专利名称：一种金属o形环对焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属0形环对焊机，用于实现薄壁金属0形环的焊接。
背景技术：
金属0形环是薄壁空心金属管弯曲后将两端头焊接而成，管径通常在2 5mm，壁厚为0. 15 0. 5mm，外径通常为10 600mm，材料为不锈钢、铜、高温合金等，要求焊接后接头平整，无凸起，以达到良好的密封效果。金属0形环具有良好的密封性能，耐压、耐温、耐介质、气密性好，特别适用于高压、高真空、高温介质的密封，广泛应用于航空、航天、兵器、 化工、核工业等领域中。金属0形环的特殊结构决定了其生产难度大，焊接接头对中性和机械性能要求高。目前国内薄壁金属0形环焊接设备很少，且多为上个世纪七、八十年代的设备，依靠手工操作，生产效率低；焊接电源为交流电源，金属0形环焊接合格率低，质量不稳定。国内现有的金属0形环对焊机依靠人工对中，用肉眼或放大镜进行检查，对中度较差；采用交流电源，在焊接过程中，接头接触时电阻发生变化，电流随之波动，小截面的管子对焊时，电流波动将会将管子接头烧穿，生产合格率低；焊接顶锻缩短量无法精确控制， 导致所焊接后的金属0形环外径精度低。
发明内容本实用新型目的是提供一种采用视频监控系统实现薄壁金属0形环焊接的金属 0形环对焊机，其解决了现有金属0形环对焊机对中度差、生产合格率低、精度低的技术问题。本实用新型的技术解决方案为—种金属0形环对焊机，其特殊之处在于，包括直流电源、焊接系统、夹具系统、视频监控系统、控制系统。所述直流电源为直流逆变点焊电源，其在控制系统作用下向焊接系统提供对焊电源；所述夹具系统包括固定夹具、动夹具和夹具位置调节装置，所述夹具位置调节装置用于调整动夹具的空间位置；所述视频监视系统包括分别设置在水平方向和垂直方向的工业摄像机及监视器。上述夹具位置调节装置包括底板、滚珠导轨、升降座、垂直移动手轮、X轴水平移动手轮、Y轴水平移动手轮；所述底板上设置有四个固定的垂直定位销，所述两侧的升降座上分别设置有倾斜导向槽，所述倾斜导向槽内设置有水平定位销；所述固定夹具上设置有四个与垂直定位销对应的垂直定位销孔以及两个与水平定位销对应的水平定位销孔。本实用新型与现有技术相比的优点在于1、本实用新型采用两路视频监控系统，金属0形环接头部位放大20倍，可以清晰的在水平和垂直方向观测到金属0形环对中情况，实现了动夹具位移实时监控，提高了金属0形环焊接质量和尺寸精度，提高了接头对中精度和生产效率，自动化程度高，可以进行外径10 600mm的金属0形环焊接。2、本实用新型可以实现安装在固定夹具一侧的金属0形环接头分别实现水平和
垂直运动。3、采用直流电源作为对焊电源，具有恒流、恒压、恒功率三种控制方式，使焊接过程中电流保持稳定，提高了焊接稳定性。4、移动夹具采用轻质金属钛合金加工，采用精密滚珠轴承作为移动夹具载体，提高了顶锻速度。
图1是本实用新型金属0形环对焊机的结构示意图；图2是本实用新型金属0形环对焊机夹具的结构示意图；图3是本实用新型夹具升降示意图图4是本实用新型固定夹具的结构示意图。 附图标记1-摄像机，2-监视器，3-控制器，4-触摸屏，5-夹具系统，51-固定夹具，511-垂直定位销孔，512-水平定位销孔，52-动夹具，531-垂直移动手轮，532-Y轴水平移动手轮，533-滚珠导轨，534-X轴水平移动手轮，535-导向槽，536-水平定位销，537-升降座，538-垂直定位销，539-底板，6-金属0型环。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种金属0形环对焊机，包括直流电源、焊接系统、夹具系统5、 视频监控系统、控制系统，直流电源为直流逆变点焊电源，其在控制系统作用下向焊接系统提供对焊电源；夹具系统包括固定夹具51、动夹具52和夹具位置调节装置，所述夹具位置调节装置用于调整动夹具的空间位置；视频监视系统包括分别设置在水平方向和垂直方向的工业摄像机1及监视器2。夹具位置调节装置包括底板539、滚珠导轨533、升降座537、垂直移动手轮531、 X轴水平移动手轮534、Y轴水平移动手轮532 ；所述底板上设置有四个固定的垂直定位销 538，所述两侧的升降座上分别设置有倾斜导向槽535，所述倾斜导向槽内设置有水平定位销536 ；所述固定夹具上设置有四个与垂直定位销对应的垂直定位销孔511以及两个与水平定位销对应的水平定位销孔512。本实用新型新型金属0形环对焊机，是本实用新型的一个优选实施例。主要由直流电源、夹具系统、视频监控系统、控制系统等组成。在水平和垂直方向各安装一台工业摄像机，并配备监视器和分割器，实现两路视频信号在同一台监视器上显示；金属0形环6接头部位放大20倍，可以清晰的在水平和垂直方向观测到金属0形环对中情况。通过安装在底板上的四个固定的垂直销，使固定夹具只能在垂直方向移动，固定夹具通过四个水平销与固定在精密滚珠导轨上的升降座连接，升降座上有导向槽。通过手轮拉动升降座，使固定夹具在升降座中的倾斜导向槽中移动，实现垂直上升或下降。固定夹具是燕尾槽滑轨结构，通过手轮可以实现夹持金属0形环接头部分的固定夹具水平移动。通过以上方法就可以实现安装在固定夹具一侧的金属0形环接头分别实现水平和垂直运动。采用钛合金和玻璃钢为主体加工动夹具，降低动夹具的质量；动夹具安装在精密滚珠导轨上，降低动夹具移动时的摩擦力。采用精密直流逆变点焊电源作为对焊电源，由于点焊过程时间短，因此点焊电源电流维持时间在1秒钟以内，而对焊过程需持续2 3秒以上，通过可编程控制器3对点焊电源进行多次调用，实现连续的焊接脉冲重合，完成对焊过程。将位移传感器与动夹具连接，通过控制系统对接头移动位移进行实时监控，到达顶锻量时迅速关断焊接电源，精确控制焊接缩短量，提高金属0形环尺寸精度。通过触摸屏4实现焊接参数的输入以及位移、顶锻力、保护气流量的监控，并实现焊接参数自动记录功能。本实用新型的原理通过20倍放大的视频监控系统，可以在两个方向实现接头的精确对中，提高金属0形环工作时的密封性能；降低动夹具的质量和摩擦力，减小在焊接接头熔融状态时动夹具时的惯性，顶锻力施加速度提高，使接头在冷却之前迅速顶锻，实现接头的高质量焊接；多次调用点焊电源的焊接脉冲，实现2 3秒的持续焊接电流；焊接电源具有恒流、恒压、恒功率控制功能，减小在焊接接头电阻变化时焊接电流的波动，使焊接过程稳定，减小飞溅，提高焊接接头质量；通过对焊接位移的实时监控，保证顶锻量的稳定性， 提高金属0形环焊接一致性。
权利要求1.一种金属0形环对焊机，其特征在于包括直流电源、焊接系统、夹具系统、视频监控系统、控制系统，所述直流电源为直流逆变点焊电源，其在控制系统作用下向焊接系统提供对焊电源；所述夹具系统包括固定夹具、动夹具和夹具位置调节装置，所述夹具位置调节装置用于调整动夹具的空间位置；所述视频监视系统包括分别设置在水平方向和垂直方向的工业摄像机及监视器。
2.根据权利要求1所述的金属0形环对焊机，其特征在于所述夹具位置调节装置包括底板、滚珠导轨、升降座、垂直移动手轮、X轴水平移动手轮、Y轴水平移动手轮；所述底板上设置有四个固定的垂直定位销，所述两侧的升降座上分别设置有倾斜导向槽，所述倾斜导向槽内设置有水平定位销；所述固定夹具上设置有四个与垂直定位销对应的垂直定位销孔以及两个与水平定位销对应的水平定位销孔。
专利摘要本实用新型涉及一种金属O形环对焊机，包括直流电源、焊接系统、夹具系统、视频监控系统、控制系统，直流电源为直流逆变点焊电源，其在控制系统作用下向焊接系统提供对焊电源；夹具系统包括固定夹具、动夹具和夹具位置调节装置，所述夹具位置调节装置用于调整动夹具的空间位置；视频监视系统包括分别设置在水平方向和垂直方向的工业摄像机及监视器，本实用新型解决了现有金属O形环对焊机对中度差、生产合格率低、精度低的技术问题，本实用新型提高了接头对中精度和生产效率，自动化程度高。
文档编号B23K11/36GK202317413SQ201120297628
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者姜广山, 常涛, 张春红, 王少鹏 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所