專利名稱：一種焊接操作機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種材料加工用機械，尤其是一種焊接操作機，可用于對冰淇淋機雙缸體部件進行自動焊接。
背景技術：
目前冰淇淋機制造行業(yè)屬于一個新興行業(yè)，缸體是冰淇淋機工作過程中完成冷熱交換的關鍵部件，缸體質量的優(yōu)劣直接影響著冰淇淋機的整體性能。對于雙缸體冰淇淋機，由于雙缸體的結構是由兩個單缸體和前、后面板組合焊接在一起，其焊接是鋼板和鋼管之間的焊接，焊縫屬于環(huán)縫，因而缸體的焊接質量尤為重要。
現(xiàn)有的缸體焊接方法主要分為如下兩種一、技術工人對缸體各個部件采用手工焊接滿足使用要求，這種方法適用于少量生產冰淇淋機的小型企業(yè)。此方法雖然操作比較靈活，但存在很多缺點。實際操作中，對工人技術要求高，無法實現(xiàn)自動化生產；工人勞動強度大，工作效率比較低，無法適應批量生產的方式。
二、采用自動焊接設備對缸體各個部件進行焊接，這種方法適用于成批生產冰淇淋機的大企業(yè)。此方法雖然可以降低勞動強度、提高工作效率，但對于冰淇淋機缸體部分，國家并沒有統(tǒng)一的制造標準，因此各種機器通用的自動焊接設備針對性不強，并不適合用于對缸體進行焊接。
為了滿足缸體結構、焊接工藝、生產批量方面的要求，采用專用的焊接操作機進行焊接加工，是一種行之有效的方法。

發(fā)明內容
本實用新型中的一種焊接操作機，可以滿足對冰淇淋機上缸體各個部件進行焊接的要求，實現(xiàn)對缸體不同位置上的環(huán)形焊縫進行自動焊接。
雙缸體冰淇淋機中的兩個缸體和前、后面板組合連接，需要焊接I、II、III、IV這四個焊縫。其中焊縫I和焊縫II形成A組，分別為兩個單缸體與前面板之間的焊縫；焊縫III和焊縫IV形成B組，分別為兩個單缸體與后面板之間的焊縫。缸體的結構如圖1所示，可以清晰地看出焊縫的布置以及焊槍的位置變化。
缸體焊接過程中焊接完焊縫I之后，就必須調整焊件的位置去焊接焊縫II，這可以通過焊機變位機械來實現(xiàn)。完成焊縫I和焊縫II的焊接之后，需要翻轉焊件，對焊縫III和焊縫IV進行焊接。
同組焊縫之間除了中心位置不同之外，其它特征都是相同的；而只要把雙缸體部件進行翻轉，就可以發(fā)現(xiàn)A、B兩組之間位置正好互換。因此，利用焊接操作機實現(xiàn)焊槍的垂直定位和回轉運動，利用焊件變位機械實現(xiàn)雙缸體部件的水平定位和翻轉，兩者配合就能實現(xiàn)對雙缸體的自動組合焊接。
本實用新型中的焊接操作機是根據缸體結構、焊接部位的特殊性而設計的。該焊接操作機不同于一般常見的平臺式操作機和伸縮臂式操作機，主要由以下三個裝置組成，可參考圖3所示。
一、操作裝置包括垂直導向裝置、傾角調節(jié)機構、回轉機頭、焊槍調節(jié)機構和焊槍，其中垂直導向裝置由管口夾緊氣缸和機頭提升氣缸組成，傾角調節(jié)機構可使焊槍能繞中心進行正負角度的旋轉，可順利完成不同角度焊縫的焊接。
二、控制裝置由以PLC(可編程邏輯控制器)為中心的電氣控制系統(tǒng)組成，該控制系統(tǒng)包含與焊接操作機相連接的數字/模擬轉化接口，可以控制焊機的啟動、停止。通過PLC進行集成控制，還可以控制焊接過程中的各個動作和各種狀態(tài)的轉換，包括焊接速度調節(jié)、焊槍動作控制、焊縫長度控制、手動/自動選擇、急停等功能，可實現(xiàn)模擬與實際焊接兩種功能選擇。
三、動力源及其傳動裝置此裝置由同步傳動機構組成，采用氣壓驅動和電機控制進行動力傳送。
圖2是本實用新型中的焊接操作機的運動簡圖，氣缸驅動回轉機頭部件進行上、下移動，而電機帶動回轉機頭進行旋轉運動，而焊槍角度的調節(jié)通過焊槍調節(jié)機構和傾角調節(jié)機構來完成。
采用本實用新型中的焊接操作機，并與專用的焊件變位機械配合，可以使生產率有了大幅度提高。這種焊接操作機主要有以下優(yōu)點1、焊縫熔合深，成型好，晶粒組織致密，焊接強度高。
2、焊縫表面成型光滑飽滿，基本實現(xiàn)焊后無需打磨。
3、熱輸入集中，焊接熱變形量小，能有效地保證被焊工件的幾何尺寸。
4、采用合理的焊接順序，減少焊后變形，滿足結構件整體尺寸要求。
5、焊槍調整機構緊湊、實用，調節(jié)方便、靈活。
6、可以實現(xiàn)自動焊接，滿足缸體批量生產的需要，適應冰淇淋機生產自動化的要求。
本實用新型中的焊接操作機對雙缸體進行焊接的工作流程由以下幾步構成。
1、工件安裝將工件放好在夾具上，控制定位夾具動作，使工件被定位在組合夾具上，利用輔助工具確保工件的幾何尺寸精度。
2、自動焊接調節(jié)焊接參數，設置焊接位置、焊接時間和旋轉速度，將機床控制方式設為自動，按下“啟動”按鈕，焊接過程自動進行；焊槍延時到位，啟動工件旋轉、延時起弧，焊接過程按預設的焊接時間實施。第一條焊縫焊接完成后焊槍復位，調節(jié)焊接位置參數，可焊接第二條焊縫，完成一次焊接循環(huán)。
3、工件翻轉焊接復位，控制定位夾具翻轉，使工件的另一端面朝上，利用輔助工具確保工件的幾何尺寸精度，重復自動焊接過程。
4、工件拆卸按下“停止”鈕，復位，控制定位夾具松開工件，手動卸下工件。


圖1是雙缸體冰淇淋機中缸體結構及焊縫布置示意圖；圖2是焊接操作機的運動簡圖；圖3是焊接操作機的側視和左視示意圖。
其中圖1中的I、II、III、IV分別表示缸體上需要焊接的焊縫位置，依次為(A組)I、II兩個單缸體與前面板之間的焊縫，(B組)III、IV兩個單缸體與后面板之間的焊縫。
圖中1、管口夾緊氣缸，2、機頭提升氣缸，3、同步傳動機構，4、回轉機頭，5、焊槍調節(jié)機構，6、機頭箱體，7、傾角調節(jié)機構，8、焊槍，9、立柱，10、前面板，11、缸體，12、后面板。
具體實施方式
實施例本實用新型的實施例的描述可參考圖1～3。
現(xiàn)在焊接操作機要對雙缸體冰淇淋機中的缸體進行焊接操作。
缸體安裝階段將缸體(11)放好在夾具上，控制定位夾具動作，使缸體(11)被定位在組合夾具上，利用輔助工具確保缸體(11)的幾何尺寸精度。
自動焊接階段調節(jié)焊接參數，設置焊接位置、焊接時間和旋轉速度，將機床控制方式設為自動，按下“啟動”按鈕，焊接過程自動進行；焊槍(8)延時到位，啟動缸體(11)旋轉、延時起弧，焊接過程按預設的焊接時間實施。缸體(11)與前面板(10)之間的焊縫I焊接完成后，焊槍調節(jié)機構(5)帶動焊槍(8)復位，調節(jié)焊接位置參數，可焊接缸體(11)與前面板(10)之間的焊縫II，完成一次焊接循環(huán)。
缸體翻轉焊接復位，控制定位夾具翻轉，使缸體(11)的另一端面朝上，利用輔助工具確保缸體(11)的幾何尺寸精度，重復自動焊接過程，可焊接缸體(11)與后面板(12)之間的焊縫III和焊縫IV。
缸體拆卸階段按下“停止”鈕，復位，控制定位夾具松開缸體(11)，手動卸下缸體(11)，缸體(11)整個焊接過程結束。
權利要求1.一種焊接操作機，包括操作裝置、控制裝置和動力源及其傳動裝置，其特征在于所述操作裝置包括垂直導向裝置、傾角調節(jié)機構(7)、回轉機頭(4)、焊槍調節(jié)機構(5)和焊槍(8)，其中垂直導向裝置由管口夾緊氣缸(1)和機頭提升氣缸(2)組成；動力源及其傳動裝置由同步傳動機構(3)組成；其中，傾角調節(jié)機構(7)固定在垂直導向裝置上；焊槍調節(jié)機構(5)安裝在傾角調節(jié)機構(7)的活動端，并夾住焊槍(8)。
2.如權利要求1所述的一種焊接操作機，其特征在于所述控制裝置由以可編程邏輯控制器PLC為中心的電氣控制系統(tǒng)組成。
3.如權利要求2所述的一種焊接操作機，其特征在于所述電氣控制系統(tǒng)包含與焊接操作機相連的數字/模擬轉化接口。
專利摘要本實用新型公開了一種焊接操作機，該機械由操作裝置、控制裝置和動力源及其傳動裝置構成。其中操作裝置包括垂直導向裝置、傾角調節(jié)機構、回轉機頭、焊槍調節(jié)機構和焊槍，傾角調節(jié)機構可使焊槍能繞中心進行正負角度的旋轉，可順利完成不同角度焊縫的焊接；控制裝置由電氣控制系統(tǒng)組成，該控制系統(tǒng)可以控制焊接操作機的工作狀態(tài)；動力源及其傳動裝置由同步傳動機構組成，采用氣壓驅動和電機控制進行動力傳送；本實用新型中的焊接操作機可與專用的焊件變位機械配合，使得加工精度和生產率大幅度提高。
文檔編號B23K9/10GK2855614SQ20042009373
公開日2007年1月10日 申請日期2004年10月9日 優(yōu)先權日2004年10月9日
發(fā)明者鄒鋒, 張坤, 何唯平 申請人:深圳市海川實業(yè)股份有限公司