專利名稱：S型螺旋葉片表面自動(dòng)焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械制造領(lǐng)域中表面焊接處理工序使用的自動(dòng)焊接裝置。
背景技術(shù)：
焊接是機(jī)械制造領(lǐng)域中不可缺少的工序之一。目前，公知技術(shù)中，S型螺旋葉片的表面焊接都是由手工焊接來(lái)完成的。它是由施焊者手持焊矩在螺旋葉片表面施焊，施焊過(guò)程中需經(jīng)常搬動(dòng)S型螺旋葉片，或者不斷改變施焊姿勢(shì)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)效率低，而且施焊質(zhì)量受施焊者技能高低的影響較大，即使是比較熟練的工人，也往往造成焊接層表面成型不好，厚度不均，焊接質(zhì)量難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種既簡(jiǎn)單又適用的S型螺旋葉片的表面焊接自動(dòng)裝置，改變目前機(jī)械制造業(yè)，特別是S型螺旋葉片等特殊零部件的人工施焊的落后狀態(tài)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高S型螺旋葉片的施焊質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)S型螺旋葉片等特殊零部件的表面施焊自動(dòng)化。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在用方管鋼焊制的機(jī)架左側(cè)上邊橫梁上，安裝有傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)，傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)的動(dòng)力輸出端與蝸輪蝸桿減速器動(dòng)力輸入端聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速器用兩個(gè)軸承座固定在橫梁上，蝸輪蝸桿減速器的動(dòng)力輸出端與傾斜旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，傾斜旋轉(zhuǎn)軸用兩個(gè)軸承座固定在機(jī)架上。在傾斜旋轉(zhuǎn)軸的中間位置，固定安裝有工作臺(tái)軸承套，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩個(gè)軸承安裝在工作臺(tái)軸承套內(nèi)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸下端與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)聯(lián)接，上端安裝有圓盤(pán)工作臺(tái)，圓盤(pán)工作臺(tái)上面固定安裝有卡盤(pán)。支撐鋼板的一端與工作臺(tái)軸承套固定聯(lián)接在一起，另一端安裝有焊矩升降機(jī)構(gòu)，焊矩升降機(jī)構(gòu)由焊矩升降電機(jī)、兩根導(dǎo)向光杠和一根升降絲杠組成，焊矩升降電機(jī)在支撐鋼板的底部與升降絲杠聯(lián)接。焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)是由焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)、凹型鐵塊、偏心輪、拉桿、移動(dòng)滑套和直線軸承組成。凹型鐵塊的底部中間部位開(kāi)有一個(gè)螺紋孔，螺紋孔兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)導(dǎo)向孔。螺紋孔與升降絲杠配合，導(dǎo)向孔與導(dǎo)向軸配合。在凹型鐵塊的上部開(kāi)有一個(gè)孔，方向與螺紋孔、導(dǎo)向孔成90°，裝有直線軸承的移動(dòng)滑套通過(guò)一個(gè)小軸固定在凹型鐵塊的上部槽內(nèi)，移動(dòng)滑套可在凹型槽內(nèi)滑動(dòng)。焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)動(dòng)力輸出端裝有偏心輪，偏心輪通過(guò)曲柄連桿與移動(dòng)滑套聯(lián)接。焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由徑向進(jìn)給電機(jī)、細(xì)長(zhǎng)螺栓和細(xì)長(zhǎng)螺母組成。徑向進(jìn)給電機(jī)與細(xì)長(zhǎng)螺栓聯(lián)接，細(xì)長(zhǎng)螺栓和細(xì)長(zhǎng)螺母配合，在細(xì)長(zhǎng)螺母的端頭部位開(kāi)有一個(gè)孔，用來(lái)固定焊矩。焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)用螺栓固定安裝在移動(dòng)滑套上面。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由PC機(jī)和控制線路組成。根據(jù)S型螺旋葉片的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行編程，然后輸入PC機(jī)，在PC機(jī)的控制下進(jìn)行自動(dòng)施焊。
本實(shí)用新型技術(shù)方案與已有技術(shù)相比，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，特別是S型螺旋葉片等特殊零部件的人工施焊的落后狀態(tài)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和特殊零部件的施焊質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)S型螺旋葉片等特殊零部件的表面施焊自動(dòng)化，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)左視圖。
圖3是本實(shí)用新型的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、機(jī)架 2、傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī) 3、蝸輪蝸桿減速器 4、軸承座5、傾斜旋轉(zhuǎn)軸 6、軸承座 7、工作臺(tái)軸承套 8、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸 9、軸承10、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī) 11、圓盤(pán)工作臺(tái) 12、卡盤(pán) 13、支撐鋼板 14、焊矩升降電機(jī) 15、導(dǎo)向軸 16、升降絲杠 17、焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī) 18、凹型鐵塊 19、偏心輪 20、曲柄連桿 21、移動(dòng)滑套 22、直線軸承 23、徑向進(jìn)給電機(jī) 24、細(xì)長(zhǎng)螺栓 25、細(xì)長(zhǎng)螺母 26、焊矩 27、PC機(jī) 28、控制線路。
圖3中(a)是本實(shí)用新型的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)、焊矩升降傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
(b)是本實(shí)用新型的焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
(c)是本實(shí)用新型的焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在用方管鋼焊制的機(jī)架1左側(cè)上邊橫梁上，固定安裝有傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)2，傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)2的動(dòng)力輸出端與蝸輪蝸桿減速器3動(dòng)力輸入端聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速器3用兩個(gè)軸承座4固定在橫梁上，蝸輪蝸桿減速器3的動(dòng)力輸出端與傾斜旋轉(zhuǎn)軸5聯(lián)接，傾斜旋轉(zhuǎn)軸5用兩個(gè)軸承座6固定在機(jī)架1上。在傾斜旋轉(zhuǎn)軸5的中間位置，固定安裝有工作臺(tái)軸承套7，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸8通過(guò)兩個(gè)軸承9安裝在工作臺(tái)軸承套7內(nèi)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸8下端與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)10聯(lián)接，上端安裝有圓盤(pán)工作臺(tái)11，圓盤(pán)工作臺(tái)11上面固定安裝有卡盤(pán)12。支撐鋼板13的一端與工作臺(tái)軸承套7固定聯(lián)接在一起，另一端安裝有焊矩升降機(jī)構(gòu)，焊矩升降機(jī)構(gòu)由焊矩升降電機(jī)14、兩根導(dǎo)向軸15和一根升降絲杠16組成，焊矩升降電機(jī)14固定安裝在支撐鋼板13的底部并與升降絲杠16聯(lián)接。焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)是由焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)17、凹型鐵塊18、偏心輪19、曲柄連桿20、移動(dòng)滑套21和直線軸承22組成。凹型鐵塊18的底部中間部位開(kāi)有一個(gè)螺紋孔，螺紋孔兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)導(dǎo)向孔。螺紋孔與升降絲杠16配合，導(dǎo)向孔與導(dǎo)向軸15配合。在凹型鐵塊18的上部開(kāi)有一個(gè)孔，方向與螺紋孔、導(dǎo)向孔成90°，裝有直線軸承22的移動(dòng)滑套21通過(guò)一個(gè)小軸固定在凹型鐵塊18的上部槽內(nèi)，移動(dòng)滑套18可在凹型槽內(nèi)滑動(dòng)。焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)17動(dòng)力輸出端裝有偏心輪19，偏心輪19通過(guò)曲柄連桿20與移動(dòng)滑套21聯(lián)接。焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由徑向進(jìn)給電機(jī)23、細(xì)長(zhǎng)螺栓24和細(xì)長(zhǎng)螺母25組成。徑向進(jìn)給電機(jī)23與細(xì)長(zhǎng)螺栓24聯(lián)接，細(xì)長(zhǎng)螺栓24和細(xì)長(zhǎng)螺母25配合，在細(xì)長(zhǎng)螺母25的端頭部位開(kāi)有一個(gè)孔，用來(lái)固定焊矩26。焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)用螺栓固定安裝在移動(dòng)滑套18上面。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由PC機(jī)27和控制線路28組成。根據(jù)S型螺旋葉片的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行編程，然后輸入PC機(jī)27，在PC機(jī)27的控制下S型螺旋葉片表面自動(dòng)焊接設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)施焊。
工作原理S型螺旋葉片裝卡在卡盤(pán)上，啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，PC機(jī)指令傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)螺旋方向是右旋時(shí)順時(shí)針傾斜；螺旋方向是左旋時(shí)逆時(shí)針傾斜，傾斜角度與S型螺旋葉片旋轉(zhuǎn)相同，使施焊部位呈水平。焊矩升降機(jī)構(gòu)啟動(dòng)并使焊矩運(yùn)動(dòng)至施焊部位，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)啟動(dòng)并帶動(dòng)S型螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)開(kāi)始施焊。施焊時(shí)，隨著S型螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，焊矩升降機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)向軸同步上升，直至環(huán)縫焊接完成。焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)啟動(dòng)并帶動(dòng)焊矩沿S型螺旋葉片徑向進(jìn)給，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)帶動(dòng)S型螺旋葉片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，焊矩升降機(jī)構(gòu)、焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)并施焊。如此重復(fù)直至焊接完成。焊接S型螺旋葉片的外緣面時(shí)，傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線呈水平，焊矩置于S型螺旋葉片的外緣面最高點(diǎn)，開(kāi)始施焊，直至S型螺旋葉片的外緣面施焊完成。
權(quán)利要求1.S型螺旋葉片表面自動(dòng)焊接設(shè)備，主要由傾斜機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊矩升降機(jī)構(gòu)、焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)組成，其特征在于在用方管鋼焊制的機(jī)架左側(cè)上邊橫梁上，安裝有傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)，傾斜旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)的動(dòng)力輸出端與蝸輪蝸桿減速器動(dòng)力輸入端聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速器用兩個(gè)軸承座固定在橫梁上，蝸輪蝸桿減速器的動(dòng)力輸出端與傾斜旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，傾斜旋轉(zhuǎn)軸用兩個(gè)軸承座固定在機(jī)架上，在傾斜旋轉(zhuǎn)軸的中間位置，固定安裝有工作臺(tái)軸承套，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩個(gè)軸承安裝在工作臺(tái)軸承套內(nèi)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸下端與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)聯(lián)接，上端安裝有圓盤(pán)工作臺(tái)，圓盤(pán)工作臺(tái)上面固定安裝有卡盤(pán)，支撐鋼板的一端與工作臺(tái)軸承套固定聯(lián)接在一起，另一端安裝有焊矩升降機(jī)構(gòu)，焊矩升降機(jī)構(gòu)由焊矩升降電機(jī)、兩根導(dǎo)向軸和一根升降絲杠組成，焊矩升降電機(jī)在支撐鋼板的底部與升降絲杠聯(lián)接，焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)是由焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)、凹型鐵塊、偏心輪、曲柄連桿、移動(dòng)滑套和直線軸承組成，凹型鐵塊的底部中間部位開(kāi)有一個(gè)螺紋孔，螺紋孔兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)導(dǎo)向孔，螺紋孔與升降絲杠配合，導(dǎo)向孔與導(dǎo)向軸配合，在凹型鐵塊的上部開(kāi)有一個(gè)孔，方向與螺紋孔、導(dǎo)向孔成90°，裝有直線軸承的移動(dòng)滑套通過(guò)一個(gè)小軸固定在凹型鐵塊的上部槽內(nèi)，移動(dòng)滑套可在凹型槽內(nèi)滑動(dòng)，焊矩?cái)[動(dòng)電機(jī)動(dòng)力輸出端裝有偏心輪，偏心輪通過(guò)曲柄連桿與移動(dòng)滑套聯(lián)接，焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由徑向進(jìn)給電機(jī)、細(xì)長(zhǎng)螺栓和細(xì)長(zhǎng)螺母組成，徑向進(jìn)給電機(jī)與細(xì)長(zhǎng)螺栓聯(lián)接，細(xì)長(zhǎng)螺栓和細(xì)長(zhǎng)螺母配合，在細(xì)長(zhǎng)螺母的端頭部位開(kāi)有一個(gè)孔，用來(lái)固定焊矩，焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)用螺栓固定安裝在移動(dòng)滑套上面。
專利摘要一種用于S型螺旋葉片表面自動(dòng)焊接的設(shè)備。它是由傾斜機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊矩升降機(jī)構(gòu)、焊矩?cái)[動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊矩徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)組成。在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，傾斜機(jī)構(gòu)使S型螺旋葉片表面施焊部位傾斜至水平，S型螺旋葉片以旋轉(zhuǎn)軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，焊矩沿軸向同步上升或下降，焊矩可在S型螺旋葉片徑向方向反復(fù)擺動(dòng)而實(shí)現(xiàn)S型螺旋葉片表面的焊接。同時(shí)，傾斜機(jī)構(gòu)在自動(dòng)控制系統(tǒng)控制下，使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線呈水平位置時(shí)，焊矩沿S型螺旋葉片外緣表面同步運(yùn)動(dòng)并施焊，實(shí)現(xiàn)外緣表面的焊接。
文檔編號(hào)B23K9/02GK2778453SQ20042008416
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者曹廣海, 郭金波, 劉興虎, 李學(xué)海, 馮學(xué)勇 申請(qǐng)人:北京東方新強(qiáng)設(shè)備制造有限公司