专利名称：空心轴电机驱动的旋转扫描焊炬的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机驱动的旋转扫描焊炬，属焊接技术领域。
扫描焊炬是一种以电磁或机械方法使焊接电弧沿垂直于焊接进行的方向摆动，机械形式的扫描焊炬是焊炬本身或焊炬中的导电杆作横向扫描运动。已有的机械式扫描焊炬是通过球面轴承实现以导电杆为母线的园锥摆动机构，如中国专利CN87103245A，其结构如图1所示。这种机构的缺点是①采用普通电机驱动，通过一对齿轮传动实现导电杆运动，使得机构尺寸较大，传动件消耗功率，而且要求制造精度高，噪声较大，焊接烟尘污染传动件，使得维护工作较多。②旋转扫描的幅度依靠调节支承导电杆的两球面轴承间距实现，因而调节的灵敏度小，这就要求机壳的轴向尺寸很大，此外还会引起导电杆与气体喷嘴长度的不相配，③没有导电杆旋转位置和速度的检测装置。
本发明的目的在于减小机构尺寸与重量，以增强其实用性。消除齿轮传动机构，以使机构精度更好，驱动功率减小，维护工作量减小；更合理的调节扫描幅度的机构，实现对扫描过程中导电杆所达角位置的实时检测。
本实用新型的内容是空心轴电机旋转扫描焊炬由空心轴电机，导电杆、电缆、上球面轴承、下球面轴承、内偏心套、外偏心套和光耦测位装置等组成。电缆接在导电杆上，导电杆斜穿过电机轴孔，其上端通过上球面轴承与电机联接，导电杆中部通过下球面轴承与电机轴的下端部相联接，导电杆下端为导电嘴。外偏心套安装在电机轴下端，内偏心套安装在外偏心套内孔中。下端球面轴承安装在内偏心套的内孔中，光电测位装置与内外偏心套安装在空心电机轴下端部的同一平面内。
图1是已有技术结构示意图图2是本实用新型结构示意图图3是偏心调节原理图
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。图2中，1是电缆，2是电机定子，3是电机转子，4是光电测位装置中的光耦管，5是下球面轴承，6是气罩，7是导电嘴，8是电弧，9是导电杆，10是内偏心套，11是光电测位装置中的光码盘，12是外偏心套，13是空心电机轴，14是上球面轴承，15是焊丝。焊炬的轴线即电机的轴心线。导电杆9的上端通过上球面轴承14与电机联接，中间部位通过下球面轴承5和内偏心套10，外偏心套12与电机轴联接。当电机轴旋转时，偏心套将拨动导电杆绕电机轴线旋转，但导电杆绕自身轴线的旋转则是完全自由的，有焊丝和电缆约束时，则不转动，不会造成焊丝扭转、电缆缠绕。导电杆上端支点处在电机轴线上时，球轴承可安装在电机壳体上。该支点也可不在电机轴线上，此时，球轴承则偏心地安装在电机轴上。导电杆下端部为导电嘴7，焊丝15穿过导电杆9和导电嘴的内孔。导电杆旋转运动时，电弧8也作园周运动扫描焊接接头区。扫描幅度由内、外偏心盘的偏心量决定。该偏心量的改变，也就引起导电杆的园锥摆动幅度。只要调节下端球面轴承相对电机轴线的偏心度，就可调节导电杆的摆动幅度。图2是偏心调节原理图。图中，01为外偏心套中心，亦即电机轴心，02为外偏心套内圆中心，03为内偏心套内圆中心，a是外偏心套内孔中心与电机轴孔中心之间的距离，也是内偏心套内孔中心与外偏心套内孔中心的距离，α是内偏心套相对于外偏心套的旋转角度，下球面轴承5相对电机轴线的偏心度e＝asin (α)/2 ，内外偏心套偏心方向相反时，下球面轴承偏心度则为零。导电杆旋转扫描所达到的角位置由光电测位装置进行实时检测。光电测位装置有光码盘、光耦管、发光二极管、光敏三极管。光码盘边缘均匀分度铣出矩形齿，并同轴安装在电机轴上。发光二极管光线被光盘码齿形或板阻挡时，光敏三极管截止，末阻挡时，三极管导通。因此光码盘每旋转一周时，对应边缘的三极管产生脉冲数等于分度数；而对应内圈的三极管只产生一个脉冲。以该脉冲为旋转一周的起始位置，则分度脉冲经过的数量可表示旋转所达的角位置。脉冲的频率则表明了电机转速，可用于速度闭环控制。
权利要求1.一种空心轴电机驱动旋转扫描焊炬，包括电机，导电杆，电缆，其特征在于还包括上、下球面轴承，内、外偏心套和光偶测位装置，所述的电机轴是空心的，导电杆斜穿过电机轴孔，导电杆上端通过上球面轴承与电机联接，导电杆中部通过下球面轴承与电机轴孔的下端部相联接，外偏心套安装在电机轴下端，内偏心套安装于外偏心套内孔中，下端球面轴承安装在内偏心套的内孔中，光耦测位装置与内外偏心套安装在空心电机轴下端部的同一平面上。
2.如权利要求1所述的旋转扫描焊炬，其特征在于其中所述的下球而轴承的中心与电机轴孔中心的偏心度e＝asin (α)/2 ，其中a是外偏心套内孔中心与电机轴孔中心的距离，也是内偏心套内孔中心与外偏心套内孔中心的距离，α是内偏心套相对于外偏心套的旋转角度。
专利摘要本实用新型涉及一种电机驱动的旋转扫描焊炬，属焊接技术领域。旋转扫描焊炬由导电杆空心轴电机上、下球面轴承，内、外偏心套和光电测位装置等组成。导电杆斜穿过电机轴孔，其上端和中间部分别通过上下球面轴承与电机联接，外偏心套安装在电机轴下端，内偏心套安装于外偏心套的内孔中，下端球面轴承安装于内偏心套中。本实用新型具有结构紧凑、电机功率小、实时检测焊接过程等优点。
文档编号B23K9/24GK2143540SQ9224447
公开日1993年10月13日 申请日期1992年12月24日 优先权日1992年12月24日
发明者潘际銮, 廖宝钊 申请人:清华大学