CN210359740U - 熔化极气体保护焊焊枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种熔化极气体保护焊焊枪，包括枪颈部、焊丝驱动部；焊丝驱动部设置在焊枪颈部远离焊枪喷嘴的一侧，所述焊丝驱动部包括交流伺服电机和连接座；所述连接座与交流伺服电机直接接触，所述连接座为金属材料制成；本实用新型的交流伺服电机与金属材质的连接座直接接触，交流伺服电机通过金属连接座传导散热，改善交流伺服电机的工作环境，提升焊枪的暂载率指标，使设备具备提升生产效率，降低生产成本的能力。

Description

熔化极气体保护焊焊枪

技术领域

本实用新型涉及焊接领域的装置，特别是涉及熔化极气体保护焊焊枪。

背景技术

熔化极气体保护焊由于焊接效率高、焊缝质量好，在工业领域得到广泛的应用。熔化极气体保护焊的焊丝通过焊枪输送，随着焊接技术的发展，熔化极气体保护焊通过一前一后两个送丝器，驱动焊枪内的焊丝前进或后退。焊枪前部的送丝器离焊枪的枪颈较近，由于电气隔离的要求，送丝器的交流伺服电机安装处设置绝缘材料将交流伺服电机进行电气隔离。送丝器的交流伺服电机处的绝缘材料通常为聚酯材料，聚酯材料虽然具有高电阻率的特点，但相比钢、铜合金、铝合金等金属还具有散热差、弹性模量小、弹性变形大的特点。因此在常规的焊枪在使用时，存在前部送丝器的交流伺服电机发热严重而散热差，长期使用交流伺服电机容易松动的问题，特别是因电机散热问题导致的暂载率低，实际工作时间延长，造成工作效率降低，生产成本上升。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种有效冷却焊枪前部送丝器交流伺服电机的熔化极气体保护焊焊枪。

本实用新型采用以下技术方案：一种熔化极气体保护焊焊枪，包括枪颈部、焊丝驱动部；焊丝驱动部设置在焊枪颈部远离焊枪喷嘴的一侧，所述焊丝驱动部包括交流伺服电机和连接座；

所述连接座与交流伺服电机直接接触，所述连接座为金属材料制成。

可以选的，所述金属材料包括但不限于钢、铁、铜及铜合金、铝及铝合金。

进一步，连接座内部设置至少一个用于冷却介质通过的流道。

进一步，所述连接座与电机直接接触且为面接触。

可选的，所述接触面为平面或球面或奇特曲面。

进一步，所述焊丝驱动部还包括主动轮和从动轮，主动轮位于连接座相对于电机的另一侧，电机的输出轴穿过连接座后与主动轮连接；从动轮与主动轮相对应设置，从动轮与主动轮夹住穿过两者之间的焊丝，主动轮驱动焊丝运动，焊丝经过从动轮与主动轮后进入焊枪颈部。

进一步，连接座包括定位部，所述定位部靠近焊枪颈部一侧，沿焊枪颈部轴向延伸，所述定位部中部设置焊丝孔。

可选的，定位部可采用凸台定位或凹槽定位或定位点定位；采用凸台定位或者凹槽定位，所述凸台或者凹槽的横截面可以是圆形或者多边形；采用定位点定位是，定位用的凸点或者凹点或其他形式的定位点是定位部分的一部分。

进一步，所述交流伺服电机与外部的伺服电机控制器电气连接，交流伺服电机通过伺服电机控制器单独接地。

进一步，伺服电机控制器与隔离变压器连接，隔离变压器初级一端接地。

进一步，冷却介质为气体或液体中一种或两种。

可选的，冷却介质可以仅用气体或者液体，也可以同时使用气体和液体；所述冷却气体可以单独使用压缩空气，也可以使用焊接工作中的工作气体；所述冷却液体可以使用水或其他液体，所述冷却水还可以使用焊接设备的冷却水。

进一步，所述连接座的宽度大于交流伺服电机的宽度。

进一步，所述连接座是铜或铜合金。

本实用新型的有益效果：本实用新型的交流伺服电机与金属材质的连接座直接接触，交流伺服电机通过金属连接座传导散热，改善交流伺服电机的工作环境，提升焊枪的暂载率指标，使设备具备提升生产效率，降低生产成本的能力。

进一步的，连接座内设置的流道能够使用流体与连接座进行热交换，提高连接座的散热能力，进一步提升连接座对伺服电机的散热能力。

进一步的，连接座与电机之间面接触能够有效保障连接座与电机间的接触、散热。

进一步的，驱动部与主动轮相对连接座两侧设置能够使装置更为紧凑、小巧，提升焊枪的可达性。

进一步的，定位部能够使连接座的安装更为快捷、准确；焊丝孔的能够有效引导焊丝的通过并导向。

进一步的，将伺服电机通过伺服电机控制器连接并与电源接地端断开，能够确保本实用新型适用所有的熔化极气体保护焊设备，扩大本实用新型的使用范围。

进一步的，伺服电机控制器通过隔离变压器连接，提高伺服电机的抗干扰能力，确保伺服电机的可靠工作。

进一步的，气体对环境无影响，使用气体作为冷却介质可以是一次性使用的，有助于简化装置结构；液体的比热容大，冷却效果好，冷却水循环使用，可以省去冷却水的实时补给。

进一步的，连接部的宽度大于交流伺服电机的宽度，能够经济且有效的将交流伺服电机固定在板状部上。

进一步的，铜合金的导热系数大，铜合金有有效、快速地导走交流伺服电机上的热量。

附图说明

图1是本实用新型熔化极气体保护焊焊枪的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1去除外壳后的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图2中连接座的结构示意图；

图5是交流伺服电机接地的一种具体实施方式；

图6是交流伺服电机接地的另一种具体实施方式。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

图1是本实用新型熔化极气体保护焊焊枪的一种实施方式的结构示意图。

该实施例中的焊枪包括焊枪喷嘴、焊枪颈部1、焊丝驱动部2，焊枪喷嘴、焊枪颈部1、焊丝驱动部2依次排列，焊接工作时，焊丝通过焊丝驱动部输送至焊枪颈部，经焊枪颈部到达焊枪喷嘴处并参与工作。其中焊丝驱动部外表设置外壳5，所述外壳分为底部51和顶盖部52。

图1至图4所示，去除顶盖部52和底部51，显示出焊丝驱动部2，所述焊丝驱动部2包括连接座21、交流伺服电机22、主动轮23和从动轮24。

所述连接座21由金属材料制作，连接座21包括连接座本体211，连接座本体211设置输出轴孔2111。所述连接座本体211两侧面分别设置交流伺服电机22和主动轮23，所述交流伺服电机22的输出轴通过输出轴孔2111延伸至连接座本体211的另一面并与主动轮23连接。所述交流伺服电机22与连接座本体211直接接触。作为一种具体实施方式，所述连接座21由铜合金制作，所述交流伺服电机2与连接座本体211的接触面为平面。

所述主动轮23与从动轮24并列设置，主动轮23轴向与从动轮24轴向平行设置。主动轮23与从动轮24之间根据焊丝直径设置相适应的间隙，确保主动轮23、从动轮24能够与焊丝之间产生足够的摩擦并驱动焊丝前进或者后退。所述连接座21还包括定位部212，定位部212与焊枪颈部2后端相应位置向配合，定位部212的中部设置供焊丝通过且用于导向或/和定位的焊丝孔2121，焊丝通过焊丝孔2121进入到焊枪颈部2中。作为一种具体的实施方式，所述定位部212为圆柱状，焊丝孔2121与定位部212同轴设置。

在本实施例使用时，交流伺服电机22为伺服电机，为降低熔化极气体保护焊焊接时的焊接飞溅，交流伺服电机22引导焊丝高频地前进、后退往复式运动，其中前进幅度大于后退幅度。伺服电机的高频地正反转导致电机产生大量热量。由于交流伺服电机22与连接座21的连接座本体211直接接触，交流伺服电机22的热量通过热传导传递至连接座21，增加交流伺服电机散热的途径，有效降低交流伺服电机的工作温度。

如图4所示，连接座21内部设置冷却流道213，冷却流道213用于通过冷却介质，冷却介质与连接座21进行热交换，有效降低连接座21的温度，使连接座21的连接座本体211的温度低于交流伺服电机22的温度，确保连接座本体211能对交流伺服电机22进行有效冷却。作为一种具体的实施方式，连接座设置3个冷却流道213，其中一个流道213用于通冷却气体，另外两个流道213用于通循环冷却水。通冷却气的流道213和通冷却水的流道213可以单独设置，也可以同时设置。在本实施方式中，通冷却气的流道213和通冷却水的流道213同时存在，且通过流道213的冷却气为参与焊接工作的气体，该工作气体包括但不限于氩气、二氧化碳、氧气、氢气、氦气中的任意一种或多种混合；通过流道213的冷却水是为焊枪提供冷却的循环冷却水，此外，油也是常有的冷却液体介质。本实施例在具体实施时，冷却气不限于焊接时使用的工作气体，也可以是单独的压缩气，冷却水也便于焊接设备的循环冷却水，也可以使用单独的冷却水。

在本实用新型的另一实施例中，所述连接座本体211的宽度大于交流伺服电机22的宽度，连接座本体211与交流伺服电机22直接接触，连接座本体211上与交流伺服电机22外壳处的安装孔对应的位置设置螺纹连接孔，通过螺钉或螺栓等螺纹紧固件实现交流伺服电机22与连接座本体211的刚性连接。在使用过程中，交流伺服电机22带动主动轮23旋转，主动轮23在从动轮24的配合下驱动焊丝前进或者后退；当焊丝前进时，焊丝通过主动轮23、从动轮24处进入焊丝孔2121，经焊丝孔2121后进入焊枪颈部2并达到焊枪喷嘴处参与工作。作为一种具体实施方式，交流伺服电机22的外壳采用金属制作，交流伺服电机22的金属外观有利于将交流伺服电机22产生的热量传导至连接座21上。本实施在实施时，交流伺服电机22刚性地连接在连接座本体211上，能够有效固定且延缓甚至防止交流伺服电机22松动，提高设备的稳定性。

在本实用新型的另一实施例中，如图5所示，所述交流伺服电机22与伺服电机控制器3电气连接，伺服电机控制器3与电源接地端断开。实际生产中，存在焊机输出负极与接地端断开的情况，也存在焊机输出负极与接地端导通的情况。因连接座本体211与伺服电机22直接接触，在焊接输出负极与接地端不导通时，焊接工作能够顺利实施；但当焊接输出负极与接地端导通时，形成焊丝、主动轮23、交流伺服电机22和焊机负极，导致焊接工作不正常。本实施例在实施时，由于流伺服电机22与伺服电机控制器3电气连接，伺服电机控制器3与电源接地端断开，确保焊机在输出负极与接地端导通与否均能顺利实施焊接工作，减小对焊接设备负极与接地端连接方式的依赖，使的所有的熔化极气体保护焊设备均能应用本实用新型，提升本实用新型的适用范围。

在本实用新型的另一实施例中，如图6所示，所述交流伺服电机22与伺服电机控制器3电气连接，伺服电机控制器3与隔离变压器4连接，隔离变压器4初级一端接地。隔离变压器4能够确保伺服电机控制器3以及交流伺服电机22的有效电气隔离。本实用新型在实施时，交流伺服电机22的工作电压高，伺服电机控制器3接地端通过隔离变压器4接地，使得伺服电机控制器3以及交流伺服电机22的接地端处于低电位，避免因交流伺服电机22漏电以及交流伺服电机22接地端悬空而带来的潜在安全隐患；此外，还可以避免伺服电机控制器3以及交流伺服电机22因接地端悬空受到干扰信号干扰而影响工作，确保设备的安全、稳定运行。

对比试验：

采用本实用新型设备与现有的结构的焊枪进行对比。

本实用新型焊枪的连接座21与交流伺服电机22直接接触，其中连接座21上设置一个冷却气流道，二个冷却水流道，其中冷却气使用的是焊接用的工作气，冷却水使用的是焊接设备用的冷却水。现有焊枪焊丝驱动装置的电机通过绝缘层与焊枪的连接块固定，驱动装置的电机自然冷却，无其他附加装置。

本实用新型与现有结构的焊枪采用相同的焊接参数进行对比，焊接参数如下：

焊接对象：Q235，30mm厚钢板对焊；

焊接电流：300A；焊接电压：33V

焊接速度：200cm/min；

焊接气体：CO₂；焊接气体流量：25L/min；

焊丝直径：1.2mm；送丝速度：12m/min；交流伺服电机频率：100Hz；

焊接系统：安川MA1440机器人、RD500焊接电源

当采用现有结构的焊枪，设备连续工作22min时，交流伺服电机22发出高温报警(报警温度为70℃)。

当采用本实用新型的焊枪，同时采用水冷、气冷，焊接30分钟，交流伺服电机温度为30℃，为防止工件和夹具过热损坏，停止焊接。

采用本实用新型能够有效提升焊接设备的暂载率，提升焊接效率。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，包括焊枪颈部、焊丝驱动部；焊丝驱动部设置在焊枪颈部远离焊枪喷嘴的一侧，所述焊丝驱动部包括交流伺服电机和连接座；

所述连接座与交流伺服电机直接接触，所述连接座为金属材料制成。

2.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，连接座内部设置至少一个用于冷却介质通过的流道。

3.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，所述连接座与电机直接接触且为面接触。

4.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，所述焊丝驱动部还包括主动轮和从动轮，主动轮位于连接座相对于电机的另一侧，电机的输出轴穿过连接座后与主动轮连接；从动轮与主动轮相对应设置，从动轮与主动轮夹住穿过两者之间的焊丝，主动轮驱动焊丝运动，焊丝经过从动轮与主动轮后进入焊枪颈部。

5.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，连接座包括定位部，所述定位部靠近焊枪颈部一侧，沿焊枪颈部轴向延伸，所述定位部中部设置焊丝孔。

6.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，所述交流伺服电机与外部的伺服电机控制器电气连接，伺服电机控制器与电源接地端断开。

7.根据权利要求6所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，伺服电机控制器与隔离变压器连接，隔离变压器初级一端接地。

8.根据权利要求2所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，冷却介质为气体或液体中一种或两种。

9.根据权利要求1至8任一项所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，所述连接座的宽度大于交流伺服电机的宽度。

10.根据权利要求1至8任一项所述的熔化极气体保护焊焊枪，其特征在于，所述连接座是铜或铜合金。

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