CN108274185A - 一种基于链锯方法的自动清渣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于链锯方法的自动清渣机，包括回转机构，设置在回转机构上的用于焊缝清渣的链锯条、以及用于驱动回转机构使其能够做上下垂直运动的高度升降机构；所述链锯条包括若干联接板、以及固定在联接板上的锯齿，相邻联接板通过铆钉组成环形结构的链锯条设置在回转机构上并能够在回转机构的驱动下做周向运动。本发明优点如下：1、清渣过程中无冲击作用，焊件不会发生震动或微小位移，位置精度更高；2、高强度的链齿对焊缝表面的作用是刮削，清除焊渣效果极彻底；3、清理焊渣的同时清除了焊缝表面的飞溅和其它附着物(如烟尘)，焊缝表面极其光亮。4、本发明用于环形焊缝的窄间隙MAG焊、超窄间隙MAG焊或平直焊缝的表面自动清渣。

Description

一种基于链锯方法的自动清渣机
技术领域
本发明属于焊接技术领域，涉及一种基于链锯方法的自动清渣机。
背景技术
熔化极气体保护焊(GMAW)技术自上世纪五十年代前后发明以来，已在工业领域应用了七十年左右了。该焊接方法无论是使用实芯焊丝，还是使用药芯焊丝，由于化学冶金反应的原因，都会在凝固的焊缝金属表面形成一层”焊渣”，具体物质多为脱氧产物的复合物，如氧化锰和二氧化硅的复合物MnO.SiO2(锰硅酸盐)等。药芯焊丝电弧焊时由于造气剂、造渣剂的原因，可形成致密的连续渣壳，而目前更广泛应用的实芯焊丝气体保护焊由于无造气剂和造渣剂，仅有脱氧产物产生，一般焊渣不能完全覆盖焊缝表面，大多呈星星点点状覆盖在部分的焊缝表面上。上述焊渣由于含有熔点较高的组分，无论是全覆盖还是部分覆盖，通常清理干净后方可焊接下一焊层，以防止焊缝“夹渣”缺陷的产生。传统GMAW工艺技术下，由于焊接坡口尺寸较大，坡口角多在40°-50°以上，焊缝表面的渣较容易清除，但在焊接坡口尺寸很小的窄间隙GMAW和超窄间隙GMAW工艺下，由于焊缝表面宽度很狭小，传统的清理工具很难高效率地清除这些焊渣。尤其是多层焊缝间需要不间断连续焊接的场合，现有技术中基于气动冲击的自动清渣机，存在很难清理到两侧壁的邻近区域；基于硬质合金旋转锉的自动清渣机很难清除与焊缝表面结合紧密的焊渣，且两侧壁的邻近区域总存在清除盲区，即两侧壁坡口邻近区域的焊渣往往不能清除。
发明内容
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，包括回转机构，设置在回转机构上的用于焊缝清渣的链锯条、以及用于驱动回转机构使其能够做上下垂直运动的高度升降机构；所述链锯条包括若干联接板、以及固定在联接板上的锯齿，相邻联接板通过铆钉组成环形结构的链锯条设置在回转机构上并能够在回转机构的驱动下做周向运动。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，所述回转机构包括链轮座以及固定在链轮座一端的回转电机，主动链轮配接在回转电机输出轴上，从动链轮设置在链轮座另一端，环形的链锯条安装在主动链轮和从动链轮上。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，所述链轮座为长板形结构，一端安装回转电机以及与回转电机配接的主动链轮，另一端安装从动链轮。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，所述链轮座为L型板状结构；其从动链轮为3个，主动链轮和从动链轮均为薄板状；主动链轮通过键连接与回转电机的输出轴连接后安装于L型链轮座的顶端，并通过链轮座上的长圆槽结构调节主动链轮与从动链轮间的距离来无级调节链条的张力；所述从动链轮的其中两个分别设置在L型链轮座的底部两端，环形的链锯条安装在主动链轮和L型链轮座的底部两端的两个从动链轮上；第三个从动链轮的设置在L型链轮座中部并位于环形的链锯条外侧，并且第三个从动链轮外侧压在环形的链锯条上使整个环形的链锯条成L形。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，所述高度升降机构包括安装座，以及设置在安装座顶部的高度电机，滚珠丝杆副由滚珠丝杆、滚珠螺母、滚珠丝杆两端固定轴承座组成，联轴器一端联接高度电机的输出轴，另一端联接滚珠丝杆，滚珠螺母安装于滚珠丝杆上，下部轴承座与安装座为同一部件。高度电机接受到焊层增厚的控制信号后，驱动滚珠丝杆旋转，滚珠螺母下降，回转驱动机构一并下降一个新增焊层的厚度，使链锯的链齿部分与待清渣的焊缝表面始终保持相同的接触压力。高度升降机构还可以用均为工业通用传动副结构的梯形螺杆螺母副和普通螺杆螺母副来实现。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，高度电机选用80w直流伺服电机；滚珠丝杆副选用公称直径10mm，导程2.5mm，螺母为法兰联接方式；螺母行程依据被清理焊缝的最大厚度加裕量确定；滚珠丝杆采用两端轴承方式轴向固定，轴承选用背对背推力轴承，安装座用于固定工位工况下高度升降机构自动焊接机床的床身或者操作机固定安装的结构。
在上述的一种基于链锯方法的自动清渣机，锯齿用碳素工具钢、或合金工具钢、或高速钢或硬质合金制成，其切削刃口部分为圆弧形，圆弧半径与实际待清理的焊缝表面的曲率相同。
因此，本发明具有如下优点：1、清渣过程中无冲击作用，焊件不会发生震动或微小位移，位置精度更高；2、高强度的链齿对焊缝表面的作用是刮削，清除焊渣效果极彻底；3、清理焊渣的同时清除了焊缝表面的飞溅和其它附着物(如烟尘)，焊缝表面极其光亮；4、本发明用于环形焊缝的窄间隙MAG焊、超窄间隙MAG焊的多层不间断连续焊接效果极佳。也可用于宽坡口的传统GMAW，此应用只需在高度升降机构的滚珠螺母和链锯回转驱动机之间，加一套可使链锯条产生沿焊缝横向往复运动的机构即可，该机构产生的横向运动速度无级可调。确有必要时添加焊缝宽度的实时测量传感器和自适应链锯条横向平移宽度闭环跟踪控制系统，即可实现待清理的焊缝宽度随机变化场合；5本发明还可用于平直焊缝的表面自动清渣，仅需改变链锯座的位置和形状即可。
附图说明
图1是用于窄间隙、超窄间隙MAG焊接场合的自动清渣机组成示意图。
图2是链锯中链齿结构主视图示意图。
图3是链锯中链齿结构侧视示意图。
图4是超窄间隙环形MAG焊缝中链锯工作示意图。
图5是用于平直焊缝清渣时的链轮座形状及其链轮位置示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本发明的基于链锯方法的自动清渣机，主要由链锯条、回转机构和高度升降机构三大部件组成。链锯条由锯齿1、联接板2和铆钉组成环形结构，其中锯齿用碳素工具钢、合金工具钢、高速钢或硬质合金制成，其切削刃口部分为圆弧形，其圆弧半径与实际待清理的焊缝表面的曲率相近。
回转机构由链轮座6、回转电机4、主动链轮3、从动链轮5组成。用于环形焊缝清渣的链轮座6为长板形结构，一端安装回转电机4和主动链轮3，另一端安装从动链轮5，环形的链锯条安装在主动链轮3和从动链轮5上。用于平直焊缝清渣的链轮座6为L型板状结构。其从动链轮5一般为3个，主动链轮3和从动链轮5均为薄板状结构。主动链轮3通过键连接与回转电机4的输出轴连接后安装于链轮座6上，并通过链轮座6上的长圆槽结构调节主动链轮3与从动链轮5间的距离来无级调节链条的张力。
高度升降机构主要由高度电机8、联轴器9、滚珠丝杆机构10、滚珠螺母7和安装座11组成。高度电机8选用80w直流伺服电机；滚珠丝杆副选用公称直径10mm，导程2.5mm，螺母为法兰联接方式。螺母行程依据被清理焊缝的最大厚度加裕量确定；滚珠丝杆采用两端轴承方式轴向固定，轴承选用背对背推力轴承，安装座11用于固定工位工况下高度升降机构5自动焊接机床的床身或者操作机固定安装的结构。
本文中的描述的具体实施例仅仅是对本发明技术作举例说明。本发明所述领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似方式替代，但并不偏离本发明或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了锯齿1、联接板2、主动链轮3、回转电机4、从动链轮5、链轮座6、滚珠螺母7、高度电机8、联轴器9、滚珠丝杆机构10、安装座11、环形焊缝12、环形焊件13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明相违背的。

Claims (7)

1.一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，包括回转机构，设置在回转机构上的用于焊缝清渣的链锯条、以及用于驱动回转机构使其能够做上下垂直运动的高度升降机构；所述链锯条包括若干联接板、以及固定在联接板上的锯齿，相邻联接板通过铆钉组成环形结构的链锯条设置在回转机构上并能够在回转机构的驱动下做周向运动。
2.根据权利要求1所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，所述回转机构包括链轮座以及固定在链轮座一端的回转电机，主动链轮配接在回转电机输出轴上，从动链轮设置在链轮座另一端，环形的链锯条安装在主动链轮和从动链轮上。
3.根据权利要求2所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，所述链轮座为长板形结构，一端安装回转电机以及与回转电机配接的主动链轮，另一端安装从动链轮。
4.根据权利要求2所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，所述链轮座为L型板状结构；其从动链轮为3个，主动链轮和从动链轮均为薄板状；主动链轮通过键连接与回转电机的输出轴连接后安装于L型链轮座的顶端，并通过链轮座上的长圆槽结构调节主动链轮与从动链轮间的距离来无级调节链条的张力；所述从动链轮的其中两个分别设置在L型链轮座的底部两端，环形的链锯条安装在主动链轮和L型链轮座的底部两端的两个从动链轮上；第三个从动链轮的设置在L型链轮座中部并位于环形的链锯条外侧，并且第三个从动链轮外侧压在环形的链锯条上使整个环形的链锯条成L形。
5.根据权利要求2所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，所述高度升降机构包括安装座，以及设置在安装座顶部的高度电机，滚珠丝杆副由滚珠丝杆、滚珠螺母、滚珠丝杆两端固定轴承座组成，联轴器一端联接高度电机的输出轴，另一端联接滚珠丝杆，滚珠螺母安装于滚珠丝杆上，下部轴承座与安装座为同一部件。
6.根据权利要求2所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，高度电机选用80w直流伺服电机；滚珠丝杆副选用公称直径10mm，导程2.5mm，螺母为法兰联接方式；螺母行程依据被清理焊缝的最大厚度加裕量确定；滚珠丝杆采用两端轴承方式轴向固定，轴承选用背对背推力轴承，安装座用于固定工位工况下高度升降机构自动焊接机床的床身或者操作机固定安装的结构。
7.根据权利要求2所述的一种基于链锯方法的自动清渣机，其特征在于，锯齿用碳素工具钢、或合金工具钢、或高速钢或硬质合金制成，其切削刃口部分为圆弧形，圆弧半径与实际待清理的焊缝表面的曲率相同。
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