金属薄板对接自动焊接设备制造技术

一种金属薄板对接自动焊接设备，包括机架、焊接机、焊枪、焊枪运行驱动机构、激光制导仪、电控箱、工件对中机构、以及工件夹紧机构；其中对中机构包括垫板、中心定位组件、左压板组件和右压板组件；工件夹紧机构包括两组夹紧装置分别对应于左右压板组件，每一组夹紧装置至少包括一固定的压板枢轴、一对分别位于在压板上方且压板枢轴左右两侧的张开气囊和压紧气囊；进一步地，所述左右压板分别有多块小压板平行排列组成，其中最中间的压板最厚，小压板的厚度从中间向两侧递减。通过所述对中机构及夹紧机构，两个待对接焊接的金属薄板可以轻松实现工件的对中和对齐，从而快速有效地自动完成对接焊接，保证最佳的对接焊接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动焊接
，特别是涉及一种金属薄板对接自动焊接设备。
技术介绍
金属薄板对接焊是金属加工中经常碰到的加工形式。但是众所周知，金属薄板越 薄越难焊接，尤其在厚度小于O. 3mm以下时，金属薄板的焊接难度将大为增加；当厚度达到 0. lmm时，用常规方法几乎无法进行焊接。如果没有特殊的薄板焊接专用设备，无论是钨极 氩弧焊、微束等离子焊、激光焊都无法保证金属薄板对接焊接质量。在一些现有的焊接专业 技术资料或应用手册上，虽然对薄板焊接的工艺参数也提供了一系列参考，但这些工艺参 数不是尚存在缺陷就是在许多情况下实际上无法应用。因此，在许多结构工件的设计制造 中，工程技术人员往往只能避开薄板焊接工艺，采用其它的加工方法。 有鉴于此，开发一种让电焊人员容易掌握和操作并能够真正实现对金属薄板的对 接进行自动焊接的技术确实是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的一方面目的在于提供一种金属薄板对接自动焊接设备，通过这种专用的 金属薄板对接自动焊接设备，电焊人员可以容易掌握并操作设备实现金属薄板工件对接的 自动焊接，利用激光制导技术和自动控制技术高效率地实现薄板焊对接并保证焊接质量。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种金属薄板对接自动焊接设备，包括机 架、焊接机、焊枪、焊枪运行驱动机构、激光制导仪、电控箱、工件对中机构、以及工件夹紧机 构；其中 所述机架包括底座、支架、水平延伸的焊接工作平台、安装于焊接工作平台上的中 箱体组件以及上箱体组件，于上箱体上面安装设有可调节平板，且焊枪、焊枪运行驱动机构 以及激光制导仪均固定于所述可调节平板上； 所述可调节平板的调节装置包括一个固设于该平板的直角固定件和一个穿设于 所述直角固定件并螺接于上箱体侧壁中的调节螺栓； 所述对中机构包括垫板、中心定位组件、左压板组件和右压板组件，于垫板上设有 中心工艺槽，所述中心工艺槽中心线上设有两个定位孔；所述中心定位组件设有两组，分别 包含两个可伸縮的定位棒分别对应于设于垫板上的中心工艺槽中心线中的两个定位孔； 所述工件夹紧机构，包括两组夹紧装置分别对应于左右压板组件，每一组夹紧装 置包括一个固定的压板枢轴、一对分别位于压板枢轴左右两侧压板上方的张开气囊和压紧 气囊； 所述中心定位组件包括两组定位器，每组定位器由气缸、直线轴承、圆轴以及定位棒组成，气缸的充气或排气可以使圆轴上下移动，从而带动定位棒伸縮移动。 通过上述的技术方案，本专利技术所提供的金属薄板对接自动焊接设备可以利用工件对中机构使待焊的工件准确对中对齐，并由夹紧机构的紧固使对齐的工件稳定固定于待焊3位置和状态，从而保证自动焊接的效率和精准度，保证焊接的质量。 有利的是，根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备，其特征还在于所述左右压 板组件分别由多块小压板平行排列组成，其中最中间的小压板最厚，其它的小压板厚度从 中间向两侧递减。通过这样的结构，使工件在固定时，由内之外逐步被压紧，最终保证了整 个工件的平整度，也同时进一步保证了焊接的质量。 另一个有利之处还在于，根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备，其特征进一 步在于左右压板组件之中至少一组连接一伸縮装置，该伸縮装置由伸縮气缸、吊紧螺栓、滑 板、直线轴承和导轨组成。通过该伸縮装置，可以实现压板组件的自动回位和前送，从而提 高工件压紧操作的稳定性和可靠性。 最后，根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备，其另一个特征还在于所述左右 压板在向下压紧工件之后，其两块压板的前端保持在中心工艺槽的两侧一设定的工艺距 离。其有利之处在于，便于夹紧机构压紧工件后，让电焊工人透过两个压板前端之间的空间 观察工件对中对齐的状况，从而准确保证对接焊接的质量。附图说明 图1A为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的具体实施例的主视图； 图1B为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的具体实施例的右视图； 图1C为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的具体实施例的俯视图； 图2A为本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的工件对中机构的俯视图； 图2B为图2A的工件对中机构沿A-A剖面线的剖视图； 图2C为图2A的工件对中机构沿B-B剖面线的剖视图； 图3为显示工件对中机构中的铜垫板上所设置的中心工艺槽的放大的剖视图；以 及 图4为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的工件对中机构、夹紧机构及焊 枪运行驱动机构的部分放大示意图。具体实施例方式以下结合附图详细描述本专利技术的具体实施方式。 图1A-1B所示为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的一种具体实施例，是 以0. lmm厚的筒体纵缝不锈钢对接焊的特殊焊接工艺来指导设计与制造，采用钨极氩弧焊 方法进行焊接。在如图所示的实施例中，该金属薄板对接自动焊接设备主要由机架1、焊接 机2、焊枪3、焊枪运行驱动机构4、工件对中机构5、工件夹紧机构6、电控箱7、以及激光制 导仪(图中未示)等组成。其具体结构如下 机架1主要包括底座11、竖立于底座11的支架12、水平延伸的焊接工作平台13、 中箱体组件14、以及上箱体组件15等。中箱体14安装在焊接工作平台13之上，中箱体组 件14的上方为上箱体组件15，并于上箱体14的上面安装设有可调节平板16。焊枪3、焊枪 运行驱动机构4及激光制导仪(图中未示)均固定于该可调节平板16上。焊枪运行驱动 机构4还包括驱动电机41、驱动螺杆42、移动导轨43、以及焊枪支架44等。下面将详细描 述本专利技术金属薄板对接自动焊接设备的工件对中机构及夹紧机构的具体结构及其功能。 图2A为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的工件对中机构5的俯视图；图 2B为图2A的工件对中机构沿A-A剖面线的剖视图；图2为图2C的工件对中机构沿B-B剖 面线的剖视图。如图中所示，该工件对中机构5主要包括一箱体51、铜垫板52、中心定位组 件53、左压板组件54、以及右压板组件55。其中箱体51基本上固定于焊接工作平台13的 中部，铜垫板52固定在箱体51上，中心定位组件52固定在箱体51内部底板上，而左右压 板组件54、55则位于铜垫板52上方。沿铜垫板52的中心线设有工艺槽521 (参见图3)，靠 近工艺槽521前后两端对称设有两个定位孔522。中心定位组件53共设有两组可伸縮的定 位器，分别对应于该两个定位孔522。每组定位器由气缸531、直线轴承532、圆轴533以及 定位棒534组成。气缸531固定在箱体51内部底板上，气缸531上端设有直线轴承532，直 线轴承532中穿有圆轴533，圆轴533下端面与气缸531顶出轴螺纹相连。圆轴533上端设 有一中心孔，孔内紧配钨棒即定位棒534。当气缸531充气时，圆轴533被顶升，定位棒534 从定位孔522穿出上升到铜垫板52上面，并且定位棒534的中心正好在铜垫板52上的工 艺槽521中心线上；气缸531排气时，圆轴533下降，定位棒534縮回到铜垫板52下面。 图4为根据本专利技术的金属薄板对接自动焊接设备的焊枪运行驱动机构4、工件对 中机构5、工件夹紧机构6的放大的结构示意图。如图中所示，工件夹紧机构6包括左右两 组夹紧装置分别对应于左右压板组件54、55，每一组夹紧装置6至少包括一个固设于中箱 体14中部的压板枢轴61、一对分别设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属薄板对接自动焊接设备，包括机架（１）、焊接机（２）、焊枪（３）、焊枪运行驱动机构（４）、激光制导仪、以及电控箱（７）；其特征在于还包括一工件对中机构（５），所述对中机构（５）包括垫板（５２）、中心定位组件（５３）、左压板组件（５４）和右压板组件（５５），其中垫板（５２）上设有中心工艺槽（５２１），于所述中心工艺槽（５２１）的中心线上设有两个定位孔（５２２）；所述中心定位组件（５３）设有两组定位器，分别包含两个可伸缩的定位棒（５３４），分别对应于上述两个定位孔（５２２）；以及一工件夹紧机构（６），所述夹紧机构（６）包括两组夹紧装置分别对应于左右压板组件（５４、５５），每组夹紧装置包括一个固定的压板枢轴（６１）、一对分别位于压板枢轴（６１）左右两侧压板上方的张开气囊（６２）和压紧气囊（６３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周赟，
申请(专利权)人：上海新亚焊割成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]