CN104096955A - 铝母线窄间隙mig焊接专机 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,由焊枪伸缩装置、焊枪、可调龙门架、夹紧装置、冷却装置、竖滑架、横滑架、滑架连接板、定位手柄、可调龙门架调节手柄、夹紧装置松紧手柄、焊枪伸缩装置调节手柄及控制面板组成。通过控制面板实现主要用于纯铝及铝合金窄间隙最大焊接深度200mm,焊缝间隙最小25mm,焊缝长度最长420mm焊缝的自动焊接,实现整条焊缝一次完成,确保焊接质量。通过焊枪伸缩装置调节手柄,使焊枪相对焊缝横向移动,实时的矫正焊枪的位置,通过定位手柄及左右各一个夹紧装置松紧手柄、可调龙门架的微调手柄实现了本发明的快速定位和装卡,保证了最适合的焊接状态。同时,结构简单,重量较轻,利于搬运。

Description

铝母线窄间隙MIG焊接专机
技术领域
本发明涉及一种焊接领域的焊接机,特别是涉及一种可快速定位轻便的铝母线窄间隙MIG焊接专机,特别适用于大规格焊缝,最大焊接深度为200mm,焊缝间隙最小为25mm,焊缝长度最长420mm的纯铝及铝合金窄间隙对接。
背景技术
纯铝及铝合金焊接的难点在于两个极端即小规格薄件焊接及大规格厚铝锭的焊接,就目前的大铝锭焊即极限规格为最大焊接深度为200mm,焊缝间隙最小为25mm,焊缝长度最长420mm)的接而言,主要采用的手工MIG焊接,焊接质量及焊接节奏不能得到合理的控制,具有随机性,同时焊接效率也比较低,已经不再适应当前对焊接领域高效、高质量的要求,尤其是在大铝锭窄间隙焊接方面,手工MIG焊接出现上述问题更为严重。于此同时,目前涉及大铝锭焊接的领域中,一道焊缝往往需要焊接几十层,需要较长的焊接时间,同时铝焊接由于需要保持合理的层间温度及严格的焊接参数,所以一般都是一道焊缝需一次焊完,这对手工MIG焊而言,劳动强度控制难度较大。
有鉴于上述现有的焊接机存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的铝母线窄间隙MIG焊接专机,能够改进一般现有的焊接机,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的焊接机存在的缺陷,而提供一种新型结构的铝母线窄间隙MIG焊接专机,所要解决的技术问题是当前大规范铝锭极限规格为最大焊接深度为200mm,焊缝间隙最小为25mm,焊缝长度最长420mm自动焊接,使其能够实现整条焊缝一次完成,降低焊接强度,保护焊接工人的身体健康,从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于,提供一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,所要解决的技术问题是使其可以有效的控制及保证焊接质量,提高焊接效率,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,采用全自动焊接过程的PLC控制模式,所要解决的技术问题是使其可以有效的减轻焊接操作者的劳动强度,保护焊接操作者的身体健康,从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于,提供一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,采用三点定位的定位方式,所要解决的技术问题是使其有效保证该设备在使用过程中的稳定性,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明的还一目的在于,提供一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,采用便携的冷却装置,所要解决的技术问题是使其该设备重量减轻的同时,还方便该设备的安装及简化了结构,还保证了窄间隙焊缝两端的焊接质量,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的铝母线窄间隙MIG焊接专机,由焊枪伸缩装置、焊枪、可调龙门架、夹紧装置、冷却装置、竖滑架、绝缘板、横滑架、滑架连接板、定位手柄、可调龙门架调节手柄、夹紧装置松紧手柄、焊枪伸缩装置调节手柄及控制面板组成。其中,所述的焊枪与所述的竖滑架相互平行且垂直于地面。该焊枪伸缩装置横向设置在该焊枪和该竖滑架之间,该焊枪伸缩装置的一端固定该焊枪,该焊枪伸缩装置的另一端固定在该竖滑架上。在该焊枪伸缩装置上设有焊枪伸缩装置调节手柄,该焊枪伸缩装置调节手柄固定在焊枪伸缩装置中的滑移支座上。所述的可调龙门架固定在所述的夹紧装置的上面。在该可调龙门架上设有可调龙门架调节手柄,该可调龙门架调节手柄固定在可调龙门架的右支柱上。该竖滑架上的滑块与安装在该可调龙门架横梁上的横滑架上的滑块相连接。所述的滑架连接板和绝缘板通过螺栓连接在横滑架上的滑块与竖滑架上的滑块之间。在该夹紧装置的两侧分别设有夹紧装置松紧手柄。所述的冷却装置在焊接时安放在在焊件上。所述的定位手柄设置在夹紧装置上的辅助支撑上。所述的控制面板预设焊接参数,实现控制电源及焊枪的自动并结合手动焊接。
前述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其中所述的焊枪伸缩装置由螺母座,齿轮,滑移支座,圆柱销,控制手柄,伸缩杆,绝缘套,绝缘板组成。其中所述的滑移支座内设有沿轴向移动的伸缩杆,该伸缩杆的左侧设有与齿轮连接的螺纹。所述的控制手柄通过螺母座固定在该滑移支座上,该控制手柄的圆柱下方装有齿轮,该齿轮与伸缩杆形成涡轮结构。所述的绝缘板上有4个与该伸缩杆相配的螺孔。该绝缘套嵌入该伸缩杆的四个孔中,通过螺栓将所述的焊枪与所述的伸缩装置连接起来,带动该焊枪横向移动。所述的圆柱销设置在该控制手柄的圆柱与该控制手柄的手柄之间,防止了在拧控制该手柄时,该控制手柄与该控制手柄的圆柱产生相对运动。
前述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其中所述的可调龙门架由带孔压板,微调手柄,异型螺母,压盖,右支柱,锁紧螺母,盖板,横梁,压板,轴套座,轴座,左支柱,轴承,圆柱销,调整丝杆组成。其中,所述的左支柱和右支柱平行且垂直于地面并固定在所述的夹紧装置上。所述的横滑架是装在所述的横梁上。该横梁一端与轴套座螺栓连接。该轴套座与该左支柱上的轴座配合,该横梁另一端与异型螺母上端配合连接,该异型螺母下端与调整丝杠是螺纹连接。所述的调整丝杠横向穿过右支柱,该调整丝杠的一端与微调手柄连接,该调整丝杠通过所述的圆柱销与所述的轴承连接,以防止该调整丝杠在运动状态时,该调整丝杠外圆面与该轴承内圆面产生相对滑动,以减小该调整丝杠的磨损。在该轴承和该微调手柄之间设有带孔压板,该带孔压板通过螺栓固定在右支柱的外侧,防止所述的轴承在转动时发生轴向滑出和防止灰尘进入,所述的压盖通过螺栓固定在位于该调整丝杠的另一端的右支柱的外侧,所述的盖板装在右支柱上,以堵住该右支柱上的为了安装右支柱内部装置的工艺孔。设置在所述的左支柱上端的环形压板通过螺栓压紧在该横梁上,以防止该横梁在绕着该左支柱上的轴座转动时产生滑出的同时也防止灰尘进入该轴座及该轴套座之间。
所述的锁紧螺母锁紧在该右支柱的上端,以便压紧该横梁。在微调该横梁。时,需要将该锁紧螺母松开,以减小该调整丝杠旋转时的扭矩。当该横梁位置确定后,拧紧该锁紧螺母,防止该横梁位置变动。
前述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其中所述的夹紧装置由手柄压盖,丝杆,梯形螺母,支撑座,丝杠压板,夹紧块,直线导轨,夹紧操作手柄,曲面手柄,辅助支撑,支撑杆,圆柱销,支撑杆调节手柄组成。其中,所述的手柄压盖,丝杆,梯形螺母,丝杠压板,夹紧块,直线导轨,夹紧操作手柄,曲面手柄均为两个且都相对支撑座的中心线对称设置在支撑座的两侧,其中,每一个丝杠一端与手柄压盖连接,在该丝杠与该夹紧操作手柄之间设置手柄压盖,该曲面手柄通过螺纹与夹紧操作手柄圆面上的螺纹孔连接,该丝杠的另一端即内端通过丝杠压板与夹紧块连接,该丝杠与装在支撑座两侧壁内的梯形螺母螺纹连接。所述的两个直线导轨分别轴对称装在支撑座的横梁底面。所述的夹紧块上部与直线导轨上的滑块螺栓连接在一起。所述的两个位于该手柄压盖上方的半环形辅助支撑的两端分别装在支撑座两侧,所述的支撑杆调节手柄与所述的支撑杆是通过圆柱销连接,在该半圆形辅助支撑中间部位设有垂直地面的内螺纹孔,该支撑杆通过内螺纹孔与该辅助支撑螺纹连接,当旋转支撑杆调节手柄时,该圆柱销防止了与该支撑杆的相对运动,延长了该支撑杆的寿命。
前述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其中所述的作为与该焊接专机分离的冷却装置,同时又是该铝母线窄间隙MIG焊接专机的必须部件。该冷却装置由调节螺钉、旋转升降手柄、横梁、纵梁、旋转升降手柄、松紧调整手柄、冷却块、丝杠组成。其中,两根横梁与两根纵梁两端分别通过4个松紧调整手柄相互连接,在每个纵梁的上面各设有两个调节螺钉,在一根横梁的中间设有旋转升降手柄,在另一根横梁的中间设有旋转升降手柄,该旋转升降手柄与一根丝杠的上端螺纹连接。该旋转升降手柄与另一根丝杠的上端螺纹连接,两根丝杠分别穿过该横梁,且每一根丝杆分别与一个带螺纹的冷却块螺纹连接,左右两块冷却块分别与待焊接试件保持1-2mm的距离。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明铝母线窄间隙MIG焊接专机可达到相当的技术进步性及实用性,并具有产业上的广泛利用价值,其至少具有下列优点:
1、本发明铝母线窄间隙MIG焊接专机,通过PLC编程实现大规格窄间隙即最大焊接深度为200mm,焊缝间隙最小为25mm,焊缝长度最长420mm全自动焊接,在焊接启动前,可以通过自主研发的控制面板实现控制焊接电源及各机构来对焊接参数即焊接电压、焊接电流、保护气流量、多层焊中每层焊接速度、焊枪在焊道端部停留时间、导电杆旋转速度、焊道焊接下一层时焊枪提升高度)等预先设定,焊接启动后,焊接机头严格的按照设定参数进行自动且可手动干预的焊接;
2、本发明铝母线窄间隙MIG焊接专机,通过机械结构优化,实现焊接过程的手动微调节,即通过焊枪伸缩装置调节手柄,从而使得焊枪相对焊缝横向移动,从而实时的矫正焊枪的位置,解决了自动焊接中由于装配精度不高而带来的种种焊接问题,为实现优质焊接提供有力的保障。通过定位手柄及左右各一个夹紧装置松紧手柄、可调龙门架的微调手柄实现了本发明的快速定位和装卡,保证了焊枪和设备处于最适合的焊接状态。
3、本发明铝母线窄间隙MIG焊接专机,各手动控制点机械可调龙门架、焊枪伸缩装置、夹紧装置结构简单而且实用,操作方便。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明整体结构左视示意图;
图1B是本发明整体结构主视示意图;
图2A是本发明焊枪伸缩装置主视示意图;
图2B是本发明焊枪伸缩装置主视示意图;
图3A是本发明可调龙门架左视图示意图;
图3B是本发明可调龙门架主视图视示意图;
图4A是本发明夹紧装置左视示意图;
图4B是本发明夹紧装置主视示意图;
图5A是本发明冷却装置的左视图示意图;
图5B是本发明冷却装置的俯视图视图示意图;
图5C是本发明冷却装置的主视图示意图;
其中,
1定位手柄
2:焊枪伸缩装置
2-1:螺母座                            2-2:齿轮
2-3:滑移支座                          2-4:圆柱销
2-5:控制手柄                          2-6:伸缩杆
2-7:绝缘套                            2-8:绝缘板
3:焊枪                                 4:竖滑架
5:可调龙门架
5-1:带孔压板                          5-2:微调手柄
5-3:异型螺母                          5-4:压盖
5-5:右支柱                            5-6:锁紧螺母
5-7:盖板                              5-8:横梁
5-9:压板                              5-10:轴套座
5-11:轴座                             5-12:左支柱
5-13:轴承                             5-14:圆柱销
5-15:调整丝杆
6:绝缘板                               7:滑架连接板
8:可调龙门架调节手柄                   9:横滑架
10:夹紧装置
10-1:手柄压盖                         10-2:丝杆
10-3:梯形螺母                         10-4:支撑座
10-5:丝杠压板                         10-6:夹紧块
10-7:直线导轨                         10-8:夹紧操作手柄
10-9:曲面手柄                         10-10:辅助支撑
10-11:支撑杆                          10-12:圆柱销
10-13:支撑杆调节手柄
11:夹紧装置松紧手柄                   12:焊枪伸缩装置调节手柄
13:焊件
14:冷却装置
14-1:调节螺钉                         14-2:旋转升降手柄
14-3:横梁                             14-4:纵梁
14-5:旋转升降手柄                     14-6:松紧调整手柄
14-7:冷却块                           14-8:待焊接试件
14-9:丝杠                             14-10:焊缝
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的铝母线窄间隙MIG焊接专机其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
请参阅图1A、图1B所示,本发明较佳实施例的铝母线窄间隙MIG焊接专机,由焊枪伸缩装置2、焊枪3、可调龙门架5、夹紧装置10、冷却装置14、夹紧装置10、竖滑架4、绝缘板6、横滑架9、滑架连接板7、定位手柄1、可调龙门架调节手柄8、夹紧装置松紧手柄11、焊枪伸缩装置调节手柄12及控制面板组成。其中,所述的焊枪3与所述的竖滑架4相互平行且垂直于地面,该焊枪伸缩装置2横向设置在该焊枪3和该竖滑架4之间,该焊枪伸缩装置2的一端固定该焊枪3,该焊枪伸缩装置2的另一端固定在该竖滑架4上.在该焊枪伸缩装置2上设有焊枪伸缩装置调节手柄12,该焊枪伸缩装置调节手柄12固定在焊枪伸缩装置2中的滑移支座2-3上,所述的可调龙门架5固定在所述的夹紧装置10的上面,在该可调龙门架5上设有可调龙门架调节手柄8,该可调龙门架调节手柄8固定在可调龙门架5的右支柱5-5上,该竖滑架4上的滑块与安装在该可调龙门架5横梁上的横滑架9上的滑块相连接.所述的滑架连接板7和绝缘板6通过螺栓连接在横滑架9上的滑块与竖滑架4上的滑块之间.在该夹紧装置10的两侧分别设有夹紧装置松紧手柄11,所述的冷却装置14装在待焊件13上,如图5所示,当待焊件13固定好后,需要对其进行焊接时,按照图5的形式将冷却装置14直接放在待焊件13上,待焊接件13不是设备的一部分,只是为了描述冷却装置14在焊接时要的安放位置,根据图5所示,冷却装置只有一个,只是冷却装置在焊道两端都分别设有冷却块14-7,从而起到冷却焊道两端的目的.如在不焊接时,将该冷却装置取下放在地上或者是其他可以便于找到的位置。所述的定位手柄1设置在夹紧装置10上的辅助支撑10-10上。所述的控制面板预设焊接参数,实现控制电源及自动并结合手动焊接。
如图2A、图2B所示,所述的焊枪伸缩装置2由螺母座2-1,齿轮2-2,滑移支座2-3,圆柱销2-4,控制手柄2-5,伸缩杆2-6,绝缘套2-7,绝缘板2-8组成。其中所述的滑移支座2-3内设有沿轴向移动的伸缩杆2-6,该伸缩杆2-6的左侧设有与齿轮2-2连接的螺纹.所述的控制手柄2-5通过螺母座2-1固定在该滑移支座2-3上.该控制手柄2-5的圆柱下方装有齿轮2-2,,该齿轮2-2与伸缩杆2-6形成涡轮结构.所述的绝缘板2-8上有4个与伸缩杆2-6相配的螺孔、绝缘套2-7嵌入伸缩杆2-6的四个孔中,通过螺栓将焊枪3与伸缩装置2连接起来,带动该焊枪3横向移动.所述的圆柱销2-4设置在控制手柄2-5的圆柱与控制手柄2-5的手柄之间,防止了在拧控制手柄2-5时,控制手柄2-5与控制手柄2-5的圆柱产生相对运动。在实际操作中,焊枪伸缩装置2主要是实现焊枪横向摆动,具体如下:
当需要焊枪3横向摆动时,首先拧动控制手柄2-5,带动控制手柄的圆柱转动,然后带动该控制手柄2-5的圆柱下方的齿轮2-2转动,该控制手柄2-5的圆柱下方装有齿轮2-2,由于伸缩杆2-6上有刻有螺纹,齿轮2-2和伸缩杆2-6形成涡轮蜗杆结构。根据涡轮蜗杆原理,当齿轮2-2转动时,伸缩杆2-6就沿着滑移支座2-3内的导轨移动,由于伸缩杆2-6与焊枪3连接,带动焊枪3移动,实现焊枪横向摆动,实现焊接过程的手动位置微调节。
如图3A、图3B所示,所述的可调龙门架5由带孔压板5-1,微调手柄5-2,异型螺母5-3,压盖5-4,右支柱5-5,锁紧螺母5-6,盖板5-7,横梁5-8,压板5-9,轴套座5-10,轴座5-11,左支柱5-12,轴承5-13,圆柱销5-14,调整丝杆5-15组成。其中,所述的左支柱5-12和右支柱5-5平行且垂直于地面并固定在夹紧装置10上.所述的横滑架9是装在所述的横梁5-8上,该横梁5-8的两端分别安装在左支柱5-12上端的轴座5-11及右支柱5-5上,该横梁5-8左端与轴套座5-10螺栓连接,该轴座套5-10与左支柱5-12上的轴座5-11配合。所述的调整丝杠5-15横向穿过右支柱5-5,该调整丝杠5-15的一端与微调手柄5-2连接,该调整丝杠5-15通过圆柱销5-14与轴承5-13连接,以防止该调整丝杠5-15在运动状态时,该调整丝杠5-15外圆面与该轴承5-13内圆面产生相对滑动,以减小该调节丝杠5-15的磨损.在轴承5-13和微调手柄5-2之间设有带孔压板5-1,该带孔压板5-1通过螺栓固定在右支柱5-5的外侧,防止所述的轴承5-13在转动时发生轴向滑出和防止灰尘进入,所述的压盖5-4通过螺栓固定在位于调整丝杠5-15的另一端的右支柱5-5的外侧,所述的盖板5-7装在右支柱5-5上,以堵住该右支柱5-5上的为了安装右支柱5-5内部装置的工艺孔。设置在左支柱5-12上端的环形压板5-9通过螺栓压紧在横梁5-8,以防止横梁5-8在绕着左支柱5-12上的轴座转动时产生滑出的同时也防止灰尘进入轴座5-11及轴套座5-10之间。所述的锁紧螺母5-6锁紧在右支柱5-5的上端,以便压紧横梁5-8。在微调横梁5-8时,需要将锁紧螺母5-6松开,以减小调整丝杠5-15旋转时的扭矩,当横梁5-8位置确定后,拧紧锁紧螺母5-6,防止横梁5-8位置变动。
在实际操作中,当调整横梁5-8时,先手动拧动微调手柄5-2,带动调整丝杠5-15转动,由于调整丝杠5-15与异性螺母5-3的螺纹连接,当调整丝杠5-15转动时,该异性螺母5-3沿着调节丝杠5-15移动。横梁5-8的一端与轴套座5-10连接,另一端与异性螺母5-3连接,当异型螺母5-3沿着调节丝杠5-15移动时,横梁5-8与轴套座5-10连接端就绕着轴座5-11内的轴转动,实现调节的目的。
如图4A、4B所示,所述的夹紧装置10由手柄压盖10-1,丝杆10-2,梯形螺母10-3,支撑座10-4,丝杠压板10-5,夹紧块10-6,直线导轨10-7,夹紧操作手柄10-8,曲面手柄10-9,辅助支撑10-10,支撑杆10-11,圆柱销10-12,支撑杆调节手柄10-13组成。其中,所述的手柄压盖10-1,丝杆10-2,梯形螺母10-3,丝杠压板10-5,夹紧块10-6,直线导轨10-7,夹紧操作手柄10-8,曲面手柄10-9均为两个且都相对支撑座10-4的中心线对称设置在支撑座10-4的两侧。其中,每一个丝杠10-2一端与手柄压盖10-1连接,在该丝杠10-2与夹紧操作手柄10-8之间设置手柄压盖10-1,该曲面手柄10-9通过螺纹与夹紧操作手柄10-8圆面上的螺纹孔连接,该丝杠10-2的另一端即内端通过丝杠压板10-5与夹紧块10-6连接,该丝杠10-2与装在支撑座10-4两侧壁内的梯形螺母10-3螺纹连接,所述的两个直线导轨10-7分别轴对称装在支撑座10-4的横梁5-8底面。所述的夹紧块10-6上部与直线导轨10-7上的滑块螺栓连接在一起。所述的两个位于手柄压盖10-1上方的半环形辅助支撑10-10的两端分别装在支撑座10-4两侧,位于辅助支撑10-10下方的手柄压盖10-1安装在丝杠10-2上,所述的支撑杆调节手柄10-13与支撑杆10-11是通过圆柱销10-12连接,在该辅助支撑10-10延伸部分的端部设有内螺纹孔,该支撑杆10-11通过内螺纹孔与该辅助支撑10-10螺纹连接,当旋转手柄10-13时,圆柱销10-12防止了与支撑杆10-11的相对运动,延长了支撑杆10-11的寿命。
在实际应用时,当整个铝母线窄间隙MIG焊接专机放于焊件13上后,手动旋转加紧操作手柄10-8外圆上面的曲面手柄10-9,带动手柄旋转,然后带动丝杠10-2旋转,由于丝杠10-2与固定不动梯形螺母10-3是螺纹连接,当丝杠10-2旋转时,丝杠10-2产生纵向移动,在丝杠10-2的另一端与夹紧块10-6连接,同时夹紧块10-6与直线导轨10-7上的滑块连接,当丝杠10-2产生纵向移动,就可以保证丝杠10-2严格的沿着直线导轨10-7滑动,起到夹紧设备的功能。
如图5A、5B、5C所示,所述的冷却装置14作为与该铝母线窄间隙MIG焊接专机分离的单独部件,同时又是该铝母线窄间隙MIG焊接专机的必须部件,其由调节螺钉14-1、旋转升降手柄14-2、横梁14-3、纵梁14-4、旋转升降手柄14-5、松紧调整手柄14-6、冷却块14-7、丝杠14-9组成。其中,两根横梁14-3与两根纵梁14-4两端分别通过4个松紧调整手柄14-6相互连接,在每个纵梁14-4的上面各设有两个调节螺钉14-1,在一根横梁14-3的中间设有旋转升降手柄14-2,在另一根横梁14-3的中间设有旋转升降手柄14-5,该旋转升降手柄14-2与一根丝杠14-9的上端螺纹连接,该旋转升降手柄14-5与另一根丝杠14-9的上端螺纹连接,两根丝杠14-9分别穿过横梁14-3,且每一根丝杆14-9分别与一个带螺纹的冷却块14-7螺纹连接,左右两块冷却块14-7分别与待焊接试件14-8保持1-2mm的距离。
实际操作时,首先将冷却装置14放置在待焊接件14-8上,调节松紧调整手柄14-6,将冷却块14-7和待焊接试件14-8的焊缝14-10位置处边缘保持2mm的间距,调整纵梁14-4上的四个调节螺钉14-1,确保将冷却块14-7和待焊接试件14-8的焊缝14-10位置处两边缘都保持2mm的间距,在实际焊接过程中,随着焊缝高度的逐渐增加,分别手拧旋转升降手柄14-2和旋转升降手柄14-5,带动两个丝杠14-9旋转,从而带动冷却块14-7沿着丝杠上升。以实时冷却焊缝两端。
综上所述本发明的特点如下:
1、本实施例通过PLC编程实现大规格窄间隙即最大焊接深度为200mm,焊缝间隙最小为25mm,焊缝长度最长420mm全自动焊接,在焊接启动前,可以通过自主研发的控制面板实现控制焊接电源及各机构来对焊接参数即包括焊接电压、焊接电流、保护气流量、多层焊中每层焊接速度、焊枪在焊道端部停留时间、导电杆旋转速度、焊道焊接下一层时焊枪提升高度等预先设定,焊接启动后,焊接机头严格的按照设定参数进行全自动且可手动干预焊接。
2、本发明通过机械结构优化,实现焊接过程中的微调功能。利用焊枪伸缩装置2的手动旋转控制手柄2-5,带动齿轮2-2旋转,根据涡轮蜗杆原理,该齿轮2-2带动伸缩杆2-6执行滑动动作,由于伸缩杆2-6与焊枪3连接,带动焊枪3移动,从而使得焊枪3相对焊缝14-10横向移动,实现焊接过程微调功能。
3、本发明在特定的部位以手动装卡和定位的方式实现了本发明的快速定位和装卡,如图1A、图1B所示,通过定位手柄1、可调龙门架调节手柄8和两个夹紧装置松紧手柄11的作用能使本发明快速准确定位。当放置好待焊接件13后,手动拧紧夹紧装置松紧手柄11,该加紧装置10实现夹紧功能,该夹紧装置10(见图4A、图4B)采用三点式固定结构即两端夹紧板10-6及支撑杆10-11。当拧动夹紧操作手柄10-8,带动丝杠10-2旋转,由于丝杠10-2与梯形螺母10-3是螺纹连接,当丝杠10-)旋转时,推动丝杠10-2移动,在丝杠10-2与夹紧块10-6采用轴承支撑10-4可以有效的防止丝杠10-2及夹紧块10-6的相对磨损。夹紧块10-6在丝杠10-2的作用下推动夹紧块10-6前后移动,由于夹紧块10-6与直线导轨10-7的滑块相连接,使得夹紧块10-6运动较为稳定。当夹紧在待焊接试件13上后,手动调整定位手柄1就可以保证焊枪与焊缝面垂直。同时两端夹紧块10-6在工作中时沿着直线导轨10-7进行移动,该直线导轨10-7的使用有利于保证夹紧动作的稳定性,从而延长丝杠压板10-5和丝杠10-2的使用寿命。由于焊枪3为扁而宽结构,通过调整手柄8,可以保证焊枪平行于焊道,通过以上三个手柄的调节,可以保证焊枪和设备处于最适合焊接状态。图1A、1B中上述手柄使本发明在焊接过程中,根据焊接的实际情况,进行手工微调整,解决了自动焊接中由于装配精度不高而带来的种种焊接问题,为实现优质焊接提供有力的保障。
4、各手动控制点机械结构简单而且实用,如图3A、3B,所示所述的可调节龙门架5可调是保证焊枪在自动焊接过程中沿着焊缝14-10进行自动焊接,通过异形螺母5-3、调整丝杆5-15、微调手柄5-2相配合,以轴承5-13为支撑,当旋转微调手柄5-2时,高异形螺母5-3沿着调整丝杆5-15产生滑动,由于该异性螺母5-3与横梁5-8相连,从而使得横梁5-8围绕左支柱5-12顶部细端做摆动,以实现在自动焊接过程中手动调整焊枪位置的作用,使其随时都沿着焊缝行走。同时,通过锁紧螺母5-6的锁紧功能,可以防止横梁5-8在焊接时发生位置偏移,对以调整好的焊枪位置起到锁紧的功能。
所述的焊枪伸缩装置2(见图2A、图B),齿轮2-2与伸缩杆2-6以涡轮蜗杆结构形式匹配,伸缩杆2-6与焊枪3相连接,在焊接过程中或者是焊接前,拧动控制手柄2-5时,使伸缩杆2-6伸出或缩回从而带动焊枪3相对焊缝横向移动实现对焊枪3位置的准确定位和控制,同时由于焊枪3可能带电,绝缘套5-7和绝缘板5-8可以有力的防止了结构带电,从而排除了电磁对焊接质量的影响。
所述的夹紧装置10(图4A、图4B),该装置采用三点式固定结构不但可以保证设备在使用过程中的稳定性,还可以保证焊枪与焊缝面垂直。同时两端夹紧块10-6和直线导轨10-7的使用有利于保证夹紧动作的稳定性,从而延长夹紧块10-6和丝杠10-2的使用寿命。
5、本发明结合铝焊接特性,在焊道两端配备了冷却装置14。该冷却装置14操作简单且实用。在实际焊接中,先将整个冷却装置14装置放于待焊接试件14-8上,调整调节螺钉14-1及松紧调整手柄14-6,以调整丝杠14-9竖直度及冷却块14-7的松紧度。通过缓慢的控制旋转升降手柄14-2,带动丝杠14-9旋转。由于丝杠14-9和冷却块14-7是螺纹连接,丝杠14-9的旋转将带动冷却块14-7沿着丝杠14-9上升或下降。由于冷却块14-7里通有冷却水,可以有效的延长冷却块的寿命,而且对层间温度的控制也有一定的作用。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种铝母线窄间隙MIG焊接专机,其特征在于:由焊枪伸缩装置(2)、焊枪(3)、可调龙门架(5)、夹紧装置(10)、冷却装置(14)、竖滑架(4)、绝缘板(6)、横滑架(9)、滑架连接板(7)、定位手柄(1)、可调龙门架调节手柄(8)、夹紧装置松紧手柄(11)、焊枪伸缩装置调节手柄(12)及控制面板组成,其中,所述的焊枪(3)与所述的竖滑架(4)相互平形且垂直于地面,该焊枪伸缩装置(2)横向设置在该焊枪(3)和该竖滑架(4)之间,该焊枪伸缩装置(2)的一端固定该焊枪(3),该焊枪伸缩装置(2)的另一端固定在该竖滑架(4)上,在该焊枪伸缩装置(2)上设有焊枪伸缩装置调节手柄(12),该焊枪伸缩装置调节手柄(12)固定在焊枪伸缩装置(2)中的滑移支座(2-3)上,所述的可调龙门架(5)固定在所述的夹紧装置(10)的上面,在该可调龙门架(5)上设有可调龙门架调节手柄(8),该可调龙门架调节手柄(8)固定在可调龙门架(5)的右支柱(5-5)上,该竖滑架(4)上的滑块与安装在该可调龙门架(5)横梁上的横滑架(9)上的滑块相连接,所述的滑架连接板(7)和绝缘板(6)通过螺栓连接在横滑架(9)上的滑块与竖滑架(4)上的滑块之间,在该夹紧装置(10)的两侧分别设有夹紧装置松紧手柄(11),所述的冷却装置(14)在焊接时安放在在焊件(13)上,所述的定位手柄(1)设置在夹紧装置(10)上的辅助支撑(10-10)上,所述的控制面板预设焊接参数,实现控制电源及焊枪的自动并结合手动焊接。
2.根据权利要求1所述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其特征在于:所述的焊枪伸缩装置(2)由螺母座(2-1),齿轮(2-2),滑移支座(2-3),圆柱销(2-4),控制手柄(2-5),伸缩杆(2-6),绝缘套(2-7),绝缘板(2-8)组成,其中所述的滑移支座(2-3)内设有沿轴向移动的伸缩杆(2-6),该伸缩杆(2-6)的左侧设有与齿轮(2-2)连接的螺纹,所述的控制手柄(2-5)通过螺母座(2-1)固定在该滑移支座(2-3)上,该控制手柄(2-5)的圆柱下方装有齿轮(2-2),该齿轮(2-2)与伸缩杆(2-6)形成涡轮结构,所述的绝缘板(2-8)上有4个与该伸缩杆(2-6)相配的螺孔,该绝缘套(2-7)嵌入该伸缩杆(2-6)的四个孔中,通过螺栓将所述的焊枪(3)与所述的伸缩装置(2)连接起来,带动该焊枪(3)横向移动,所述的圆柱销(2-4)设置在该控制手柄(2-5)的圆柱与该控制手柄(2-5)的手柄之间,防止了在拧控制该手柄(2-5)时,该控制手柄(2-5)与该控制手柄(2-5)的圆柱产生相对运动。
3.根据权利要求1所述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其特征在于:所述的可调龙门架(5)由带孔压板(5-1),微调手柄(5-2),异型螺母(5-3),压盖(5-4),右支柱(5-5),锁紧螺母(5-6),盖板(5-7),横梁(5-8),压板(5-9),轴套座(5-10),轴座(5-11),左支柱(5-12),轴承(5-13),圆柱销(5-14),调整丝杆(5-15)组成,其中,所述的左支柱(5-12)和右支柱(5-5)平行且垂直于地面并固定在所述的夹紧装置(10)上,所述的横滑架(9)是装在所述的横梁(5-8)上,该横梁(5-8)一端与轴套座(5-10)螺栓连接,该轴套座(5-10)与该左支柱(5-12)上的轴座(5-11)配合,该横梁(5-8)另一端与异型螺母(5-3)上端配合连接,该异型螺母(5-3)下端与调整丝杠(5-15)螺纹连接,所述的调整丝杠(5-15)横向穿过右支柱(5-5),该调整丝杠(5-15)的一端与微调手柄(5-2)连接,该调整丝杠(5-15)通过所述的圆柱销(5-14)与所述的轴承(5-13)连接,以防止该调整丝杠(5-15)在运动状态时,该调整丝杠(5-15)外圆面与该轴承(5-13)内圆面产生相对滑动,以减小该调整丝杠(5-15)的磨损,在该轴承(5-13)和该微调手柄(5-2)之间设有带孔压板(5-1),该带孔压板(5-1)通过螺栓固定在右支柱(5-5)的外侧,防止所述的轴承(5-13)在转动时发生轴向滑出和防止灰尘进入,所述的压盖(5-4)通过螺栓固定在位于该调整丝杠(5-15)的另一端的右支柱(5-5)的外侧,所述的盖板(5-7)装在右支柱(5-5)上,以堵住该右支柱(5-5)上的为了安装右支柱(5-5)内部装置的工艺孔,设置在所述的左支柱(5-12)上端的环形压板(5-9)通过螺栓压紧在该横梁(5-8)上,以防止该横梁(5-8)在绕着该左支柱(5-12)上的轴座转动时产生滑出的同时也防止灰尘进入该轴座(5-11)及该轴套座(5-10)之间;
所述的锁紧螺母(5-6)锁紧在该右支柱(5-5)的上端,以便压紧该横梁(5-8),在微调该横梁(5-8)时,需要将该锁紧螺母(5-6)松开,以减小该调整丝杠(5-15)旋转时的扭矩,当该横梁(5-8)位置确定后,拧紧该锁紧螺母(5-6),防止该横梁(5-8)位置变动。
4.根据权利要求1所述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其特征在于:所述的夹紧装置(10)由手柄压盖(10-1),丝杆(10-2),梯形螺母(10-3),支撑座(10-4),丝杠压板(10-5),夹紧块(10-6),直线导轨(10-7),夹紧操作手柄(10-8),曲面手柄(10-9),辅助支撑(10-10),支撑杆(10-11),圆柱销(10-12),支撑杆调节手柄(10-13)组成,其中,所述的手柄压盖(10-1),丝杆(10-2),梯形螺母(10-3),丝杠压板(10-5),夹紧块(10-6),直线导轨(10-7),夹紧操作手柄(10-8),曲面手柄(10-9)均为两个且都相对支撑座(10-4)的中心线对称设置在支撑座(10-4)的两侧,其中,每一个丝杠(10-2)一端与手柄压盖(10-1)连接,在该丝杠(10-2)与该夹紧操作手柄(10-8)之间设置手柄压盖(10-1),该曲面手柄(10-9)通过螺纹与夹紧操作手柄(10-8)圆面上的螺纹孔连接,该丝杠(10-2)的另一端即内端通过丝杠压板(10-5)与夹紧块(10-6)连接,该丝杠(10-2)与装在支撑座(10-4)两侧壁内的梯形螺母(10-3)螺纹连接,所述的两个直线导轨(10-7)分别轴对称装在支撑座(10-4)的横梁(5-8)底面,所述的夹紧块(10-6)上部与直线导轨(10-7)上的滑块螺栓连接在一起,所述的两个位于该手柄压盖(10-1)上方的半环形辅助支撑(10-10)的两端分别装在支撑座(10-4)两侧,所述的支撑杆调节手柄(10-13)与所述的支撑杆(10-11)是通过圆柱销(10-12)连接,在该半圆形辅助支撑(10-10)中间部位设有垂直地面的内螺纹孔,该支撑杆(10-11)通过内螺纹孔与该辅助支撑(10-10)螺纹连接,当旋转支撑杆调节手柄(10-13)时,该圆柱销(10-12)防止了与该支撑杆(10-11)的相对运动,延长了该支撑杆(10-11)的寿命。
5.根据权利要求1所述的铝母线窄间隙MIG焊接专机,其特征在于:作为与该焊接专机分离的冷却装置(14),同时又是该铝母线窄间隙MIG焊接专机的必须部件,该冷却装置(14)由调节螺钉(14-1)、旋转升降手柄(14-2)、横梁(14-3)、纵梁(14-4)、旋转升降手柄(14-5)、松紧调整手柄(14-6)、冷却块(14-7)、丝杠(14-9)组成,其中,两根横梁(14-3)与两根纵梁(14-4)两端分别通过4个松紧调整手柄(14-6)相互连接,在每个纵梁(14-4)的上面各设有两个调节螺钉(14-1),在一根横梁(14-3)的中间设有旋转升降手柄(14-2),在另一根横梁(14-3)的中间设有旋转升降手柄(14-5),该旋转升降手柄(14-2)与一根丝杠(14-9)的上端螺纹连接,该旋转升降手柄(14-5)与另一根丝杠(14-9)的上端螺纹连接,两根丝杠(14-9)分别穿过该横梁(14-3),且每一根丝杆(14-9)分别与一个带螺纹的冷却块(14-7)螺纹连接,左右两块冷却块(14-7)分别与待焊接试件(14-8)保持1-2mm的距离。
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