[實用新型]一種全位置激光瞄準、手動調整的數控電弧焊接機

有效

• 申請號: 201420542372.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN204053209U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 王均益;王佳;景建濤;胡志紅
• 申請（專利權）人: 王均益
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種焊接裝置，尤其是一種激光輔助定位、手動調整、程控焊接相結合的全位置半自動焊接裝置。

背景技術

目前，普通的焊接設備包括焊接能源設備、焊接機頭和焊接控制系統。

焊接能源設備用于提供焊接所需的能量，常用的是各種弧焊電源，也稱電焊機；它的空載電壓為60～100伏，工作電壓為25～45伏特，輸出電流為50～1000安。

焊接機頭作用是將焊接能源設備輸出的能量轉換成焊接熱，并不斷送進焊接材料，同時機頭自身向前移動，實現焊接。手工電弧焊用的電焊鉗，隨電焊條的熔化，須不斷手動向下送進電焊條，并向前移動形成焊縫。自動焊機有自動送進焊絲機構，并有機頭行走機構使機頭向前移動。

焊接控制系統的作用是控制整個焊接過程，包括控制焊接程序和焊接規范參數。從設備分類上看，大致有如下幾個種類：①手弧焊設備，手弧焊使用的設備簡單、方法簡便靈活、適應性強，但對焊工操作要求高；手弧焊適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅及銅合金等金屬材料的焊接。②埋弧焊(SAW)設備，其電源可以用交流、直流或交直流并用；埋弧焊機分為自動焊機和半自動焊機兩大類。③CO2氣體保護焊設備，主要由焊接電源、供氣系統、送絲機構和焊槍等組成。④MIG惰性氣體保護焊設備，包括焊槍、焊接電源與控制裝置、供氣和供水系統四大部分。⑤等離子弧焊設備，主要包括焊接電源、控制系統、焊槍、氣路系統和水路系統。⑥超聲波焊接設備，主要包括超聲波塑料焊接機和超聲波金屬焊接機。

目前，常用的焊接作業方式主要包括：常規手工電弧焊、機械式自動焊機、數控開環自動焊。

常規手工電弧焊用的焊鉗隨焊條的熔化須不斷手動向下送進焊條，并向前移動形成焊縫，主要依靠焊工的操作經驗和手法。一個能進行水平焊接的、高水準焊接的焊工須2-3年的培養和工作經驗，一個全位置高水準焊工須10年左右的工作經驗。實踐證明一般的工廠百十個焊工才能有一個這樣的焊工。

機械式自動焊機在水平焊縫上應用較廣泛，市場價在1萬至幾萬元之間。但這類設備均存在移動困難的缺點，須事前移動設備或焊件，對準焊件上的焊縫，并放置水平，不斷調整機頭和焊縫的位置，否則將焊偏，造成次品或返工。機械式自動焊機對小型焊件基本上不可用，尚未見小型焊件用機械式自動焊進行作業。這是由于在移動設備的時間內手工焊已完成工作，反復移動設備太繁鎖，不實用，費工、費時太多，效率太低。

數控開環自動焊機是目前工業化國家普遍采用的焊接機械，較機械式自動焊有很大的優點，市場價格在30萬元左右，基本上是進口機械或合資企業生產。此種機械僅適宜批量較大的同一種零件的焊接，并且對零件的加工精度一致性要求相當高，形位工差應在0.2毫米范圍內，同一零件上的多條焊道相對位置的形位工差要小于0.2毫米，每個零件在空間的放置位置差異應小于0.2毫米。由于形位工差要求較高，焊頭移動需要編程操作，操作工需要懂得相應軟件的使用，許多進口設備還需要操作工懂得外語，懂得高級編程語言、數據結構、高等數學、數學建模以及許多高等知識，這對中國目前大多數勞動力幾乎是不可能的；有些設備需越洋專家前往維護修理，費用昂貴。尤其對于零件差異較大的鋼結構件完全不可能。許多工廠斥巨資購機后不能使用、不會使用，白白浪費銀子和時間，成為擺設。

上述無論哪種電弧焊接不管采取何種焊接均有二個基本問題：第一是焊道識別即焊道方位的識別，人勝于機器比機器靈活，無論什么焊道均能識別；第二是電弧運行方法，機器勝于人，無論是焊接質量和速度遠勝于人工焊接。

目前，發達國家焊接設備的發展方向主要是朝高效、自動化、智能型、節能、環保型的焊接方向上發展。國內的發展相對滯后一些。結合中國的國情來看，盲目的發展大型化、智能化、自動化的焊接設備是不合時宜的，一方面與生產實際結合不深，同時這類設備超高價格、超高維護費用、動輒請越洋專家維修的情況也是國內同行無法接受的。

但是，手工焊也存在很大的問題，除了效率問題之外，在業內還有一個更為棘手的問題，即培養一個合格、成熟的焊工一般需要2-3年的時間，否則焊接作業的質量難于保障。這樣，在我國焊接行業的現狀下，如何快速提升焊工的作業水平成為一個亟需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的種種不足，提供一種全位置激光輔助瞄準、手動調整的數控電弧焊接機，通過激光校正裝置實時顯示焊接作業坐標點與標準坐標點的差值，協助提升焊工的焊接作業水平，大大縮短熟練焊工的培養周期，對國內焊接行業的發展具有現實的促進意義。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。