[发明专利]一种适用于仿真焊接设备的焊接位置自动调整装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种适用于仿真焊接设备的焊接位置自动调整装置，适用于虚拟焊接培训领域。

背景技术

焊接是制造业重要的加工工艺，因此掌握扎实的操作手法和规范的动作成为焊工的基本技能。随着三维仿真技术的迅速发展，各种虚拟焊接培训系统也不断展示出广阔的发展空间。目前，市场上大部分虚拟焊接培训系统所采用的仿真焊接设备主要都是以下几个部分组成：仿真焊枪、仿真焊件、显示终端和或视景眼镜、计算终端、焊接位置调整装置，其中的焊接位置调整装置主要用来帮助培训人员调整到多种不同焊接位置（例如平焊、横焊、立焊、仰焊、45度焊等），进而顺利实现对不同焊接位置下相应的焊接操作手法和规范焊接动作的培训。例如，武汉湾流科技股份有限公司相继推出了多款虚拟焊接培训设备，但每款设备中对应的焊接位置调整设备都是通过笨重的机械结构、并辅助于手工操作来进行焊接位置的调整和固定，存在下列不足之处：（1）可扩展性弱，即不能全方位进行焊接位置的调整，只能调整到几个特定的位置；（2）结构复杂、设备笨重、通用性差、个头大、外观效果差；（3）操作繁杂（有些焊接位置需要调整多个机械结构才能实现）、固定麻烦（手动插拔销轴）、使用时费时费力（为适应不同身高而进行高低调整，需要对整个设备进行高低调整）。又比如，林肯电气公司的VRTEX系列焊接培训系统，尽管提供了全功能可拓展的平台，是一款方便使用富有魅力的焊接培训工具，但是其中每一款设备的焊接位置调整设装置也是通过笨重的机械结构、并辅助于手工操作来进行焊接位置的调整和固定，所以同样存在上述不足之处，在实际应用中存在很大的局限性。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术的不足而提供一种适用于仿真焊接设备的焊接位置自动调整装置。本发明解决了现有焊接位置调整装置存在的不能全方位调整、可扩展性弱、结构复杂、设备笨重、通用性差、外观效果差、操作繁杂、固定麻烦、费时费力等缺陷，本发明提供了一种能够对焊接位置实现全方位调整和自动化调整的装置，具有可扩展性强、位置调整效率高、操作简单、使用安全、简洁美观的优点。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的适用于仿真焊接设备的焊接位置自动调整装置包括水平底座，竖直固定在水平底座后端部的直线滑台，以相对滑动方式卡嵌在所述直线滑台的竖直导轨上的水平滑座，水平座置在所述水平滑座上的R轴旋转器，通过法兰结合方式与R轴旋转器的输出轴端相连接的动作模块，内置在水平底座内腔前端部的配套驱动器，以及扣封在配套驱动器上方的控制面板；所述动作模块包括由法兰端板、左侧板和右侧板组装成的集合架，以悬臂方式固定在左侧板上部、且向右侧延伸的A轴旋转器，水平穿装在左、右侧板下部的固定器安装轴，套装在固定器安装轴上的工件固定器；在所述A轴旋转器的输出轴端和固定器安装轴的左轴端均安装有皮带轮 (在两个皮带轮上套挂皮带之后，A轴旋转器进行正反旋转时就可以带动工件固定器向上或向下摆动)，所述皮带轮位于左侧板的左端侧。

在本发明中所述R轴旋转器的输出轴端固定有法兰盘；所述法兰盘与所述法兰端板中的螺孔相匹配。

本发明中所述工件固定器是由固定面板、两个侧立板和端立板组焊而成，在所述固定面板的前端开设有若干个卡嵌槽，在两个侧立板的后端开设有穿装孔，穿装孔的尺寸与所述固定器安装轴的尺寸相匹配。

本发明中所述配套驱动器包括直线滑台驱动器、R轴旋转器驱动器和A轴旋转器驱动器；所述配套驱动器中的直线滑台驱动器、R轴旋转器驱动器和A轴旋转器驱动器的输出端分别与对应的直线滑台、R轴旋转器和A轴旋转器中内置的具有绝对值编码和刹车功能的电机进行电连接，输入端均与控制面板进行电连接。

本发明中所述控制面板是一个三面带有竖直下沿面的箱体上封盖结构，在所述控制面板的水平封盖面上设置有平焊按键、横焊按键、立焊按键、仰焊按键、45度焊按键、轴选择旋钮（用于单独选择直线滑台驱动器、A轴旋转驱动器、R轴旋转驱动器）、方向选择旋钮（控制当前选择的驱动器按照顺时针（上）或逆时针（下）方向运动）、急停按钮。

本发明的工作原理如下：

本发明是模仿人手的上下摆动动作、胳膊的内外翻转动作以及上述两种动作的复合动作，来实现对平焊、横焊、立焊、仰焊、45度焊等焊接位置的全方位调整和自动化调整，可扩展性强、位置调整效率高、通用性强、操作简单、使用安全、简洁美观。