专利名称：程控侧移式油缸周缝焊接机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接机械，尤其涉及一种用于自动焊接油缸缸筒与缸度的V形环缝和缸体与法兰的角缝的焊接机械，属于数控焊接机械制造领域。
背景技术：
目前传统焊接油缸缸筒与缸度的V形环缝和缸体与法兰的角缝的焊接方式，仍然采用的是手工焊接工艺，因而焊接质量差。具体表现为焊缝宽度不均勻、焊不透、有气孔、 有凹坑、有夹渣、易烧穿、焊接抗拉强度低等缺陷。随着科技进步的不断深化，传统的手工焊接工艺已远远跟不上时代的发展需要，人们渴塑有一种自动化程度高、科技含量足、焊接质量好的高科技数控焊接机械，运用于诸如阀门、气液压缸的制造领域中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种程控侧移式油缸周缝焊接机，它利用电脑编程控制机械运动的方式，实现油缸环缝、角缝焊接的自动化。为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案实施它包括自动控制系统、动力夹紧机构、横向移位装置、垂直升降装置、焊枪摆动装置、位置微调装置、焊接机构。其特征在于自动控制系统中设有PLC可编程控制器、触摸屏；动力夹紧机构中设有变频电机、减速机、三爪卡盘、气压尾座；横向移位装置中设有龙门架、横向圆柱导轨、导轨滚珠轴承、垂直横向导轨架；垂直升降装置中设有升降气缸、垂直横向导轨架、垂直圆柱导轨、导轨滚珠轴承、垂直导轨架；焊枪摆动装置中设有微电机、同心轮、偏心轮、连接销、连杆、V形公导轨、V 形公母导轨、V形母导轨；位置微调装置中设有V形公母导轨、V形母导轨、调节丝杆、小手轮、斜齿条、斜齿轮、手轮、紧固螺丝；焊接机构中设有气保焊送丝机、全数字焊机、焊枪。其特征在于所述PLC可编程控制器中输有变频电机、升降气缸、气压尾座、焊接电流、焊接电压的自动控制数据；触摸屏上设有变频电机、升降气缸、气压尾座、焊接电流、焊接电压的控制和调节按钮。在动力夹紧装置中，变频电机通过减速机输出主动力；三爪卡盘紧固在减速机的主轴上；气压尾座轴心线与三爪卡盘的轴心线重合。在横向移位装置中，龙门架与垂直横向导轨架之间为横向圆柱导轨与导轨滚珠轴承间的滑动连接；横向圆柱导轨固定设置在龙门架上；导轨滚珠轴承固定设置在垂直横向导轨架中。在垂直升降装置中，升降气缸单出杆与垂直导轨架的上端固定；垂直横向导轨架与垂直导轨架之间为垂直圆柱导轨与导轨滚珠轴承间的滑动连接；垂直圆柱导轨固定设置在垂直横向导轨架上；导轨滚珠轴承固定设置在垂直导轨架中。在焊枪摆动装置中，微电机固定设置在垂直导轨架上；微电机的输出轴上设有同心轮；同心轮与偏心轮之间为螺纹固定连接且偏心距可调；偏心轮上设有连接销；连杆的一端简隙配合在偏心轮中的连接销上；垂直导轨架的指定位置上置有V形导轨；V形公母导轨中的母导轨咬合在V形导轨上形成滑动配合；V形母导轨咬合在V形公母导轨中的公导轨上形成滑动配合；V形母导轨上置有销钉并与连杆的另一端简隙配合连接；在位置微调装置中的V形母导轨与V形公母导轨之间设有用于横向微调的丝杆、螺纹；V形母导轨与用于夹紧焊枪的焊枪压板之间设有用于前后方向微调的啮合斜齿轮、斜齿条； 其特征还在于焊枪压板用单只螺丝紧固在斜齿条的连体上。本发明具有自动化程度高、焊接质量好、安全可靠等优点。
附图1为本发明中的主视结构示意图；附图2为附图1中A-A截面剖视结构示意图；附图3为附图1中I放大部分结构示意图；附图4为附图2中II放大部分结构示意图；附图5为附图3中B向结构示意图。在附图1、2、3、4、5中1PLC可编程控制器、2变频电机、3减速机、4触摸屏、5三爪卡盘、6龙门架、7垂直横向导轨架、8升降气缸、9气保焊送丝机、10垂直导轨架、11焊枪、12 圆柱横向导轨、13可视窗、14滑动防护门、15气压尾座、16全数字焊机、17焊枪压板、18V形公导轨、19偏心轮、20同心轮、21连接销、22微电机、23连杆、M销钉、25V形母导轨、26小手轮、27压紧螺丝、观手轮、29导轨滚珠轴承、30圆柱垂直导轨、31导轨滚珠轴承、32斜齿条、33斜齿轮、34丝杆、35V形公母导轨、36待焊工件。
具体实施例方式如附图1所示，通过编码器预设待焊工件36的每层焊接电压、电流、气压控制、焊接圈数、层间焊枪11的自动升降、变频电机3驱动待焊工件36的圆周焊接速度；微电机22 驱使焊枪13摆动装置的摆动速度；升降气缸8驱使焊枪11升降的自动、手动和半自动；气压尾座15顶紧与松开的自动、手动和半自动等数据程序并输入在PLC可编程控制器1中。 在三爪卡盘5上夹紧待焊工件36并点开触摸屏4中气压尾座15的顶紧程序，使待焊工件 36的轴心置于三爪卡盘5与气压尾座15的轴心连线上。拖拉垂直横向导轨架10使固定其上的两只导轨滚珠轴承四，在龙门架6中的两根圆柱横向导轨12上滑动，至焊枪11的枪嘴对准待焊环缝。如附图1、2所示，点开触摸屏4中升降气缸8的升降按钮，使紧固在垂直导轨架10上的焊枪11，通过两只导轨滚珠轴承31、两根圆柱垂直导轨30作升降运动至下枪到位。如附图3、4所示，根据焊缝宽度确定偏心轮19相对于同心轮20的偏心距。旋转小手轮沈、丝杆34，推拉V形公母导轨35中的内螺纹，微量调整焊枪11相对于焊缝的横向起始位置后并紧。如附图4、5所示，旋转手轮观、斜齿轮33，使啮合在斜齿轮33上的斜齿条 32带动焊枪压板17、焊枪11作前后位置上的调整。在触摸屏4中点开自动操作程序按钮，变频电机2起动，减速机3工作，三爪卡盘 5、待焊工件36作定速旋转。气保焊送丝机9、全数字焊机16联合工作，实施对待焊工件36 的圆周V形焊缝或角焊缝的焊接。由于待焊工件36的焊缝呈V形，因此在待焊工件36焊接两圈后PLC可编程控制器3发出指令使微电机22起动，偏心轮19作偏心旋转，并通过连接销21、连杆23、销钉对、带动V形母导轨25、V形公母导轨35在垂直导轨架10下端的V 形公导轨18中作往复运动，从而使焊枪11作往复摆动。在焊接过程中，随着V形焊缝的不断焊满，焊枪11在PLC可编程控制器3的操纵下作自动提高，始终保持焊枪11与焊接面的距离不变，从而保证了焊接面的平正、光滑、美观。焊接完成后，焊枪11自动提起复位，人为
4点动触摸屏4中气压尾座15的退出按钮，松开三爪卡盘5卸下工件，即完成焊接件的一个完整的工作循环。当焊接缸体与法兰的角焊缝时，松开单只压紧螺丝27，即可对焊枪11相对于焊缝的焊角进行调整。为便于观察焊接情况、防止弧光辐射及飞溅对人体的伤害，本发明还配制有滑动的防护门和可视窗。
权利要求
1.一种程控侧移式油缸周缝焊接机，它包括自动控制系统、动力夹紧机构、横向移位装置、垂直升降装置、焊枪摆动装置、位置微调装置、焊接机构。其特征在于自动控制系统中设有PLC可编程控制器、触摸屏；动力夹紧机构中设有变频电机、减速机、三爪卡盘、气压尾座；横向移位装置中设有龙门架、横向圆柱导轨、导轨滚珠轴承、垂直横向导轨架；垂直升降装置中设有升降气缸、垂直横向导轨架、垂直圆柱导轨、导轨滚珠轴承、垂直导轨架；焊枪摆动装置中设有微电机、同心轮、偏心轮、连接销、连杆、V形公导轨、V形公母导轨、V形母导轨；位置微调装置中设有V形公母导轨、V形母导轨、调节丝杆、小手轮、斜齿条、斜齿轮、手轮、紧固螺丝；焊接机构中设有气保焊送丝机、全数字焊机、焊枪。
2.根据权利要求1所述的一种程控侧移式油缸周缝焊接机，其特征在于所述PLC可编程控制器中输有变频电机、升降气缸、气压尾座、焊接电流、焊接电压的自动控制数据；触摸屏上设有变频电机、升降气缸、气压尾座、焊接电流、焊接电压的控制和调节按钮。
全文摘要
本发明涉及一种程控侧移式油缸周缝焊接机，它由自动控制系统、动力夹紧机构、横向移位装置、垂直升降装置、焊枪摆动装置、位置微调装置与焊接机构七部分构成。本发明采用PLC可编程控制器作为主控单元，采用中文显视触摸屏作为参数调整对话界面。触摸屏可设定每层的焊接电压、电流焊接速度、摆动速度并设有焊枪升降的自动和手动按钮。本发明采用工件旋转、焊枪固定的模式；焊枪配置微调机构、二轴角度调节装置，可调节不同焊接角度；采用气压控制焊枪升降，微型直流电机驱动焊枪摆动；尾座采用气压顶紧，机头采用三爪夹持的方式，实现自动、手动以及半自动操作。本发明具有自动化程度高、焊接质量好、安全可靠等优点。
文档编号B23K9/18GK102275032SQ20101019842
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者吴锦富, 孙喜伟, 张永春 申请人:盐城意斯特机械制造有限公司