專利名稱：一種非熔嘴式電渣焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于焊接控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非熔嘴式電渣焊機(jī)。
背景技術(shù)：
電渣焊是利用電流通過液體熔渣產(chǎn)生電阻熱作為熱源的熔化焊接方法。傳統(tǒng)電渣焊可分為絲極電渣焊、熔嘴電渣焊和板極電渣焊。由于絲極電渣焊的設(shè)備和操作復(fù)雜因此在實際生產(chǎn)實踐中采用較少。板極電渣焊的操作復(fù)雜只是在特殊條件下才使用的。熔嘴電渣焊的設(shè)備簡單，操作方便，目前已經(jīng)成為對接焊縫和T型焊縫的主要焊接方法，但是熔嘴電渣焊法也存在效率低、(使用)費(fèi)用高、熔透性較差等問題。同時，傳統(tǒng)的電渣焊法工件厚度受到限制，只能焊接厚度大于50mm的焊縫。
電渣焊最主要的控制量就是渣池深度，傳統(tǒng)的絲極電渣焊機(jī)采用物理傳感器或者光學(xué)傳感器等來感應(yīng)渣池的液面高度變化，從而控制導(dǎo)電嘴(焊槍)的提升，當(dāng)然也有通過人工調(diào)節(jié)速度的方法來實現(xiàn)的，但都影響焊接質(zhì)量甚至影響到焊接是否可持續(xù)進(jìn)行。
中國專利號CN87205342，公開了一種控制電渣焊接熔池與渣池深度的裝置，它的構(gòu)成是測量熔渣濃度的探頭，通過導(dǎo)線和信號處理裝置相接，信號處理裝置和驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)上固定有成型滑塊，成型滑塊能在被焊工件的表面滑動，特征在于探頭是裝在垂直機(jī)架的驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的光電管(探頭)。其利用被焊工件在焊接過程中產(chǎn)生的光幅射作為光源，它可以使光電管(光電探頭)按照光的強(qiáng)弱變化發(fā)出信號，光電探頭發(fā)出的信號被送入處理裝置內(nèi)，再和預(yù)先給定的正常值進(jìn)行比較，然后發(fā)出指令，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制成型滑塊或工件的運(yùn)動。然而，以光源作為控制信號，其控制過程必然受到外界因素的影響，如光照、風(fēng)向等天氣變化的影響，控制不穩(wěn)定，無法準(zhǔn)確的感應(yīng)渣池的液面高度變化，當(dāng)然也無法進(jìn)行準(zhǔn)確的控制渣池的液面高度變化。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的電渣焊機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制不靈敏、焊接效率低、及焊接成本高的缺點(diǎn)，本實用新型提供了一種使用簡便、利用電流負(fù)反饋原理來準(zhǔn)確控制渣池液面高度變化的非熔嘴式電渣焊機(jī)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種非熔嘴式電渣焊機(jī)，包括機(jī)架、提升機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、焊槍及控制電路，其特征在于控制電路包括主回路、電流負(fù)反饋控制電路、提升模擬電路和擺動模擬電路，提升模擬電路的輸出接焊槍的提升電機(jī)，擺動模擬電路的輸出接擺動機(jī)構(gòu)的擺動電機(jī)；所述的電流負(fù)反饋控制電路由分流器SII、電流表DA、比較繼電器RB和繼電器RY1組成，分流器SII接主回路，電流表DA接分流器兩端，比較繼電器RB的輸入端接電流表DA，輸出端以繼電器RY1的通斷，以切換提升模擬電路中VR4、VR5與提升電機(jī)驅(qū)動電路板PR2的連接。
本實用新型利用焊接電流負(fù)反饋原理來控制渣池深度
因為電渣焊的焊接電源一般采用恒壓源，焊接電流是一個受其它焊接因素(參數(shù))的因變量。其中對焊接電流(I)影響最直接的相對自變量是導(dǎo)電嘴到渣池液面的距離(L)，焊接電流(I)與距離(L)的線性負(fù)相關(guān)。
具體見如下推導(dǎo)過程設(shè)焊接電流＝I，焊接電壓＝U，液面到導(dǎo)電嘴的距離＝L，設(shè)焊接回路電阻為Rh＝R1+R2其中R1為回路固有電阻，R2為電弧電阻。由于R1相對R2比較固定，且R1＜＜R2，所以可以在推導(dǎo)過程中忽略不計，即R＝R2由于在其它因素不變的條件下，R與L為正相關(guān)關(guān)系，在小范為變化的情況下，可近似為線性相關(guān)，即其相關(guān)系數(shù)為1，因此可設(shè)R＝KL其中K為常數(shù)又∵I＝U /R∴I＝U/(KL)＝(U/K)(1/L)令常數(shù)U/K＝K′∴I＝K′/L所以本實用新型的控制系統(tǒng)，直接采集焊接過程中的實際電流值(I)與設(shè)定的電流值(I’)進(jìn)行比較，如果I＞I′，說明L＞L′(L’為設(shè)定電流I’時對應(yīng)設(shè)定距離)，系統(tǒng)控制繼電器RY1斷開使焊槍在低速狀態(tài)上升；反之如果I＜I′，說明L＜L′，則系統(tǒng)控制繼電器RY1接通使焊槍切換到高速上升狀態(tài)。(繼電器RY1用來實現(xiàn)高速低速的切換功能)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于利用焊接電流的反饋信號來實現(xiàn)對提升電機(jī)的速度閉環(huán)控制上渣池液面與焊槍端部導(dǎo)電咀距離較近時，焊接電流較大；渣池與焊槍端部導(dǎo)電咀距離較遠(yuǎn)時，焊接電流較小。
將垂直(與焊縫平行)的細(xì)長焊槍伸入焊縫底部后，送絲機(jī)將焊絲通過細(xì)長焊槍不斷送入熔化了的焊絲及焊劑以及部分母材形成渣池。當(dāng)渣池液面不斷上升時，渣池液面到焊槍之間的距離變化會引起焊接電流的變化。分流器將焊接電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號反饋給控制系統(tǒng)上的無節(jié)點(diǎn)控制電流表上，通過與預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)電流高于設(shè)定電流時，提高提升電機(jī)的輸入電壓，使焊槍以高速提升；如果高速提升后拉大了導(dǎo)電嘴和渣池液面的距離L，使焊接電流較小，當(dāng)焊接電流小于設(shè)定電流時，焊槍以較低速度上升。這樣整個焊接過程中，渣池保持在一個相對穩(wěn)定的熔深水平，進(jìn)而保持穩(wěn)定的焊接質(zhì)量。
上述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，所述控制回路還設(shè)有擺向控制及停頓延時數(shù)字電路，由電路板PR3、行程開關(guān)LS1、LS2、繼電器RY4、RY5、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7組成；繼電器RY4、RY5與行程開關(guān)LS1、LS2接電路板PR3組成擺動換向電路，行程開關(guān)LS1、LS2輸出接電路板PR3，電路板PR3的輸出接繼電器RY4、RY5，繼電器RY4、RY5接擺動模擬電路，以電路板PR3中觸發(fā)器通斷繼電器RY4、RY5的線圈，實現(xiàn)擺動的換向；行程開關(guān)LS1、LS2、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7接電路板PR3組成延時控制電路，電位器VR6、VR7的輸出接電路板PR3。
數(shù)字電路板PR3用來實現(xiàn)擺動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制和極限位置延時控制；而擺動電機(jī)的速度調(diào)整、延時調(diào)整皆有外圍電路的電位器來實現(xiàn)。
所述的提升模擬電路與擺動模擬電路為獨(dú)立的電回路，擺向及停頓延時數(shù)字電路的輸出接擺動模擬電路。
擺動控制與焊槍提升控制完全獨(dú)立，擺動電機(jī)連接的擺動模擬電路中，電路板PR1與提升電機(jī)連接的提升模擬電路中驅(qū)動板PR2相同，當(dāng)開關(guān)閉合時，110V交流電接入擺動電路板PR1，擺動電路板PR1將交流電變成直流電輸出給擺動電機(jī)M1。輸出電壓的調(diào)整(調(diào)速)由電位器VR3來實現(xiàn)。
上述機(jī)架為十字調(diào)整節(jié)，可使焊槍左右、上下以及繞中心立柱旋轉(zhuǎn)等調(diào)整；提升機(jī)構(gòu)包括提升電機(jī)、兩提升輪、兩輔助夾持輪以及調(diào)整部件，兩輔助夾持輪穩(wěn)定夾持焊槍于其間，兩提升齒輪夾緊焊槍與之聯(lián)動，提升輪為固定在一對相互嚙合的齒輪上的橡膠輪。
所述調(diào)整部件包括X、Z方向調(diào)整部件、Y方向調(diào)整部件、XOZ平面角度調(diào)整部件，YOZ平面角度調(diào)整部件；X、Z方向調(diào)整部件由齒輪齒條副組成，并連接上下調(diào)整手柄和左右調(diào)整手柄；Y方向調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接前后調(diào)整手柄；XOZ平面角度調(diào)整部件由連接球軸承副、以及絲杠螺母副組成，并連接焊槍XOZ角度調(diào)整旋鈕；YOZ平面角度調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接焊槍YOZ角度調(diào)整旋鈕。
上述的擺動機(jī)構(gòu)包括擺動電機(jī)、擺動限位調(diào)整部件和擺幅調(diào)整部件，擺幅調(diào)整部件由聯(lián)動的正反螺旋副組成并連接擺幅調(diào)整旋鈕。
當(dāng)焊縫的寬度介于16～25mm之間時，焊槍只是垂直提升運(yùn)動；當(dāng)焊縫寬度介于25～65mm之間時，焊槍在提升的同時，還需通過擺動機(jī)構(gòu)做左右往復(fù)擺動，并且根據(jù)焊縫寬度的大小，在擺動的極限位置做適當(dāng)?shù)耐ｎD。完成在焊接較寬焊縫時的擺動功能；
由于使用較小直徑焊絲時，焊接中焊絲容易彎曲，焊絲的彎曲影響熔透深度，因此在焊槍上部設(shè)一焊絲矯直裝置，焊絲矯直裝置包括焊絲過渡輪、X、Y向矯直器，焊絲過渡輪與帶槽軸承配合，連接X、Y方向矯直器上的X向和Y向矯直調(diào)整旋鈕。
上述的非熔嘴式電焊機(jī)，其焊槍包括絕緣層、不銹鋼層、銅管層、送絲彈簧管層，其內(nèi)布有由連通的進(jìn)水口、進(jìn)水管路、出水管路和出水口構(gòu)成水冷卻循環(huán)管路。焊槍外部為絕緣耐熱管包圍，內(nèi)部有循環(huán)水冷卻，可以完成較窄的焊縫，并可以承受較高的焊接溫度。
本實用新型將焊接電源的部分控制功能集成到控制箱上，比如焊接電壓的調(diào)整和送絲速度的調(diào)整等等，使得操作上得到方便。在控制箱內(nèi)部主要為三塊印刷電路板和其它配套元器件。
電渣焊機(jī)的控制箱包含電渣焊機(jī)本身的控制功能和焊接電源以及送絲機(jī)的控制功能；從機(jī)械角度上，電渣焊機(jī)具有升降運(yùn)動和水平方向的直線擺動兩方向的動作在控制上，這兩個運(yùn)動完全獨(dú)立，并且速度可調(diào)。同時，電渣焊機(jī)的控制箱集成了焊接電源的控制(包括啟動、停止以及電壓調(diào)整)和送絲機(jī)的控制(包括啟動、停止、點(diǎn)動以及速度調(diào)整)。
本實用新型提供的非熔嘴式電渣焊機(jī)的具體控制過程如下開始焊接時，短路起弧，由于起弧的瞬間高壓，焊接開始時的電流較大，焊槍驅(qū)動電機(jī)在高速狀態(tài)運(yùn)行，焊槍高速上升。
電弧的熱量熔化焊絲和部分母材，使得焊縫里形成了較為穩(wěn)定的熔池，因為焊接電壓恒定，焊槍端部伸出的焊絲頭部與熔池液面之間的距離(電弧長短)決定了焊接電流的大小，電流大小與弧長負(fù)相關(guān)，當(dāng)反饋電流小于設(shè)定值時，說明焊絲頭部與熔池液面的距離比較大，焊槍在低速狀態(tài)下提升；當(dāng)反饋電流大于設(shè)定值時候，說明焊絲頭部與熔池液面之間的距離較小，焊槍在低速狀態(tài)下提升。當(dāng)焊接結(jié)束時，停止焊接和送絲。
在焊接厚度(焊縫寬度)小于30mm的隔板時，不需要啟動擺動裝置，焊機(jī)啟動后自動運(yùn)行，焊機(jī)只根據(jù)反饋回來的焊接電流改變焊槍提升的速度狀態(tài)。
如果需要焊接的隔板厚度(焊縫寬度)大于30mm時，需要啟動擺動裝置，由于擺動運(yùn)動和提升運(yùn)動完全獨(dú)立，所以在焊接前調(diào)整好擺動兩端的停止限位，將焊槍停止在擺動的中間位置，按照上述的焊接過程，在起弧結(jié)束以后，啟動擺動裝置便可以正常焊接了。
關(guān)于焊接電壓、送絲速度以及焊接電流的設(shè)定，只需根據(jù)隔板厚度等實際焊接情況和經(jīng)驗參數(shù)來調(diào)整和設(shè)定。
本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)有益效果在于(1)、利用焊接電流作為控制量，系統(tǒng)直接讀取實際焊接電流與設(shè)定電流相比較，通過差值的正負(fù)來控制焊槍控制速度，簡化了電渣焊控制過程，減少了控制過程的延遲，提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力、提高了靈敏度；(2)、操作方便、焊接過程流暢、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、效率提高(3)、焊接成本降低，以800×800×25×9000的箱型柱為例，隔板6塊——電渣焊接孔12個，隔板厚度為22mm。(考慮引弧熄弧損耗，計算時將焊縫高度加40mm)，每孔所需焊接材料重量3.627(kg)；現(xiàn)有的熔嘴式電渣焊的焊接成本1)焊絲費(fèi)用熔化嘴重量＝840×3.14×(6×6-2×2)×7.85÷1000000＝0.66(kg)(焊槍直徑12mm，焊槍孔直徑4mm，有效長度950mm)；a＝(3.627kg-0.66kg)×5.35元/kg＝15.9元。
2)焊槍費(fèi)用b＝37元。
3)耗電費(fèi)用焊接時間47分鐘，電流550A，電壓44V。b＝550×44×(47/60)÷1000×1＝19元合計費(fèi)用上述三項費(fèi)用之和為71.9元。
而本實用新型提供的電渣焊機(jī)所需焊接成本1)焊絲費(fèi)用a＝3.627kg×5.8元/kg＝21.03元2)耗電費(fèi)用每孔焊接時間為24分鐘，電流380A，電壓42V，電費(fèi)按1.00元/千瓦時，b＝380安培×42伏特÷1000×(24/60)小時×1元/千瓦時＝6.38元3)焊槍消耗每只焊槍可焊接150個孔(最保守估計)，每只焊槍價格為700元/只c＝700元/只÷150＝4.67元合計費(fèi)用上述三項合計32.13(元)在單個孔的焊接中，本實用新型的電渣焊機(jī)比現(xiàn)有的電渣焊機(jī)節(jié)省39.77元，焊接成本降低了55％。


圖1為本實用新型實施例的電路原理圖。
圖2為本實用新型所提供的非熔嘴電渣焊機(jī)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型圖2的右向視圖。
圖4為本實用新型電流負(fù)反饋電路的控制流程圖。
圖5為焊槍結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖示中，1為機(jī)架、2為焊槍、4為上下調(diào)整手柄、5為左右調(diào)整手柄、6為前后調(diào)整手柄、7為焊槍XOZ角度調(diào)整旋鈕、8為焊槍YOZ角度調(diào)整旋鈕；9為擺幅調(diào)整旋扭；10為提升電機(jī)、11為提升齒輪、12為輔助夾持輪、13為擺動電機(jī)、14為焊絲矯直裝置；15為導(dǎo)電嘴、16為絕緣層、17為不銹鋼層、18為進(jìn)水管路、19為進(jìn)水口、20為出水口、21為出水管路、22為銅管層、23為送絲彈簧層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進(jìn)一步說明本實用新型非熔嘴式電渣焊機(jī)的控制部分主要由三塊印刷電路板(PCB)和其它配套元器件組成。三塊電路板中有兩塊是模擬電路，一塊是數(shù)字電路兩塊模擬電路板分別用控制提升電機(jī)10和擺動電機(jī)13；數(shù)字電路板用來實現(xiàn)擺動電機(jī)13的正反轉(zhuǎn)控制和極限位置延時控制。而關(guān)于上述電機(jī)的速度調(diào)整、延時調(diào)整皆有外圍電路的電位器來實現(xiàn)。
控制系統(tǒng)的主要控制原理在于利用焊接電流的反饋信號來實現(xiàn)對提升電機(jī)10的速度閉環(huán)控制上渣池與焊槍2端部導(dǎo)電咀距離較近時，焊接電流較大；渣池與焊槍2端部導(dǎo)電咀距離較遠(yuǎn)時，焊接電流較小。用分流器將焊接電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號反饋給控制系統(tǒng)上的無節(jié)點(diǎn)控制電流表上，通過與預(yù)先設(shè)定的電流值比較，以使得在整個焊接過程中，渣池保持在一個相對穩(wěn)定的熔深，進(jìn)而保持穩(wěn)定的焊接質(zhì)量。
如圖1所表示的電路原理圖，其電路包括控制電路包括電源參數(shù)調(diào)節(jié)回路、電流負(fù)反饋控制電路、提升模擬電路、擺動模擬電路以及擺向及停頓延時數(shù)字電路，
電流負(fù)反饋控制電路由分流器SII、電流表DA、比較繼電器RB和繼電器RY1組成，分流器SII接主回路，電流表DA接分流器兩端，比較繼電器RB的輸入端接電流表DA，輸出端以繼電器RY1通斷提升模擬電路中VR4或VR5與提升電路板PR2的連接。
擺向及停頓延時數(shù)字電路由電路板PR3、行程開關(guān)LS1、LS2、繼電器RY4、RY5、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7組成；繼電器RY4、RY5與行程開關(guān)LS1、LS2接電路板PR3組成擺動換向電路，行程開關(guān)LS1、LS2輸出接電路板PR3，電路板PR3的輸出接繼電器RY4、RY5，繼電器RY4、RY5接擺動模擬電路；行程開關(guān)LS1、LS2、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7接電路板PR3組成延時控制電路，電位器VR6、VR7的輸出接電路板PR3。
本實用新型的控制原理(一)提升控制原理焊接電流的變化，使得分流器SII兩端的電壓發(fā)生變化，電流表DA通過讀取SII兩端電壓便可以得到焊接回路的電流值。電流表DA讀取電流以后與設(shè)定電流進(jìn)行比較(電流的設(shè)定通過電流表DA表面的旋鈕實現(xiàn))，當(dāng)實際焊接電流大于設(shè)定電流時，比較繼電器RB動作，使得繼電器RY1的線圈導(dǎo)通。此時RY1常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，使電位器VR5與電路板PR2接通，電位器VR4與電路板PR2斷開，此時電路板PR2的輸出電壓由電位器VR5來調(diào)節(jié)，焊槍2以高速提升。
當(dāng)實際焊接電流小于設(shè)定電流時，比較繼電器RB不動作，繼電器RY1的線圈不導(dǎo)通。此時RY1常閉觸點(diǎn)閉合，常開觸點(diǎn)斷開，使電位器VR4與電路板PR2接通，VR5與電路板PR2斷開，電路板PR2的輸出電壓則由VR4來調(diào)節(jié)，焊槍2以低速提升。
電位器VR4、VR5的阻值預(yù)先設(shè)定。
(二)手動、自動切換由于提升控制是電渣焊可以穩(wěn)定焊接的關(guān)鍵，本實用新型提供的提升分為手動和自動兩種工作狀態(tài)。手動工作狀態(tài)用于調(diào)整焊槍2；自動工作工作狀態(tài)為焊接時使用，手動和自動狀態(tài)的控制通過繼電器RY3來實現(xiàn)。
在自動狀態(tài)下，焊機(jī)可根據(jù)實際焊接電流的大小自動調(diào)整提升速度，通過繼電器RY1和RY2配合實現(xiàn)。
自動情況是焊機(jī)自動運(yùn)行時候的狀態(tài)，在自動狀態(tài)下，焊機(jī)才能根據(jù)實際焊接電流來調(diào)節(jié)焊槍2提升速度。手動情況用于開始焊接前焊槍2位置調(diào)整以及焊接結(jié)束時候。使焊槍2以恒定的速度(電位器VR5與電路板PR2接通)向上或者向下運(yùn)動。
手動自動的切換通過開關(guān)SW4和繼電器RY3來實現(xiàn)，當(dāng)SW4打到自動位置時，YR3線圈斷開，RY3不動作，焊機(jī)提升在自動狀態(tài)下運(yùn)行。當(dāng)SW4打到“手動向上”或者“手動向下”位置時，繼電器RY3線圈導(dǎo)通，繼電器RY3的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，電位器VR5與驅(qū)動電路板PR2接通，同時，驅(qū)動電路板PR2輸出通過SW4與電機(jī)直接導(dǎo)通。焊槍2以恒定的速度向上或者向下運(yùn)動。
(三)擺動速度控制擺動控制與焊槍2提升控制完全獨(dú)立，擺動電機(jī)13的驅(qū)動電路板PR1與提升電機(jī)驅(qū)動板完全一樣，當(dāng)開關(guān)SW3閉合時，110V交流電接入PR1，驅(qū)動電路板PR1將交流電變成直流電輸出給擺動電機(jī)13。輸出電壓的調(diào)整(調(diào)速)由電位器VR3來實現(xiàn)。
(四)擺動換向、延時控制擺動換向由電路板PR3、行程開關(guān)LS1、行程開關(guān)LS2、繼電器RY4、繼電器RY5等來配合實現(xiàn)。當(dāng)擺動位置達(dá)到預(yù)設(shè)的邊界位置，相應(yīng)位置的行程開關(guān)被動閉合，行程開關(guān)的反饋信號傳回PR3以后通過PR3上的觸發(fā)器控制繼電器RY4或者RY5的線圈斷開或者導(dǎo)通，進(jìn)而實現(xiàn)擺動的換向。
延時控制是通過PR3、行程開關(guān)LS1、LS2、開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7來配合實現(xiàn)的，開關(guān)SW5、SW6置位到斷開位置，相應(yīng)一端的停頓延時功能啟動，當(dāng)相應(yīng)一端的LS被置位時，電路板PR3上面的延時觸發(fā)器開始“計時”，延時長短通過相應(yīng)一端的控制電位器來調(diào)節(jié)。
圖2、圖3為本實用新型實施例非熔嘴電渣焊機(jī)的側(cè)面圖和正面圖。
提升機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、焊槍2以及焊絲矯直裝置14置于機(jī)架1。
機(jī)架1采用十字調(diào)整節(jié)，可使焊槍2左右、上下以及繞中心立柱旋轉(zhuǎn)等調(diào)整；提升機(jī)構(gòu)包括提升電機(jī)10、提升齒輪11、輔助夾持輪12以及調(diào)整部件，兩輔助輪夾持輪穩(wěn)定夾持焊槍2于其間，兩提升齒輪11夾緊焊槍2與之聯(lián)動；可以完成焊槍2垂直度調(diào)整以及焊槍2提升等功能；調(diào)整部件包括X、Z方向調(diào)整部件、Y方向調(diào)整部件、XOZ平面角度調(diào)整部件，YOZ平面角度調(diào)整部件；X、Z方向調(diào)整部件由齒輪齒條副組成，并連接上下調(diào)整手柄4和左右調(diào)整手柄5；Y方向調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接前后調(diào)整手柄6；XOZ平面角度調(diào)整部件由連接球軸承副、以及絲杠螺母副組成，并連接焊槍XOZ角度調(diào)整旋鈕7；YOZ平面角度調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接焊槍YOZ角度調(diào)整旋鈕8。
焊絲矯直裝置14包括焊絲過渡輪、X、Y向矯直器，焊絲過渡輪與帶槽軸承配合，連接X、Y方向矯直器上的X向和Y向矯直調(diào)整旋鈕，可以實現(xiàn)焊絲在X、Y兩個方向的矯直；擺動機(jī)構(gòu)包括擺動電機(jī)13、擺動限位調(diào)整部件和擺幅調(diào)整部件，擺幅調(diào)整部件由聯(lián)動的正反螺旋副組成并連接擺幅調(diào)整旋鈕9。擺動機(jī)構(gòu)用于完成在焊接較寬焊縫時的擺動功能；如圖4所示為本實用新型電流負(fù)反饋控制電路的工作流程圖。
讀取的電流值與預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)電流高于設(shè)定電流時，提高提升電機(jī)10的輸入電壓，使焊槍2以高速提升；拉大了導(dǎo)電嘴15和渣池液面的距離，進(jìn)而使焊接電流較小，當(dāng)焊接電流小于設(shè)定電流時，焊槍2以較低速度上升。
如圖5所示，焊槍2的結(jié)構(gòu)描述。12為焊槍2的導(dǎo)電嘴15，焊槍2由外而內(nèi)，依次是絕緣層16、不銹鋼層17、銅管層22、送絲彈簧層23。
進(jìn)水口19、進(jìn)水管路18、出水管路21和出水口20彼此連通，構(gòu)成焊槍2的水冷卻循環(huán)管路。
焊槍2細(xì)長外徑可以僅為12mm，內(nèi)部通過1.6mm直徑的焊絲，焊槍2外部由絕緣耐熱管包圍，可以完成較窄的焊縫，內(nèi)部具有循環(huán)水冷卻可以使焊槍2承受較高的焊接溫度。
權(quán)利要求1.一種非熔嘴式電渣焊機(jī)，包括機(jī)架、提升機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、焊槍及控制電路，其特征在于控制電路包括主回路、電流負(fù)反饋控制電路、提升模擬電路和擺動模擬電路，提升模擬電路的輸出接焊槍的提升電機(jī)，擺動模擬電路的輸出接擺動機(jī)構(gòu)；所述的電流負(fù)反饋控制電路由分流器SII、電流表DA、比較繼電器RB和繼電器RY1組成，分流器SII接主回路，電流表DA接分流器兩端，比較繼電器RB的輸入端接電流表DA，輸出端與提升電路板PR2連接，通過繼電器RY1通斷來實現(xiàn)提升模擬電路中的VR4、VR5的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于控制回路還設(shè)擺向控制及停頓延時數(shù)字電路，由電路板PR3、行程開關(guān)LS1、LS2、繼電器RY4、RY5、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7組成；繼電器RY4、RY5與行程開關(guān)LS1、LS2接電路板PR3組成擺動換向控制電路，行程開關(guān)LS1、LS2輸出接電路板PR3，電路板PR3的輸出接繼電器RY4、RY5，繼電器RY4、RY5觸點(diǎn)接擺動模擬電路；行程開關(guān)LS1、LS2、撥桿開關(guān)SW5、SW6、電位器VR6、VR7接電路板PR3組成延時控制電路，電位器VR6、VR7的輸出接電路板PR3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于提升模擬電路與擺動模擬電路為獨(dú)立的回路，擺向控制及停頓延時數(shù)字電路的輸出接擺動模擬電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于所述機(jī)架為十字調(diào)整節(jié)，提升機(jī)構(gòu)包括提升電機(jī)、提升輪、輔助夾持輪以及調(diào)整部件，兩輔助夾持輪穩(wěn)定夾持焊槍于其間，兩提升輪夾緊焊槍并與之聯(lián)動；所述調(diào)整部件包括X、Z方向調(diào)整部件、Y方向調(diào)整部件、XOZ平面角度調(diào)整部件，YOZ平面角度調(diào)整部件；X、Z方向調(diào)整部件由齒輪齒條副組成，并連接上下調(diào)整手柄和左右調(diào)整手柄；Y方向調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接前后調(diào)整手柄；XOZ平面角度調(diào)整部件由連接球軸承副、以及絲杠螺母副組成，并連接焊槍XOZ角度調(diào)整旋鈕；YOZ平面角度調(diào)整部件由導(dǎo)軌滑塊副組成，并連接焊槍YOZ角度調(diào)整旋鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于擺動機(jī)構(gòu)包括擺動電機(jī)、擺動限位調(diào)整部件和擺幅調(diào)整部件，擺幅調(diào)整部件由聯(lián)動的正反螺旋副組成并連接擺幅調(diào)整旋鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于焊槍上部還設(shè)有焊絲矯直裝置，焊絲矯直裝置包括焊絲過渡輪、X、Y向矯直器，焊絲過渡輪與帶槽軸承配合，連接X、Y方向矯直器上的X向和Y向矯直調(diào)整旋鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的非熔嘴式電渣焊機(jī)，其特征在于焊槍包括絕緣層、不銹鋼層、銅管層、送絲彈簧管層，其內(nèi)布設(shè)由連通的進(jìn)水口、進(jìn)水管路、出水管路和出水口構(gòu)成的水冷卻循環(huán)管路。
專利摘要一種非熔嘴式電渣焊機(jī)，屬于焊接控制技術(shù)領(lǐng)域，其包括機(jī)架、提升機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、焊槍及控制電路，控制電路包括主回路、電流負(fù)反饋控制電路、提升模擬電路和擺動模擬電路，提升模擬電路的輸出接焊槍的提升電機(jī)，擺動模擬電路的輸出接擺動機(jī)構(gòu)的擺動電機(jī)；所述的電流負(fù)反饋控制電路由分流器SII、電流表DA、比較繼電器RB和繼電器RY1組成，分流器SII接主回路，電流表DA接分流器兩端，比較繼電器RB的輸入端接電流表DA，輸出端以繼電器RY1的通斷，以切換提升模擬電路中VR4、VR5與提升電機(jī)的連接。本實用新型利用焊接電流負(fù)反饋原理來控制渣池深度，簡化了控制過程，提高靈敏度，且操作方便、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、效率提高，較大地節(jié)約了焊接成本。
文檔編號B23K25/00GK2868528SQ200620100730
公開日2007年2月14日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者王曉成, 段福寬 申請人:杭州欣誠祥機(jī)電技術(shù)有限公司