CN1305628C - 扫描焊炬 - Google Patents
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Abstract
一种扫描焊炬。它主要是解决现有的旋转扫描焊炬在旋转时振动和噪声大、机械复杂、调节不便等技术问题。其技术方案要点是：电机套装在壳体内，连通电缆、焊丝和保护气管道的一体化接头密封配合固装在壳体的上部，与导电杆成动配合安装的碳刷与一体化接头成电导通，导电杆穿过电机转子并与电机转子固联，导电杆的下端从壳体底部穿出并通过与之固联的旋转连接头与导电嘴呈钝角固联，外周与壳体下端成气密封固联的气罩罩盖在旋转连接头和导电嘴上，穿过一体化接头、导电杆内腔进入旋转连接头和导电嘴的焊丝与导电嘴成导电紧密动配合。它是一种电动机驱动导电杆自转的旋转扫描焊炬，可用于产生旋转焊接电弧，并可实现有级调节，具有结构简单、性能稳定等优点。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种焊接装置，尤其是一种由电动机驱动旋转的扫描焊炬。
背景技术
扫描焊炬是一种以机械方法使焊接电弧沿垂直于焊接进行的方向摆动，焊炬本身或焊炬中的导电杆作横向扫描运动。现有的旋转扫描焊炬都是通过球面轴承实现以导电杆为母线的园锥摆动机构，如日本东京千代田区日本钢管株式会社于1987年4月29日申请专利的“高速旋转电弧焊接设备”(申请号：87103245，审定公告号：1008611，审定公告日：1990年7月4日，公开/公告号：1022121，公开/公告日：1988年11月16日，授权日：1990年10月24日)，它是一种使电极产生的电弧绕圆周运动的旋转电弧焊接设备，把电极以自由旋转的方式支承在旋转运动圆板上离其中心至少一定距离处，同时，以上述电极的上部为支点，使上述圆板旋转，其结构如附图2所示。又北京市海淀区清华园清华大学于1992年12月24日申请专利的“空心轴电机驱动的旋转扫描焊炬”(申请号：92244476，公开/公告号：2143540，公开/公告日：1993年10月13日，授权日：1993年7月24日，授权公告日1993年10月13日)，它也是一种电机驱动的旋转扫描焊炬，由导电杆空心轴电机上、下球面轴承，内、外偏心套和光电测位装置等组成。导电杆斜穿过电机轴孔，其上端和中间部分别通过上下球面轴承与电机联接，外偏心套安装在电机轴下端，内偏心套安装于外偏心套的内孔中，下端球面轴承安装于内偏心套中，其结构如附图3所示。但以上两种机构存在以下缺点：①旋转扫描由偏心套拨动导电杆绕电机轴线旋转而实现，导电杆有焊丝和电线约束不会绕自身轴线旋转，避免了焊丝扭转、电缆缠绕。但由于偏心套重量较大并且不平衡，旋转时会产生较大的振动，使焊接过程稳定性受到影响，噪声也较大，尤其是当扫描幅度和旋转速度较大时，影响更为严重。②旋转扫描的幅度通过调节支承导电杆的内外偏心套间的相对位置来实现，整个调节机构复杂，要求机壳的轴向尺寸很大，增加了焊炬尺寸，要求制造精度高，调节也不方便。③导电杆绕电机轴线旋转虽然避免了焊丝扭转、电缆缠绕。但焊接电缆与导电杆的连接、焊丝的送进都会因导电杆的摆动而产生较大的抖动。④外通保护气体，气体输送、调控复杂，而且连接管线较多，影响焊接操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高旋转扫描焊炬在工作过程中的稳定性，简化结构，减小尺寸和减轻重量，能增强焊炬实用性的扫描焊炬。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括电机、碳刷3和气体保护焊电缆，由定子7和转子8组成的电机套装在壳体2内，连通气体保护焊电缆的电缆、焊丝9和保护气管道的一体化接头1密封配合固装在壳体2的上部，保护气管道通过一体化接头1与密封的壳体2的内腔相通，导电杆4的上端与壳体2的内腔相通，与导电杆4成动配合安装的碳刷3与一体化接头1成电导通，导电杆4穿过电机转子8并与电机转子8固联，导电杆4的下端从壳体2底部穿出并通过与之固联的旋转连接头10与导电嘴12呈钝角固联，外周与壳体2下端成气密封固联的气罩11罩盖在旋转连接头10和导电嘴12上，气罩11的内腔与壳体2的内腔相通，气罩11的下端敞口大小与导电嘴12下端的旋转幅度相配合，焊丝9穿过一体化接头1的内腔、导电杆4的内空腔进入旋转连接头10和导电嘴12，焊丝9与导电嘴12成导电紧密动配合，壳体2与安装其内的一体化接头1、碳刷3、导电杆4及电机成绝缘配合。与光偶5相配合的光码盘6套装在导电杆4的中部。导电杆4下端固联的旋转连接头10下端面为斜面，固装在旋转连接头10下端斜面上的导电嘴12与导电杆4成钝角。或者导电杆4下端固联的旋转连接头10下端面为平面，与之固联的导电嘴12上端为斜面，固装在旋转连接头10下端的导电嘴12与导电杆4成钝角。在导电杆4下端设与气罩11的内腔相通的通气孔。
本发明的有益效果是，与现有的旋转扫描焊炬相比，其特点如下：①采用导电杆自转的方式，取消固定导电杆的上、下端球面轴承传动机构，旋转精度及稳定性大大提高，②旋转扫描幅度有级调节，取消内外偏心套调节机构，结构简单，尺寸及重量减小。③内通保护气体，无单独外接管线，对电机线圈、导电杆、碳刷有较强的冷却作用。④送丝、导电及供气按一体化标准设计，灵活性及实用性大大增强。
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是本发明的结构示意图。
图2是已有技术1“高速旋转电弧焊接设备”的结构示意图。
图3是已有技术2“空心轴电机驱动的旋转扫描焊炬”的结构示意图。
图1中1-一体化接头，2-壳体，3-碳刷，4-导电杆，5-光偶，6-光码盘，7-电机定子，8-转子，9-焊丝，10-旋转连接头，11-气罩，12-导电嘴。
具体实施方式
实施例1，由图1可知，本发明包括电机、碳刷3和标准的气体保护焊电缆，由定子7和转子8组成的电机套装在壳体2内，连通气体保护焊电缆的电缆、焊丝9和保护气管道的一体化接头1密封配合固装在壳体2的上部，保护气管道通过一体化接头1与密封的壳体2的内腔相通，导电杆4通过套装其上的轴承相对固定在壳体2内，导电杆4的上端与壳体2的内腔相通，与导电杆4成动配合安装的2个或3个碳刷3与一体化接头1成电导通，导电杆4穿过电机转子8并与电机转子8固联，导电杆4的下端从壳体2底部穿出并通过与之固联的旋转连接头10与导电嘴12呈钝角固联，在导电杆4下端设与气罩11的内腔相通的通气孔。外周与壳体2下端成气密封固联的气罩11罩盖在旋转连接头10和导电嘴12上，气罩11的内腔与壳体2的内腔相通，保护气体由气体保护焊电缆经一体化接头1进入壳体2的内腔后一部分穿过导电杆4的内空腔进入气罩11内，这些流动的气体它能使导电杆4散热；而另一部分保护气体则由壳体2的内腔下部进入气罩11内，从而保护焊接区。这部分气体能帮助安装在壳体2内的电机散热。因此，壳体2的内腔和导电杆4的内腔起到了气管的作用。焊接的电流则由气体保护焊电缆经一体化接头1、碳刷3、导电杆4、旋转连接头10至导电嘴12，因焊丝9与导电嘴12成导电紧密动配合，因此电流由导电嘴12传递给焊丝9而实现焊接。而焊丝9则是穿过一体化接头1的内腔、导电杆4的内空腔进入旋转连接头10由导电嘴12不断穿出，从而实现连续焊接。由此可知，导电杆4就相当于电机轴，旋转扫描焊炬的轴线即电机的轴心线，使气罩11的下端敞口大小与导电嘴12下端的旋转幅度相配合，从而通过电动机驱动导电杆自转实现旋转扫描焊炬。当电机转子8旋转时，导电杆4绕电机轴线自转，由于导电嘴12与导电杆4偏斜一个角度，因此，当电机转子8带动导电杆4旋转时，导电嘴12的运动轨迹为圆锥形，导电嘴12出口端的焊丝9绕电机轴线或称扫描焊炬的轴线作圆周运动。在焊接过程中，因导电嘴12出口处的焊丝9端部有电弧存在，故电弧也作圆周运动扫描焊接接头区。为了操作安全，当壳体2采用金属等导电材料制作时，要使壳体2与安装其内的一体化接头1、碳刷3、导电杆4及电机成绝缘配合。当壳体2采用绝缘材料制成时，省略壳体2与内设装置的绝缘配合处理。
实施例2，在导电杆4的中部套装与光偶5相配合的光码盘6，从而可实现旋转扫描焊炬的数码控制。其余同实施例1。
实施例3，导电杆4下端固联的旋转连接头10下端面为斜面，从而使固装在旋转连接头10下端斜面上的导电嘴12与导电杆4偏斜一个角度。旋转扫描幅度可通过更换具有不同倾斜端面的旋转连接头实现有级调节，旋转连接头可根据不同的焊接工艺选配。其余同实施例1和2。
实施例4，导电杆4下端固联的旋转连接头10下端面为平面，与之固联的导电嘴12上端为斜面，从而使固装在旋转连接头10下端的导电嘴12与导电杆4偏斜一个角度。其余同实施例3。
Claims (6)
1、一种扫描焊炬，它包括电机、碳刷(3)和气体保护焊电缆，其特征是：由定子(7)和转子(8)组成的电机套装在壳体(2)内，连通气体保护焊电缆的电缆、焊丝(9)和保护气管道的一体化接头(1)密封配合固装在壳体(2)的上部，保护气管道通过一体化接头(1)与密封的壳体(2)的内腔相通，导电杆(4)的上端与壳体(2)的内腔相通，与导电杆(4)成动配合安装的碳刷(3)与一体化接头(1)成电导通，导电杆(4)穿过电机转子(8)并与电机转子(8)固联，导电杆(4)的下端从壳体(2)底部穿出并通过与之固联的旋转连接头(10)与导电嘴(12)呈钝角固联，外周与壳体(2)下端成气密封固联的气罩(11)罩盖在旋转连接头(10)和导电嘴(12)上，气罩(11)的内腔与壳体(2)的内腔相通，气罩(11)的下端敞口大小与导电嘴(12)下端的旋转幅度相配合，焊丝(9)穿过一体化接头(1)的内腔、导电杆(4)的内空腔进入旋转连接头(10)和导电嘴(12)，焊丝(9)与导电嘴(12)成导电紧密动配合，壳体(2)与安装其内的一体化接头(1)、碳刷(3)、导电杆(4)及电机成绝缘配合。
2、根据权利要求1所述的扫描焊炬，它包括与光偶(5)相配合的光码盘(6)，其特征是：与光偶(5)相配合的光码盘(6)套装在导电杆(4)的中部。
3、根据权利要求1、或2所述的扫描焊炬，其特征是：导电杆(4)下端固联的旋转连接头(10)下端面为斜面，固装在旋转连接头(10)下端斜面上的导电嘴(12)与导电杆(4)成钝角。
4、根据权利要求3所述的扫描焊炬，其特征是：导电杆(4)下端设有与气罩(11)的内腔相通的通气孔。
5、根据权利要求1、或2所述的扫描焊炬，其特征是：导电杆(4)下端固联的旋转连接头(10)下端面为平面，与之固联的导电嘴(12)上端为斜面，固装在旋转连接头(10)下端的导电嘴(12)与导电杆(4)成钝角。
6、根据权利要求5所述的扫描焊炬，其特征是：导电杆(4)下端设有与气罩(11)的内腔相通的通气孔。
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