专利名称：管板自动mig焊机姿态控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管板自动MIG(熔化极气体保护焊)焊机，尤其涉及该焊机机头中的姿态控制机构。
背景技术：
管板自动MIG焊机是一种针对管与板进行自动熔化极气体保护焊接的焊机。这种焊机常用于化工、医药、锅炉、热交换器等设备制造和安装作业中。现有的管板自动MIG焊机均通过转动焊矩来完成焊接过程，此类焊机前端有一机头，机头随机体围绕被焊件转动来保证焊机焊接轨迹与管板接缝重合。传统的管板自动MIG焊机在使用中，为了防止熔池在重力作用下向下流淌，只适合于竖直方向焊接，即将焊管竖直放置，焊板水平放置，使管板接缝处于水平状态，然后进行焊接，而无法达到全位置焊接要求。其原因在于在全位置焊接过程中，熔池成液态在重力的作用下向下流动，使焊缝的表面无法达到成形要求，从而限制了焊机的焊接位置、影响到焊接质量的进一步提高。为此，如何克服传统管板自动MIG焊机的使用局限，使之能够适合全位置焊接要求是本领域技术人员研究的课题。
发明内容
本实用新型提供一种管板自动MIG焊机姿态控制机构，其目的是要将传统管板自动MIG焊机从只适合竖直方向焊接，改进成适合全位置焊接的要求。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种管板自动MIG焊机姿态控制机构，由连接在机头与机体之间的摆动机构和调节机构组合构成；所述摆动机构包括姿态控制块、基座、转轴、减速传动机构以及电机，姿态控制块为一摆杆结构，其摆动端连接机头，转动端与转轴固定连接，转轴平行于焊管轴线设置，转轴一方面经轴承支承在基座上，另一方面经减速传动机构与电机的输出轴连接；所述调节机构包括一沿焊管轴向位移的第一调节机构和一沿焊管径向位移的第二调节机构组成，第一调节机构和第二调节机构叠加连接在基座与机体之间。
上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，为了简化结构，缩小体积，所述减速传动机构由减速机和齿轮传动机构组成，电机的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴经齿轮传动机构与转轴连接。当然，减速传动机构也可以由其它机构传动机构构成，如齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、同步带同步轮传动机构及其组合。
2、上述方案中，为了更好的调节机头位置，使其焊接点与转轴的轴线处于同一直线上，所述调节机构还包括一沿焊管径向位移的第三调节机构，第三调节机构连接在机头与姿态控制块的摆动端之间。
3、上述方案中，所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构均可以由两个相对滑动的滑块和丝杆螺母机构组成，螺母固定在一个滑块上，丝杆安置在另一个滑块上，两个滑块滑动配合同时丝杆与螺母配合。
4、上述方案中，为了简化结构，第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构均设计为手动调节机构，每个调节机构上均设有一个手动调节轮，该手动调节轮固定在丝杆一端。
5、上述方案中，在全位置焊接过程中，为了防止缠绕，电机可经导电环与电刷组成的防缠绕机构进行电连接。
6、上述方案中，所述电机可以采用直流电机、交流电机、步进电机或伺服电机等，其中，采用步进电机或伺服电机较好。
本实用新型工作原理是将机头设计成一种可随摆动机构倾斜一定角度的结构形式，即机头旋转到被焊管件下部时姿态机构倾斜一定角度，利用机头的吹力与熔池的重力相互抵消，阻止熔池向下流淌；当机头旋转到被焊管件上部时姿态机构逐渐缩小倾斜角度，直到恢复；机头在不同位置调整不同角度，从而保证被焊管件在任何位置都可以完成焊接要求。姿态调整是由摆动机构来实现的，其全位置姿态调整角度见图4所示。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、本实用新型通过第一、第二和第三调节机构来调整机头，使钨极对准被焊件圆心，解决了MIG焊机焊点的精确定位问题。
2、本实用新型通过摆动机构将机头倾斜一定角度，利用焊机的吹力与重力相互抵消，阻止熔池向下流淌，突破了传统管板自动MIG焊机只使用于竖直位置焊接的局限性，在保证焊接质量同时，具有全位置焊接性能。
3、本实用新型设计合理，操作简便，设备全位置焊接、畅顺性好。
附图1为具有本实用新型姿态控制机构的管板自动MIG焊机立体图；附图2为本实用新型摆动机构主视图；附图3为图2的A-A剖视图；附图4为本实用新型姿态调整角度示意图；附图5为本实用新型调节机构结构示意图；附图6为图5的右视图；附图7为图5的A-A剖视图。
以上附图中1、第一调节机构；2、第二调节机构；3、第三调节机构；4、机头；5、焊接点；6、姿态控制点；7、机体；8、防缠绕机构；9、转轴；10、齿轮；11、齿轮；12、齿轮；13、齿轮；14、减速机；15、减速机；16、步进电机；17、姿态控制块；18、摆动机构；19、基座；20、轴承；21、手动调节轮；22、手动调节轮；23、手动调节轮；24、上滑块；25、下滑块；26、丝杆；27、挡块。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见附图2所示，一种管板自动MIG焊机姿态控制机构，由连接在机头4与机体7之间的摆动机构18和调节机构组合构成。
所述摆动机构18由姿态控制块17、基座19、转轴9、齿轮10～13、减速机14～15和步进电机16组成。姿态控制块17为一摆杆结构，其摆动端连接机头4，转动端与转轴9固定连接，转轴9平行于焊管轴线设置，转轴9一方面经轴承20支承在基座19上，另一方面经齿轮10～13和减速机14～15构成的减速传动机构与步进电机16的输出轴连接。在进行全位置焊接时，姿态控制机构在转动过程中为了防止缠绕，步进电机16经导电环与电刷组成的防缠绕机构8进行电连接，以保证了步进电机16正常转动运行。步进电机16转动通过减速机15和减速机14减速后，带动齿轮13慢速转动。齿轮13慢速转动通过齿轮12和齿轮11带动齿轮10慢速转动。齿轮10的慢速转动通过转轴9带动了姿态控制块17摆动运作。姿态控制块17摆动运作带动机头4在随机体7转动的同时，倾斜摆动。通过控制器控制机头4的摆动速度和方位来阻止熔池向下流。具体控制如下当焊接点5工作到被焊管件下部时机头4摆动到适当角度，利用机头4的吹力阻止熔池向下流。当焊接点5工作到被焊管件上部时机头4摆动逐渐缩小恢复到原始位置。摆动机构的作用是通过步进电机16的转动带动齿轮的转动，再通过齿轮与齿轮之间的传动来带动姿态控制块17的摆动，从而使机头4摆动调整一定的角度来满足全位置焊接的要求。姿态调整角度具体见图4所示，是由摆动机构来实现的。
所述调节机构由一个沿焊管轴向位移的第一调节机构1、一个沿焊管径向位移的第二调节机构2和一个沿焊管径向位移的第三调节机构3组成。第一调节机构1和第二调节机构2叠加连接在基座19与机体7之间，使摆动机构18通过第二调节机构2和第一调节机构1与机体7连接，可随机体7同步转动。第三调节机构3连接在机头4与姿态控制块17的摆动端之间，使机头4通过第三调节机构3与摆动机构18连接，可随摆动机构18和机体7同步运动完成焊接过程。
参见附图5-7所示，所述第一调节机构1、第二调节机构2和第三调节机构3均由上滑块24、下滑块25、丝杆26、手动调节轮21和挡块27组成。上滑块24和下滑块25通过燕尾槽配合构成滑动机构，丝杆26经挡块27安置在下滑块25上，上滑块24上设有螺纹与丝杆26配合。第一调节机构1、第二调节机构2和第三调节机构3均为手动调节机构，每个调节机构上均设有一个手动调节轮，该手动调节轮固定在丝杆26一端。
调节机构的作用是通过调节使机头4可以上下左右移动，从而使得钨极对准焊接点。在焊接前调整调节机构可保证焊接点5准确定位。具体说明如下1、调整第三调节机构3使机头4可作焊管径向移动，使焊接点5与姿态控制点6的连线平行于焊管轴线；2、调整第二调节机构2使摆动机构18带动机头4可作焊管径向移动；3、调整第一调节机构1使摆动机构18带动机头4可作焊管轴向移动，使焊接点5的转动轨迹与板管接处缝重合，保证焊接点5准确定位，提高焊接质量。
本实施例具体操作过程如下手动调节第三调节机构3，调整焊接点5与姿态控制点6的连线平行于焊管轴线；手动调节第二调节机构2和第一调节机构1，调整焊接点5在管板接触缝上，保证焊缝轨迹和焊接质量。根据被焊件的位置设置电源控制程序，控制姿态机构运作及机头运作，保证对全位置被焊件均可完成焊接质量和焊接过程。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种管板自动MIG焊机姿态控制机构，其特征在于由连接在机头与机体之间的摆动机构和调节机构组合构成；所述摆动机构包括姿态控制块、基座、转轴、减速传动机构以及电机，姿态控制块为一摆杆结构，其摆动端连接机头，转动端与转轴固定连接，转轴平行于焊管轴线设置，转轴一方面经轴承支承在基座上，另一方面经减速传动机构与电机的输出轴连接；所述调节机构包括一沿焊管轴向位移的第一调节机构和一沿焊管径向位移的第二调节机构组成，第一调节机构和第二调节机构叠加连接在基座与机体之间。
2.根据权利要求1所述的姿态控制机构，其特征在于所述减速传动机构由减速机和齿轮传动机构组成，电机的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴经齿轮传动机构与转轴连接。
3.根据权利要求1所述的姿态控制机构，其特征在于所述调节机构还包括一沿焊管径向位移的第三调节机构，第三调节机构连接在机头与姿态控制块的摆动端之间。
4.根据权利要求3所述的姿态控制机构，其特征在于所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构均由两个相对滑动的滑块和丝杆螺母机构组成，螺母固定在一个滑块上，丝杆安置在另一个滑块上，两个滑块滑动配合同时丝杆与螺母配合。
5.根据权利要求4所述的姿态控制机构，其特征在于所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构均为手动调节机构，每个调节机构上均设有一个手动调节轮，该手动调节轮固定在丝杆一端。
6.根据权利要求1所述的姿态控制机构，其特征在于所述电机经导电环与电刷组成的防缠绕机构进行电连接。
专利摘要一种管板自动MIG焊机姿态控制机构，其特征在于由连接在机头与机体之间的摆动机构和调节机构组合构成；所述摆动机构包括姿态控制块、基座、转轴、减速传动机构以及电机，姿态控制块为一摆杆结构，其摆动端连接机头，转动端与转轴固定连接，转轴平行于焊管轴线设置，转轴一方面经轴承支承在基座上，另一方面经减速传动机构与电机的输出轴连接；所述调节机构包括一沿焊管轴向位移的第一调节机构和一沿焊管径向位移的第二调节机构组成，第一调节机构和第二调节机构叠加连接在基座与机体之间。本方案通过摆动机构将机头在焊接中倾斜一定角度，利用焊机的吹力与重力相互抵消，阻止熔池向下流淌，有效的解决了管板自动MIG焊机全位置焊接的问题，突破了以往传统管板自动MIG焊机只使用于竖直位置焊接的局限性。
文档编号B23K9/173GK2897522SQ20062006926
公开日2007年5月9日 申请日期2006年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者罗登峰 申请人:苏州工业园区华焊科技有限公司