CN201889575U

CN201889575U - 一种圆形焊道自动焊接装置

Info

Publication number: CN201889575U
Application number: CN2010206335792U
Authority: CN
Inventors: 赵红亮; 李建国; 闫永强
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-11-30

Abstract

一种圆形焊道自动焊接装置，用于提高圆形焊道的焊接质量和焊接效率，其技术方案是：它由机架、二氧化碳保护焊机、焊枪位置操纵装置、工件旋转装置和焊接控制系统组成，所述焊枪位置操纵装置由焊枪气缸和焊枪支架组成，所述焊枪气缸固定于机架上，其活塞杆上固定焊枪支架；所述工件旋转装置由工件定位座、齿轮、齿条和齿条气缸组成，所述工件定位座的下部固接有转轴，所述转轴通过轴承与机架转动连接；所述齿轮固定于工件定位座的转轴上，所述齿条与齿轮相啮合，并与齿条气缸的活塞杆连接。本实用新型不仅结构简单、成本低廉，而且操作方便、焊接效率高、焊道质量好，特别适合焊接小部件上的圆形焊道。

Description

一种圆形焊道自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳保护焊设备，可自动、高效地完成圆形焊道的焊接，属焊接技术领域。

背景技术

目前，机械制造业通常采用两种焊接方式：手工焊接和机器人焊接。手工焊接即操作者手持焊枪和焊帽，在眼睛观察下对制件的直线、圆弧焊道进行焊接，这种焊接的缺点是工人劳动强度大，生产效率低，且焊接质量和焊接一致性受操作者焊接技能、身体状况等因素影响较大，得不到有效保证。机器人焊接是通过电脑编程对焊接设备进行控制，使设备自动对各种焊道进行焊接，具有焊接质量高、焊接速度快、人工劳动强度低等优点，其缺点是投入成本太高，一台普通机器人焊接设备大概需要投入10万元，且要求操作者必须掌握专业的编程技能。

实际生产过程中经常需要将两个同轴的圆形或柱状零件焊接在一起，例如在图1中需要焊接的工件为台阶销和垫片，二者之间为圆形焊道，显然，采用手工焊接难度较大，而机器人焊接方式也不适合这种小工件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种制造成本低、焊接效率高且焊接质量好的圆形焊道自动焊接装置。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种圆形焊道自动焊接装置，由机架、二氧化碳保护焊机、焊枪位置操纵装置、工件旋转装置和焊接控制系统组成，所述焊枪位置操纵装置由焊枪气缸和焊枪支架组成，所述焊枪气缸固定于机架上，其活塞杆上固定焊枪支架；所述工件旋转装置由工件定位座、齿轮、齿条和齿条气缸组成，所述工件定位座的下部固接有转轴，所述转轴通过轴承与机架转动连接；所述齿轮固定于工件定位座的转轴上，所述齿条与齿轮相啮合，并与齿条气缸的活塞杆连接。

上述圆形焊道自动焊接装置，所述焊接控制系统由焊枪气缸控制阀、齿条气缸控制阀、正向启动按钮、反向启动按钮、气路行程开关、电路行程开关、电路控制型块和气路控制型块组成，所述焊枪气缸控制阀采用单控回弹二位五通阀，其输出接口与焊枪气缸连接，控制接口经气路行程开关接气源；所述齿条气缸控制阀采用双控二位五通阀，其输出接口经单向截流阀与齿条气缸连接，两个控制接口分别经正向启动按钮和反向启动按钮与气源连接；所述电路行程开关的触点控制二氧化碳保护焊机的电源；所述电路控制型块固定在齿条上，其控制型面与固定在齿条旁边的电路行程开关的触头相对应；所述气路控制型块也固定在齿条上，其控制型面与固定在齿条旁边的气路行程开关的触头相对应。

本实用新型利用焊枪位置操纵装置调整焊枪位置，实现焊接位置与停止位置之间的变换。工件旋转装置用于驱动工件以设定速度旋转，实现制件匀速旋转焊接，使焊道均匀、饱满并保证焊接质量和焊接一致性。焊接控制系统可在焊接过程中自动、适时提供与焊接有关的控制信号，使焊接设备各部件按设定程序有条不紊地运行。

本实用新型不仅结构简单、成本低廉，而且操作方便、焊接效率高、焊道质量好，特别适合焊接小部件上的圆形焊道。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的局部俯视图；

图3是控制原理图。

图中各标号为：1、焊枪支架；2、焊枪位置调整螺栓；3、工件；4、第一单向截流阀；5、第二单向截流阀；6、工件定位座；7、正向启动按钮；8、反向启动按钮；9、齿条气缸；10、齿条；11、齿轮；12、电路控制型块；13、气路行程开关；14、焊枪气缸；15、电路行程开关；16、焊枪气缸控制阀；17、齿条气缸控制阀；18、机架；19、转轴；20、气源；21、气路行程开关支架；22、电路行程开关支架；23、定位座支架；24、气路控制型块。

具体实施方式

参看图1、图2，齿条10与齿条气缸9平行连接在一起，同时伸出或缩回。齿轮11、工件定位座6与转轴19连接在一起，通过定位座支架23固定在支架18上。齿条10与齿轮11啮合在一起，当齿条气缸9伸出或缩回时，齿条10使齿轮11以转轴19为轴线做旋转，同时带动工件定位座6、工件3做旋转，将气缸的直线运动转换为工件3的回转运动。

参看图2，两个控制型块与齿条10连接在一起，与齿条气缸9、齿条10一起伸出或者缩回。控制型块形状为前后端带缓坡的杆状体。齿条气缸9、齿条10、控制型块一起伸出，制件开始旋转，当旋转到一定位置时，控制型块的前端缓坡与行程开关接触并使之导通。控制型块继续伸出，当控制型块的后端缓坡离开行程开关时，行程开关由导通变为断开。

参看图1，焊枪支架1为圆管形状，焊枪插入管内并用紧固螺栓紧固。焊枪支架1可以以焊枪位置调整螺栓2为轴旋转，从而调整焊枪与制件的角度和距离，调整到合适位置后用紧固螺栓紧固。

参看图3，第二单向截流阀5和第一单向截流阀4用于调整齿条气缸9的进气和排气的气体流量，从而调整齿条气缸9伸出和缩回的速度，及实现制件的转速调整。焊枪气缸控制阀16（单控回弹二位五通阀）用于切换焊枪气缸14的气路，使焊枪气缸14由伸出状态变为缩回状态，实现焊枪由停止位置到焊接位置变化。齿条气缸控制阀17（双控二位五通阀）用于切换齿条气缸9的伸出和回缩，从而实现第一个制件的顺时针焊接和第二给制件的逆时针焊接。

焊接设备的调整：

连接气源，将CO2保护焊机的焊枪紧固在焊枪支架1上，将工件3放到工件定位座6上调整焊枪位置调整螺栓2，使焊枪与工件3调整到合适的焊接位置。按下正向启动按钮7（或者反向启动按钮8），焊枪气缸14由伸出状态转变成收回状态，焊枪到达焊接位置，同时工件3开始旋转，此时调整第一单向截流阀4、第二单向截流阀5使工件3转速达到合适的焊接转速（转速快则焊道不饱满转速慢焊道厚）。然后连接焊机电源，并将电路行程开关5串联在焊机控制电路中。

本设备的工作过程：

将工件3放在工件定位座6上，按下正向启动按钮7，齿条气缸9带动齿条10、两个控制型块（电路控制型块12和气路控制型块24）伸出，齿条10将动力传递给齿轮11,使齿轮11带动工件定位座6和工件3旋转。与此同时两个控制型块与齿条10一起运动，当运行到指定的位置时，气路控制型块24靠型面接通气路行程开关13，焊枪气缸14由伸出状态转变成收回状态，使焊枪到达焊接位置，随后电路控制型块12接通电路行程开关15,焊机开始焊接。此时工件3在焊接的同时旋转，实现圆形焊道自动焊接。齿条气缸9继续伸出，当工件3旋转焊接一周后电路控制型块12型面与电路行程开关15脱离，焊接停止，当气路控制型块24的型面与气路行程开关13脱离时，焊枪气缸14由收回状态变为伸出状态。当齿条气缸9完全伸出后工件3停止转动，完成焊接过程。此时齿条气缸9为伸出状态，操作者取下焊接完毕的工件3放上下一个制件，然后按下反向启动按钮8，齿条气缸9带动齿条10、两个控制型块一起缩回，以反向路径实现制件的自动焊接（齿条10将动力传递给齿轮11使齿轮11带动工件3进行旋转，与此同时焊接在齿条10上的两个控制型块与齿条10一起运动，当运行到指定的位置时，气路控制型块24靠型面接通气路行程开关13，焊枪气缸14由伸出状态转变成收回状态，使焊枪到达焊接位置，随后电路控制型块12接通电路行程开关15，实现焊接的启动。此时制件旋转同时进行焊接，实现圆形焊道自动焊接。齿条气缸9继续伸出，当制件旋转焊接一周后电路控制型块12的型面与电路行程开关15脱离，焊接停止，当气路控制型块24的型面与气路行程开关13脱离时，焊枪气缸14由收回状态变为伸出状态。当齿条气缸9完全收缩后，制件停止转动完成焊接过程。

Claims

1.一种圆形焊道自动焊接装置，其特征是，它由机架（18）、二氧化碳保护焊机、焊枪位置操纵装置、工件旋转装置和焊接控制系统组成，所述焊枪位置操纵装置由焊枪气缸（14）和焊枪支架（1）组成，所述焊枪气缸（14）固定于机架（18）上，其活塞杆上固定焊枪支架（1）；所述工件旋转装置由工件定位座（6）、齿轮（11）、齿条（10）和齿条气缸（9）组成，所述工件定位座（6）的下部固接有转轴（19），所述转轴（19）通过轴承与机架（18）转动连接；所述齿轮（11）固定于工件定位座（6）的转轴（19）上，所述齿条（10）与齿轮（11）相啮合，并与齿条气缸（9）的活塞杆连接。

2.根据权利要求1所述圆形焊道自动焊接装置，其特征是，所述焊接控制系统由焊枪气缸控制阀（16）、齿条气缸控制阀（17）、正向启动按钮（7）、反向启动按钮（8）、气路行程开关（13）、电路行程开关（15）、电路控制型块（12）和气路控制型块（24）组成，所述焊枪气缸控制阀（16）采用单控回弹二位五通阀，其输出接口与焊枪气缸（14）连接，控制接口经气路行程开关（13）接气源（20）；所述齿条气缸控制阀（17）采用双控二位五通阀，其输出接口经单向截流阀与齿条气缸（9）连接，两个控制接口分别经正向启动按钮（7）和反向启动按钮（8）与气源（20）连接；所述电路行程开关（15）的触点控制二氧化碳保护焊机的电源；所述电路控制型块（12）固定在齿条（10）上，其控制型面与固定在齿条（10）旁边的电路行程开关（15）的触头相对应；所述气路控制型块（24）也固定在齿条（10）上，其控制型面与固定在齿条（10）旁边的气路行程开关（13）的触头相对应。