专利名称：一种保护焊的机械自动操作装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接装置，特别是涉及一种保护焊的机械自动操作装置。
背景技术：
焊接工艺是许多工件在加工过程中经常要用到的一种加工方式，焊接质量的好坏，关系到成品的质量，当焊接纹出现上下凹凸不平或左右不均时，就会给后续加工增加难度，从而影响成品的合格率。现有的焊接方式主要有手工操作焊接方式和电脑自动控制操作方式，手工操作焊接方式是由操作者手持焊枪进行焊接，这种加工方式与操作者的业务熟练程度关系很大，操作者业务水平高的焊接质量就好，否则焊接质量就较差，难而即使水平较高的操作者，在焊接-过程中，难保不会出现由于操作者呼吸时带动手持焊枪的手产生颤动，致使焊接的焊纹出现了上下凹凸不平和左右不均的现象，特别是焊缝较长的情况下更是如此，这势必会影响焊接外观质量，使成品的合格率下降，另一方面，采用手工焊接方式，速度较慢，也会造成成本的升高；电脑自动控制操作方式是采用电脑程序控制实现焊接的均匀性和一致性，虽说具有较好的焊接质量，但是，使用成本较高如设备的价格就昂贵，操作过程过于繁锁如需要向电脑内输入程序等，为此，十分不适宜于简单工件或是低成本工件的焊接加工。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种保护焊的机械自动操作装置，既可以实现较好的焊接均匀性和一致性，达到较好的焊接外观质量；又可以做到加工设备的低成本，且能够提高焊接速度，使焊接成本大大降低。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种保护焊的机械自动操作装置，它包括一可固定在机台上的立柱和枢接于立柱的第一摆杆，其枢接处设有限制转动的锁紧装置；第一摆杆的前端部枢接一可相对于第一摆杆进行水平和竖直两个方向转动的第二摆杆，其枢接处分别设有限制水平转动的锁紧装置和限制竖直转动的锁紧装置；第二摆杆的前端部枢接一焊接固定架，其枢接处设有限制转动的锁紧装置；固定架上设有一滑道，滑道内滑接一滑块，滑块上固接有焊枪，滑道的前端设有限位开关，尾端设有可推移滑块沿滑道前后移动的推拉装置。
所述的固定架还设有焊缝校对块和促使焊缝校对块回位的弹扣装置；所述的立柱的顶端还固接一万向轮，万向轮滑接一平衡绳，平衡绳的一端与第二摆杆的前端部相固定，另一端固接一平衡块。
所述的第一摆杆与立柱的枢接处设有转套，第一摆杆的尾端与转套相固定，转套滑接于立柱的外壁。
所述的第一摆杆与第二摆杆的枢接处设有十字万向接头，第一摆杆的前端横向枢接于十字万向接头的一侧，第二摆杆的尾端竖向枢接于十字万向接头的另一侧。
所述的第二摆杆与焊接固定架的枢接处设有球形万向接头，球形万向接头装在第二摆杆的前端部，焊接固定架通过一吊杆接于球形万向接头。
所述的锁紧装置为锁紧气/液压缸。
所述的推拉装置为气/液压缸或调速电机装置。
所述的第一摆杆的尾端还设有可推顶第一摆杆上、下移动的升降气/液压缸。
所述的自动保护焊机的机械操作装置还包括控制电路，控制电路包括按键电路、限位开关电路、IC控制器电路、锁紧电磁阀、升降电磁阀、驱动电磁阀；按键电路、限位开关电路的输出分别接至IC控制器电路；IC控制器电路的输出分别接至锁紧电磁阀、升降电磁阀和驱动电磁阀。
所述的自动保护焊机的机械操作装置还包括控制电路，控制电路包括按键电路、限位开关电路、IC控制器电路、锁紧电磁阀、升降电磁阀、驱动电路；按键电路、限位开关电路的输出分别接至IC控制器电路；IC控制器电路的输出分别接至锁紧电磁阀、升降电磁阀和驱动电路；驱动电路的输出接至调速电机。
使用时，保护焊的机械自动操作装置装在机台上，将工件固定在相应的位置，此时，可以先调节焊枪的高低位置，调整时是通过升降油缸来进行调节的，当焊枪位置需要抬高时，按压相应的按键，使IC控制器向升降电磁阀输出电信号，操控电磁阀让液压油进入升降油缸的大缸，升降油缸就会将活塞杆顶起，使第一摆杆的位置抬高，也即抬高了焊枪的位置，到位后，再按压相应的按键，操控电路关闭电磁阀，使液压油不流动，使升降油缸的活塞杆不再向上顶起，则焊枪被抬高了一定的高度，并被固定在该位置处；当焊枪位置需要降低时，按压相应的按键，使IC控制器向升降电磁阀输出电信号，操控电磁阀让液压油从升降油缸的大缸流出，升降油缸就会使活塞杆退下，使第一摆杆的位置降低，也即拉低了焊枪的位置，到位后，再按压相应的按键，操控电路关闭电磁阀，使液压油不流动，升降油缸的活塞杆不再向下退回，则焊枪被降低了一定高度，并被固定在该位置处。固定好高低位置后，将焊缝校对块扳下，进行焊缝的校对，由于第一摆杆可以相对于立柱水平旋转，第二摆杆又可以相对于第一摆杆水平旋转，则第二摆杆前端的焊枪就可以被调整到以立柱为圆心以第一摆杆和第二摆杆为半径的平面任一点位置，使焊枪被调整到焊缝位置；由于焊接固定架可以相对于第二摆杆作半球面转动，则可以将焊缝校对块的底边对准焊缝；而后再利用第二摆杆可以相对于第一摆杆进行竖直方向旋转，以及焊接固定架可以相对于第二摆杆作半球面转动，可以进行焊枪高低位的微调，如将第二摆杆相对于第一摆杆下压，即可向下调节焊枪位置；将第二摆杆相对于第一摆杆上拉，即可向上调节焊枪位置，并且利用固定架可相对于第二摆杆转动，可实现焊枪位置的水平调整，进行水平调整时，是观察焊缝校对块的底边是否处于水平位置，如果不是，则扳动固定架围绕第二摆杆转动，直至焊缝校对块水平为止。调好位置后，按压相应的按键，由电路装置控制锁紧电磁阀打开，使各锁紧气/液压缸的油缸进油，则各锁紧气/液压缸会推顶活塞杆分别将第一摆杆与立柱的枢接处、第一摆杆与十字万向接头的枢接处、第二摆杆与十字万向接头的枢接处以及第二摆杆与焊接固定架的枢接处顶紧；为此，第一摆杆相对于立柱不能转动，第二摆杆相对于第一摆杆不能转动，固定架相对于第二摆杆不能转动，整个焊接固定架被定位。最后，按压相应的操作按键，启动推拉装置工作，推拉装置为气/液压缸时，则是打开驱动电磁阀，使气/液压缸的油缸进油，其活塞杆就会推动滑块移动，从而使焊枪沿着缝隙移动进行焊接，焊接完成后，焊枪走到滑道的前端触及限位开关，限位开关向IC控制器输出信号，IC控制器输出控制信号使焊枪返回。推拉装置为调速电机装置时，则由调速电机装置推动滑块移动。使用完后，按压相应的按键，操控电磁阀，使各锁紧气/液压缸油缸内的液压油流出，则各锁紧气/液压缸的活塞杆退向油缸，各锁紧气/液压缸的活塞杆分别不再对第一摆杆与立柱的枢接处、第一摆杆与十字万向接头的枢接处、第二摆杆与十字万向接头的枢接处以及第二摆杆与焊接固定架的枢接处呈紧压状，为此，第一摆杆可以相对于立柱转动，第二摆杆可以相对于第一摆杆转动，固定架可以相对于第二摆杆转动；其中，第二摆杆在平衡块的作用下，复位呈水平状态。该装置转入待使用状态，可以进行下一种焊接状态的调节。
本实用新型的有益效果是，由于采用了一立柱和枢接于立柱的第一摆杆、枢接于第一摆杆的第二摆杆以及枢接于第二摆杆的焊接固定架来构成自动保护焊机的机械操作装置，且各枢接处设有限制转动的锁紧装置，固定架上装有由气/液压缸或调速电机装置等推拉装置实现推移的焊枪，从而实现了机械操作方式的焊接，同时由于装置的结构十分简单，既可以实现较好的焊接均匀性和一致性，达到较好的焊接质量，又可以做到加工设备的低成本，且能够提高焊接速度，使焊接成本大大降低；由于采用了第一摆杆与立柱之间的相枢接，第二摆杆与第一摆杆之间的相枢接，使第二摆杆前端的焊枪就可以被调整到以立柱为圆心以第一摆杆和第二摆杆为半径的平面任一点位置，十分方便于将焊枪调整到焊缝位置；由于采用了在第一摆杆的尾端设有可推顶第一摆杆上、下移动的升降气/液压缸，可以方便地进行焊枪高低位置的调整；由于采用了十字万向接头来作为第一摆杆和第二摆杆之间的联接件，可以十分方便地实现第二摆杆相对于第一摆杆进行水平和竖直两个方向的转动；由于采用了球形万向接头来作为第二摆杆和焊接固定架之间的联接件，可以十分方便地实现焊接固定架相对于第二摆杆的转动；由于采用了气/液压缸来作为推拉装置，可以做到焊枪移动的平稳，从而实现较好的焊接外观质量。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种保护焊的机械自动操作装置不局限于实施例。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电路原理框图；
图3是另一实施例本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
参见
图1、图2所示，本实用新型的一种保护焊的机械自动操作装置，它包括一可固定在机台上的立柱1和枢接于立柱的第一摆杆21，其枢接处设有限制转动的锁紧装置31；第一摆杆21的前端部枢接一可相对于第一摆杆21进行水平和竖直两个方向转动的第二摆杆22，其枢接处分别设有限制水平转动的锁紧装置32和限制竖直转动的锁紧装置34；第二摆杆22的前端部枢接一焊接固定架4，其枢接处设有限制转动的锁紧装置34；固定架4上设有一滑道，滑道内滑接一滑块，滑块上固接有焊枪3，滑道的前端设有限位开关51，尾端设有可推移滑块沿滑道前后移动的推拉装置61；立柱1的顶端还固接一万向轮11，万向轮11滑接一平衡绳12，平衡绳12的一端与第二摆杆22的前端部相固定，另一端固接一平衡块13。
其中，固定架1还设有焊缝校对块41和促使焊缝校对块41回位的弹扣装置42；在第一摆杆21与立柱1的枢接处设有转套20，第一摆杆21的尾端与转套20相固定，转套20滑接于立柱的外壁；第一摆杆21与第二摆杆22的枢接处设有十字万向接头71，第一摆杆21的前端横向枢接于十字万向接头71的一侧，第二摆杆22的尾端竖向枢接于十字万向接头71的另一侧；第二摆杆22与焊接固定架4的枢接处设有球形万向接头72，球形万向接头72装在第二摆杆22的前端部，焊接固定架4通过一吊杆43接于球形万向接头72；锁紧装置31、32、33、34为锁紧液压缸；推拉装置61为液压缸；在第一摆杆21的尾端还设有可推顶第一摆杆21上、下移动的升降液压缸62。
其中的控制电路包括按键电路52、限位开关电路51、IC控制器电路53、锁紧电磁阀54、升降电磁阀55、驱动电磁阀56；按键电路52、限位开关电路51的输出分别接至IC控制器电路53；IC控制器电路53的输出分别接至锁紧电磁阀54、升降电磁阀55和驱动电磁阀56。
使用时，保护焊的机械自动操作装置装在机台上，将工件固定在相应的位置，此时，可以先调节焊枪的高低位置，调整时是通过升降油缸62来进行调节的，当焊枪位置需要抬高时，按压相应的按键，使IC控制器53向升降电磁阀55输出电信号，操控电磁阀55让液压油进入升降油缸62的大缸，升降油缸62就会将活塞杆顶起，使第一摆杆21的位置抬高，也即抬高了焊枪3的位置，到位后，再按压相应的按键，操控电路关闭电磁阀55，使液压油不流动，使升降油缸62的活塞杆不再向上顶起，则焊枪3被抬高了一定的高度，并被固定在该位置处；当焊枪3位置需要降低时，按压相应的按键，使IC控制器53向升降电磁阀55输出电信号，操控电磁阀55让液压油从升降油缸62的大缸流出，升降油缸62就会使活塞杆退下，使第一摆杆21的位置降低，也即拉低了焊枪3的位置，到位后，再按压相应的按键，操控电路关闭电磁阀55，使液压油不流动，升降油缸62的活塞杆不再向下退回，则焊枪3被降低了一定高度，并被固定在该位置处。固定好高低位置后，将焊缝校对块41扳下，进行焊缝的校对，由于第一摆杆21可以相对于立柱1水平旋转，第二摆杆22又可以相对于第一摆杆21水平旋转，则第二摆杆22前端的焊枪3就可以被调整到以立柱1为圆心以第一摆杆21和第二摆杆22为半径的平面任一点位置，使焊枪3被调整到焊缝位置；由于焊接固定架4可以相对于第二摆杆22作半球面转动，则可以将焊缝校对块41的底边对准焊缝；而后再利用第二摆杆22可以相对于第一摆杆21进行竖直方向旋转，以及焊接固定架4可以相对于第二摆杆22作半球面转动，可以进行焊枪3高低位的微调，如将第二摆杆22相对于第一摆杆21下压，即可向下调节焊枪3位置；将第二摆杆22相对于第一摆杆21上拉，即可向上调节焊枪3位置，并且利用固定架4可相对于第二摆杆22转动，可实现焊枪3位置的水平调整，进行水平调整时，是观察焊缝校对块41的底边是否处于水平位置，如果不是，则扳动固定架4围绕第二摆杆22转动，直至焊缝校对块41水平为止。调好位置后，按压相应的按键，由电路装置控制锁紧电磁阀54打开，使各锁紧液压缸31、32、33、34的油缸进油，则各锁紧液压缸31、32、33、34会推顶活塞杆分别将第一摆杆21与立柱1的枢接处、第一摆杆21与十字万向接头71的枢接处、第二摆杆22与十字万向接头71的枢接处以及第二摆杆22与焊接固定架4的枢接处顶紧；为此，第一摆杆21相对于立柱1不能转动，第二摆杆22相对于第一摆杆21不能转动，固定架4相对于第二摆杆22不能转动，整个焊接固定架4被定位。最后，按压相应的操作按键，启动推拉装置61工作，推拉装置61为液压缸，打开驱动电磁阀56，使液压缸61的油缸进油，其活塞杆就会推动滑块移动，从而使焊枪3沿着缝隙移动进行焊接，焊接完成后，焊枪3走到滑道的前端触及限位开关51，限位开关51向IC控制器53输出信号，IC控制器53输出控制信号使焊枪3返回。使用完后，按压相应的按键，操控电磁阀54，使各锁紧液压缸31、32、33、34油缸内的液压油流出，则各锁紧液压缸31、32、33、34的活塞杆退向油缸，各锁紧液压缸31、32、33、34的活塞杆分别不再对第一摆杆21与立柱1的枢接处、第一摆杆21与十字万向接头71的枢接处、第二摆杆22与十字万向接头71的枢接处以及第二摆杆22与焊接固定架4的枢接处呈紧压状，为此，第一摆杆21可以相对于立柱1转动，第二摆杆22可以相对于第一摆杆21转动，固定架4可以相对于第二摆杆22转动；其中，第二摆杆22在平衡块13的作用下，复位呈水平状态。该装置转入待使用状态，可以进行下一种焊接状态的调节。
图3给出了另一实施例电路原理框图，与实施例一的不同之处在于，它采用了调速电机58来作为推拉装置，则控制电路包括有按键电路52、限位开关电路51、IC控制器电路53、锁紧电磁阀54、升降电磁阀55、驱动电路57；按键电路52、限位开关电路51的输出分别接至IC控制器电路53；IC控制器电路53的输出分别接至锁紧电磁阀54、升降电磁阀55和驱动电路57；驱动电路57的输出接至调速电机58。此时是由调速电机装置58推动滑块移动，进而使焊枪移动实现焊接。
权利要求1.一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于它包括一可固定在机台上的立柱和枢接于立柱的第一摆杆，其枢接处设有限制转动的锁紧装置；第一摆杆的前端部枢接一可相对于第一摆杆进行水平和竖直两个方向转动的第二摆杆，其枢接处分别设有限制水平转动的锁紧装置和限制竖直转动的锁紧装置；第二摆杆的前端部枢接一焊接固定架，其枢接处设有限制转动的锁紧装置；固定架上设有一滑道，滑道内滑接一滑块，滑块上固接有焊枪，滑道的前端设有限位开关，尾端设有可推移滑块沿滑道前后移动的推拉装置；立柱的顶端还固接一万向轮，万向轮滑接一平衡绳，平衡绳的一端与第二摆杆的前端部相固定，另一端固接一平衡块。
2.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的固定架还设有焊缝校对块和促使焊缝校对块回位的弹扣装置；
3.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的立柱的顶端还固接一万向轮，万向轮滑接一平衡绳，平衡绳的一端与第二摆杆的前端部相固定，另一端固接一平衡块。
4.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的第一摆杆与立柱的枢接处设有转套，第一摆杆的尾端与转套相固定，转套滑接于立柱的外壁。
5.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的第一摆杆与第二摆杆的枢接处设有十字万向接头，第一摆杆的前端横向枢接于十字万向接头的一侧，第二摆杆的尾端竖向枢接于十字万向接头的另一侧。
6.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的第二摆杆与焊接固定架的枢接处设有球形万向接头，球形万向接头装在第二摆杆的前端部，焊接固定架通过一吊杆接于球形万向接头。
7.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的锁紧装置为锁紧气/液压缸；所述的推拉装置为气/液压缸或调速电机装置。
8.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的第一摆杆的尾端还设有可推顶第一摆杆上、下移动的升降气/液压缸。
9.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的自动保护焊机的机械操作装置还包括控制电路，控制电路包括按键电路、限位开关电路、IC控制器电路、锁紧电磁阀、升降电磁阀、驱动电磁阀；按键电路、限位开关电路的输出分别接至IC控制器电路；IC控制器电路的输出分别接至锁紧电磁阀、升降电磁阀和驱动电磁阀。
10.根据权利要求1所述的一种保护焊的机械自动操作装置，其特征在于所述的自动保护焊机的机械操作装置还包括控制电路，控制电路包括按键电路、限位开关电路、IC控制器电路、锁紧电磁阀、升降电磁阀、驱动电路；按键电路、限位开关电路的输出分别接至IC控制器电路；IC控制器电路的输出分别接至锁紧电磁阀、升降电磁阀和驱动电路；驱动电路的输出接至调速电机。
专利摘要本实用新型公开了一种保护焊的机械自动操作装置，它包括立柱、第一摆杆、第二摆杆、焊接固定架，其中立柱与第一摆杆之间水平方向相枢接，第二摆杆与第一摆杆之间采用可实现水平和竖直两个方向转动的十字万向接头相枢接，固定架与第二摆杆之间采用可实现半球面转动的球形万向接头相枢接，且各枢接处设有锁紧装置；固定架上设有可由推拉装置推移的焊枪。采用该结构后，可以十分方便地实现焊枪的机械操作，同时由于装置的结构十分简单，既可以实现较好的焊接均匀性和一致性，达到较好的焊接外观质量，又可以做到加工设备的低成本，且能够提高焊接速度，使焊接成本大大降低。
文档编号B23K9/16GK2765702SQ20042009792
公开日2006年3月22日 申请日期2004年11月27日 优先权日2004年11月27日
发明者侯岩卫 申请人:侯岩卫