一种焊接设备及焊接系统的制作方法

1.本实用新型属于焊接的技术领域，具体涉及一种焊接设备及焊接系统。


背景技术：

2.现有技术中，在对套在金属丝外的外管的端部与金属丝的端部进行焊接时，通常需要操作人员手拿着焊枪对需要外管和金属丝的待焊接端进行焊接。在焊接过程中，不可避免地需要沿竖向调整焊枪的位置，以对外管和金属丝的待焊接端进行更准确的焊接。目前，在对焊枪的位置进行调整时，仍然是通过手动方式沿竖向移动焊枪，但手动方式移动焊枪，不可避免地，移动焊枪时会偏离竖向移动，不能确保焊枪保持在竖向上移动，焊枪的调整位置存在偏差，会影响焊枪对外管和金属丝的焊接质量，即焊接的精确度降低。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的焊接设备在焊接过程中，通过手动方式沿竖向调整焊枪的位置，焊枪调整后的位置容易偏离竖直方向，导致焊接精度低的缺陷。
4.为此，本实用新型提供一种焊接设备，包括
5.机架；
6.转移装置，其至少具有沿竖向做升降运动的升降机构，所述升降机构设在所述机架上；
7.焊枪，固定设在所述升降机构上且受所述升降机构的运动的带动沿竖向做往复直线移动。
8.可选地，上述的焊接设备，所述转移装置还包括设在所述升降机构上的第一滑动机构，所述升降机构通过所述第一滑动机构设在所述机架上；所述升降机构受所述第一滑动机构的滑动的带动在水平面上沿第一方向滑动。
9.可选地，上述的焊接设备，所述第一滑动机构包括沿第一方向延伸的至少一个第一导向件及第一滑动件，所述第一滑动件可滑动地设在所有所述第一导向件上；及
10.第一驱动器，与所述第一滑动件连接，用于驱动所述第一滑动件在所述第一导向件上滑动；所述升降机构固定在所述第一滑动件上。
11.可选地，上述的焊接设备，所述第一导向件为导轨，所述第一驱动器与所述第一滑动件连接，所述第一滑动件可滑动地设在所述导轨上；或者
12.所述第一导向件为第一丝杆，所述第一驱动器与所述第一丝杆连接，所述第一滑动件面向丝杆的一侧表面上通过丝杆螺母螺纹配合在所述第一丝杆上。
13.可选地，上述的焊接设备，所述第一导向件为至少两个，至少一个所述第一导向件为导轨，至少一个所述第一导向件为丝杆；所述第一滑动件可滑动地设在所述导轨和所述丝杆上。
14.可选地，上述的焊接设备，所述焊接设备还包括沿竖向垂直于所述第一滑动件而
设在所述第一滑动件上的第一支架，所述升降机构固定在所述第一支架上，至少使所述焊枪的焊接端伸出所述第一滑动件外。
15.可选地，上述的焊接设备，所述转移装置还包括设在所述第一滑动件上的第二滑动机构，所述第二滑动机构沿垂直于第一方向的第二方向滑动；及设在所述第二滑动机构上的图像采集器，所述图像采集器位于所述焊枪的上方；及与所述图像采集器电连接的显示器；
16.所述图像采集器受所述第二滑动机构及第一滑动机构的滑动的带动而移动，以用于采集所述焊枪的焊接端的图像。
17.可选地，上述的焊接设备，所述第一滑动件上设有支座；
18.所述第二滑动机构包括固定在所述支座上且沿第二方向延伸的第二导向件；及可滑动地设在所述第二导向件上的第二滑动件；所述图像采集器固定在所述第二滑动件上；所述显示器设在所述支座上。
19.可选地，上述的焊接设备，所述第二导向件为第二丝杆，所述第二滑动件螺纹配合在所述第二丝杆上。
20.本实用新型提供一种焊接系统，包括
21.上述中任一项所述的焊接设备；
22.夹具，至少具有竖向延伸的第一夹持腔，所述第一夹持腔用于夹持待焊接物，所述焊枪受所述转移机构的运动的带动而使所述焊枪的焊接端可伸入所述第一夹持腔内。
23.可选地，上述的焊接系统，所述夹具包括
24.基座，其具有位于所述第一夹持腔下方的预夹持腔；
25.至少一个夹持组件；任一所述夹持组件包括固定设在所述基座上的限位件，及与所述限位件相对设置的第三滑动件，所述第三滑动件受驱动力的驱动可朝向靠近或远离所述限位件滑动，并在靠近所述限位件时与所述限位件之间形成连通于所述预夹持腔的所述第一夹持腔；
26.所述第一夹持腔背对所述预夹持腔的一端开口位于所述焊枪的下方。
27.本实用新型技术方案，具有如下优点：
28.1.本实用新型提供的焊接设备，包括机架、转移机构及焊枪，其中，转移装置，其至少具有沿竖向做升降运动的升降机构，所述升降机构设在所述机架上；焊枪固定设在所述升降机构上且受所述升降机构的运动的带动沿竖向做往复直线移动。
29.此结构的焊接设备，由于将焊枪设在升降机构上，当需要沿竖向改变焊枪的位置时，只需升降机构动作沿竖向做升降运动，即可驱动焊枪沿竖向做往复直线滑动，即可实现焊枪在竖向的位置调整，并不会偏离竖向移动，从而确保焊枪的调整位置精确，最终提高焊枪对待焊接物焊接的精确度。
30.2.本实用新型提供的焊接设备，所述转移装置还包括设在所述第一滑动件上的第二滑动机构，所述第二滑动机构沿垂直于第一方向的第二方向滑动；及设在所述第二滑动机构上的图像采集器，所述图像采集器位于所述焊枪的上方；及与所述图像采集器电连接的显示器；所述图像采集器)受所述第二滑动机构及第一滑动机构的滑动的带动下而移动，以用于采集所述焊枪的焊接端的图像。
31.此结构的焊接设备，通过第二滑动机构和第二滑动机构的滑动的带动下，来改变
图像采集器的位置，便于图像采集器在线对焊枪的焊接端的焊接情况进行图像采集，并在显示器上显示，实现在线随时观测焊接的质量，从而进一步地提高焊接的精度。
32.3.本实用新型提供的焊接系统，包括上述任一项的焊接设备及夹具，夹具至少具有竖向延伸的第一夹持腔，所述第一夹持腔用于夹持待焊接物，所述焊枪受所述转移机构的运动的带动而使所述焊枪的焊接端可伸入所述第一夹持腔内。
33.此结构的焊接系统，由于包括上述的焊接设备，使该焊接系统在焊接过程中，能够更精确地对焊枪在竖向上的位置进行调整，进而使焊枪的焊接端伸入第一夹持腔内，更精确地待焊接物进行焊接，提高焊接的精确度。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本实用新型的实施例2中提供的焊接系统的结构示意图；
36.图2为图1中焊接系统的焊接设备的局部放大图；
37.图3为图1中焊接系统的侧视图；
38.图4为图1中焊接系统的夹具与驱动机构的配合示意图；
39.图5为图4中夹具的限位件与第三滑动件的配合示意图。
40.附图标记说明：
[0041]1‑
机架；
[0042]
21
‑
导轨；22
‑
第一滑动件；
[0043]
31
‑
第一支架；321
‑
第二支架；322
‑
第三支架；
[0044]
41
‑
第二导向件；42
‑
第二滑动件；
[0045]
51
‑
图像采集器；52
‑
显示器；
[0046]6‑
夹具；61
‑
基座；611
‑
第一安装体；612
‑
第二安装体；613
‑
预夹持腔；62
‑
限位件；63
‑
第三滑动件；64
‑
第一夹持腔；65
‑
固定座；651
‑
滚动件；66
‑
驱动板；67
‑
定位参考位置；7
‑
焊枪；8
‑
金属丝。
具体实施方式
[0047]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0049]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0050]
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0051]
实施例1
[0052]
本实施例提供一种焊接设备，如图1至图5所示，其包括机架1、转移机构、焊枪7。
[0053]
其中，转移机构包括升降机构、第一滑动机构及第二滑动机构，升降机构和第二滑动机构均设在第一滑动机构上，第一滑动机构设在机架上；焊枪固定在升降机构上，焊枪受升降机构的驱动的带动沿竖向做往复直线滑动。
[0054]
对于升降机构而言，比如，升降机构可以为升降气缸，焊枪固定在升降气缸的竖向伸缩轴上；或者升降机构为丝杠结构，旋转电机驱动丝杆转动，焊枪固定在与丝杆螺纹配合的丝杆螺母上，或者其他的升降机构均可以。从而通过升降机构的升降运动来带动焊枪7在竖向做往复直线滑动，进而来实现对焊枪7的位置进行精确地调整。
[0055]
第一滑动机构在水平面上沿第一方向可滑动地设在机架1上；在图1中，第一方向为x轴方向。如图1、图2及图3所示，第一滑动机构包括至少一个第一导向件、第一滑动件22及第一驱动器；其中，第一导向件沿第一方向延伸，第一滑动件22可滑动地设在所有第一导向件上；第一驱动器与第一滑动件22连接，用于驱动第一滑动件22在第一导向件上滑动；升降机构固定在第一滑动件22上。
[0056]
比如，第一导向件为两个，其中，一个第一导向件为导轨21，另一个第一导向件为第一丝杆，可选地，第一滑动件22为滑动板，滑动板的底部可滑动地设在导轨21上；同时，第一滑动件22面向丝杆的底部表面上通过丝杆螺母螺纹配合在第一丝杆上，从而形成丝杠结构。
[0057]
对应地，第一驱动器为旋转电机，旋转电机与第一丝杆连接，旋转电机转动以带动第一丝杆转动，则丝杆螺母带动第一滑动件22在导轨21上滑动，此时导轨21对第一滑动件22的滑动起到导向和支撑第一滑动件22的作用。最佳地，导轨为两个，第一丝杆为一个，两个导轨分布在第一丝杆的两侧，从而通过两个导轨对第一滑动件的滑动起到导向作用。
[0058]
或者，第一驱动器为气缸，气缸的伸缩轴与滑动板固定连接，当气缸驱动滑动板沿第一方向做伸缩运动时，滑动板将在导轨21和第一丝杆上同步沿第一方向做往复直线移动，进而实现对升降机构带动焊枪在x轴方向上的位置进行调整。
[0059]
当然，第一驱动器可以为两个，一个为旋转电机，另一个为气缸，其中，气缸与第一滑动件22连接，旋转电机与第一丝杆连接，从而通过两个第一驱动器来驱动第一滑动件22沿第一方向座往复直线滑动。
[0060]
最佳地，此实施方式中，还设有与气缸、旋转电机电连接的控制器，控制器控制气缸的伸缩速度和控制旋转电机的转速，以使二者对第一滑动件22的驱动下做同步的直线滑动。
[0061]
如图2所示，沿竖向设在第一滑动件22上的第一支架31，升降机构固定在第一支架
31上，使整个焊枪7伸出第一滑动件22外。比如，在图2中焊枪的顶部通过固定架与升降机构(图中未示意出)连接，升降机构固定在第一支架的顶部连接，从而使焊枪7悬空在第一滑动机构外，便于对位于第一滑动机构外的待焊接物进行焊接，比如，待焊接物为套在金属丝外的外管的端部与金属丝8的端部。
[0062]
如图2所示，转移机构还包括设在第一滑动件22上的第二滑动机构；及设在第二滑动机构上的图像采集器51；图像采集器51位于焊枪7的上方；图像采集器51受第二滑动机构的滑动而沿垂直于第一方向的第二方向往复移动，调整图像采集器51的位置，以用于采集焊枪7的焊接端的视频或拍摄照片。在图2中，第二方向为水平的y轴方向，焊枪7在x轴方向做往复直线滑动；图像采集器51在第一滑动机构及第二滑动机构的滑动的带动下，可在x轴、y轴方向上做往复直线滑动，以调整图像采集器的位置，便于对焊枪的焊接端的焊接工况进行在线采集。
[0063]
同时，如图2所示，在滑动板上设有显示器52，显示器52与图像采集器51电连接，显示器52至少用于显示图像采集器51采集的视频或图片，第二滑动机构和第一滑动机构的设置，实现对图像采集器51的位置调整，使图像采集器51能够在线采集焊枪7的焊接端的焊接情况，并在显示器52上显示采集的焊接情况，便于在线观看观测焊接端对外管和金属丝的焊接过程，进而能够根据焊接需求，在线调整焊枪7的位置，提高焊枪7焊接的精确度。
[0064]
可选地，图像采集器51为摄像头或录像机，或者现有的能够拍摄视频或图像的电子设备，比如为手机、平板电脑、笔记本或相机等，通过在线采集焊接端的焊接情况的照片，来在线调整焊枪的位置。
[0065]
第二滑动机构包括竖向设在第一滑动件22上的支座；固定在支座上且沿第二方向延伸的第二导向件41；及可滑动地设在第二导向件41上的第二滑动件42；图像采集器51固定在第二滑动件42上。
[0066]
如图2所示，支座包括竖向固定在第一滑动件22上的第二支架321和第三支架322，及将第二支架321和第三支架322的顶部连接的横支架；上述的显示器52固定在第二支架321的一侧表面上，并避开横支架。比如，图2中在第二支架321的前侧壁面上。
[0067]
第二导向件为第二丝杆，第二丝杆的两端分别可转动地设在横支架上，第二驱动器驱动丝杆转动；第二滑动件42螺纹配合在丝杆上，从而形式丝杠结构，当第二驱动器转动时，第二滑动件42带动其上的图像采集器51沿第二方向滑动。
[0068]
可选地，第二滑动件42为滑动块，滑动块与图像采集器51之间通过连接块过渡连接，以使图像采集器51悬空在焊枪7的上方，便于对焊枪7的焊接端进行拍摄。
[0069]
作为变形，第二导向件也可以为沿第二方向延伸的导轨，第二驱动器为气缸，第二滑动件42为滑块。
[0070]
另外，如图2所示，横支架上还设置走线盒，用走电线；上述的显示器52还可以显示其他信息，比如，上述控制器控制气缸或旋转电机的速度时，可以在显示器52设置相应的参数等。
[0071]
实施例2
[0072]
本实施例提供一种焊接系统，如图1所示，包括
[0073]
实施例1中的焊接设备；
[0074]
夹具6，至少具有竖向延伸的第一夹持腔64，第一夹持腔64用于夹持待焊接物，焊
枪7受转移机构的滑动的带动而使焊枪7的焊接端可伸入第一夹持腔64内。
[0075]
此实施方式的焊接系统，由于采用实施例1中的焊接设备，使该焊接系统在焊接过程中，能够更精确地对焊枪7在竖向上的位置进行调整，进而使焊枪7的焊接端伸入第一夹持腔64内，更精确地待焊接物进行焊接，提高焊接的精确度。
[0076]
对于夹具6而言，如图4所示，优先地，夹具6包括基座61及至少一个夹持组件。基座61具有预夹持腔613，用于对外管的两端进行预夹持固定。
[0077]
比如图4中，基座61的前侧表面上设有相对的第一安装体611和第二安装体612，第一安装体611与第二安装体612、基座61的前侧表面之间形成凹陷；第一安装体611和第二安装体612相互面对的表面上分别设有沿第一夹持腔64的长度方向贯通的第一凹槽和第二凹槽；第一凹槽和第二凹槽形成预夹持腔613。
[0078]
第一凹槽和第二凹槽的顶部和底部均贯通，第一凹槽和第二凹槽可以呈倾斜凹槽，从而第一凹槽和第二凹槽整体上呈v字型分布，从而预夹持腔在夹持住外管时，可以对外管施加朝向的分力，确保外管和金属丝被夹持在预夹持腔内，不会向下滑落。
[0079]
当然，第一凹槽和第二凹槽也可以呈竖直凹槽，预夹持腔的设置，便于将外管的部分预先分别卡在第一凹槽和第二凹槽内，对外管起到预固定作用，便于后续对外管的顶部和金属丝的顶部进行夹持和定位调整。
[0080]
任一夹持组件包括固定设在基座61上的限位件62，与限位件62相对设置的第三滑动件63，及给第三滑动件63施加朝向限位件62方向的偏压力的偏压件，第三滑动件63受驱动力的驱动可朝向靠近或远离限位件62滑动，并在靠近限位件62时与限位件62之间形成连通于预夹持腔613的第一夹持腔64；第一夹持腔64背对预夹持腔613的一端的第一开口位于焊枪7的下方。
[0081]
如图5所示，第一开口处设有定位参考位置67，比如，第一开口的内壁上设有环形台阶，环形台阶的台阶面作为定位参考位置67。
[0082]
对应第一夹持腔64而言，如图4所示，限位件62与各自相对的滑动件相互面对的表面上分别设有向内凹陷的第四凹槽，两个第四凹槽之间围成第一夹持腔64，每个第四凹槽的直径小于被加持的外管的直径，从而当滑动件滑动到抵接在各自对应的限位件62上时，两个第四凹槽围成的第一加持腔对外管进行夹持限位，外管和金属丝在第一夹持腔64内保持静止状态。
[0083]
在基座61上还设有至少一个固定座65和一个滑杆；夹持组件的第三滑动件63较限位件62靠近固定座65，第一偏压件设在固定座65与滑动件之间，给第三滑动件63施加朝向限位件62的偏压力，优先地，如图4所示，滑杆的两端分别固定在一个限位件62上，便于滑杆的安装和固定。
[0084]
上述的夹持组件为至少两个，每两个夹持组件之间设置一个固定座65；每个夹持组件的第一偏压件及第三滑动件63均套在滑杆上，固定座65固定套接在滑杆上，第一偏压件的两端分别抵接在固定座65和一个第三滑动件63上，从而通过一个滑杆，将多个夹持组件和固定座65串联排布，使得整个夹具6的结构紧凑；同时，第三滑动件63套在滑杆上，对第三滑动件63的滑动起到导向作用，便于第三滑动件63更精确地夹持外管。
[0085]
上述的焊接系统还包括至少一个驱动机构，比如，如图4所示，驱动机构为一个，每两个夹持组件的第三滑动件63受同一个驱动机构的驱动，该驱动机构用于驱动两个夹持组
件的第三滑动件63同步做朝向靠近或远离各自对应的限位件62的方向滑动。
[0086]
驱动机构包括第三驱动器、驱动板66及两个滚动件651。可选地，第三驱动器为气缸，驱动板66固定在气缸的伸缩轴上，受气缸的驱动而做伸缩运动；驱动板66上背向气缸的一侧端面上设有由外向内凹陷的等腰梯形的第三凹槽，梯形的长边作为第三凹槽的槽口，等腰梯形的两个腰分别作为一个拨动面。可选地，驱动板呈倒立l型板块，板块的竖直部与气缸连接，板块的水平部上设第三凹槽，形成拨动面。
[0087]
两个滚动件651分别固定在两个夹持组件的第三滑动件63上，两个拨动面分别抵接在一个滚动件651上，可选地，滚动件651为轴承或者滚轮，从而拨动面与轴承之间形成滚动摩擦，降低二者之间接触的摩擦力，便于气缸驱动驱动板66做伸缩运动时，通过拨动面的拨动而带动两个第三滑动件63同步朝向相互靠近或相互远离方向移动，从而采用同一个驱动机构来同时驱动两个夹持组件的滑动件运动，使定位装置的结构更紧凑。
[0088]
当需要对外管和金属丝的待焊接端进行焊接之前，先将外管和金属丝的待焊接端预先固定在预夹持腔613内，并使待焊接端与第一开口处的定位参考位置67平齐，之后再通过驱动机构驱动第三滑动件63朝向靠近各自对应的限位件62滑动，实现对定位后的外管和金属丝的端部在第一夹持腔64内夹持固定，夹持固定外管和金属丝；之后通过转移机构中的升降机构和第一滑动机构来调整焊枪7的位置，使焊枪7的焊接端伸入第一开口内，对定位后的金属丝的待焊接端进行焊接；同时，再通过第二滑动机构调整图像采集器51，在线采集焊接端的焊接情况，并在显示器52上显示，便于及时得知焊接的情况，进一步地提高焊接效率和改善焊接质量。
[0089]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。