摆动机构及自动焊机的制作方法

1.本实用新型涉及自动焊接领域，具体地涉及一种摆动机构及自动焊机。


背景技术：

2.在自动焊接领域常常使用到摆动焊接，利用摆动机构使焊头组件在焊缝两侧之间来回运动，以实现摆动焊接。根据自动焊接的应用场景，所使用的摆动机构以及摆动行程均有一定差异。
3.目前，摆动机构无法获取摆动装置在摆动机构行程中的实时位置，在使用过程中经常出现摆动装置超出摆动机构行程的极限位置，导致摆动电机或摆动装置损坏的问题。部分摆动机构在两侧的极限位置加装限位开关、或限位装置，通过自动焊接的控制系统达到避免摆动装置超出行程的问题，但是对于结构比较紧凑、比较精密的摆动机构，往往无法有效安装限位装置，或者增加限位装置会导致摆动装置体积增大。同时，由于在摆动机构两侧均需要安装限位装置，会增加结构以及线缆走线的复杂性。
4.因此，需要设计一种摆动机构，能够避免摆动装置超出机构行程导致电机或装置的损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是提供一种摆动机构，能够对摆动装置在摆动机构行程中的位置进行实时反馈。
6.上述摆动机构包括：摆动装置，包括第一架体以及第一导轨，所述第一架体沿所述第一导轨可活动；焊头组件，设置于所述摆动装置上；以及位移传感器，包括固定部以及活动部，所述固定部和所述活动部中的一方与所述第一架体连接，另一方与所述第一导轨连接。
7.在一个或多个实施方式中，所述位移传感器为滑动变阻器，所述固定部为变阻器杆体，所述活动部为滑片。
8.在一个或多个实施方式中，所述变阻器杆体与所述第一导轨固定连接，所述第一架体上开设有通孔，所述滑片设置于所述通孔内，与所述第一架体同步活动。
9.在一个或多个实施方式中，所述变阻器杆体设置于所述第一导轨侧面。
10.在一个或多个实施方式中，所述摆动机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括第一电机、丝杆以及齿轮组，所述丝杆的一端与第二架体相连接，所述第二架体与所述第一架体相连接，所述丝杆与所述第一电机并排设置，并通过所述齿轮组传动连接，所述丝杆驱动所述第二架体带动所述第一架体活动。
11.在一个或多个实施方式中，所述摆动机构内部具有容纳空间，所述驱动组件以及所述第一导轨设置于所述容纳空间内。
12.上述摆动机构通过位移传感器对摆动装置所处的位置进行实时反馈，保证摆动装置始终在摆动机构行程范围内进行焊接作业，实现对摆动机构的限位保护。
13.本实用新型的另一个目的是提供一种自动焊机，能够对摆动装置在摆动机构行程中的位置进行实时反馈。
14.上述自动焊机包括上述摆动机构，通过所述摆动装置驱动所述焊头组件在第一方向上活动。
15.在一个或多个实施方式中，还包括调节组件，所述调节组件包括滑动件、第二导轨以及第二电机，所述滑动件与所述焊头组件固定连接，所述滑动件相对所述第二导轨可活动，所述第二电机驱动所述滑动件带动所述焊头组件在第二方向上活动，所述第二方向垂直于所述第一方向。
16.在一个或多个实施方式中，还包括控制系统，根据所述位移传感器的输出信号控制所述第一架体沿所述第一导轨活动的起停。
17.上述自动焊机在焊接作业过程中，通过位移传感器对摆动装置所处的位置进行实时反馈，保证摆动装置始终在摆动机构行程范围内进行焊接作业，实现对摆动机构的限位保护。
附图说明
18.本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
19.图1是根据一实施例的自动焊机的结构示意图。
20.符号标记说明
21.1摆动机构
22.2位移传感器
23.3摆动装置
24.4容纳空间
25.5焊头组件
26.6调节组件
27.7第二架体
28.8侧壁面
29.9驱动组件
30.21固定部
31.22活动部
32.31第一架体
33.32第一导轨
34.61滑动件
35.62第二导轨
36.63第二电机
37.71指示线
38.81第一极限位置
39.82第二极限位置
40.91第一电机
41.92丝杆
42.93齿轮组
具体实施方式
43.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
44.如图1所示，一种自动焊机包括摆动机构1以及调节组件6，其中，摆动机构1包括摆动装置3以及焊头组件5。调节组件6用于对焊头组件5在垂直方向上的位置进行调节，垂直方向是指垂直于需要进行焊接作业的水平面的方向，通过调节焊头组件5在垂直方向上的位置来调节焊头组件5和待焊接工件之间的距离；摆动装置3用于驱动焊头组件5在焊缝两侧做往复运动，实现摆动焊接。
45.在图1所示的实施方式中，焊头组件5设置于调节组件6上，调节组件6与摆动装置3固定连接，实现焊头组件5与摆动装置3的同步活动。在其它实施方式中，焊头组件5也可以直接设置于摆动装置3上。
46.为保证焊接过程中摆动装置3不会因超出摆动机构1行程而造成损伤，摆动机构1包括摆动装置3、焊头组件5以及位移传感器2。摆动装置3包括第一架体31、第二架体7以及第一导轨32，第一导轨32沿第一方向延伸，第一架体31沿第一导轨32的延伸方向可活动，第一方向指的是焊头组件5做往复运动进行摆动焊接时的运动方向，第二架体7与第一架体31相连接，实现两者的同步活动。位移传感器2包括固定部21以及活动部22，固定部21和活动部22中的一方与第一架体31连接，在摆动焊接过程中随第一架体31同步移动，另一方与第一导轨32连接，在摆动焊接过程中保持静止。
47.在图1所示的一个实施方式中，位移传感器2为滑动变阻器，固定部21为变阻器杆体，与第一导轨32固定连接，活动部22为滑片，与第一架体31固定连接，具体来说，变阻器杆体设置于第一导轨32侧面，第一架体31上开设有通孔，滑片设置于该通孔内，并与第一架体31固定连接，实现与第一架体31的同步活动，该种设置能够使摆动机构1的结构更加紧凑，无需占用额外空间。
48.在其它实施方式中，变阻器杆体可以设置在其它位置，例如设置在第一导轨32与第一架体31相对的一侧，滑片和第一架体31也可以通过其它方式连接以实现两者的同步活动。
49.位移传感器2采用滑动变阻器，将其中具有相对运动关系的滑片和变阻器杆体与同样具有相对运动关系的第一架体31的第一导轨32相结合，结构简单，通过在滑动变阻器两端给定电压，在摆动焊接过程中，由于滑片随第一架体31同步移动，滑动变阻器输出的电压值会实时地发生变化，该电压值能够在后续步骤中用于反馈第一架体31在机构行程中的实时位置，从而避免摆动装置3超出机构行程。
50.在其它与图中所示不同的实施方式中，变阻器杆体和滑片可以以其它方式布置，
例如将滑片作为固定部21，设置在第一导轨32导轨上，变阻器杆体作为活动部22，设置在第一架体31上，使变阻器杆体在摆动焊接过程中随第一架体31同步活动而滑片保持静止，同样能够通过位移传感器2输出的电压值反馈摆动装置3在机构行程中的实时位置。
51.在一个实施方式中，摆动机构1还包括驱动组件9，摆动机构1内部具有容纳空间4，容纳空间4由第一架体3、第二架体7与摆动机构1的一侧壁面8限定，侧壁面8与第一架体3相对设置，驱动组件9设置于该容纳空间4内。驱动组件9包括第一电机91、丝杆92以及齿轮组93，第一电机91用于驱动丝杆92转动，如图1所示，第一电机91和丝杆92并排设置，通过齿轮组93传动连接，能够使驱动组件9的结构更紧凑。丝杆92的一端与第二架体7相连接，驱动第二架体7在第一方向上活动，进而带动第一架体31沿第一导轨32活动。
52.在一个实施方式中，摆动机构1的机构行程通过摆动机构侧壁面8上的刻度线标注，包括第一极限位置81以及第二极限位置82，由第一极限位置81以及第二极限位置82限定摆动装置3的可活动范围，超出该范围则可能对电机或装置造成损伤。第二架体7具有相对应的指示线71，通过指示线71示出摆动装置3在机构行程中所处的位置。
53.在装配过程中，对机构行程和位移传感器2输出的电压值进行校准：在第一极限位置81和第二极限位置82之间滑动摆动装置3，记录摆动装置3在不同位置时位移传感器2输出的电压值，确定摆动装置3位置与电压值之间的关系，实现对摆动装置3所处位置的量化，从而省去设备在初始状态时对摆动机构3的所处位置的人为判断和寻找，便于摆动装置3的位置调整。
54.同时，对摆动装置3在第一极限位置81和第二极限位置82时位移传感器2输出的电压值分别进行记录，在第一极限位置81，将输出的电压值记录为第一极限值，在第二极限位置82，将输出的电压值记录为第二极限值，作为后续机构限位保护的参照值。
55.自动焊机还包括控制系统，根据位移传感器2的输出信号，输出相应的指令，控制第一架体31沿第一导轨32活动的起停：当位移传感器2输出的电压值在第一极限值和第二极限值之间时，控制系统对第一电机91输出判断指令，可以进行焊接作业；当位移传感器2输出的电压值为第一极限值或第二极限值时，控制系统对第一电机91输出判断指令，不可进行焊接作业，以避免摆动装置3进一步的操作而造成损伤，实现限位保护。
56.当发生外部操作不当的情况时，控制系统还可以根据摆动装置3的实时位置信息中断对第一电机91相应的输出控制，从而达到对电机以及装置的保护。
57.在一个实施方式中，当位移传感器2输出的电压值接近第一极限值或第二极限值时，控制系统对第一电机91输出判断指令，不可进行焊接作业。以第一极限值为例，接近第一极限值指的是，在摆动焊接开始前，控制系统根据摆动装置3在机构行程中的实时位置信息结合焊接作业所设置的摆动幅度等焊接参数，预先判断摆动装置3在摆动过程中是否会超出第一极限位置81，若控制系统计算判断得出当焊接启动后摆动装置3会超出极限位置，则认为是接近第一极限值，通过操作程序给出指令，不允许进行焊接作业，同时还可以提示相应的操作人员对焊接参数进行调整，或者对摆动机构1外部机械结构进行调整，从而保证摆动装置3始终在机构行程范围内进行作业。
58.在一个实施方式中，为简化摆动机构1的接线，可直接给定位移传感器2直流工作电压u，工作电压u的数值设定可根据自动焊控制系统信号处理的要求进行选择，则移动滑片时输出的电压值信号u1范围为0-u。将电压值信号u1作为位移传感器2的输出电压接入到
控制系统的模拟量输入模块，根据位移传感器2的工作电压u、输出的电压值信号u1以及摆动机构行程，可以计算得到变阻器滑片也即第一架体31所处的位置，从而反映出摆动装置3在摆动机构1中所处的实时位置。
59.在另一个实施方式中，也可通过外置的v/i转换模块将信号转换成标准的0-5v、0-10v等。
60.在图1所示的实施方式中，调节组件6包括滑动件61、第二导轨62以及第二电机63，滑动件61与焊头组件5固定连接，滑动件61相对第二导轨62可活动，第二电机63用于驱动滑动件61带动焊头组件5在第二方向上活动，第二方向垂直于第一方向，从而在摆动焊接开始前对焊头组件5在垂直方向上进行定位。
61.上述摆动机构根据焊接作业所使用的自动焊机的结构设计摆动机构行程，选用或设计相对应的位移传感器2，通过位移传感器2对摆动装置3所处的位置进行实时反馈，保证摆动装置3始终在摆动机构行程范围内进行焊接作业，实现对摆动机构1的限位保护。
62.本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。