專利名稱：可伸縮的氬弧焊焊炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種可伸縮的氬弧焊焊 炬。
背景技術(shù)：
氬弧焊焊炬是氬弧焊設(shè)備的前端部件，其作用有1)夾持鎢針；2)引導(dǎo)氬氣至焊 接區(qū)；幻供操作者或機(jī)器人把持。氬弧焊焊炬通過(guò)軟管與氬氣源相連，通過(guò)導(dǎo)線與焊接電 源相連。焊接過(guò)程中，電弧長(zhǎng)度是一個(gè)影響焊縫質(zhì)量的重要因素。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，已有的氬弧焊焊炬中的鎢針相對(duì)與焊炬外殼固定 或無(wú)法連續(xù)伸縮,如專利號(hào)為US7329827B2標(biāo)題為“Wire-guide nozzle assembly for a robotic TIGwelding torch”的美國(guó)專利公開(kāi)了一種具有焊絲自動(dòng)輸送功能的氣體保護(hù) 焊炬，其鎢針通過(guò)夾頭相對(duì)于焊炬外殼緊固。這就意味著，焊接過(guò)程中弧長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，需要通 過(guò)操作者手腕或機(jī)器人末端件的提起和落下焊炬來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于手腕操作精確度差，機(jī)器人 具有傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)慣量大等特點(diǎn)，采用該現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)小行程、高精度的弧長(zhǎng)調(diào)節(jié)目 標(biāo)，而弧長(zhǎng)的精密調(diào)節(jié)在精密焊接中是一個(gè)非常重要的保證焊縫質(zhì)量的措施。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種可伸縮的氬弧焊焊炬，可相 對(duì)于焊炬外殼連續(xù)伸縮的氬弧焊焊炬。該氬弧焊焊炬具有結(jié)構(gòu)緊湊、弧長(zhǎng)可精密調(diào)節(jié)的特 點(diǎn)，在精密焊接領(lǐng)域有很好的應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括焊炬外殼以及位于焊 炬外殼且內(nèi)軸向固定的鎢針夾持部件和音圈電機(jī)，其中鎢針夾持部件與音圈電機(jī)的輸出 軸相連。所述的焊炬外殼包括手柄體、手柄頭、手柄蓋和伸縮導(dǎo)向片，其中手柄頭和手 柄蓋分別固定設(shè)置于手柄體的兩端，伸縮導(dǎo)向片固定設(shè)置于手柄體的頭部所述的手柄體、手柄頭和手柄蓋均為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)；所述的手柄頭的中央設(shè)有一氣嘴以連接氬氣管道。所述的伸縮導(dǎo)向片為短圓柱狀結(jié)構(gòu)，伸縮導(dǎo)向片的中部設(shè)有通孔，伸縮導(dǎo)向片的 邊緣設(shè)有凹槽；所述的鎢針夾持部件包括伸縮桿、彈性?shī)A頭和夾頭螺母，其中伸縮桿與焊炬外 殼活動(dòng)鏈接，彈性?shī)A頭和夾頭螺母分別固定設(shè)置于伸縮桿上。所述的伸縮桿前端設(shè)有一盲孔以固定彈性?shī)A頭，該伸縮桿前端上設(shè)有一段外螺紋 以連接夾頭螺母。所述的伸縮桿插入伸縮導(dǎo)向片的內(nèi)孔中，使得伸縮桿在伸縮導(dǎo)向片的導(dǎo)向作用下 作直線運(yùn)動(dòng)。[0014]所述的彈性?shī)A頭為中空結(jié)構(gòu)，包括上下相連的圓柱段和突出段，其中圓柱段與盲 孔接觸連接，突出段位于伸縮桿前端；所述的彈性?shī)A頭也可以是多爪式結(jié)構(gòu)。所述的音圈電機(jī)包括外鐵心、內(nèi)鐵心、環(huán)形磁鋼、漆包線圈和線圈骨架，其中環(huán) 形磁鋼固定設(shè)置于外鐵心的底部，內(nèi)鐵心、線圈骨架和外鐵心依次同心套接，外鐵心和內(nèi)鐵 心之間構(gòu)成環(huán)形氣隙，漆包線圈位于環(huán)形氣隙中且固定設(shè)置于線圈骨架上。所述的外鐵心為一個(gè)具有圓柱空腔的杯狀體，所述的內(nèi)鐵心為圓柱體，該內(nèi)鐵心與外鐵心的中心軸相重合。所述的環(huán)形磁鋼被輻狀磁化(即沿著徑向磁化)。當(dāng)漆包線圈處于氣隙磁場(chǎng)中，當(dāng)其通入電流時(shí)，受到沿著軸向的電磁力的作用，該 力被傳遞至鎢針夾持部件，推動(dòng)鎢針夾持部件做連續(xù)的伸縮運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)漆包線圈中的電流 大小和方向，就可以調(diào)節(jié)鎢針夾持部件所受驅(qū)動(dòng)力的大小和方向。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)由于設(shè)置了驅(qū)動(dòng)元件音圈電機(jī)，鎢針夾持部件相對(duì) 與焊炬外殼可做伸縮運(yùn)動(dòng)，而且伸縮量可精密控制；2)鎢針夾持部件和音圈電機(jī)至于中空 的焊接外殼中，結(jié)構(gòu)緊湊，易手持，易裝夾于焊接機(jī)器人上。

圖1為焊炬三維局部剖視圖；圖2為焊炬外殼形狀三維視圖；圖3為伸縮導(dǎo)向片三維視圖；圖4為導(dǎo)向組件二維剖視圖；圖5為彈性?shī)A頭的立體示意圖；圖6為彈性?shī)A頭的剖視圖；圖7為音圈電機(jī)剖視圖；圖8為音圈電機(jī)立體示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本裝置包括焊炬外殼1以及位于焊炬外殼1且內(nèi)軸向固定的鎢針夾 持部件2和音圈電機(jī)3，其中鎢針夾持部件2與音圈電機(jī)3的輸出軸相連。如圖2和圖3所示，所述的焊炬外殼包括手柄體4、手柄頭5、手柄蓋6和伸縮導(dǎo) 向片7，其中手柄頭5和手柄蓋6分別固定設(shè)置于手柄體4的兩端，伸縮導(dǎo)向片7固定設(shè) 置于手柄體4的頭部所述的手柄體4、手柄頭5和手柄蓋6均為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)；所述的手柄頭5的中央設(shè)有一氣嘴17以連接氬氣管道。所述的伸縮導(dǎo)向片7為短圓柱狀結(jié)構(gòu)，伸縮導(dǎo)向片7的中部設(shè)有通孔18，伸縮導(dǎo)向 片7的邊緣設(shè)有凹槽19 ；[0036]如圖4所示，所述的鎢針夾持部件2包括伸縮桿8、彈性?shī)A頭9、夾頭螺母10和聯(lián) 軸節(jié)11，其中伸縮桿8與焊炬外殼1活動(dòng)鏈接，彈性?shī)A頭9和夾頭螺母10分別固定設(shè)置 于伸縮桿8上，聯(lián)軸節(jié)11位于鎢針夾持部件2的上部，其作用是實(shí)現(xiàn)鎢針夾持部件2與音 圈電機(jī)3的聯(lián)接。所述的伸縮桿8前端設(shè)有一盲孔20以固定彈性?shī)A頭9，該伸縮桿8前端上設(shè)有一 段外螺紋以連接夾頭螺母10。所述的伸縮桿8插入伸縮導(dǎo)向片7的通孔18中，使得伸縮桿8在伸縮導(dǎo)向片7的 導(dǎo)向作用下作直線運(yùn)動(dòng)。所述的彈性?shī)A頭9為中空結(jié)構(gòu)，包括上下相連的圓柱段21和突出段22，其中圓 柱段21與盲孔20接觸連接，突出段22位于伸縮桿8前端；為防止生銹，手柄體4、手柄頭5和手柄蓋6均采用牌號(hào)為ICrlSNiOTi的不銹鋼材 料制作如圖5和圖6所示，使用時(shí)鎢針插入彈性?shī)A頭，在夾頭螺母10旋入伸縮桿8前端 螺紋的過(guò)程中，彈性?shī)A頭9的爪被夾緊變形，插入彈性?shī)A頭9頭部的鎢針即獲得固定。為防 止生銹，伸縮桿8、彈性?shī)A頭9、夾頭螺母10均采用牌號(hào)為ICrlSNiOTi的不銹鋼材料制作， 而聯(lián)軸節(jié)11采用尼龍等非金屬材料制作。如圖7和圖8所示，所述的音圈電機(jī)3包括外鐵心12、內(nèi)鐵心13、環(huán)形磁鋼14、 漆包線圈15、線圈骨架16，其中環(huán)形磁鋼14固定設(shè)置于外鐵心12的底部，漆包線圈15具 體為漆包線在線圈骨架16上密繞而成，內(nèi)鐵心13的外表面和外鐵心12的內(nèi)表面構(gòu)成環(huán)形 氣隙，漆包線圈15被至于該環(huán)形氣隙中。所述的外鐵心12為一個(gè)具有圓柱空腔的杯狀體，所述的內(nèi)鐵心13為圓柱體，該內(nèi)鐵心13與外鐵心12的中心軸相重合。所述的外鐵心12和內(nèi)鐵心13采用電工純鐵制作，表面做氧化或鍍鋅處理防止生 銹。輻狀磁化環(huán)形磁鋼14采用釹鐵硼永磁材料制作。線圈骨架16采用尼龍等非鐵磁材料 制作。漆包線圈15處于氣隙磁場(chǎng)中，當(dāng)其通入電流時(shí)，受到沿著軸向的電磁力的作用， 該力被傳遞至鎢針夾持部件2，推動(dòng)鎢針夾持部件2做連續(xù)的伸縮運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)漆包線圈15 中的電流大小和方向，就可以調(diào)節(jié)鎢針夾持部件2所受驅(qū)動(dòng)力的大小和方向。
權(quán)利要求1.一種可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征在于，包括焊炬外殼以及位于焊炬外殼內(nèi)且軸向 固定的鎢針夾持部件和音圈電機(jī)，其中鎢針夾持部件與音圈電機(jī)的輸出軸相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的焊炬外殼包括手柄 體、手柄頭、手柄蓋和伸縮導(dǎo)向片，其中手柄頭和手柄蓋分別固定設(shè)置于手柄體的兩端，伸 縮導(dǎo)向片固定設(shè)置于手柄體的頭部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的手柄體、手柄頭和手 柄蓋均為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的手柄頭的中央設(shè) 有一氣嘴以連接氬氣管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的伸縮導(dǎo)向片為短圓 柱狀結(jié)構(gòu)，伸縮導(dǎo)向片的中部設(shè)有通孔，伸縮導(dǎo)向片的邊緣設(shè)有凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的鎢針夾持部件包括 伸縮桿、彈性?shī)A頭和夾頭螺母，其中伸縮桿與焊炬外殼活動(dòng)鏈接，彈性?shī)A頭和夾頭螺母分 別固定設(shè)置于伸縮桿上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的伸縮桿前端設(shè)有一 盲孔以固定彈性?shī)A頭，該伸縮桿前端上設(shè)有一段外螺紋以連接夾頭螺母。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的伸縮桿插入伸縮 導(dǎo)向片的通孔中，使得伸縮桿在伸縮導(dǎo)向片的導(dǎo)向作用下作直線運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的彈性?shī)A頭為中空結(jié) 構(gòu)，包括上下相連的圓柱段和突出段，其中圓柱段與盲孔接觸連接，突出段位于伸縮桿前 端。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮的氬弧焊焊炬，其特征是，所述的音圈電機(jī)包括外 鐵心、內(nèi)鐵心、環(huán)形磁鋼、漆包線圈和線圈骨架，其中環(huán)形磁鋼固定設(shè)置于外鐵心的底部， 內(nèi)鐵心、線圈骨架和外鐵心依次同心套接，外鐵心和內(nèi)鐵心之間構(gòu)成環(huán)形氣隙，漆包線圈位 于環(huán)形氣隙中且固定設(shè)置于線圈骨架上。
專利摘要一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的可伸縮的氬弧焊焊炬，包括焊炬外殼以及位于焊炬外殼內(nèi)且軸向固定的鎢針夾持部件和音圈電機(jī)，其中鎢針夾持部件與音圈電機(jī)的輸出軸相連。本裝置中鎢針夾持部件可相對(duì)于焊炬外殼連續(xù)伸縮的氬弧焊焊炬，具有結(jié)構(gòu)緊湊、弧長(zhǎng)可精密調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，在精密焊接領(lǐng)域有很好的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)B23K9/29GK201856028SQ201020284680
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者徐平平, 曹家勇, 朱曉斌, 章錦才 申請(qǐng)人:廣東省口腔醫(yī)院