一种基于语音控制的智能焊接机床

1.本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种基于语音控制的智能焊接机床。


背景技术：

2.焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，焊接通过下列三种途径达成接合的目的，熔焊，加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力，压焊，焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工，钎焊，采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件。
3.目前，在对管道进行焊接工作时，多是将两个管道进行焊接连接或在管道内壁上焊接各种零部件，常规方式是通过焊接机构在管道内进行移动式焊接，如焊接圆形缝隙时，将焊接机构移动至缝隙处进行一个圆周运动即可将焊缝焊接，而焊接螺管、螺杆等则可以根据设定值进行一定角度的转动，而上述焊接机构在焊接时，无法一直沿着一个方向进行圆周转动，因为其中的电机、焊接头等电器件所连接的电线会在该过程中缠绕在螺杆或中心轴上，因此，无法实现在管道内进行螺旋式移动路径，也就导致一些螺旋焊件无法与管道内壁进行便捷的焊接。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的基于语音控制的智能焊接机床。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于语音控制的智能焊接机床，包括底座、设于底座上的管道限位机构、连接在管道限位机构上的第一限位杆和直线驱动机构、连接在直线驱动机构上的第一滑块、连接在第一滑块上的调节机构以及连接在调节机构上的焊接头，所述第一限位杆用于限制直线驱动机构驱动第一滑块沿着第一限位杆的长度方向移动，所述直线驱动机构的第一滑块内设有连轴切换机构，调节机构包括用于调节焊接头与第一滑块间距的直径调节机构以及用于驱动焊接头绕第一滑块做圆周运动的行径调节机构，所述焊接头与第一滑块之间连接有适配电连机构，所述适配电连机构用于焊接头在运动过程中始终与外界电源电连接。
6.作为本发明的进一步优化方案，所述管道限位机构包括连接在底座上的支架以及连接在支架上的若干个夹爪，第一限位杆连接在支架一侧壁上；所述直线驱动机构包括连接在支架另一侧壁中部位置的第一电机、连接在第一电机输出轴端的第一螺杆，所述第一滑块上设有与第一螺杆相配合的第一螺孔以及与第一限位杆相配合的第一限位孔。
7.作为本发明的进一步优化方案，所述直径调节机构包括设于第一滑块内的环形腔室、贯穿环形腔室内壁并与外界连通的第一环槽、设于环形腔室内的辅助限位环、设于第一
环槽内的固定中空杆、设于固定中空杆内的移动中空杆、设于移动中空杆内的第二螺杆、连接在环形腔室内壁上的固定架、连接在固定架上的第二电机，所述辅助限位环与固定中空杆的一端连接，所述移动中空杆的一端贯穿固定中空杆的另一端并与焊接头连接，所述第二螺杆的一端依次贯穿移动中空杆的另一端和固定中空杆的一端并延伸至环形腔室内，且第二螺杆的一端外壁连接有阻尼管，第二螺杆和固定中空杆交接处设有轴承，移动中空杆和第二螺杆交接处设有第二螺孔，所述阻尼管通过连轴切换机构与第二电机的输出轴可拆卸式连接，所述固定中空杆一端连接有锁止机构，锁止机构和阻尼管可拆卸式连接。
8.作为本发明的进一步优化方案，所述行径调节机构包括设于环形腔室内的环形齿轮、连接在第一滑块一侧壁上的第三电机以及连接在第三电机输出轴端的驱动齿轮，环形齿轮与固定中空杆的一端连接，所述驱动齿轮和环形齿轮相啮合。
9.作为本发明的进一步优化方案，所述阻尼管包括与第二螺杆一端外壁固定连接的管体以及设于管体外壁上的第一阻尼层，所述连轴切换机构，所述连轴切换机构包括连接在固定架上的第四电机、连接在第四电机输出轴端的第三螺杆、连接在固定架上的第二限位杆、螺纹连接在第三螺杆上的第二滑块、连接在第二电机输出轴端的方块、套设在第二电机输出轴端的连轴件、分别设于连轴件一端壁上的方槽和另一端壁上的连接槽、连接在连轴件外壁上的连接环体、设于连接环体外圆壁上第二环槽以及连接在第二滑块上的t形连接块，t形连接块和第二环槽相配合设置，第二滑块上设有与第二限位杆相配合的第二限位孔，所述连接槽的内壁上设有与第一阻尼层相配合的第二阻尼层，所述方块和方槽相配合设置。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述连轴件的另一端壁上连接有顶杆，顶杆用于将锁止机构和阻尼管分离。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述锁止机构包括连接在固定中空杆一端壁上的固定杆、套设在第二螺杆上的限位块、设于限位块一侧壁上的限位槽以及设于限位槽内壁上与第一阻尼层相配合的第三阻尼层，所述限位块上设有与固定杆相配合的穿孔，且限位块另一侧壁和固定中空杆一端壁之间连接有弹簧，弹簧套设在固定杆上。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述焊接头上连接有连接板，连接板与固定中空杆的另一端连接，且连接板内设有火线和零线，火线的一端和零线的一端分别与焊接头相应的连接端头连接。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述适配电连机构包括连接在第一滑块外圆壁上的环板、连接在环板一侧壁上的第一导电环板、连接在环板另一侧壁上的第二导电环板、连接在环板外圆壁上的行程限位环、连接在连接板上的移动板、设于移动板上的穿槽、设于移动板壁内的第一导电件和第二导电件，所述第一导电件的一端与火线的另一端连接，另一端延伸至穿槽内并与第一导电环板接触，所述第二导电件的一端与零线的另一端连接，另一端延伸至穿槽内并与第二导电环板接触。
14.作为本发明的进一步优化方案，所述环板的壁内设有外连火线和外连零线，所述外连火线的一端与第一导电环板连接，另一端延伸至环板的外部并与外界电源连接，所述外连零线的一端 第二导电环板连接，另一端延伸至环板的外部并与外界电源连接。
15.本发明的有益效果在于：本发明通过螺杆滑块机构驱动焊接头沿着管道轴向移动，并在焊接头和螺杆滑块机构之间设置了调节机构和适配电连机构，可对焊接头和管道
内壁之间的距离进行调节，同时不影响焊接头绕螺杆滑块机构做圆周运动，可使得焊接头在管道内做螺旋式运动，适用于螺旋焊件和管道内壁之间的焊接过程。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明焊接头和第一滑块的相配合视图；图3是本发明图2中a处放大图；图4是本发明图2中b处放大图；图5是本发明图2中c处放大图。
17.图中：1、底座；101、支架；102、托架；103、夹爪；104、布线孔；2、控制台；301、第一电机；302、第一螺杆；303、第一限位杆；304、第一滑块；3040、第一螺孔；3041、第一限位孔；3042、环形腔室；3043、第一环槽；4、调节机构；401、环形齿轮；402、辅助限位环；403、固定中空杆；404、移动中空杆；405、第二螺杆；406、第二电机；407、第三电机；408、驱动齿轮；409、轴承；410、固定架；411、方块；412、第四电机；413、第三螺杆；414、第二限位杆；415、第二滑块；416、连接环体；4160、第二环槽；417、连轴件；4170、方槽；4171、顶杆；418、阻尼管；419、固定杆；420、弹簧；421、限位块；5、焊接头；501、连接板；502、火线；503、零线；6、待加工管道；7、螺旋焊件；801、环板；8010、第一导电环板；8011、第二导电环板；8012、行程限位环；8013、外连火线；8014、外连零线；802、移动板；8020、穿槽；8021、第一导电件；8022、第二导电件。
具体实施方式
18.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
19.实施例1如图1、图2和图3所示，一种基于语音控制的智能焊接机床，包括底座1、设于底座1上的支架101、托架102和控制台2、连接在支架101一侧壁上的若干个夹爪103和第一限位杆303、连接在支架101另一侧壁中部位置的第一电机301、连接在第一电机301输出轴端的第一螺杆302、螺纹连接在第一螺杆302上的第一滑块304、设于第一滑块304上的调节机构4、连接在调节机构4上的焊接头5以及连接在焊接头5和第一滑块304之间的适配电连机构，第一滑块304上设有与第一螺杆302相配合的第一螺孔3040以及与第一限位杆303相配合的第一限位孔3041，支架101上设有布线孔104；其中，控制台2包括现有常规的操作系统以及语音交互系统，可以控制各个电器件的工作状态以及数据的交互，此为现有技术，在此不再赘述。
20.夹爪103用于装夹待加工管道6，托架102用于辅助限位待加工管道6；调节机构4包括设于第一滑块304内的环形腔室3042、贯穿环形腔室3042内壁并与外界连通的第一环槽3043、设于环形腔室3042内的环形齿轮401和辅助限位环402、设于第一环槽3043内的固定中空杆403、设于固定中空杆403内的移动中空杆404、设于移动中空杆404内的第二螺杆405、连接在环形腔室3042内壁上的固定架410、连接在固定架410上的第
二电机406和连轴切换机构、连接在第一滑块304一侧壁上的第三电机407、连接在第三电机407输出轴端的驱动齿轮408以及连接在固定中空杆403一端的锁止机构，辅助限位环402和环形齿轮401均与固定中空杆403的一端连接，驱动齿轮408和环形齿轮401相啮合，移动中空杆404的一端贯穿固定中空杆403的另一端并与焊接头5连接，第二螺杆405的一端依次贯穿移动中空杆404的另一端和固定中空杆403的一端并延伸至环形腔室3042内，且第二螺杆405的一端外壁连接有阻尼管418，锁止机构和阻尼管418可拆卸式连接，第二螺杆405和固定中空杆403交接处设有轴承409，移动中空杆404和第二螺杆405交接处设有第二螺孔；连轴切换机构用于阻尼管418和第二电机406输出轴之间的连接，当调节焊接头5和第一滑块304之间的间距时，通过连轴切换机构将锁止机构和阻尼管418分离并将阻尼管418和第二电机406的输出轴端连接，第二电机406驱动第二螺杆405转动并驱使移动中空杆404和焊接头5沿着第二螺杆405的轴向移动，当驱动焊接头5绕第一滑块304做圆周运动时，通过连轴切换机构将阻尼管418和第二电机406的输出轴端分离，锁止机构和阻尼管418重新连接，然后通过第三电机407驱使驱动齿轮408转动，驱动齿轮408驱使环形齿轮401、固定中空杆403、移动中空杆404以及焊接头5绕第一滑块304做圆周运动；适配电连机构用于焊接头5在运动过程中始终与外界电源电连接。
21.需要说明的是，其中，将如图1中所示的螺旋焊件7焊接在待加工管道6的内壁上后，需要对两者进行焊接，此时焊接头5需做螺旋路径的移动，先将待加工管道6的一端安装至若干个夹爪103之间进行装夹，托架102对待加工管道6进行支撑限位，然后将螺旋焊件7置入待加工管道6中，螺旋焊件7与待加工管道6内壁接触，然后通过连轴切换机构将第二电机406输出轴和第二螺杆405进行连接，在连接的同时，通过连轴切换机构将锁止机构和第二螺杆405上的阻尼管418分离，此时第二电机406可以驱动第二螺杆405转动，第二螺杆405转动后驱动移动中空杆404沿着第二螺杆405的轴向进行移动，移动中空杆404移动时带动焊接头5向待加工管道6内壁处移动或向第一滑块304处移动，以此调节焊接头5与待加工管道6内壁之间的距离，适用于不同直径的管道，当焊接头5移动至待加工管道6和螺旋焊件7交接处，通过连轴切换机构将第二螺杆405和第二电机406输出轴分离，此时锁止机构恢复初始位置并对第二螺杆405进行限位，防止第二螺杆405出现转动而导致焊接头5的位置发生变化，此时，通过第三电机407驱使驱动齿轮408转动，驱动齿轮408带动环形齿轮401在环形腔室3042中做圆周运动，并带动固定中空杆403、移动中空杆404以及焊接头5绕第一滑块304做圆周运动，同时配合第一电机301驱动第一螺杆302转动，第一螺杆302驱使第一滑块304沿着第一螺杆302轴向进行移动，配合焊接头5的圆周运动，可以使得焊接头5沿着螺旋焊件7的螺旋线方向移动，使得螺旋焊件7与待加工管道6内壁焊接；需要说明的是，此时第二电机406、第三电机407以及连轴切换机构均是和第一滑块304固定连接的，因此，在焊接头5做螺旋线运动过程中，不会存在电机的电线相互缠绕或缠绕在第一螺杆302上的情况。
22.其中，阻尼管418包括与第二螺杆405一端外壁固定连接的管体以及设于管体外壁上的第一阻尼层。
23.其中，如图3所示，连轴切换机构包括连接在固定架410上的第四电机412、连接在第四电机412输出轴端的第三螺杆413、连接在固定架410上的第二限位杆414、螺纹连接在第三螺杆413上的第二滑块415、连接在第二电机406输出轴端的方块411、套设在第二电机
406输出轴端的连轴件417、分别设于连轴件417一端壁上的方槽4170和另一端壁上的连接槽、连接在连轴件417外壁上的连接环体416、设于连接环体416外圆壁上第二环槽4160以及连接在第二滑块415上的t形连接块，t形连接块和第二环槽4160相配合设置，第二滑块415上设有与第二限位杆414相配合的第二限位孔，连接槽的内壁上设有与第一阻尼层相配合的第二阻尼层，方块411和方槽4170相配合设置。
24.连轴件417的另一端壁上连接有顶杆4171，顶杆4171用于将锁止机构和阻尼管418分离。
25.需要说明的是，如上述进行调节焊接头5与待加工管道6内壁间距的过程中，连轴切换机构的具体运行过程如下，通过第四电机412驱动第三螺杆413转动，此时，第三螺杆413可以驱动第二滑块415沿着第三螺杆413轴向固定中空杆403的方向移动，第二滑块415移动时带动t形连接块、连接环体416以及连轴件417同向移动，直至阻尼管418插入连轴件417上的连接槽时停止，此时，连轴件417上的顶杆4171将锁止机构和阻尼管418分离，阻尼管418不在受到限位，第二电机406驱动方块411转动时可以使得连轴件417带动阻尼管418和第二螺杆405同向转动，达到驱动移动中空杆404沿着第二螺杆405轴向移动的效果，需要注意的是，连接槽内壁上的第二阻尼层和第一阻尼层之间产生的力矩可以驱使第二螺杆405转动，而不会出现连轴件417空转的情况，而且在连轴件417转动过程中，t形连接块不会影响连轴件417的转动；同理，当需要驱动焊接头5做圆周运动时，通过第四电机412反转，驱动第二滑块415反向移动，并带动连轴件417脱离阻尼管418，锁止机构在不受力的情况下重新恢复至原位并对阻尼管418重新限位，防止第二螺杆405转动，可以确保焊接头5在圆周运动过程中的稳定性。
26.其中，如图3所示，锁止机构包括连接在固定中空杆403一端壁上的固定杆419、套设在第二螺杆405上的限位块421、设于限位块421一侧壁上的限位槽以及设于限位槽内壁上与第一阻尼层相配合的第三阻尼层，限位块421上设有与固定杆419相配合的穿孔，且限位块421另一侧壁和固定中空杆403一端壁之间连接有弹簧420，弹簧420套设在固定杆419上。
27.需要说明的是，锁止机构中的限位块421在受到顶杆4171的推动时，其沿着第二螺杆405的轴向往固定中空杆403的方向移动，直至限位块421上的限位槽和阻尼管418完全脱离，此时连轴件417和阻尼管418充分连接，第二螺杆405不在收到限位块421的限位作用，可以跟随第二电机406的输出轴进行同向、同角度的转动，此时，固定杆419上的套设的弹簧420处于压缩状态，而当连轴件417和阻尼管418脱离的过程中，弹簧420逐渐的反弹并将限位块421重新推回初始位置，限位槽中的第三阻尼层和阻尼管418上的第一阻尼层重新接触，可以对阻尼管418和第二螺杆405重新限位，可以确保焊接头5在圆周运动过程中的稳定性。
28.其中，如图2、图4和图5所示，焊接头5上连接有连接板501，连接板501与固定中空杆403的另一端连接，且连接板501内设有火线502和零线503，火线502的一端和零线503的一端分别与焊接头5相应的连接端头连接；适配电连机构包括连接在第一滑块304外圆壁上的环板801、连接在环板801一侧壁上的第一导电环板8010、连接在环板801另一侧壁上的第二导电环板8011、连接在环板801外圆壁上的行程限位环8012、连接在连接板501上的移动
板802、设于移动板802上的穿槽8020、设于移动板802壁内的第一导电件8021和第二导电件8022，第一导电件8021的一端与火线502的另一端连接，另一端延伸至穿槽8020内并与第一导电环板8010接触，第二导电件8022的一端与零线503的另一端连接，另一端延伸至穿槽8020内并与第二导电环板8011接触；环板801的壁内设有外连火线8013和外连零线8014，外连火线8013的一端与第一导电环板8010连接，另一端延伸至环板801的外部并与外界电源连接，外连零线8014的一端 第二导电环板8011连接，另一端延伸至环板801的外部并与外界电源连接。
29.需要说明的是，如上述，在调节焊接头5与待加工管道6内壁之间的间距时，焊接头5上连接的连接板501跟随移动中空杆404移动，此时，连接在连接板501上的移动板802跟随连接板501同向、同距离的移动，而在移动过程中，连接板501内设置的第一导电件8021和第二导电件8022可以分别一直与第一导电环板8010和第二导电环板8011接触，可以保证在调节过程中，始终保持焊接头5与外界电源的电连接，而在焊接头5做圆周移动时，连接板501带动移动板802做同向、同角度的转动，在转动过程中，第一导电件8021和第二导电件8022也可以一直与第一导电环板8010和第二导电环板8011接触，确保在圆周运动过程中，保持焊接头5与外界电源的电连接，可以有效的解决焊接头5在做螺旋移动时电线缠绕的问题。
30.本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
34.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。