[發(fā)明專利]實(shí)現(xiàn)平面凸輪廓焊縫數(shù)控焊接的數(shù)控焊床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310646282.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103612054A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李書田;劉京華;李海霞;顧春光;甄雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電子科技職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B23K37/02
• 分類號(hào): B23K37/02;B23K37/047
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及實(shí)現(xiàn)平面凸輪廓焊縫數(shù)控焊接的數(shù)控焊床。

背景技術(shù)

目前工業(yè)上的焊床包括X軸、Y軸及Z軸。具體地，X軸用于控制焊槍沿X軸方向移動(dòng)，Y軸用于控制焊槍沿Y軸移動(dòng)，Z軸用于控制焊槍沿Z軸移動(dòng)。使用該焊床對(duì)工件進(jìn)行焊接時(shí)，X軸、Y軸及Z軸對(duì)焊槍進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，使焊槍沿著焊縫的軌跡運(yùn)行，以達(dá)到焊接焊縫的目的。

然而，目前的焊床僅僅具備在X軸、Y軸及Z軸三軸聯(lián)動(dòng)的功能，雖然三軸聯(lián)動(dòng)可以產(chǎn)生曲線軌跡，但由于這種焊床存在焊槍姿態(tài)控制軸，這種焊槍姿態(tài)控制軸不具備對(duì)焊槍的姿態(tài)角的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)制，因此從焊床機(jī)構(gòu)的角度來(lái)看無(wú)法滿足曲線焊縫的焊接工藝要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)平面凸輪廓焊縫數(shù)控焊接的數(shù)控焊床，以實(shí)現(xiàn)部分曲線焊縫的數(shù)控焊接問(wèn)題。

在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種實(shí)現(xiàn)平面凸輪廓焊縫數(shù)控焊接的數(shù)控焊床，其包括：控制待焊接工件繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸；Y軸；控制焊槍繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)的A’軸。

本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊床，與現(xiàn)有技術(shù)中的焊床相比，其包括A軸、Y軸及A’軸。其中，A軸可以控制待焊接工件繞X軸旋轉(zhuǎn)，Y軸可以控制焊槍沿Y軸方向移動(dòng)，A’軸可以控制焊槍繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)。使用該數(shù)控焊床焊接待焊接工件時(shí)，待焊接工件在A軸的控制下旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，Y軸及A’軸進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，其中A’軸可以控制焊槍繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)焊槍的焊接角度，使焊槍沿焊縫移動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)焊縫的曲率變化實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)角，滿足焊接工藝要求。

附圖說(shuō)明

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)控焊床的軸測(cè)圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)控焊床的主視圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的平行四連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的焊槍姿態(tài)角調(diào)節(jié)的示意圖；

圖5示出了本發(fā)明中平面凸輪廓的原理圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)控焊床焊接平面凸輪廓的焊接原理圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

平面凸輪廓定義：如圖5所示，平面上一輪廓線V，如果在平面上存在點(diǎn)O，過(guò)O點(diǎn)在平面上做任意射線S，如果任意射線S至多與輪廓線V有一個(gè)交點(diǎn)，則稱該輪廓線V為平面凸輪廓。稱O點(diǎn)位平面凸輪廓回轉(zhuǎn)中心。過(guò)O且與輪廓線V所在平面垂直的直線稱之為回轉(zhuǎn)軸。一個(gè)平面凸輪廓可能有無(wú)數(shù)回轉(zhuǎn)中心，因此同時(shí)存在無(wú)數(shù)回轉(zhuǎn)軸。

如圖1和圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)平面凸輪廓焊縫數(shù)控焊接的數(shù)控焊床，包括：控制待焊接工件繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸；Y軸；控制焊槍203繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)的A’軸。

本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊床，與現(xiàn)有技術(shù)中的焊床相比，其包括A軸、Y軸及A’軸。其中，A軸可以控制待焊接工件繞X軸旋轉(zhuǎn)，Y軸可以控制焊槍沿Y軸方向移動(dòng)，A’軸可以控制焊槍繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)。使用該數(shù)控焊床焊接待焊接工件時(shí)，待焊接工件在A軸的控制下旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，Y軸及A’軸進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，其中A’軸可以控制焊槍繞其焊尖轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)焊槍的焊接角度，使焊槍沿焊縫移動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)焊縫的曲率變化實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)角，滿足焊接工藝要求。

本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)控焊床的焊接原理為：如圖6所示，將平面凸輪廓焊縫V放置于平面為XYZ-O坐標(biāo)系的YZ-O平面上，并將選定一平面凸輪廓的回轉(zhuǎn)軸作為待焊接工件的回轉(zhuǎn)軸且該回轉(zhuǎn)軸與X軸重合，焊接時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，焊接點(diǎn)在Y軸上滑動(dòng)，且鎢極W與過(guò)焊接點(diǎn)的輪廓線的法線保持一設(shè)定角度，通常該設(shè)定角度為0度。

進(jìn)一步，該數(shù)控焊床還包括機(jī)架101；其中，A軸包括設(shè)置于機(jī)架101上的主軸104和與主軸104連接并可驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)裝置；主軸104的端部設(shè)置有用于夾持待焊接工件的夾持機(jī)構(gòu)202。具體地，夾持機(jī)構(gòu)202夾持待焊接工件后，主軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)該主軸104轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使待焊接工件轉(zhuǎn)動(dòng)。待焊接工件在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，Y軸及A’軸控制焊槍203，使焊槍203對(duì)待焊接工件上的焊縫進(jìn)行精準(zhǔn)地焊接。

具體地，主軸驅(qū)動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)105；伺服電機(jī)105設(shè)置在機(jī)架101上并與主軸104以同步帶傳動(dòng)。該伺服電機(jī)105可以固定在機(jī)架101上，在伺服電機(jī)105的輸出軸上鍵連接有帶輪，當(dāng)然，在主軸104上鍵連接有帶輪，伺服電機(jī)的帶輪與主軸上的帶輪帶連接，從而使伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給主軸。優(yōu)選地，兩個(gè)帶輪可以選用同步帶輪，以提高轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性。