高速旋转扫描焊炬的制作方法

文档序号:3198331阅读:155来源:国知局
专利名称:高速旋转扫描焊炬的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种焊炬,特别涉及一种高速旋转扫描焊炬。
背景技术
焊接是机械制造工业中关键的工艺技术之一。因此,保证焊接产品质 量的稳定性、提高生产效率、减轻工人强度和改善劳动环境成为现代焊接 制造工艺发展亟待解决的问题。提高焊接生产的自动化程度是解决上述问 题的主要途径。
焊缝跟踪与焊接质量实时控制是提髙焊接过程自动化程度的两个方 面,而焊缝跟踪又是保证焊接质量的基础。要实现焊缝自动跟踪控制,焊 缝跟踪传感器是必不可少的。电弧传感器的信号检测点就是焊接电弧点, 不存在传感器位置导前误差,是完全实时的传感器,且不怕电弧的飞溅、 烟尘、弧光干扰、成本低。
旋转式电弧传感器首先由20世纪80年代日本的NKK公司发明,并应 用到窄间隙焊缝中。电极固定在偏离齿轮中的一个位置上,此齿轮由电机 通过另一个齿轮驱动。该发明虽然取得了显著成效,但由于这种旋转机构 较复杂、体积大、振动大、调节不方便,因此限制了其在实际生产中的广 泛应用。为此,人们设计了一种空心轴电机驱动的旋转扫描结构,采用空 心马达结构设计,使得结构更加简单。该结构省去了传动齿轮,从而减少 传动损耗降低了电机功耗,调节方便,振动减小许多,提高了该旋转电弧 传感器实用性。但该传感器的冷却水和保护气从焊枪前端送入,加之焊枪 前端直径较大、焊枪长度较长,故将传感器用于角焊缝焊接或空间受限的 焊缝焊接场合时,易与工件相碰撞,影响了其应用。其次,该传感器在中 低转度时,虽然振动减小了许多,但在高速旋转情况下,振动仍较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种髙速旋转扫描焊炬,它解决现有旋转扫 描焊炬结构尺寸大、机构复杂、髙速旋转时振动噪声大等问题,适宜折角
较大的角焊缝焊接或空间受限的焊缝焊接。本实用新型是这样来实现的,它包括外部固定的壳体、中部高速旋转 装置和内部导电旋转装置,壳体由气水嘴、上壳体、中壳体、下壳体、上 绝缘盖、下绝缘盖、导管、气水室构件、蠊栓、保护气罩、陶瓷衬套组成,上壳体上连接上绝缘盖,上绝缘盖连接气水嘴,气水嘴连接导管,导管通 过上壳体、中壳体、下壳体、下绝缘盖,连接由气水室构件组成的气室和 水室,气水室构件下端连接保护气罩和陶瓷衬套,下壳体上连有蟝栓、冷 却水通过气水嘴、导管和下绝缘盖,进入水室冷却,然后再经导管、下绝 缘盖、气水嘴形成循环。保护气经气水嘴、导管和下绝缘盖,进入气室, 再进入保护气罩,从而实现焊接时防氧化保护。高速旋转装置包括空心轴、 光码盘、球轴承、电机滑块、平衡块,空心轴连接电机,上下连有球轴承,空心轴上连接光码盘,光码盘由64个浅槽和一个深槽组成,空心轴下端连 接滑块和滑块套,用两个调节嫁钉固定,滑块下端连接平衡块。导电旋转 装置由导电杆、调心球轴承、挡尘盖和导电嘴组成,导电杆上部和中部连 接两个调心球轴承,下端连接导电嘴,导电杆上连有挡尘盖。本实用新型的优点是(1)独特的冷却水、保护气管路设计,使冷却水 管、保护气管集成于传感器内部,不仅减少传感器外形尺寸,而且避免了目传感器小型化的目的:使得该传感器能够适用于空间狭窄、折角变化大的角焊缝焊接跟踪,扩大了旋转电弧传感器的应用范围;(2)独特的外形设计, 美观、实用;(3)偏心量调节滑块采用耐热绝缘材料与金属材料复合设计, 不仅实现了空心轴与导电杆的绝缘目的,而且提高滑块的使用寿命;(3) 独特的气室、冷却水室结构,不仅保护气输送顺畅、冷却效果好,而且结构 紧凑,尺寸小;(4)保护气罩采用金属材料与陶瓷材料复合结构,使得保 护气罩易于加工,且焊接过程中产生的飞溅不会粘连在保护气罩上,增加了 保护气罩的使用寿命和避免了因飞溅而导电嘴与保护气罩的碰触,提高了传 感的可靠性;(5)上、下射热绝缘盖的设计,使得焊嘴及传感器外壳均不带 电,避免了保护气罩因与工件碰触产生短路的缺陷;(6)挡尘盖设计避免了 焊接时产生的金属粉尘进入传感器内部,阻塞轴承,使得传感器转动阻力增
大,甚至不能转动的缺点,同时也大大提高了传感器的寿命。

图1为本实用新型的结构示意图; 图2为本实有新型的外壳结构示意图; 图3为本实用新型的高速旋转装置结构示意图; 图4为本实用新型的导电旋转装置结构示意图。
在图中,1、气水嘴2、上绝缘盖3、上壳体4、中壳体5、导管 6、下壳体7、下绝缘盖8、气水室构件9、螺塞10、气室11、水 室12、保护气罩13、陶瓷衬套14、光码盘15、锁紧螺钉16、上 球轴承17、电机18、空心轴19、下球轴承20、导电杆21、上调 心球轴承22、滑块套23、右调节螺钉24、滑块25、下调心球轴承 26、挡尘盖27、左调节蠊钉28、平衡块29、导电嘴30、壳体31、 高速旋转装置32、导电旋转装置
具体实施方式
如图l、图2、图3、图4所示,本实用新型包括外部固定的壳体30、 中部高速旋转装置31和内部导电旋转装置32,壳体由气水嘴1、上壳体3、 中壳体4、下壳体6、上绝缘盖2、下绝缘盖7、气水室构件8、螺栓9、保 护气罩12、陶瓷衬套B组成,上壳体3上连接上绝缘盖2,上绝缘盖2连 接气水嘴l,气水嘴连接导管5,导管5通过上壳体、中壳体、下壳体、下 绝缘盖连接气水室构件,组成气室10和水室11,气水室8构件下端连接保 护气罩12和陶瓷衬套13,下壳体上连有螺栓、气水嘴、导管和下绝缘盖, 水室冷却,然后再经导管、下绝缘盖、气水嘴形成循环。冷却水通过水嘴、 导管、下绝缘盖、导管进入水室冷却,然后再经导管、下绝缘盖、导管及 水嘴形成循环。保护气经气嘴、导管、下绝缘盖、导管进入气室,然后由 气进入保护气罩,从而实现焊接时防氧化保护。冷却水和保护气通过壳体 内部管道输送,减小了传感器的外部尺寸,提高了传感器在狭窄空间焊接 的实用性,独特的气室、水室设计,不仅冷却效果好,而且结构紧凑;同
时,上、下耐热绝缘盖的设计,使得焊嘴及传感器外壳均不带电,避免了 保护气罩因与工件碰触产生短路的缺陷。
高速旋转装置31包括空心轴18、光码盘14、球轴承19、电机17、滑 块24、平衡块28,空心轴18连接电机17,上连接球轴承16,下连接球轴 承19,空心轴18上连接光码盘14,光码盘由64个浅槽和一个深槽组成, 空心轴下端连接滑块24和滑块套22,用左调节螺钉27和右调节螺钉23固 定,滑块下端连接平衡块28。导电旋转装置32由导电杆20、调心球轴承 25、挡尘盖26和导电嘴29组成,导电杆上部和中部连接上调心球轴承21 和下调心球轴承25,下端连接导电嘴29,导电杆上连有挡尘盖。中部高速 旋转部件由固定在空心轴18上的分装式电机17驱动,并通过一对球轴承 固定在外壳上,空心轴上的光码盘14由64个浅槽和一个深槽组成,通过 两个光偶分别测量空心轴的转速和位置(即导电杆的转速与位置),为电弧 传感器控制提供信息。下部的滑块通过锁紧蠊钉15固定在空心轴上,滑块 左右两侧各有一装配于滑块套上的调节螺钉,通过调节这两个嫘钉实现导 电杆的偏心量的调节,由于采用螺钉实现偏心量的调节,故导电杆的圆周 回转运动半径可连续调节,外壳上的蠊塞9就是为了方便对调节螺钉的调 节。为了保证空心轴与导电杆间的绝缘,同时保证滑块有一定的硬度,避 免因调节嫘钉调节导电杆偏心距时损害滑块,滑块由耐热绝缘材料及金属 材料复合而成,即在耐热绝缘材料外部再复合一层金属材料。平衡块用于 平衡由于导电杆的偏心转动而产生的振动。内部导电旋转部件上端由调心 球轴承21固定于外壳上,下端由调心球轴承固定在滑块套上。由于导电杆 通过滑块与空心轴相连,当空心轴作髙速转动时,导电杆作圆锥回转运动, 从而实现焊炬沿焊缝作圆周扫描运动。导电杆上、下两个调心球轴承就是 为了适应导电杆作圆锥回转运动。挡尘盖设计避免了焊接时产生的金属粉 尘进入传感器内部,阻塞轴承,使得传感转动阻力增大,甚至不能转动的 缺点,同时也大大提髙了传感器的寿命。
权利要求1、一种高速旋转扫描焊炬,它包括外部固定的壳体、中部高速旋转装置和内部导电旋转装置,其特征是壳体由气水嘴、上壳体、中壳体、下壳体、上绝缘盖、下绝缘盖、导管、气水室构件、保护气罩、陶瓷衬套组成,上壳体上连接上绝缘盖,上绝缘盖连接气水嘴,气水嘴连接导管,导管通过上壳体、中壳体、下壳体、下绝缘盖连接气水室构件组成的气室和水室,气水室构件下端连接保护气罩和陶瓷衬套,下壳体上有螺塞,高速旋转装置包括空心轴、光码盘、球轴承、电机滑块、平衡块,空心轴连接电机,上下连有球轴承,空心轴上连接光码盘,空心轴下端连接滑块和滑块套,用两个调节螺钉固定,滑块下端连接平衡块,导电旋转装置由导电杆、调心球轴承、挡尘盖和导电嘴组成,导电杆上部和中部连接两个调心球轴承,下端连接导电嘴,导电杆上连有挡尘盖。
专利摘要一种高速旋转扫描焊炬,它由外部固定的壳体、中部高速旋转装置和内部导电旋转装置构成,壳体由气水嘴、上壳体、中壳体、下壳体、上绝缘盖、下绝缘盖、导管、气水室构件、螺栓、保护气罩、陶瓷衬套组成,空心轴连接电机,上下连有球轴承,空心轴上连接光码盘,导电杆上部和中部连接两个调心球轴承,下端连接导电嘴,导电杆上连有挡尘盖。本实用新型的优点是(1)独特的冷却水、保护气管路设计;(2)偏心量调节滑块采用耐热绝缘材料与金属材料复合设计;(3)结构紧凑,尺寸小;(4)上、下耐热绝缘盖的设计,使得焊嘴及传感器外壳均不带电;(5)挡尘盖设计避免了焊接时产生的金属粉尘进入传感器内部。
文档编号B23K9/24GK201042752SQ20072008408
公开日2008年4月2日 申请日期2007年4月5日 优先权日2007年4月5日
发明者华 张, 彭俊斐, 毛志伟 申请人:南昌大学
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