專利名稱：法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子束焊機(jī)，特別是一種法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)。
目前，對(duì)較大的產(chǎn)品進(jìn)行真空電子束焊接操作，需要很大的真空室；對(duì)于類似運(yùn)載火箭貯箱前底、后底的法蘭焊接，由于不適宜放在真空室內(nèi)，進(jìn)行真空電子束焊接比較不經(jīng)濟(jì)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，能夠焊接較大的產(chǎn)品構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，造價(jià)較低。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，包括機(jī)架、電子槍、電子槍滑板、上真空室、下真空室、抽真空機(jī)組、電子槍、電子槍滑板，所述的機(jī)架底部設(shè)有升降裝置，機(jī)架頂部設(shè)有抽真空機(jī)組，下真空室固定在升降裝置上下真空室上部與焊接工件相接，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件下局部密封圈；上真空室下部與焊接工件相接，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件上局部密封圈，抽真空機(jī)組的抽氣口通入上真空室內(nèi)，上真空室頂部連接有回轉(zhuǎn)圓盤(pán)，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置圓周運(yùn)動(dòng)密封圈；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)與回轉(zhuǎn)支承連接，回轉(zhuǎn)支承連有設(shè)置在諧波減速機(jī)上的傳動(dòng)齒輪，諧波減速機(jī)與交流伺服電機(jī)相連；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)頂部設(shè)有條形通孔，電子槍滑板罩于回轉(zhuǎn)圓盤(pán)條形通孔上方，回轉(zhuǎn)圓盤(pán)與電子槍滑板連接外周處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)密封圈；電子槍設(shè)置于帶有通孔的電子槍滑板上；電子槍滑板與直線運(yùn)動(dòng)副相連，直線運(yùn)動(dòng)副通過(guò)滾珠絲杠連接在步進(jìn)電機(jī)上。
所述的上真空室下部為與上真空室連為一體的轉(zhuǎn)接法蘭。
所述的焊件上局部密封圈、焊件下局部密封圈、直線運(yùn)動(dòng)密封圈、圓周運(yùn)動(dòng)密封圈均為橡膠密封圈。
所述的上真空室上部設(shè)有二次電子接收裝置。
所述的直線運(yùn)動(dòng)副上設(shè)有光柵尺。
所述的交流伺服電機(jī)上設(shè)有光碼盤(pán)。
所述的抽真空機(jī)組與可編程序控制器相連，可編程序控制器與上位工控機(jī)相連，上位工控機(jī)連接下位工控機(jī)，下位工控機(jī)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
所述的電子槍與高壓電源控制箱相連。
本實(shí)用新型由于采用靜密封和動(dòng)密封結(jié)合的方式，完成法蘭環(huán)縫局部真空，使電子束焊機(jī)焊接無(wú)法放在真空室內(nèi)的較大的產(chǎn)品構(gòu)件得以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型電子槍徑向移動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制起來(lái)非常方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的俯視圖。
圖3是上、下真空室與焊接工件連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是上真空室與圓盤(pán)與電子槍滑板連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1和圖2所示，機(jī)架底部設(shè)有升降裝置17，該舉降裝置為氣動(dòng)，機(jī)架頂部設(shè)有抽真空機(jī)組16，下真空室11固定在升降裝置17上；下真空室11上部與焊接工件10相連接，連接處設(shè)有焊件下局部密封圈；上真空室7的下部與焊接工件10相連接，圖中上真空室7的下部為與上真空室連為一體的轉(zhuǎn)接法蘭9，轉(zhuǎn)接法蘭的作用是可以適應(yīng)不同被焊工件不同曲面的需要，轉(zhuǎn)接法蘭與焊接工件連接處設(shè)有焊件上局部密封圈。抽真空機(jī)組16的抽氣口通入上真空室內(nèi)，上真空室7的頂部連接有回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5，連接處設(shè)有圓周運(yùn)動(dòng)密封圈；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5與回轉(zhuǎn)支承6連接，回轉(zhuǎn)支承6連有設(shè)置在諧波減速機(jī)13上的傳動(dòng)齒輪15，諧波減速機(jī)13與電機(jī)12相連，電機(jī)上設(shè)有光碼盤(pán)；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5頂部設(shè)有條形通孔，電子槍滑板4罩于回轉(zhuǎn)圓盤(pán)條形通孔上方，回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5與電子槍滑板4連接外周處設(shè)有直線運(yùn)動(dòng)密封圈；電子槍設(shè)置于帶有通孔的電子槍滑板上，從電子槍底部射出的電子束穿過(guò)電子槍滑板通孔及與其對(duì)應(yīng)的回轉(zhuǎn)圓盤(pán)條形通孔，進(jìn)入真空室，直達(dá)工件表面焊縫處，實(shí)現(xiàn)焊接；電子槍滑板與直線運(yùn)動(dòng)副3相連，直線運(yùn)動(dòng)副3通過(guò)滾珠絲杠副2與步進(jìn)電機(jī)14相連。直線運(yùn)動(dòng)副上設(shè)有光柵尺。電子槍徑向移動(dòng)位置由光柵尺檢測(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)位置由光碼盤(pán)12檢測(cè)。從圖中還可以看出，上真空室中部設(shè)有二次電子接收天線8，二次電子接收天線8用于焊接前接收小束流對(duì)中焊縫進(jìn)行示教時(shí)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)上位工控機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，焊接時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。
從圖3可以看出，下真空室11上部與焊接工件10連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件下局部密封圈21；上真空室7下部的轉(zhuǎn)接法蘭9與焊接工件10連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件上局部密封圈20。上述密封圈為橡膠密封圈。
從圖4可以看出，上真空室7的頂部與回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置圓周運(yùn)動(dòng)密封圈19；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)5與電子槍滑板4連接外周處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)密封圈18。上述密封圈為橡膠密封圈。
本實(shí)用新型工作時(shí)，被焊工件10位于上真空室7及轉(zhuǎn)接法蘭9與下真空室11之間。下真空室11與氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)17連接在一起，可以上升或下降。下真空室11處于上升狀態(tài)時(shí)，將工件10壓住。O型橡膠密封圈20和21在工件上下表面分別形成一周的靜密封。上真空室7固定在支架16上。上位工控機(jī)通過(guò)可編程序控制器(PLC)控制連接在上真空室7上的抽氣機(jī)組16抽真空達(dá)到預(yù)定真空度后，上位工控機(jī)通過(guò)下位工控機(jī)控制電子槍轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，通過(guò)可編程序控制器控制焊接參數(shù)。焊接束流和高壓來(lái)自高壓電源控制箱。電子槍轉(zhuǎn)動(dòng)一周即可完成法蘭環(huán)縫的焊接，其轉(zhuǎn)動(dòng)由交流伺服電機(jī)12驅(qū)動(dòng)，通過(guò)諧波齒輪減速器13和轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪15帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承6和圓盤(pán)5轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)O型橡膠密封圈19滑動(dòng)，此處為動(dòng)密封。電子槍的徑向移動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)14驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副2和直線運(yùn)動(dòng)副3及光柵尺帶動(dòng)電子槍滑板4相對(duì)O型橡膠密封圈18移動(dòng)，此處為動(dòng)密封。為了使電子槍徑向的位移能夠得到精確控制而采用的步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為直線位移的執(zhí)行元件，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)脈沖運(yùn)動(dòng)一步，控制起來(lái)非常方便。
權(quán)利要求1．一種法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，包括機(jī)架、電子槍、電子槍滑板、上真空室、下真空室、抽真空機(jī)組、電子槍、電子槍滑板，其特征在于所述的機(jī)架底部設(shè)有升降裝置，機(jī)架頂部設(shè)有抽真空機(jī)組，下真空室固定在升降裝置上；下真空室上部與焊接工件相接，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件下局部密封圈；上真空室下部與焊接工件相接，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置焊件上局部密封圈，抽真空機(jī)組的抽氣口通入上真空室內(nèi)，上真空室頂部連接有回轉(zhuǎn)圓盤(pán)，連接處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置圓周運(yùn)動(dòng)密封圈；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)與回轉(zhuǎn)支承連接，回轉(zhuǎn)支承連有設(shè)置在諧波減速機(jī)上的傳動(dòng)齒輪，諧波減速機(jī)與交流伺服電機(jī)相連；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)頂部設(shè)有條形通孔，電子槍滑板罩于回轉(zhuǎn)圓盤(pán)條形通孔上方，回轉(zhuǎn)圓盤(pán)與電子槍滑板連接外周處設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)密封圈；電子槍設(shè)置于帶有通孔的電子槍滑板上；電子槍滑板與直線運(yùn)動(dòng)副相連，直線運(yùn)動(dòng)副通過(guò)滾珠絲杠連接在步進(jìn)電機(jī)上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的上真空室下部為與上真空室連為一體的轉(zhuǎn)接法蘭。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的焊件上局部密封圈、焊件下局部密封圈、直線運(yùn)動(dòng)密封圈、圓周運(yùn)動(dòng)密封圈均為橡膠密封圈。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的上真空室上部設(shè)有二次電子接收裝置。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的直線運(yùn)動(dòng)副上設(shè)有光柵尺。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的交流伺服電機(jī)上設(shè)有光碼盤(pán)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的抽真空機(jī)組與可編程序控制器相連，可編程序控制器與上位工控機(jī)相連，上位工控機(jī)連接下位工控機(jī)，下位工控機(jī)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī)，其特征在于所述的電子槍與高壓電源控制箱相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種法蘭環(huán)縫局部真空電子束焊機(jī),下真空室固定在升降裝置上；下真空室上部與焊接工件相接；上真空室下部與焊接工件相接；抽真空機(jī)組的抽風(fēng)口通入上真空室內(nèi),上真空室頂部連接有回轉(zhuǎn)圓盤(pán)；回轉(zhuǎn)圓盤(pán)與電子槍滑板連接；電子槍設(shè)置于電子槍滑板上。本實(shí)用新型由于采用橡膠圈靜密封和動(dòng)密封結(jié)合的方式完成局部真空,使電子束焊機(jī)可以焊接較大的產(chǎn)品構(gòu)件。電子槍移動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),控制方便；使用二次電子接收裝置完成焊縫對(duì)中。結(jié)構(gòu)合理,造價(jià)低。
文檔編號(hào)B23K15/00GK2454075SQ0026317
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2000年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月4日
發(fā)明者劉志華, 趙兵, 魏昕, 高云飛, 雷學(xué)鋒, 吳佩明, 張德民, 楊楠, 趙青, 趙增揮, 李德清 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院第七○三研究所