專利名稱：龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)械，尤其涉及一種用于自動(dòng)焊接油缸缸筒與缸度的V形環(huán)縫和缸體與法蘭的角縫的焊接機(jī)械，屬于數(shù)控焊接機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)焊接油缸缸筒與缸度的V形環(huán)縫和缸體與法蘭的角縫的焊接方式，仍然采用的是手工焊接工藝，因而焊接質(zhì)量差。具體表現(xiàn)為焊縫寬度不均勻、焊不透、有氣孔、 有凹坑、有夾渣、易燒穿、焊接抗拉強(qiáng)度低等缺陷。隨著科技進(jìn)步的不斷深化，傳統(tǒng)的手工焊接工藝已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代的發(fā)展需要，人們渴望有一種自動(dòng)化程度高、科技含量足、焊接質(zhì)量好的高科技數(shù)控焊接機(jī)械，運(yùn)用于諸如閥門、氣液壓缸的制造領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，它利用電腦編程控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)油缸環(huán)縫、角縫焊接的自動(dòng)化。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實(shí)施它包括由PLC可編程控制器、 觸摸屏組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)；由變頻電機(jī)、減速機(jī)、三爪卡盤、氣壓尾座組成的動(dòng)力夾緊機(jī)構(gòu)；由龍門架、橫向圓柱導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滾珠軸承、垂直橫向?qū)к壖芙M成的橫向移位裝置；由升降氣缸、垂直橫向?qū)к壖?、垂直圓柱導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滾珠軸承、垂直導(dǎo)軌架組成的垂直升降裝置； 由微電機(jī)、同心輪、偏心輪、連接銷、連桿、V形公導(dǎo)軌、V形公母導(dǎo)軌、V形母導(dǎo)軌組成的焊槍擺動(dòng)裝置；由V形公母導(dǎo)軌、V形母導(dǎo)軌、調(diào)節(jié)絲桿、小手輪、斜齒條、斜齒輪、手輪、緊固螺絲組成的位置微調(diào)裝置與由氣保焊送絲機(jī)、全數(shù)字焊機(jī)、焊槍組成的焊接機(jī)構(gòu)七部分構(gòu)成。 其特征在于所述自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制數(shù)據(jù)通過編碼器輸入在PLC可編程控制器中；其特征在于所述觸摸屏上設(shè)有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣壓尾座、焊接電流、焊接電壓的控制和調(diào)節(jié)按鈕；其特征在于所述動(dòng)力夾緊裝置中的主動(dòng)力來源于變頻電機(jī)并通過減速機(jī)輸入，所述的三爪卡盤緊固在減速機(jī)的主軸上，所述的氣壓尾座軸心線與三爪卡盤的軸心線重合； 其特征在于所述橫向移位裝置中的龍門架與垂直橫向?qū)к壖苤g為橫向圓柱導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滾珠軸承間的滑動(dòng)連接，橫向圓柱導(dǎo)軌固定設(shè)置在龍門架上、導(dǎo)軌滾珠軸承固定設(shè)置在垂直橫向?qū)к壖苤?；其特征在于所述垂直升降裝置中的升降氣缸單出桿與垂直導(dǎo)軌架的上端固定，所述垂直橫向?qū)к壖芘c垂直導(dǎo)軌架之間為垂直圓柱導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滾珠軸承間的滑動(dòng)連接，垂直圓柱導(dǎo)軌固定設(shè)置在垂直橫向?qū)к壖苌?、?dǎo)軌滾珠軸承固定設(shè)置在垂直導(dǎo)軌架中； 其特征在于所述焊槍擺動(dòng)裝置中的微電機(jī)固定設(shè)置在垂直導(dǎo)軌架上，微電機(jī)的輸出軸上設(shè)有同心輪，同心輪與偏心輪之間為螺紋固定連接且偏心距可調(diào)，偏心輪上設(shè)有連接銷，所述連桿的一端簡(jiǎn)隙配合在偏心輪中的連接銷上，在所述垂直導(dǎo)軌架的指定位置上置有V形導(dǎo)軌，所述V形公母導(dǎo)軌中的母導(dǎo)軌咬合在V形導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)配合，所述V形母導(dǎo)軌咬合在 V形公母導(dǎo)軌中的公導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)配合，V形母導(dǎo)軌上置有銷釘并與連桿的另一端簡(jiǎn)隙配合連接；其特征在于所述位置微調(diào)裝置中的V形母導(dǎo)軌與V形公母導(dǎo)軌之間設(shè)有用于橫向微調(diào)的絲桿、螺紋，V形母導(dǎo)軌與用于夾緊焊槍的焊槍壓板之間設(shè)有用于前后方向微調(diào)的嚙合斜齒輪、斜齒條；其特征還在于焊槍壓板用單只螺絲緊固在斜齒條的連體上。本發(fā)明具有自動(dòng)化程度高、焊接質(zhì)量好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。


附圖1為本發(fā)明中的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1中A-A截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為附圖1中I放大部分結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖2中II放大部分結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為附圖3中B向結(jié)構(gòu)示意圖。在附圖1、2、3、4、5中1PLC可編程控制器、2變頻電機(jī)、3減速機(jī)、4觸摸屏、5三爪卡盤、6龍門架、7垂直橫向?qū)к壖堋?升降氣缸、9氣保焊送絲機(jī)、10垂直導(dǎo)軌架、11焊槍、12 圓柱橫向?qū)к墶?3可視窗、14滑動(dòng)防護(hù)門、15氣壓尾座、16全數(shù)字焊機(jī)、17焊槍壓板、18V形公導(dǎo)軌、19偏心輪、20同心輪、21連接銷、22微電機(jī)、23連桿、M銷釘、25V形母導(dǎo)軌、26小手輪、27壓緊螺絲、觀手輪、29導(dǎo)軌滾珠軸承、30圓柱垂直導(dǎo)軌、31導(dǎo)軌滾珠軸承、32斜齒條、33斜齒輪、34絲桿、35V形公母導(dǎo)軌、36待焊工件。
具體實(shí)施例方式如附圖1所示，通過編碼器預(yù)設(shè)待焊工件36的每層焊接電壓、電流、氣壓控制、焊接圈數(shù)、層間焊槍11的自動(dòng)升降、變頻電機(jī)3驅(qū)動(dòng)待焊工件36的圓周焊接速度；微電機(jī)22 驅(qū)使焊槍13擺動(dòng)裝置的擺動(dòng)速度；升降氣缸8驅(qū)使焊槍11升降的自動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)；氣壓尾座15頂緊與松開的自動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)等數(shù)據(jù)程序并輸入在PLC可編程控制器1中。 在三爪卡盤5上夾緊待焊工件36并點(diǎn)開觸摸屏4中氣壓尾座15的頂緊程序，使待焊工件 36的軸心置于三爪卡盤5與氣壓尾座15的軸心連線上。拖拉垂直橫向?qū)к壖?0使固定其上的兩只導(dǎo)軌滾珠軸承四，在龍門架6中的兩根圓柱橫向?qū)к?2上滑動(dòng)，至焊槍11的槍嘴對(duì)準(zhǔn)待焊環(huán)縫。如附圖1、2所示，點(diǎn)開觸摸屏4中升降氣缸8的升降按鈕，使緊固在垂直導(dǎo)軌架10上的焊槍11，通過兩只導(dǎo)軌滾珠軸承31、兩根圓柱垂直導(dǎo)軌30作升降運(yùn)動(dòng)至下槍到位。如附圖3、4所示，根據(jù)焊縫寬度確定偏心輪19相對(duì)于同心輪20的偏心距。旋轉(zhuǎn)小手輪沈、絲桿34，推拉V形公母導(dǎo)軌35中的內(nèi)螺紋，微量調(diào)整焊槍11相對(duì)于焊縫的橫向起始位置后并緊。如附圖4、5所示，旋轉(zhuǎn)手輪觀、斜齒輪33，使嚙合在斜齒輪33上的斜齒條 32帶動(dòng)焊槍壓板17、焊槍11作前后位置上的調(diào)整。在觸摸屏4中點(diǎn)開自動(dòng)操作程序按鈕，變頻電機(jī)2起動(dòng)，減速機(jī)3工作，三爪卡盤 5、待焊工件36作定速旋轉(zhuǎn)。氣保焊送絲機(jī)9、全數(shù)字焊機(jī)16聯(lián)合工作，實(shí)施對(duì)待焊工件36 的圓周V形焊縫或角焊縫的焊接。由于待焊工件36的焊縫呈V形，因此在待焊工件36焊接兩圈后PLC可編程控制器3發(fā)出指令使微電機(jī)22起動(dòng)，偏心輪19作偏心旋轉(zhuǎn)，并通過連接銷21、連桿23、銷釘對(duì)、帶動(dòng)V形母導(dǎo)軌25、V形公母導(dǎo)軌35在垂直導(dǎo)軌架10下端的V 形公導(dǎo)軌18中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使焊槍11作往復(fù)擺動(dòng)。在焊接過程中，隨著V形焊縫的不斷焊滿，焊槍11在PLC可編程控制器3的操縱下作自動(dòng)提高，始終保持焊槍11與焊接面的距離不變，從而保證了焊接面的平正、光滑、美觀。焊接完成后，焊槍11自動(dòng)提起復(fù)位，人為點(diǎn)動(dòng)觸摸屏4中氣壓尾座15的退出按鈕，松開三爪卡盤5卸下工件，即完成焊接件的一個(gè)完整的工作循環(huán)。當(dāng)焊接缸體與法蘭的角焊縫時(shí)，松開單只壓緊螺絲27，即可對(duì)焊槍11相對(duì)于焊縫的焊角進(jìn)行調(diào)整。為便于觀察焊接情況、防止弧光輻射及飛濺對(duì)人體的傷害，本發(fā)明還配制有滑動(dòng)的防護(hù)門和可視窗。
權(quán)利要求
1.一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，它包括由PLC可編程控制器、觸摸屏組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)；由變頻電機(jī)、減速機(jī)、三爪卡盤、氣壓尾座組成的動(dòng)力夾緊機(jī)構(gòu)；由龍門架、橫向圓柱導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滾珠軸承、垂直橫向?qū)к壖芙M成的橫向移位裝置；由升降氣缸、垂直橫向?qū)к壖堋⒋怪眻A柱導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滾珠軸承、垂直導(dǎo)軌架組成的垂直升降裝置；由微電機(jī)、同心輪、 偏心輪、連接銷、連桿、V形公導(dǎo)軌、V形公母導(dǎo)軌、V形母導(dǎo)軌組成的焊槍擺動(dòng)裝置；由V形公母導(dǎo)軌、V形母導(dǎo)軌、調(diào)節(jié)絲桿、小手輪、斜齒條、斜齒輪、手輪、緊固螺絲組成的位置微調(diào)裝置與由氣保焊送絲機(jī)、全數(shù)字焊機(jī)、焊槍組成的焊接機(jī)構(gòu)七部分構(gòu)成。其特征在于所述自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制數(shù)據(jù)由編碼器輸入到PLC可編程控制器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述觸摸屏上設(shè)有變頻電機(jī)、升降氣缸、氣壓尾座、焊接電流、焊接電壓的控制和調(diào)節(jié)按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述動(dòng)力夾緊裝置中的主動(dòng)力來源于變頻電機(jī)并通過減速機(jī)輸入；所述的三爪卡盤緊固在減速機(jī)的主軸上；所述的氣壓尾座軸心線與三爪卡盤的軸心線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述橫向移位裝置中的龍門架與垂直橫向?qū)к壖苤g為橫向圓柱導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滾珠軸承間的滑動(dòng)連接；橫向圓柱導(dǎo)軌固定設(shè)置在龍門架上、導(dǎo)軌滾珠軸承固定設(shè)置在垂直橫向?qū)к壖苤小?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述垂直升降裝置中的升降氣缸單出桿與垂直導(dǎo)軌架的上端固定；所述垂直橫向?qū)к壖芘c垂直導(dǎo)軌架之間為垂直圓柱導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滾珠軸承間的滑動(dòng)連接；垂直圓柱導(dǎo)軌固定設(shè)置在垂直橫向?qū)к壖苌稀?dǎo)軌滾珠軸承固定設(shè)置在垂直導(dǎo)軌架中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述焊槍擺動(dòng)裝置中的微電機(jī)固定設(shè)置在垂直導(dǎo)軌架上，微電機(jī)的輸出軸上設(shè)有同心輪，同心輪與偏心輪之間為螺紋固定連接且偏心距可調(diào)，偏心輪上設(shè)有連接銷，所述連桿的一端簡(jiǎn)隙配合在偏心輪中的連接銷上，在所述垂直導(dǎo)軌架的指定位置上置有V形導(dǎo)軌，所述V形公母導(dǎo)軌中的母導(dǎo)軌咬合在V形導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)配合，所述V形母導(dǎo)軌咬合在V形公母導(dǎo)軌中的公導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)配合，V形母導(dǎo)軌上置有銷釘并與連桿的另一端簡(jiǎn)隙配合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征在于所述位置微調(diào)裝置中的V形母導(dǎo)軌與V形公母導(dǎo)軌之間設(shè)有用于橫向微調(diào)的絲桿、螺紋，V形母導(dǎo)軌與用于夾緊焊槍的焊槍壓板之間設(shè)有用于前后方向微調(diào)的嚙合斜齒輪、斜齒條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，其特征還在于焊槍壓板用單只螺絲緊固在斜齒條的連體上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種龍門式電腦自動(dòng)油缸焊接機(jī)，它由自動(dòng)控制系統(tǒng)、動(dòng)力夾緊機(jī)構(gòu)、橫向移位裝置、垂直升降裝置、焊槍擺動(dòng)裝置、位置微調(diào)裝置與焊接機(jī)構(gòu)七部分構(gòu)成。本發(fā)明采用PLC可編程控制器作為主控單元，采用中文顯視觸摸屏作為參數(shù)調(diào)整對(duì)話界面。觸摸屏可設(shè)定每層的焊接電壓、電流焊接速度、擺動(dòng)速度并設(shè)有焊槍升降的自動(dòng)和手動(dòng)按鈕。本發(fā)明采用工件旋轉(zhuǎn)、焊槍固定的模式；焊槍配置微調(diào)機(jī)構(gòu)、二軸角度調(diào)節(jié)裝置，可調(diào)節(jié)不同焊接角度；采用氣壓控制焊槍升降，微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)焊槍擺動(dòng)；尾座采用氣壓頂緊，機(jī)頭采用三爪夾持的方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)以及半自動(dòng)操作。本發(fā)明具有自動(dòng)化程度高、焊接質(zhì)量好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102463404SQ20101055061
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者湯波 申請(qǐng)人:湯波