一种龙门式数控拼板焊接专机的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种龙门式数控拼板焊接专机。

背景技术：
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直缝和环缝是钢板拼焊中最常见的焊接缝隙，目前行业内对于钢板的拼焊通常采用埋弧焊小车对其进行焊接，这种焊接方式在实际焊接时主要存在以下不足：第一，焊接前需要大量的辅助工作，例如对焊缝填充焊料；第二，焊接过程中需要根据焊缝不断的手动调节埋弧焊小车的位置，工人劳动强度大，第三，由于焊接主要依靠人力完成，自动化程度低、工作效率低，由于人的焊接水平不同，很容易导致焊接质量不一等问题；以上焊接方法工人劳动强度高、工作环境差且自动化程度低，最终影响焊接效率和质量。

技术实现要素：
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本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种龙门式数控拼板焊接专机，它具有自动化程度高、焊接效率高、焊接质量稳定、焊接无死角等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种龙门式数控拼板焊接专机，包括两平行设置的纵向移动机构，在每个纵向移动机构上分别活动设有车架，一横梁架设在两车架之间，横梁上设有焊剂输送回收装置和横向移动机构，横向移动机构上活动设有升降模组，升降模组上设有送丝装置和竖向移动机构，竖向移动机构与活动设在升降模组上的滑板相连，滑板上安装有旋转机构，旋转机构上设有埋弧焊接机头，埋弧焊接机头包括焊缝跟踪拖板，焊缝跟踪拖板上依次设有焊剂回收管、夹板式导电杆、焊接输送管、激光指示灯、焊缝跟踪探头和摄像头，焊剂输送回收装置的输出口与焊剂输送管连接，焊剂输送回收装置的回收口与焊剂回收管连接，夹板式导电杆上设有焊丝，焊丝设置在导丝管内与送丝装置连接，所述纵向移动机构、横向移动机构、竖向移动机构、旋转机构、焊接输送回收装置、送丝装置、夹板式导电杆、焊缝跟踪探头及摄像头分别与控制系统连接。

所述纵向移动机构包括纵向导轨，纵向导轨上设有沿纵向导轨前后移动的车架，车架上安装有纵向伺服行星减速机和齿轮，纵向伺服行星减速机与齿轮连接，所述齿轮与设置在纵向导轨上的齿条啮合连接，纵向伺服行星减速机通过导线与控制系统连接，纵向拖带的一端固定在纵向导轨上，另一端连接在车架侧面，纵向拖带内安装有管线。

所述横向移动机构包括设置在横梁上的两条平行横向导轨，横向导轨的一侧设有齿条，齿条与设置在升降模组上的齿轮啮合连接，所述齿轮与横向伺服行星减速机连接，横向伺服行星减速机通过导线与控制系统连接，横向拖带一端固定在横梁上，另一端连接在升降模组上，横向拖带上安装有管线。

所述焊剂输送回收装置包括焊剂输送回收一体机和焊剂支架，焊剂输送回收一体机设置在横梁的后侧，焊剂支撑架设置在升降模组上，焊剂支撑架上安装有焊剂输送管和焊剂回收管，焊剂输送回收一体机内设有焊剂，焊剂输送回收一体机的输出口与焊剂输送管连接，焊剂输送回收一体机的回收口与焊剂回收管连接，焊剂输送回收一体机通过导线与控制系统连接。

所述送丝装置包括送丝机、焊丝转盘和焊丝支撑架，所述送丝机、焊丝转盘和焊丝支撑架分别安装在升降模组上，焊丝转盘上安装有焊丝，焊丝依次设置在焊丝支撑架、送丝机、导丝管和夹板式导电杆上，送丝机通过导线与控制系统连接。

所述竖向移动机构包括设计在升降模组上的竖向导轨，竖向导轨上安装有滑板，所述滑板上安装有竖向伺服行星减速机，竖向伺服行星减速机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与安装在升降模组上的丝杠轴承连接，所述竖向伺服行星减速机通过导线与控制系统连接。

所述旋转机构包括旋转支撑座，旋转支撑座安装在滑板上，旋转支撑座上安装有旋转伺服行星减速机和交叉滚珠轴承，交叉滚珠轴承上安装有埋弧焊接头机头，旋转伺服行星减速机与埋弧焊接头机头连接。

所述控制系统包括运动控制卡、操作台、遥控手柄及液晶显示器，运动控制卡通过线路分别与遥控手柄、操作台及液晶显示器连接。

本发明采用上述方案，针对现有埋弧焊小车在钢板拼焊时存在的不足，通过设计纵向移动机构、横向移动机构、竖向移动机构及旋转机构，使本申请的焊接机实现空间内的三平动一转动，满足拼接钢板焊缝的焊接对自由度的要求，通过设计焊剂输送回收装置及送丝装置，实现自动化的焊剂输送、焊丝输送以及焊剂回收，通过设计焊缝跟踪探头、激光指示灯、摄像头，实现实时检测焊缝位置偏差，并通过控制系统调节焊缝跟踪探头及时纠正，保证焊接质量。

附图说明：

图1是本发明立体图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明左视图；

图4是本发明图3中A部放大图；

图5是本发明焊接示意图；

其中，1、纵向移动机构，2、纵向导轨、3、车架，4、齿条，5、齿轮，6、纵向伺服行星减速机，7、横梁，8、焊剂输送回收装置，9、横向移动机构，10、焊剂输送回收一体机，11、焊剂输送管，12、焊剂回收管，13、焊剂支撑架，14、横向导轨，15、横向伺服行星减速机，16、升降模组，17、送丝装置，18、焊丝转盘，19、送丝机，20、导丝管，21、焊丝，22、滑板，23、竖向移动机构，24、竖向导轨，25、丝杠轴承，26、滚珠丝杠，27、竖向伺服行星减速机，28、旋转机构，29、旋转支撑座，30、旋转伺服行星减速机，31、交叉滚子轴承，32、埋弧焊接机头，33、焊缝跟踪拖板，34、夹板式导电杆，35、激光指示灯，36、焊缝跟踪探头，37、摄像头，38、控制系统，39、操作台，40、液晶显示器，41、纵向拖带，42、横向拖带，43、焊接电源，44、焊接平台，45、拼接钢板，46、焊丝支撑架。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1-5所示，一种龙门式数控拼板焊接专机，包括两平行设置的纵向移动机构1，每个纵向移动机构1上设有车架2，一横梁7架设在两车架2之间，横梁7上设有焊剂输送回收装置8和横向移动机构9，横向移动机构9上活动设有升降模组16，升降模组19上设有送丝装置17和竖向移动机构23，竖向移动机构23与活动设置在升降模组19上的滑板22相连，滑板22上安装有旋转机构28，旋转机构28上设有埋弧焊接机头32，埋弧焊接机头32包括焊缝跟踪拖板33，焊缝跟踪拖板33上依次设有焊剂回收管12、夹板式导电杆34、焊接输送管11、激光指示灯35、焊缝跟踪探头36和摄像头37，焊剂输送回收装置8的输出口与焊剂输送管11连接，焊剂输送回收装置8的回收口与焊剂回收管12连接，夹板式导电杆34上设有焊丝21，焊丝21设置在导丝管20内与送丝装置17连接，纵向移动机构1、横向移动机构9、竖向移动机构23、旋转机构28、焊接输送回收装置8、送丝装置17、夹板式导电杆34、焊缝跟踪探头36和摄像头37分别与控制系统38连接，控制系统38与焊接电源43连接，通过设计纵向移动机构1、横向移动机构9、竖向移动机构23及旋转机构28，使本申请的焊接机实现空间内的三平动一转动，满足拼接钢板45焊缝的焊接对自由度的要求。

纵向移动机构1包括纵向导轨2，纵向导轨2上分别设有沿纵向导轨前后移动的车架3，车架3上安装有纵向伺服行星减速机6和齿轮5，纵向伺服行星减速机6与齿轮5啮合连接，所述齿轮5与设置在纵向导轨上的齿条4连接，纵向伺服行星减速机6通过导线与控制系统38连接，纵向拖带41的一端固定在纵向导轨2上，另一端连接在车架3侧面，纵向拖带41内安装有管线，通过齿轮齿条的传动方式实现纵向移动，具有传动稳定、承载能力强等优点。

横向移动机构9包括设置在横梁7上的两条平行横向导轨14，横向导轨14的一侧设有齿条4，齿条4与设置在升降模组16上的齿轮5连接，所述齿轮5与横向伺服行星减速机15连接，横向伺服行星减速机15通过导线与控制系统38连接，横向拖带42一端固定在横梁7上，另一端连接在升降模组16上，横向拖带42上安装有管线。

焊剂输送回收装置8包括焊剂输送回收一体机10和焊剂支撑架13，焊剂输送回收一体机10设置在横梁7的后侧，焊剂支撑架13设置在升降模组16上，焊剂支撑架13上安装有焊剂输送管11和焊剂回收管12，焊剂输送回收一体机内10设有焊剂，焊剂输送回收一体机10的输出口与焊剂输送管11连接，焊剂输送回收一体机10的回收口与焊剂回收管12连接，焊剂输送回收一体机10通过导线与控制系统38连接，通设计焊剂输送回收装置8实现焊剂的自动输送和回收，不仅解放了劳动力，而且提高了工作效率。

送丝装置17包括送丝机19、焊丝转盘18和焊丝支撑架46，送丝机19、焊丝转盘18和焊丝支撑架46分别安装在升降模组16上，焊丝转盘18上安装有焊丝21，焊丝21依次设置在焊丝支撑架18、送丝机19、导丝管20与夹板式导电杆34上，送丝机19通过导线与控制系统38连接，通过设计送丝装置17，实现了焊丝的精确自动输送。

竖向移动机构23包括设计在升降模组16上的竖向导轨24，竖向导轨24上安装有滑板22，滑板22上安装有竖向伺服行星减速机27，竖向伺服行星减速机27与滚珠丝杠26连接，滚珠丝杠26与安装在升降模组16上的丝杠轴承25连接，竖向伺服行星减速机27通过导线与控制系统38连接，通过采用丝杠的传动方式，提高传动的精度和稳定性。

旋转机构28包括旋转支撑座29，旋转支撑座29安装在滑板22上，旋转支撑座29上安装有旋转伺服行星减速机30和交叉滚珠轴承31，交叉滚珠轴承31上安装有埋弧焊接头机头32，旋转伺服行星减速机30与埋弧焊接头机头32连接，旋转伺服行星减速机30通过导线与控制系统38连接。

控制系统38包括运动控制卡、操作台39、遥控手柄及液晶显示器40，运动控制卡通过线路分别与遥控手柄、操作台39及液晶显示器40连接，实现自动化的控制，提高生产效率。

本发明的工作过程如下：

将需要拼焊的拼接钢板45组装好放置在焊接平台44上，启动本申请的龙门式数控拼板焊接专机，摄像头37在激光指示灯35的配合下将图像实时传送到液晶显示器40，工作人员根据液晶显示器40显示的内容，通过控制操作台39调整焊剂输送管11的位置，使其对准焊缝，然后启动焊剂输送回收装置8对焊缝进行焊剂填充，通过控制纵向移动机构1、横向移动机构9、竖向移动机构23及旋转机构28实现埋弧焊接机头32在空间内的三平动一转动，既而满足对平面内不同形状的焊缝进行焊剂填充及焊缝焊接，焊缝填充完焊剂后，启动送丝装置17和夹板式导电杆34工作对焊缝进行焊接，在焊接过程中，通过焊缝跟踪探头36实时检测焊缝位置偏差，然后通过控制系统予以纠正，保证焊缝的焊接质量，完成焊接的焊缝上残留的焊剂通过焊接回收管12回收到焊剂输送回收一体机10内，避免焊剂浪费，当拼接钢板45完成焊接后，将本申请的焊接专机恢复到初始位置，关闭焊接专机。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。