专利名称：马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊枪操作装置技术领域，是一种马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置。
背景技术：
国内的马鞍形焊接专机，大多数是应用埋弧焊，为实现马鞍形焊接，控制方式采取 电子式、机械式、电子机械混合控制模式，其操作臂的结构一般较为简单，美国CYPRESS焊 接公司的CW-11马鞍形焊接机，采取的机械结构较为简单，其X、Y、Z三个方向上直接由三个 横臂构成，焊枪只能在焊接前手动调节，焊接过程无法在线调整焊枪角度，工作效率低下； 另外由于机械结构简单，无法实现气体保护焊技术。
发明内容
本发明提供了一种马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，克服了上述现有技术之不 足，其能有效解决现有马鞍形焊接机在焊接过程无法在线调整焊枪角度的问题。本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种马鞍式焊接设备焊枪升降摆 动装置，包括固定竖臂、连接横臂、连接固定块、上固定座、下固定座、丝杠和弧形摆动装置， 在固定竖臂的上端和下端分别固定有上固定座和下固定座，在上固定座上有传动装置，在 上固定座和下固定座之间固定安装有直线导轨，在直线导轨上有能沿直线导轨上下移动的 滑块，丝杠的上端与传动装置连接在一起，丝杠的下端套装在下底座上，在丝杠上安装有丝 帽，传动装置能带动丝杠转动，连接固定块的右端与连接横臂固定在一起，连接固定块的中 部与丝帽固定在一起，连接固定块的左端与滑块固定在一起；在固定竖臂的下端安装有连 接块，在连接块上安装有弧形摆动装置，在弧形摆动装置上固定安装有第一固定块，在第一 固定块上安装有焊枪夹持块和旋转手柄。下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进上述传动装置可包括第一电机、第一减速机构、主动齿轮和从动齿轮，在上底座上 安装有第一电机、第一减速机构、主动齿轮和从动齿轮，第一减速机构的动力输出轴固定安 装在主动齿轮上，丝杠的上端固定安装在从动齿轮上，主动齿轮和从动齿轮之间安装有齿 形带，第一电机通过第一减速机构带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿形带带动从动齿轮 转动，从动齿轮带动丝杠转动。上述弧形摆动装置包括第二电机、连接架、齿轮、齿条和第二固定块；第二电机、连 接架和第二固定块自右至左依序固定连接在一起，在连接架内安装有齿轮，在连接架的前 方有连接块，在连接块上固定安装有呈弧形的齿条，齿轮的轮齿与齿条的齿牙啮合在一起， 在齿条上有弧形滑槽，在第二固定块上安装有定位装置，该定位装置能卡在滑槽内并能沿 滑槽移动，第二电机的动力输出轴与齿轮固定安装在一起并带动齿轮转动而使连接架随齿 轮沿齿条作弧形移动，在第二固定块上固定安装有第一固定块，在第一固定块上安装有焊 枪夹持块和旋转手柄。上述定位装置可包括定位轴和滑动轮，有不少于二个的滑动轮卡在齿条上的滑槽内并能沿滑槽作弧形移动，滑动轮通过定位轴安装在第二固定块上；或者，定位装置包括定 位滑块，有不少于二个的定位滑块卡在齿条上的滑槽内并能沿滑槽作弧形移动，定位滑块 固定安装在固定块上。上述定位装置可包括三个滑动轮并呈三角形卡在滑槽内，或者，定位装置包括三 个定位滑块并呈三角形卡在滑槽内。上述第二电机与连接架之间可固定安装有第二减速机构，第二电机的动力输出轴 的外端与第二减速机构的动力输入端固定连接在一起，第二减速机构的动力输出轴与齿轮 固定安装在一起，第二电机通过第二减速机构带动齿轮转动。上述第一减速机构和第二减速机构均可采用皮带减速机构或齿轮减速机构或链 条减速机构。上述第二固定块上可固定安装有丝杠支架，在丝杠支架上有螺纹孔，短丝杠的中 部安装在螺纹孔内并能沿螺纹孔的轴线移动，在短丝杠的一端固定安装有第一固定块，在 第一固定块上安装有焊枪夹持块和旋转手柄。上述固定竖臂的下端可铰接有能左右转动的旋转凸柱，在旋转凸柱上固定安装有 连接块，在固定竖臂上固定安装有与旋转凸柱的上端相对应的顶丝安装架，在顶丝安装架 上有螺纹孔，顶丝的中部安装在螺纹孔内，顶丝的一端固定安装在旋转凸柱上，顶丝的另一 端安装有手轮。本发明结构合理而紧凑，使用方便，由于其能在焊接过程中在线调整焊枪角度而 使焊枪的角度和轨迹能按照马鞍形相贯线控制曲线实现焊接功能，还能实现焊枪焊接过程 的斜拉焊动作，因此不仅提高了极大地提高了工作效率，还能实现气体保护焊技术在马鞍 形相贯线曲线的应用。
四
附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图。附图2为附图1的俯结构示意图。附图3为附图1的右视结构示意图。附图4为附图1中I位置的弧形摆动装置等的放大主视结构示意图。附图5为附图4的仰视结构示意图。附图6为附图5的A-A向剖视结构示意图。附图中的编码分别为1为固定竖臂，2为连接横臂，3为连接固定块，4为上固定 座，5为下固定座，6为丝杠，7为直线导轨，8为滑块，9为连接块，10为第一固定块，11为焊 枪夹持块，12为旋转手柄，13为第一电机，14为第一减速机构，15为主动齿轮，16为从动齿 轮，17为齿形带，18为第二电机，19为第二减速机构，20为连接架，21为齿轮，22为齿条，23 为第二固定块，24为滑槽，25为滑动轮，26为丝杠支架，27为短丝杠，28为旋转凸柱。
五具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明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发明作进一步描述
如附图1、2、3所示，该马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置包括固定竖臂1、连接横 臂2、连接固定块3、上固定座4、下固定座5、丝杠6和弧形摆动装置，在固定竖臂1的上端 和下端分别固定有上固定座4和下固定座5，在上固定座4上有传动装置，在上固定座4和 下固定座5之间固定安装有直线导轨7，在直线导轨7上有能沿直线导轨7上下移动的滑块 8，丝杠6的上端与传动装置连接在一起，丝杠6的下端套装在下底座5上，在丝杠6上安装 有丝帽，传动装置能带动丝杠6转动，连接固定块3的右端与连接横臂2固定在一起，连接 固定块3的中部与丝帽固定在一起，连接固定块3的左端与滑块8固定在一起；在固定竖臂 1的下端安装有连接块9，在连接块9上安装有弧形摆动装置，在弧形摆动装置上固定安装 有第一固定块10，在第一固定块10上安装有焊枪夹持块11和旋转手柄12，这样，通过弧形 摆动装置能带动焊枪夹持块11实现焊枪的摆动和角度可调，通过连接横臂2的左右移动带 动焊枪左右移动，通过丝杠6使固定横臂1上下移动从而带动焊枪上下移动。可根据实际需要，对上述马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置作进一步优化或/和 改进如附图1、2、3所示，传动装置包括第一电机13、第一减速机构14、主动齿轮15和 从动齿轮16，在上底座4上安装有第一电机13、第一减速机构14、主动齿轮15和从动齿轮 16，第一减速机构14的动力输出轴固定安装在主动齿轮15上，丝杠6的上端固定安装在从 动齿轮16上，主动齿轮15和从动齿轮16之间安装有齿形带17，第一电机13通过第一减速 机构14带动主动齿轮15转动，主动齿轮15通过齿形带17带动从动齿轮16转动，从动齿 轮16带动丝杠6转动。如附图4至6所示，弧形摆动装置包括第二电机18、连接架20、齿轮21、齿条22和 第二固定块23 ；第二电机18、连接架20和第二固定块23自右至左依序固定连接在一起，在 连接架20内安装有齿轮21，在连接架20的前方有连接块9，在连接块9上固定安装有呈弧 形的齿条22，齿轮21的轮齿与齿条22的齿牙啮合在一起，在齿条22上有弧形滑槽24，在 第二固定块23上安装有定位装置，该定位装置能卡在滑槽24内并能沿滑槽24移动，第二 电机18的动力输出轴与齿轮21固定安装在一起并带动齿轮21转动而使连接架20随齿轮 21沿齿条22作弧形移动，在第二固定块23上固定安装有第一固定块10，在第一固定块10 上安装有焊枪夹持块11和旋转手柄12，这样就使第二电机18带动第二固定块23在滑动 轮25的导向下沿着齿条22上的滑槽24滑动，从而最终带动焊枪夹持块11实现摆动和角 度可调的功能。如附图4至6所示，根据实际需要，定位装置包括定位轴和滑动轮25，有不少于二 个的滑动轮25卡在齿条22上的滑槽24内并能沿滑槽24作弧形移动，滑动轮25通过定 位轴安装在第二固定块23上；或者，定位装置包括定位滑块，有不少于二个的定位滑块卡 在齿条上的滑槽内并能沿滑槽作弧形移动，定位滑块固定安装在固定块上，这样，滑动轮25 或定位滑块能防止齿轮21在转动时与齿条22脱离而发生安全事故。如附图4至6所示，根据实际需要，定位装置包括三个滑动轮25并呈三角形卡在 滑槽24内，或者，定位装置包括三个定位滑块并呈三角形卡在滑槽内。如附图4至6所示，第二电机18与连接架20之间固定安装有第二减速机构19，第 二电机18的动力输出轴的外端与第二减速机构19的动力输入端固定连接在一起，第二减 速机构19的动力输出轴与齿轮21固定安装在一起，第二电机18通过第二减速机构19带动齿轮21转动。如附图1至6所示，根据实际需要，第一减速机构14和第二减速机构19均采用皮 带减速机构或齿轮减速机构或链条减速机构。如附图4至6所示，第二固定块23上固定安装有丝杠支架26，在丝杠支架26上有 螺纹孔，短丝杠27的中部安装在螺纹孔内并能沿螺纹孔的轴线移动，在短丝杠27的一端固 定安装有第一固定块10，在第一固定块10上安装有焊枪夹持块11和旋转手柄12，这样，通 过调整短丝杠27可实现焊枪夹持块11带动焊枪与焊缝的间距的上下细调。如附图1至3所示，固定竖臂1的下端铰接有能左右转动的旋转凸柱28，在旋转凸 柱28上固定安装有连接块9，在固定竖臂1上固定安装有与旋转凸柱28的上端相对应的顶 丝安装架，在顶丝安装架上有螺纹孔，顶丝的中部安装在螺纹孔内，顶丝的一端固定安装在 旋转凸柱28上，顶丝的另一端安装有手轮，这样，可实现连接块9和连接横臂1之间的夹角 的角度调整，从而调整焊枪与焊缝的角度，可实现焊枪的斜形焊接。以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，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。本发明最佳实施例的使用过程首先通过焊枪夹持块11和旋转手柄12将焊枪定 位好，当需要在水平方向调整焊枪的位置时，通过连接横臂2的左右移动带动焊枪在水平 方向上左右移动；当需要在竖直方向上调整焊枪的位置时，启动第一电机13，使丝杠6转 动，由于连接固定块3和连接横臂2是固定的，因此固定竖臂1带动连接块9在竖直方向上 上下移动从而带动焊枪在竖直方向上上下移动；当需要使焊枪做弧形摆动时，通过弧形摆 动装置的摆动而使焊枪做摆动和角度可调，当需要斜形焊接时，通过顶丝使旋转凸柱28转 动，从而实现焊枪的斜形焊接。
权利要求
一种马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于包括固定竖臂、连接横臂、连接固定块、上固定座、下固定座、丝杠和弧形摆动装置，在固定竖臂的上端和下端分别固定有上固定座和下固定座，在上固定座上有传动装置，在上固定座和下固定座之间固定安装有直线导轨，在直线导轨上有能沿直线导轨上下移动的滑块，丝杠的上端与传动装置连接在一起，丝杠的下端套装在下底座上，在丝杠上安装有丝帽，传动装置能带动丝杠转动，连接固定块的右端与连接横臂固定在一起，连接固定块的中部与丝帽固定在一起，连接固定块的左端与滑块固定在一起；在固定竖臂的下端安装有连接块，在连接块上安装有弧形摆动装置，在弧形摆动装置上固定安装有第一固定块，在第一固定块上安装有焊枪夹持块和旋转手柄。
2.根据权利要求1所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于传动装置包 括第一电机、第一减速机构、主动齿轮和从动齿轮，在上底座上安装有第一电机、第一减速 机构、主动齿轮和从动齿轮，第一减速机构的动力输出轴固定安装在主动齿轮上，丝杠的上 端固定安装在从动齿轮上，主动齿轮和从动齿轮之间安装有齿形带，第一电机通过第一减 速机构带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿形带带动从动齿轮转动，从动齿轮带动丝杠转 动。
3.根据权利要求2所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于弧形摆动装 置包括第二电机、连接架、齿轮、齿条和第二固定块；第二电机、连接架和第二固定块自右至 左依序固定连接在一起，在连接架内安装有齿轮，在连接架的前方有连接块，在连接块上固 定安装有呈弧形的齿条，齿轮的轮齿与齿条的齿牙啮合在一起，在齿条上有弧形滑槽，在第 二固定块上安装有定位装置，该定位装置能卡在滑槽内并能沿滑槽移动，第二电机的动力 输出轴与齿轮固定安装在一起并带动齿轮转动而使连接架随齿轮沿齿条作弧形移动，在第 二固定块上固定安装有第一固定块，在第一固定块上安装有焊枪夹持块和旋转手柄。
4.根据权利要求3所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于定位装置包 括定位轴和滑动轮，有不少于二个的滑动轮卡在齿条上的滑槽内并能沿滑槽作弧形移动， 滑动轮通过定位轴安装在第二固定块上；或者，定位装置包括定位滑块，有不少于二个的定 位滑块卡在齿条上的滑槽内并能沿滑槽作弧形移动，定位滑块固定安装在固定块上。
5.根据权利要求4所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于定位装置包 括三个滑动轮并呈三角形卡在滑槽内，或者，定位装置包括三个定位滑块并呈三角形卡在 滑槽内。
6.根据权利要求3或4或5所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于第 二电机与连接架之间固定安装有第二减速机构，第二电机的动力输出轴的外端与第二减速 机构的动力输入端固定连接在一起，第二减速机构的动力输出轴与齿轮固定安装在一起， 第二电机通过第二减速机构带动齿轮转动。
7.根据权利要求6所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于第一减速机 构和第二减速机构均采用皮带减速机构或齿轮减速机构或链条减速机构。
8.根据权利要求3或4或5所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于第 二固定块上固定安装有丝杠支架，在丝杠支架上有螺纹孔，短丝杠的中部安装在螺纹孔内 并能沿螺纹孔的轴线移动，在短丝杠的一端固定安装有第一固定块，在第一固定块上安装 有焊枪夹持块和旋转手柄。
9.根据权利要求7所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于第二固定块 上固定安装有丝杠支架，在丝杠支架上有螺纹孔，短丝杠的中部安装在螺纹孔内并能沿螺 纹孔的轴线移动，在短丝杠的一端固定安装有第一固定块，在第一固定块上安装有焊枪夹 持块和旋转手柄。
10.根据权利要求9所述的马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其特征在于固定竖臂 的下端铰接有能左右转动的旋转凸柱，在旋转凸柱上固定安装有连接块，在固定竖臂上固 定安装有与旋转凸柱的上端相对应的顶丝安装架，在顶丝安装架上有螺纹孔，顶丝的中部 安装在螺纹孔内，顶丝的一端固定安装在旋转凸柱上，顶丝的另一端安装有手轮。
全文摘要
本发明涉及焊枪操作装置技术领域，是一种马鞍式焊接设备焊枪升降摆动装置，其包括固定竖臂、连接横臂、连接固定块、上固定座、下固定座、丝杠和弧形摆动装置，在固定竖臂的上端和下端分别固定有上固定座和下固定座，在上固定座上有传动装置，在上固定座和下固定座之间固定安装有直线导轨，在直线导轨上有能沿直线导轨上下移动的滑块，丝杠的上端与传动装置连接在一起。本发明结构合理而紧凑，使用方便，由于其能在焊接过程中在线调整焊枪角度而使焊枪的角度和轨迹能按照马鞍形相贯线控制曲线实现焊接功能，还能实现焊枪焊接过程的斜拉焊动作，因此不仅提高了极大地提高了工作效率，还能实现气体保护焊技术在马鞍形相贯线曲线的应用。
文档编号B23K9/28GK101954531SQ20101010762
公开日2011年1月26日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者孔德宏, 薛瑞雷, 闫春航 申请人:新疆威奥科技股份有限公司