一种龙门焊接机

摘要

本发明属于龙门焊接机技术领域，具体的说是一种龙门焊接机，包括横向导轨、横向导轨架、支撑板、行车、水平导轨，所述横向导轨架上固定有连接块，所述连接块远离横向导轨架的一侧设有驱动电机，所述连接块底部活动安装有圆环，所述驱动电机的输出轴端固定有齿轮，所述齿轮与圆环外圈互相啮合，所述驱动电机用于带动圆环转动，所述圆环与连接块之间设有导辊，所述导辊用于减少圆环与连接块之间摩擦，所述圆环上设有焊接模块；本发明通过红外传感器和推杆电机的配合来对焊接头与工件之间的位置进行控制，从而使得本发明能对不规则形状的环缝进行焊接，进而提高了焊接机的使用范围。

权利要求

1.一种龙门焊接机，包括横向导轨(1)、横向导轨架(2)、支撑板(3)、行车(4)、水平导轨(5)，其特征在于：所述横向导轨架(2)上固定有连接块(6)，所述连接块(6)远离横向导轨架(2)的一侧设有驱动电机(7)，所述连接块(6)底部活动安装有圆环(8)，所述驱动电机(7)的输出轴端固定有齿轮(9)，所述齿轮(9)与圆环(8)外圈互相啮合，所述驱动电机(7)用于带动圆环(8)转动，所述圆环(8)与连接块(6)之间设有导辊，所述导辊用于减少圆环(8)与连接块(6)之间摩擦，所述圆环(8)上设有焊接模块，所述焊接模块包括推杆电机(10)，所述推杆电机(10)的输出轴端固定有焊接头(11)，所述圆环(8)上设有红外线传感器(12)，所述红外线传感器(12)用于测量工件与焊接头(11)之间距离，所述横向导轨(1)上设有控制器，控制器用于控制焊接机工作；

所述推杆电机(10)的输出轴端固定有支架(13)，所述支架(13)远离推杆电机(10)的一端转动安装有两个滚轮(14)，两个所述滚轮(14)互相靠近的一侧均固定有一号带轮(15)，所述支架(13)上固定有两个固定板(16)，两个所述固定板(16)之间转动安装有连杆(17)，所述连杆(17)表面固定有钢丝刷辊(18)，所述连杆(17)表面固定有两个二号带轮(19)，所述一号带轮(15)和相邻的二号带轮(19)之间活动连接有皮带(20)。

2.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机，其特征在于：所述支架(13)与圆环(8)之间设有伸缩杆(21)，所述支架(13)上设有储气容器(22)，所述伸缩杆(21)与储气容器(22)之间连接有气管，所述伸缩杆(21)侧壁设有单向阀，所述气管中部设有单向阀，所述推杆电机(10)的输出轴端固定有喷头(23)，所述喷头(23)与储气容器(22)之间连接有软管，所述喷头(23)用于吹走焊缝处的灰尘。

3.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机，其特征在于：所述一号带轮(15)的直径大于二号带轮(19)的直径，所述滚轮(14)外圈套有外胎，外胎内充满空气，外胎与滚轮(14)之间沿其周向等距离设有两个以上的限位弹簧。

4.根据权利要求2所述的一种龙门焊接机，其特征在于：所述喷头(23)的头部对着钢丝刷辊(18)与焊接头(11)之间，所述喷头(23)为倾斜安装，所述喷头(23)喷出的气体远离焊接头(11)。

5.根据权利要求4所述的一种龙门焊接机，其特征在于：所述钢丝刷辊(18)包括钢丝和辊筒，所述钢丝的根部沿辊筒周向等距离固定有两个以上的磁块，所述磁块用于使钢丝产生磁性，所述钢丝为弯曲状。

说明书

一种龙门焊接机

技术领域

[0001] 本发明属于龙门焊接机技术领域，具体的说是一种龙门焊接机。

背景技术

[0002] 龙门式焊接操作机分为桥式和门式两种类型，桥式焊接操作机是由梁和两个起支撑和行走的台车组成，焊接机头可沿梁作横向移动，台车沿轨道可作纵向移动。门式焊接操
作机比桥式的多一门架，焊接机头可在门梁上作横向移动，或者在另设的可沿门柱上下升
降的横梁上作横向移动，后者可用于不同高度焊接结构的焊接。桥式焊接操作机适用于大
面积平板拼接或船体板架结构的焊接。龙门式焊接操作机主要用于压力容器制造过程中圆
筒形工件外纵缝、环缝的焊接。

[0003] 现有技术中也出现了一些关于龙门焊接机的技术方案，如申请号为2012102754945的一项中国专利，该专利公开了一种龙门式程控环缝焊接机，包括自动控制
系统、传动系统、顶紧机构、焊枪运动控制机构，自动控制系统由PLC可编程控制器和触摸屏
组成，该发明在传动系统中通过传动轴上设置的花键与传动轴上主动齿轮内孔中的花键
槽，并通过拨叉使花键槽齿轮滑动，从而使主轴与传动轴脱开，实现手动旋转夹紧工件无载
荷目的；在顶紧机构中，采用气缸的单出杆推动顶针对焊接件作柔性压紧，达到了防松目
的；在纵向升降装置中，通过步进电机带动滚珠丝杆旋转，实现纵向导轨架升降的硬性精确
到位；在摆动装置中，通过步进电机带动摆动丝杆作设定正反向旋转，实现连接架的往复摆
动，且摆动幅度由程序设定，从而解决了现有龙门式程控环缝焊接机中存在的技术不足，但
是该发明不能对圆筒状以外的工件进行环缝焊接，且只能焊接平面环缝，从而限制了焊接
机的适用范围。

[0004] 据此，本发明提出了一种龙门焊接机，通过红外传感器和推杆电机的配合来对焊接头与工件之间的位置进行控制，从而使得本发明能对不规则形状的环缝进行焊接，进而
提高了焊接机的使用范围。

发明内容

[0005] 为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种龙门焊接机，通过红外传感器和推杆电机的配合来对焊接头与工件之间的位置进行控制，从而使得本发明能对不规则形状的
环缝进行焊接，进而提高了焊接机的使用范围。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种龙门焊接机，包括横向导轨、横向导轨架、支撑板、行车、水平导轨，所述横向导轨架上固定有连接块，所述
连接块远离横向导轨架的一侧设有驱动电机，所述连接块底部活动安装有圆环，所述驱动
电机的输出轴端固定有齿轮，所述齿轮与圆环外圈互相啮合，所述驱动电机用于带动圆环
转动，所述圆环与连接块之间设有导辊，所述导辊用于减少圆环与连接块之间摩擦，所述圆
环上设有焊接模块，所述焊接模块包括推杆电机，所述推杆电机的输出轴端固定有焊接头，
所述圆环上设有红外线传感器，所述红外线传感器用于测量工件与焊接头之间距离，所述
横向导轨上设有控制器，控制器用于控制焊接机工作；工作时，现有焊接机不能对圆筒状以
外的工件进行环缝焊接，且只能焊接平面环缝，从而限制了焊接机的适用范围，本发明对这
一问题进行了改进；通过设置有圆环，在将工件放入到圆环中后将工件的两端固定，使得工
件位于圆环的中心；进行焊接时驱动电机在控制器的控制下带动齿轮转动，使得圆环同步
发生转动，从而使得圆环上的焊接模块同步转动；焊接模块内的红外传感器在转动的过程
中测得工件与其之间的距离并将得到的数据传递给控制器，控制器对红外传感器发送的数
据进行分析后发送相应命令给推杆电机，从而使得推杆电机作出相应的变化；推杆电机的
输出轴端伸缩的过程中使得焊接头与工件表面的距离发生变化，从而使得焊接头对工件进
行合理的焊接；本发明通过红外传感器和推杆电机的配合来对焊接头与工件之间的位置进
行控制，从而使得本发明能对不规则形状的环缝进行焊接，进而提高了焊接机的使用范围；
在焊接头焊接的同时配合行车的移动使得焊接头能对工件上不在同一平面的环缝以及立
体的环缝进行焊接，进一步的扩大了本发明的使用范围。

[0007] 优选的，所述推杆电机的输出轴端固定有支架，所述支架远离推杆电机的一端转动安装有两个滚轮，两个所述滚轮互相靠近的一侧均固定有一号带轮，所述支架上固定有
两个固定板，两个所述固定板之间转动安装有连杆，所述连杆表面固定有钢丝刷辊，所述连
杆表面固定有两个二号带轮，所述一号带轮和相邻的二号带轮之间活动连接有皮带；工作
时，因焊缝处具有的锈蚀等问题会给焊接造成影响，从而影响到焊接质量；通过设置有滚
轮，在焊接之前将滚轮贴在工件表面，同时驱动电机带动圆环转动使得滚轮在工件表面滚
动；滚动的滚轮通过皮带带动钢丝刷辊转动，从而使得钢丝刷辊对工件焊缝处进行处理；通
过钢丝刷辊的设置提高了工件焊缝处的清洁程度，从而提高了焊接质量。

[0008] 优选的，所述支架与圆环之间设有伸缩杆，所述支架上设有储气容器，所述伸缩杆与储气容器之间连接有气管，所述伸缩杆侧壁设有单向阀，所述气管中部设有单向阀，所述
推杆电机的输出轴端固定有喷头，所述喷头与储气容器之间连接有软管，所述喷头用于吹
走焊缝处的灰尘；工作时，钢丝刷辊清理过的焊缝处仍然具有较小的粉尘和铁锈，给焊接带
来质量问题；通过设置有伸缩杆，在推杆电机的输出轴伸缩的过程中对带动伸缩杆伸缩，从
而使得伸缩杆内腔中不断的输出气体；伸缩杆输出的气体进入到储气容器中使得储气容器
中的气体量增大，储气容器中的气体从软管移动到喷头处喷出，使得焊缝处的粉尘和铁锈
被吹走，从而提高了焊缝处的清洁程度，对于厚度较薄的工件来说，其焊接质量得到较大提
高。

[0009] 优选的，所述一号带轮的直径大于二号带轮的直径，所述滚轮外圈套有外胎，外胎内充满空气，外胎与滚轮之间沿其周向等距离设有两个以上的限位弹簧；工作时，一号带轮
的直径大于二号带轮的直径使得滚轮在转动的过程中带动钢丝刷辊快速转动，从而提高了
钢丝刷辊对工件的清理效果；因工件的外形不用，滚轮与工件表面之间距离不一致，通过设
置有外胎使得滚轮与工件之间的距离得到缓冲，避免因工件表面形状变化导致滚轮变形问
题发生，同时，在限位弹簧的作用下使得外胎与工件之间紧密贴合，保证了滚轮在工件表面
的滚动，从而保证了钢丝刷辊的持续转动。

[0010] 优选的，所述喷头的头部对着钢丝刷辊与焊接头之间，所述喷头为倾斜安装，所述喷头喷出的气体远离焊接头；工作时，若喷头将焊缝处的异物吹向焊接头容易使得焊缝出
现瑕疵，从而影响到焊接质量；将喷头倾斜设置，并且使得喷头的出口方向与工件表面形成
夹角使得喷头将焊缝处的铁锈吹向远离焊接点的位置，从而降低了异物与焊接头接触的几
率，有效提高了焊接质量。

[0011] 优选的，所述钢丝刷辊包括钢丝和辊筒，所述钢丝的根部沿辊筒周向等距离固定有两个以上的磁块，所述磁块用于使钢丝产生磁性，所述钢丝为弯曲状；工作时，钢丝刷辊
在对工件进行清理的过程中产生大量的粉末灰尘，给工作车间带来大量的污染，给工作人
员带来安全隐患；在钢丝的根部设置磁块使得钢丝具有磁性，在钢丝对焊缝进行清理的过
程中将粉末状的铁锈和氧化物吸住，从而减少了粉末散发到空气中的几率；弯曲状的钢丝
使得钢丝上的粉末难以移动，从而提高了粉末的停留效率，有效减少了空气中的粉末异物
量。

[0012] 本发明的有益效果如下：

[0013] 1.本发明所述的一种龙门焊接机，通过红外传感器和推杆电机的配合来对焊接头与工件之间的位置进行控制，从而使得本发明能对不规则形状的环缝进行焊接，进而提高
了焊接机的使用范围。

[0014] 2.本发明所述的一种龙门焊接机，通过钢丝刷辊以及喷头来对焊缝进行清理，使得焊缝处保持清洁状态，从而保证了焊接的质量。

附图说明

[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0016] 图1是本发明的三维图；

[0017] 图2是图1中A处局部放大图；

[0018] 图3是本发明的工作状态示意图；

[0019] 图4是一号带轮和二号带轮的位置关系示意图；

[0020] 图5是齿轮和圆环的位置关系示意图；

[0021] 图中：横向导轨1、横向导轨架2、支撑板3、行车4、水平导轨5、连接块6、驱动电机7、圆环8、齿轮9、推杆电机10、焊接头11、红外线传感器12、支架13、滚轮14、一号带轮15、固定
板16、连杆17、钢丝刷辊18、二号带轮19、皮带20、伸缩杆21、储气容器22、喷头23。

具体实施方式

[0022] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0023] 如图1至图5所示，本发明所述的一种龙门焊接机，包括横向导轨1、横向导轨架2、支撑板3、行车4、水平导轨5，所述横向导轨架2上固定有连接块6，所述连接块6远离横向导
轨架2的一侧设有驱动电机7，所述连接块6底部活动安装有圆环8，所述驱动电机7的输出轴
端固定有齿轮9，所述齿轮9与圆环8外圈互相啮合，所述驱动电机7用于带动圆环8转动，所
述圆环8与连接块6之间设有导辊，所述导辊用于减少圆环8与连接块6之间摩擦，所述圆环8
上设有焊接模块，所述焊接模块包括推杆电机10，所述推杆电机10的输出轴端固定有焊接
头11，所述圆环8上设有红外线传感器12，所述红外线传感器12用于测量工件与焊接头11之
间距离，所述横向导轨1上设有控制器，控制器用于控制焊接机工作；工作时，现有焊接机不
能对圆筒状以外的工件进行环缝焊接，且只能焊接平面环缝，从而限制了焊接机的适用范
围，本发明对这一问题进行了改进；通过设置有圆环8，在将工件放入到圆环8中后将工件的
两端固定，使得工件位于圆环8的中心；进行焊接时驱动电机7在控制器的控制下带动齿轮9
转动，使得圆环8同步发生转动，从而使得圆环8上的焊接模块同步转动；焊接模块内的红外
传感器在转动的过程中测得工件与其之间的距离并将得到的数据传递给控制器，控制器对
红外传感器发送的数据进行分析后发送相应命令给推杆电机10，从而使得推杆电机10作出
相应的变化；推杆电机10的输出轴端伸缩的过程中使得焊接头11与工件表面的距离发生变
化，从而使得焊接头11对工件进行合理的焊接；本发明通过红外传感器和推杆电机10的配
合来对焊接头11与工件之间的位置进行控制，从而使得本发明能对不规则形状的环缝进行
焊接，进而提高了焊接机的使用范围；在焊接头11焊接的同时配合行车4的移动使得焊接头
11能对工件上不在同一平面的环缝以及立体的环缝进行焊接，进一步的扩大了本发明的使
用范围。

[0024] 作为本发明的一种具体实施方式，所述推杆电机10的输出轴端固定有支架13，所述支架13远离推杆电机10的一端转动安装有两个滚轮14，两个所述滚轮14互相靠近的一侧
均固定有一号带轮15，所述支架13上固定有两个固定板16，两个所述固定板16之间转动安
装有连杆17，所述连杆17表面固定有钢丝刷辊18，所述连杆17表面固定有两个二号带轮19，
所述一号带轮15和相邻的二号带轮19之间活动连接有皮带20；工作时，因焊缝处具有的锈
蚀等问题会给焊接造成影响，从而影响到焊接质量；通过设置有滚轮14，在焊接之前将滚轮
14贴在工件表面，同时驱动电机7带动圆环8转动使得滚轮14在工件表面滚动；滚动的滚轮
14通过皮带20带动钢丝刷辊18转动，从而使得钢丝刷辊18对工件焊缝处进行处理；通过钢
丝刷辊18的设置提高了工件焊缝处的清洁程度，从而提高了焊接质量。

[0025] 作为本发明的一种具体实施方式，所述支架13与圆环8之间设有伸缩杆21，所述支架13上设有储气容器22，所述伸缩杆21与储气容器22之间连接有气管，所述伸缩杆21侧壁
设有单向阀，所述气管中部设有单向阀，所述推杆电机10的输出轴端固定有喷头23，所述喷
头23与储气容器22之间连接有软管，所述喷头23用于吹走焊缝处的灰尘；工作时，钢丝刷辊
18清理过的焊缝处仍然具有较小的粉尘和铁锈，给焊接带来质量问题；通过设置有伸缩杆
21，在推杆电机10的输出轴伸缩的过程中对带动伸缩杆21伸缩，从而使得伸缩杆21内腔中
不断的输出气体；伸缩杆21输出的气体进入到储气容器22中使得储气容器22中的气体量增
大，储气容器22中的气体从软管移动到喷头23处喷出，使得焊缝处的粉尘和铁锈被吹走，从
而提高了焊缝处的清洁程度，对于厚度较薄的工件来说，其焊接质量得到较大提高。

[0026] 作为本发明的一种具体实施方式，所述一号带轮15的直径大于二号带轮19的直径，所述滚轮14外圈套有外胎，外胎内充满空气，外胎与滚轮14之间沿其周向等距离设有两
个以上的限位弹簧；工作时，一号带轮15的直径大于二号带轮19的直径使得滚轮14在转动
的过程中带动钢丝刷辊18快速转动，从而提高了钢丝刷辊18对工件的清理效果；因工件的
外形不用，滚轮14与工件表面之间距离不一致，通过设置有外胎使得滚轮14与工件之间的
距离得到缓冲，避免因工件表面形状变化导致滚轮14变形问题发生，同时，在限位弹簧的作
用下使得外胎与工件之间紧密贴合，保证了滚轮14在工件表面的滚动，从而保证了钢丝刷
辊18的持续转动。

[0027] 作为本发明的一种具体实施方式，所述喷头23的头部对着钢丝刷辊18与焊接头11之间，所述喷头23为倾斜安装，所述喷头23喷出的气体远离焊接头11；工作时，若喷头23将
焊缝处的异物吹向焊接头11容易使得焊缝出现瑕疵，从而影响到焊接质量；将喷头23倾斜
设置，并且使得喷头23的出口方向与工件表面形成夹角使得喷头23将焊缝处的铁锈吹向远
离焊接点的位置，从而降低了异物与焊接头11接触的几率，有效提高了焊接质量。

[0028] 作为本发明的一种具体实施方式，所述钢丝刷辊18包括钢丝和辊筒，所述钢丝的根部沿辊筒周向等距离固定有两个以上的磁块，所述磁块用于使钢丝产生磁性，所述钢丝
为弯曲状；工作时，钢丝刷辊18在对工件进行清理的过程中产生大量的粉末灰尘，给工作车
间带来大量的污染，给工作人员带来安全隐患；在钢丝的根部设置磁块使得钢丝具有磁性，
在钢丝对焊缝进行清理的过程中将粉末状的铁锈和氧化物吸住，从而减少了粉末散发到空
气中的几率；弯曲状的钢丝使得钢丝上的粉末难以移动，从而提高了粉末的停留效率，有效
减少了空气中的粉末异物量。

[0029] 工作时，现有焊接机不能对圆筒状以外的工件进行环缝焊接，且只能焊接平面环缝，从而限制了焊接机的适用范围，本发明对这一问题进行了改进；通过设置有圆环8，在将
工件放入到圆环8中后将工件的两端固定，使得工件位于圆环8的中心；进行焊接时驱动电
机7在控制器的控制下带动齿轮9转动，使得圆环8同步发生转动，从而使得圆环8上的焊接
模块同步转动；焊接模块内的红外传感器在转动的过程中测得工件与其之间的距离并将得
到的数据传递给控制器，控制器对红外传感器发送的数据进行分析后发送相应命令给推杆
电机10，从而使得推杆电机10作出相应的变化；推杆电机10的输出轴端伸缩的过程中使得
焊接头11与工件表面的距离发生变化，从而使得焊接头11对工件进行合理的焊接；本发明
通过红外传感器和推杆电机10的配合来对焊接头11与工件之间的位置进行控制，从而使得
本发明能对不规则形状的环缝进行焊接，进而提高了焊接机的使用范围；在焊接头11焊接
的同时配合行车4的移动使得焊接头11能对工件上不在同一平面的环缝以及立体的环缝进
行焊接，进一步的扩大了本发明的使用范围。

[0030] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原
理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。