CN107471021A - 一种除去细微丝焊瘤的微装置 - Google Patents

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Abstract

一种除去细微丝焊瘤的微装置，包括：基座（1），装配在基座上的滑杆（7），装配在滑杆上的磨削滑块（11），驱动磨削滑块在滑杆滑动的数控定位运动机构（15），装配在磨削滑块两端固定并旋转细丝（13）的两个电机（6），张紧细丝的张紧机构，与固定在所述电机之间的细丝相接触磨削焊瘤的磨削砂轮（9），吹走细丝表面残留磨屑的吹屑装置（4），以及驱动定位运动机构（15）、固定细丝的电机和磨削砂轮的控制系统（20）；固定细丝的电机的转轴同轴设置，同步运行。定位运动机构推动细丝移动到砂轮下方，砂轮沿细丝表面转动进行磨削，在磨削过程中细丝在电机作用下旋转。本发明实现自动磨削除去细微丝焊瘤，实现接头处平滑过渡，提高了加工效率。

Description

一种除去细微丝焊瘤的微装置
技术领域
本发明涉及焊接设备，特别涉及从焊接在一起的细微丝除去接头焊瘤(毛刺)的设备。
背景技术
细微丝焊接在一起的通用方法为电阻对焊法。在这种类型的作业中，两个细微丝端部相接地固定在一起，用接触电阻进行电加热。当每个丝端的温度升高而达到锻接温度时，细微丝端部被压在一起以挤去熔融金属和氧化物，并将两个细微丝的端部顶锻在一起。因为两根细微丝互相面对面的移动可能达2倍丝径以上，所以这种锻接在细微丝结合部的内外表面上产生大量的熔渣或焊瘤。焊瘤必须除去，以便在细微丝接头保持良好形状。
发明内容
为了解决焊接细微丝时在结合部的内外表面上产生的焊瘤的问题，本发明提供一种除去细微丝焊瘤的微装置。
为了解决上述问题，其技术解决方案为：
一种除去细微丝焊瘤的微装置，包括：基座，装配在基座上的滑杆，装配在滑杆上的磨削滑块，驱动磨削滑块在滑杆滑动的数控定位运动机构，装配在磨削滑块上两端固定并旋转细微丝的两个电机，张紧细微丝的张紧机构，与固定在所述两个电机之间的细微丝相接触磨削焊瘤的磨削砂轮，吹走细微丝表面残留磨屑的吹屑装置，以及驱动数控定位运动机构、电机和磨削砂轮的控制系统；所述两个电机的转轴同轴设置，同步运行。两个固定细微丝的电机在驱动模块作用下实现同向同步旋转，由于细微丝固定在电机轴线上，旋转过程不会因转动差异而受到扭转力作用，保证平稳转动，整个磨削过程细微丝旋转速度和方位可以任意控制，便于磨削。磨削进给δ由磨削滑块的移动量L控制，调节十分方便，控制系统控制磨削滑块上的细微丝移动到砂轮下方，并启动砂轮使其沿细微丝表面转动，以使磨削削与细微丝的形状相一致，在磨削过程中电机带动细微丝旋转，以保证完全除去焊瘤。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，所述砂轮磨削面平行细微丝轴线。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，所述张紧机构包括：设于磨削滑块上的燕尾槽及与该燕尾槽匹配的滑块，以及一端固定在燕尾槽滑块上、另一端固定在基座的张紧弹簧，其中一个电机固定在燕尾槽滑块上。步进电机随着燕尾槽滑块可左右滑动从而改变两个步进电机轴线之间的距离，在张紧弹簧的作用下细微丝始终处于受拉状态。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，所述电机的转轴为空芯轴，细微丝通过压丝块同轴固定在电机轴心中。所述压丝块包括卡固在电机空心轴内的第一固定块和第二固定块，所述第一固定块上设有与电机轴心同轴的槽，细微丝放置在槽内，第二固定块压在位于第一固定块上的细微丝上。其中第一固定块和第二固定块分别为弧形结构，其弧形与电机空心轴内壁匹配，使第一固定块和第二固定块组成的柱体能卡固在电机轴内。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，所述控制系统包括：数控定位运动机构驱动器、操作命令输入模块、固定细微丝的电机的驱动模块、磨削砂轮的电机驱动模块、电源模块、微处理器控制单元；电源模块用于向微处理器控制单元和电机、磨削砂轮的电机、数控定位运动机构驱动器提供工作电压；操作命令输入模块用于输入磨削参数；微处理器控制单元用于根据输入模块的输入的参数控制电机的驱动模块、磨削砂轮的电机驱动模块和数控定位运动机构驱动器的工作状态；固定细微丝的电机的驱动模块用于驱动电机转动；磨削砂轮的电机驱动模块用于驱动磨削砂轮的转动；数控定位运动机构驱动器用于驱动定位运动机构推动磨削滑块在滑杆上的滑动。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，细微丝的磨削处位于陶瓷块形成的凹槽内，陶瓷块的表面与细微丝的磨削面平齐。磨削过程中，砂轮先经过陶瓷块，如果磨削进给超量，则砂轮磨削陶瓷块，由于陶瓷块比丝耐磨几千倍，确保细微丝不被超磨，解决了尺寸微小的细微丝超磨而难以磨削成型的难题。
在上述的除去细微丝焊瘤的微装置，所述凹槽设有支撑细微丝的第一斜块，该第一斜块的水平面支撑细微丝、斜面与第二斜块的斜面接触连接。通过改变第一斜块在第二斜块斜面上的位置，调节细微丝的高度。
本发明提供的除去细微丝焊瘤的微装置，它在焊瘤冷却的时候沿径向旋转磨削焊瘤。在磨削期间，微处理器控制单元根据操作命令输入模块输入的磨削参数控制数控定位运动机构运动，调节磨削滑块在滑杆上的位置，进而控制砂轮相对于细微丝的距离，以便调节切削深度，以保证细微丝不产生缺陷，实现了对对接接头曲面加工的自动化操作，大大提高了加工效率。磨削滑块最终在滑杆上停留位置，即细微丝的切削位置由加工量决定停。细微丝固定在空芯轴电机内，并由张紧弹簧张紧，在陶瓷块的保护下砂轮处在磨削位置上时旋动约720以完全除去焊瘤。砂轮轴上的砂轮与细微丝的表面相接触，在磨削程序控制下沿表面转动，以使磨削削与细微丝的形状相一致。
附图说明
图1为本发明一种除去细微丝焊瘤的微装置结构示意图。
图2为本发明中涉及的压丝块的结构示意图。
图3为本发明中涉及的控制系统的系统框图。
图4~图5为本发明中涉及的磨削保护装置结构示意图。
图6为本发明中涉及的磨削进给量控制示意图。
图中：1-基座；2-燕尾槽滑块；3-砂轮轴；4-吹屑装置；5-陶瓷块；6-固定旋转细微丝的电机；7-滑杆；8-固定陶瓷块的壳体；9-砂轮；10-固定旋转细微丝的电机的支架；11-磨削滑块；12-压丝块；13-带焊瘤的丝；14-张紧弹簧；15-数控定位运动机构；16-输入模块；17-旋转细微丝的电机的驱动模块；18-磨削砂轮的电机驱动模块；19-电源模块；20-控制系统；21-微处理器控制单元；22-定位运动机构驱动器；23-支撑细微丝的第一斜块；24-第二斜块；25-陶瓷块形成的凹槽；120-第一固定块；121-第一固定块上与固定细微丝的电机轴心同轴的槽；122-第二固定块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的实施例，一种除去细微丝焊瘤的微装置，包括：基座1，装配在基座1上的滑杆7，装配在滑杆7上的磨削滑块11，驱动磨削滑块11在滑杆7滑动的数控定位运动机构15，装配在磨削滑块11两端固定并旋转细微丝13的两个电机6，张紧细微丝13的张紧机构，与固定在所述两个电机6之间的细微丝13相接触磨削焊瘤的磨削砂轮9，吹走细微丝13表面残留磨屑的吹屑装置4，以及驱动数控定位运动机构15、电机6和磨削砂轮9的控制系统20；所述两个电机6的转轴同轴设置，同步运行。
本实施例的电机6可以采用步进电机，转轴同轴设置，同步运行，旋转过程细微丝13不会因转动差异而受到扭转力作用，保证平稳转动，整个磨削过程细微丝13旋转速度和方位可以任意控制，便于磨削。当然，带动磨削砂轮9转动的电机可以采用步进电机。数控定位运动机构15可采用直线电机，或滑动气缸，这里不做限制，只要实现推动磨削滑块11直线运动且能精确控制滑块11在滑杆7的停留位置即可。
由于细微丝13的焊瘤十分细小，磨削量小，磨削转速严格控制，优选地，磨削砂轮9由一个步进电机带动转动，实现磨削。砂轮9固定在较长的砂轮轴3上，可以保证砂轮9磨削面平行细微丝13轴线。
张紧机构包括：设于磨削滑块11上的燕尾槽及与该燕尾槽匹配的滑块2，以及一端固定在燕尾槽滑块2上、另一端固定在基座1的张紧弹簧14，其中一个电机6固定在燕尾槽滑块2上。在图1中，右侧电机6固定在燕尾槽滑块2上，当然也可以是左侧电机固定在燕尾槽滑块上。电机6随着燕尾槽滑块2可左右滑动从而改变两个电机6轴线之间的距离，在张紧弹簧的作用下实现细微丝13始终处于受拉状态的功能。
电机6的转轴为空芯轴，细微丝13通过压丝块12同轴固定在电机6轴心中，压丝块12包括卡固在电机空心轴内的第一固定块120和第二固定块122，第一固定块120上设有与电机6轴心同轴的槽121，细微丝13放置在槽121内，第二固定块122压第一固定块120的细微丝13上。其中第一固定块120和第二固定块122分别为弧形结构，其弧形与电机6空心轴内壁匹配，使第一固定块120和第二固定块122组成的柱体能卡固在电机轴内。
磨削后细微丝13表面残留磨屑，必须采用吹屑装置4吹去丝表面的磨屑。吹屑装置4包括气嘴、气管和点动开关，气嘴对着磨削部位，压缩空气在磨削完毕时在点压开关控制下从气嘴吹出。
如图3所示，控制系统20包括：数控定位运动机构15的驱动器22、操作命令输入模块16、电机6的驱动模块17、磨削砂轮9的电机驱动模块18、电源模块19、微处理器控制单元21；电源模块19用于向微处理器控制单元21和电机6、磨削砂轮9的电机、数控定位运动机构15的驱动器22提供工作电压；操作命令输入模块16用于输入磨削参数；微处理器控制单元21用于根据输入模块16的输入的参数控制电机6的驱动模块17、磨削砂轮9的电机驱动模块18和数控定位运动机构15的驱动器22的工作状态，工作状态可以输出的控制电机6和磨削砂轮9旋转速度，以及定位运动机构15运动距离的信号；电机6的驱动模块17用于驱动电机6转动；磨削砂轮9的电机驱动模块18用于驱动磨削砂轮9的转动；数控定位运动机构15的驱动器22用于驱动定位运动机构15推动磨削滑块11在滑杆7上的滑动。
微处理器控制单元21可采用单片机系统，输入模块16采用键盘，或者具有输入功能的其他设备，如液晶触摸屏。
如图4所示，在一种优选的实施方式中，电机6之间的细微丝13的两侧分别设有陶瓷块5，陶瓷块5设于壳体8内，细微丝13放置在两个陶瓷块5形成的凹槽25内，陶瓷块5的表面与细微丝13的磨削面平齐。砂轮先经过陶瓷块，如果磨削进给超量，则砂轮磨削陶瓷块，由于陶瓷块比丝耐磨几千倍，确保细微丝不被超磨，解决了尺寸微小的细微丝超磨而难以磨削成型的难题。
如图4、图5所示，凹槽15内设有支撑细微丝13的第一斜块23，该第一斜块23的水平面支撑细微丝13、斜面与第二斜块24的斜面接触连接，通过改变第一斜块23在第二斜块24斜面上的位置，调节细微丝的高度。
利用实施例提供的一种除去细微丝焊瘤的微装置磨削细微丝焊瘤的过程如下：细微丝13通过压丝块12固定在步进电机6轴心中，焊瘤位于两个步进电机6之间；通过键盘输入磨削参数，启动单片机控制系统；开启定位运动机构15推动磨削滑块11移动，使细微丝13移动到与砂轮9磨削面接触的磨削位置；依次启动砂轮9、步进电机6旋转，砂轮9沿细微丝13表面转动，以使磨削削与细微丝13的形状相一致，在磨削过程中步进电机6带动细微丝13旋转，例如720度，以保证完全除去焊瘤；磨削完成后单片机依次关闭磨削砂轮步进电机、关闭控制丝旋转的步进步进电机，定位运动机构15使磨削滑块11回到初始位置。
磨削进给采用图6所示的方式，磨削滑块11在滑杆7上的滑动位移量L与磨削进给量δ直接相关，这样每次移动到某个位置，也就相应地确定了磨削进给量δ。砂轮9为圆形，在砂轮9正下方，即最低点，磨削量最大，偏离最低点一定水平距离，磨削量可以减少，通过改变细微丝13距离砂轮9最低点的水平距离L可以调节磨削进给量δ。电机6驱动细微丝13在第一斜块23和第二斜块24支撑下围绕丝的圆心旋转，磨削砂轮对细微丝13进行磨削从而在所述面形成连续的微小圆曲面形状。砂轮轴保持该磨削砂轮并使该磨削砂轮旋转，砂轮与丝垂直，砂轮低速旋转以减少震动。在磨削位置设置标记，保证磨削滑块每次都滑动到在此位置，保证磨削丝径一致，减少丝的测量工作。

Claims (8)

1.一种除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，包括：基座(1)，装配在基座(1)上的滑杆(7)，装配在滑杆(7)上的磨削滑块(11)，驱动磨削滑块(11)在滑杆(7)滑动的数控定位运动机构(15)，装配在磨削滑块(11)两端固定并旋转细微丝(13)的两个电机(6)，张紧细微丝(13)的张紧机构，与固定在所述两个电机(6)之间的细微丝(13)相接触磨削焊瘤的磨削砂轮(9)，吹走细微丝(13)表面残留磨屑的吹屑装置(4)，以及驱动定位运动机构(15)、电机(6)和磨削砂轮(9)的控制系统(20)；所述两个电机(6)的转轴同轴设置，同步运行。
2.根据权利要求1所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，所述砂轮(9)磨削面平行细微丝轴线。
3.根据权利要求1所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，所述张紧机构包括：设于磨削滑块(11)上的燕尾槽及与该燕尾槽匹配的滑块(2)，以及一端固定在燕尾槽滑块(2)上、另一端固定在基座(1)的张紧弹簧(14)，其中一个电机(6)固定在燕尾槽滑块(2)上。
4.根据权利要求1所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，所述电机(6)的转轴为空芯轴，细微丝(13)通过压丝块(12)同轴固定在电机(6)轴心中，所述压丝块(12)包括卡固在电机空心轴内的第一固定块(120)和第二固定块(122)，所述第一固定块(120)上设有与电机(6)轴心同轴的槽(121)，细微丝(13)放置在槽(121)内，第二固定块(122)压第一固定块(120)的细微丝(13)上。
5.根据权利要求1所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，所述控制系统(20)包括：数控定位运动机构(15)的驱动器(22)、操作命令输入模块(16)、电机(6)的驱动模块(17)、磨削砂轮(9)的电机驱动模块(18)、电源模块(19)、微处理器控制单元(21)；电源模块(19)用于向微处理器控制单元(21)和电机(6)、磨削砂轮(9)的电机、数控定位运动机构(15)的驱动器(22)提供工作电压；操作命令输入模块(16)用于输入磨削参数；微处理器控制单元(21)用于根据输入模块(16)的输入的参数控制电机(6)的驱动模块(17)、磨削砂轮(9)的电机驱动模块(18)和数控定位运动机构(15)的驱动器(22)的工作状态；电机(6)的驱动模块(17)用于驱动电机(6)转动；磨削砂轮(9)的电机驱动模块(18)用于驱动磨削砂轮(9)的转动；数控定位运动机构(15)的驱动器(22)用于驱动定位运动机构(15)推动磨削滑块(11)在滑杆(7)上的滑动。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，细微丝(13)的磨削处位于陶瓷块(5)形成的凹槽(15)内。
7.根据权利要求6所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，陶瓷块(5)的表面与细微丝(13)的磨削面平齐。
8.根据权利要求7所述的除去细微丝焊瘤的微装置，其特征在于，所述凹槽(15)内设有支撑细微丝(13)的第一斜块(23)，该第一斜块(23)的水平面支撑细微丝(13)、斜面与第二斜块(24)的斜面连接。
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