[实用新型]一种三轴平移式自动化焊接设备

说明书

本实用新型属于机械工程领域，尤其是涉及到一种三轴平移式自动化焊接设备。包括工作架和互相垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述X轴导轨固定在工作架上，所述Y轴导轨嵌套在X轴滑轨上滑动，所述Z轴导轨嵌套在Y轴滑轨上滑动，Z轴滑轨内还有熔化极气体保护焊枪上下滑动；所述X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨的一端均固定一个步进电机，步进电机通过滚珠丝杠分别驱动Y轴导轨、Z轴导轨和熔化极气体保护焊枪的滑动；所述熔化极气体保护焊枪通过电缆与焊接电源连接，通过水管与水冷机连接，三个步进电机和焊接电源与可编程控制器连接。本装置实现焊枪在X、Y、Z轴三个方向的移动，实现自动焊接。

技术领域

本实用新型属于机械工程领域，尤其是涉及到一种三轴平移式自动化焊接设备。

背景技术

焊接是一种重要的材料加工工艺，是机械制造及材料加工行业中必须的工艺之一。焊缝是零部件的薄弱环节，一般强度会低于基体部分，易产生裂纹并最终导致断裂失效，因此焊缝的质量很大程度上决定了零部件的质量。而焊接过程是控制焊缝质量的重要环节，目前在工业生产中，大量的焊接过程是由工人进行手工焊接完成，对于弧长、焊接速度、焊接轨迹的控制完全交由工人的手工精确度以及经验，无法完全按照工程师所设计的焊接工艺参数进行焊接操作，在该过程中，由于人工操作的精确度有限，难以保证焊缝质量的绝对达标，采用机械化自动化设备进行焊接是很有必要的。

针对以上问题，目前工业界与学术界也有一定的解决方案，但依然存在一定的不足，在专利201510126605.X中，设计了一种利用机械约束与电子系统控制的平面焊接设备，但是该设备仅有2个方向的自由度，对于高度方向无能为力。而本实用新型提供的方案可以实现3个方向的自由度，且有方便的送丝与更换焊丝系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三轴平移式自动化焊接设备。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种三轴平移式自动化焊接设备，包括工作架和互相垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，所述X轴导轨固定在工作架上，所述Y轴导轨嵌套在X轴滑轨上滑动，所述Z轴导轨嵌套在Y轴滑轨上滑动，Z轴滑轨内还有熔化极气体保护焊枪上下滑动；所述X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨的一端均固定一个步进电机，步进电机通过滚珠丝杠分别驱动Y轴导轨、Z轴导轨和熔化极气体保护焊枪的滑动；

所述熔化极气体保护焊枪通过电缆与焊接电源连接，通过水管与水冷机连接，三个步进电机和焊接电源与可编程控制器连接；所述工作架上还有送丝机构，给熔化极气体保护焊枪输送焊丝。

所述X轴导轨一端固定有步进电机，步进电机输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母固定在Y轴导轨上，步进电机通过滚珠丝杠驱动Y轴导轨在X轴导轨上的滑动。

所述Y轴导轨的一端固定有步进电机，步进电机输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母固定在Z轴导轨上，步进电机通过滚珠丝杠驱动Z轴导轨在Y轴导轨上的滑动。

所述Z轴导轨的一端固定有步进电机，步进电机输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母固定在熔化极气体保护焊枪上，步进电机通过滚珠丝杠驱动熔化极气体保护焊枪在Z轴导轨上滑动。

本实用新型提供了一种三轴平移式自动化焊接设备，该设备利用滚珠丝杠将电机的旋转运动转变为直线运动，实现焊枪在X、Y、Z轴三个方向的移动。利用可编程控制器设置参数，控制焊枪的移动和焊接电源的参数，实现自动焊接，具有先进性和实用性，既可以大幅提高目前手工焊中无法避免的精度差别，也可以作为工业生产中大批量焊接零部件、结构件的设备，改善厂区的劳动条件。

附图说明

图1为本实用新型三轴平移式的自动化焊接设备的结构示意图。其中，1-焊接电源，2-送丝机构，3-焊丝，4-电缆，5-水冷机，6-水管，7-熔化极气体保护焊枪，8-X轴导轨，9-Y轴导轨，10-Z轴导轨，11-工作架，12-步进电机，13-可编程控制器。