CN2855614Y - 一种焊接操作机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接操作机，该机械由操作装置、控制装置和动力源及其传动装置构成。其中操作装置包括垂直导向装置、倾角调节机构、回转机头、焊枪调节机构和焊枪，倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负角度的旋转，可顺利完成不同角度焊缝的焊接；控制装置由电气控制系统组成，该控制系统可以控制焊接操作机的工作状态；动力源及其传动装置由同步传动机构组成，采用气压驱动和电机控制进行动力传送；本实用新型中的焊接操作机可与专用的焊件变位机械配合，使得加工精度和生产率大幅度提高。

Description

一种焊接操作机

                            技术领域

本实用新型涉及一种材料加工用机械，尤其是一种焊接操作机，可用于对冰淇淋机双缸体部件进行自动焊接。

                            背景技术

目前冰淇淋机制造行业属于一个新兴行业，缸体是冰淇淋机工作过程中完成冷热交换的关键部件，缸体质量的优劣直接影响着冰淇淋机的整体性能。对于双缸体冰淇淋机，由于双缸体的结构是由两个单缸体和前、后面板组合焊接在一起，其焊接是钢板和钢管之间的焊接，焊缝属于环缝，因而缸体的焊接质量尤为重要。

现有的缸体焊接方法主要分为如下两种：

一、技术工人对缸体各个部件采用手工焊接满足使用要求，这种方法适用于少量生产冰淇淋机的小型企业。此方法虽然操作比较灵活，但存在很多缺点。实际操作中，对工人技术要求高，无法实现自动化生产；工人劳动强度大，工作效率比较低，无法适应批量生产的方式。

二、采用自动焊接设备对缸体各个部件进行焊接，这种方法适用于成批生产冰淇淋机的大企业。此方法虽然可以降低劳动强度、提高工作效率，但对于冰淇淋机缸体部分，国家并没有统一的制造标准，因此各种机器通用的自动焊接设备针对性不强，并不适合用于对缸体进行焊接。

为了满足缸体结构、焊接工艺、生产批量方面的要求，采用专用的焊接操作机进行焊接加工，是一种行之有效的方法。

                            发明内容

本实用新型中的一种焊接操作机，可以满足对冰淇淋机上缸体各个部件进行焊接的要求，实现对缸体不同位置上的环形焊缝进行自动焊接。

双缸体冰淇淋机中的两个缸体和前、后面板组合连接，需要焊接I、II、III、IV这四个焊缝。其中：焊缝I和焊缝II形成A组，分别为两个单缸体与前面板之间的焊缝；焊缝III和焊缝IV形成B组，分别为两个单缸体与后面板之间的焊缝。缸体的结构如图1所示，可以清晰地看出焊缝的布置以及焊枪的位置变化。

缸体焊接过程中焊接完焊缝I之后，就必须调整焊件的位置去焊接焊缝II，这可以通过焊机变位机械来实现。完成焊缝I和焊缝II的焊接之后，需要翻转焊件，对焊缝III和焊缝IV进行焊接。

同组焊缝之间除了中心位置不同之外，其它特征都是相同的；而只要把双缸体部件进行翻转，就可以发现A、B两组之间位置正好互换。因此，利用焊接操作机实现焊枪的垂直定位和回转运动，利用焊件变位机械实现双缸体部件的水平定位和翻转，两者配合就能实现对双缸体的自动组合焊接。

本实用新型中的焊接操作机是根据缸体结构、焊接部位的特殊性而设计的。该焊接操作机不同于一般常见的平台式操作机和伸缩臂式操作机，主要由以下三个装置组成，可参考图3所示。

一、操作装置：包括垂直导向装置、倾角调节机构、回转机头、焊枪调节机构和焊枪，其中垂直导向装置由管口夹紧气缸和机头提升气缸组成，倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负角度的旋转，可顺利完成不同角度焊缝的焊接。

二、控制装置：由以PLC(可编程逻辑控制器)为中心的电气控制系统组成，该控制系统包含与焊接操作机相连接的数字/模拟转化接口，可以控制焊机的启动、停止。通过PLC进行集成控制，还可以控制焊接过程中的各个动作和各种状态的转换，包括焊接速度调节、焊枪动作控制、焊缝长度控制、手动/自动选择、急停等功能，可实现模拟与实际焊接两种功能选择。

三、动力源及其传动装置：此装置由同步传动机构组成，采用气压驱动和电机控制进行动力传送。

图2是本实用新型中的焊接操作机的运动简图，气缸驱动回转机头部件进行上、下移动，而电机带动回转机头进行旋转运动，而焊枪角度的调节通过焊枪调节机构和倾角调节机构来完成。

采用本实用新型中的焊接操作机，并与专用的焊件变位机械配合，可以使生产率有了大幅度提高。这种焊接操作机主要有以下优点：

1、焊缝熔合深，成型好，晶粒组织致密，焊接强度高。

2、焊缝表面成型光滑饱满，基本实现焊后无需打磨。

3、热输入集中，焊接热变形量小，能有效地保证被焊工件的几何尺寸。

4、采用合理的焊接顺序，减少焊后变形，满足结构件整体尺寸要求。

5、焊枪调整机构紧凑、实用，调节方便、灵活。

6、可以实现自动焊接，满足缸体批量生产的需要，适应冰淇淋机生产自动化的要求。

本实用新型中的焊接操作机对双缸体进行焊接的工作流程由以下几步构成。

1、工件安装：将工件放好在夹具上，控制定位夹具动作，使工件被定位在组合夹具上，利用辅助工具确保工件的几何尺寸精度。

2、自动焊接：调节焊接参数，设置焊接位置、焊接时间和旋转速度，将机床控制方式设为自动，按下“启动”按钮，焊接过程自动进行；焊枪延时到位，启动工件旋转、延时起弧，焊接过程按预设的焊接时间实施。第一条焊缝焊接完成后焊枪复位，调节焊接位置参数，可焊接第二条焊缝，完成一次焊接循环。

3、工件翻转焊接：复位，控制定位夹具翻转，使工件的另一端面朝上，利用辅助工具确保工件的几何尺寸精度，重复自动焊接过程。

4、工件拆卸：按下“停止”钮，复位，控制定位夹具松开工件，手动卸下工件。

                            附图说明

图1是双缸体冰淇淋机中缸体结构及焊缝布置示意图；

图2是焊接操作机的运动简图；

图3是焊接操作机的侧视和左视示意图。

其中：图1中的I、II、III、IV分别表示缸体上需要焊接的焊缝位置，依次为：

(A组)I、II：两个单缸体与前面板之间的焊缝，

(B组)III、IV：两个单缸体与后面板之间的焊缝。

图中：1、管口夹紧气缸，2、机头提升气缸，3、同步传动机构，4、回转机头，5、焊枪调节机构，6、机头箱体，7、倾角调节机构，8、焊枪，9、立柱，10、前面板，11、缸体，12、后面板。

                            具体实施方式

实施例：

本实用新型的实施例的描述可参考图1～3。

现在焊接操作机要对双缸体冰淇淋机中的缸体进行焊接操作。

缸体安装阶段：将缸体(11)放好在夹具上，控制定位夹具动作，使缸体(11)被定位在组合夹具上，利用辅助工具确保缸体(11)的几何尺寸精度。

自动焊接阶段：调节焊接参数，设置焊接位置、焊接时间和旋转速度，将机床控制方式设为自动，按下“启动”按钮，焊接过程自动进行；焊枪(8)延时到位，启动缸体(11)旋转、延时起弧，焊接过程按预设的焊接时间实施。缸体(11)与前面板(10)之间的焊缝I焊接完成后，焊枪调节机构(5)带动焊枪(8)复位，调节焊接位置参数，可焊接缸体(11)与前面板(10)之间的焊缝II，完成一次焊接循环。

缸体翻转焊接：复位，控制定位夹具翻转，使缸体(11)的另一端面朝上，利用辅助工具确保缸体(11)的几何尺寸精度，重复自动焊接过程，可焊接缸体(11)与后面板(12)之间的焊缝III和焊缝IV。

缸体拆卸阶段：按下“停止”钮，复位，控制定位夹具松开缸体(11)，手动卸下缸体(11)，缸体(11)整个焊接过程结束。

Claims (3)

1、一种焊接操作机，包括操作装置、控制装置和动力源及其传动装置，其特征在于：所述操作装置包括垂直导向装置、倾角调节机构(7)、回转机头(4)、焊枪调节机构(5)和焊枪(8)，其中垂直导向装置由管口夹紧气缸(1)和机头提升气缸(2)组成；动力源及其传动装置由同步传动机构(3)组成；其中，倾角调节机构(7)固定在垂直导向装置上；焊枪调节机构(5)安装在倾角调节机构(7)的活动端，并夹住焊枪(8)。

2、如权利要求1所述的一种焊接操作机，其特征在于：所述控制装置由以可编程逻辑控制器PLC为中心的电气控制系统组成。

3、如权利要求2所述的一种焊接操作机，其特征在于：所述电气控制系统包含与焊接操作机相连的数字/模拟转化接口。

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