专利名称：一种焊接操作机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种材料加工用机械，尤其是一种焊接操作机，可用于对冰淇淋机单缸体进行自动焊接。
背景技术：
目前冰淇淋机制造行业属于一个新兴行业，缸体是冰淇淋机工作过程中完成冷热交换的关键部件，缸体质量的优劣直接影响着冰淇淋机的整体性能。对于单缸体冰淇淋机，由于单缸体在结构上是一种回转体，其各个部分的连接主要是采用焊接方式，因而缸体的焊接质量尤为重要。
现有的缸体焊接方法主要分为如下两种一、技术工人对缸体各个部件采用手工焊接满足使用要求，这种方法适用于少量生产冰淇淋机的小型企业。此方法虽然操作比较灵活，但存在很多缺点。实际操作中，对工人技术要求高，无法实现自动化生产；工人劳动强度大，工作效率比较低，无法适应批量生产的方式。
二、采用自动焊接设备对缸体各个部件进行焊接，这种方法适用于成批生产冰淇淋机的大企业。此方法虽然可以降低劳动强度、提高工作效率，但对于冰淇淋机缸体部分，国家并没有统一的制造标准，因此各种机器通用的自动焊接设备针对性不强，并不适合用于对缸体进行焊接。
为了满足缸体结构、焊接工艺、生产批量方面的要求，采用专用的焊接操作机进行焊接加工，是一种行之有效的方法。
发明内容
本实用新型中的一种焊接操作机，可以满足对冰淇淋机上缸体各个部件进行焊接的要求，实现对缸体不同位置上的环形焊缝进行自动焊接。
单缸体冰淇淋机中的缸体是一种回转体结构，需要焊接的焊缝包括I外套筒与端盖法兰之间的焊缝，II端盖法兰与内管之间的焊缝。缸体的结构以及焊缝的布置如图1所示。
缸体焊接过程中焊接完焊缝I之后，就必须调整焊接操作机中焊枪的位置进而去焊接焊缝II，这时不但焊枪的位置要改变，相应的焊枪将向左倾斜一定角度，才能顺利完成焊缝II的焊接。焊接操作机中焊枪的位置变化如图2所示。
由于缸体一侧所需焊接的两条焊缝其位置和焊接角度均有变化，要完成这项加工工序，必须采用焊机变位机械和焊件变位机械相结合的方式，才可以同时加工两侧；另外分解了工件的运动轨迹，借助于焊机变位机械和焊件变位机械的紧密结合可对焊缝进行定位。这在结构上容易实现，既降低了成本，又提高了定位精度。
本实用新型中的焊接操作机是根据缸体结构、焊接部位的特殊性而设计的。该焊接操作机不同于一般常见的平台式操作机和伸缩臂式操作机，主要由以下四个装置组成，可参考图3所示。
一、操作装置包括导轨、倾角调节机构、垂直导向机构、焊枪夹、焊枪，其中倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负角度的旋转，可顺利完成不同角度焊缝的焊接。
二、控制装置由以PLC(可编程逻辑控制器)为中心的电气控制系统组成，该控制系统包含与焊接操作机相连接的数字/模拟转化接口，可以控制焊机的启动、停止。通过PLC进行集成控制，还可以控制焊接过程中的各个动作和各种状态的转换，包括焊接速度调节、焊枪动作控制、焊缝长度控制、手动/自动选择、急停等功能，可实现模拟与实际焊接两种功能选择。
三、动力源及其传动装置此装置由气缸组成，采用气压驱动进行动力传送。
四、工艺保障装置采用导丝机构、焊丝导管和导丝嘴可实现焊丝的自动导向定位，可保证焊缝质量。
采用本实用新型中的焊接操作机，并与专用的焊件变位机械配合，可以实现缸体一次装夹，两根焊枪同时焊接左右两侧，使得生产率有了大幅度提高。这种焊接操作机主要有以下优点1、焊缝熔合深，成型好，晶粒组织致密，焊接强度高。
2、焊缝表面成型光滑饱满，基本实现焊后无需打磨。
3、热输入集中，焊接热变形量小，能有效地保证被焊工件的几何尺寸。
4、采用合理的焊接顺序，减少焊后变形，满足结构件整体尺寸要求。
5、焊枪调整机构紧凑、实用，调节方便、灵活。
6、可以实现自动焊接，满足缸体批量生产的需要，适应冰淇淋机生产自动化的要求。
本实用新型中的焊接操作机对缸体进行焊接的工作流程由以下几步构成。
1、工件安装控制升降气阀上升，将工件放置在托料架上，手动控制尾座移动气阀，使尾座活动顶尖夹紧待焊工件。
2、自动焊接调节焊接参数，设置焊接位置、焊接时间、旋转速度和焊丝输送速度，将机床控制方式设为自动，按下“启动”按钮，焊接过程自动进行；焊枪延时到位，启动工件旋转、延时启动送丝，焊接过程按预设的焊接时间实施。第一条焊缝焊接完成后焊枪复位，再次调节焊接位置参数，可焊接第二条焊缝。
3、工件拆卸按下“停止”钮，复位，手动控制尾座移动气阀，使尾座活动顶尖松开焊接工件，使托料架下降，可卸下工件。
图1是单缸体冰淇淋机中缸体结构及焊缝布置示意图；图2是焊接操作机中焊枪的位置变化示意图；图3是焊接操作机的侧视和左视示意图。
其中图1中的I、II分别表示缸体上需要焊接的焊缝位置，依次为I、外套筒与端盖法兰之间的焊缝，II、端盖法兰与内管之间的焊缝。
图中1、导轨，2、倾角调节机构，3、气缸，4、垂直导向机构，5、焊枪夹，6、焊枪，7、导丝机构，8、外套筒，9、端盖法兰，10、内管，11、钨极，12、喷嘴，13、焊丝导管，14、导丝嘴，15、焊丝。
具体实施方式
实施例本实用新型的实施例的描述可参考图1～3。
现在焊接操作机要对单缸体冰淇淋机中的缸体进行焊接操作。
缸体安装阶段先操作垂直导向机构(4)控制气缸(3)中的升降气阀上升，将缸体放置在托料架上，手动控制尾座并移动气缸(3)中气阀，使尾座沿导轨(1)移动确保活动顶尖夹紧待焊缸体。
自动焊接阶段调节焊接参数，设置焊接位置、焊接时间、旋转速度和焊丝输送速度，将机床控制方式设为自动，按下“启动”按钮，焊接过程自动进行；焊枪延时到位，启动缸体旋转、延时启动送丝，导丝机构(7)引导焊丝向前移动，焊接过程按预设的焊接时间实施。外套筒(8)与端盖法兰(9)之间的焊缝I焊接完毕后，焊枪夹(5)带动焊枪(6)复位，再次调节焊接位置参数，操作倾角调节机构(2)，可焊接端盖法兰(9)与内管(10)之间的焊缝II。
缸体拆卸阶段按下“停止”钮，复位，手动控制尾座并移动气缸(3)中气阀，使尾座沿导轨(1)移动，随后活动顶尖松开缸体，使托料架下降，卸下缸体，缸体整个焊接过程结束。
权利要求1.一种焊接操作机，包括操作装置、控制装置、动力源、传动装置和工艺保障装置，其特征在于所述操作装置包括导轨(1)、倾角调节机构(2)、垂直导向机构(4)、焊枪夹(5)和焊枪(6)；动力源及其传动装置由气缸(3)组成，采用气压驱动进行动力传送；其中，垂直导向机构(4)固定在导轨(1)的活动块上，其上设置有倾角调节机构(2)；焊枪夹(5)安装在倾角调节机构(2)的活动端，并夹住焊枪(6)。
2.如权利要求1所述的一种焊接操作机，其特征在于控制装置由以可编程逻辑控制器PLC为中心的电气控制系统组成。
3.如权利要求2所述的一种焊接操作机，其特征在于电气控制系统包含与焊接操作机相连接的数字/模拟转化接口。
专利摘要本实用新型公开了一种焊接操作机，该机械由操作装置、控制装置、动力源及其传动装置和工艺保障装置构成。其中操作装置包括导轨、倾角调节机构、垂直导向机构、焊枪夹和焊枪，倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负角度的旋转；控制装置由电气控制系统组成，该控制系统可以控制焊接操作机的工作状态；动力源及其传动装置由气缸组成，采用气压驱动进行动力传送；工艺保障装置由导丝机构、焊丝导管和导丝嘴组成，能实现焊丝的自动导向定位，可保证焊缝质量。本焊接操作机，可与专用的焊件变位机械配合，实现缸体一次装夹，两根焊枪同时焊接左右两侧，使得加工精度和生产率大幅度提高。
文档编号B23K9/10GK2855615SQ20042009373
公开日2007年1月10日 申请日期2004年10月9日 优先权日2004年10月9日
发明者邹锋, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司