本實(shí)用新型涉及一種環(huán)縫焊接系統(tǒng)，特別是一種變極性等離子立式環(huán)縫焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有常規(guī)TIG、MIG/MAG焊接，要求焊槍槍頭與工件豎直方向垂直，需要焊 接的工件在焊接前需要進(jìn)行酸洗工序，因此，對(duì)焊前拼裝間隙要求高，從而造成焊接成本的增加。并且：常規(guī)的TIG、MIG/MAG焊接接頭容易出現(xiàn)氣孔、未熔合、裂紋等焊接缺陷，焊縫一次合格率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠立式進(jìn)行環(huán)縫焊接的焊接系統(tǒng)，該焊系統(tǒng)生產(chǎn)效率高，焊接成本低。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種變極性等離子立式環(huán)縫焊接系統(tǒng)，包括整體底座，精密操作機(jī)，精密頭座變位機(jī)，X型支撐組件和移動(dòng)尾座，焊接機(jī)頭，精密操作機(jī)包括立柱組件、橫臂組件和平移臺(tái)車，精密頭座變位機(jī)和移動(dòng)尾座置于同一直線支承軌道上，精密頭座變位機(jī)與移動(dòng)尾座的對(duì)應(yīng)面上裝有X型支撐組件，精密操作機(jī)置于與支承軌道相平行的底座直線導(dǎo)軌上；焊接機(jī)頭裝在精密操作機(jī)橫臂組件的一端。

采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣，焊接適應(yīng)能力強(qiáng)，焊接成本低，焊接品質(zhì)高，焊接效率高，變形小。

本發(fā)采用的優(yōu)選方案是：

移動(dòng)尾座中的上支架上裝有搖動(dòng)機(jī)構(gòu)，搖動(dòng)機(jī)構(gòu)中的搖把的一端與絲杠軸連接，絲杠軸與絲杠母連接，絲杠母置于第一壓蓋上，第一壓蓋裝在隔套上，隔套通過軸承與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端裝有三爪卡盤；移動(dòng)尾座中的底板上裝有鎖緊機(jī)構(gòu)和間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

X型支撐組件中的底座內(nèi)裝有平行設(shè)置的兩條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌上裝有與之相匹配的滑座，兩個(gè)滑座呈對(duì)稱狀設(shè)置，兩個(gè)滑座的頂端支撐有支承平臺(tái)，支承平臺(tái)上通過絲杠母連接有托架絲杠軸：托架絲杠軸上呈對(duì)稱狀設(shè)置有左旋絲杠部分和右旋絲杠部分，左旋絲杠部分與左旋絲杠母連接， 左旋絲杠母置于左旋絲杠母座上，左旋絲杠母座與支承平臺(tái)連接；右旋絲杠部分與右旋絲杠母連接， 右旋絲杠母置于右旋絲杠母座上，右旋絲杠母座與另一支承平臺(tái)連接；支承平臺(tái)上裝有托架鉸接架，托架鉸接架上鉸接有托架支承臂底端；該托架支承臂的另一端裝有托架支承輪。

精密頭座變位機(jī)中的頭架機(jī)箱上裝有過渡軸，過渡軸上裝有小齒輪，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承相嚙合，回轉(zhuǎn)支承的外端面裝有連接盤，連接盤上裝有四爪卡盤。

移動(dòng)尾座中的移動(dòng)底座底板上裝有移動(dòng)滑座和移動(dòng)齒輪，移動(dòng)滑座與移動(dòng)底座底板下方的移動(dòng)導(dǎo)軌連接，移動(dòng)齒輪與移動(dòng)減速機(jī)中的輸出軸連接，移動(dòng)齒輪與置于移動(dòng)底座底板上的齒條相嚙合；移動(dòng)底座底板裝在整體底座上。

精密操作機(jī)中的底座上裝有回轉(zhuǎn)盤，回轉(zhuǎn)盤的上方連接立柱組件，立柱組件上裝有橫臂組件。

立柱組件中的立柱伺服電機(jī)通過精密減速機(jī)與立柱絲杠軸連接，立柱絲杠軸上裝有立柱絲杠母，立柱絲杠母與立柱滑板連接，立柱滑板上裝有立柱滑座，立柱滑座與立柱導(dǎo)軌連接，立柱滑板與橫向滑板連接，橫向滑板的中部設(shè)置有供橫臂一個(gè)側(cè)板穿過的凹型槽，橫向滑板上裝有橫向滑座，橫向滑座與橫向?qū)к夁B接，橫向滑板與橫向絲杠母連接，橫向絲杠母與橫向絲杠軸連接，橫向絲杠軸通過橫向精密減速機(jī)與橫向伺服電機(jī)連接，橫向絲杠軸通過軸承座裝在橫臂的另一側(cè)板上。

回轉(zhuǎn)盤通過環(huán)形均布的螺栓與底座上的螺紋孔連接，底座均布設(shè)置有限位擋板結(jié)構(gòu)，限位擋板結(jié)構(gòu)上裝有限位螺栓，限位螺柱的一端置于回轉(zhuǎn)盤上的凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)；底座置于底部支承板上，底部支承板下方裝有底部滑座，底部滑座置于底部導(dǎo)軌上，底部導(dǎo)軌置于支座上，平移支座上固接有平移齒條，平移齒條位于底部導(dǎo)軌的一側(cè)，該平移齒條形與平移齒輪相嚙合，平移齒輪裝在底部支承板上，平移齒輪與平移電機(jī)動(dòng)連接。

橫臂的一端通過機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)裝有機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，機(jī)頭上下旋機(jī)構(gòu)與焊接機(jī)頭連接；機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的上固定支架和下固定支架平行設(shè)置，上固定支架的一端和下固定支架的一端通過第二縱板連接，第二縱板裝在橫臂的一端；上轉(zhuǎn)動(dòng)支架和下轉(zhuǎn)動(dòng)支架兩者平行設(shè)置，上動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架和下轉(zhuǎn)動(dòng)支架通過第一縱板連接，第一縱板與機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接；上轉(zhuǎn)動(dòng)支架置于上固定支架的下方，下轉(zhuǎn)動(dòng)支架置于下固定支架的下方；上固定支架與下固定支架子的中部通過連接銷軸連接，在上轉(zhuǎn)動(dòng)支架與下轉(zhuǎn)動(dòng)支架的之間的連接銷軸上套裝有轉(zhuǎn)動(dòng)套；上固定支架上設(shè)置有固定通孔，上轉(zhuǎn)動(dòng)支架上設(shè)置有與固定孔相對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，多個(gè)通孔均布設(shè)置在上轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，每個(gè)通孔的回轉(zhuǎn)中心距離連接銷軸的軸線距離相等。

鎖緊機(jī)構(gòu)中的拉桿支座置于底板上，拉桿支座上通過中間鉸軸裝有拉桿，拉桿的軸線與中間鉸軸的軸線呈垂直交叉結(jié)構(gòu)，拉桿的一端連接手柄，拉桿的另一端與豎直設(shè)置的擺桿的一端連接，擺桿的中部鉸接軸套鉸接在框架體上，固定框架體裝在底板上，擺桿的另一端裝有齒形凸塊并延伸至底板下方。

移動(dòng)尾座中的間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)齒輪置于鎖緊機(jī)構(gòu)中的齒形凸塊的一側(cè)，移動(dòng)齒輪與間歇傳動(dòng)電機(jī)動(dòng)的主軸連接，間歇傳動(dòng)電機(jī)通過安裝板與第二連接板連接，第二連接板上裝有第二連接軸，第二連接軸裝有安裝套上，安裝套與連接桿通過螺紋結(jié)構(gòu)連接；連接桿的另一端裝有連接偏心軸上的偏心結(jié)構(gòu)部分，該連接偏心軸呈階梯狀結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中偏心結(jié)構(gòu)部分兩側(cè)的部分分別置于第三安裝座和第二安裝座上，與手柄連接的軸部位置于第一安裝座上，第一安裝座、第二安裝座和第三安裝座分別裝在底板上，底板上的第四安裝座上裝有第一連接軸，第一連接軸通過第一連接板與安裝板連接；第一連接板設(shè)置為兩塊，兩塊相同結(jié)構(gòu)的連接板229通過連接軸連接。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1的側(cè)視圖。

圖4是圖1中的A-A斷面圖（移動(dòng)尾座中的一部分）。

圖5是移動(dòng)尾座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5的俯視圖。

圖7是圖5的側(cè)視圖。

圖8是精密頭座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖8的側(cè)視圖。

圖10是精密操作機(jī)的主視圖。

圖11是圖10中的B-B剖視圖。

圖12是圖10的側(cè)視圖。

圖13是圖10中的A-A剖視圖。

圖14是圖10的立體狀態(tài)圖。

圖15是X型組件中的主視圖。

圖16是圖15中的A-A剖視圖。

圖17是圖15的俯視圖。

圖18是圖15中的B-B剖視圖。

圖19是圖1中的B-B剖視圖。

圖20是圖19中的D部放大圖。

圖21是圖17中的C-C剖視圖。

圖22是移動(dòng)尾座中的鎖緊機(jī)構(gòu)的主視圖。

圖23是圖22的側(cè)視圖。

圖24是圖22的俯視圖。

圖25是圖22中的A-A剖視圖。

圖26是間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖。

圖27是圖26的俯視圖。

圖28是圖26的側(cè)視圖。

圖29是圖28中的A-A剖視圖。

圖30是圖28中的B-B剖視圖。

圖31是圖26是的C-C剖視圖。

圖32是圖19中的A部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型：

一種變極性等離子立式環(huán)縫焊接系統(tǒng)，參見附圖1至附圖32。

圖1至圖4中：操作盒1、移動(dòng)尾座2、精密操作機(jī)3、焊接機(jī)頭4、精密頭座變位機(jī)5、X型支撐組件6、電控箱7、焊接電源8、整體底座9、工件10、直線支承軌道11、底座直線導(dǎo)軌12、移動(dòng)尾座底板201、移動(dòng)滑座202、移動(dòng)導(dǎo)軌203、移動(dòng)尾座鎖緊機(jī)構(gòu)204。

圖5至圖7中、圖22、23、24、25中（移動(dòng)尾座中的零部件），下支架205，上支架206，搖把207、絲杠軸208、絲杠母209、第一壓蓋210、隔套211、角接觸球軸承212、轉(zhuǎn)動(dòng)軸213、三爪卡盤214、壓縮彈簧215、第二壓蓋216；擋蓋2161，筒狀套2162，底板217，鉸接軸218，固定框架體219，齒形凸塊220，擺桿221，拉桿222，拉桿支座223，移動(dòng)齒輪224，手柄225，中間鉸軸226，齒條227。

圖8至圖9中（精密頭座中的零部件），頭架機(jī)箱501、伺服電機(jī)502、精密減速機(jī)503、導(dǎo)電機(jī)構(gòu)504、護(hù)罩505、四爪卡盤506、回轉(zhuǎn)支承507、連接盤508、過渡軸509、小齒輪510。

圖10至圖14中（精密操作機(jī)中的零部件），底座301、橫臂302、立柱組件303、橫向拖鏈304、縱向拖鏈305、回轉(zhuǎn)盤306、操作盒連接臂307、立柱伺服電機(jī)308、橫臂伺服電機(jī)309、橫向精密減速機(jī)310、橫向絲杠軸311、橫向絲杠母312、橫向滑座313、橫向?qū)к?14、橫向滑板315、立柱導(dǎo)軌316、立柱滑座317、立柱滑板318、立柱滑板318、立柱絲杠軸319、精密立柱減速機(jī)320、立柱絲杠母321、螺栓322、限位螺栓324。

圖15至圖18中以及圖21中，（X型組件中的零部件），底座601、第一右托架支承臂602、第一左托架支承臂603、第一左托架支承輪604、第二左托架支承輪6041、第一右托架支承輪605、第二右托架支承輪6051、中間鉸接軸606、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄607、左旋絲杠母608、導(dǎo)軌609、托架絲杠軸610、滑座611、支承平臺(tái)612、托架鉸接架613；右旋絲杠母614，右旋絲杠母座615，左旋絲杠母座616。

圖19是精密操作機(jī)底部平移臺(tái)車的結(jié)構(gòu)示意圖；底部支承板325，底部滑座326，底部導(dǎo)軌327，平移電機(jī)328，平移齒輪329，平移齒條330，支座331。

圖20是焊接機(jī)頭組件，機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中：上固定支架1101，下固定支架1102，下轉(zhuǎn)動(dòng)支架1103，轉(zhuǎn)動(dòng)套1104，連接銷軸1105，手動(dòng)鎖柄1106，上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107，第一縱板1108，第二縱板1109，鎖軸1110；機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111。

圖26至圖31中，安裝板228，手柄229，連接偏心軸230，第一安裝座231，第二安裝座232，第三安裝座233，連接桿234，第四安裝座235，第一連接軸236，間歇傳動(dòng)電機(jī)237，安裝套238，第一連接板239，第二連接板240，第二連接軸241。

本實(shí)施例中，整體底座9上裝有精密操作機(jī)3、精密頭座變位機(jī)5、X型支撐組件6和移動(dòng)尾座2以及電控箱7和焊接電源8等零部件。

精密操作機(jī)3由立柱組件303、橫臂組件和平移臺(tái)車等零部件組成，精密頭座變位機(jī)5和移動(dòng)尾座2置于同一直線支承軌道11上，精密頭座變位機(jī)與移動(dòng)式尾箱的對(duì)應(yīng)面上裝有X型支撐組件，精密操作機(jī)置于與直線支承軌道11相平行的底座直線導(dǎo)軌12上；焊接機(jī)頭4裝在精密操作機(jī)3的橫臂組件的一端；焊接機(jī)頭4采用脈沖送絲機(jī)送絲。

移動(dòng)尾座2中的上支架206上裝有搖動(dòng)機(jī)構(gòu)，搖動(dòng)機(jī)構(gòu)中的搖把207的一端與絲杠軸208連接，絲杠軸208與絲杠母209連接，絲杠母209置于第一壓蓋210上，第一壓蓋210裝在隔套211上，隔套211通過角接觸球軸承212與轉(zhuǎn)動(dòng)軸213連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸213的一端（伸出筒狀套2162的一端）裝有三爪卡盤214；移動(dòng)尾座2中的底板217上裝有鎖緊機(jī)構(gòu)和間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。絲杠軸208上套裝有第二壓蓋216，位于第二蓋216一側(cè)、擋蓋2161另一側(cè)的絲杠軸208上套裝有壓縮彈簧215，擋蓋2161與筒狀套2162連接，筒狀套2162套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸213外部。

移動(dòng)尾座2中的絲杠軸208和絲杠母209構(gòu)成軸向頂緊裝置，具有自鎖性好，定位準(zhǔn)確，可確保設(shè)備回轉(zhuǎn)精度。通過該軸向頂緊裝置可減小頂緊筒體工件10時(shí)的沖擊。

移動(dòng)尾座2中的移動(dòng)底座底板201上裝有移動(dòng)滑座202和移動(dòng)齒輪203，移動(dòng)滑座202與移動(dòng)底座底板下方的移動(dòng)導(dǎo)軌203（采用直線導(dǎo)軌）連接，移動(dòng)齒輪203與移動(dòng)減速機(jī)中的輸出軸連接，移動(dòng)減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；移動(dòng)齒輪203與置于移動(dòng)底座底板201上的齒條227相嚙合；移動(dòng)底座底板210裝在整體底座9上；移動(dòng)底座底板210上設(shè)置有適合移動(dòng)齒輪203或移動(dòng)減速機(jī)穿過的通孔。

X型支撐組件6中的底座601內(nèi)裝有平行設(shè)置的兩條導(dǎo)軌609，每條導(dǎo)軌609上裝有與之相匹配的滑座611，兩個(gè)滑座611呈對(duì)稱狀設(shè)置，兩個(gè)滑座611的頂端支撐一個(gè)支承平臺(tái)612。

支承平臺(tái)612上通過絲杠母連接有托架絲杠軸610：托架絲杠軸上呈對(duì)稱狀設(shè)置有左旋絲杠部分和右旋絲杠部分，左旋絲杠部分與左旋絲杠母608連接， 左旋絲杠母608置于左旋絲杠母座616上，左旋絲杠母座616與支承平臺(tái)612連接；右旋絲杠部分與右旋絲杠母614連接， 右旋絲杠母614置于右旋絲杠母座615上，右旋絲杠母座616與另一支承平臺(tái)612連接；支承平臺(tái)612上裝有托架鉸接架613，托架鉸接架613上鉸接有托架支承臂底端；托架支承臂的另一端裝有托架支承輪，托架絲杠軸610與減速機(jī)連接。托架支承臂設(shè)置為兩組，每組托架支承臂分別由兩根托架支承臂組成，兩根托架支承臂由中間鉸接軸606銳接接在一起構(gòu)成呈X形狀；因此，托架支承輪設(shè)置為四個(gè)：第一左托架支承輪604、第二左托架支承輪6041、第一右托架支承輪605和第二右托架支承輪6051。

精密頭座變位機(jī)5中的頭架機(jī)箱501上裝有伺服電機(jī)502，伺服電機(jī)502通過精密減速機(jī)503與高剛性精密減速機(jī)連接，高剛性精密減速機(jī)上裝有過渡軸509，過渡軸509上裝有小齒輪510，小齒輪510與回轉(zhuǎn)支承507相嚙合，回轉(zhuǎn)支承507的外端面裝有連接盤508，連接盤508上裝有四爪卡盤506。

精密操作機(jī)3中的底座301上裝有回轉(zhuǎn)盤301，回轉(zhuǎn)盤301的上方連接立柱組件303，立柱組件303上裝有橫臂組件；立柱組件303與橫臂組件之間的連接關(guān)系實(shí)現(xiàn)操作機(jī)橫臂上下和/或左或移動(dòng)，操作機(jī)導(dǎo)軌采用直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，傳輸穩(wěn)定，精度高。

立柱組件303中的立柱伺服電機(jī)308通過精密立柱減速機(jī)320與立柱絲杠軸319連接，立柱絲杠軸319上裝有立柱絲杠母321，立柱絲杠母321與立柱滑板318連接，立柱滑板318上裝有立柱滑座317，立柱滑座318與立柱導(dǎo)軌（直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)）316連接，立柱滑板318與橫向滑板315連接，橫向滑板315的中部設(shè)置有供橫臂一個(gè)側(cè)板穿過的凹型槽，用于橫臂左右橫向移動(dòng)時(shí)用，立柱滑板318上也設(shè)置有一個(gè)供立式導(dǎo)柱穿過的凹型槽結(jié)構(gòu)，橫向滑板315上裝有橫向滑座313，橫向滑座313與橫向?qū)к?14（直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)）連接，橫向滑板315與橫向絲杠母312連接，橫向絲杠母312與橫向絲杠軸311連接，橫向絲杠軸311通過橫向精密減速機(jī)310與橫向伺服電機(jī)309連接，橫向絲杠軸311通過軸承座裝在橫臂302的另一側(cè)板上，橫臂302通過操作盒連接臂307與操作盒1連接。

回轉(zhuǎn)盤306通過環(huán)形均布的螺栓322與底座301上的螺紋孔連接，底座301均布設(shè)置有L型限位擋板結(jié)構(gòu)323，限位擋板結(jié)構(gòu)323上裝有限位螺栓324，限位螺柱324的一端置于回轉(zhuǎn)盤306上的凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)并起到鎖緊作用，防止在立柱組件受力過大時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象而影響加工精度；底座301置于底部支承板325上，底部支承板325下方裝有底部滑座326，底部滑座326置于底部導(dǎo)軌327上，底部導(dǎo)軌327置于支座331上，平移支座331上固接有平移齒條330，平移齒條330位于底部導(dǎo)軌327的一側(cè)，該平移齒條形327與平移齒輪329相嚙合，平移齒輪329裝在底部支承板325上，平移齒輪329與平移電機(jī)動(dòng)328連接。

橫臂302的一端通過機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)裝有機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111（可以采用外購(gòu)件）與焊接機(jī)頭4連接；焊接機(jī)頭4可以上下、左右旋轉(zhuǎn)分別超過90度，以適應(yīng)不同錐度筒體的焊接。

機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的上固定支架1101和下固定支架1102平行設(shè)置，上固定支架1101的一端和下固定支架1102的一端通過第二縱板1109連接，第二縱板1109裝在橫臂320的一端；上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107和下轉(zhuǎn)動(dòng)支架1103兩者平行設(shè)置，上動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107和下轉(zhuǎn)動(dòng)支架1103通過第一縱板1108連接，第一縱板1108與機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111連接；上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107置于上固定支架1101的下方，下轉(zhuǎn)動(dòng)支架1103置于下固定支架1102的下方；上固定支架1101與下固定支架子1102的中部通過連接銷軸1105連接，在上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107與下轉(zhuǎn)動(dòng)支架1103的之間的連接銷軸1105上套裝有轉(zhuǎn)動(dòng)套1104；上固定支架1101上設(shè)置有固定通孔，上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107上設(shè)置有與固定孔相對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，多個(gè)通孔均布設(shè)置在上轉(zhuǎn)動(dòng)支架1107上，每個(gè)通孔的回轉(zhuǎn)中心距離連接銷軸1105的軸線距離相等。

移動(dòng)尾座2中的移動(dòng)尾座鎖緊機(jī)構(gòu)204中的拉桿支座223置于底板217上，拉桿支座223上通過中間鉸軸226裝有拉桿222，拉桿222的軸線與中間鉸軸226的軸線呈垂直交叉結(jié)構(gòu)，拉桿222的一端連接手柄225，拉桿的另一端與豎直設(shè)置的擺桿221的一端連接，擺桿221的中部鉸接軸套218鉸接在框架體219上，固定框架體219裝在底板217上，擺桿221的另一端裝有齒形凸塊220并延伸至底板217下方；底板217上設(shè)置有擺桿221通過以及供擺桿221擺動(dòng)的孔；鎖緊機(jī)構(gòu)與平移臺(tái)車移動(dòng)動(dòng)作互鎖。

移動(dòng)尾座2中的間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)齒輪224置于鎖緊機(jī)構(gòu)中的齒形凸塊220的一側(cè)，移動(dòng)齒輪224與間歇傳動(dòng)電機(jī)動(dòng)237的主軸連接，間歇傳動(dòng)電機(jī)237通過安裝板228與第二連接板240連接，第二連接板240上裝有第二連接軸241，第二連接軸241裝有安裝套238上，安裝套238與連接桿234通過螺紋結(jié)構(gòu)連接。

連接桿234的另一端裝有連接偏心軸230上的偏心結(jié)構(gòu)部分，該連接偏心軸230呈階梯狀結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中偏心結(jié)構(gòu)部分兩側(cè)的部分分別置于第三安裝座233和第二安裝座232上，與手柄229連接的軸部位置于第一安裝座231上，第一安裝座233、第二安裝座232和第三安裝座233分別裝在底板217上，底板217上的第四安裝座235上裝有第一連接軸236，第一連接軸236通過第一連接板239與安裝板228連接，第一連接板239設(shè)置為兩塊，兩塊相同結(jié)構(gòu)的連接板229通過連接軸236連接；這樣，當(dāng)通過手柄229的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接偏心軸230動(dòng)作時(shí)，連接桿234作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，大約6至10毫米的直線距離，安裝板228帶動(dòng)間歇傳動(dòng)電機(jī)237以及移動(dòng)齒輪224作繞著第一連接軸236的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，從而使移動(dòng)齒輪224離開齒條227，產(chǎn)生間歇性傳動(dòng)。

底板217上設(shè)置有供間歇傳動(dòng)電機(jī)237繞第一連接軸236動(dòng)作的通孔，該通孔的大小以對(duì)間歇傳動(dòng)電機(jī)動(dòng)237的相對(duì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作不產(chǎn)生干涉為宜。

本實(shí)施例，尤其適用于鋁及其合金筒體式立環(huán)縫焊自動(dòng)化焊接，適用工件范圍廣，焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，成體低。

具體焊接時(shí)，將筒體式工件10的一端首先放置在精密頭座變位機(jī)5中的四爪卡盤506上，調(diào)節(jié)四爪卡盤506的直徑大小，以適應(yīng)工件10的內(nèi)壁直徑大小；再通過調(diào)節(jié)X型支撐組件6中托架支承輪的高低位置將工件10托住，同時(shí)使移動(dòng)尾座2向前行進(jìn)至工件10的另一端，通過調(diào)節(jié)三爪卡盤214直徑大小以適應(yīng)筒體工件10的內(nèi)壁大小后，通過鎖緊機(jī)構(gòu)將移動(dòng)尾座鎖緊在一個(gè)固定位置。精密操作機(jī)3在底座直線導(dǎo)軌12上確定好合適位置后，通過立柱組件303調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭4的上下位置，通過橫臂302所在的位置調(diào)節(jié)左右位置，以及通過機(jī)頭左右旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)頭上下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭4至最合適焊接的位置，即可進(jìn)行焊接。

立柱組件303可手動(dòng)回轉(zhuǎn)，行程范圍±180°，可手動(dòng)鎖進(jìn)。

圖19中的平移臺(tái)車由平移電機(jī)328（采用伺服電機(jī) ）通過精密減速機(jī)帶動(dòng)平移齒輪329與平移齒條形330進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，可進(jìn)行長(zhǎng)距離平穩(wěn)移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，定位精度高。主要技術(shù)參數(shù)：端部載荷：≤150kg；橫臂升降速度：0～1250mm/min；橫臂升降有效行程：1700mm

橫臂伸縮速度：0～625mm/min；橫臂伸縮有效行程：1000mm。

精密頭座變位機(jī)5旋轉(zhuǎn)通過采用交流伺服電機(jī)502驅(qū)動(dòng)，采用編碼器閉環(huán)反饋控制，保證速度控制精度。精密頭座變位機(jī)5采用精密回轉(zhuǎn)支撐作為回轉(zhuǎn)支撐單元，交流伺服電機(jī)加超精密行星減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中超精密行星減速機(jī)回轉(zhuǎn)齒隙小于1弧分，確?；剞D(zhuǎn)及定位精度。頭架機(jī)箱501采用鋼板、型材焊接而成，具有足夠的強(qiáng)度和剛性。主要技術(shù)參數(shù)：最大承載扭矩：15000Nm；工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度：0.01～0.45rpm；適合工件范圍：Φ300～Φ1500mm。

直線支承軌道11上設(shè)置兩套X形支撐組件6，X形支撐組件6的支撐直徑范圍為Φ300～Φ1500mm。托架支承臂采用X形結(jié)構(gòu)，通過人工搖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄607經(jīng)蝸桿減速器帶動(dòng)左、右旋絲杠螺母移動(dòng)，使托架支承輪升降；底座601下部安裝有滾輪，可沿直線支承軌道11手動(dòng)軸向移動(dòng)并定位鎖緊。

立式環(huán)縫焊接：常規(guī)的TIG、MIG/MAG焊接，要求焊槍槍頭與工件豎直方向垂直，而變極性等離子焊接則不然，可對(duì)工件實(shí)施立式焊接，其焊縫成型也沒明顯影響。

本實(shí)施例中的等離子立式環(huán)縫焊接系統(tǒng)（VPPAW)與常規(guī)鋁合金焊接對(duì)比：

(1)應(yīng)用范圍廣：變極性等離子能焊接幾乎所有金屬如鋁、銅、鈦、鋰、鋯等有色金屬及合金、黑色金屬、不銹鋼等，是常規(guī)的鋁合金焊接方法如TIG、MIG/MAG無法比擬的。

（2）焊接適應(yīng)能力強(qiáng)：變極性等離子焊接對(duì)鋁合金表面氧化膜敏感度低，剪切后的焊接區(qū)域經(jīng)過鋼絲刷打磨、丙酮清洗后可直接焊接，不需要酸洗等工序，對(duì)焊前拼裝間隙要求不高，只要小于母材厚度的10%，一般對(duì)焊縫質(zhì)量沒有明顯影響，所以焊接適應(yīng)能力強(qiáng)。

(3）焊接成本低：由于變極性等離子強(qiáng)大的焊接穿透能力，20mm以內(nèi)的工件無需開坡口，可一次焊接成型；焊前清理及拼裝間隙要求不高，可大大減少焊前清理及拼裝成本。

(4)焊接品質(zhì)高：變極性等離子可做到焊接接頭無缺陷焊接，而常規(guī)的TIG、MIG/MAG焊接接頭易出現(xiàn)氣孔、未熔合、裂紋等焊接缺陷，焊縫一次合格率低，變極性等離子的焊接接頭力學(xué)性能下降最小，而常規(guī)的TIG、MIG/MAG焊接接頭力學(xué)性能下降較大。

(5)焊接效率高、變形?。簩?duì)于厚度小于20mm的無需像TIG、MIG/MAG焊前加工坡口，節(jié)省焊前準(zhǔn)備時(shí)間，由于焊接接頭可以做到無缺陷焊接，焊后幾乎不需要焊縫返修，大大提高了生產(chǎn)效率；由于等離子焊接是高能束流焊接，能力密度高，焊接熱影響區(qū)域窄，變形小。

背景摘要：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，低密度、高強(qiáng)度金屬材料得到越來越多的應(yīng)用，鋁及其合金以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高以及耐腐、耐低溫性能，正廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車和民用等工業(yè)產(chǎn)品中，變極性等離子弧焊（VPPAW) 即不對(duì)稱方波交流等離子弧焊，是一種針對(duì)鋁及其合金開發(fā)的新型高效焊接工藝方法，它綜合了變極性焊和等離子焊的優(yōu)點(diǎn)，一方面，它的特征參數(shù)電流頻率、電流幅值及正負(fù)半波導(dǎo)通時(shí)間比例可根據(jù)工藝要求靈活、獨(dú)立調(diào)節(jié)，合理分配電弧熱量，在滿足工件熔化和自動(dòng)去除工件表面氧化膜需要的同時(shí)，最大限度地降低鎢電極的燒損；另一方面，有效利用等離子束流所具有的高能量密度、高射流速度、強(qiáng)電弧力的特性，在焊接過程中形成穿孔熔池，實(shí)現(xiàn)鋁合金中厚板單面一次焊雙面自由成形。由于焊接變形小，生產(chǎn)率高，與其它高能束流焊接工藝（電子束焊和激光焊）相比，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低且氣孔、夾渣等缺陷少，在國(guó)外被稱為“零缺陷”焊接方法，已成功應(yīng)用于航天飛機(jī)外儲(chǔ)箱等產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)上，同時(shí)被看作在21世紀(jì)有著廣泛應(yīng)用前景的焊接方法。