本發(fā)明屬于電弧焊接工作臺，具體涉及一種工業(yè)自動化電弧焊接工作臺及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、電弧焊接是一種利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化金屬，并通過填充材料使兩個金屬連接在一起的焊接方法，電弧焊接是通過直流或交流電源產(chǎn)生高溫的電弧，使電極(焊條或焊絲)和工件之間產(chǎn)生弧光和熱量，進(jìn)而使工件局部熔化并連接在一起。焊接過程中，電弧放電產(chǎn)生的熱量將焊條與工件互相熔化，并在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固的接頭。

2、工業(yè)自動化是指機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預(yù)或較少干預(yù)的情況下，按預(yù)期目標(biāo)實現(xiàn)測量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。它涉及機(jī)械、微電子、計算機(jī)、機(jī)器視覺等技術(shù)領(lǐng)域，是一種綜合性技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)自動化條件下，人只是間接地照管和監(jiān)督機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。

3、自動化電弧焊接工作臺是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要設(shè)備，它集成了自動化技術(shù)、電弧焊接技術(shù)和精密機(jī)械結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、精準(zhǔn)、連續(xù)的焊接作業(yè)，自動化電弧焊接工作臺通過預(yù)設(shè)的焊接程序和路徑，自動完成焊接過程，無需人工頻繁干預(yù)。它采用電弧焊接方法，利用電流通過電極產(chǎn)生的電弧來加熱并熔化工件表面，然后通過添加填充材料來連接工件。

4、授權(quán)公開號“cn112404673b”記載了“一種電弧焊接工作臺，包括用于驅(qū)動工件回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)單元、與所述回轉(zhuǎn)單元連接并用于夾持工件的夾持單元、將工件頂向所述夾持單元的可調(diào)頂桿單元以及用于焊接工件的電弧焊接機(jī)；所述夾持單元包括與所述回轉(zhuǎn)單元同軸轉(zhuǎn)動的夾具、與所述夾具連接并隨之轉(zhuǎn)動的圓盤以及在所述圓盤轉(zhuǎn)動過程中保持與之相接觸的碳刷；所述碳刷與電極連接，使得所述圓盤與所述夾具同時帶電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電弧焊接工作臺能防止電極與工件脫離，而且工件在旋轉(zhuǎn)時也不會影響焊接動作，提高電弧焊接的效率與質(zhì)量”。

5、上述專利的電弧焊接工作臺通過碳刷與圓盤連接工件的連接方式，使得工件在旋轉(zhuǎn)時也不會影響焊接動作，提高焊接的效率與質(zhì)量。而且設(shè)有可以調(diào)節(jié)的可調(diào)頂桿單元和支撐單元，能根據(jù)工件的形狀、大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得工件獲得更好的支撐，提高焊接的穩(wěn)定性與精度。此外，通過提高夾具與工件的接觸面積，能減少火花的發(fā)生，提高安全性。并能實現(xiàn)工件的裝拆與焊接同步進(jìn)行，提高效率，現(xiàn)有的電弧焊接工作臺，進(jìn)行管件之間的焊接過程中，過于依賴人工進(jìn)行管件的對接，當(dāng)出現(xiàn)管件對接處的高低錯位時，極易因增加的對接工作量，降低管件焊接效率，同時管件之間焊接效果差，無法達(dá)到效果好的魚鱗焊，為此我們提出一種工業(yè)自動化電弧焊接工作臺及其使用方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)自動化電弧焊接工作臺及其使用方法，旨在解決現(xiàn)有的電弧焊接工作臺，在管件之間焊接時，過于依賴人工進(jìn)行管件的對接，當(dāng)出現(xiàn)管件對接處的高低錯位時，極易因增加的對接工作量，降低管件焊接效率，同時管件之間焊接效果差，無法達(dá)到效果好的魚鱗焊。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種工業(yè)自動化電弧焊接工作臺，包括箱體；

4、偏轉(zhuǎn)槽，所述偏轉(zhuǎn)槽開設(shè)于箱體的頂部，所述偏轉(zhuǎn)槽的內(nèi)壁之間設(shè)置有環(huán)套，所述環(huán)套的內(nèi)壁之間設(shè)置有焊頭，所述環(huán)套內(nèi)壁插設(shè)有兩根管件；以及

5、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于箱體和環(huán)套之間，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與焊頭及兩根管件相連接，用以對焊頭及兩根管件進(jìn)行移動。

6、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，箱體；

7、偏轉(zhuǎn)槽，所述偏轉(zhuǎn)槽開設(shè)于箱體的頂部，所述偏轉(zhuǎn)槽的內(nèi)壁之間設(shè)置有環(huán)套，所述環(huán)套的內(nèi)壁之間設(shè)置有焊頭，所述環(huán)套內(nèi)壁插設(shè)有兩根管件；以及

8、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于箱體和環(huán)套之間，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與焊頭及兩根管件相連接，用以對焊頭及兩根管件進(jìn)行移動。

9、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述偏轉(zhuǎn)組件包括轉(zhuǎn)動架、第一軸承、偏轉(zhuǎn)半齒條、偏轉(zhuǎn)齒輪、步進(jìn)電機(jī)、偏轉(zhuǎn)齒輪罩、弧形棘齒條、棘爪、第一電動推桿和限位齒輪罩，所述轉(zhuǎn)動架通過第一軸承轉(zhuǎn)動連接于箱體的內(nèi)壁上，所述轉(zhuǎn)動架位于偏轉(zhuǎn)槽的下側(cè)，且所述轉(zhuǎn)動架與環(huán)套固定連接，所述偏轉(zhuǎn)齒輪罩固定連接于箱體的內(nèi)壁上，且所述偏轉(zhuǎn)齒輪罩位于轉(zhuǎn)動架圓周內(nèi)壁之間，所述偏轉(zhuǎn)半齒條固定連接于轉(zhuǎn)動架的圓周內(nèi)壁上，且所述偏轉(zhuǎn)半齒條位于偏轉(zhuǎn)齒輪罩內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)固定連接于偏轉(zhuǎn)齒輪罩的底部，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端延伸至偏轉(zhuǎn)齒輪罩內(nèi)，所述偏轉(zhuǎn)齒輪設(shè)置于偏轉(zhuǎn)齒輪罩內(nèi)，所述偏轉(zhuǎn)齒輪固定連接于步進(jìn)電機(jī)的輸出端，且所述偏轉(zhuǎn)齒輪與偏轉(zhuǎn)半齒條相嚙合，所述限位齒輪罩固定連接于箱體的內(nèi)壁上，且所述限位齒輪罩位于轉(zhuǎn)動架的圓周內(nèi)壁之間，所述弧形棘齒條固定連接于轉(zhuǎn)動架的圓周內(nèi)壁上，所述弧形棘齒條位于限位齒輪罩內(nèi)，所述棘爪通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接于限位齒輪罩的內(nèi)壁之間，且所述棘爪與弧形棘齒條相卡合，所述第一電動推桿固定連接于限位齒輪罩內(nèi)壁上，所述第一電動推桿的輸出端通過鉸軸與棘爪轉(zhuǎn)動連接。

10、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述轉(zhuǎn)動組件包括環(huán)槽、梯形塊、內(nèi)齒環(huán)、行星齒輪、轉(zhuǎn)動齒輪、轉(zhuǎn)動電機(jī)、轉(zhuǎn)動套、第二軸承和弧形導(dǎo)塊，所述轉(zhuǎn)動套通過第二軸承轉(zhuǎn)動連接于環(huán)套的內(nèi)壁之間，且所述轉(zhuǎn)動套與焊頭相連接，所述環(huán)槽開設(shè)于環(huán)套的側(cè)端，所述弧形導(dǎo)塊設(shè)置有多個，多個所述弧形導(dǎo)塊滑動于環(huán)槽的內(nèi)壁之間，多個所述弧形導(dǎo)塊均與轉(zhuǎn)動套相連接，所述梯形塊設(shè)置有多個，多個所述梯形塊固定連接于環(huán)套側(cè)端，所述內(nèi)齒環(huán)固定連接于環(huán)套的內(nèi)壁上，所述行星齒輪設(shè)置有多個，多個所述行星齒輪通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)動套的側(cè)端，多個所述行星齒輪均與內(nèi)齒環(huán)相嚙合，所述轉(zhuǎn)動電機(jī)固定連接于轉(zhuǎn)動套內(nèi)，且所述轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出端延伸至轉(zhuǎn)動套的側(cè)端，所述轉(zhuǎn)動齒輪固定連接于轉(zhuǎn)動電機(jī)的延伸端，且所述轉(zhuǎn)動電機(jī)與內(nèi)齒環(huán)相嚙合。

11、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述供料組件包括卷架、焊線、輥輪組、驅(qū)動輪和伺服電機(jī)，所述輥輪組轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)動套的內(nèi)壁之間，所述卷架固定連接于環(huán)套的頂部，所述焊線的一端通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接于卷架的內(nèi)壁之間，所述焊線通過與輥輪組偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)至焊頭內(nèi)，所述伺服電機(jī)固定連接于轉(zhuǎn)動套內(nèi)，所述驅(qū)動輪固定連接于伺服電機(jī)的輸出端。

12、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，每組所述升降組件包括升降孔、升降架和第二電動推桿，所述升降孔設(shè)置有多個，多個所述升降孔開設(shè)于箱體的頂部，所述升降架活動插設(shè)于多個升降孔內(nèi)，所述第二電動推桿固定連接于箱體的內(nèi)壁之間，所述第二電動推桿的輸出端與升降架固定連接。

13、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，每組所述推動組件包括軌架、導(dǎo)槽、絲桿、推動電機(jī)、滑塊和導(dǎo)塊，所述軌架固定連接于升降架的頂部，所述導(dǎo)槽設(shè)置有兩個，兩個所述導(dǎo)槽開設(shè)于軌架的兩個側(cè)端，所述絲桿轉(zhuǎn)動連接于軌架的內(nèi)壁之間，且所述絲桿的一端延伸至軌架側(cè)端，所述推動電機(jī)固定連接于軌架的側(cè)端，所述推動電機(jī)固定連接于軌架的側(cè)端，所述推動電機(jī)的輸出端與絲桿固定連接，所述滑塊套設(shè)于絲桿的圓周表面，且所述滑塊位于軌架內(nèi)，所述導(dǎo)塊設(shè)置有兩個，兩個所述導(dǎo)塊滑動于兩個導(dǎo)槽內(nèi)，兩個所述導(dǎo)塊均與滑塊相連接。

14、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，每組所述夾持組件包括固定夾、轉(zhuǎn)動夾和第三電動推桿，所述固定夾固定連接于滑塊的頂部，所述轉(zhuǎn)動夾通過鉸軸轉(zhuǎn)動連接于固定夾的側(cè)端，所述第三電動推桿固定連接于固定夾的頂部，所述第三電動推桿的輸出端與轉(zhuǎn)動夾轉(zhuǎn)動連接。

15、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述箱體的頂部固定連接有兩個定位攝像機(jī)，兩個所述定位攝像機(jī)位于環(huán)套的兩側(cè)，兩個所述固定夾的側(cè)端均固定連接有紅外感應(yīng)器，所述箱體的內(nèi)壁上固定連接有plc控制箱，所述箱體的內(nèi)壁上固定連接有電源箱，所述焊頭的側(cè)端固定連接有焊接攝像頭。

16、一種工業(yè)自動化電弧焊接工作臺的使用方法，包括如下步驟：

17、s1、自動夾持：

18、當(dāng)將兩根管件插入兩個固定夾及轉(zhuǎn)動夾內(nèi)時，兩個紅外感應(yīng)器檢測到兩個固定夾及轉(zhuǎn)動夾之間的管件時，兩個紅外感應(yīng)器觸發(fā)plc控制箱內(nèi)的運行程序，通電啟動兩個第三電動推桿，兩個第三電動推桿的輸出端推動兩個轉(zhuǎn)動夾進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，兩個轉(zhuǎn)動夾通過與兩個固定夾靠近對兩根管件進(jìn)行夾持，實現(xiàn)對管件的自動夾持；

19、s2、自動對接：

20、當(dāng)完成兩根管件的自動夾持后，plc控制箱通電啟動兩個第二電動推桿，兩個第二電動推桿輸出端推動兩個升降架進(jìn)行升降，兩個升降架帶動兩個軌架進(jìn)行升降，兩個軌架帶動兩個固定夾及兩個轉(zhuǎn)動夾進(jìn)行升降，使得兩根管件處于同一水平面，同時通電啟動兩個推動電機(jī)，兩個推動電機(jī)的輸出端帶動兩根絲桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，兩根絲桿通過與兩個滑塊滑動配合帶動兩個固定夾進(jìn)行水平移動，使得兩根管件水平對接，兩根管件的對接處位于轉(zhuǎn)動套內(nèi)，且兩根管件的對接處與焊頭相對應(yīng)，實現(xiàn)兩根管件的自動對接；

21、s3、環(huán)形焊接：

22、當(dāng)兩根管件自動對接后，通電啟動轉(zhuǎn)動電機(jī)，轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出端帶動轉(zhuǎn)動齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動電機(jī)通過與內(nèi)齒環(huán)的嚙合推動轉(zhuǎn)動套于環(huán)套進(jìn)行爬轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)動套通過第二軸承轉(zhuǎn)動于環(huán)套內(nèi)，使得焊頭圍繞兩根管件對接處進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時通電啟動伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的輸出端帶動驅(qū)動輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動輪通過旋轉(zhuǎn)將焊線的一端插入焊頭內(nèi)，焊頭通電將焊線高溫熔接于兩根管件的對接處，焊線通過轉(zhuǎn)動環(huán)繞兩根管件的對接處，對兩根管件對接處進(jìn)行環(huán)形焊接；

23、s4、魚鱗焊：

24、在對兩根管件進(jìn)行環(huán)形焊接的過程中，通電啟動第一電動推桿，第一電動推桿的輸出端收縮拉動棘爪遠(yuǎn)離弧形棘齒條，解除棘爪與弧形棘齒條的嚙合，繼而解除對轉(zhuǎn)動架環(huán)套旋轉(zhuǎn)的限制，在解除對轉(zhuǎn)動架及環(huán)套的旋轉(zhuǎn)限制后，通電啟動步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行單向旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)齒輪通過與偏轉(zhuǎn)半齒條的嚙合推動偏轉(zhuǎn)半齒條進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)半齒條帶動轉(zhuǎn)動架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動架帶動環(huán)套進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的輸出端旋轉(zhuǎn)至最大旋轉(zhuǎn)極限時，觸發(fā)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行逆時針旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)齒輪通過與偏轉(zhuǎn)半齒條的嚙合推動轉(zhuǎn)動架進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動架的復(fù)位，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的輸出端旋轉(zhuǎn)至最小限制極限時，觸發(fā)步進(jìn)電機(jī)的順時針旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端再次帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)，繼而通過偏轉(zhuǎn)齒輪順、逆時針旋轉(zhuǎn)帶動轉(zhuǎn)動架及環(huán)套進(jìn)行小幅度擺動，使得焊頭內(nèi)的焊線可圍繞兩根管件對接處進(jìn)行左右搖擺，實現(xiàn)將焊線熔接于兩根管件對接處，完成對兩根管件的魚鱗焊。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

26、1、本方案中，將兩根管件插入兩個固定夾及轉(zhuǎn)動夾內(nèi)時，兩個紅外感應(yīng)器檢測到兩個固定夾及轉(zhuǎn)動夾之間的管件時，兩個紅外感應(yīng)器觸發(fā)plc控制箱內(nèi)的運行程序，通電啟動兩個第三電動推桿，兩個第三電動推桿的輸出端推動兩個轉(zhuǎn)動夾進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，兩個轉(zhuǎn)動夾通過與兩個固定夾靠近對兩根管件進(jìn)行夾持，plc控制箱通電啟動兩個第二電動推桿，兩個第二電動推桿輸出端推動兩個升降架進(jìn)行升降，兩個升降架帶動兩個軌架進(jìn)行升降，兩個軌架帶動兩個固定夾及兩個轉(zhuǎn)動夾進(jìn)行升降，使得兩根管件處于同一水平面，同時通電啟動兩個推動電機(jī)，兩個推動電機(jī)的輸出端帶動兩根絲桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，兩根絲桿通過與兩個滑塊滑動配合帶動兩個固定夾進(jìn)行水平移動，使得兩根管件水平對接，兩根管件的對接處位于轉(zhuǎn)動套內(nèi)，且兩根管件的對接處與焊頭相對應(yīng)，實現(xiàn)兩根管件的自動對接，替換人工進(jìn)行管件的對接，減少對接工作量，提高管件焊接效率。

27、2、本方案中，在解除對轉(zhuǎn)動架及環(huán)套的旋轉(zhuǎn)限制后，通電啟動步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行單向旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)齒輪通過與偏轉(zhuǎn)半齒條的嚙合推動偏轉(zhuǎn)半齒條進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)半齒條帶動轉(zhuǎn)動架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動架帶動環(huán)套進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的輸出端旋轉(zhuǎn)至最大旋轉(zhuǎn)極限時，觸發(fā)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行逆時針旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)齒輪通過與偏轉(zhuǎn)半齒條的嚙合推動轉(zhuǎn)動架進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動架的復(fù)位，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的輸出端旋轉(zhuǎn)至最小限制極限時，觸發(fā)步進(jìn)電機(jī)的順時針旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端再次帶動偏轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)，繼而通過偏轉(zhuǎn)齒輪順、逆時針旋轉(zhuǎn)帶動轉(zhuǎn)動架及環(huán)套進(jìn)行小幅度擺動，環(huán)套帶動轉(zhuǎn)動套及焊頭進(jìn)行小幅度擺動，使得焊頭內(nèi)的焊線往復(fù)熔接于兩根管件的對接處，實現(xiàn)對兩根管件的魚鱗焊，不進(jìn)行魚鱗焊時，第一電動推桿推動棘爪與弧形棘齒條的卡合，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動架的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鎖死，通過兩根管件的魚鱗焊，有效提高工業(yè)自動化電弧焊接工作臺的焊接效果。

28、3、本方案中，在將焊線熔接于兩根管件對接處時，通電啟動轉(zhuǎn)動電機(jī)，轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出端帶動轉(zhuǎn)動齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動電機(jī)通過與內(nèi)齒環(huán)的嚙合推動轉(zhuǎn)動套于環(huán)套進(jìn)行爬轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)動套通過第二軸承轉(zhuǎn)動于環(huán)套內(nèi)，使得焊頭圍繞兩根管件對接處進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，方便焊線圍繞兩根管件對接處進(jìn)行環(huán)形焊接，有效提高工業(yè)自動化電弧焊接工作臺的焊接效率。