CN103128467B - 自动叶轮分度焊接装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动叶轮分度焊接装置及工艺，属于风机行业中叶轮焊接技术领域。该装置通过设置控制器的切分程序来控制切分电机行走的步数，经过减速机可以把叶轮任意度数等分。进一步改进是翻转式焊接，即通过设置控制器翻转程序来指令翻转电机带动减速机构来实现任意角度翻转，方便进行加固焊接。焊接工艺是先装夹叶轮后盘并紧固，将叶片固定点焊；再用本装置对各叶片进行分度焊接，放上叶轮前盘并紧固；然后翻转工作台到目标位置再进行各叶片分度焊接加固；最后翻转工作台到起始点完成焊接。该装置及工艺可以实现精确地等分叶轮，操控简单方便，使焊接更加稳定、美观。
Description
技术领域
本发明属于风机行业中叶轮焊接技术领域，具体涉及一种把叶轮任意度数等分以确定叶片位置的焊接装置及工艺。
背景技术
目前在风机行业中，叶轮是风机的关键部件，叶片的焊接质量及精度尤为重要，其传统的焊接方法仍然是把叶轮后盘固定在焊接胎具上用圆规直尺手工划线或用有固定刻度的分度盘来确定叶片的位置和角度，但因风机的用途不同而叶轮叶片的数量、角度和方向都不同，叶片数量不同时需要更换不同刻度的分度盘，使得传统分度焊接方法速度慢，批量生产时无同质性，且焊接时采取叶轮平放位置进行，焊接飞溅容易影响美观和造成虚焊，存在焊接等分不均、角度不一致、焊接变形量大等缺陷，使叶轮在做静平衡和动平衡时偏量大而不稳定，直接影响到风机的性能。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种自动精确划分叶片位置的焊接装置及其焊接工艺。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：通过触摸屏调入控制器编写的可自设的切分程序来控制伺服电机行走的步数和行走速度，经过减速可以任意设置切分数量把360度圆任意等分。作为其吏进一步改进是翻转式焊接，即通过调入控制器编写的翻转程序指令伺服电机带动减速机构，根据蜗轮蜗杆的原理经过减速实现任意角度翻转，从而方便地加固焊接。该装置及工艺可以实现全自动操控并精确地等分叶轮，不仅操作简单无需手工划线，节省人工25％以上，而且翻转式焊接使叶轮焊接更加稳定、美观。
本发明自动叶轮分度焊接装置其特征在于包括控制器1、开关2、工作台支架3、T型槽工作台4、叶片模具支撑架5、叶片角度定位模板6、切分电机7、皮带8、减速机9、叶轮模具装夹卡盘10，所述叶片模具支撑架5安装在T型槽工作台4上，可沿T型槽左右移动，叶片角度定位模板6固定安装在叶片模具支撑架5近叶轮模具装夹卡盘10侧，控制器1通过开关2与切分电机7电气连接，切分电机7与减速机9通过皮带8传动，减速机9与叶轮模具装夹卡盘10主轴传动连接。通过预设的分度控制程序控制切分电机的步数，从而带动减速机精确控制分度的精度，实现叶轮的任意度数等分。叶片角度定位模板可根据叶片角度及形状进行定制安装在叶片模具支撑架上。本装置还包括平台连接法兰11、连接轴12、翻转轴承13、翻转电机14、蜗杆15，蜗轮16，所述T型槽工作台4两侧均通过平台连接法兰11和连接轴12固定连接，连接轴12与工作台支架3通过翻转轴承13连接，蜗轮16固定在平台连接法兰11上，翻转电机14和蜗杆15固定在工作台支架上，翻转电机14通过开关2与控制器1电气连接。当通过控制器预设程序设定翻转角度时，可方便得实现T型槽工作台翻转任意角度，从而观察各叶片焊点的焊接状况及时进行补焊，在任一目标翻转位置时可同时启动切分程序对各叶片进行加固焊接。
作为其进一步改进，其特征在于还包括在工作台支架上设置行程开关17，位置在T型槽工作台翻转角90°≤a≤120°处，在平台连接法兰上对应设置翻转限位感应头18。当T型槽工作台翻转到行程开关处停止翻转，在这个位置进行进一步的焊接加固，使焊接飞溅直接落到地面，不会飞溅到叶轮上而影响美观，避免产生虚焊。
作为其进一步改进，其特征在于所述叶轮模具装夹卡盘一侧设有气缸刹车锁19，其上设有焊接负极接头20。该气缸刹车锁通过外部给气使气缸前后伸缩，对叶轮模具装夹卡盘可以起到抱紧作用，进一步提高切分精度，另外该气缸刹车锁还可以兼作焊接负极，从而保护减速机不受高焊接电流的破坏。
作为其进一步改进，其特征在于所述叶片模具支撑架5上设置进给加固栓21。进给加固栓的作用在于准确定位叶片的位置。
作为其进一步改进，其特征在于所述工作台支架3为梯形钢板支架，支架通过连接杆22固定。连接杆起到整体稳定的作用。
作为其进一步改进，其特征在于所述开关2通过脚踏三联开关23与控制器1连接。这样可以方便地通过脚踏开关控制切分电机、翻转电机的正反转，手脚并用，提高工作效率。
本发明自动叶轮分度焊接工艺包括以下步骤：
①在叶轮模具装夹卡盘10上装夹叶轮后盘并固定压紧，将叶片角度定位模板6通过进给加固栓21调到合适的焊接位置，将要焊接的叶片靠在叶片角度定位模板6上用电焊点焊住；
②设置控制器1切分程序，脚踏三联开关23中切分按钮启动控制器1，控制器指令切分电机7和减速机9到各个目标切分位置对各叶片进行预焊接，焊接完成后放上叶轮前盘并用压板压住紧固；
③设置控制器1翻转程序，脚踏三联开关23中反转按钮启动控制器1，控制器指令翻转电机15、蜗杆15和蜗轮16，使模具装夹卡盘10翻转到合适位置进行补焊加固；
④脚踏三联开关23中切分按钮启动控制器1切分程序对每个叶片依次进行焊接加固；
⑤焊好叶轮后取下，脚踏三联开关23中正转按钮，T型槽工作台4旋转回到初始点，焊接完成。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装置结构示意图，图2是T型槽工作台翻转90度后的示意图，图3是图2沿A-A线剖面后沿B-B线左视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明自动叶轮分度焊接装置包括控制器1、开关2、工作台支架3、T型槽工作台4、叶片模具支撑架5、叶片角度定位模板6、切分电机7、皮带8、减速机9、叶轮模具装夹卡盘10，所述叶片模具支撑架5安装在T型槽工作台4上，叶片角度定位模板6安装在叶片模具支撑架5近叶轮模具装夹卡盘10侧，控制器1通过开关2与切分电机7电气连接，切分电机7与减速机9通过皮带8传动，减速机9与叶轮模具装夹卡盘10主轴传动连接。
进行翻转焊接加固时，如图2和图3所示，该装置还包括平台连接法兰11、连接轴12、翻转轴承13、翻转电机14、蜗杆15、蜗轮16，所述T型槽工作台4两侧均通过平台连接法兰11和连接轴13固定在～起，连接轴13与工作台支架3通过翻转轴承13连接，这样，T型槽工作台就可以通过轴承翻转；蜗轮16固定在平台连接法兰11上，翻转电机14和蜗杆15固定在工作台支架3上，翻转电机14通过开关2与控制器1电气连接。更优选的方案是在工作台支架3上设置行程开关17，平台连接法兰11上设置翻转限位感应头18；在叶轮模具装夹卡盘10一侧设有气缸刹车锁19，气缸刹车锁上设有焊接负极接头20；在模具支撑架上5及设置进给加固栓21；工作台支架3最好为梯形钢板支架，支架通过两根连接杆22固定，起到整体稳定的作用；所述开关2通过脚踏三联开关23与控制器1连接，更加方便操控。
本发明焊接工艺步骤如下：
在叶轮模具装夹卡盘10上装夹叶轮后盘并固定压紧，将叶片角度定位模板6通过进给加固栓21调到后盘上高度合适的焊接位置，把焊接负极接到气缸刹车锁19的焊接负极接头20上，将要焊接的叶片靠在叶片角度定位模板6上用电焊点焊住；在焊接下一个叶片时，启动控制柜电源，触点屏幕选择控制器1中切分程序，选择切分叶片数目，设置完成后脚踏三联开关23切分按钮启动控制器1，由控制器1来控制切分电机7的旋转步数，通过皮带8传动减速机9使模具装夹卡盘10能旋转进行切分，依次在各个目标切分位置将要焊接的叶片靠在叶片角度定位模板6上进行预焊接。同时随着模具装夹卡盘10的转动，气缸刹车锁19气缸向后伸缩，停止转动后气缸由外部给气向前给进顶住装夹卡盘10起到抱紧作用，提高切分的精度，由于气缸刹车锁19兼作焊接负极，使焊机电流直接供给模具装夹卡盘10，从而保护减速机9不受高焊接电流的破坏，在全部叶片焊接完成后将叶片角度定位模板6通过进给加固栓21收回，然后在模具装夹卡盘10上放上叶轮前盘并用压板压住紧固，在以后的焊接中能起到防止焊接变形的作用；通过控制器1设置翻转程序，脚踏三联开关23反转按钮，翻转电机14通道旋转带动蜗杆15转动与蜗轮16的咬合顺时针转动到目标位置进行加固补焊，目标位置到行程开关17感应到翻转限位感应头18为止；可在目标位置脚踏三联开关23中切分按钮再次启动切分程序对每个叶片依次进行焊接加固，此时进行焊接使焊接飞溅直接落到地面，不会飞溅到叶轮上而影响美观，避免产生虚焊，焊接稳定性强；焊好叶轮后取下，脚踏三联开关23中正转按钮，T型槽工作台4旋转回到初始点，焊接完成。
Claims (8)
1.一种自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
包括控制器(1)、开关(2)、工作台支架(3)、T型槽工作台(4)、叶片模具支撑架(5)、叶片角度定位模板(6)、切分电机(7)、皮带(8)、减速机(9)、叶轮模具装夹卡盘(10)、平台连接法兰(11)、连接轴(12)、翻转轴承(13)、翻转电机(14)、蜗杆(15)、蜗轮(16)，所述叶片模具支撑架(5)安装在T型槽工作台(4)上，叶片角度定位模板(6)安装在叶片模具支撑架(5)近叶轮模具装夹卡盘(10)侧，控制器(1)通过开关(2)与切分电机(7)电气连接，切分电机(7)与减速机(9)通过皮带(8)传动，减速机(9)与叶轮模具装夹卡盘(10)主轴传动连接，所述T型槽工作台(4)两侧均通过平台连接法兰(11)和连接轴(12)固定连接，连接轴(12)与工作台支架(3)通过翻转轴承(13)连接，蜗轮(16)固定在平台连接法兰(11)上，翻转电机(14)和蜗杆(15)固定在工作台支架(3)上，翻转电机(14)通过开关(2)与控制器(1)电气连接。
2.根据权利要求1所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述工作台支架(3)上设有行程开关(17)，在平台连接法兰(11)上对应设有翻转限位感应头(18)。
3.根据权利要求2所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述行程开关(17)设置在T型槽工作台翻转角90°≤a≤120°处。
4.根据权利要求1或2所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述叶轮模具装夹卡盘(10)一侧设有气缸刹车锁(19)，气缸刹车锁上设有焊接负极接头(20)。
5.根据权利要求1或2所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述叶片模具支撑架(5)上设置进给加固栓(21)。
6.根据权利要求1或2所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述工作台支架(3)为梯形钢板支架，支架通过连接杆(22)固定。
7.根据权利要求1或2所述的自动叶轮分度焊接装置，其特征在于：
所述开关(2)通过脚踏三联开关(23)与控制器(1)连接。
8.一种自动叶轮分度焊接工艺，包括以下步骤：
①在叶轮模具装夹卡盘(10)上装夹叶轮后盘并固定压紧，将叶片角度定位模板(6)通过进给加固栓(21)调到合适的焊接位置，将要焊接的叶片靠在叶片角度定位模板(6)上用电焊点焊住；
②设置控制器(1)切分程序，脚踏三联开关(23)中切分按钮启动控制器(1)，控制器指令切分电机(7)和减速机(9)到各个目标切分位置对各叶片进行预焊接，焊接完成后放上叶轮前盘并用压板压住紧固；
③设置控制器(1)翻转程序，脚踏三联开关(23)中反转按钮启动控制器(1)，控制器指令翻转电机(14)、蜗杆(15)和蜗轮(16)，使模具装夹卡盘(10)翻转到合适位置进行补焊加固；
④脚踏三联开关(23)中切分按钮启动控制器(1)切分程序对每个叶片依次进行焊接加固；
⑤焊好叶轮后取下，脚踏三联开关(23)中正转按钮，T型槽工作台(4)旋转回到初始点，焊接完成。
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