焊接結構立縫自動氣電焊操作機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種焊接結構立縫自動氣電焊操作機，其特征是立焊焊槍的三維調整桿為其側面齒條與手柄齒輪嚙合，兩個水箱分置于大車廂上部和下部，磁吸導軌采用永磁吸盤固定，焊接電控在比例環節中設置了可供調節的電位器，大車廂內還設有一套鎢極起弧裝置。本實用新型專利技術機構簡單，布局合理，體積小，能適于不同種類焊絲，可避免因停電而使磁吸導軌發生故障并能解決斷弧后再起弧的焊接質量問題。（*該技術在2002年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術是一種大型自動焊接設備，特別是用于大型焊接結構立縫的焊接設備。目前，對于大型焊接結構，如大型貯油罐罐壁、高爐爐體鋼板的立縫焊接都需要專用自動氣電焊操作機來完成。現有的焊接結構立縫自動氣電焊操作機，包括大車廂、大車走行機構、焊槍、焊接小車、磁吸導軌、送絲機、焊接控制器、水冷系統。焊接作業前，需將自動氣電焊操作機跨置在已固定的被焊鋼板上，被焊鋼板上沿用作大車走行的軌道，以便大車從一個立縫移到下一個立縫。焊接作業在大車廂內進行，焊接采用CO2氣體保護焊。帶有立焊焊槍的焊接小車在磁吸導軌上移行。焊接小車的移行速度和送絲機的送絲速度由控制系統根據焊接狀態自動控制。正面和背面的焊縫靠滑塊和冷卻排強制冷卻成型。滑塊和冷卻排各有一套水冷系統。存在的缺陷是聯接立焊焊槍的調整桿由二維螺旋調整和一維六方桿鑲齒條調整組成，環節多，制造復雜，成本高；大車廂為三層結構，上層為水箱層，中間為過渡層，下層為焊接操作層，水冷管路過長，布局不合理，體積過于龐大，給安裝和運輸帶來不便；焊接小車移行的吸磁導軌需固定在所焊鋼板上，目前是采用電磁吸盤來固定，其不足是當電磁吸盤電路出現故障或停電時，吸盤失磁而造成事故；現有的焊接電路設計只適用一種高價格的焊絲；焊接過程中發生斷弧時，重新起弧后的焊縫接弧處需重新修補，費時費力。本技術的目的是提供一種立焊焊槍調整機構簡單、成本低、水冷系統布局合理、磁吸導軌固定方式克服原有弊病、適于不同焊絲并能解決斷弧處的重新起弧后的焊縫質量問題的焊接結構立縫自動氣電焊操作機。本技術的目的是這樣實現的立焊焊槍是通過三維調整桿與焊接小車相聯，三維調整桿的側面加工出齒條，其側面齒條與手柄齒輪嚙合，通過轉動手柄調整立焊焊槍的空間位置；磁吸導軌采用永磁吸盤固定在被焊鋼板上；水冷系統的兩個水箱分別安裝在大車廂的上部和下部；焊接控制器的電控部分在比例環節中設置了可供調節的電位器；大車廂內設有一套鎢極起弧裝置。本技術與現有技術相比，具有以下優點1、立焊焊槍的調整機構簡單，制造裝配容易，成本降低。2、水冷系統由于兩個水箱分置于大車廂的上部和下部，與被焊鋼板較近，故水冷管路大為縮短，同時將大車廂原有的三層結構改為兩層結構，體積縮小，便于安裝和運輸。3、磁吸導軌采用永磁吸盤可避免因停電而造成的各種故障。4、電控部分在比例環節中設置可供調節電位器后，可適用不同種類的焊絲進行焊接。5、采用鎢極起弧裝置與立焊焊槍匹配使用，解決了斷弧后再起弧需重新修補的問題。 附圖說明圖1是本技術一種具體結構示意圖。圖2是焊接小車傳動裝置結構原理示意圖。圖3是立焊焊槍三維調整桿立體示意圖。圖4是焊接控制器電控原理圖。圖5是磁吸導軌與永磁吸盤的結構示意圖。圖6是鎢極起弧裝置原理示意圖。圖7是氬弧焊槍結構示意圖。下面根據附圖對本技術作進一步詳細說明。參見圖1，大車廂1為封閉式的長方體，本技術的主要部件都安裝在大車廂1體內，焊接操作也在大車廂1體內進行。大車廂1底部中央向上一定高度(一般為2米左右)有一縫隙，被焊鋼板正是插入該縫隙才得以進入大車廂1體內的，該縫隙的頂端安裝有大車走行機構12，被焊鋼板的上沿為大車走行機構12運行的導軌。大車廂1做成可折式內部空間相通的二層結構，便于安裝拆卸。上水箱13安裝在大車廂1的上部，通過管路與焊縫正面的立焊焊槍8及滑塊冷卻系統相聯，下水箱7安裝在大車廂1下部焊縫背面一側，通過管路與焊縫背面的冷卻排相聯。立焊焊槍8通過三維調整桿安裝在焊接小車9上，焊接小車9可通過磁吸導軌11作上下運行，磁吸導軌11是通過永磁吸盤10垂直固定在被焊鋼板上且與焊縫平行。送絲機2安裝在大車廂1一側廂壁上，通過送絲線與立焊焊槍8相聯。焊接控制器5放置在大車廂1內下部便于操作。當立焊焊槍8及焊接小車9在高處作業時，為了便于操作者觀察和操作，在大車廂1內焊縫正面一側安裝一部升降工作臺6，升降工作臺6下部為人可站立的踏板，側面安裝有導輪，與大車廂1壁上的導軌通過機械傳動機構作升降運動。在升降工作臺6旁邊安裝一個控制器3，專門控制大車廂1行走和升降工作臺6上下運動。大車廂1內還備有梯子4。焊接小車9的傳動裝置采用電機驅動二級螺旋齒輪減速器，見圖2，電機14通過聯軸器15與二級螺旋齒輪減速器的小齒輪16相聯，二級螺旋齒輪減速器由互相嚙合的小齒輪16、18和大齒輪17、19組成，最后通過輸出齒輪20與磁吸導軌11上的齒條相聯。見圖3，立焊焊槍8是通過三維調整桿(即前后調整桿22、鉛直調整桿25和水平調整桿27)與焊接小車9聯接的，三維調整桿為圓柱桿，其側面加工出齒條，每個調整桿上的側面齒條與各自的手柄齒輪嚙合。焊接小車9上帶有水平調整桿27夾具體，水平調整桿27和水平調整手柄28安裝在該夾具體內。鉛直調整桿25的一端與水平調整桿27的一端相聯。鉛直調整桿25通過夾具體23與前后調整桿22相聯。鉛直調整手柄25和前后調整手柄22安裝在夾具體23中。前后調整桿22的一端通過焊槍夾具21與立焊焊槍8相聯。這樣，通過轉動三維調整手柄28、26和24，可相應調整立焊焊槍8的水平、垂直和前后的位置，達到調整立焊焊槍8空間位置的要求。焊接小車9的移行速度和送絲機2的送絲速度是保證焊接質量的兩個參數，不同的焊絲其參數不同。這兩個參數是由焊接控制器5的控制電路來決定的。為了適應不同種類焊絲對不同參數的要求，本技術的焊接電路原理如圖4所示。焊接電源S為可控硅直流氣電焊電源，電壓給定Vg直接加在焊接電源S上，通過焊接電源S內部的控制系統來實現恒電壓控制。電流給定Ig分兩路，一路通過比例積分環節PI、可控硅調速電路SCR1來控制焊接小車9的移行速度；另一路與桿伸長給定Lg相加后再經過比例環節P、可控硅調速電路SCR2來控制送絲機2的送絲速度。電流反饋信號If取自與焊接把線串聯的分流器，電流反饋信號If與電流給定Ig比較后作為焊接小車9的車速給定信號，從而實現恒電流控制。Cw是焊絲種類調節，這種調節是通過改變在比例環節P中新設置的電位器的阻值來實現的，從而達到本技術可適用于不同種類的焊絲要求。磁吸導軌11的固定方式如圖5所示。永磁吸盤10有一對永磁鐵，產生或消除磁性由永磁吸盤10上的旋鈕開關30控制。永磁吸盤10用螺栓29固定在磁吸導軌11上，磁吸導軌11可根據其長度和被焊鋼板的弧度來確定采用永磁吸盤10的數量。使用時，只要旋轉永磁吸盤10上的旋鈕開關30，永磁吸盤10就吸到被焊鋼板上，從而使磁吸導軌11固定在被焊鋼板上。拆卸時，只要反向旋轉永磁吸盤10上的旋鈕開關30，便可消除磁性使永磁吸盤10與被焊鋼板脫離。為了解決斷弧后重新起弧焊接帶來的質量問題，本技術采用鎢極起弧裝置解決此問題。鎢極起弧裝置的工作原理見圖5，氬弧焊槍34和立焊焊槍8共用一個電源31。氬弧焊采用正接(即氬弧焊槍34與電源31負板相聯，被焊鋼板37與電源31正極相聯為正接，反之為反接)，用氬氣保護。立焊焊槍8采用反接，用CO2氣體保護。它們之間的極性切換用切換器32完成。保護氣體的切換由電磁氣閥33的DF1、DF2控制。氬弧焊采用高頻引弧器38非接觸起弧。工作時，先按下起弧按鈕開關42(見圖7)，這時切換器32動作，接通A端，于是電源31正極與被焊鋼板3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種焊接結構立焊自動氣電焊操作機，包括大車廂、大車走行機構、立焊焊槍、焊接小車，磁吸導軌、送絲機、焊接控制器和水冷系統，其特征是：立焊焊槍是通過三維調整桿與焊接小車相聯，三維調整桿的側面加工出齒條，其側面齒條與手柄齒輪嚙合；磁吸導軌采用永磁吸盤固定在被焊鋼板上；水冷系統的兩個水箱分別安裝在大車廂的上部和下部；焊接控制器的電控部分在比例環節中設置了可供調節的電位器；大車廂內設有一套鎢極起弧裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：苗蔚起，鐵維林，王剛，李景波，潘樹偉，沙玉章，王善政，趙恒忱，石璽山，
申請(專利權)人：沈陽工業高等專科學校，沈陽市工業安裝工程公司，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]