用於金屬自動化焊接的擺弧裝置的製作方法

2023-05-23 12:27:31

專利名稱：用於金屬自動化焊接的擺弧裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，屬於自動化焊接技術領域。
背景技術：
近年來，隨著數位化、自動化、計算機，機械設計技術的發展，以及對焊接質量的高度重視，金屬自動化焊接已發展成為一種先進的製造技術，自動化焊接設備在各工業的應用中所發揮的作用越來越大，應用範圍正在迅速擴展。在現代工業生產中，焊接生產過程的機械化和自動化是焊接機構製造工業現代化發展的必然趨勢。目前，金屬自動化焊接設備上的擺弧裝置一種採用伺服電機驅動齒輪齒條傳動機構，或者伺服電機驅動錐齒輪副傳動機構，通過伺服電機驅動齒輪傳動機構來控制焊槍的擺動，上述結構複雜，尤其是存在傳動間隙，而且擺弧時需要伺服電機不斷正反交替轉動，不僅不易控制，且對電機性能及壽命要求極高，製造成本高。另一種結構的擺弧裝置是採用磁控電弧擺動，其結構及控制更加複雜，維修困難，造價高昂。再則，目前較多的擺弧裝置的擺幅是固定的，焊縫寬度不可調節，不能適用不同工況條件下的金屬焊接。

發明內容
本發明目的是提供一種結構合理、簡潔，維修方便，製造成本低、維修方便且易於控制的用於金屬自動化焊接的擺弧裝置。本發明為達到上述目的的技術方案是一種用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於包括焊槍以及擺弧曲柄連杆機構和焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構，所述的擺弧曲柄連杆機構包括基板、直流電機、偏心輪以及連杆和擺動導向板，直流電機連接在基板上，直流電機的輸出軸與偏心輪的一側連接，連杆的兩側分別鉸接在偏心輪和擺動導向板上，且擺動導向板固定在基板上；所述的焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構包括滑動板和夾緊塊，焊槍的槍桿安裝在滑動板與夾緊塊之間並能軸向調節，滑動板可調節安裝在擺動導向板上，擺動導向板和滑動板上設有焊縫寬度指示線。本發明採用以上技術方案具有以下優點1、本發明的擺弧裝置採用偏心輪、連杆以及擺動導向板和基板構成的曲柄連杆傳動機構，通過直流電機驅動偏心輪，以帶動連杆驅動擺動導向板而帶動焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構動作，而滑動板與夾緊塊上構成的焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構夾緊焊槍使其沿設定的擺弧軌跡運動，結構合理、簡單，由於曲柄連杆傳動機構無傳動間隙，不僅製造成本低，而且拆裝維修方便。2、本發明擺弧裝置採用直流電機驅動曲柄連杆傳動機構帶動焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構動作，工作時只需直流電機單向旋轉，無需正反交替旋轉，其擺動頻率由直流電機轉速決定，擺動頻率與轉速度成線性關係，控制簡單，並相較於其他伺服電機價格低廉，節約成本。3、本發明擺弧裝置採用滑動板和夾緊塊構成的焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構，其焊槍的槍桿安裝在滑動板與夾緊塊之間並能軸向調節，因此可調節焊槍高度來隨意調節焊縫高度，加之滑動板安裝在擺動導向板上並可以調節，因此可通過調節滑動板與擺動導向板的安裝位置來調節其擺幅，以方便調節焊縫寬度，焊縫寬度與滑動板移動距離成線性關係，由於焊縫高度以及寬度可隨意調節，調節控制簡單，可用於不同工況條件下的金屬焊接。


下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的詳細描述。圖1是本發明用於金屬自動化焊接的擺弧裝置的結構示意圖。圖2為本發明偏心輪剖面結構示意簡圖。圖3是本發明偏心輪的結構示意圖。圖4是本發明擺動導向板的結構示意圖。圖5是本發明滑動板的結構示意圖。圖6是本發明夾緊塊的結構示意圖。圖7是本發明擺弧曲柄連杆機構的原理圖。圖8是本發明焊槍末端擺動軌跡圖。其中1一直流電機，1-1一輸出軸，2—電機座，3—偏心輪，3_1—安裝孔，3-2—偏心軸，3-3—螺紋孔，4一基板，5—緊固件，6—連杆，7—擺動導向板，7-1—導向凸塊，8—焊槍，8-1—槍桿，9 一夾緊塊，10—滑動板，10-1—槽口。
具體實施例方式見圖1所示，本發明用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，包括焊槍8以及擺弧曲柄連杆機構和焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構。見圖1-4所示，本發明的擺弧曲柄連杆機構包括基板4、直流電機1、偏心輪3以及連杆6和擺動導向板7，直流電機I連接在基板4上，直流電機I可採用帶減速機構的直流電機，見圖1所示，本發明的直流電機I安裝在呈角形的電機座2上，電機座2的另一側通過緊固件5安裝在基板4上，直流電機I的輸出軸1-1與偏心輪3連接，連杆6的兩側分別鉸接在偏心輪3和擺動導向板7上，通過直流電機I驅動偏心輪3轉動而帶動連杆6動作。見圖1-3所示，本發明的偏心輪3上設有安裝孔3-1，偏心輪3的安裝孔3-1套在直流電機I的輸出軸1-1並通過緊固件5或鍵連接，偏心輪3上的偏心軸3-2與連杆6連接，其連杆6 一側的安裝孔套在偏心軸3-2。見圖1、3所示，本發明偏心輪3的兩側面為兩個平面且呈中心對稱分布，其中一面設置有螺紋孔3-3，緊固件5旋接在偏心輪3的螺紋孔3-3上並頂在直流電機I的輸出軸1-1上。本發明的連杆6的另一側通過銷軸與擺動導向板7連接，將連杆6鉸接在擺動導向板7上，而擺動導向板7固定在基板4上。見圖4所示，本發明的擺動導向板7呈臺階形，各臺階上設有安裝孔和銷軸孔，使擺動導向板7固定在基板4上並與連杆6鉸接，結構合理簡單，傳動可靠，本發明在基板4上設有定位孔，通過定位孔將基板4安裝在焊接工裝上。見圖1、5、6所示，本發明的焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構包括滑動板10和夾緊塊9，焊槍8的槍桿8-1安裝在滑動板10與夾緊塊9之間並能軸向調節，滑動板10和夾緊塊9上設有弧形夾緊面，緊固件穿過夾緊塊9連接在滑動板10上，將夾緊塊9固定在滑動板10上而夾持住焊槍8的槍桿8-1，本發明焊槍8的槍桿8-1長度在500-800mm，如長度在600mm、650mm以及700mm或750mm等，而較長的槍桿8-1而具有較大的調節範圍，本發明槍桿8-1底部彎曲角度￠ 130-145°，如槍桿8-1底部彎曲角度β在在135°或138°或140°等，可通過旋鬆緊固件以調節焊槍8的高度位置，以調節焊縫高度。見圖1本發明滑動板10可調節安裝在擺動導向板7，擺動導向板7上和滑動板10上設有焊縫寬度指示線，方便焊縫寬度調節。見圖1、4、5所示，本發明的滑動板10上設有槽口 10-1或導向凸塊，擺動導向板7上的導向凸塊7-1設置在滑動板10的槽口 10-1內，見圖4所示，本發明該滑動板10可為U型結構，滑動板10兩側分別設有沿中心對稱的槽口 10-1，滑動板10 —側的槽口 10-1與擺動導向板7上的導向凸塊7-1配合，而滑動板10另一側的槽口 10-1用於穿過緊件固並方便其位置的調節，通過緊固件5將滑動板10連接在擺動導向板7上，並調節焊縫寬度。本發明還可是滑動板10上的導向凸塊設置在擺動導向板7上的導向槽，緊固件5將滑動板10連接在擺動導向板7上，同樣對滑動板10進行調節而實現焊縫寬度的調節。本發明的擺動導向板7上的指示線為基準線，滑動板10上的指示線為焊縫寬度刻度線，通過調節滑動板10在擺動導向板7上的位置，可直觀觀察滑動板10上的焊縫寬度刻度線控制焊縫寬度。見圖1、7所示，本發明工作時，當直流電機I轉動驅動偏心輪3旋轉，偏心輪3帶動連杆6運動，帶動固定於基板4上的擺動導向板7擺動，最終帶動與擺動導向板7連接的滑動板10擺動，滑動板10帶動焊槍8擺動，而焊槍8的擺動頻率由直流電機I轉速直接決定，圖8是本發明焊槍未端擺動軌跡。見圖1所示，當需要調節焊縫寬度時，先鬆開連接在滑動板10與擺動導向板7上的緊固件5，然後移動滑動板10到所需的焊縫寬度刻度線，最後擰緊固件5將滑動板10固定在擺動導向板7上。而當調節焊縫高度時，鬆開連接在滑動板10與夾緊塊9上的緊固件， 調節焊槍8的高度位置到所需要求，再擰緊緊固件將夾緊塊9固定在滑動板10上即可。
權利要求
1.一種用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於包括焊槍(8)以及擺弧曲柄連杆機構和焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構，所述的擺弧曲柄連杆機構包括基板(4)、直流電機(I)、偏心輪(3 )以及連杆(6 )和擺動導向板(7 )，直流電機(I)連接在基板(4 )上，直流電機(O的輸出軸(1-1)與偏心輪(3)連接，連杆(6)的兩側分別鉸接在偏心輪(3)和擺動導向板(7)上，且擺動導向板(7)固定在基板(4)上；所述的焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構包括滑動板(10)和夾緊塊(9)，焊槍(8)的槍桿(8-1)安裝在滑動板(10)與夾緊塊(9)之間並能軸向調節，滑動板(10)可調節安裝在擺動導向板(7)上，擺動導向板(7)和滑動板(10)上設有焊縫寬度指示線。
2.根據權利要求1所述的用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於所述的滑動板(10)上設有槽口(10-1)或導向凸塊，擺動導向板(7)上的導向凸塊(7-1)設置在滑動板(10)的槽口(10-1)內；或滑動板(IO )上的導向凸塊設置在擺動導向板(7 )上的導向槽內，緊固件(5)將滑動板(10)連接在擺動導向板(7)上，擺動導向板(7)上的指示線為基準線，滑動板(10)上的指示線為焊縫寬度刻度線。
3.根據權利要求2所述的用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於所述的滑動板(10)為U型結構，滑動板(10)兩側分別設有沿中心對稱的槽口(10-1)。
4.根據權利要求1所述的用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於所述偏心輪(3)上設有安裝孔(3-1 )，偏心輪(3)的安裝孔(3-1)套在直流電機(I)輸出軸(1-1)並通過緊固件或鍵連接，偏心輪(3)上的偏心軸(3-2)與連杆(6)連接。
5.根據權利要求1所述的用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於所述的直流電機(I)安裝在呈角形的電機座(2)上，電機座(2)的另一側通過緊固件安裝在基板(4)的一側。
6.根據權利要求1所述的一種用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，其特徵在於所述的焊槍(8)的槍桿(8-1)長度在500-800mm，且槍桿(8-1)底部彎曲角度β 130-145°。
全文摘要
本發明涉及一種用於金屬自動化焊接的擺弧裝置，包括焊槍以及擺弧曲柄連杆機構和焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構，擺弧曲柄連杆機構包括基板、直流電機、偏心輪以及連杆和擺動導向板，直流電機連接在基板上，直流電機的輸出軸與偏心輪的一側連接，連杆的兩側分別鉸接在偏心輪和擺動導向板上，且擺動導向板固定在基板上；焊槍夾緊與焊縫寬度調節機構包括滑動板和夾緊塊，焊槍的槍桿安裝在滑動板與夾緊塊之間並能軸向調節，滑動板可調節安裝在擺動導向板上，擺動導向板和滑動板上設有焊縫寬度指示線。本發明具有結構合理、簡潔，維修方便，製造成本低、維修方便且易於控制的特點。
文檔編號B23K9/022GK102990193SQ20121047553
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者李雷剛, 馮寶林, 時張杰, 牛曉慶, 周珉, 代華亮, 姜濤, 胡曉娟 申請人:常州佳卓特種車輛有限公司, 常州先進位造技術研究所