專利名稱：焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種大型自動(dòng)焊接設(shè)備，特別是用于大型焊接結(jié)構(gòu)立縫的焊接設(shè)備。
目前，對(duì)于大型焊接結(jié)構(gòu)，如大型貯油罐罐壁、高爐爐體鋼板的立縫焊接都需要專用自動(dòng)氣電焊操作機(jī)來完成?，F(xiàn)有的焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，包括大車廂、大車走行機(jī)構(gòu)、焊槍、焊接小車、磁吸導(dǎo)軌、送絲機(jī)、焊接控制器、水冷系統(tǒng)。焊接作業(yè)前，需將自動(dòng)氣電焊操作機(jī)跨置在已固定的被焊鋼板上，被焊鋼板上沿用作大車走行的軌道，以便大車從一個(gè)立縫移到下一個(gè)立縫。焊接作業(yè)在大車廂內(nèi)進(jìn)行，焊接采用CO2氣體保護(hù)焊。帶有立焊焊槍的焊接小車在磁吸導(dǎo)軌上移行。焊接小車的移行速度和送絲機(jī)的送絲速度由控制系統(tǒng)根據(jù)焊接狀態(tài)自動(dòng)控制。正面和背面的焊縫靠滑塊和冷卻排強(qiáng)制冷卻成型?；瑝K和冷卻排各有一套水冷系統(tǒng)。存在的缺陷是聯(lián)接立焊焊槍的調(diào)整桿由二維螺旋調(diào)整和一維六方桿鑲齒條調(diào)整組成，環(huán)節(jié)多，制造復(fù)雜，成本高；大車廂為三層結(jié)構(gòu)，上層為水箱層，中間為過渡層，下層為焊接操作層，水冷管路過長(zhǎng)，布局不合理，體積過于龐大，給安裝和運(yùn)輸帶來不便；焊接小車移行的吸磁導(dǎo)軌需固定在所焊鋼板上，目前是采用電磁吸盤來固定，其不足是當(dāng)電磁吸盤電路出現(xiàn)故障或停電時(shí)，吸盤失磁而造成事故；現(xiàn)有的焊接電路設(shè)計(jì)只適用一種高價(jià)格的焊絲；焊接過程中發(fā)生斷弧時(shí)，重新起弧后的焊縫接弧處需重新修補(bǔ)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
本實(shí)用新型的目的是提供一種立焊焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、水冷系統(tǒng)布局合理、磁吸導(dǎo)軌固定方式克服原有弊病、適于不同焊絲并能解決斷弧處的重新起弧后的焊縫質(zhì)量問題的焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的立焊焊槍是通過三維調(diào)整桿與焊接小車相聯(lián)，三維調(diào)整桿的側(cè)面加工出齒條，其側(cè)面齒條與手柄齒輪嚙合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄調(diào)整立焊焊槍的空間位置；磁吸導(dǎo)軌采用永磁吸盤固定在被焊鋼板上；水冷系統(tǒng)的兩個(gè)水箱分別安裝在大車廂的上部和下部；焊接控制器的電控部分在比例環(huán)節(jié)中設(shè)置了可供調(diào)節(jié)的電位器；大車廂內(nèi)設(shè)有一套鎢極起弧裝置。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、立焊焊槍的調(diào)整機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造裝配容易，成本降低。
2、水冷系統(tǒng)由于兩個(gè)水箱分置于大車廂的上部和下部，與被焊鋼板較近，故水冷管路大為縮短，同時(shí)將大車廂原有的三層結(jié)構(gòu)改為兩層結(jié)構(gòu)，體積縮小，便于安裝和運(yùn)輸。
3、磁吸導(dǎo)軌采用永磁吸盤可避免因停電而造成的各種故障。
4、電控部分在比例環(huán)節(jié)中設(shè)置可供調(diào)節(jié)電位器后，可適用不同種類的焊絲進(jìn)行焊接。
5、采用鎢極起弧裝置與立焊焊槍匹配使用，解決了斷弧后再起弧需重新修補(bǔ)的問題。


圖1是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是焊接小車傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是立焊焊槍三維調(diào)整桿立體示意圖。
圖4是焊接控制器電控原理圖。
圖5是磁吸導(dǎo)軌與永磁吸盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是鎢極起弧裝置原理示意圖。
圖7是氬弧焊槍結(jié)構(gòu)示意圖。
下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1，大車廂1為封閉式的長(zhǎng)方體，本實(shí)用新型的主要部件都安裝在大車廂1體內(nèi)，焊接操作也在大車廂1體內(nèi)進(jìn)行。大車廂1底部中央向上一定高度(一般為2米左右)有一縫隙，被焊鋼板正是插入該縫隙才得以進(jìn)入大車廂1體內(nèi)的，該縫隙的頂端安裝有大車走行機(jī)構(gòu)12，被焊鋼板的上沿為大車走行機(jī)構(gòu)12運(yùn)行的導(dǎo)軌。大車廂1做成可折式內(nèi)部空間相通的二層結(jié)構(gòu)，便于安裝拆卸。上水箱13安裝在大車廂1的上部，通過管路與焊縫正面的立焊焊槍8及滑塊冷卻系統(tǒng)相聯(lián)，下水箱7安裝在大車廂1下部焊縫背面一側(cè)，通過管路與焊縫背面的冷卻排相聯(lián)。立焊焊槍8通過三維調(diào)整桿安裝在焊接小車9上，焊接小車9可通過磁吸導(dǎo)軌11作上下運(yùn)行，磁吸導(dǎo)軌11是通過永磁吸盤10垂直固定在被焊鋼板上且與焊縫平行。送絲機(jī)2安裝在大車廂1一側(cè)廂壁上，通過送絲線與立焊焊槍8相聯(lián)。焊接控制器5放置在大車廂1內(nèi)下部便于操作。當(dāng)立焊焊槍8及焊接小車9在高處作業(yè)時(shí)，為了便于操作者觀察和操作，在大車廂1內(nèi)焊縫正面一側(cè)安裝一部升降工作臺(tái)6，升降工作臺(tái)6下部為人可站立的踏板，側(cè)面安裝有導(dǎo)輪，與大車廂1壁上的導(dǎo)軌通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作升降運(yùn)動(dòng)。在升降工作臺(tái)6旁邊安裝一個(gè)控制器3，專門控制大車廂1行走和升降工作臺(tái)6上下運(yùn)動(dòng)。大車廂1內(nèi)還備有梯子4。
焊接小車9的傳動(dòng)裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)二級(jí)螺旋齒輪減速器，見圖2，電機(jī)14通過聯(lián)軸器15與二級(jí)螺旋齒輪減速器的小齒輪16相聯(lián)，二級(jí)螺旋齒輪減速器由互相嚙合的小齒輪16、18和大齒輪17、19組成，最后通過輸出齒輪20與磁吸導(dǎo)軌11上的齒條相聯(lián)。
見圖3，立焊焊槍8是通過三維調(diào)整桿(即前后調(diào)整桿22、鉛直調(diào)整桿25和水平調(diào)整桿27)與焊接小車9聯(lián)接的，三維調(diào)整桿為圓柱桿，其側(cè)面加工出齒條，每個(gè)調(diào)整桿上的側(cè)面齒條與各自的手柄齒輪嚙合。焊接小車9上帶有水平調(diào)整桿27夾具體，水平調(diào)整桿27和水平調(diào)整手柄28安裝在該夾具體內(nèi)。鉛直調(diào)整桿25的一端與水平調(diào)整桿27的一端相聯(lián)。鉛直調(diào)整桿25通過夾具體23與前后調(diào)整桿22相聯(lián)。鉛直調(diào)整手柄25和前后調(diào)整手柄22安裝在夾具體23中。前后調(diào)整桿22的一端通過焊槍夾具21與立焊焊槍8相聯(lián)。這樣，通過轉(zhuǎn)動(dòng)三維調(diào)整手柄28、26和24，可相應(yīng)調(diào)整立焊焊槍8的水平、垂直和前后的位置，達(dá)到調(diào)整立焊焊槍8空間位置的要求。
焊接小車9的移行速度和送絲機(jī)2的送絲速度是保證焊接質(zhì)量的兩個(gè)參數(shù)，不同的焊絲其參數(shù)不同。這兩個(gè)參數(shù)是由焊接控制器5的控制電路來決定的。為了適應(yīng)不同種類焊絲對(duì)不同參數(shù)的要求，本實(shí)用新型的焊接電路原理如圖4所示。焊接電源S為可控硅直流氣電焊電源，電壓給定Vg直接加在焊接電源S上，通過焊接電源S內(nèi)部的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)恒電壓控制。電流給定Ig分兩路，一路通過比例積分環(huán)節(jié)PI、可控硅調(diào)速電路SCR1來控制焊接小車9的移行速度；另一路與桿伸長(zhǎng)給定Lg相加后再經(jīng)過比例環(huán)節(jié)P、可控硅調(diào)速電路SCR2來控制送絲機(jī)2的送絲速度。電流反饋信號(hào)If取自與焊接把線串聯(lián)的分流器，電流反饋信號(hào)If與電流給定Ig比較后作為焊接小車9的車速給定信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)恒電流控制。Cw是焊絲種類調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)是通過改變?cè)诒壤h(huán)節(jié)P中新設(shè)置的電位器的阻值來實(shí)現(xiàn)的，從而達(dá)到本實(shí)用新型可適用于不同種類的焊絲要求。
磁吸導(dǎo)軌11的固定方式如圖5所示。永磁吸盤10有一對(duì)永磁鐵，產(chǎn)生或消除磁性由永磁吸盤10上的旋鈕開關(guān)30控制。永磁吸盤10用螺栓29固定在磁吸導(dǎo)軌11上，磁吸導(dǎo)軌11可根據(jù)其長(zhǎng)度和被焊鋼板的弧度來確定采用永磁吸盤10的數(shù)量。使用時(shí)，只要旋轉(zhuǎn)永磁吸盤10上的旋鈕開關(guān)30，永磁吸盤10就吸到被焊鋼板上，從而使磁吸導(dǎo)軌11固定在被焊鋼板上。拆卸時(shí)，只要反向旋轉(zhuǎn)永磁吸盤10上的旋鈕開關(guān)30，便可消除磁性使永磁吸盤10與被焊鋼板脫離。
為了解決斷弧后重新起弧焊接帶來的質(zhì)量問題，本實(shí)用新型采用鎢極起弧裝置解決此問題。鎢極起弧裝置的工作原理見圖5，氬弧焊槍34和立焊焊槍8共用一個(gè)電源31。氬弧焊采用正接(即氬弧焊槍34與電源31負(fù)板相聯(lián)，被焊鋼板37與電源31正極相聯(lián)為正接，反之為反接)，用氬氣保護(hù)。立焊焊槍8采用反接，用CO2氣體保護(hù)。它們之間的極性切換用切換器32完成。保護(hù)氣體的切換由電磁氣閥33的DF1、DF2控制。氬弧焊采用高頻引弧器38非接觸起弧。工作時(shí)，先按下起弧按鈕開關(guān)42(見圖7)，這時(shí)切換器32動(dòng)作，接通A端，于是電源31正極與被焊鋼板37相聯(lián)，電源31負(fù)極與氬弧焊槍34相聯(lián)，中間串聯(lián)高頻起弧器38，通過高頻起弧器38引燃電??；同時(shí)，電磁氣閥33中的DF2動(dòng)作，氬氣進(jìn)入氣盒35，對(duì)氬弧焊進(jìn)行保護(hù)。氬弧焊槍結(jié)構(gòu)示意圖見圖7，鎢極39通過調(diào)整螺母40被夾緊在槍體41上，槍體41上安裝有起弧按鈕開關(guān)42，槍體41通過電纜線43與電源31和控制電路相聯(lián)。操作時(shí)，手握住槍體41并用拇指按下起弧按鈕開關(guān)42，將鎢極39對(duì)準(zhǔn)焊縫，但不要與被焊鋼板37接觸，以免將鎢極39燒損。通過電弧可將立焊焊槍8起弧處于加熱達(dá)到熔化狀態(tài)，然后松開起弧按鈕開關(guān)42，撤掉氬弧焊槍34，此時(shí)切換器32接通C端，電源31正極與立焊焊槍8接通，負(fù)極與被焊鋼板37相聯(lián)，于是立焊焊槍8開始起弧焊接；同時(shí)電磁氣閥33中的DF2關(guān)閉，DF1開通，CO2氣體進(jìn)入氣盒35進(jìn)行保護(hù)。這樣焊接后原斷弧處質(zhì)量同正常焊接質(zhì)量一樣，無需重新修補(bǔ)?；瑝K36位于焊縫處，滑塊36內(nèi)有水冷管路，它同焊縫背面的冷卻排一樣是對(duì)焊接后的焊縫進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻成型的。
權(quán)利要求1.一種焊接結(jié)構(gòu)立焊自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，包括大車廂、大車走行機(jī)構(gòu)、立焊焊槍、焊接小車，磁吸導(dǎo)軌、送絲機(jī)、焊接控制器和水冷系統(tǒng)，其特征是立焊焊槍是通過三維調(diào)整桿與焊接小車相聯(lián)，三維調(diào)整桿的側(cè)面加工出齒條，其側(cè)面齒條與手柄齒輪嚙合；磁吸導(dǎo)軌采用永磁吸盤固定在被焊鋼板上；水冷系統(tǒng)的兩個(gè)水箱分別安裝在大車廂的上部和下部；焊接控制器的電控部分在比例環(huán)節(jié)中設(shè)置了可供調(diào)節(jié)的電位器；大車廂內(nèi)設(shè)有一套鎢極起弧裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，其特征是焊接小車傳動(dòng)裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)二級(jí)螺旋齒輪減速器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，其特征是水冷系統(tǒng)的兩個(gè)水箱分別與焊縫正面的立焊焊槍、滑塊的水冷管路以及焊縫背面的冷卻排的水冷管路相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，其特征是大車廂內(nèi)焊縫正面一側(cè)安裝有升降工作臺(tái)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種焊接結(jié)構(gòu)立縫自動(dòng)氣電焊操作機(jī)，其特征是立焊焊槍的三維調(diào)整桿為其側(cè)面齒條與手柄齒輪嚙合，兩個(gè)水箱分置于大車廂上部和下部，磁吸導(dǎo)軌采用永磁吸盤固定，焊接電控在比例環(huán)節(jié)中設(shè)置了可供調(diào)節(jié)的電位器，大車廂內(nèi)還設(shè)有一套鎢極起弧裝置。本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，體積小，能適于不同種類焊絲，可避免因停電而使磁吸導(dǎo)軌發(fā)生故障并能解決斷弧后再起弧的焊接質(zhì)量問題。
文檔編號(hào)B23K9/12GK2137577SQ9221677
公開日1993年7月7日 申請(qǐng)日期1992年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月18日
發(fā)明者苗蔚起, 鐵維林, 潘樹偉, 趙恒忱, 王剛, 沙玉章, 石璽山, 李景波, 王善政 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)高等專科學(xué)校, 沈陽市工業(yè)安裝工程公司