[發明專利]一種基于直線電機的振動送絲焊接裝置

有效

• 申請號: 201910862273.X
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110560822B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 劉嘉;趙樹余;白立來
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K3/06
• 分類號: B23K3/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種基于直線電機的振動送絲焊接裝置，屬于焊接設備技術領域。其具體包括送絲箱體、直線電機單元、絕緣板、送絲通管組件、連接件、送絲機單元、焊絲和焊絲盤，送絲箱體包括箱體側架、箱體底盤和箱體側壁，直線電機單元由定子和動子組成。其中定子固定在箱體底盤上，送絲機單元通過絕緣板與動子固定在一起，送絲通管組件一端與連接件相連固定在箱體側壁上，另一端安裝在送絲機單元上，焊絲盤掛在箱體側架上，配合送絲。送絲機單元接收恒定速度命令使焊絲以恒定速度向前送進，當直線電機單元接收振動命令后，動子帶著送絲機單元使焊絲向前推進和向后回抽，達到振動送絲的效果。本發明實現了降低熱輸入和減少焊接缺陷發生的目的。

技術領域

本發明屬于焊接設備技術領域，具體涉及一種基于直線電機的振動送絲焊接裝置，主要應用于熔化極氣體保護焊，可降低整體熱輸入量，提高焊縫成形質量。

背景技術

熔化極氣體保護焊(GMAW)是一種在惰性氣體或活性氣體保護下，利用焊絲與工件之間產生的電弧作為熱源將金屬熔化的焊接方法。該方法可以焊接大多數金屬及其合金，但在焊接過程中，由于涉及因素復雜，焊接電壓、電流、送絲及焊接速度等參數設置不合理，容易造成焊縫金屬產生裂紋、氣孔、焊透和飛濺等焊接缺陷。送絲是焊接過程中非常重要的一個操作環節，在熔化極焊接中，送絲系統性能的好壞將直接影響著整個焊接過程的穩定性。因此，從改變熔化極氣體保護焊通用的送絲方式入手，降低焊接過程中缺陷產生的可能性。

隨著焊接技術的發展，出現了與通用送絲方式相結合以適應不同焊接工藝要求的推拉送絲機構，這些機構在減小送絲阻力，解決熔滴強制和低能量焊接方面取得了多方面成果。例如，一種是以機械式結構實現的推拉送絲系統，另一種是在增加步進或伺服旋轉電機的基礎上實現的推拉送絲系統。兩者雖能實現推拉送絲，但都存在缺點，機械式結構復雜、慣性大，步進或伺服旋轉電機推拉系統需要在送絲電機和推拉電機之間增加焊絲協調機構，以至于整體笨重復雜，控制不夠方便。20世紀五十年代以來，隨著材料技術、控制技術的飛速發展以及新型控制元器件的不斷出現，使直線電機的理論研究和應用都獲得了迅速的發展，直線電機在工業自動化領域、交通運輸業、軍事和民用建筑等方面都有所應用。直線電機是一種將電能直接轉換成機械能進行直線運動，不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。直線電機由定子和動子組成，定子上鋪有直線導軌，動子下端裝有滑塊，并能通過滑塊沿著直線導軌在行程內做往復運動，整體結構如圖2所示。將直線電機和送絲電機相結合實現推拉振動送絲，能夠降低焊接過程中整體熱輸入量及焊接缺陷發生的可能性，改善焊縫成形。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于直線電機的振動送絲焊接裝置，使焊絲在被恒定速度送進的基礎上，結合直線電機所產生的推進與回抽動作，實現前進的同時還具有軸向振動送絲的功能，從而達到攪拌熔池，降低熱輸入量，減少裂紋、氣孔、焊透和飛濺等焊接缺陷產生的目的。

為實現以上目的，本發明通過以下措施實現：

一種基于直線電機的振動送絲焊接裝置，包括送絲箱體1、直線電機單元2、絕緣板3、送絲通管組件4、連接件5、送絲機單元6、焊絲7和焊絲盤8，送絲箱體1包括箱體側架101、箱體底盤102、第一箱體側壁103和第二箱體側壁104，直線電機單元2由定子201和動子202組成，其特征在于：所述箱體側架101、第一箱體側壁103和第二箱體側壁104固定在箱體底盤102之上，箱體側架101與第一箱體側壁103相連且垂直于箱體底盤102，第一箱體側壁103和第二箱體側壁104相對且垂直箱體底盤102，如圖3所示，所述定子201固定在箱體底盤102上，動子202位于定子201的上面，絕緣板3固定在動子202上，送絲機單元6固定在絕緣板3上，送絲通管組件4一端通過第二箱體側壁104上的連接件5固定在第二箱體側壁104上，另一端安裝在送絲機單元6上，送絲通管組件4軸向平行絕緣板3，焊絲盤8掛在箱體側架101上，焊絲7穿過第一箱體側壁103，配合送絲機單元6進行送絲。