专利名称：用于金属自动化焊接的摆弧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于金属自动化焊接的摆弧装置，属于自动化焊接技术领域。
背景技术：
近年来，随着数字化、自动化、计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，金属自动化焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动化焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩展。在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。目前，金属自动化焊接设备上的摆弧装置一种采用伺服电机驱动齿轮齿条传动机构，或者伺服电机驱动锥齿轮副传动机构，通过伺服电机驱动齿轮传动机构来控制焊枪的摆动，上述结构复杂，尤其是存在传动间隙，而且摆弧时需要伺服电机不断正反交替转动，不仅不易控制，且对电机性能及寿命要求极高，制造成本高。另一种结构的摆弧装置是采用磁控电弧摆动，其结构及控制更加复杂，维修困难，造价高昂。再则，目前较多的摆弧装置的摆幅是固定的，焊缝宽度不可调节，不能适用不同工况条件下的金属焊接。
发明内容
本发明目的是提供一种结构合理、简洁，维修方便，制造成本低、维修方便且易于控制的用于金属自动化焊接的摆弧装置。本发明为达到上述目的的技术方案是一种用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于包括焊枪以及摆弧曲柄连杆机构和焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构，所述的摆弧曲柄连杆机构包括基板、直流电机、偏心轮以及连杆和摆动导向板，直流电机连接在基板上，直流电机的输出轴与偏心轮的一侧连接，连杆的两侧分别铰接在偏心轮和摆动导向板上，且摆动导向板固定在基板上；所述的焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构包括滑动板和夹紧块，焊枪的枪杆安装在滑动板与夹紧块之间并能轴向调节，滑动板可调节安装在摆动导向板上，摆动导向板和滑动板上设有焊缝宽度指示线。本发明采用以上技术方案具有以下优点1、本发明的摆弧装置采用偏心轮、连杆以及摆动导向板和基板构成的曲柄连杆传动机构，通过直流电机驱动偏心轮，以带动连杆驱动摆动导向板而带动焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构动作，而滑动板与夹紧块上构成的焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构夹紧焊枪使其沿设定的摆弧轨迹运动，结构合理、简单，由于曲柄连杆传动机构无传动间隙，不仅制造成本低，而且拆装维修方便。2、本发明摆弧装置采用直流电机驱动曲柄连杆传动机构带动焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构动作，工作时只需直流电机单向旋转，无需正反交替旋转，其摆动频率由直流电机转速决定，摆动频率与转速度成线性关系，控制简单，并相较于其他伺服电机价格低廉，节约成本。3、本发明摆弧装置采用滑动板和夹紧块构成的焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构，其焊枪的枪杆安装在滑动板与夹紧块之间并能轴向调节，因此可调节焊枪高度来随意调节焊缝高度，加之滑动板安装在摆动导向板上并可以调节，因此可通过调节滑动板与摆动导向板的安装位置来调节其摆幅，以方便调节焊缝宽度，焊缝宽度与滑动板移动距离成线性关系，由于焊缝高度以及宽度可随意调节，调节控制简单，可用于不同工况条件下的金属焊接。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。图1是本发明用于金属自动化焊接的摆弧装置的结构示意图。图2为本发明偏心轮剖面结构示意简图。图3是本发明偏心轮的结构示意图。图4是本发明摆动导向板的结构示意图。图5是本发明滑动板的结构示意图。图6是本发明夹紧块的结构示意图。图7是本发明摆弧曲柄连杆机构的原理图。图8是本发明焊枪末端摆动轨迹图。其中1一直流电机，1-1一输出轴，2—电机座，3—偏心轮，3_1—安装孔，3-2—偏心轴，3-3—螺纹孔，4一基板，5—紧固件，6—连杆，7—摆动导向板，7-1—导向凸块，8—焊枪，8-1—枪杆，9 一夹紧块，10—滑动板，10-1—槽口。
具体实施例方式见图1所示，本发明用于金属自动化焊接的摆弧装置，包括焊枪8以及摆弧曲柄连杆机构和焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构。见图1-4所示，本发明的摆弧曲柄连杆机构包括基板4、直流电机1、偏心轮3以及连杆6和摆动导向板7，直流电机I连接在基板4上，直流电机I可采用带减速机构的直流电机，见图1所示，本发明的直流电机I安装在呈角形的电机座2上，电机座2的另一侧通过紧固件5安装在基板4上，直流电机I的输出轴1-1与偏心轮3连接，连杆6的两侧分别铰接在偏心轮3和摆动导向板7上，通过直流电机I驱动偏心轮3转动而带动连杆6动作。见图1-3所示，本发明的偏心轮3上设有安装孔3-1，偏心轮3的安装孔3-1套在直流电机I的输出轴1-1并通过紧固件5或键连接，偏心轮3上的偏心轴3-2与连杆6连接，其连杆6 一侧的安装孔套在偏心轴3-2。见图1、3所示，本发明偏心轮3的两侧面为两个平面且呈中心对称分布，其中一面设置有螺纹孔3-3，紧固件5旋接在偏心轮3的螺纹孔3-3上并顶在直流电机I的输出轴1-1上。本发明的连杆6的另一侧通过销轴与摆动导向板7连接，将连杆6铰接在摆动导向板7上，而摆动导向板7固定在基板4上。见图4所示，本发明的摆动导向板7呈台阶形，各台阶上设有安装孔和销轴孔，使摆动导向板7固定在基板4上并与连杆6铰接，结构合理简单，传动可靠，本发明在基板4上设有定位孔，通过定位孔将基板4安装在焊接工装上。见图1、5、6所示，本发明的焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构包括滑动板10和夹紧块9，焊枪8的枪杆8-1安装在滑动板10与夹紧块9之间并能轴向调节，滑动板10和夹紧块9上设有弧形夹紧面，紧固件穿过夹紧块9连接在滑动板10上，将夹紧块9固定在滑动板10上而夹持住焊枪8的枪杆8-1，本发明焊枪8的枪杆8-1长度在500-800mm，如长度在600mm、650mm以及700mm或750mm等，而较长的枪杆8-1而具有较大的调节范围，本发明枪杆8-1底部弯曲角度￠ 130-145°，如枪杆8-1底部弯曲角度β在在135°或138°或140°等，可通过旋松紧固件以调节焊枪8的高度位置，以调节焊缝高度。见图1本发明滑动板10可调节安装在摆动导向板7，摆动导向板7上和滑动板10上设有焊缝宽度指示线，方便焊缝宽度调节。见图1、4、5所示，本发明的滑动板10上设有槽口 10-1或导向凸块，摆动导向板7上的导向凸块7-1设置在滑动板10的槽口 10-1内，见图4所示，本发明该滑动板10可为U型结构，滑动板10两侧分别设有沿中心对称的槽口 10-1，滑动板10 —侧的槽口 10-1与摆动导向板7上的导向凸块7-1配合，而滑动板10另一侧的槽口 10-1用于穿过紧件固并方便其位置的调节，通过紧固件5将滑动板10连接在摆动导向板7上，并调节焊缝宽度。本发明还可是滑动板10上的导向凸块设置在摆动导向板7上的导向槽，紧固件5将滑动板10连接在摆动导向板7上，同样对滑动板10进行调节而实现焊缝宽度的调节。本发明的摆动导向板7上的指示线为基准线，滑动板10上的指示线为焊缝宽度刻度线，通过调节滑动板10在摆动导向板7上的位置，可直观观察滑动板10上的焊缝宽度刻度线控制焊缝宽度。见图1、7所示，本发明工作时，当直流电机I转动驱动偏心轮3旋转，偏心轮3带动连杆6运动，带动固定于基板4上的摆动导向板7摆动，最终带动与摆动导向板7连接的滑动板10摆动，滑动板10带动焊枪8摆动，而焊枪8的摆动频率由直流电机I转速直接决定，图8是本发明焊枪未端摆动轨迹。见图1所示，当需要调节焊缝宽度时，先松开连接在滑动板10与摆动导向板7上的紧固件5，然后移动滑动板10到所需的焊缝宽度刻度线，最后拧紧固件5将滑动板10固定在摆动导向板7上。而当调节焊缝高度时，松开连接在滑动板10与夹紧块9上的紧固件， 调节焊枪8的高度位置到所需要求，再拧紧紧固件将夹紧块9固定在滑动板10上即可。
权利要求
1.一种用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于包括焊枪(8)以及摆弧曲柄连杆机构和焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构，所述的摆弧曲柄连杆机构包括基板(4)、直流电机(I)、偏心轮(3 )以及连杆(6 )和摆动导向板(7 )，直流电机(I)连接在基板(4 )上，直流电机(O的输出轴(1-1)与偏心轮(3)连接，连杆(6)的两侧分别铰接在偏心轮(3)和摆动导向板(7)上，且摆动导向板(7)固定在基板(4)上；所述的焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构包括滑动板(10)和夹紧块(9)，焊枪(8)的枪杆(8-1)安装在滑动板(10)与夹紧块(9)之间并能轴向调节，滑动板(10)可调节安装在摆动导向板(7)上，摆动导向板(7)和滑动板(10)上设有焊缝宽度指示线。
2.根据权利要求1所述的用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于所述的滑动板(10)上设有槽口(10-1)或导向凸块，摆动导向板(7)上的导向凸块(7-1)设置在滑动板(10)的槽口(10-1)内；或滑动板(IO )上的导向凸块设置在摆动导向板(7 )上的导向槽内，紧固件(5)将滑动板(10)连接在摆动导向板(7)上，摆动导向板(7)上的指示线为基准线，滑动板(10)上的指示线为焊缝宽度刻度线。
3.根据权利要求2所述的用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于所述的滑动板(10)为U型结构，滑动板(10)两侧分别设有沿中心对称的槽口(10-1)。
4.根据权利要求1所述的用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于所述偏心轮(3)上设有安装孔(3-1 )，偏心轮(3)的安装孔(3-1)套在直流电机(I)输出轴(1-1)并通过紧固件或键连接，偏心轮(3)上的偏心轴(3-2)与连杆(6)连接。
5.根据权利要求1所述的用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于所述的直流电机(I)安装在呈角形的电机座(2)上，电机座(2)的另一侧通过紧固件安装在基板(4)的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种用于金属自动化焊接的摆弧装置，其特征在于所述的焊枪(8)的枪杆(8-1)长度在500-800mm，且枪杆(8-1)底部弯曲角度β 130-145°。
全文摘要
本发明涉及一种用于金属自动化焊接的摆弧装置，包括焊枪以及摆弧曲柄连杆机构和焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构，摆弧曲柄连杆机构包括基板、直流电机、偏心轮以及连杆和摆动导向板，直流电机连接在基板上，直流电机的输出轴与偏心轮的一侧连接，连杆的两侧分别铰接在偏心轮和摆动导向板上，且摆动导向板固定在基板上；焊枪夹紧与焊缝宽度调节机构包括滑动板和夹紧块，焊枪的枪杆安装在滑动板与夹紧块之间并能轴向调节，滑动板可调节安装在摆动导向板上，摆动导向板和滑动板上设有焊缝宽度指示线。本发明具有结构合理、简洁，维修方便，制造成本低、维修方便且易于控制的特点。
文档编号B23K9/022GK102990193SQ20121047553
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者李雷刚, 冯宝林, 时张杰, 牛晓庆, 周珉, 代华亮, 姜涛, 胡晓娟 申请人:常州佳卓特种车辆有限公司, 常州先进制造技术研究所