专利名称：数控龙门自动焊及其构成的龙门自动焊组件的制作方法
技术领域：
数控龙门自动焊及其构成的龙门自动焊组件技术领域[0001]本实用新型涉及焊接设备，尤其涉及数控龙门自动焊。
背景技术：
[0002]在对行车大梁等其它一些需要纵缝焊接的工件上，为了保证焊接质量和焊接效率，往往需要使用到龙门焊这种自动化程度较高的焊接设备。现有的龙门焊如中国专利CN 201224000Y公开的“龙门焊机”，包括沿横向间隔设置的两条纵向导轨，两条纵向导轨上导向移动的装配有立柱，两个立柱的上端之间设置有具有横向导轨的横梁，横向导轨上导向移动的装配有焊枪机构，焊枪机构的下端设置有焊枪。使用时，将待焊接的工件置于横梁的下方，并使待焊接的工件上的焊缝延伸方向与纵向导轨的导向方向一致，在焊枪对工件焊接时，立柱在相应驱动机构驱动下沿纵向导轨移动，当立柱由纵向导轨的一端移动至另一端时，便完成一个焊缝的制作；随后立柱在相应驱动机构的驱动下回到起点，进行下一道焊缝的制作。在焊接过程中，由于焊枪需要倾斜的朝向相应焊缝，而现有的焊枪无法调整焊枪朝向，因此现有的这种龙门焊，在完成每道焊缝制作后，都需要立柱带动横梁和焊枪机构回到原始起点，才能进行下一道焊缝的焊接，这种龙门焊机对工件连续焊接时，效率特别低， 特别是像对行车大梁这种需要多道纵向焊缝制作的工件，要完成一个行车大梁的制作，需要立柱沿纵向导轨往往复复的移动好几次，需要很长时间才能完成一个行车大梁的制作。发明内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种在立柱由前至后移动和由后之前的移动中，焊枪均能对相应工件进行焊接加工的数控龙门自动焊；本实用新型的目的还在于提供一种由上述数控龙门自动焊构成的龙门自动焊组件。[0004]为了解决上述问题，本实用新型中数控龙门自动焊的技术方案为[0005]数控龙门自动焊，包括左右间隔设置且相对相应工件可前后导向移动的两个立柱，两个立柱之间设置有横梁，横梁上设置有焊枪支架，所述的焊枪支架包括用于安装焊枪的枪头座，所述枪头座具有使相应焊枪由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，所述的焊枪支架还包括与所述横梁相连的连接座，所述枪头座转动装配于所述连接座的下端，所述枪头座的转动轴线沿上下方向延伸设置，所述的枪头座还具有由正向工作位起转动180度后而形成使所述焊枪由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位。[0006]所述的数控龙门自动焊还包括两条左右间隔设置且导向方向均沿前后方向延伸的纵向导轨，所述的两个立柱分别导向移动的装配于对应的纵向导轨上，所述各立柱与对应纵向导轨之间均设置有驱动所述两个立柱沿对应纵向导轨同步导向移动的立柱驱动机构，立柱驱动机构包括伺服电机、行星齿轮减速箱和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构包括设置于所述纵向导轨上的齿条和传动连接于对应行星齿轮减速箱的动力输出端上的齿轮，所述的伺服电机的动力输出端与所述行星齿轮减速箱的动力输入端传动连接，所述的伺服电机和行星齿轮减速箱设置于所述的立柱上。[0007]所述其中一个立柱底部沿前后方向间隔设置有至少两个与对应纵向导轨导向移动配合的导向滚轮，所述各导向滚轮的轴向均沿左右方向延伸设置，所述的立柱上还设置有用于调节所述各导向滚轮与所述立柱之间间距的间距调节机构。[0008]所述的间距调节机构包括装配所述各导向滚轮的偏心轴，所述偏心轴转动装配于所述的立柱上，所述的立柱上还设置有对所述偏心轴转动到位锁止的锁止机构。[0009]所述枪头座的下端可左右摆动的铰接有用于相应焊枪直接安装的摆动架，所述的数控龙门自动焊还包括驱动所述摆动架左右摆动的焊接摆动器。[0010]本实用新型中龙门自动焊组件的技术方案为[0011]龙门自动焊组件，包括数控龙门自动焊和与所述数控龙门自动焊配套的用于安装相应行车主梁的焊接工装，龙门自动焊包括左右间隔设置且相对相应工件可前后导向移动的两个立柱，两个立柱之间设置有横梁，横梁上设置有焊枪支架，所述的焊枪支架包括用于安装焊枪的枪头座，所述枪头座具有使相应焊枪由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，所述的焊枪支架还包括与所述横梁相连的连接座，所述枪头座转动装配于所述连接座的下端，所述枪头座的转动轴线沿上下方向延伸设置，所述的枪头座还具有由正向工作位起转动180度后而形成使所述焊枪由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位。[0012]所述的焊接工装包括底座及其上转动装配的转动轴线沿前后方向延伸方向的翻转体，所述翻转体的上端设有槽口朝上的U形槽体，U形槽体的槽底设有用于支撑行车主梁底部的支撑面，所述U形槽体的两侧槽壁之间设有沿相应行车主梁宽度延伸方向具有位移调节量的锁紧定位机构，所述的锁紧定位机构具有用于与行车主梁的两侧壁顶压配合以使行车主梁锁紧固定的顶推端面，所述底座上还设有向所述翻转体施加加载力以使所述翻转体绕其转动轴线旋转的加载机构。[0013]所述的数控龙门自动焊还包括两条左右间隔设置且导向方向均沿前后方向延伸的纵向导轨，所述的两个立柱分别导向移动的装配于对应的纵向导轨上，所述其中一个立柱底部沿前后方向间隔设置有至少两个与对应纵向导轨导向移动配合的导向滚轮，所述各导向滚轮的轴向均沿左右方向延伸设置，所述的立柱上还设置有用于调节所述各导向滚轮与所述立柱之间间距的间距调节机构。[0014]所述的间距调节机构包括装配所述各导向滚轮的偏心轴，所述偏心轴转动装配于所述的立柱上，所述的立柱上还设置有对所述偏心轴转动到位锁止的锁止机构。[0015]所述枪头座的下端可左右摆动的铰接有用于相应焊枪直接安装的摆动架，所述的数控龙门自动焊还包括驱动所述摆动架左右摆动的焊接摆动器。[0016]本实用新型的有益效果为通过枪头座与连接座的转动装配，可以使焊枪支架具有反向工作位，在对具有多条纵向焊缝的工件进行焊接加工时，焊枪刚开始处于焊枪支架的正向工作位，焊枪与相应焊缝呈一定的倾斜角度，焊枪随着立柱相对工件由前至后的移动过程中，完成一个焊缝的制作，然后转动枪头座，调整焊枪至焊枪支架的反向工作位，焊枪与相应焊缝呈合适的焊接角度，焊枪随着立柱相对工件由后至前的移动过程中，可完成另一个焊缝的制作，这样就提高了整个龙门自动焊的工作效率。
[0017]图I是本实用新型中龙门自动焊组件实施例的结构示意图，同时也是本实用新型中数控龙门自动焊实施例的使用状态图；[0018]图2是图I的侧视图；[0019]图3是图I中焊接工装的结构示意图；[0020]图4是枪头座在正向工作位时焊枪的工作示意图；[0021]图5是枪头座在反向工作位时焊枪的工作示意图。
具体实施方式
[0022]龙门自动焊组件的实施例如图f 5所示包括数控龙门自动焊和与数控龙门自动焊配套的用于安装相应行车主梁8的焊接工装11。数控龙门自动焊包括左右间隔设置的且导向方向均沿前后方向延伸的纵向导轨1，各纵向导轨I上均导向移动的装配有立柱2，各立柱2与对应纵向导轨之间均设置有驱动两个立柱2沿对应纵向导轨I同步导向移动的立柱驱动机构，立柱驱动机构包括伺服电机、行星齿轮减速箱和齿轮齿条传动机构(图中未示出)，齿轮齿条传动机构包括设置于对应纵向导轨I上的齿条和传动连接于对应行星齿轮减速箱的动力输出端上的齿轮，伺服电机的动力输出端与行星齿轮减速箱的动力输入端传动连接，伺服电机和行星齿轮减速箱设置于立柱2上，通过伺服电机、精密行星齿轮减速箱和齿轮齿条付构成近似无间歇的传动链，在保证传动精度的同时还具有良好的缓冲加速性能，调速范围宽，并且具有快速返程功能。其中一个立柱上沿前后方向间隔设置有四个与对应纵向导轨导向移动配合的导向滚轮，四个导向滚轮分布于立柱底部的前后两端，立柱上还设置有调节各导向滚轮与立柱之间相对间距的间距调节机构，间距调节机构包括转动装配于对应立柱上的偏心轴，导向滚轮设置于偏心轴上，立柱上还设置有对偏心轴转动到位锁止的锁止机构，通过转动偏心轴，改变各导向轮表面与纵向导轨的压紧程度，以保证两个立柱与纵向导轨的平行度，从而提高立柱纵向行走的精度。立柱上安装的刮屑板紧贴纵向导轨，刮扫上面积聚的杂物。[0023]两个立柱2间设置有横梁3，横梁3包括横梁本体及其上设置的导向方向沿左右方向延伸的横向导轨5，在横向导轨5上设置有焊枪支架4，焊枪支架4包括与横向导轨5相连的连接座，连接座包括与横向导轨导向移动配合的上连接座部分4-2和沿上下方向导向移动装配于上连接座部分4-2上的下连接座部分4-1，下连接座部分4-1的下端转动装配有轴向沿上下方向延伸的枪头座6,数控龙门自动焊还包括驱动所述枪头座6转动的步进电机以及传动连接于枪头座6与步进电机之间的传动机构，焊枪支架4具有使相应焊枪7由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，正向工作位如图4所示；焊枪支架 4还具有在枪头座6由正向工作位起转动180度后而形成使焊枪7由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位，反向工作位如图5所示，图中50代表焊缝。枪头座6的下端可左右摆动的铰接有用于两个焊枪直接安装的摆动架，数控龙门自动焊还包括驱动摆动架左右摆动的焊接摆动器，焊接摆动器是为自动焊所设计的专用钟摆式摆动器，由精密步进电机和蜗轮蜗杆减速机组成，通过PLC控制使焊枪以特定的预置参数进行摆动，焊接摆动器为现有技术其具体结构不再详述，该摆动器工作可靠，性能稳定，适合于水平焊、水平角焊，通过焊接摆动其使焊枪进行摆动焊接，满足焊缝宽度要求，提高焊缝表面成形的质量。两个焊枪分别对应行车主梁上侧板两侧的两个焊缝，每个枪头配置一个电动十字滑道， 用于枪头对正焊缝时的微调。每个焊枪还专门配有一套两维跟踪机构，在焊接过程中，焊枪可根据焊缝的走向自动进行调整。当跟踪机构行程达到极限位置时，电动十字滑道在X和 Y方向能分别自动进行调整。[0024]焊接工装11包括底座13及其上转动装配的转动轴线沿前后方向延伸方向的翻转体12，翻转体12的上端设有槽口朝上的U形槽体9，U形槽体9的槽底设有用于支撑行车主梁8底部的支撑面，U形槽体9的两侧槽壁之间设有沿相应行车主梁宽度延伸方向具有位移调节量的锁紧定位机构10，锁紧定位机构具有用于与行车主梁8的两侧壁顶压配合以使行车主梁锁紧固定的顶推端面，底座13上还设有向所述翻转体12施加加载力以使所述翻转体绕其转动轴线旋转的加载机构14。翻转体12的下端为舌根部与U形槽体底部固连的舌形转动臂，舌形转动臂的两侧面间距由舌根部到舌顶部方向逐渐缩小，翻转体与所述底座的转动装配通过舌形转动臂的中部与底座铰接来实现，加载机构包括各底座上与舌顶部的对应位置处分别设置的下液压缸，下液压缸具有下活塞杆，下活塞杆远离所述下液压缸的一端与舌顶部铰接构成连杆传动机构。上述各控制驱动元件均全自动化控制，整个电气控制有过载、过流、过热、短路、限位等保护功能，确保整个设备的长寿命安全运行。控制柜内部由接触器、继电器、过压、过流等保护装置等组成，在控制柜操作面板上由控制龙门架动作的各种按钮、电源指示等附件，在控制柜上预留有联动接口，可与本公司或国内外其它厂家制造的焊机等实现同步联动，实现人性化控制。采用台达伺服驱动器无级调速，调速范围宽，运行平稳，具有过压、过流、过载、过热多重保护。控制系统由电气控制柜及手控盒组成。手控盒上能对专机和两套焊枪的所有动作进行控制调整。主要控制特点整机结构合理控制性能稳定可靠，故障率低，充分满足用户所需的各种焊接工艺要求。龙门架行走采用伺服调速，速度范围50-1500mm/min，可适应外纵缝焊接。操作简单，使用方便，提高了生产效率。为保障系统安全及操作人身安全，本套焊接专机在线路上设有对过压、过流、欠压、 欠流等保护装置，另外在控制箱及手控盒上均设有紧急停止开关，防止意外事故发生，保障人身安全。[0025]本数控龙门自动焊采用盘卷焊丝和焊剂保护措施进行埋弧焊接，其熔深好，焊缝质量好。一台龙门焊消耗150kg焊材，相当于四个技术工人手工电弧焊少产生4800个焊条头，节约焊条26. 3kg。龙门行走采用伺服驱动装置，焊缝质量显著提高。每公斤焊条平均起弧64次，每次起弧功率消耗是14KW，数控龙门自动焊采用盘卷焊材连续作业，电量消耗降低44%.数控龙门一次焊接相当于4各技术工人用4台焊机产生的工作量，效率高。本数控龙门自动焊，焊接中不产生药皮粉尘气体，周围环境好。行吊大梁焊后振动时效，其时效期缩短45分钟。[0026]在本龙门自动焊组件的其它实施例中，上、下连接座部分还可以是一个整体结构， 当然也可以不采用步进电机驱动枪头座转动，可以直接采用人工推动枪头座转动，此时需要在焊枪支架的两个工作位处分别设置定位机构；驱动立柱行走的立柱驱动机构中的行星齿轮减速器也可以被普通减速器代替；调节各导向滚轮之间间距的间距调节机构也可以是螺栓调节机构，当然间距调节机构也可以不设，导向滚轮的个数还可以是三个、五个或其它数量；焊枪还可以只有一个或设置成三个或多个的形式；与各焊枪对应的摆动器也可以不设，此时焊枪可以直接装配于枪头架上；在对其它不需要翻转的工件进行焊接时，焊接工装也可以仅是一个普通的工作台，直接将待焊接的工件固定于工作台上即可。[0027]数控龙门自动焊的实施例如图f 5所示数控龙门自动焊的具体结构如上述龙门自动焊组件所述数控龙门自动焊，在此不再详述。
权利要求1.数控龙门自动焊，包括左右间隔设置且相对相应工件可前后导向移动的两个立柱， 两个立柱之间设置有横梁，横梁上设置有焊枪支架，所述的焊枪支架包括用于安装焊枪的枪头座，所述枪头座具有使相应焊枪由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，其特征在于所述的焊枪支架还包括与所述横梁相连的连接座，所述枪头座转动装配于所述连接座的下端，所述枪头座的转动轴线沿上下方向延伸设置，所述的枪头座还具有由正向工作位起转动180度后而形成使所述焊枪由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位。
2.根据权利要求I所述的数控龙门自动焊，其特征在于所述的数控龙门自动焊还包括两条左右间隔设置且导向方向均沿前后方向延伸的纵向导轨，所述的两个立柱分别导向移动的装配于对应的纵向导轨上，所述各立柱与对应纵向导轨之间均设置有驱动所述两个立柱沿对应纵向导轨同步导向移动的立柱驱动机构，立柱驱动机构包括伺服电机、行星齿轮减速箱和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构包括设置于所述纵向导轨上的齿条和传动连接于对应行星齿轮减速箱的动力输出端上的齿轮，所述的伺服电机的动力输出端与所述行星齿轮减速箱的动力输入端传动连接，所述的伺服电机和行星齿轮减速箱设置于所述的立柱上。
3.根据权利要求2所述的数控龙门自动焊，其特征在于所述其中一个立柱底部沿前后方向间隔设置有至少两个与对应纵向导轨导向移动配合的导向滚轮，所述各导向滚轮的轴向均沿左右方向延伸设置，所述的立柱上还设置有用于调节所述各导向滚轮与所述立柱之间间距的间距调节机构。
4.根据权利要求3所述的数控龙门自动焊，其特征在于所述的间距调节机构包括装配所述各导向滚轮的偏心轴，所述偏心轴转动装配于所述的立柱上，所述的立柱上还设置有对所述偏心轴转动到位锁止的锁止机构。
5.根据权利要求Γ4任意一项所述的数控龙门自动焊，其特征在于所述枪头座的下端可左右摆动的铰接有用于相应焊枪直接安装的摆动架，所述的数控龙门自动焊还包括驱动所述摆动架左右摆动的焊接摆动器。
6.龙门自动焊组件，包括数控龙门自动焊和与所述数控龙门自动焊配套的用于安装相应行车主梁的焊接工装，龙门自动焊包括左右间隔设置且相对相应工件可前后导向移动的两个立柱，两个立柱之间设置有横梁，横梁上设置有焊枪支架，所述的焊枪支架包括用于安装焊枪的枪头座，所述枪头座具有使相应焊枪由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，其特征在于所述的焊枪支架还包括与所述横梁相连的连接座，所述枪头座转动装配于所述连接座的下端，所述枪头座的转动轴线沿上下方向延伸设置，所述的枪头座还具有由正向工作位起转动180度后而形成使所述焊枪由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位。
7.根据权利要求6所述的龙门自动焊组件，其特征在于所述的焊接工装包括底座及其上转动装配的转动轴线沿前后方向延伸方向的翻转体，所述翻转体的上端设有槽口朝上的U形槽体，U形槽体的槽底设有用于支撑行车主梁底部的支撑面，所述U形槽体的两侧槽壁之间设有沿相应行车主梁宽度延伸方向具有位移调节量的锁紧定位机构，所述的锁紧定位机构具有用于与行车主梁的两侧壁顶压配合以使行车主梁锁紧固定的顶推端面，所述底座上还设有向所述翻转体施加加载力以使所述翻转体绕其转动轴线旋转的加载机构。
8.根据权利要求6所述的龙门自动焊组件，其特征在于所述的数控龙门自动焊还包括两条左右间隔设置且导向方向均沿前后方向延伸的纵向导轨，所述的两个立柱分别导向移动的装配于对应的纵向导轨上，所述其中一个立柱底部沿前后方向间隔设置有至少两个与对应纵向导轨导向移动配合的导向滚轮，所述各导向滚轮的轴向均沿左右方向延伸设置，所述的立柱上还设置有用于调节所述各导向滚轮与所述立柱之间间距的间距调节机构。
9.根据权利要求8所述的龙门自动焊组件，其特征在于所述的间距调节机构包括装配所述各导向滚轮的偏心轴，所述偏心轴转动装配于所述的立柱上，所述的立柱上还设置有对所述偏心轴转动到位锁止的锁止机构。
10.根据权利要求6、任意一项所述的龙门自动焊组件，其特征在于所述枪头座的下端可左右摆动的铰接有用于相应焊枪直接安装的摆动架，所述的数控龙门自动焊还包括驱动所述摆动架左右摆动的焊接摆动器。
专利摘要本实用新型涉及数控龙门自动焊及其构成的龙门自动焊组件，数控龙门自动焊，包括左右间隔设置且相对相应工件可前后导向移动的两个立柱，两个立柱之间设置有横梁，横梁上设置有焊枪支架，焊枪支架包括用于安装焊枪的枪头座，枪头座具有使相应焊枪由前至后对相应工件的纵向焊缝焊接加工的正向工作位，焊枪支架还包括与所述横梁相连的连接座，枪头座转动装配于所述连接座的下端，枪头座的转动轴线沿上下方向延伸设置，所述的枪头座还具有由正向工作位起转动180 后而形成使所述焊枪由后至前对相应工件的纵向焊缝焊接加工的反向工作位。本实用新型提供了一种在立柱由前至后移动和由后之前的移动中，焊枪均能对相应工件进行焊接加工的数控龙门自动焊。
文档编号B23K37/04GK202741905SQ20122048310
公开日2013年2月20日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者张玉良, 杨道峰, 康亚洲 申请人:郑州越达自动化焊接设备有限公司