CN102357731A - 四轮连杆真空电子束送丝机 - Google Patents

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张秉刚
赵健
陈国庆
冯吉才
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四轮连杆真空电子束送丝机，它涉及一种真空电子束送丝机，属于焊接机械类领域。本发明为了解决现有的真空电子束送丝机存在使送丝滚轮、压丝滚轮易磨损，不能根据焊丝直径自动调整送丝滚轮、压丝滚轮之间的间隙等问题。主要结构包括伺服电机、送丝滚轮、压丝滚轮、连杆、U型凹槽、弹簧限位机构，其中一个送丝滚轮固定在伺服电机转轴上，电机转动时，送丝滚轮自转，并通过连杆为另一个送丝滚轮提供动力，两个压丝滚轮通过螺柱螺母固定在支架上，四轮共面，两个压丝滚轮为送丝提供压紧力，四轮及连杆共同组成四轮连杆真空电子束送丝机。本发明主要用于异种材料真空电子束焊接、自成型技术、材料表面熔覆，高效优化焊缝性能及控制缺陷等领域。

Description

四轮连杆真空电子束送丝机
技术领域
本发明涉及一种真空电子束送丝机，属于焊接机械类领域。
背景技术
目前，现有技术中主要为气保焊送丝机，按送丝原理主要包括双曲线行星滚轮送丝机、双滚轮行星送丝机和三滚轮行星送丝机等。每种送丝机均有各自的优缺点，如双曲线行星滚轮送丝机送丝力大，送丝阻力小，送丝速度稳定，但由于送丝过程中，丝与轮为线接触，导致焊丝变形较大。而双滚轮行星送丝机和三滚轮行星送丝机不需要减速及矫直系统，因此结构简单，但存在滚轮接触时间久，送丝不稳定的缺点。以上几种送丝方式均不能有效解决真空电子束焊接电磁干扰、真空散热差及焊丝污染等问题。根据送丝机安装位置，可分为真空室内送丝机和真空室外送丝机，又因为真空室外送丝需要在真空室上开窗口将焊丝导入真空室，需要对现有的真空室进行改动，这样真空室密封的程度将决定焊接质量。而真空室内送丝既保证了真空室的真空度，又减小了工作量，因此最理想的真空电子束送丝焊，应保证真空室内送丝，即尽量不改变真空室结构，同时满足送丝要求。但现有的适于真空电子束送丝焊的真空电子束送丝机由于送丝滚轮和压丝滚轮布置不尽合理，致使送丝滚轮、压丝滚轮易磨损，影响使用寿命，而且现有的真空电子束送丝机不能根据焊丝直径自动调整送丝滚轮、压丝滚轮之间的间隙。
发明内容
本发明为了解决现有的真空电子束送丝机存在使送丝滚轮、压丝滚轮易磨损，不能根据焊丝直径自动调整送丝滚轮、压丝滚轮之间的间隙等问题，进而提供了一种四轮连杆真空电子束送丝机。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明所述的四轮连杆真空电子束送丝机包括真空室以及位于其内的送丝机主体，金属罩和垂直于水平面的基板形成所述真空室，所述送丝机主体包括伺服电机、支架、主动送丝滚轮、从动送丝滚轮、第一压丝滚轮、第二压丝滚轮、连杆机构和至少一个弹簧限位机构；支架通过弹簧限位机构安装在基板上且与基板平行设置，所述伺服电机固定在基板的内侧壁上，主动送丝滚轮安装在伺服电机的输出轴上，主动送丝滚轮通过连杆机构与安装在基板上的从动送丝滚轮传动连接，第一压丝滚轮和第二压丝滚轮均安装在支架上，主动送丝滚轮、从动送丝滚轮、第一压丝滚轮和第二压丝滚轮四轮共面且所述四者的轴线均垂直于基板所在平面，第一压丝滚轮位于主动送丝滚轮的正上方且二者之间留有焊丝可通过的间隙，第二压丝滚轮位于从动送丝滚轮的正上方且二者之间留有焊丝可通过的间隙，入丝导嘴和出丝导嘴固定在支架上，所述入丝导嘴正对于主动送丝滚轮和第一压丝滚轮之间间隙的入口处，所述出丝导嘴正对于从动送丝滚轮和第二压丝滚轮之间间隙的出口处；弹簧限位机构用于根据焊丝直径调整支架连同安装在支架上的第一压丝滚轮和第二压丝滚轮上移。
本发明的有益效果是：
本发明采用了四轮式连杆送丝，两组滚轮共面的设置方式以及采用连杆机构将主动送丝滚轮的力传递给从动送丝滚轮，运行平稳，克服了以往滚轮接触送丝机因接触时间久而导致送丝力不稳定的缺点；本发明的结构可大大减小送丝滚轮、压丝滚轮易磨损，提高其使用寿命。金属罩有效的解决了电磁屏蔽的问题及焊丝污染问题；本发明特别考到针对不同直径焊丝的送丝，设置了弹簧限位机构实现了自动的根据焊丝(6)直径调整压丝滚轮(2)和(14)的间隙。本发明采用的技术手段的集合，相辅相乘，产生了1+1大于2的技术效果。同时，这种四轮连杆真空电子束送丝机具有结构简单，体积小，方便维护，送丝平稳等优点。采用了真空室，真空散热对结构无明显影响，且温度的升高起到了对焊丝的预热作用，使焊丝更好的过渡到熔池当中；伺服电机的选择能够满足前进、后退、调速和编程等功能。本发明主要适用于异种材料真空电子束焊接、自成型技术、材料表面熔覆，高效优化焊缝性能及控制缺陷等领域。弹簧限位系统可以使送丝机适应不同直径的焊丝，U型凹槽保证了送丝的准直性，整个系统被金属罩封闭，该送丝机结构简单，体积小，且能有效的解决电磁干扰、真空散热差及焊丝污染等真空电子束焊接常见问题。
附图说明
图1为本发明的正面视图；图2为图1沿A-A面的左视图，图3为图1沿B-B面的左视图，图4是图3的C部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～4所示，本实施方式所述的四轮连杆真空电子束送丝机包括真空室以及位于其内的送丝机主体，金属罩21和垂直于水平面的基板9形成所述真空室，所述送丝机主体包括伺服电机4、支架13、主动送丝滚轮5、从动送丝滚轮18、第一压丝滚轮2、第二压丝滚轮14、连杆机构20和至少一个弹簧限位机构；支架13通过弹簧限位机构安装在基板9上且与基板9平行设置，所述伺服电机4固定在基板9的内侧壁上，主动送丝滚轮5安装在伺服电机4的输出轴上，主动送丝滚轮5通过连杆机构20与安装在基板9上的从动送丝滚轮18传动连接，第一压丝滚轮2和第二压丝滚轮14均安装在支架13上，主动送丝滚轮5、从动送丝滚轮18、第一压丝滚轮2和第二压丝滚轮14四轮共面且所述四者的轴线均垂直于基板9所在平面，第一压丝滚轮2位于主动送丝滚轮5的正上方且二者之间留有焊丝6可通过的间隙，第二压丝滚轮14位于从动送丝滚轮18的正上方且二者之间留有焊丝6可通过的间隙，入丝导嘴3和出丝导嘴15固定在支架13上，所述入丝导嘴3正对于主动送丝滚轮5和第一压丝滚轮2之间间隙的入口处，所述出丝导嘴15正对于从动送丝滚轮18和第二压丝滚轮14之间间隙的出口处；弹簧限位机构用于根据焊丝直径调整支架13连同安装在支架13上的第一压丝滚轮2和第二压丝滚轮14上移。
具体实施方式二：如图1～4所示，本实施方式所述弹簧限位机构的数量为两套，所述弹簧限位机构包括弹簧1、L型控制杆11、套筒12，L型控制杆11的水平边的端部固定在基板9上，L型控制杆11的垂直边插入套筒12内，套筒12的下端与支架13的上端固接，弹簧1套装在套筒12上，弹簧1的上端与L型控制杆11的垂直边的相应部位连接，弹簧1的下端与连接在套筒12的外侧壁上。本实施方式所限定的弹簧限位机构能过简单的结构形式实现了在送丝过程中自动调整主动送丝滚轮5和第一压丝滚轮2之间、以及从动送丝滚轮18和第二压丝滚轮14之间间隙。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1～3所示，本实施方式所述弹簧1的弹力的最大拉伸力应大于或等于支架13及支架13上所安装构件的总量力。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：如图1～3所示，本实施方式所述弹簧限位机构还包括两个套环22，一个套环22紧固在位于弹簧1上端的L型控制杆11的垂直边的相应部位上，另一个套环22紧固在套筒12的下端上，弹簧1位于两个套环22之间且与二者分别连接。套环22可以采用螺母，可在相应部位加工有螺纹，实现固定连接。其它组成及连接关系与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：如图1～3所示，本实施方式所述送丝机还包括U型凹槽19，所述U型凹槽19的开口朝上且U型凹槽19的一侧壁固定在支架13上且位于两组滚轮之间，两组滚轮中的一组滚轮由主动送丝滚轮5和第一压丝滚轮2构成，两组滚轮中的另一组滚轮由和第二压丝滚轮14构成；所述U型凹槽19内底与压丝滚轮2的水平切线等高。U型凹槽的设置有效地防止了焊丝因重力下塌而导致的卡丝现象，使送丝过程更加顺畅，U型凹槽保证了送丝的准直性。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式六：如图1～3所示，本实施方式所述送丝机还包括送丝软管7和导丝软管17，所述送丝软管7与入丝导嘴3的位置相对应并安装在基板9上，导丝软管17的一端与出丝导嘴15连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
工作原理：
四轮连杆真空电子束送丝机主要包括伺服电机4、送丝滚轮5和18、压丝滚轮2和14、连杆20、U型凹槽19、弹簧限位机构1、11和12，一个送丝滚轮5通过套筒24及滚针轴承23固定在伺服电机4的转轴上，并通过连杆20与另一个固定在基板9上的送丝滚轮18相连，两个压丝滚轮2和14固定在支架13上，四个滚轮共面，套筒12固定在支架13上，L型控制杆11一端固定在基板9上，另一端进入套筒12中，二者通过可以螺母固定有弹簧1，套筒12、L型控制杆11和弹簧1三者共同组成弹簧限位机构，支架13通过弹簧限位机构安装在在基板9上，支架13上固定有U型凹槽19，U型凹槽19底部与压丝滚轮2底部等高，入丝导嘴3和出丝导嘴15通过卡子16固定在支架13上，导嘴3和15正对于送丝滚轮5和18与压丝滚轮2和14交点处。整个送丝系统周围被金属罩21封闭，基板9通过螺钉10安装于金属罩21内侧。
四轮连杆真空电子束焊接送丝方法如下：将焊丝盘8固定于基板9一特定杆上，并将焊丝6穿过送丝软管7，再经过入丝导嘴3，送入第一对送丝滚轮5与压丝滚轮2间隙中，伺服电机4转轴旋转带动送丝滚轮5自转，并通过摩擦力将焊丝6向前送出，接着焊丝6进入固定于支架13上的U型凹槽19内，在U型凹槽19内平稳前进，到达第二对送丝滚轮18与压丝滚轮14的间隙中，由于连杆20的带动，第二个送丝滚轮18转动，通过摩擦使焊丝6进入出丝导嘴15，从而进入导丝软管17中，在整个送丝过程中，弹簧限位机构1、11和12自动的根据焊丝6直径调整压丝滚轮2和14的位置，并始终确保压丝滚轮2和14压紧焊丝6，同时，对称弹簧限位系统满足两对送丝滚轮具有相同的送丝力，各个部分紧密配合，共同完成了焊丝的平稳送出。

Claims (6)

1.一种四轮连杆真空电子束送丝机，所述送丝机包括真空室以及位于其内的送丝机主体，金属罩(21)和垂直于水平面的基板(9)形成所述真空室，其特征在于：所述送丝机主体包括伺服电机(4)、支架(13)、主动送丝滚轮(5)、从动送丝滚轮(18)、第一压丝滚轮(2)、第二压丝滚轮(14)、连杆机构(20)和至少一个弹簧限位机构；支架(13)通过弹簧限位机构安装在基板(9)上且与基板(9)平行设置，所述伺服电机(4)固定在基板(9)的内侧壁上，主动送丝滚轮(5)安装在伺服电机(4)的输出轴上，主动送丝滚轮(5)通过连杆机构(20)与安装在基板(9)上的从动送丝滚轮(18)传动连接，第一压丝滚轮(2)和第二压丝滚轮(14)均安装在支架(13)上，主动送丝滚轮(5)、从动送丝滚轮(18)、第一压丝滚轮(2)和第二压丝滚轮(14)四轮共面且所述四者的轴线均垂直于基板(9)所在平面，第一压丝滚轮(2)位于主动送丝滚轮(5)的正上方且二者之间留有焊丝(6)可通过的间隙，第二压丝滚轮(14)位于从动送丝滚轮(18)的正上方且二者之间留有焊丝(6)可通过的间隙，入丝导嘴(3)和出丝导嘴(15)固定在支架(13)上，所述入丝导嘴(3)正对于主动送丝滚轮(5)和第一压丝滚轮(2)之间间隙的入口处，所述出丝导嘴(15)正对于从动送丝滚轮(18)和第二压丝滚轮(14)之间间隙的出口处；弹簧限位机构用于根据焊丝直径调整支架(13)连同安装在支架(13)上的第一压丝滚轮(2)和第二压丝滚轮(14)上移。
2.根据权利要求1所述的四轮连杆真空电子束送丝机，其特征在于：所述弹簧限位机构的数量为两套，所述弹簧限位机构包括弹簧(1)、L型控制杆(11)、套筒(12)，L型控制杆(11)的水平边的端部固定在基板(9)上，L型控制杆(11)的垂直边插入套筒(12)内，套筒(12)的下端与支架(13)的上端固接，弹簧(1)套装在套筒(12)上，弹簧(1)的上端与L型控制杆(11)的垂直边的相应部位连接，弹簧(1)的下端与连接在套筒(12)的外侧壁上。
3.根据权利要求2所述的四轮连杆真空电子束送丝机，其特征在于：所述弹簧(1)的最大拉伸力应大于或等于支架(13)及支架(13)上所安装构件的总量力。
4.根据权利要求2或3所述的四轮连杆真空电子束送丝机，其特征在于：所述弹簧限位机构还包括两个套环(22)，一个套环(22)紧固在位于弹簧(1)上端的L型控制杆(11)的垂直边的相应部位上，另一个套环(22)紧固在套筒(12)的下端上，弹簧(1)位于两个套环(22)之间且与二者分别连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的四轮连杆真空电子束送丝机，其特征在于：所述送丝机还包括U型凹槽(19)，所述U型凹槽(19)的开口朝上且U型凹槽(19)的一侧壁固定在支架(13)上且位于两组滚轮之间，两组滚轮中的一组滚轮由主动送丝滚轮(5)和第一压丝滚轮(2)构成，两组滚轮中的另一组滚轮由和第二压丝滚轮(14)构成；所述U型凹槽(19)内底与压丝滚轮(2)的水平切线等高。
6.根据权利要求5所述的四轮连杆真空电子束送丝机，其特征在于：所述送丝机还包括送丝软管(7)和导丝软管(17)，所述送丝软管(7)与入丝导嘴(3)的位置相对应并安装在基板(9)上，导丝软管(17)的一端与出丝导嘴(15)连接。
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