[发明专利]热管接头电脑自动氩弧焊接机

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接机械，尤其涉及一种用于焊接太阳能热水器端盖及水箱内胆上的进出水管、热管接头、电加热器接头、搪瓷水箱进出水箱的自动化焊接机械，属于数控焊接机械制造领域。

背景技术

目前传统焊接诸如太阳能热管壁上的孔与管接头之间平面孔的圆周焊接方式，采用的是简单的模具固定工件、简单的手动机构旋转焊枪的焊接方法；即人工利用模具将热管壁与管接头压紧、人工转动焊枪旋转机构焊接。由于焊接件均为薄壁类，只允许采用自熔式焊融合连接方式，故其焊接速度至关重要，速度快焊不透、速度慢易烧穿。针对上述焊接特点，简单的传统焊接方式是达不到质量要求的。因此，人们渴望有一种自动化程度高、科技含量足、焊接质量好的高科技数控焊接热管接头的焊接机械，运用于太阳能热水器、电热水器及其它制桶业的制造领域中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热管接头电脑自动氩弧焊接机，它利用电脑编程控制待焊工件的自动压紧、焊枪自动旋转的匀速焊接方式，实现焊接诸如太阳能热管壁上的孔与管接头之间的氩弧焊接自动化。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案实施：它由机架、上悬臂梁、下悬臂梁、支撑轮、PLC可编程控制器、按钮盘；由升降气缸、导轨架、垂直导轨、导轨滚珠轴承和头架之间组成的焊枪升降装置；由头架、变频电机、旋转轴、连接套、推力球轴承、向心球轴承组成的焊枪旋转装置；由感应头、旋转触点组成的焊枪正反向旋转控制装置；由固定连接板、旋向连接板、紧固螺栓组成的焊枪角度调节装置；由U形座、斜齿轮、斜齿条、手轮、焊枪柄、弹簧、调节螺丝、销轴、小手轮、焊枪头组成的焊枪上、下位置和角度微量调整装置构成。其特征在于所述的机架内设有PLC可编程控制器；PLC可编程控制器内输有所述变频电机、升降气缸以及焊枪头正反向旋转、电子打火和熄火的控制数据；所述按钮盘上设有变频电机的无级调速与开关、点动、正反向旋转按钮，设有升降气缸的升、降按钮，设有电子打火和熄火按钮。其特征在于所述焊枪升降装置中的导轨架固定连接在机架中的上悬臂梁上；所述升降气缸的缸套底端连接在导轨架的上端面上；升降气缸中的单出杆连接在头架上；导轨架与头架之间采用两导轨与两导轨滚珠轴承相滑动连接。其特征在于所述焊枪旋转装置中的头架内置有变频电机；变频电机的输出轴连接着旋转轴、连接套；所述推力球轴承一端平面与连接套内孔端平面相密贴、另一端平面与压头上的轴肩台阶面密贴；所述向心球轴承的外圈外圆配合在连接套的内孔中、内圈的内孔配合在压头的外径上。其特征在于所述焊枪正反向旋转控制装置中的感应头固定设置在头架的下方、旋转触点设置在旋转轴外圆上且旋转触点的旋转轨迹上总有一点与感应头的中心感应线相重合。其特征在于所述焊枪角度调节装置中的固定连接板固定连接在旋转轴上；所述旋向连接板固定连接着U形座；固定连接板与旋向连接板中央均制有腰形孔且两者之间通过紧固螺栓穿过腰形孔作紧固连接。其特征在于所述焊枪上、下位置和角度微量调整装置中的U形座中，设有可通过手轮旋转的斜齿轮轴和与之相啮合的斜齿条；斜齿条上又连接着另一U形座；所述焊枪柄通过销轴配合在U形座中且可在U形座中摆动形成杠杆；在对称于销轴的焊枪柄一端制有螺丝孔，所述调节螺栓旋合在焊枪柄的螺丝孔中；在对称于销轴的焊枪柄另一端与U形座之间置有弹簧。

本发明具有自动化程度高、焊接质量好、安全可靠等优点。

附图说明

附图1为本发明工作状态下的主视结构示意图；

附图2为本发明非工作状态下的主视结构示意图；

附图3为附图1中I放大部分结构示意图；

附图4为附图2中II放大部分结构示意图；

在附图1、2、3、4中：1机架、2下悬臂梁、3PLC可编程控制器、4支撑轮、5按钮盘、6上悬臂梁、7导轨、8导轨架、9导轨滚珠轴承、10升降气缸、11变频电机、12头架、13焊枪头、14手轮、15调节螺栓、16销轴、17焊枪柄、18弹簧、19小手轮、20斜齿轮轴、21斜齿条、22U形座、22′U形座、23旋向连接板、24紧固螺栓、25感应头、26旋转触点、27固定连接板、28旋转轴、29连接套、30推力球轴承、31向心球轴承、32压头、33底座。

具体实施方式

参照附图1、2、3和4，将变频电机11、升降气缸10以及焊枪头13正反向旋转的控制数据，输入到PLC可编程控制器3中。将待焊管接头穿入待焊管壁的孔并使管接头的法兰边与管的外壁密贴后，套入下悬臂梁2并使管接头的外圆进入底座33的配制孔中。至此待焊热管在底座33、支撑轮4的支撑下，横卧在下悬壁梁2上。松开紧固螺栓24，旋转旋向连接板23对焊枪头13相对于待焊工件的焊角进行调节后并紧紧固螺栓24。旋转手轮14带动U形座22中的斜齿轮轴20转动，使与之啮合的斜齿条21在U形座22中作直线运动，对焊枪头13相对于待焊工件焊缝的上、下位置进行调节。旋转小手轮19，使旋合在焊枪柄17中的调节螺栓1作顺、逆时针转动，从而使焊枪柄17在克服弹簧18的反作用力和弹簧18的直接作用力下，绕U形座22中的销轴16作微量顺、逆旋转，对焊枪头13相对于待焊工件焊缝的具体上、下位置和角度位置进行微量调整。在按钮盘4上按下升降气缸10的下降按钮，头架12在升降气缸10中的单出杆向下的推力作用下，通过导轨滚珠轴承9沿导轨架8上的导轨7向下运动至压头32的锥面压紧待焊管接头的内孔止。在按钮盘4上按下变频电机11的起动按钮、旋转控制装置中感应头25的工作按钮、焊枪头13上的电子自动打火按钮，焊接开始。由于在变频电机11的输出轴上连接着旋转轴28和连接套29，连接套29中装有推力球轴承30，且推力球轴承30的一端平面与连接套29中的内孔端平面相密贴、另一端平面与压头32上的轴肩台阶面密贴；连接套29中还装有向心球轴承31，且向心球轴承31的外圈外圆与连接套29的内孔相配合、内圈的内孔与压头32的外圆相配合。因而当压头32上的压紧锥面在压紧待焊工件的反作用力所形成的摩擦阻力作用下而处于静止状态，连接套29与压头32之间形成了相对转动，且相互之间能承受较大的轴向压紧力。为避免与焊枪头13连接的进气管在焊枪头13连续一个方向的旋转所产生的管线缠绕，在本发明中还设有焊枪正反向旋转控制装置，即在头架12的下方设有感应头25、在旋转轴28的外圆上设有旋转触点26。当旋转轴28带动旋转触点26旋转至感应头25的感应中心线上时，感应头25将感应信号反馈至PLC可编程控制器3中，PLC可编程控制器3向变频电机11发出反向旋转的工作指令，变频电机11作反向旋转，使焊枪头13在顺时针焊接一圈后，作逆时针焊接一圈并不断交替焊接，直至焊接完成止。焊接结束，PLC可编程控制器3向升降气缸10发出上升指令、向变频电机11发出停止工作指令、向焊枪头13发出熄火指令，本发明恢复原始状态。