一种全自动焊接球焊机的制作方法

本实用新型涉及焊接设备，具体涉及一种全自动焊接球焊机。

背景技术：

球形或类似球形零件，主要是两个半球体组合焊接，形成一条环形焊缝。这种球形或类似球形零件在焊接过程中需采用夹具加紧定位，如果没有定位，处于自由状态给焊接带来一定困难。夹具在将球形或类似球形零件加紧定位后，主要利用人工进行焊接，焊接时，需要两个人配合，如此一来，既浪费了人力，又降低了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种设计新颖、结构合理、便于操作、可提升生产效率的全自动焊接球焊机。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动焊接球焊机，其包括：

车床，其卡盘和尾座上均装有用于抵住待加工件的顶针；

编码器，其通过支架安装在所述车床的尾座上；

编码器滚轮，其安装在所述编码器上并能与待加工件滚动接触；

自动焊枪组，其安装在所述车床的主轴箱上并用于对待加工件进行焊接；

所述自动焊枪组和编码器均与所述车床的控制系统相连。

作为优选，所述顶针为莫氏顶针。

作为优选，所述编码器为增量式编码器。

作为优选，所述自动焊枪组具有对焊炬与坡口双侧壁的相对位置进行实时测量的带角度传感器的水平跟踪探头，以及调整焊炬水平位置的水平调整机构。

作为优选，所述自动焊枪组具有对焊炬与焊道的相对位置进行实时测量的带位移传感器的垂直跟踪探头，以及调整焊炬的高度位置的纵向调整机构。

作为优选，所述带位移传感器的垂直跟踪探头的顶端采用滚轮结构。

作为优选，所述自动焊枪组具有控制焊炬偏摆的偏摆电动机。

本实用新型所提供的全自动焊接球焊机，设计新颖、结构简单，其通过卡盘和尾座上的顶针将待加工件(球形或类似球形零件)抵靠住，通过自动焊枪组进行焊接，并由编码器加以控制，从而实现了球形或类似球形零件快速、高效的焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的全自动焊接球焊机的结构示意图。

附图标记说明：

1、自动焊枪组；2、顶针；3、待加工件；4、车床；5、编码器；6、编码器滚轮；7、支架。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1所示，一种全自动焊接球焊机，其包括：

车床4，其卡盘和尾座上均装有用于抵住待加工件3的顶针2；

编码器5，其通过支架7安装在所述车床4的尾座上；

编码器滚轮6，其安装在所述编码器5上并能与待加工件3滚动接触；

自动焊枪组1，其安装在所述车床4的主轴箱上并用于对待加工件3进行焊接；

所述自动焊枪组1和编码器5均与所述车床4的控制系统相连。

具体的，所述自动焊枪组1、顶针2、车床4、编码器5、编码器滚轮6采用市场上已有的成熟产品，本领域技术人员可根据作业需求，选取惯用的即可，从而使得选材更加宽泛，且容易找到可替换的零配件。支架7可根据编码器5、编码器滚轮6的安装需求采用市场上已有的调节支架，也可根据作业情况，自行加工组装，最好选取能够在竖直方向、水平方向、纵深方向上加以调节的支架。或者，支架7选用能够多方向、多角度调节的支架。

其中，所述顶针2优选为莫氏顶针，所述编码器5优选采用增量式编码器。

所述自动焊枪组1在选用已有的产品时，最好选取带角度传感器的水平跟踪探头、带位移传感器的垂直跟踪探头，具有水平调整机构、纵向调整机构、偏摆电动机的自动焊枪组。带角度传感器的水平跟踪探头能够对焊炬与坡口双侧壁的相对位置进行实时测量，水平调整机构能够调整焊炬水平位置，带位移传感器的垂直跟踪探头能够对焊炬与焊道的相对位置进行实时测量，纵向调整机构能够调整焊炬的高度位置，偏摆电动机能够控制焊炬偏摆的角度。

本实施例中的自动焊枪组1就是选用具有上述零配件的自动焊枪组。

上述全自动焊接球焊机，车床4的卡盘和尾座上均装有用于抵住待加工件3的顶针2，编码器5通过支架7安装在所述车床4的尾座上，编码器滚轮6安装在所述编码器5上并能与待加工件3滚动接触，自动焊枪组1安装在所述车床4的主轴箱上并用于对待加工件3进行焊接，所述自动焊枪组1和编码器5均与所述车床4的控制系统相连。

待加工件3可以是球形件或类似球形零件，如图1所示，在本实施例中，待加工件3为球形件。首先，在基台或卡盘座上利用点焊的方式将具有弧度的扇形片拼焊成半球形件；接着，在待加工件3上钻孔，比如利用摇臂钻床，在每个半球形件上各钻一个孔。在钻孔时，先将一个半球形件装在摇臂钻床工作台的卡盘上，在一个半球形件的顶端钻出一个孔，同样的方式，在另一个半球形件的顶端钻出一个孔。两个半球形件拼合成一个整体球形件(待加工件3)时，两个孔同轴且两个孔的连线穿过球心。然后，进行整体焊接时，可利用夹具将两个半球形件夹紧，使得待加工件3整体呈球形，将待加工件3装到车床4上，使得待加工件3放置在两个顶针2之间。一半球形件的孔插到车床4卡盘的顶针2上，调整尾座，使尾座上的顶针2插入到另一半球形件的孔中，从而通过两个顶针2将待加工件3整体抵住，并且待加工件3还能再车床4上转动。撤去夹具，待加工件3由转台支撑并驱动旋转。编码器滚轮6与待加工件3外圆柔性接触，摩擦旋转。编码器滚轮6测量待加工件3的转动速度及待加工件3的转动位置，通过编码器5来控制待加工件3的焊接线速度及焊炬(自动焊枪组1上的，以下“焊炬”也均指自动焊枪组1上的焊炬)的换边位置。

自动焊枪组1采用带有角度传感器的水平跟踪探头对焊炬与坡口双侧壁的相对位置进行实时测量，根据测量值，通过水平调整机构，实时调整焊炬水平位置，实现焊炬与坡口侧壁距离的恒定。

通过车床4中控制系统的控制，可实现自动焊枪组1采用带有位移传感器的垂直跟踪探头对焊炬与焊道的相对位置进行实时测量，垂直跟踪探头的顶端优选采用滚轮结构以实现与焊道的柔性接触，从而减小阻力、提高跟踪精度。根据垂直跟踪探头传回的测量值，通过纵向调整机构，实时调整焊炬的高度位置，保证焊炬与焊道表面距离。

如图1所示，在车床4中控制系统的控制下，与待加工件3外壁柔性接触的编码器滚轮6，在单道单圈焊接完成后反馈信号，通过自动焊枪组1上的偏摆电动机控制焊炬偏摆至另一焊道，开始第二道焊接；第二道焊接完成后，编码器5(通过编码器滚轮6产生信号)反馈信号，再通过纵向调整机构提升焊炬，开始另外一层焊接，如此反复地以一层两道的方式进行焊接。焊接过程从焊缝底部开始，底部为一层三道，先焊中道，而后焊炬偏摆，焊接其余两道；从第二层开始为一层两道，一直到顶部，连续自动进行。这种一层多道的方式可以获得优良的焊道形状及光滑的焊道表面，并使焊道与坡口侧壁充分熔合且平滑过渡，避免出现夹渣、咬边等焊接缺陷，并且焊渣具有良好的自脱渣性。

上述全自动焊接球焊机，设计新颖、结构简单，其通过卡盘和尾座上的顶针将待加工件(球形或类似球形零件)抵靠住，通过自动焊枪组进行焊接，并由编码器加以控制，从而实现了球形或类似球形零件快速、高效的焊接。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。