焊接机头装置及焊接设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种焊接机头装置及焊接设备。该焊接机头装置中，竖梁适于装配在动龙门上，并能沿动龙门的横向和高度方向移动；机头组件装配于竖梁朝向焊接区域的一端。机头组件中，焊接头朝向焊接区域设置，摆动驱动机构与焊接头连接、并通过旋转驱动机构可旋转的连接于竖梁。旋转驱动机构能驱动机头组件围绕动龙门的纵向旋转，以驱动焊接头相对于竖梁左右旋转；摆动驱动机构能驱动焊接头沿动龙门的纵向摆动，以驱动焊接头相对于竖梁前后摆动。可见，该焊接机头装置能实现焊接头相对于竖梁的角度调节，提高焊接头对工件受力的均匀性和焊接位置的灵活调控，有效降低焊后变形，甚至能够使焊后的工件达到免调修的质量。

【技术实现步骤摘要】
焊接机头装置及焊接设备
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种焊接机头装置及焊接设备。
技术介绍
焊接，也称作熔接、镕接，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。搅拌摩擦焊作为一种新型焊接工艺，其与传统弧焊相比，具有接头性能好、焊接变形小、无弧光、无烟尘污染及节能环保等优点。现有的搅拌摩擦焊的焊接设备通常为单机头设备，即仅依靠单个焊接机头对工件进行搅拌摩擦焊；并且该焊接过程对工件的装配尺寸具有极高的要求。并且，搅拌摩擦焊的焊接过程需要人工实时控制焊接头的插入量，操作不易；而且，焊接产品的焊缝容易出现飞边及毛刺多的不良情况，且焊后需要打磨。由此可见，现有的单机头的搅拌摩擦焊的焊接过程容易造成工件受力不均匀，焊后变形较大需要调修的问题；并且，存在焊接效率低、焊接安全性差、自动化程度低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种焊接机头装置，用以解决现有技术中搅拌摩擦焊的焊接过程容易造成工件受力不均匀，焊后变形较大需要调修的问题。本专利技术还提供一种焊接设备。本专利技术提供一种焊接机头装置，包括：竖梁，适于装配在动龙门上，并能沿所述动龙门的横向和高度方向移动；机头组件，装配于所述竖梁朝向焊接区域的一端，所述机头组件包括焊接头、旋转驱动机构和摆动驱动机构，所述焊接头朝向所述焊接区域设置，所述摆动驱动机构与所述焊接头连接、并通过旋转驱动机构可旋转的连接于所述竖梁，所述旋转驱动机构用于驱动所述机头组件围绕所述动龙门的纵向旋转，所述摆动驱动机构用于驱动所述焊接头沿所述动龙门的纵向摆动。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述旋转驱动机构包括：第一转轴，一端活动装配于所述竖梁朝向所述焊接区域的端部，所述第一转轴沿所述动龙门的纵向设置；连接板，一面连接于所述第一转轴的另一端，所述连接板的另一面通过所述摆动驱动机构连接所述机头组件；旋转电机，动力输出轴啮合于所述第一转轴的外侧，以驱动所述第一转轴旋转。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述摆动驱动机构包括：连接座，连接于所述连接板朝向所述机头组件的一面，所述连接座朝向所述焊接区域的端部装有第二转轴，所述第二转轴活动连接于所述机头组件设有所述焊接头的一端；摆动丝杠，一端连接于所述连接板远离所述焊接区域的端部，所述摆动丝杠沿所述动龙门的纵向设置；摆动螺母，固接于所述机头组件远离所述焊接头的一端，并活动啮合于所述摆动丝杠。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述摆动驱动机构还包括摆动限位组件，所述摆动限位组件包括：第三转轴，可旋转的安装于所述连接板远离所述焊接区域的端部，并位于所述连接座的上方，所述第三转轴上铰接有第一安装座，所述第一安装座连接于所述摆动丝杠的端部；第四转轴，可旋转的安装于所述机头组件远离所述焊接头的一端，所述第四转轴上铰接有第二安装座，所述第二安装座连接于所述摆动螺母；摆动滑轨，并列设置于所述摆动丝杠的一侧，所述摆动滑轨的一端铰接于所述第三转轴；摆动滑块，连接于所述第二安装座，并滑动装配于所述摆动滑轨中。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述机头组件包括：安装板，通过所述摆动驱动机构连接于所述连接板；主轴，竖向安装于所述安装板上，所述主轴朝向所述焊接区域的一端设有所述焊接头，所述主轴能驱动所述焊接头旋转；驱动缸，并列设置于所述主轴的一侧，所述驱动缸的伸缩端通过连接块连接于所述主轴。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述机头组件还包括垂向限位机构，所述垂向限位机构连接于所述主轴和安装板之间。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述垂向限位机构包括：垂向滑轨，竖向安装于所述安装板上，并且与所述主轴并列设置；至少一对垂向滑块，分别连接于所述驱动缸的缸体两端，并且分别能滑动装配于所述垂向滑轨中。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述机头组件还包括恒压力控制机构和恒位移控制机构，所述恒压力控制机构和所述恒位移控制机构分别与所述驱动缸连接。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，所述机头组件还包括随焊压紧机构，所述随焊压紧机构包括压紧轮和压紧连接架，所述压紧轮可滚动的装配于所述压紧连接架上并位于所述焊接头的前方，所述压紧连接架连接于所述主轴并能沿所述主轴的轴向移动。根据本专利技术提供的一种焊接机头装置，还包括：激光传感器，设有激光感应区域，所述激光感应区域覆盖所述焊接头；视频监控器，包括至少一对摄像头，每对所述摄像头对称的设置于所述焊接头的两侧；温度传感器，设有温度感应区域，所述温度感应区域覆盖所述焊接头。本专利技术还提供一种焊接设备，包括如上所述的焊接机头装置。本专利技术提供一种焊接机头装置，包括竖梁和机头组件。竖梁适于装配在动龙门上，并能沿动龙门的横向和高度方向移动；机头组件装配于竖梁朝向焊接区域的一端。机头组件中，焊接头朝向焊接区域设置，摆动驱动机构与焊接头连接、并通过旋转驱动机构可旋转的连接于竖梁。旋转驱动机构能驱动机头组件围绕动龙门的纵向旋转，以驱动焊接头相对于竖梁左右旋转；摆动驱动机构能驱动焊接头沿动龙门的纵向摆动，以驱动焊接头相对于竖梁前后摆动。可见，该焊接机头装置能实现焊接头相对于竖梁的角度调节，提高焊接头对工件受力的均匀性和焊接位置的灵活调控，有效降低焊后变形，甚至能够使焊后的工件达到免调修的质量。并且还能进一步提高焊接效率和焊接过程的而灵活性，特别能够实现针对较长较大的工件进行高效、高质量的搅拌摩擦焊，并且焊接过程节能环保。进一步的，该焊接机头装置能够成功应用于高速动车组和城轨铝合金车体中大部件的搅拌摩擦焊的焊接。本专利技术还提供一种焊接设备，包括如上所述的焊接机头装置。通过设置该焊接机头装置，使得该焊接设备具备上述焊接机头装置的全部优点，具体在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术提供的龙门式焊接设备的结构示意图之一；图2是本专利技术提供的龙门式焊接设备的结构示意图之二；图3是本专利技术提供的龙门式焊接设备建立的坐标系示意图；图4是本专利技术提供的焊接机头组件的结构示意图；图5是本专利技术提供的焊接机头组件的正视图。图6是本专利技术提供的行车机构的结构示意图；图7是本专利技术提供的行车驱动组件的结构示意图之一；图8是本专利技术提供的行车驱动组件的结构示意图之二。附图标记：100：焊接机头装置；110：竖梁；111：连接梁；112：第一转轴；113：连接板；114：连接座；115：第二转轴；116：安装板；117：连接块；118：焊接头；119：压紧轮；12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接机头装置，其特征在于，包括：/n竖梁，适于装配在动龙门上，并能沿所述动龙门的横向和高度方向移动；/n机头组件，装配于所述竖梁朝向焊接区域的一端，所述机头组件包括焊接头、旋转驱动机构和摆动驱动机构，所述焊接头朝向所述焊接区域设置，所述摆动驱动机构与所述焊接头连接、并通过旋转驱动机构可旋转的连接于所述竖梁，所述旋转驱动机构用于驱动所述机头组件围绕所述动龙门的纵向旋转，所述摆动驱动机构用于驱动所述焊接头沿所述动龙门的纵向摆动。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接机头装置，其特征在于，包括：
竖梁，适于装配在动龙门上，并能沿所述动龙门的横向和高度方向移动；
机头组件，装配于所述竖梁朝向焊接区域的一端，所述机头组件包括焊接头、旋转驱动机构和摆动驱动机构，所述焊接头朝向所述焊接区域设置，所述摆动驱动机构与所述焊接头连接、并通过旋转驱动机构可旋转的连接于所述竖梁，所述旋转驱动机构用于驱动所述机头组件围绕所述动龙门的纵向旋转，所述摆动驱动机构用于驱动所述焊接头沿所述动龙门的纵向摆动。


2.根据权利要求1所述的焊接机头装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：
第一转轴，一端活动装配于所述竖梁朝向所述焊接区域的端部，所述第一转轴沿所述动龙门的纵向设置；
连接板，一面连接于所述第一转轴的另一端，所述连接板的另一面通过所述摆动驱动机构连接所述机头组件；
旋转电机，动力输出轴啮合于所述第一转轴的外侧，以驱动所述第一转轴旋转。


3.根据权利要求2所述的焊接机头装置，其特征在于，所述摆动驱动机构包括：
连接座，连接于所述连接板朝向所述机头组件的一面，所述连接座朝向所述焊接区域的端部装有第二转轴，所述第二转轴活动连接于所述机头组件设有所述焊接头的一端；
摆动丝杠，一端连接于所述连接板远离所述焊接区域的端部，所述摆动丝杠沿所述动龙门的纵向设置；
摆动螺母，固接于所述机头组件远离所述焊接头的一端，并活动啮合于所述摆动丝杠。


4.根据权利要求3所述的焊接机头装置，其特征在于，所述摆动驱动机构还包括摆动限位组件，所述摆动限位组件包括：
第三转轴，可旋转的安装于所述连接板远离所述焊接区域的端部，并位于所述连接座的上方，所述第三转轴上铰接有第一安装座，所述第一安装座连接于所述摆动丝杠的端部；
第四转轴，可旋转的安装于所述机头组件远离所述焊接头的一端，所述第四转轴上铰接有第二安装座，所述第二安装座连接于所述摆动螺母；
摆动滑轨，并列设置于所述摆动丝杠的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，张铁浩，张风东，王磊，方喜风，张志毅，宋福田，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37