汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置的製作方法
2023-05-31 10:45:46
專利名稱：汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置。
背景技術：
汽車空氣懸掛橫梁由橫梁管與兩個橫梁端頭焊接而成，要求兩個環縫必須同步焊接，還得解決多層焊中因管內空氣膨脹焊縫產生氣孔等問題，質量要求高。一般的焊接裝置無法滿足汽車空氣懸掛橫梁的焊接質量要求。我們對有關環縫焊接的裝置進行了檢索，涉及的行業有機械、化工、石油、航空、汽車、輕工等共41項，大部分是壓力容器、管道、筒體、杆件的焊接裝置、檢測裝置、加熱裝置等。專利中介紹的焊接裝置，專業化強、功能單一，不適於空氣懸掛橫梁的焊接。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種焊槍能夠上下、左右、前後移動的，且多層焊接時焊件的旋轉角速度、線速度都能夠根據焊縫情況進行無級調節，完全能夠滿足汽車空氣懸掛橫梁的焊接質量要求的汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置。
本實用新型的目的是由以下方式實現的本實用新型包括機架、電動機、減速機、焊接電源、送絲機、保護氣源、電刷滑環機構、焊槍、控制系統，其中控制系統包括變頻器、控制箱，其特徵是在機架上從左到右依次設有左傳動箱、焊件左裝夾裝置、左焊接小車、右焊接小車、焊件右裝夾裝置、右傳動箱，左傳動箱包括左傳動箱箱體、左傳動箱主軸，其中左傳動箱箱體由左側板、右側板、底板、頂板和前、後板組成，左傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋固定在左傳動箱左右側板上，左傳動箱通過設在其底板下的滑板、滑座與機架連接，在滑板的左側連接有左傳動箱調節機構，左傳動箱主軸的右端與焊件左裝夾裝置連接，左焊接小車與右焊接小車結構完全相同，均由小車框架、滑塊、手輪絲槓、滾輪、滾輪軸、小車立柱構成，在小車立柱上設有焊槍夾緊裝置，焊槍夾持在焊槍夾緊裝置上，左焊接小車通過滾輪安放在設在機架上的滑座之上的小車滑板的導軌上，右焊接小車通過滾輪安放在機架的底座的導軌上，在小車滑板的左側連接有左焊接小車粗調機構，右傳動箱包括右傳動箱箱體、右傳動箱主軸、齒輪付，其中右傳動箱箱體由左側板、右側板、底板、頂板和前、後板組成，齒輪付由大齒輪和小齒輪組成，右傳動箱體通過底板固定在機架底座上，右傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋固定在傳動箱左右側板上，齒輪付的大齒輪和小齒輪分別固定在右傳動箱主軸和減速機主軸上，右傳動箱主軸的左端與焊件右裝夾裝置連接，電刷滑環機構為兩套，分別固定在左、右傳動箱的主軸和側板之間。
本實用新型的優點是本裝置焊接效率高，勞動條件好，操作簡單，一件懸掛橫梁淨焊接時間不到兩分鐘，加上裝卸焊件、對中焊縫、預熱等不到五分鐘可完成全部焊接工作。各焊接參數預置到控制箱內，將焊件裝夾好後，只要按動按鈕，即可完成橫梁兩道環縫的焊接。一般工人只需要稍加培訓即可操作；通過控制箱調整的焊件旋轉速度、焊接時間、焊接電流、電弧電壓等各項參數均滿足汽車空氣懸掛橫梁的焊接要求；以該裝置焊接的懸掛橫梁質量好且穩定，經全面檢驗符合懸掛橫梁技術要求。
圖1是本實用新型的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是左傳動箱及其調節機構、電刷滑環機構的結構示意圖；圖4是焊接小車及左焊接小車粗調機構、焊槍夾緊及焊槍微調機構的結構示意圖；圖5是右傳動箱及焊件裝夾裝置的結構示意圖。圖中
1--機架、2--左傳動箱調節機構、3--左傳動箱、4--左傳動箱主軸、5--焊件左裝夾裝置、6--左焊槍、7--左焊槍夾緊裝置、8--左焊接小車立柱、9--左焊接小車、10--左焊槍微調機構、11--右焊槍微調機構、12--右焊接小車、13--右焊接小車立柱、14--右焊槍夾緊裝置、15--右焊槍、16--焊件、17--焊件右裝夾裝置、18--右傳動箱主軸、19--右傳動箱、20--齒輪付、21--送絲機、22--CO2氣瓶、23--Ar氣瓶、24--CO2焊機、25--氣體配比器、26--電刷滑環機構、27--左焊接小車粗調機構、28--變頻器、29--控制箱、30--減速機、31--電動機、32--手柄、33--帶梯形螺紋軸承座、34--絲槓、35--滑座、36--滑板、37--左側板、38--軸承蓋、39--軸承、40--頂板、41--底板、42--右側板、43--滑環、44--電刷、45--電刷架、46--支架、47--絲槓、48--帶梯形螺紋的軸承座、49--滑座、50--滑板、51--滾輪導軌、52--壓板、53--槍夾、54--頂絲、55--元寶螺栓、56--帶弧形槽的調節板、57--滑環、58--滑塊、59--滾輪軸、60--小車框架、61--手輪絲槓、62--滾輪、63--定心盤、64--壓板、65--心軸、66--夾頭體、67--底板、68--左側板、69--頂板、70--右側板、71--電機座、72--底板。
具體實施方式
下面按照本實用新型中各機構在本實用新型中的功能分類進行具體描述參照附圖，本實用新型包括機架1、電動機31、減速機30、焊接電源、送絲機21、保護氣源、電刷滑環機構26、左焊槍6、右焊槍15、控制系統。本實用新型以機架1為基礎，其上安裝了下列各系統及機件1.傳動系統該系統主要包括電動機31、減速機30、左傳動箱3、右傳動箱19。
1.1.電動機電動機選用三相異步，其型號為Y7124，功率550w，轉速1400轉/min。該電機為變頻調速電機，以下簡稱調速電機。
1.2.減速機型號為BWY-120-59-0.55，擺線針輪減速機，變速比為59∶1。
調速電機與減速機通過法蘭、螺栓將兩者連為一體，以鍵將電動機主軸與減速機主軸連接，以螺栓將減速機底座與機架連為一體。
1.3.左傳動箱包括箱體、左傳動箱主軸4、軸承39、軸承蓋38。其中箱體由左側板37、右側板42、底板41、頂板40和前、後板組成。
箱體通過底板由螺栓固定在滑座35之上的滑板36上；左傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋、螺栓固定在傳動箱左、右側板上；左傳動箱主軸的右端與焊件左裝夾裝置5連接。見附圖1、圖3。
1.4.右傳動箱包括右傳動箱箱體、右傳動箱主軸18、齒輪付20、軸承、軸承蓋、螺栓。其中箱體由左側板68、右側板70、底板67、頂板69和前、後板組成；齒輪付20由齒數Z80，模數m4的大齒輪和齒數Z20，模數m4的小齒輪組成。
右傳動箱體通過底板由螺栓固定在機架底座上；大齒輪和小齒輪通過鍵分別固定在傳動箱主軸和減速機主軸上；右傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋固定在傳動箱左、右側板上；右傳動箱主軸的左端與焊件右裝夾裝置17連接。見附圖5、圖1。
1.5.在加工安裝時，應保證左右傳動箱主軸在同一軸線上。
2.調節與夾緊系統該系統包括左傳動箱調節機構2、左焊接小車粗調機構27、焊槍微調機構10、11、左、右焊槍夾緊裝置7、14、焊件左、右裝夾裝置5、17。
2.1.左傳動箱調節機構該機構包括手柄32、絲槓34、帶梯形螺紋的軸承座33。
手柄、絲槓通過帶梯形螺紋的軸承座用螺栓固定於機架上；左傳動箱通過底板以螺栓固定在一個滑板36上；滑板36通過滑座35用螺栓固定在機架的機座上。絲槓34的右端與滑板36固定。手柄、絲槓順逆時針轉動，由於軸承座內螺紋固定不動，故絲槓的轉動帶動連接於左傳動箱底板上滑板的移動，即左傳動箱的左右移動。滑板是在機架滑座上移動的。見附圖3。左傳動箱的左右移動，可實現不同長度焊件的夾緊與焊接。
2.2.左焊接小車粗調機構該機構的工作原理和結構與「左傳動箱調節機構」基本相同。不同的是其絲槓47在帶梯形螺紋的軸承座48的轉動帶動連接左焊接小車導軌51下部的滑板50左右移動，即帶動了左焊接小車的移動。見圖4、圖1。左焊接小車的左右移動，可實現不同縫距兩環縫的粗調及焊縫的對中。
23.焊槍的微調機構該機構包括手輪絲槓61、小車框架60、滑塊58及固定螺栓。
手輪絲槓通過與小車框架的螺紋與車架連接；絲槓一端與車架的滑塊連接，滑塊可在小車框架內滑道上滑動。手輪絲槓的順逆時針轉動，通過小車框架上的螺紋帶動固定立柱的滑塊左右移動，即帶動了焊槍的左右移動。見附圖4、圖1。左右焊槍的微調，可實現兩焊槍對焊縫的對中，以確保焊縫的熔深及成形。
2.4.焊槍夾緊裝置該裝置包括滑環57、頂絲54、槍夾53、壓板52、固定螺栓。滑環上裝有帶螺紋孔的定位板，槍夾上裝有帶弧形槽的調節板。滑環通過頂絲固定在小車立柱上，槍夾通過螺栓固定在滑環上。見附圖4。通過頂絲調節滑環(焊槍)的上下位置，確保焊絲的幹伸長度；通過定位板、調節板、螺栓調節焊槍的角度，確保電弧的指向及焊縫的成形。
2.5.焊件裝夾裝置該裝置包括夾頭體66、定心盤63、心軸65、壓板64。
定心盤以螺栓固定在夾頭體上，夾頭體以螺栓固定在左(右)傳動箱主軸上，通過定心盤，心軸、壓板、螺栓將焊件固定在夾緊裝置上。見附圖5。
通過選擇不同規格、不同形式的焊件裝夾裝置，可實現不同直徑、不同迴轉中心焊件的夾緊與焊接。
3.焊接系統該系統包括左、右焊接小車9、12、左、右焊槍6、15、電刷滑環機構26，此外，還有機架外圍的焊接電源和保護氣源。焊接電源為兩臺NBC-500CO2焊機24、送絲機21；保護氣源為氣體配比器25、CO2氣瓶22、Ar氣瓶23及其管路。
3.1.焊接小車焊接小車包括小車框架60、滑塊58、手輪絲槓61、滾輪62、滾輪軸59、小車立柱8、固定螺栓。
左焊接小車的小車滾輪及小車框架安放在設在機架上的小車滑座之上滑板的導軌上，右焊接小車的小車滾輪及車架則安放在設在機架的底座的導軌上。小車藉助於滾輪在導軌上前後移動。
通過焊接小車前後移動，可實現焊接工藝中規定的平焊、上坡焊、下坡焊，並便於裝卸焊件。
手輪絲槓的順逆時針轉動帶動焊接小車立柱(焊槍)的左右移動。見附圖4、圖1。
3.2.電刷滑環機構該機構包括支架46、電刷架45、電刷44、滑環43、固定螺栓。
滑環由紫銅製成，分別安裝在左、右傳動箱主軸上，支架用螺栓固定在左、右傳動箱側板上，電刷架固定在支架上，電刷通過螺栓、彈簧固定在電刷架上，並與滑環壓緊，保證接觸良好。見附圖3。
3.3.NBC-500CO2焊機、送絲機、焊槍、氣體配比器、CO2氣瓶、Ar氣瓶均為標準設備、標準器具。
將兩臺CO2焊機地線(電焊機二次線、負極)，通過電刷滑環機構分別接到左、右傳動箱主軸上；將焊槍(電焊機二次線、正極)通過左、右焊槍夾緊機構分別接到左、右焊接小車的立柱上；CO2氣瓶和Ar氣瓶中的氣體通過氣體配比器調整到技術要求的比例進入焊槍，在焊接過程中，對高溫下的焊絲及熔池進行保護。
4.控制系統該系統包括變頻器28、控制箱29。變頻器為標準儀器，型號為RIPOW-2000。變頻器、控制箱由螺栓、螺母固定在機架上。
通過變頻器頻率的調節，實現調速電機旋轉速度的調節；通過控制箱將機械部分有關電氣和焊接部分有關電氣連接起來，實現各焊接參數的調整、儲存、控制並自動完成焊接工作。
本實用新型的工作過程如下開啟CO2氣瓶22和Ar氣瓶23，通過氣體配比器25將CO2氣與Ar氣的配比調整到工藝要求。
根據焊件16的長度，通過左傳動箱調節機構2的調整，滿足該長度焊件的夾緊與焊接。
根據焊件直徑及迴轉中心，選裝合適規格、合適形式的焊件裝夾裝置，並夾緊焊件。
根據焊件上環縫位置，通過左焊接小車粗調機構27粗調左焊接小車位置，通過焊槍微調機構10、11微調焊槍左右位置，使焊槍對中焊縫；通過焊接小車滾輪62在導軌51上移動，調節小車前後位置，滿足焊接工藝要求的平焊、上坡焊或下坡焊。
通過焊槍夾緊裝置7、14調節焊槍的高度和傾斜角度，確保焊絲幹伸長度和焊接中電弧指向及焊縫成形。
從控制箱29中調出適於該焊件焊接的規範參數焊件轉速、焊接時間、焊接電流、電弧電壓等。
啟動焊接裝置合上電源開關，調速電機31旋轉，通過減速機30、齒輪付20、右傳動箱主軸18及主軸上焊件右裝夾裝置17的旋轉，帶動焊件16旋轉。為焊件的預熱、焊接做好準備。
旋轉預熱在焊件旋轉過程中，以氧一乙炔火焰預熱焊件至工藝要求溫度。
焊接在完成前述各項工作之後，按焊接按鈕，即可完成懸掛橫梁兩條環縫各兩道焊縫的焊接工作。
權利要求1.一種汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置，包括機架、電動機、減速機、焊接電源、送絲機、保護氣源、電刷滑環機構、焊槍、控制系統，其中控制系統包括變頻器、控制箱，其特徵是在機架上從左到右依次設有左傳動箱、焊件左裝夾裝置、左焊接小車、右焊接小車、焊件右裝夾裝置、右傳動箱，左傳動箱包括左傳動箱箱體、左傳動箱主軸，其中左傳動箱箱體由左側板、右側板、底板、頂板和前、後板組成，左傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋固定在左傳動箱左右側板上，左傳動箱通過設在其底板下的滑板、滑座與機架連接，在滑板的左側連接有左傳動箱調節機構，左傳動箱主軸的右端與焊件左裝夾裝置連接，左焊接小車與右焊接小車結構完全相同，均由小車框架、滑塊、手輪絲槓、滾輪、滾輪軸、小車立柱構成，在小車立柱上設有焊槍夾緊裝置，焊槍夾持在焊槍夾緊裝置上，左焊接小車通過滾輪安放在設在機架上的滑座之上的小車滑板的導軌上，右焊接小車通過滾輪安放在機架的底座的導軌上，在小車滑板的左側連接有左焊接小車粗調機構，右傳動箱包括右傳動箱箱體、右傳動箱主軸、齒輪付，其中右傳動箱箱體由左側板、右側板、底板、頂板和前、後板組成，齒輪付由大齒輪和小齒輪組成，右傳動箱體通過底板固定在機架底座上，右傳動箱主軸通過軸承、軸承蓋固定在傳動箱左右側板上，齒輪付的大齒輪和小齒輪分別固定在右傳動箱主軸和減速機主軸上，右傳動箱主軸的左端與焊件右裝夾裝置連接，電刷滑環機構為兩套，分別固定在左、右傳動箱的主軸和側板之間。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車懸掛橫梁環縫富氬保護焊接裝置，包括機架、電動機、減速機、焊接電源、送絲機、保護氣源、電刷滑環機構、焊槍、控制系統，其特徵是在機架上從左到右依次設有左傳動箱、焊件左裝夾裝置、左焊接小車、右焊接小車、焊件右裝夾裝置、右傳動箱，左傳動箱主軸的右端與焊件左裝夾裝置連接，在焊接小車立柱上設有焊槍夾緊裝置，焊槍夾持在焊槍夾緊裝置上，右傳動箱主軸的左端與焊件右裝夾裝置連接，電刷滑環機構為兩套，分別固定在左、右傳動箱的主軸和側板之間。其優點是焊槍能夠上下、左右、前後移動，且多層焊接時焊件的旋轉角速度、線速度都能夠根據焊縫情況進行無級調節，完全能夠滿足汽車空氣懸掛橫梁的焊接質量要求。
文檔編號B23K9/02GK2818044SQ20052011808
公開日2006年9月20日 申請日期2005年9月26日 優先權日2005年9月26日
發明者丁德槐, 張興元, 牟農宗, 周毅軍 申請人:包頭安達汽車技術開發有限公司