一种双回转式焊接变位机的制作方法

专利名称：一种双回转式焊接变位机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械构件焊接变位机，属于焊接工艺装备范畴。
国外焊接大型机械构件一般应用机械手，国内目前尚不能普及。国内外已有的用人工焊接的焊接变位机基本有三种型式伸臂式、座式、双座式。已有的焊接变位机不能实现使被焊件在空间实现全方位旋转，对于复杂构件的空间任意焊缝不能实现将不易焊接的各种焊缝，如立焊缝、仰焊缝等全部翻转到工人容易施焊的平焊或船焊状态；固定构件的工作台在旋转到使焊缝与水平面平行时，焊缝高度又往往高于工人操作范围，当构件焊缝转至最低处时，开敞性不好，亦不便于工人操作；特别是在被焊件重量大、形状不规则，焊缝复杂的情况下，靠吊车翻转也不能使被焊件焊缝全部处于平焊或船焊状态，而且频繁占用吊车翻转也不安全，同时也不易按施焊工艺控制焊接变形要求而需要的多遍翻转，这些都严重限制了焊接质量的提高和焊接生产的发展，而且工人劳动强度大，效率低，安全性差。
本实用新型的目的，在于提供一种新型结构的焊接变位机，并设计两套具有自锁功能的传动系统，使工人在变位机周围的任何位置，只要通过“操纵按钮”即可控制变位机上的被焊件绕水平轴和垂直于这个轴作±360°·n，相当于多维空间的全方位旋转，可以很容易地做到使被焊件上任何一条焊缝处于平焊或船焊状态，实现操作高度最低，开敞性最好，同时可以使被焊件在翻转过程中能随时停止旋转而不受翻转架配重及被焊件自重的影响。新型结构的变位机适于夹装和翻转构造复杂的工件，保障操作的安全性。
本实用新型的设计构思遵照如下原理设被焊件任意一条焊缝为空间中的一条线段，若这条线段绕水平轴和垂直于这个轴作±360°·n，相当于在多维空间作全方位旋转，这条线段最终总可以处于与地面平行的状态，亦即这条焊缝总可以处于平焊或船焊状态。因此设计一套由一个垂直臂和一个水平臂构成的L型翻转架，并设计两套回转机构，使水平臂上的工作台可以绕垂直于水平臂的轴作±360°·n旋转，使垂直臂可以绕与地面平行的水平轴，同时带动整个L型翻转架作±360°·n旋转。这样，固定在翻转架工作台(夹具联接盘)上的被焊件即可实现在多维空间中作全方位旋转，达到使被焊件上任意一条焊缝处于容易施焊的平焊或船焊之目的。
本实用新型的外形结构及回转传动装置、电控装置如


图1～图3所示。将翻转架设计成一L型箱体，由一个空腹的垂直臂(4)和一个空腹的水平臂(8)构成，配重(3)用螺栓垂直联接在垂直臂(4)的上端。设计一个箱体(1)，将其垂直固接在底座(9)上。将控制L型翻转架旋转的大回转传动装置<见图2(a)、图(b)>及整个变位机的电控装置(10)均安装在箱体(1)内，并通过大回转主轴(2)之输出端用联接键和压盖将垂直臂(4)与箱体固接(1)在一起，使整个L型翻转架悬垂于箱体的一侧。当工人按动操纵按钮(5)上相应键时，即可通过电控装置启动大回转电机(11)正转或反转，并通过小链轮(12)、链条(13)及大链轮(14)带动大回转蜗杆(15)、大回转蜗轮(16)和大回转主轴(2)作相应方向的旋转，大回转主轴(2)即可通过与其固接在一起的垂直臂(4)带动整个翻转架绕水平轴作±360°·n旋转。将控制夹具联接盘(6)(即工作台)旋转的小回转传动装置(见图3)安装在翻转架水平臂(8)的空腹腔内，小回转主轴(21)之输出端通过联接键与夹具联接盘(6)固接在水平臂上方。当工人按动操纵按钮(5)上相应键时，即可通过电控装置启动小回转电机(17)正转或反转，通过弹性联轴节(18)带动小回转蜗杆(19)及小回转蜗轮(20)作正向或反向旋转，从而通过小回转主轴(21)带动固定在其上的夹具联接盘(6)以及夹装在联接盘上的被焊件作垂直于水平臂的±360°·n旋转。由于两套回转机构实际上是控制两个回转主轴(2)、(21)分别作水平方向和垂直于这个方向上的±360°·n旋转，反映到操纵按钮(5)上即可有“上”、“下”、“左”、“右”、“停”等按键，使被焊件可以在空间作全方位翻转。控制小回转传动装置启动的电源线(22)通过翻转架之空腹腔及大回转主轴(2)的轴心孔与安装在大回转主轴输入端上的集流环(23)相连接，<见图2(a)、图3>，电控装置(10)通过电刷(24)、集流环(23)、将电流提供给小回转电机(17)，可避免电源线(22)发生绕线现象，从而使翻转架及被焊件可无限转动。可选择具有制动功能的减速机，工人操纵操纵按钮上的“停”按键，即可很方便使翻转架及工作台停止旋转。
本实用新型结构简单，装夹工件方便，施焊操作高度低，从而可以使焊接质量得到保证，而且价格成本低，生产效率高，安全性好。本实用新型为一种具有很好经济效益和实用价值的便于推广应用的理想的焊接装备。
附图
图1双回转式焊接变位机外形结构图图2(a)安装在箱体中的大回转主轴图2(b)安装在箱体中的大回转传动装置结构图图3安装在水平臂中的小回转传动装置结构图实施例参看
图1箱体(1)、大回转主轴(2)、配重(3)、L型翻转架之垂直臂(4)、操纵按钮(5)、夹具联接盘(6)、小回转主轴(7)、L型翻转架之水平臂(8)、底座(9)、安装在箱体内的电控装置(配电盘)(10)。本实用新型由底座，垂直固接在底座上的箱体，与箱体通过大回转主轴固接在一起的L型翻转架以及通过小回转主轴固接在水平臂上的夹具联接盘(工作台)构成。配重垂直固接在垂直臂上方。操纵按钮通过电缆线与箱体中之配电盘联接。
参看图2(a)、图2(b)直联式摆线针轮减速机(11)、小链轮(12)链条(13)、大链轮(14)、大回转蜗杆(15)、大回转蜗轮(16)、大回转主轴(2)、配电盘(10)、集流环(23)、电刷(24)、箱体(1)。图2(a)为箱体(1)的部分正视内部结构图，图2(b)为箱体(1)内部结构侧视图。大回转传动装置及电控装置均安装在箱体(1)中，直联式摆线针轮减速机(11)正转或反转时即可通过小链轮(12)，并通过链条(13)及大链轮(14)带动大回转蜗杆(15)正转或反转，从而带动与其啮合的大回转蜗轮(16)正转或反转，参看
图1，大回转主轴即可带动L型翻转架绕水平轴作±360°·n旋转。
参看图3水平臂(9)、直联式摆线针轮减速机(17)、弹性联轴节(18)、小回转蜗杆(19)、小回转蜗轮(20)、小回转主轴(21)、夹具联接盘(6)。小回转传动装置安装在L型翻转架之水平臂(8)的空腹腔内，当减速机(17)正转或反转时即可通过弹性联轴节(18)带动小回转蜗杆正转或反转，从而带动小回转蜗轮(21)正转或反转，即可使固接在水平臂上的夹具接联盘(6)正转或反转，参看
图1，夹具联接盘可带动被焊件作±360°·n旋转。
参看
图1、图2(a)、图3控制小回转传动装置之电源线(22)通过L型翻转架之空腹腔及大回转主轴(2)之轴心孔与安装在大回转主轴输入端上的集流环相连接，输入电流通过电刷(24)提供给电机(11)，这样可以避免发生绕线现象，使夹具联接盘可无限±360°·n旋转。
权利要求1.一种双回转式焊接变位机，由底座(9)、翻转架(4)、(8)及控制翻转架旋转的传动装置、电控装置组成，其特征在于，所说的翻转架为一L型箱体，由一个空腹的垂直臂(4)和一个空腹的水平臂(8)构成；所说的传动装置由大回转传动装置和小回转传动装置组成。
2.如权利要求1所述的双回转式焊接变位机，其特征在于，所说的翻转架之垂直臂(4)通过大回转主轴(2)输出端用联接键和压盖与箱体(1)固接，箱体(1)固定在底座(9)上。
3.如权利要1及权利要求2所述的双回转式焊接变位机，其特征在于，所说的大回转传动装置安装在箱体(1)内，由直联式摆线针轮减速机(11)、与减速机(11)输出轴相联的小链轮(12)、通过链条(13)与小链轮相连的大链轮(14)、通过键与大链轮联接的大回转蜗杆(15)、与大回转蜗杆啮合在一起的大回转蜗轮(16)、通过键与大回转蜗轮轴联接在一起的大回转主轴(2)组成。
4.如权利要求1所述的双回转式焊接变位机，其特征在于，所说的小回转传动装置安装在水平臂(8)的空腹腔内，由直联式摆线针轮减速机(17)、弹性联轴节(18)、小回转蜗杆(19)、与小回转蜗杆啮合的小回转蜗轮(20)以及与小回转蜗轮轴用键联接的小回转主轴(21)组成，夹兵连接盘(6)与小回转主轴(21)固接在一起。
5.如权利要求1所述的双回转式焊接变位机，其特征在于所说的电控装置由配电盘(10)，操纵按钮(5)及相应的电源线等组成，控制小回转传动装置启动的电源线(22)通过翻转架的空腹腔及大回转主轴(2)的轴心孔与安装在大回转主轴(2)输入端上的集流环(23)及电刷(24)相连接。
专利摘要一种双回转式焊接变位机，属于焊接工艺装备范畴。其特征在于设计了一种L型翻转架，由一空腹垂直臂和一空腹水平臂构成。小回转传动装置安装在水平臂内，可控制固接在水平臂上的工作台绕垂直于水平臂方向作±360°·n旋转，大回转传动装置可带动整个翻转架绕水平轴作±360°·n旋转，从而可使夹装在工作台上之被焊件在空间作全方位旋转，达到使每条焊缝均可处于平焊或船焊状态之目的。便于操作，安全可靠，从而保证焊接质量。
文档编号B23K37/047GK2250222SQ9620055
公开日1997年3月26日 申请日期1996年1月19日 优先权日1996年1月19日
发明者郑永强, 于荀宗, 严哲明, 吕平, 高龙云, 黄晓敏 申请人:机械工业部天津工程机械研究所