[发明专利]一种基于直线电机的振动送丝焊接装置

说明书

一种基于直线电机的振动送丝焊接装置，属于焊接设备技术领域。其具体包括送丝箱体、直线电机单元、绝缘板、送丝通管组件、连接件、送丝机单元、焊丝和焊丝盘，送丝箱体包括箱体侧架、箱体底盘和箱体侧壁，直线电机单元由定子和动子组成。其中定子固定在箱体底盘上，送丝机单元通过绝缘板与动子固定在一起，送丝通管组件一端与连接件相连固定在箱体侧壁上，另一端安装在送丝机单元上，焊丝盘挂在箱体侧架上，配合送丝。送丝机单元接收恒定速度命令使焊丝以恒定速度向前送进，当直线电机单元接收振动命令后，动子带着送丝机单元使焊丝向前推进和向后回抽，达到振动送丝的效果。本发明实现了降低热输入和减少焊接缺陷发生的目的。

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，具体涉及一种基于直线电机的振动送丝焊接装置，主要应用于熔化极气体保护焊，可降低整体热输入量，提高焊缝成形质量。

背景技术

熔化极气体保护焊(GMAW)是一种在惰性气体或活性气体保护下，利用焊丝与工件之间产生的电弧作为热源将金属熔化的焊接方法。该方法可以焊接大多数金属及其合金，但在焊接过程中，由于涉及因素复杂，焊接电压、电流、送丝及焊接速度等参数设置不合理，容易造成焊缝金属产生裂纹、气孔、焊透和飞溅等焊接缺陷。送丝是焊接过程中非常重要的一个操作环节，在熔化极焊接中，送丝系统性能的好坏将直接影响着整个焊接过程的稳定性。因此，从改变熔化极气体保护焊通用的送丝方式入手，降低焊接过程中缺陷产生的可能性。

随着焊接技术的发展，出现了与通用送丝方式相结合以适应不同焊接工艺要求的推拉送丝机构，这些机构在减小送丝阻力，解决熔滴强制和低能量焊接方面取得了多方面成果。例如，一种是以机械式结构实现的推拉送丝系统，另一种是在增加步进或伺服旋转电机的基础上实现的推拉送丝系统。两者虽能实现推拉送丝，但都存在缺点，机械式结构复杂、惯性大，步进或伺服旋转电机推拉系统需要在送丝电机和推拉电机之间增加焊丝协调机构，以至于整体笨重复杂，控制不够方便。20世纪五十年代以来，随着材料技术、控制技术的飞速发展以及新型控制元器件的不断出现，使直线电机的理论研究和应用都获得了迅速的发展，直线电机在工业自动化领域、交通运输业、军事和民用建筑等方面都有所应用。直线电机是一种将电能直接转换成机械能进行直线运动，不需要任何中间转换机构的传动装置。直线电机由定子和动子组成，定子上铺有直线导轨，动子下端装有滑块，并能通过滑块沿着直线导轨在行程内做往复运动，整体结构如图2所示。将直线电机和送丝电机相结合实现推拉振动送丝，能够降低焊接过程中整体热输入量及焊接缺陷发生的可能性，改善焊缝成形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于直线电机的振动送丝焊接装置，使焊丝在被恒定速度送进的基础上，结合直线电机所产生的推进与回抽动作，实现前进的同时还具有轴向振动送丝的功能，从而达到搅拌熔池，降低热输入量，减少裂纹、气孔、焊透和飞溅等焊接缺陷产生的目的。

为实现以上目的，本发明通过以下措施实现：

一种基于直线电机的振动送丝焊接装置，包括送丝箱体1、直线电机单元2、绝缘板3、送丝通管组件4、连接件5、送丝机单元6、焊丝7和焊丝盘8，送丝箱体1包括箱体侧架101、箱体底盘102、第一箱体侧壁103和第二箱体侧壁104，直线电机单元2由定子201和动子202组成，其特征在于：所述箱体侧架101、第一箱体侧壁103和第二箱体侧壁104固定在箱体底盘102之上，箱体侧架101与第一箱体侧壁103相连且垂直于箱体底盘102，第一箱体侧壁103和第二箱体侧壁104相对且垂直箱体底盘102，如图3所示，所述定子201固定在箱体底盘102上，动子202位于定子201的上面，绝缘板3固定在动子202上，送丝机单元6固定在绝缘板3上，送丝通管组件4一端通过第二箱体侧壁104上的连接件5固定在第二箱体侧壁104上，另一端安装在送丝机单元6上，送丝通管组件4轴向平行绝缘板3，焊丝盘8挂在箱体侧架101上，焊丝7穿过第一箱体侧壁103，配合送丝机单元6进行送丝。