一种双头双面无缝焊接设备的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，特别涉及一种双头双面无缝焊接设备。

（二）

背景技术：

随着铝型材行业发展，无缝焊接技术因为其焊接强度高、外形美观，对于无缝焊接的需求越来越多。目前，市场上大量存在着单头单面的焊接设备，焊完一面以后需要人工翻转型材，再焊接另一面，生产效率较低，并且由于工装的二次夹紧，造成焊接强度降低；另外，市场上还存在着各式各样的焊接机器人，而焊接机器人的操作比较复杂，且成本较高，并没有得到很好的推广。

（三）

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、操作方便、焊接效率高的双头双面无缝焊接设备。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种双头双面无缝焊接设备，包括端头安装电气箱的机架，其特征在于：所述机架左端固定安装有左焊接机头，机架上铺设有滑轨且右焊接机头安装在滑轨上，左焊接机头和右焊接机头上分别安装有左机头操作控制箱和右机头操作控制箱，机架上安装有连接电气箱的程序编制屏；机架侧面安装有对应左焊接机头和右焊接机头的型材定位装置；左焊接机头和右焊接机头均包括安装在升降平移装置上的翻转机构，翻转机构上安装有焊枪。

本发明在同一个机架上配备两个焊接机头，可以同时对型材的两个角进行焊接，并且焊枪安装在翻转机构上，可以进行上下面的切换，实现既可以上面俯焊，又可以下面仰焊的焊接方式，一次装夹可实现型材上面和下面合计四条焊缝的焊接，操作简单，焊接效率提高1倍有余。

本发明的更优技术方案为：

所述升降平移装置包括架设在机架上、侧面安装竖直升降滑轨的支撑板，升降滑轨上安装有升降滑座，升降滑座末端安装有通过升降丝杠副连接的升降伺服电机，升降滑座前端面上安装前后平移滑轨，前后平移滑轨内安装有翻转机构；支撑板上安装有通过平移丝杠副连接翻转机构的平移伺服电机。上述设置将焊枪翻转机构通过滑轨连接在升降滑座上，通过前后平移滑轨和平移伺服电机、平移丝杠副实现焊枪的水平移动；通过升降伺服电机、升降滑轨和升降丝杠副实现焊枪的升降运动。

所述升降伺服电机和升降滑座之间连接有同步带张紧机构，为两者的同步运动提供保障和监测；支撑板底部设置有固定块，固定块通过螺纹和螺栓分别连接支撑板和地面，通过固定块的连接实现装置整体的安装稳定性和运行稳定性。

所述翻转机构包括安装在升降平移装置上的运动底板，运动底板上安装有翻转气缸，翻转气缸的输出轴通过连接法兰连接轴承箱，轴承箱的输出轴末端安装有半轴，半轴上安装有可旋转握柄，握柄末端通过夹口固定有焊枪。上述设置焊枪通过夹口固定在握柄上，握柄可以上下调整焊枪的角度，半轴通过轴承箱旋转，连接法兰用于控制半轴的旋转角度，旋转气缸作为旋转的动力源，为装置提供旋转动力。

所述翻转气缸通过气缸固定板和轴承箱一起均固定在运动底板上，保证了翻转气缸的稳定性和装置的一体性。

所述型材定位装置包括位置对应的安装型材侧定位的前工作台和安装型材后定位的后工作台，型材侧定位和型材后定位的型材安装孔角度垂直、位置水平，前工作台上安装有对应型材侧定位的前压紧气缸，后工作台上安装有对应型材后定位的后压紧气缸；前工作台连接工作台工进气缸；前工作台上安装有位于前工作台和后工作台端面之间的型材中间定位板，型材中间定位板分别连接定位升降气缸和定位前进气缸。

型材定位装置共设置三块定位板，其中，型材侧定位用于定位放置左侧的型材，型材后定位用于定位放置后面的型材，型材中间定位板用于定位两个型材端面的间距。而上述型材后定位为固定装置，型材侧定位和型材中间定位板则通过不同的气缸来实现位置的调整，从而实现应用灵活的目的。

所述前工作台安装在前工作台支撑上端的工作台滑轨上，前工作台支撑上安装有连接工作台滑轨的工作台工进气缸；通过前工作台支撑的架设实现型材侧定位与型材后定位的位置水平，并通过工作台工进气缸和工作台滑轨的设置，实现前工作台的整体位置前移和后退，用于调整左侧型材和后面型材的间隙。

所述前工作台支撑底部连接有定位固定板，定位固定板上通过定位板前后滑轨安装有定位板支撑架，定位板支撑架通过定位板举升导轨连接型材中间定位板，定位前进气缸连接定位板前后滑轨，定位升降气缸连接定位板举升导轨。

通过定位固定板的支撑架设定位板支撑架，实现型材中间定位板的架设，并通过定位前进气缸和定位板前后滑轨实现型材中间定位板的前后移动，通过定位升降气缸和定位板举升导轨实现型材中间定位板的上下移动，进而实现型材中间定位板在左侧型材和后面型材之间的位置调整。

所述型材中间定位板的板面与前工作台和后工作台的端面分别成45度夹角，便于对左侧型材和后面型材端面之间的间距进行定位，从而调整两型材的相对位置。

所述机架一侧设置有综合物品放置箱，综合物品放置箱内盛装中焊接设备、焊烟收集设备和惰性气瓶。

本发明结构简单，设计合理，应用灵活，安全快捷，生产周期短，有效提高焊接质量和工作效率，为满足焊接精度要求提供了可靠保证，适用于各类型材零件的焊接。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明翻转机构的结构示意图；

图3为本发明型材定位装置的主视结构示意图；

图4为本发明型材定位装置的左视结构示意图；

图5为本发明型材定位装置的俯视结构示意图；

图6为本发明升降平移装置的主视结构示意图；

图7为本发明升降平移装置的左视结构示意图；

图8为本发明升降平移装置的俯视结构示意图。

图中，1程序编制屏，2左机头操作控制箱，3右机头操作控制箱，4机架，5右焊接机头，6左焊接机头，7电气箱，8综合物品放置箱，11焊枪，12握柄，13半轴，14轴承箱，15连接法兰，16翻转气缸，17气缸固定板，18运动底板，21定位前进气缸，22定位升降气缸，23前工作台制成，24工作台滑轨，25型材侧定位，26前压紧气缸，27后压紧气缸，28型材后定位，29型材中间定位板，30定位板举升导轨，31定位板支撑架，32定位板前后滑轨，33工作台工进气缸，34后工作台，35前工作台，36定位固定板，41固定块，42支撑板，43升降滑座，44前后平移滑轨，45同步带张紧机构，46升降伺服电机，47平移丝杠副，48平移伺服电机，49升降丝杠副，50升降滑轨。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括端头安装电气箱7的机架4，所述机架4左端固定安装有左焊接机头6，机架4上铺设有滑轨且右焊接机头5安装在滑轨上，左焊接机头6和右焊接机头5上分别安装有左机头操作控制箱2和右机头操作控制箱3，机架4上安装有连接电气箱7的程序编制屏1；机架4侧面安装有对应左焊接机头6和右焊接机头5的型材定位装置；左焊接机头6和右焊接机头5均包括安装在升降平移装置上的翻转机构，翻转机构上安装有焊枪11。所述机架4一侧设置有综合物品放置箱8，综合物品放置箱8内盛装中焊接设备、焊烟收集设备和惰性气瓶。

如附图1所示，本发明的左焊接机头6和右焊接机头5都放置在焊接机架4上，左焊接机头6是固定在机架4的左端，右焊接机头5通过滑轨固定在右侧机架4上，可以根据型材长短左右移动，两个焊接接头各有一个控制箱连接在机头上，可以分别控制左焊接机头6和右焊接机头5，机架4的左端连接电气箱7，所有的电器元件安装在电气箱7内。

涉及到具体的设置，具体解释如下：

本发明配备了两套焊接设备，两个焊枪，其中焊枪进行上下面切换时，可以进行翻转，实现既可上面俯焊，又可下面仰焊的焊接方式，此种焊接方式为国内首创，如附图2所示，所述翻转机构包括安装在升降平移装置上的运动底板18，运动底板18上安装有翻转气缸16，翻转气缸16的输出轴通过连接法兰15连接轴承箱14，轴承箱14的输出轴末端安装有半轴13，半轴13上安装有可旋转握柄12，握柄12末端通过夹口固定有焊枪11；所述翻转气缸16通过气缸固定板17和轴承箱14一起均固定在运动底板18上。

焊枪11通过夹口固定在握柄12上，握柄12可以上下调整焊枪11的角度，半轴13通过轴承箱14旋转，轴承箱14固定在运动底板18上，连接法兰15用于控制半轴13的旋转角度，翻转气缸16是旋转的动力源，通过气缸固定板17固定在运动底板18上。

如附图3、附图4和附图5所示，所述型材定位装置包括位置对应的安装型材侧定位25的前工作台35和安装型材后定位28的后工作台34，型材侧定位25和型材后定位28的型材安装孔角度垂直、位置水平，前工作台35上安装有对应型材侧定位25的前压紧气缸26，后工作台34上安装有对应型材后定位28的后压紧气缸27；前工作台35连接工作台工进气缸33；前工作台35上安装有位于前工作台35和后工作台34端面之间的型材中间定位板29，型材中间定位板29分别连接定位升降气缸22和定位前进气缸21。

所述前工作台35安装在前工作台支撑23上端的工作台滑轨24上，前工作台支撑23上安装有连接工作台滑轨24的工作台工进气缸33；所述前工作台支撑23底部连接有定位固定板36，定位固定板36上通过定位板前后滑轨32安装有定位板支撑架31，定位板支撑架31通过定位板举升导轨30连接型材中间定位板29，定位前进气缸21连接定位板前后滑轨32，定位升降气缸22连接定位板举升导轨30；所述型材中间定位板29的板面与前工作台35和后工作台34的端面分别成45度夹角。

型材定位装置共设置有三个定位装置，其中，型材侧定位25用于定位放置左侧型材，型材后定位28用于定位放置后面型材，型材中间定位板29用于定位两个型材端面的间距。系统启动时，型材中间定位板29向前工进并举起，型材中间定位板29与左侧型材和后面型材的端面成45度夹角，用于吻合型材的45度切角，放置型材完毕后，前压紧气缸26和后压紧气缸27同时压紧两型材，然后型材中间定位板29落下并退回，用于避让焊枪11的焊接路径；然后，前工作台35在工作台工进气缸33的推动下，将两个型材合拢，开始焊接。

如附图6、附图7和附图8所示，所述升降平移装置包括架设在机架4上、侧面安装竖直升降滑轨50的支撑板42，升降滑轨50上安装有升降滑座43，升降滑座43末端安装有通过升降丝杠副49连接的升降伺服电机46，升降滑座43前端面上安装前后平移滑轨44，前后平移滑轨44内安装有翻转机构；支撑板42上安装有通过平移丝杠副47连接翻转机构的平移伺服电机48；所述升降伺服电机16和升降滑座43之间连接有同步带张紧机构45，支撑板42底部设置有固定块41，固定块41通过螺纹和螺栓分别连接支撑板42和地面。

通过升降伺服电机46和升降丝杠副49的作用带动升降滑座43在升降滑轨50上做上下运动，将焊枪翻转机构调整到适当的水平位置，在此运行过程中，升降伺服电机46和升降滑座43同步移动，并通过同步带张紧机构45进行相对位置的调整和确认；通过平移伺服电机48和平移丝杠副47的作用带动焊枪翻转机构在升降滑座50上做左右移动，调整焊枪11的位置，使焊枪11的焊炬顺利对准焊缝，在位置确定好后，升降伺服电机46和平移伺服电机48均处于关闭状态，整体装置被固定，以保证焊接的顺利进行。