專利名稱：一種橋殼本體總成y型焊縫的焊接設(shè)備及焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接加工領(lǐng)域，涉及一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備及 焊接工藝。
背景技術(shù)：
橋殼本體總成Y型焊縫較長，悍接勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)有的解決方案有兩種
一種是采用手工焊接橋殼本體總成Y型焊縫，該方案缺點(diǎn)是焊接過程中焊縫因 人因素質(zhì)量波動(dòng)大，達(dá)不到產(chǎn)品質(zhì)量要求，并且勞動(dòng)者強(qiáng)度大；第二種方案是 采用功能單一的特種機(jī)械焊接，該方案有以下缺點(diǎn)特種機(jī)械只能儲(chǔ)存一種產(chǎn)
品程序，更換產(chǎn)品時(shí)重新求教程序時(shí)間長達(dá)45分鐘；更換工裝時(shí)間長達(dá)20分 鐘；同時(shí)對橋殼本體總成要求太高，沖壓件基本上達(dá)不到特種機(jī)械的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種調(diào)速穩(wěn)定、操作方便、自動(dòng)化程度高的橋殼 本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備。
本發(fā)明的目的之二是提供一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備的焊接工 藝，該焊接工藝是先采用PLC程序控制焊槍移動(dòng)、焊接方式及焊接參數(shù)，達(dá)到 焊槍在焊接過程中可分別調(diào)節(jié)各段焊接電流參數(shù)并自動(dòng)焊接橋殼本體總成Y型 淳縫目的。
本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的焊接設(shè)備包括床身、主動(dòng)機(jī)頭、橫梁總 成、中心定位裝置、焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)機(jī)頭、擺動(dòng)器、
自動(dòng)焊接控制器、電氣控制系統(tǒng)、焊接電源，主動(dòng)機(jī)頭和從動(dòng)機(jī)頭分別與床身 的安裝導(dǎo)軌面的兩端連接，主動(dòng)機(jī)頭和從動(dòng)機(jī)頭同心，中心定位裝置與床身的 安裝導(dǎo)軌面中間位置連接，中心定位裝置內(nèi)設(shè)有上下調(diào)節(jié)裝置，橫梁總成連接 在床身的后側(cè)面上，擺動(dòng)器與焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接在焊槍氣
mmfi構(gòu)上，焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)與橫梁總成的滑動(dòng)導(dǎo)軌i^妾，主動(dòng)機(jī)頭上的
氣缸、從動(dòng)機(jī)頭上的氣缸和中心定位裝置上的氣缸及焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)上的氣 缸與電氣控制系統(tǒng)連接，悍接電源、電氣控制系統(tǒng)電路部分通過電線連接到自 動(dòng)焊接控制器上。
主動(dòng)機(jī)頭、從動(dòng)機(jī)頭通過定位鍵、旋轉(zhuǎn)絲桿和螺栓連接在床身的安裝導(dǎo)軌 面的兩端，左、右回轉(zhuǎn)機(jī)頭分別通過軸承和螺栓與主動(dòng)機(jī)頭箱體和從動(dòng)機(jī)頭箱 體連接，組成主動(dòng)機(jī)頭和從動(dòng)機(jī)頭，兩機(jī)頭設(shè)有翻轉(zhuǎn)裝置。
本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的 焊槍行走和升降，氣缸的動(dòng)作，電機(jī)，送絲機(jī)，焊接電源由電氣控制系統(tǒng)控 制。先按焊接工藝要求設(shè)計(jì)一種自動(dòng)控制焊槍驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊接電源起弧、收弧 及夾緊裝的控制程序，通過程序控制各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按所需煤接工藝運(yùn)動(dòng)方式工作; 焊槍運(yùn)行軌跡設(shè)計(jì)成焊接橋殼本體總成的焊縫軌跡，在焊接過程中，該程序分 別調(diào)節(jié)各段焊接電流參數(shù)，且控制器調(diào)速并顯示各部分采用的各自的電源先 將橋殼本體總成放置在中心定位裝置上，調(diào)節(jié)中心高度，使工件兩端中心高與 主動(dòng)機(jī)頭和從動(dòng)機(jī)頭中心高相對應(yīng)，按控制器上的啟動(dòng)按鈕，主動(dòng)機(jī)頭和從動(dòng) 機(jī)頭將橋殼本體總成定位夾緊，焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)將焊槍驅(qū)動(dòng)到位，再按自動(dòng) 焊接控制器上的啟動(dòng)按鈕，擺動(dòng)器驅(qū)動(dòng)焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，焊槍沿著橋殼本體總成 的焊縫焊接。
本發(fā)明行采用手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)悍接兩種方式，并具有f」存20套焊接程序; 升降機(jī)構(gòu)或焊槍焊接過程中的下降高度，預(yù)先設(shè)置；具有焊絲粘檢測和自動(dòng)停 機(jī)功能；在"自動(dòng)"條件下，具有單歩和連續(xù)鎖弧運(yùn)行的調(diào)試功能；斷弧后具 有自動(dòng)補(bǔ)焊的功能；PLC可編程控制器、調(diào)速、顯示、照明各部分采用各自的電 源，相互之間完全隔離，控制可靠性明顯提高；設(shè)置獨(dú)立的電器控制柜和操作 盒，外部布線采用標(biāo)準(zhǔn)線槽盒方式，易檢修。具有抗干擾強(qiáng)、可靠性高、調(diào)速 穩(wěn)定、操作方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，并且在焊接過程中，可分別調(diào)節(jié)各段 焊接電流參數(shù)。


圖l、本發(fā)明焊接橋殼本體總成示意圖。
圖2、本發(fā)明橋殼本體總成Y型焊縫焊接定位夾具示意圖。
圖3、本發(fā)明橋殼本體總成Y型悍縫焊接定位夾具側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖l、圖2、圖3中橋殼本體總成l、床身2、主動(dòng)機(jī)頭3、橫梁總成4、
中心定位裝置5、焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7、從動(dòng)機(jī)頭8、擺動(dòng)器9、
自動(dòng)焊接控制器IO、電氣控制系統(tǒng)ll、焊接電源12。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
焊接設(shè)備包括床身2、主動(dòng)機(jī)頭3、橫梁總成4、中心定位裝置5、焊槍氣 動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7、從動(dòng)機(jī)頭8、擺動(dòng)器9、自動(dòng)焊接控制器IO、 電氣控制系統(tǒng)ll、焊接電源12，主動(dòng)機(jī)頭3、從動(dòng)機(jī)頭8通過定位鍵、旋轉(zhuǎn)絲 桿和螺栓連接在床身2的安裝導(dǎo)軌面的兩端，主動(dòng)機(jī)頭3和從動(dòng)機(jī)頭8同心， 中心定位裝置5通過定位鍵和螺栓連接在床身2的安裝導(dǎo)軌面中間，中心定位 裝置5內(nèi)設(shè)有上K調(diào)節(jié)裝置，中心定位裝置5安裝后可上下調(diào)節(jié)上長高度，確
保工件放置在中心定位裝置5后工件兩端中心高與主動(dòng)機(jī)頭3和從動(dòng)機(jī)頭8中 心高相對應(yīng)，橫梁總成4通過螺栓連接在床身2的后側(cè)面，左、右回轉(zhuǎn)機(jī)頭分 別通過深溝球軸承、向心軸承和螺栓與主動(dòng)機(jī)頭箱體和從動(dòng)機(jī)頭箱體連接，組 成主動(dòng)機(jī)頭3和從動(dòng)機(jī)頭8，兩機(jī)頭設(shè)有有翻轉(zhuǎn)裝置；擺動(dòng)器9通過螺栓與焊槍 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7連接，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7通過螺栓連接在焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6上，焊 槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6通過滑動(dòng)導(dǎo)軌和螺栓與橫梁總成4的滑動(dòng)導(dǎo)軌連接，主動(dòng)機(jī) 頭3上的氣缸、從動(dòng)機(jī)頭8上的氣缸和中心定位裝置5上的氣缸及焊槍氣動(dòng)升 降機(jī)構(gòu)6上的氣缸通過氣管和氣管接頭與電氣控制系統(tǒng)11連接，焊接電源12、 電氣控制系統(tǒng)11電路部分通過電線連接到自動(dòng)焊接控制器10上。
床身2的安裝導(dǎo)軌面為主機(jī)各部件的安裝組合的基礎(chǔ)面，導(dǎo)軌面上安裝有 主動(dòng)機(jī)頭3、從動(dòng)機(jī)頭8，其中間置有焊渣接料盤，前面安裝有自動(dòng)焊接控制器 10;床身后面固定有橫梁總成4，并安裝有氣源處理三聯(lián)件；主機(jī)的所有電線和 氣管盡量置于床身的里面。
左回轉(zhuǎn)頭與交流減速電機(jī)和減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)。右 回轉(zhuǎn)頭無動(dòng)力傳動(dòng)，僅為支撐和導(dǎo)電作用。在左回轉(zhuǎn)頭的內(nèi)的主軸上安裝有兩 個(gè)轉(zhuǎn)位檢測裝置，實(shí)現(xiàn)主軸定位定速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)頭背面的減速電機(jī)旁邊 裝有焊接電源正極或負(fù)極電纜線接線柱。
中心定位裝置5通過定位盤方式調(diào)節(jié)高度，左右采用芯軸或者雙V形夾具 自動(dòng)定心夾緊，驅(qū)動(dòng)部分與氣缸連接，驅(qū)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)采用氣缸完成。該橋売 氣動(dòng)定位夾具應(yīng)考慮多產(chǎn)品快速可靠更換。
橫梁總成4包括兩根立柱、橫梁和電動(dòng)拖板，兩根立柱的下端與床身2固定連接，兩根立柱的上端與橫梁相連接；橫梁上設(shè)置兩向進(jìn)口直線滑軌導(dǎo)向面， 直線滑軌導(dǎo)向面上設(shè)有齒條，電動(dòng)拖板倒掛在直線滑軌上，電動(dòng)拖板包括拖板、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)及傳動(dòng)齒輪；驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸上的齒輪與齒條嚙合，， 拖板上還安裝有焊絲盤及其支架、送絲操作盒及支架、和升降機(jī)構(gòu)，齒輪與齒 條嚙合設(shè)置有消除傳動(dòng)間隙的浮動(dòng)裝置。
焊槍升降機(jī)構(gòu)6的焊槍升降分氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)和電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)兩部，氣動(dòng)升 降機(jī)構(gòu)采用氣缸驅(qū)動(dòng)，直線滑軌導(dǎo)向，快速可靠；電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī) 為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，絲桿螺母傳動(dòng)，升降限位。氣動(dòng)升降實(shí)現(xiàn)快速，節(jié)約輔助時(shí)間； 電動(dòng)升降實(shí)現(xiàn)焊縫高度方向跟蹤適應(yīng)。
焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7具有X、 Y、 Z方向?qū)χ姓{(diào)節(jié)和焊槍角度調(diào)節(jié)功能。 焊接電源12為2臺(tái)北京時(shí)代集團(tuán)生產(chǎn)的功能單一的特種機(jī)械焊配置的 NB-500焯接電源
氣路系統(tǒng)由氣源處理三聯(lián)件、電控氣閥、氣缸和排氣節(jié)流閥、管路等組件。 旋轉(zhuǎn)三聯(lián)件中間調(diào)壓閥的手柄，可調(diào)整輸出氣壓大小。
電氣控制系統(tǒng)由電氣控制柜、操作盒及連接電線組成，采用日本三菱公司 PLC可編程控制器為主控單元，配置工業(yè)觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和控制，該控制系 統(tǒng)通過PLC程序控制器完成氣缸的動(dòng)作、電機(jī)、送絲機(jī)、焊接電源的控制等功 能。焊槍行走和升降均采用進(jìn)U驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，行走速度數(shù)碼顯示。
以某種橋殼木體總成Y型焊縫焊接為例，先按焊接工藝要求設(shè)計(jì)一種自動(dòng) 控制焊槍驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊接電源起弧、收弧及夾緊裝的控制程序，通過程序控制 各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按所需焊接工藝運(yùn)動(dòng)方式工作；具體操作如下先將橋殼本體總成 放置在中心定位機(jī)構(gòu)5，按自動(dòng)焊接控制器10上的啟動(dòng)按鈕，程序控制主動(dòng)機(jī)
權(quán)利要求
1、一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，它包括床身(2)、主動(dòng)機(jī)頭(3)、橫梁總成(4)、中心定位裝置(5)、焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7)、從動(dòng)機(jī)頭(8)、擺動(dòng)器(9)、自動(dòng)焊接控制器(10)、電氣控制系統(tǒng)(11)、焊接電源(12)，其特征是主動(dòng)機(jī)頭(3)和從動(dòng)機(jī)頭(8)分別與床身(2)的安裝導(dǎo)軌面的兩端連接，主動(dòng)機(jī)頭(3)和從動(dòng)機(jī)頭(8)同心，中心定位裝置(5)與床身(2)的安裝導(dǎo)軌面中間位置連接，中心定位裝置(5)內(nèi)設(shè)有上下調(diào)節(jié)裝置，橫梁總成(4)連接在床身(2)的后側(cè)面上，擺動(dòng)器(9)與焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7)連接，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7)連接在焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)上，焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)與橫梁總成(4)的滑動(dòng)導(dǎo)軌連接，主動(dòng)機(jī)頭(3)上的氣缸、從動(dòng)機(jī)頭(8)上的氣缸和中心定位裝置(5)上的氣缸及焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)上的氣缸與電氣控制系統(tǒng)(11)連接，焊接電源(12)、電氣控制系統(tǒng)(11)電路部分通過電線連接到自動(dòng)焊接控制器(10)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，其特征 是主動(dòng)機(jī)頭(3)、從動(dòng)機(jī)頭(8)通過定位鍵、旋轉(zhuǎn)絲桿和螺栓連接在床身(2)的安裝導(dǎo)軌面的兩端，左、右回轉(zhuǎn)機(jī)頭分別通過軸承和螺栓與主動(dòng)機(jī)頭箱 體和從動(dòng)機(jī)頭箱體連接，組成主動(dòng)機(jī)頭(3)和從動(dòng)機(jī)頭(8)，兩機(jī)頭設(shè)有翻轉(zhuǎn) 裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，其 特征是中心定位裝置(5)通過定位盤方式調(diào)節(jié)高度，左右采用芯軸或者雙V 形夾具自動(dòng)定心夾緊，驅(qū)動(dòng)部分與氣缸連接，
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，其 特征是焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)通過滑動(dòng)導(dǎo)軌和螺栓與橫梁總成(4)的滑動(dòng)導(dǎo)軌連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種橋殼木體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，其特征 是焊槍升降機(jī)構(gòu)(6)的悍槍升降分氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)和電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)兩部，氣動(dòng) 升降機(jī)構(gòu)由氣缸驅(qū)動(dòng)，直線滑軌導(dǎo)向；電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力， 絲桿螺母傳動(dòng)，升降限位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備，其 特征是橫梁總成(4)包括兩根立柱、橫梁和電動(dòng)拖板，兩根立柱的下端與床身(2)固定連接，兩根立柱的上端與橫梁相連接；橫梁上設(shè)置兩向直線滑軌導(dǎo)向面，直線滑軌導(dǎo)向面上設(shè)有齒條，電動(dòng)拖板倒掛在直線滑軌十.，電動(dòng)拖板包括拖板、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及傳動(dòng)齒輪；驅(qū)動(dòng)電機(jī)為歩進(jìn)電機(jī)，其輸出軸上的齒輪與齒 條嚙合，拖板上還安裝有焊絲盤及其支架、送絲操作盒及支架、和升降機(jī)構(gòu)， 齒輪與齒條嚙合設(shè)置有消除傳動(dòng)間隙的浮動(dòng)裝置。
7、 所述的一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備的焊接工藝，其特征是 先按焊接工藝要求設(shè)計(jì)一種自動(dòng)控制焊槍驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊接電源起弧、收弧及夾 緊裝的控制程序，通過程序控制各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按所需焊接工藝運(yùn)動(dòng)方式工作；焊 槍運(yùn)行軌跡設(shè)計(jì)成焊接橋殼本體總成1的焊縫軌跡，在焊接過程中，該程序分 別調(diào)節(jié)各段焊接電流參數(shù)，且控制器調(diào)速并顯示各部分采用的各自的電源先 將橋殼本體總成1放置在中心定位裝置(5)上，調(diào)節(jié)中心高度，使工件兩端中 心高與主動(dòng)機(jī)頭(3)和從動(dòng)機(jī)頭(8)中心高相對應(yīng)，按控制器(10)上的啟 動(dòng)按鈕，主動(dòng)機(jī)頭(3)和從動(dòng)機(jī)頭(8)將橋殼本體總成(1)定位夾緊，焊槍 氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(6)將焊槍驅(qū)動(dòng)到位，再按自動(dòng)焊接控制器(10)上的啟動(dòng)按鈕， 擺動(dòng)器(9)驅(qū)動(dòng)焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7)，焊槍沿著橋殼本體總成(1)的焊縫焊接。
全文摘要
本發(fā)明屬于焊接加工領(lǐng)域，涉及一種橋殼本體總成Y型焊縫的焊接設(shè)備及焊接工藝。焊接設(shè)備包括床身2、主動(dòng)機(jī)頭3、橫梁總成4、中心定位裝置5、焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7、從動(dòng)機(jī)頭8、擺動(dòng)器9、自動(dòng)焊接控制器10、電氣控制系統(tǒng)11、焊接電源12，主動(dòng)機(jī)頭3和從動(dòng)機(jī)頭8同心，中心定位裝置5內(nèi)設(shè)有上下調(diào)節(jié)裝置，主動(dòng)機(jī)頭3上的氣缸、從動(dòng)機(jī)頭8上的氣缸和中心定位裝置5上的氣缸及焊槍氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)6上的氣缸與電氣控制系統(tǒng)11連接，焊接電源12、電氣控制系統(tǒng)11電路部分通過電線連接到自動(dòng)焊接控制器10上；本發(fā)明采用手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)焊接兩種方式，并具有貯存20套焊接程序；升降機(jī)構(gòu)或焊槍焊接過程中的下降高度，預(yù)先設(shè)置，在焊接過程中，可分別調(diào)節(jié)各段焊接電流參數(shù)。
文檔編號(hào)B23K9/12GK101362248SQ20081010707
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者盧拱華 申請人:江西江鈴底盤股份有限公司