一種薄壁管自動焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁管自動焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]小型薄壁管由于其有良好的力學性能，便于生產(chǎn)制造，因此在各工業(yè)部門、日常生活中得到了廣泛而大量的使用。比如在帳篷，簡易廠房的搭建上可以用作頂梁;可在家用下水管道，導氣管道中應用。但是目前中國薄壁管焊接的自動化與半自動化率仍不足30%，手工焊接占有相當大的比例。而手工焊接一方面要求焊工有熟練的操作技能，豐富的操作經(jīng)驗，穩(wěn)定的操作水平，另一方面，焊接有是一種勞動條件差，煙塵多，熱輻射大，危險性高的工作。并且，在實際操作和生產(chǎn)中，由于受到焊接者技能水平，工作情緒以及一些其他客觀因素的影響，加工質(zhì)量和加工精度得不到保證，產(chǎn)品一致性較差，焊接效率相對較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服在該種薄壁管焊接方面技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明設(shè)計了一種薄壁管自動焊接裝置，該裝置不僅能保證焊接時焊槍工作的穩(wěn)定，保證焊縫的質(zhì)量和焊接效率，而且其本身的設(shè)計理念也為其他管道相交相貫線焊接提供了一種思路。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了一下技術(shù)方案:
[0005]—種薄壁管自動焊接裝置，該裝置包括焊槍、焊槍座、三角形頂板、16軸、上面板、固定架、滾子架、小凸輪、大凸輪、下面板、電機座、兩個Z型頂件、工作臺、主軸、凸輪軸和20軸，兩個Z型頂件通過螺釘固定在工作臺上，主軸分別通過設(shè)置軸承與工作臺、上面板和下面板相配合，并與電機座中的電機相連，主軸通過設(shè)置錐齒輪與凸輪軸相連接，所述的凸輪軸通過設(shè)置凸輪軸支架固定在下面板上，并通過設(shè)置鍵銷與大凸輪和小凸輪做同步轉(zhuǎn)動，所述的小凸輪通過設(shè)置滾子與滾子架相接觸，滾子架連接在固定架上，固定架的兩端分別設(shè)置兩根20軸，所述的20軸上端設(shè)置滑塊，所述的滑塊上端設(shè)置架子，架子兩端分別設(shè)置滑軌，所述的大凸輪通過設(shè)置滾子與16軸相接觸，所述的16軸的頂端通過設(shè)置軸承與三角形頂板相配合，三角形頂板與焊槍座相固定，所述的焊槍座兩端分別通過設(shè)置軸承在架子兩端的滑軌內(nèi)滾動，所述的焊槍緊密插在焊槍座內(nèi)。
[0006]作為進一步改進，所述的主軸上端設(shè)置中空部分。
[0007]作為進一步改進，所述的三角形頂板與16軸上端軸承接觸處設(shè)置滑動軌道。
[0008]作為進一步改進，所述的滑軌為弧形滑軌。
[0009]按照本發(fā)明設(shè)計的薄壁管焊接裝置，具有以下明顯特點:
[0010]1.該裝置結(jié)構(gòu)簡易，易于制造和搬運。
[0011 ] 2.可以長時間穩(wěn)定工作，效率較高，克服了手工焊接的缺點。
[0012]3.該裝置利用凸輪來實現(xiàn)焊接軌跡的跟蹤，可行性強，創(chuàng)新性強。
[0013]4.成本低廉，使用方便，易于維護。
【附圖說明】
[0014]圖1為本薄壁管焊接裝置總裝示意圖。
[0015]圖2為焊槍使動裝置示意圖。
[0016]圖3為中主軸的全剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0018]一種薄壁管自動焊接裝置，該裝置包括焊槍2、焊槍座3、三角形頂板4、16軸5、上面板7、固定架8、滾子架9、小凸輪10、大凸輪11、下面板12、電機座13、兩個Z型頂件14、工作臺15、主軸16、凸輪軸17和20軸19，兩個Z型頂件14通過螺釘固定在工作臺15上，所述的主軸16上端設(shè)置中空部分，主軸16分別通過設(shè)置軸承與工作臺15、上面板7和下面板12相配合，并與電機座13中的電機相連，主軸16通過設(shè)置錐齒輪與凸輪軸17相連接，所述的凸輪軸17通過設(shè)置凸輪軸支架固定在下面板12上，并通過設(shè)置鍵銷與大凸輪11和小凸輪10做同步轉(zhuǎn)動，所述的小凸輪10通過設(shè)置滾子與滾子架9相接觸，滾子架9連接在固定架8上，固定架8的兩端分別設(shè)置兩根20軸19，所述的20軸19上端設(shè)置滑塊6，所述的滑塊6上端設(shè)置架子I，架子I兩端分別設(shè)置弧形滑軌，所述的大凸輪11通過設(shè)置滾子與16軸5相接觸，所述的16軸5的頂端通過設(shè)置軸承與三角形頂板4相配合，所述的三角形頂板4與16軸5上端軸承接觸處設(shè)置滑動軌道，三角形頂板4與焊槍座3相固定，所述的焊槍座3兩端分別通過設(shè)置軸承在架子I兩端的弧形滑軌內(nèi)滾動，所述的焊槍2緊密插在焊槍座3內(nèi)。
[0019]參見附圖1，本發(fā)明由被焊接件承載裝置和焊槍使動裝置構(gòu)成。其中焊接件承載裝置中，兩個Z型頂件14通過螺釘固定在工作臺15上。工作臺15與主軸16配合，主軸16通過軸承與上面板7和下面板12配合，并與電機座13中的電機相連，進行動力傳輸，保證工作臺15帶動被焊接工件做旋轉(zhuǎn)運動。
[0020]參見附圖2，在焊槍使動裝置中，主軸16通過錐齒輪與凸輪軸17相連接，并帶動大凸輪11和小凸輪10做同步轉(zhuǎn)動，其中小凸輪10轉(zhuǎn)動通過滾子架9使得由固定架8固定在一起的20軸19帶動其以上的構(gòu)件運動。而大凸輪11轉(zhuǎn)動推動16軸5使得其頂端的軸承在三角形頂板4的軌道內(nèi)滾動，從而使得三角形頂板4推動焊槍座3帶動焊槍2在架子I內(nèi)運動。
[0021]使用本裝置時，將一根展角為120°的薄壁管與另一根薄壁直管正交并通過Z型頂件14固定在工作臺15上后，開啟電機。電機帶動主軸16轉(zhuǎn)動和通過錐齒輪使得凸輪軸17轉(zhuǎn)動。其中主軸16的轉(zhuǎn)動保證被焊接工件做旋轉(zhuǎn)運動，而凸輪軸17的轉(zhuǎn)動使得大凸輪11和小凸輪10與工作臺同步轉(zhuǎn)動。其中大凸輪11的作用是用來控制焊槍的上下運動以跟蹤軌跡，小凸輪10的作用是用來控制焊槍頭始終與焊接點的法平面保持在合理角度之內(nèi)，使得焊槍2的頭部能夠完成焊接軌跡。
[0022]參見附圖3，其中主軸16上端設(shè)有中空部分，可以滿足完全貫穿正交管的焊接，SP相貫線上半部分焊接完成后，可翻轉(zhuǎn)將豎直管插入主軸16的中空部分，以焊接相貫線下半部分。
[0023]通過對一根展角為120°的薄壁管與另一根薄壁直管正交形成的相貫線數(shù)學模型的研究，并且保證焊槍頭焊接相貫線上任意一點時與該點法平面維持在30°-50°之間以確保焊絲溶液的均勻和焊接軌跡的平滑，本發(fā)明設(shè)計出了兩個凸輪，其中大凸輪的作用是用來控制焊槍的上下運動以跟蹤軌跡，小凸輪的作用是用來控制焊槍頭始終與焊接點的法平面保持在合理角度之內(nèi)。同時，用來安放被焊接工件的工作臺也做同步旋轉(zhuǎn)運動，使得焊槍頭能夠走玩相貫線軌跡。
[0024]在裝置中，本發(fā)明采用電機直接控制工作臺帶動工件做旋轉(zhuǎn)運動，同時利用錐齒輪改變傳動方向帶動大凸輪和小凸輪轉(zhuǎn)動使得焊槍上下運動，而安裝焊槍的焊槍座在特別設(shè)計的滾子架中滑動使得焊槍能夠進行前后進給運動，小凸輪則是帶動滾子架進而帶動焊槍座運動使得焊槍能夠始終與焊接點的夾角維持在合理角度之內(nèi)，以達到實現(xiàn)設(shè)計該裝置的目的。
【主權(quán)項】
1.一種薄壁管自動焊接裝置，其特征在于:該裝置包括焊槍(2)、焊槍座(3)、三角形頂板(4)、16軸(5)、上面板(7)、固定架(8)、滾子架(9)、小凸輪(10)、大凸輪(11)、下面板(12)、電機座(13)、兩個Z型頂件(14)、工作臺(15)、主軸(16)、凸輪軸(17)和20軸(19)，兩個Z型頂件(14)通過螺釘固定在工作臺(15)上，主軸(16)分別通過設(shè)置軸承與工作臺(15)、上面板(7)和下面板(12)相配合，并與電機座(13)中的電機相連，主軸(16)通過設(shè)置錐齒輪與凸輪軸(17)相連接，所述的凸輪軸(17)通過設(shè)置凸輪軸支架固定在下面板(12)上，并通過設(shè)置鍵銷與大凸輪(11)和小凸輪(10)做同步轉(zhuǎn)動，所述的小凸輪(10)通過設(shè)置滾子與滾子架(9)相接觸，滾子架(9)連接在固定架(8)上，固定架(8)的兩端分別設(shè)置兩根20軸(19)，所述的20軸(19)上端設(shè)置滑塊(6)，所述的滑塊(6)上端設(shè)置架子(I)，架子(I)兩端分別設(shè)置滑軌，所述的大凸輪(11)通過設(shè)置滾子與16軸(5)相接觸，所述的16軸(5)的頂端通過設(shè)置軸承與三角形頂板(4)相配合，三角形頂板(4)與焊槍座(3)相固定，所述的焊槍座(3)兩端分別通過設(shè)置軸承在架子(I)兩端的滑軌內(nèi)滾動，所述的焊槍(2)緊密插在焊槍座(3)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁管自動焊接裝置，其特征在于:所述的主軸(16)上端設(shè)置中空部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁管自動焊接裝置，其特征在于:所述的三角形頂板(4)與16軸(5)上端軸承接觸處設(shè)置滑動軌道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁管自動焊接裝置，其特征在于:所述的滑軌為弧形滑軌。
【專利摘要】本發(fā)明屬于機械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁管自動焊接裝置。一種薄壁管自動焊接裝置,該裝置包括焊槍、焊槍座、三角形頂板、16軸、上面板、固定架、滾子架、小凸輪、大凸輪、下面板、電機座、兩個Z型頂件、工作臺、主軸、凸輪軸和20軸。按照本發(fā)明設(shè)計的薄壁管焊接裝置，具有以下明顯特點：1.該裝置結(jié)構(gòu)簡易，易于制造和搬運。2.可以長時間穩(wěn)定工作，效率較高，克服了手工焊接的缺點。3.該裝置利用凸輪來實現(xiàn)焊接軌跡的跟蹤，可行性強，創(chuàng)新性強。4.成本低廉，使用方便，易于維護。
【IPC分類】B23K9/12, B23K9/32, B23K9/02
【公開號】CN105583494
【申請?zhí)枴緾N201510937503
【發(fā)明人】王勇, 王磊, 周小青, 周俊, 陳錦祥
【申請人】南通職業(yè)大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月15日