[发明专利]栗形摆弧焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种栗形摆弧焊接系统。

背景技术

目前造船作业等其他行业中针对中厚板的自动化焊接工艺及装备很多，但在焊接弯曲外板拼板还采用人工焊接作业。造成这种现象的主要原因为工件较大且为弯曲板、焊缝带有弧度、焊缝分布不一致、焊缝质量要求高等，导致自动化焊接设备设计困难、制造成本高、实际适用性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，焊接方便、焊缝质量高，适用于造船作业时弯曲外板拼板自动焊接的栗形摆弧焊接系统。

本发明的技术解决方案是：

一种栗形摆弧焊接系统，其特征是：包括在磁性导轨上行走的焊接小车，焊接小车上装摆弧机构；所述摆弧机构是由两轴线性运动模组组成十字机构，每个单轴线性模组包括步进电机，步进电机通过联轴器驱动滚珠丝杠，带动滑块移动，控制系统通过精确控制步进电机旋转从而精确控制滑块移动量及速度，第二个线性模组安装在第一个线性模组滑块上，焊枪装在第二线性模组的滑块上，系统通过两轴插补实现焊枪轨迹运动控制。

焊接状态时小车跨在磁性导轨上通过两只辅助行走轮、焊接驱动齿轮与磁性导轨齿条组成采用三点支撑式结构实现焊接行走。

焊枪设有焊枪位置调节机构。

本发明结构合理，焊接方便、焊缝质量高，适用于造船作业时弯曲外板拼板自动焊接。根据焊接工艺要求，摆弧机构可实现栗形和直线两种摆动形式。

采用本发明与传统CO₂人工焊接作业相比相同焊缝焊接层数少，传统CO₂焊接五层时本焊接方法仅需要焊接两层。

相比传统线摆及角摆焊接方法，本栗形摆弧系统能更好的再现焊接工艺要求的焊枪轨迹，焊缝成形及焊缝质量得到均很多提高。

由于实现了自动焊接，焊缝质量受人为因素的影响大大减低，对操作人员的技能要求也大大减低。且在本设备自动焊接的过程中，操作人员可进行其他焊缝的修补作业或进行另一台本设备的操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的右视图。

图4是单轴线性模组的结构示意图。

图5是摆弧机构栗形摆动图形。

图中：1-磁性导轨，2-导向机构，3-驱动齿轮，4-防护装置，5-焊枪，6-焊枪角度调节机构，7-送丝机构，8-后把手，9-焊丝盘，10-焊枪线性微调机构，11-操作盒，12-前把手，13-离合装置，14-刹车装置，15-辅助行走轮，16-摆弧机构，17-主行走轮，18-步进电机,19-电缆插座,20 -滚珠丝杠，21-线性滑轨滑块,22-滑块,23-护罩。

具体实施方式

一种栗形摆弧焊接系统，包括在磁性导轨上行走的焊接小车，焊接小车上装摆弧机构16；所述摆弧机构是由两轴线性运动模组组成十字机构，每个单轴线性模组包括步进电机18，步进电机通过联轴器驱动滚珠丝杠20，带动滑块22移动，控制系统通过精确控制步进电机旋转从而精确控制滑块22移动量及速度，第二个线性模组安装在第一个线性模组滑块22上，焊枪装在第二线性模组的滑块上，系统通过两轴插补实现焊枪轨迹运动控制。

焊接状态时小车跨在磁性导轨上通过两只辅助行走轮、焊接驱动齿轮与磁性导轨齿条组成采用三点支撑式结构实现焊接行走，行走稳定，爬坡能力强。通过离合装置可将驱动齿轮的驱动链快速脱开实现焊枪的快速返回及对缝。驱动采用微型电机驱动，功率小节能。

不焊接时焊接小车可脱离磁性导轨，由两只主行走轮和两只辅助行走轮支撑，由人工推拉转移位置。为了避免焊接小车在倾斜的工件面上移动，设计了刹车装置。

焊枪设有焊枪位置调节机构，包括焊枪横向电动微调、焊枪高度微调、焊枪两维角度微调。通过旋转快速接头手柄可快速将焊枪调整到便于检查焊枪的姿态，方便更换导电咀及清理焊枪。

根据焊接工艺要求，摆弧机构可实现栗形和直线两种摆动形式。栗形摆动图形如图5所示。

摆动的宽度B和高度H及顶点A停止时间均可设定。通过栗形摆动功能调整焊枪运动轨迹参数可有效实现焊缝打底、中间层及盖面焊接。盖面层可选用直线摆动改善焊缝盖面成型效果。

为了满足工件长时间焊接及焊接工艺对焊缝的气体保护要求。本系统配套的焊枪为专用水冷自动焊枪。设计额定电流为500A，可实现双路保护气供气。配套大流量循环冷却水箱对焊枪进行冷却确保焊枪能长时间大电流焊接。