14的外端设有第二跟踪轮15。

移动载体1垂直于第一辅助杆12或第二辅助杆14延伸方向进行前进或后退中，焊枪72和工作面需要一直保持相应的距离方可有效的进行焊接作业，该移动载体1面向焊枪组件7的一侧相对设有第一辅助杆12和第二辅助杆14，第一辅助杆12的外端设有第一跟踪轮13，第二辅助杆14的外端设有第二跟踪轮15，另一端与移动载体1相对两侧边缘固接，当进行焊接作业中，第一辅助杆12设有的第一跟踪轮13和第二辅助杆14设有的第二跟踪轮15与工作面进行抵接有效稳定焊接位置，移动载体1移动中，焊枪72可一直持续焊接作业。

进一步地，请参阅图2，第一螺杆机构5包括第一固定架52、第一螺杆54及第一连接件(未标示)，第一固定架52内形成第一容置槽，第一螺杆54容置于第一容置槽并且两端转动连接第一固定架52，第一连接件(未标示)套设于第一螺杆54并与第一螺杆54螺纹连接，第一螺杆54旋转使得第一连接件(未标示)沿第一螺杆54做往复升降运动；

第二螺杆机构6包括第二固定架62、第二螺杆64及第二连接件65，第二连接件65固定连接第一连接件(未标示)，第二固定架62内形成第二容置槽，第二螺杆64容置于第二容置槽并且两端转动连接第二固定架62，第二连接件65套设于第二螺杆64并与第二螺杆64螺纹连接，第二螺杆64旋转使得第二固定架62相对于第二连接件65做往复伸缩运动。

第一螺杆机构5和第二螺杆机构6的结构大致相同，其中，第一螺杆机构5包括第一固定架52、第一螺杆54、第一连接件(未标示)，第一固定架52内形成第一容置槽，第一螺杆54容置于第一容置槽并且两端转动连接第一固定架52，第一连接件(未标示)套设于第一螺杆54螺纹并与第一螺杆54螺纹连接，第二连接件65固定连接第一连接件(未标示)，在本实施例中，第二螺杆机构6设有与第一固定架52一致的第二固定架62，其中，焊接组件包括可拆卸连接于第二固定架62一端的焊夹71，以及夹持于焊夹71的焊枪72，当焊接端角的过程中需要调整到一定的角度的时候，对焊夹71进行转动及第一螺杆54进行转动，有效对夹持于焊夹71的焊枪72改变上下角度及上下焊接高度，从而焊接控制装置实现角接立焊。进一步地，第一螺杆54和第二螺杆64的端部均固定连接有手轮51，或第一固定架52和第二固定架62均固定有驱动电机，第一螺杆54和第二螺杆64的一端均与驱动电机的输出轴固定连接；当焊枪72需要调整高度时，自动或手动转动第一螺杆54使得第一连接件(未标示)做往复升降运动；当焊枪72需要调整前后距离时，自动或手动转动第二螺杆64使得第二固定架62相对于第二连接件65做往复伸缩运动。

进一步地，请参阅图2，第一螺杆机构5还包括固定连接第一固定架52的第一导杆53，第一导杆53容置于第一容置槽并分布于第一螺杆54两侧，第一导杆53穿设于第一连接件(未标示)；

第二螺杆机构6还包括固定连接第二固定架62的第二导杆63，第二导杆63容置于第二容置槽内并分布于第二螺杆64两侧，第二导杆63穿设于第二连接件65。

在本实施例中，第一螺杆机构5还包括固定连接第一固定架52的第一导杆53，第一导杆53容置于第一容置槽并分布于第一螺杆54两侧，第一导杆53穿设于第一连接件(未标示)，第二螺杆机构6同样设有与第一螺杆机构5一致的第二导杆63，当第一连接件(未标示)做往复升降运动时或第二固定架62相对于第二连接件65做往复伸缩运动，第一导杆53和第二导杆63的设置使得，第一螺杆机构5和第二螺杆机构6的运动过程稳定。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。