CN109926709A - 可快速高精度定位的高频焊机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高频焊机，尤其涉及一种可快速高精度定位的高频焊机。本发明采用的技术方案是：可快速高精度定位的高频焊机，包括机箱、高频焊接装置、控制机箱运动方向的三维运动机构以及控制单元，高频焊接装置包括高频焊接发生器以及与高频焊接发生器相连的两个电极，机箱分为上机箱和下机箱，控制单元分别控制三维运动机构的运动和高频焊接装置的点位焊接，上机箱安装在三维运动机构上，三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构和Y轴运动机构分别与Z轴固定机构连接。本发明的优点是：通过光栅尺将高频焊机复杂狭小的空间位置简化成便于高精度测量的空间位置，从而实现空间位置的可测量性和快速重现性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高频焊机，尤其涉及一种可快速高精度定位的高频焊机。
背景技术
近年随着中国经济的快速发展，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，中国作为世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，节能减排已经成为必然和社会共识。在当前国家能源、产业结构调整背景下，优化节能型系列锅炉和新能源综合利用型系列锅炉等节能环保设备的生产受到国家产业结构调整政策与环保政策的支持和鼓励。
鳍片管是锅炉的重要主体部件，鳍片管是通过高频焊机将钢管和钢带两种材质焊接在一起，两种材质的熔合率是鳍片管最重要的性能指标之一，熔合率不达标将影响锅炉产品的最终验收，因此熔合率是鳍片管生产控制的核心指标。
鳍片管的熔合率主要与高频焊机的电极位置有关。高频焊机上有两个电极，与钢管接触的为圆电极，与钢带接触的为扁电极，圆电极、扁电极根据不同产品规格、绕制速度等因素的变化而变化，因为圆电极、扁电极三轴均需调整，且任何一轴的微量变化都可能引起熔合率的突变，因此在实际生产过程中，为了得到良好的熔合率，操作人员往往需要反复调整两个电极的位置，并且每次调整完，需要将试样进行金相实验，造成大量的耗时和生产等待，严重影响生产产量。
高频焊机上的圆电极、扁电极的空间布置较为紧凑，且无相关加工、测量基准，因此现有技术只能采用钢板尺对二者的X、Y、Z三轴的相对位置进行粗略测量，测量精度为+/-1mm以上，而实际生产过程中，相对位置的精度要求达到+/-0.01以内，因此存在明显的缺点：1、两电极空间位置测量不准，无法真实反映实际位置；2、在生产同一规格时，两电极位置确定后不允许再进行任何调整，目前因测量精度的原因，无法对电极位置进行监管；3、在切换规格后，无法快速高精度的将电极位置切换到之前已经加工过产品对应的电极位置，造成每次生产前，都需要花费大量时间进行电极位置的调整及相关金相实验作业。造成大量的耗时和生产等待，严重影响生产产量。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。
发明内容
针对现有的技术的不足，本发明提供了一种能够对电极的位置进行快速、高精度检测的高频焊机及控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
可快速高精度定位的高频焊机，包括机箱、安装在机箱内部的高频焊接装置、控制机箱运动方向的三维运动机构以及控制单元，所述高频焊接装置包括高频焊接发生器以及与高频焊接发生器相连接并伸出机箱的两个电极，所述机箱分为上机箱和下机箱，所述控制单元分别控制三维运动机构的运动和高频焊接装置的点位焊接，所述上机箱安装在三维运动机构上，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构和Y轴运动机构分别与Z轴固定机构连接；
所述X轴运动机构包括X轴电机、X轴传动杆、X轴滑台、X轴底座以及固定在X轴底座上的滑轨，所述X轴电机通过X轴涡轮、X轴链条与X轴传动杆相连接，所述X轴滑台与X轴传动杆相连接，并可以沿着X轴底座上的滑轨滑动，在所述X轴滑台上安装有X轴光栅尺组件；
所述Y轴运动机构包括包括Y轴电机、Y轴传动杆、Y轴滑台、Y轴底座以及固定在Y轴底座上的滑轨，所述Y轴电机通过Y轴涡轮、Y轴链条与Y轴传动杆相连接，所述Y轴滑台与Y轴传动杆相连接，并可以沿着Y轴底座上的滑轨滑动，在所述Y轴滑台上安装有Y轴光栅尺组件,所述上机箱与Y轴运动机构的Y轴滑台相连接。
所述Z轴运动机构包括包括Z轴电机、Z轴传动杆、Z轴滑台、Z轴底座以及固定在Y轴底座上的滑轨，所述Y轴电机通过Z轴涡轮和Z轴链条与Z轴传动杆相连接，所述Z轴滑台与Z轴传动杆相连接，并可以沿着Z轴底座上的滑轨滑动，在所述Z轴滑台上安装有Z轴光栅尺组件。
进一步的技术方案：
所述两个电极分别为与钢管接触的圆电极，和与钢带接触的扁电极。
所述X、Y、Z轴的光栅尺组件均包括光栅尺和读数头，所述读数头与控制单元的数显器连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种智能型诱导风机，具备以下有益效果：
1、本发明的高频焊机，在X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构上均安装有光栅尺组件，电极位置可以通过光栅尺直观高精度显现，从而保证电极位置具有快速重现性，并避免因人为操作，导致的电极位置变动，并引发批量的产品质量缺陷。
2、本发明的高频焊机，由于采用光栅尺组件，且光栅尺的精度可控为0.001mm，电极位置的微量移动，都可以通过光栅尺进行检测和显示，将高频焊机复杂狭小的空间位置简化成便于高精度测量的空间位置，从而实现空间位置的可测量性和快速重现性。
附图说明
图1为发明结构剖视示意图；
图2为附图1侧视剖视图。
图3为附图2A处放大图。
图中：1、Z轴电机，2、Z轴光栅尺组件，3、Y轴电机，4、Y轴传动杆，5、Y轴涡轮，6、Y轴光栅尺组件，7、X轴电机，8、X轴传动杆，9、X轴涡轮，10、X轴光栅尺组件，11、圆电极，12、扁电极，13、Y轴链条，14、X轴滑台，15、X轴底座，16、Y轴底座，17、Z轴滑台，18、Y轴滑台,19、机箱，19-1、上机箱，19-2、下机箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，可快速高精度定位的高频焊机，包括机箱、安装在机箱内部的高频焊接装置、控制机箱运动方向的三维运动机构以及控制单元，所述高频焊接装置包括高频焊接发生器以及与高频焊接发生器相连接并伸出机箱19的两个电极，所述机箱19分为上机箱19-1和下机箱19-2，所述控制单元分别控制三维运动机构的运动和高频焊接装置的点位焊接，所述上机箱19-1安装在三维运动机构上，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构和Y轴运动机构分别与Z轴固定机构连接；
所述X轴运动机构包括X轴电机7、X轴传动杆8、X轴滑台14、X轴底座15以及固定在X轴底座15上的滑轨，所述X轴电机7通过X轴涡轮9、X轴链条与X轴传动杆8相连接，所述X轴滑台14与X轴传动杆8相连接，并可以沿着X轴底座15上的滑轨滑动，在所述X轴滑台14上安装有X轴光栅尺组件10；
所述Y轴运动机构包括包括Y轴电机19、Y轴传动杆4、Y轴滑台18、Y轴底座16以及固定在Y轴底座16上的滑轨，所述Y轴电机3通过Y轴涡轮5、Y轴链条13与Y轴传动杆4相连接，所述Y轴滑台18与Y轴传动杆4相连接，并可以沿着Y轴底座16上的滑轨滑动，在所述Y轴滑台16上安装有Y轴光栅尺组件6,所述上机箱19-1与Y轴运动机构的Y轴滑台18相连接。
所述Z轴运动机构包括包括Z轴电机1、Z轴传动杆(图中未显示)、Z轴滑台17、Z轴底座(图中未显示)以及固定在Y轴底座上的滑轨，所述Y轴电机1通过Z轴涡轮和Z轴链条与Z轴传动杆相连接，所述Z轴滑台17与Z轴传动杆相连接，并可以沿着Z轴底座上的滑轨滑动，在所述Z轴滑台17上安装有Z轴光栅尺组件2。
优选的，作为本发明的第二个实施例，本实施例是对实施例一的进一步限定，所述两个电极分别为与钢管接触的圆电极11，和与钢带接触的扁电极12。
优选的，作为本发明的第三个实施例，本实施例是对实施例一的进一步限定，所述X、Y、Z轴的光栅尺组件均包括光栅尺和读数头，所述读数头与控制单元的数显器连接。
本发明的可快速高精度定位的高频焊机的工作原理是：
高频焊机的上机箱19-1在三维运动机构(X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构)的带动下，实现在X、Y、Z轴方向上的整体运动，从而控制扁电极11和圆电极12整体位置的移动，分别将三个光栅组件安装在X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构的固定支座上，光栅尺的精度为0.001mm，电极位置的微量移动，即可通过光栅尺进行检测和显示，将控制X、Y、Z三个方向的光栅尺信号连接到控制单元的数显器上，操作人员可通过数显反馈进行相应的操作；将电极位置调整到极限位置，并标定为光栅尺的零位，从而通过数显可得到电极相对零位的绝对值，即确定了电极的空间位置。
需要说明的是，在本文中，出现的电器元件比如高频焊接发生器、控制单元，数显器、电动机以及光栅尺的具体结构等均为本领域的常规已知设备，不是本发明要求保护的技术点，所以未对其具体结构作详细说明，不会影响本发明技术效果的实现，而本发明要求保护的技术点是，以上结构的组合应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.可快速高精度定位的高频焊机，其特征在于：包括机箱、安装在机箱内部的高频焊接装置、控制机箱运动方向的三维运动机构以及控制单元，所述高频焊接装置包括高频焊接发生器以及与高频焊接发生器相连接并伸出机箱(19)的两个电极，所述机箱(19)分为上机箱(19-1)和下机箱(19-2)，所述控制单元分别控制三维运动机构的运动和高频焊接装置的点位焊接，所述上机箱(19-1)安装在三维运动机构上，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构和Y轴运动机构分别与Z轴固定机构连接；
所述X轴运动机构包括X轴电机(7)、X轴传动杆(8)、X轴滑台(14)、X轴底座(15)以及固定在X轴底座(15)上的滑轨，所述X轴电机(7)通过X轴涡轮(9)、X轴链条与X轴传动杆(8)相连接，所述X轴滑台(14)与X轴传动杆(8)相连接，并可以沿着X轴底座(15)上的滑轨滑动，在所述X轴滑台(14)上安装有X轴光栅尺组件(10)；
所述Y轴运动机构包括包括Y轴电机(3)、Y轴传动杆(4)、Y轴滑台(18)、Y轴底座(16)以及固定在Y轴底座(16)上的滑轨，所述Y轴电机(3)通过Y轴涡轮(5)、Y轴链条(13)与Y轴传动杆(4)相连接，所述Y轴滑台(18)与Y轴传动杆(4)相连接，并可以沿着Y轴底座(16)上的滑轨滑动，在所述Y轴滑台(18)上安装有Y轴光栅尺组件(6),所述上机箱(19-1)与Y轴运动机构的Y轴滑台(18)相连接。
所述Z轴运动机构包括包括Z轴电机(1)、Z轴传动杆、Z轴滑台(17)、Z轴底座以及固定在Y轴底座上的滑轨，所述Y轴电机(1)通过Z轴涡轮和Z轴链条与Z轴传动杆相连接，所述Z轴滑台(17)与Z轴传动杆相连接，并可以沿着Z轴底座上的滑轨滑动，在所述Z轴滑台(17)上安装有Z轴光栅尺组件(2)。
2.根据权利要求1所述的可快速高精度定位的高频焊机，其特征在于：所述两个电极分别为与钢管接触的圆电极(11)和与钢带接触的扁电极(12)。
3.根据权利要求1所述的可快速高精度定位的高频焊机，其特征在于：所述X、Y、Z轴的光栅尺组件均包括光栅尺和读数头，所述读数头与控制单元的数显器连接。
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