一种钣金焊接装置及使用方法与流程

专利检索2026-06-30  9


本发明涉及钣金件焊接,尤其涉及一种钣金焊接装置及使用方法。


背景技术:

1、钣金是指由金属板材通过冲压、折弯、焊接等工艺加工而成的零部件或产品。钣金件广泛应用于汽车、家电、航空航天、电子设备等领域,因其具有高强度、轻质、形状多样等特点,在制造业中扮演着重要的角色。

2、通常情况下,大型钣金件需要通过焊接将多个零部件或金属板材组合成整体结构,焊接工艺主要以电弧焊接的方式进行堆焊、点焊或缝焊,以确保焊接接头的牢固性和密封性。

3、在专利公开号为cn215546032u的专利中公开了一种大型钣金件翻转自动焊接装置,该装置通过设置有壳体、滑动套、驱动电机、滑杆、连接块、丝杆、丝套和开槽,在使用时,启动驱动电机,驱动电机驱动丝杆转动,丝杆转动会驱动丝套进行升降,丝套通过连接块带动滑动套升降,此时伺服电机箱也跟随滑动套做升降运动,这样可以稳定的调整焊接头的高度位置,便于该装置的使用,解决的是不方便调整装置整体的高度,使用起来较为不便的问题。

4、现有技术存在以下缺陷:

5、焊接角度调节:焊接角度的调节是焊接过程中非常重要的一环,不正确的焊接角度可能会导致焊缝形状不良、焊接质量差等问题,而大型钣金件不易移动的翻转,因此对焊接角度的调节需要准确和稳定。

6、焊渣飞溅:钣金件在电弧焊时会产生飞溅焊渣,飞溅焊渣若附着在焊接设备表面或零件上,会造成设备损坏或故障,影响生产效率和设备寿命,而翻转焊接时飞溅焊渣无法控制,会加快设备的损坏,因此需要对焊渣飞溅进行阻挡。

7、安全隐患:电弧焊时产生的飞溅焊渣可能会飞出焊接区域,污染周围环境,会增加后续处理的成本和时间成本,焊渣若在设备内部堆积或附着还可能会导致设备损坏或故障,影响生产设备的正常运行和寿命,因此需要对焊渣进行控制并及时清理。

8、焊接变形:大型钣金件在电弧焊时可能导致焊接变形问题,因为工件在不同位置焊接时受热和冷却的方式不同,而翻转焊接会加剧这一问题,因此需要稳固的支撑结构和适当的焊接顺序。


技术实现思路

1、鉴于现有技术存在无法根据焊接角度调节防焊渣飞溅防护罩的问题,提出了一种钣金焊接装置及使用方法。

2、本技术的一方面,提供了一种钣金焊接装置,其目的在于:利用拉伸组件使防护组件随焊枪头转动角度而变形,更好的防止焊渣飞溅至机械设备,达到安全生产、高效生产和节省成本的效果。

3、本发明的技术方案为:一种钣金焊接装置,包括操作台,所述操作台的内壁开设有弧形轨道,所述弧形轨道的内壁滑动连接有滑动底座,所述滑动底座的顶部固定连接有多轴机械臂,所述多轴机械臂的输出端固定连接有焊枪机构;

4、所述焊枪机构包括连接轴,所述连接轴的外壁与多轴机械臂的输出端转动连接,所述连接轴的外壁固定连接有拉伸组件;

5、所述拉伸组件包括焊枪杆,所述焊枪杆的一端与连接轴的外壁固定连接,所述焊枪杆的另一端转动连接有焊枪头,所述焊枪杆的外壁固定连接有防护底座、第一限位块和第二限位块,所述焊枪杆的外壁滑动连接有滑动圈,所述滑动圈的内壁与第二限位块的内壁之间固定连接有第三伸缩弹簧,所述滑动圈的内壁通过穿透第二限位块固定连接有扭动连接杆,所述扭动连接杆的一端固定连接有限位球,所述焊枪杆的外壁转动连接有转向块,所述限位球的外壁与转向块的内壁固定连接。

6、采用上述方案,通过将转向块与焊枪头同时转动°,转向块转动时带动限位球一同转动,扭动连接杆于转向块中缩短一定距离,使滑动圈与第二限位块之间的第三伸缩弹簧卸力将滑动圈推离第二连接块一定距离,再次将转向块与焊枪头同时转动°,滑动圈与第二限位块之间的第三伸缩弹簧再次卸力将滑动圈推离第二连接块并与第一限位块合并,使焊枪头可随转动进行平焊、横焊和仰焊,达到多轴全面的焊接效果。

7、进一步的,所述防护底座的内壁活动连接有防护组件,所述防护组件包括多个转向轴,多个所述转向轴的一端均与防护底座的内壁活动连接,多个所述转向轴的另一端均固定连接有支撑骨,两块所述支撑骨的外壁之间均固定连接有弹性防火布。

8、采用上述方案,通过多个弹性防火布形成防护罩,当焊接产生飞溅焊渣时,防护罩可阻挡飞溅焊渣,用以保护多轴机械臂不受焊渣的不良影响,如损坏机器、造成设备堵塞等,达到保护设备、减少维护和清理成本、提高安全性等效果。

9、进一步的,多个所述支撑骨的外壁均固定连接有第二连接块,所述滑动圈的外壁固定连接有多个第一连接块,多个所述第一连接块的内壁分别与多个第二连接块的内壁之间活动连接有限位连接杆。

10、进一步的,多个所述支撑骨的外壁均固定连接有钢丝绳,多个所述钢丝绳的一端均与转向块的外壁固定连接。

11、采用上述方案,通过转动转向块,使限位连接杆与对应的支撑骨之间随之呈锐角、直角和钝角,用于调节防护罩的形状,分别呈伞状、平面状和倒伞状,以适应不同角度焊接时飞溅焊渣不同的飞溅角度和范围,达到更好保护设备的效果。

12、进一步的,所述操作台的顶部转动连接有转动台,所述转动台的顶部卡接有大型钣金件,所述大型钣金件的外壁与焊枪头的输出端搭接。

13、采用上述方案,通过使用叉车或搬运装置将大型钣金件搬运至操作台顶部的转动台上,并根据大型钣金件的板材厚度和材质调整焊丝和设定程序;接着运行多轴机械臂,对其进行焊接作业,达到稳固支撑的效果。

14、进一步的,所述操作台的内壁固定连接有同步伸缩机构,所述同步伸缩机构包括两个伸缩槽,两个所述伸缩槽分别开设于操作台的两端,两个所述伸缩槽的内壁均滑动连接有伸缩块,两个所述伸缩块的外壁与两个伸缩槽的内壁之间均固定连接有多个第一伸缩弹簧。

15、采用上述方案,通过设置的伸缩块,当多轴机械臂归位时,底部的滑动底座向内挤压伸缩块,使伸缩块缩入伸缩槽中,达到控制围板组件的效果。

16、进一步的,所述操作台的顶部滑动连接有围板组件,所述围板组件包括两个升降柱,两个所述升降柱均滑动连接于操作台的内壁,且两个所述升降柱的底部与操作台的内壁之间均固定连接有第二伸缩弹簧,两个所述升降柱的外壁之间固定连接有上围板,所述上围板的内壁开设有围板内槽,所述围板内槽的内壁滑动连接有下围板,所述下围板的底部与操作台的顶部固定连接。

17、采用上述方案,设置的围板组件,当多轴机械臂处于初始位置时,下围板伸入上围板的围板内槽中,避免对多轴机械臂初始运行时的阻挡,当多轴机械臂处于工作位置时,下围板伸出与上围板共同形成围板,用以阻挡焊渣下落至非焊接区。

18、进一步的,两个所述伸缩块的外壁均固定连接同步连接绳,所述操作台的内壁固定连接有反向转动轴,两个所述同步连接绳的外壁分别与反向转动轴的内壁缠绕连接,且呈交叉状并反向转动。

19、进一步的,两个所述伸缩块的外壁的底部均开设有内嵌槽,两个所述内嵌槽的内壁与两个升降柱的底部之间均固定连接有下拉连接绳。

20、采用上述方案,通过于弧形轨道两端各设置一个伸缩块,无论多轴机械臂于哪边归位,皆可控制围板下降;多轴机械臂归位时,底部的滑动底座向内挤压伸缩块,使伸缩块连带下拉连接绳和同步连接绳一同缩入伸缩槽中,同步连接绳经反向转动轴同步带动另一个伸缩块缩入对应伸缩槽中,而两根下拉连接绳均在内嵌槽中将升降柱拉入操作台中,达到节省成本和阻挡焊渣的效果。

21、本技术的另一方面,提供了:一种钣金焊接装置的使用方法,采用一种钣金焊接装置,包含以下步骤:

22、操作时,将大型钣金件搬运至操作台顶部的转动台上,调整焊丝,设定程序,运行多轴机械臂进行焊接作业;

23、当进行平焊时,焊枪头呈斜下状,滑动圈与第二限位块合并,扭动连接杆嵌入转向块中,限位连接杆与对应的支撑骨之间呈锐角,使多个弹性防火布形成的防护罩呈伞状,即可阻挡飞溅焊渣;

24、当进行横焊时,焊枪头呈斜横状,将转向块与焊枪头同时转动°,扭动连接杆于转向块中缩短一定距离,限位连接杆与对应的支撑骨之间呈直角,防护罩呈平面状,防护罩变大以达到更好的防护效果;

25、当进行仰焊时,焊枪头呈斜上状,再次将转向块与焊枪头同时转动°,滑动圈与第一限位块合并,限位连接杆与对应的支撑骨之间呈钝角,防护罩呈倒伞状,为避免飞溅焊渣碰到防护罩反弹至机械上,倒伞状的防护罩更便于防护;

26、为避免焊渣下落时落入非焊接区,使用围板组件进行阻挡,当多轴机械臂处于初始位置时,下围板伸入上围板的围板内槽中,当多轴机械臂处于工作位置时,下围板伸出与上围板共同形成围板;

27、于弧形轨道两端各设置一个伸缩块,无论多轴机械臂于哪边归位,皆可控制围板下降;归位时,底部的滑动底座向内挤压伸缩块,使伸缩块同步带动另一个伸缩块缩入对应伸缩槽中,两个下拉连接绳均在内嵌槽中将升降柱拉入操作台中。

28、采用上述方案,通过设置焊枪机构,当需要对大型钣金件进行平焊、横焊和仰焊时,需要焊枪头的方向分别呈斜下状、斜横状和斜上状,此时通过转动转向块,使滑动圈在第一限位块与第二限位块之间滑动,并带动限位连接杆与对应的支撑骨之间分别呈锐角、直角和钝角,从而改变防护罩的状态,应对飞溅焊渣的范围变化和距离变化,于弧形轨道两端各设置一个伸缩块,无论多轴机械臂于哪边归位,皆可控制围板下降;多轴机械臂归位时,底部的滑动底座向内挤压伸缩块,使伸缩块连带下拉连接绳和同步连接绳一同缩入伸缩槽中,同步连接绳经反向转动轴同步带动另一个伸缩块缩入对应伸缩槽中,而两根下拉连接绳均在内嵌槽中将升降柱拉入操作台中,达到节省成本和阻挡焊渣的效果。

29、本发明的有益效果:

30、1、通过设置焊枪机构,当需要对大型钣金件进行平焊、横焊和仰焊时,需要焊枪头的方向分别呈斜下状、斜横状和斜上状,此时通过转动转向块,使滑动圈在第一限位块与第二限位块之间滑动,并带动限位连接杆与对应的支撑骨之间分别呈锐角、直角和钝角,从而改变防护罩的状态,应对飞溅焊渣的范围变化和距离变化,用以保护多轴机械臂不受焊渣的不良影响,如损坏机器、造成设备堵塞等,达到保护设备、减少维护和清理成本、提高安全性等效果。

31、2、通过于弧形轨道两端各设置一个伸缩块,无论多轴机械臂于哪边归位,皆可控制围板下降;多轴机械臂归位时,底部的滑动底座向内挤压伸缩块,使伸缩块连带下拉连接绳和同步连接绳一同缩入伸缩槽中,同步连接绳经反向转动轴同步带动另一个伸缩块缩入对应伸缩槽中,而两根下拉连接绳均在内嵌槽中将升降柱拉入操作台中,达到节省成本和阻挡焊渣的效果。

32、3、通过使用叉车或搬运装置将大型钣金件搬运至操作台顶部的转动台上,并根据大型钣金件的板材厚度和材质调整焊丝和设定程序;接着运行多轴机械臂,对其进行焊接作业,且可通过滑动底座于弧形轨道上任意调整位置,达到多轴全面焊接和稳定支撑的效果。


技术特征:

1.一种钣金焊接装置,包括操作台(1),其特征在于:所述操作台(1)的内壁开设有弧形轨道(2),所述弧形轨道(2)的内壁滑动连接有滑动底座(3),所述滑动底座(3)的顶部固定连接有多轴机械臂(4),所述多轴机械臂(4)的输出端固定连接有焊枪机构(9);

2.根据权利要求1所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:所述防护底座(931)的内壁活动连接有防护组件(94),所述防护组件(94)包括多个转向轴(946),多个所述转向轴(946)的一端均与防护底座(931)的内壁活动连接,多个所述转向轴(946)的另一端均固定连接有支撑骨(942),两块所述支撑骨(942)的外壁之间均固定连接有弹性防火布(941)。

3.根据权利要求2所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:多个所述支撑骨(942)的外壁均固定连接有第二连接块(943),所述滑动圈(933)的外壁固定连接有多个第一连接块(934),多个所述第一连接块(934)的内壁分别与多个第二连接块(943)的内壁之间活动连接有限位连接杆(944)。

4.根据权利要求3所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:多个所述支撑骨(942)的外壁均固定连接有钢丝绳(945),多个所述钢丝绳(945)的一端均与转向块(92)的外壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:所述操作台(1)的顶部转动连接有转动台(7),所述转动台(7)的顶部卡接有大型钣金件(8),所述大型钣金件(8)的外壁与焊枪头(95)的输出端搭接。

6.根据权利要求1所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:所述操作台(1)的内壁固定连接有同步伸缩机构(5),所述同步伸缩机构(5)包括两个伸缩槽(52),两个所述伸缩槽(52)分别开设于操作台(1)的两端,两个所述伸缩槽(52)的内壁均滑动连接有伸缩块(51),两个所述伸缩块(51)的外壁与两个伸缩槽(52)的内壁之间均固定连接有多个第一伸缩弹簧(53)。

7.根据权利要求6所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:所述操作台(1)的顶部滑动连接有围板组件(6),所述围板组件(6)包括两个升降柱(61),两个所述升降柱(61)均滑动连接于操作台(1)的内壁,且两个所述升降柱(61)的底部与操作台(1)的内壁之间均固定连接有第二伸缩弹簧(65),两个所述升降柱(61)的外壁之间固定连接有上围板(62),所述上围板(62)的内壁开设有围板内槽(63),所述围板内槽(63)的内壁滑动连接有下围板(64),所述下围板(64)的底部与操作台(1)的顶部固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:两个所述伸缩块(51)的外壁均固定连接同步连接绳(55),所述操作台(1)的内壁固定连接有反向转动轴(56),两个所述同步连接绳(55)的外壁分别与反向转动轴(56)的内壁缠绕连接,且呈交叉状并反向转动。

9.根据权利要求8所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:两个所述伸缩块(51)的外壁的底部均开设有内嵌槽(57),两个所述内嵌槽(57)的内壁与两个升降柱(61)的底部之间均固定连接有下拉连接绳(54)。

10.一种钣金焊接装置的使用方法,采用如权利要求1-9中任一项所述的一种钣金焊接装置,其特征在于:包含以下步骤:


技术总结
本发明涉及钣金件焊接技术领域,公开了一种钣金焊接装置及使用方法,其中一种钣金焊接装置,包括操作台,操作台的内壁开设有弧形轨道,弧形轨道的内壁滑动连接有滑动底座,滑动底座的顶部固定连接有多轴机械臂,多轴机械臂的输出端固定连接有焊枪机构,焊枪机构包括连接轴,连接轴的外壁与多轴机械臂的输出端转动连接。通过设置焊枪机构,当需要对大型钣金件进行平焊、横焊和仰焊时,需要焊枪头的方向分别呈斜下状、斜横状和斜上状,此时通过转动转向块,使滑动圈在第一限位块与第二限位块之间滑动,并带动限位连接杆与对应的支撑骨之间分别呈锐角、直角和钝角,从而改变防护罩的状态,应对飞溅焊渣的范围变化和距离变化。

技术研发人员:沈国栋,沈文勇,严忠信
受保护的技术使用者:杭州万柯电气有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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