專利名稱：管板自動mig焊機姿態(tài)控制機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管板自動MIG(熔化極氣體保護焊)焊機，尤其涉及該焊機機頭中的姿態(tài)控制機構(gòu)。
背景技術(shù)：
管板自動MIG焊機是一種針對管與板進行自動熔化極氣體保護焊接的焊機。這種焊機常用于化工、醫(yī)藥、鍋爐、熱交換器等設(shè)備制造和安裝作業(yè)中?，F(xiàn)有的管板自動MIG焊機均通過轉(zhuǎn)動焊矩來完成焊接過程，此類焊機前端有一機頭，機頭隨機體圍繞被焊件轉(zhuǎn)動來保證焊機焊接軌跡與管板接縫重合。傳統(tǒng)的管板自動MIG焊機在使用中，為了防止熔池在重力作用下向下流淌，只適合于豎直方向焊接，即將焊管豎直放置，焊板水平放置，使管板接縫處于水平狀態(tài)，然后進行焊接，而無法達(dá)到全位置焊接要求。其原因在于在全位置焊接過程中，熔池成液態(tài)在重力的作用下向下流動，使焊縫的表面無法達(dá)到成形要求，從而限制了焊機的焊接位置、影響到焊接質(zhì)量的進一步提高。為此，如何克服傳統(tǒng)管板自動MIG焊機的使用局限，使之能夠適合全位置焊接要求是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種管板自動MIG焊機姿態(tài)控制機構(gòu)，其目的是要將傳統(tǒng)管板自動MIG焊機從只適合豎直方向焊接，改進成適合全位置焊接的要求。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種管板自動MIG焊機姿態(tài)控制機構(gòu)，由連接在機頭與機體之間的擺動機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組合構(gòu)成；所述擺動機構(gòu)包括姿態(tài)控制塊、基座、轉(zhuǎn)軸、減速傳動機構(gòu)以及電機，姿態(tài)控制塊為一擺桿結(jié)構(gòu)，其擺動端連接機頭，轉(zhuǎn)動端與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸平行于焊管軸線設(shè)置，轉(zhuǎn)軸一方面經(jīng)軸承支承在基座上，另一方面經(jīng)減速傳動機構(gòu)與電機的輸出軸連接；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一沿焊管軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和一沿焊管徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)疊加連接在基座與機體之間。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，為了簡化結(jié)構(gòu)，縮小體積，所述減速傳動機構(gòu)由減速機和齒輪傳動機構(gòu)組成，電機的輸出軸與減速機的輸入軸連接，減速機的輸出軸經(jīng)齒輪傳動機構(gòu)與轉(zhuǎn)軸連接。當(dāng)然，減速傳動機構(gòu)也可以由其它機構(gòu)傳動機構(gòu)構(gòu)成，如齒輪傳動機構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、同步帶同步輪傳動機構(gòu)及其組合。
2、上述方案中，為了更好的調(diào)節(jié)機頭位置，使其焊接點與轉(zhuǎn)軸的軸線處于同一直線上，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括一沿焊管徑向位移的第三調(diào)節(jié)機構(gòu)，第三調(diào)節(jié)機構(gòu)連接在機頭與姿態(tài)控制塊的擺動端之間。
3、上述方案中，所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)均可以由兩個相對滑動的滑塊和絲桿螺母機構(gòu)組成，螺母固定在一個滑塊上，絲桿安置在另一個滑塊上，兩個滑塊滑動配合同時絲桿與螺母配合。
4、上述方案中，為了簡化結(jié)構(gòu)，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)均設(shè)計為手動調(diào)節(jié)機構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機構(gòu)上均設(shè)有一個手動調(diào)節(jié)輪，該手動調(diào)節(jié)輪固定在絲桿一端。
5、上述方案中，在全位置焊接過程中，為了防止纏繞，電機可經(jīng)導(dǎo)電環(huán)與電刷組成的防纏繞機構(gòu)進行電連接。
6、上述方案中，所述電機可以采用直流電機、交流電機、步進電機或伺服電機等，其中，采用步進電機或伺服電機較好。
本實用新型工作原理是將機頭設(shè)計成一種可隨擺動機構(gòu)傾斜一定角度的結(jié)構(gòu)形式，即機頭旋轉(zhuǎn)到被焊管件下部時姿態(tài)機構(gòu)傾斜一定角度，利用機頭的吹力與熔池的重力相互抵消，阻止熔池向下流淌；當(dāng)機頭旋轉(zhuǎn)到被焊管件上部時姿態(tài)機構(gòu)逐漸縮小傾斜角度，直到恢復(fù)；機頭在不同位置調(diào)整不同角度，從而保證被焊管件在任何位置都可以完成焊接要求。姿態(tài)調(diào)整是由擺動機構(gòu)來實現(xiàn)的，其全位置姿態(tài)調(diào)整角度見圖4所示。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型通過第一、第二和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)整機頭，使鎢極對準(zhǔn)被焊件圓心，解決了MIG焊機焊點的精確定位問題。
2、本實用新型通過擺動機構(gòu)將機頭傾斜一定角度，利用焊機的吹力與重力相互抵消，阻止熔池向下流淌，突破了傳統(tǒng)管板自動MIG焊機只使用于豎直位置焊接的局限性，在保證焊接質(zhì)量同時，具有全位置焊接性能。
3、本實用新型設(shè)計合理，操作簡便，設(shè)備全位置焊接、暢順性好。


附圖1為具有本實用新型姿態(tài)控制機構(gòu)的管板自動MIG焊機立體圖；附圖2為本實用新型擺動機構(gòu)主視圖；附圖3為圖2的A-A剖視圖；附圖4為本實用新型姿態(tài)調(diào)整角度示意圖；附圖5為本實用新型調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6為圖5的右視圖；附圖7為圖5的A-A剖視圖。
以上附圖中1、第一調(diào)節(jié)機構(gòu)；2、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)；3、第三調(diào)節(jié)機構(gòu)；4、機頭；5、焊接點；6、姿態(tài)控制點；7、機體；8、防纏繞機構(gòu)；9、轉(zhuǎn)軸；10、齒輪；11、齒輪；12、齒輪；13、齒輪；14、減速機；15、減速機；16、步進電機；17、姿態(tài)控制塊；18、擺動機構(gòu)；19、基座；20、軸承；21、手動調(diào)節(jié)輪；22、手動調(diào)節(jié)輪；23、手動調(diào)節(jié)輪；24、上滑塊；25、下滑塊；26、絲桿；27、擋塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例參見附圖2所示，一種管板自動MIG焊機姿態(tài)控制機構(gòu)，由連接在機頭4與機體7之間的擺動機構(gòu)18和調(diào)節(jié)機構(gòu)組合構(gòu)成。
所述擺動機構(gòu)18由姿態(tài)控制塊17、基座19、轉(zhuǎn)軸9、齒輪10～13、減速機14～15和步進電機16組成。姿態(tài)控制塊17為一擺桿結(jié)構(gòu)，其擺動端連接機頭4，轉(zhuǎn)動端與轉(zhuǎn)軸9固定連接，轉(zhuǎn)軸9平行于焊管軸線設(shè)置，轉(zhuǎn)軸9一方面經(jīng)軸承20支承在基座19上，另一方面經(jīng)齒輪10～13和減速機14～15構(gòu)成的減速傳動機構(gòu)與步進電機16的輸出軸連接。在進行全位置焊接時，姿態(tài)控制機構(gòu)在轉(zhuǎn)動過程中為了防止纏繞，步進電機16經(jīng)導(dǎo)電環(huán)與電刷組成的防纏繞機構(gòu)8進行電連接，以保證了步進電機16正常轉(zhuǎn)動運行。步進電機16轉(zhuǎn)動通過減速機15和減速機14減速后，帶動齒輪13慢速轉(zhuǎn)動。齒輪13慢速轉(zhuǎn)動通過齒輪12和齒輪11帶動齒輪10慢速轉(zhuǎn)動。齒輪10的慢速轉(zhuǎn)動通過轉(zhuǎn)軸9帶動了姿態(tài)控制塊17擺動運作。姿態(tài)控制塊17擺動運作帶動機頭4在隨機體7轉(zhuǎn)動的同時，傾斜擺動。通過控制器控制機頭4的擺動速度和方位來阻止熔池向下流。具體控制如下當(dāng)焊接點5工作到被焊管件下部時機頭4擺動到適當(dāng)角度，利用機頭4的吹力阻止熔池向下流。當(dāng)焊接點5工作到被焊管件上部時機頭4擺動逐漸縮小恢復(fù)到原始位置。擺動機構(gòu)的作用是通過步進電機16的轉(zhuǎn)動帶動齒輪的轉(zhuǎn)動，再通過齒輪與齒輪之間的傳動來帶動姿態(tài)控制塊17的擺動，從而使機頭4擺動調(diào)整一定的角度來滿足全位置焊接的要求。姿態(tài)調(diào)整角度具體見圖4所示，是由擺動機構(gòu)來實現(xiàn)的。
所述調(diào)節(jié)機構(gòu)由一個沿焊管軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1、一個沿焊管徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2和一個沿焊管徑向位移的第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3組成。第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2疊加連接在基座19與機體7之間，使擺動機構(gòu)18通過第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2和第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1與機體7連接，可隨機體7同步轉(zhuǎn)動。第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3連接在機頭4與姿態(tài)控制塊17的擺動端之間，使機頭4通過第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3與擺動機構(gòu)18連接，可隨擺動機構(gòu)18和機體7同步運動完成焊接過程。
參見附圖5-7所示，所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3均由上滑塊24、下滑塊25、絲桿26、手動調(diào)節(jié)輪21和擋塊27組成。上滑塊24和下滑塊25通過燕尾槽配合構(gòu)成滑動機構(gòu)，絲桿26經(jīng)擋塊27安置在下滑塊25上，上滑塊24上設(shè)有螺紋與絲桿26配合。第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3均為手動調(diào)節(jié)機構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機構(gòu)上均設(shè)有一個手動調(diào)節(jié)輪，該手動調(diào)節(jié)輪固定在絲桿26一端。
調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用是通過調(diào)節(jié)使機頭4可以上下左右移動，從而使得鎢極對準(zhǔn)焊接點。在焊接前調(diào)整調(diào)節(jié)機構(gòu)可保證焊接點5準(zhǔn)確定位。具體說明如下1、調(diào)整第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3使機頭4可作焊管徑向移動，使焊接點5與姿態(tài)控制點6的連線平行于焊管軸線；2、調(diào)整第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2使擺動機構(gòu)18帶動機頭4可作焊管徑向移動；3、調(diào)整第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1使擺動機構(gòu)18帶動機頭4可作焊管軸向移動，使焊接點5的轉(zhuǎn)動軌跡與板管接處縫重合，保證焊接點5準(zhǔn)確定位，提高焊接質(zhì)量。
本實施例具體操作過程如下手動調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)機構(gòu)3，調(diào)整焊接點5與姿態(tài)控制點6的連線平行于焊管軸線；手動調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)機構(gòu)2和第一調(diào)節(jié)機構(gòu)1，調(diào)整焊接點5在管板接觸縫上，保證焊縫軌跡和焊接質(zhì)量。根據(jù)被焊件的位置設(shè)置電源控制程序，控制姿態(tài)機構(gòu)運作及機頭運作，保證對全位置被焊件均可完成焊接質(zhì)量和焊接過程。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種管板自動MIG焊機姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于由連接在機頭與機體之間的擺動機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組合構(gòu)成；所述擺動機構(gòu)包括姿態(tài)控制塊、基座、轉(zhuǎn)軸、減速傳動機構(gòu)以及電機，姿態(tài)控制塊為一擺桿結(jié)構(gòu)，其擺動端連接機頭，轉(zhuǎn)動端與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸平行于焊管軸線設(shè)置，轉(zhuǎn)軸一方面經(jīng)軸承支承在基座上，另一方面經(jīng)減速傳動機構(gòu)與電機的輸出軸連接；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一沿焊管軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和一沿焊管徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)疊加連接在基座與機體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于所述減速傳動機構(gòu)由減速機和齒輪傳動機構(gòu)組成，電機的輸出軸與減速機的輸入軸連接，減速機的輸出軸經(jīng)齒輪傳動機構(gòu)與轉(zhuǎn)軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于所述調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括一沿焊管徑向位移的第三調(diào)節(jié)機構(gòu)，第三調(diào)節(jié)機構(gòu)連接在機頭與姿態(tài)控制塊的擺動端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)均由兩個相對滑動的滑塊和絲桿螺母機構(gòu)組成，螺母固定在一個滑塊上，絲桿安置在另一個滑塊上，兩個滑塊滑動配合同時絲桿與螺母配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)和第三調(diào)節(jié)機構(gòu)均為手動調(diào)節(jié)機構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機構(gòu)上均設(shè)有一個手動調(diào)節(jié)輪，該手動調(diào)節(jié)輪固定在絲桿一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于所述電機經(jīng)導(dǎo)電環(huán)與電刷組成的防纏繞機構(gòu)進行電連接。
專利摘要一種管板自動MIG焊機姿態(tài)控制機構(gòu)，其特征在于由連接在機頭與機體之間的擺動機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組合構(gòu)成；所述擺動機構(gòu)包括姿態(tài)控制塊、基座、轉(zhuǎn)軸、減速傳動機構(gòu)以及電機，姿態(tài)控制塊為一擺桿結(jié)構(gòu)，其擺動端連接機頭，轉(zhuǎn)動端與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸平行于焊管軸線設(shè)置，轉(zhuǎn)軸一方面經(jīng)軸承支承在基座上，另一方面經(jīng)減速傳動機構(gòu)與電機的輸出軸連接；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一沿焊管軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和一沿焊管徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)疊加連接在基座與機體之間。本方案通過擺動機構(gòu)將機頭在焊接中傾斜一定角度，利用焊機的吹力與重力相互抵消，阻止熔池向下流淌，有效的解決了管板自動MIG焊機全位置焊接的問題，突破了以往傳統(tǒng)管板自動MIG焊機只使用于豎直位置焊接的局限性。
文檔編號B23K9/173GK2897522SQ20062006926
公開日2007年5月9日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者羅登峰 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)華焊科技有限公司