專利名稱：一種金屬o形環(huán)對(duì)焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)薄壁金屬0形環(huán)的焊接。
背景技術(shù)：
金屬0形環(huán)是薄壁空心金屬管彎曲后將兩端頭焊接而成，管徑通常在2 5mm，壁厚為0. 15 0. 5mm，外徑通常為10 600mm，材料為不銹鋼、銅、高溫合金等，要求焊接后接頭平整，無(wú)凸起，以達(dá)到良好的密封效果。金屬0形環(huán)具有良好的密封性能，耐壓、耐溫、耐介質(zhì)、氣密性好，特別適用于高壓、高真空、高溫介質(zhì)的密封，廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器、 化工、核工業(yè)等領(lǐng)域中。金屬0形環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)決定了其生產(chǎn)難度大，焊接接頭對(duì)中性和機(jī)械性能要求高。目前國(guó)內(nèi)薄壁金屬0形環(huán)焊接設(shè)備很少，且多為上個(gè)世紀(jì)七、八十年代的設(shè)備，依靠手工操作，生產(chǎn)效率低；焊接電源為交流電源，金屬0形環(huán)焊接合格率低，質(zhì)量不穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)依靠人工對(duì)中，用肉眼或放大鏡進(jìn)行檢查，對(duì)中度較差；采用交流電源，在焊接過(guò)程中，接頭接觸時(shí)電阻發(fā)生變化，電流隨之波動(dòng)，小截面的管子對(duì)焊時(shí)，電流波動(dòng)將會(huì)將管子接頭燒穿，生產(chǎn)合格率低；焊接頂鍛縮短量無(wú)法精確控制， 導(dǎo)致所焊接后的金屬0形環(huán)外徑精度低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)薄壁金屬0形環(huán)焊接的金屬 0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，其解決了現(xiàn)有金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)對(duì)中度差、生產(chǎn)合格率低、精度低的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為—種金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，其特殊之處在于，包括直流電源、焊接系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。所述直流電源為直流逆變點(diǎn)焊電源，其在控制系統(tǒng)作用下向焊接系統(tǒng)提供對(duì)焊電源；所述夾具系統(tǒng)包括固定夾具、動(dòng)夾具和夾具位置調(diào)節(jié)裝置，所述夾具位置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整動(dòng)夾具的空間位置；所述視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括分別設(shè)置在水平方向和垂直方向的工業(yè)攝像機(jī)及監(jiān)視器。上述夾具位置調(diào)節(jié)裝置包括底板、滾珠導(dǎo)軌、升降座、垂直移動(dòng)手輪、X軸水平移動(dòng)手輪、Y軸水平移動(dòng)手輪；所述底板上設(shè)置有四個(gè)固定的垂直定位銷(xiāo)，所述兩側(cè)的升降座上分別設(shè)置有傾斜導(dǎo)向槽，所述傾斜導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置有水平定位銷(xiāo)；所述固定夾具上設(shè)置有四個(gè)與垂直定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的垂直定位銷(xiāo)孔以及兩個(gè)與水平定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的水平定位銷(xiāo)孔。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型采用兩路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，金屬0形環(huán)接頭部位放大20倍，可以清晰的在水平和垂直方向觀測(cè)到金屬0形環(huán)對(duì)中情況，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)夾具位移實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了金屬0形環(huán)焊接質(zhì)量和尺寸精度，提高了接頭對(duì)中精度和生產(chǎn)效率，自動(dòng)化程度高，可以進(jìn)行外徑10 600mm的金屬0形環(huán)焊接。2、本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)安裝在固定夾具一側(cè)的金屬0形環(huán)接頭分別實(shí)現(xiàn)水平和
垂直運(yùn)動(dòng)。3、采用直流電源作為對(duì)焊電源，具有恒流、恒壓、恒功率三種控制方式，使焊接過(guò)程中電流保持穩(wěn)定，提高了焊接穩(wěn)定性。4、移動(dòng)夾具采用輕質(zhì)金屬鈦合金加工，采用精密滾珠軸承作為移動(dòng)夾具載體，提高了頂鍛速度。

圖1是本實(shí)用新型金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型夾具升降示意圖圖4是本實(shí)用新型固定夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記1-攝像機(jī)，2-監(jiān)視器，3-控制器，4-觸摸屏，5-夾具系統(tǒng)，51-固定夾具，511-垂直定位銷(xiāo)孔，512-水平定位銷(xiāo)孔，52-動(dòng)夾具，531-垂直移動(dòng)手輪，532-Y軸水平移動(dòng)手輪，533-滾珠導(dǎo)軌，534-X軸水平移動(dòng)手輪，535-導(dǎo)向槽，536-水平定位銷(xiāo)，537-升降座，538-垂直定位銷(xiāo)，539-底板，6-金屬0型環(huán)。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，一種金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，包括直流電源、焊接系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)5、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，直流電源為直流逆變點(diǎn)焊電源，其在控制系統(tǒng)作用下向焊接系統(tǒng)提供對(duì)焊電源；夾具系統(tǒng)包括固定夾具51、動(dòng)夾具52和夾具位置調(diào)節(jié)裝置，所述夾具位置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整動(dòng)夾具的空間位置；視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括分別設(shè)置在水平方向和垂直方向的工業(yè)攝像機(jī)1及監(jiān)視器2。夾具位置調(diào)節(jié)裝置包括底板539、滾珠導(dǎo)軌533、升降座537、垂直移動(dòng)手輪531、 X軸水平移動(dòng)手輪534、Y軸水平移動(dòng)手輪532 ；所述底板上設(shè)置有四個(gè)固定的垂直定位銷(xiāo) 538，所述兩側(cè)的升降座上分別設(shè)置有傾斜導(dǎo)向槽535，所述傾斜導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置有水平定位銷(xiāo)536 ；所述固定夾具上設(shè)置有四個(gè)與垂直定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的垂直定位銷(xiāo)孔511以及兩個(gè)與水平定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的水平定位銷(xiāo)孔512。本實(shí)用新型新型金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。主要由直流電源、夾具系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。在水平和垂直方向各安裝一臺(tái)工業(yè)攝像機(jī)，并配備監(jiān)視器和分割器，實(shí)現(xiàn)兩路視頻信號(hào)在同一臺(tái)監(jiān)視器上顯示；金屬0形環(huán)6接頭部位放大20倍，可以清晰的在水平和垂直方向觀測(cè)到金屬0形環(huán)對(duì)中情況。通過(guò)安裝在底板上的四個(gè)固定的垂直銷(xiāo)，使固定夾具只能在垂直方向移動(dòng)，固定夾具通過(guò)四個(gè)水平銷(xiāo)與固定在精密滾珠導(dǎo)軌上的升降座連接，升降座上有導(dǎo)向槽。通過(guò)手輪拉動(dòng)升降座，使固定夾具在升降座中的傾斜導(dǎo)向槽中移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直上升或下降。固定夾具是燕尾槽滑軌結(jié)構(gòu)，通過(guò)手輪可以實(shí)現(xiàn)夾持金屬0形環(huán)接頭部分的固定夾具水平移動(dòng)。通過(guò)以上方法就可以實(shí)現(xiàn)安裝在固定夾具一側(cè)的金屬0形環(huán)接頭分別實(shí)現(xiàn)水平和垂直運(yùn)動(dòng)。采用鈦合金和玻璃鋼為主體加工動(dòng)夾具，降低動(dòng)夾具的質(zhì)量；動(dòng)夾具安裝在精密滾珠導(dǎo)軌上，降低動(dòng)夾具移動(dòng)時(shí)的摩擦力。采用精密直流逆變點(diǎn)焊電源作為對(duì)焊電源，由于點(diǎn)焊過(guò)程時(shí)間短，因此點(diǎn)焊電源電流維持時(shí)間在1秒鐘以內(nèi)，而對(duì)焊過(guò)程需持續(xù)2 3秒以上，通過(guò)可編程控制器3對(duì)點(diǎn)焊電源進(jìn)行多次調(diào)用，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的焊接脈沖重合，完成對(duì)焊過(guò)程。將位移傳感器與動(dòng)夾具連接，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)接頭移動(dòng)位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，到達(dá)頂鍛量時(shí)迅速關(guān)斷焊接電源，精確控制焊接縮短量，提高金屬0形環(huán)尺寸精度。通過(guò)觸摸屏4實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的輸入以及位移、頂鍛力、保護(hù)氣流量的監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)自動(dòng)記錄功能。本實(shí)用新型的原理通過(guò)20倍放大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以在兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)接頭的精確對(duì)中，提高金屬0形環(huán)工作時(shí)的密封性能；降低動(dòng)夾具的質(zhì)量和摩擦力，減小在焊接接頭熔融狀態(tài)時(shí)動(dòng)夾具時(shí)的慣性，頂鍛力施加速度提高，使接頭在冷卻之前迅速頂鍛，實(shí)現(xiàn)接頭的高質(zhì)量焊接；多次調(diào)用點(diǎn)焊電源的焊接脈沖，實(shí)現(xiàn)2 3秒的持續(xù)焊接電流；焊接電源具有恒流、恒壓、恒功率控制功能，減小在焊接接頭電阻變化時(shí)焊接電流的波動(dòng)，使焊接過(guò)程穩(wěn)定，減小飛濺，提高焊接接頭質(zhì)量；通過(guò)對(duì)焊接位移的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證頂鍛量的穩(wěn)定性， 提高金屬0形環(huán)焊接一致性。
權(quán)利要求1.一種金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，其特征在于包括直流電源、焊接系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，所述直流電源為直流逆變點(diǎn)焊電源，其在控制系統(tǒng)作用下向焊接系統(tǒng)提供對(duì)焊電源；所述夾具系統(tǒng)包括固定夾具、動(dòng)夾具和夾具位置調(diào)節(jié)裝置，所述夾具位置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整動(dòng)夾具的空間位置；所述視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括分別設(shè)置在水平方向和垂直方向的工業(yè)攝像機(jī)及監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬0形環(huán)對(duì)焊機(jī)，其特征在于所述夾具位置調(diào)節(jié)裝置包括底板、滾珠導(dǎo)軌、升降座、垂直移動(dòng)手輪、X軸水平移動(dòng)手輪、Y軸水平移動(dòng)手輪；所述底板上設(shè)置有四個(gè)固定的垂直定位銷(xiāo)，所述兩側(cè)的升降座上分別設(shè)置有傾斜導(dǎo)向槽，所述傾斜導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置有水平定位銷(xiāo)；所述固定夾具上設(shè)置有四個(gè)與垂直定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的垂直定位銷(xiāo)孔以及兩個(gè)與水平定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的水平定位銷(xiāo)孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種金屬O形環(huán)對(duì)焊機(jī)，包括直流電源、焊接系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，直流電源為直流逆變點(diǎn)焊電源，其在控制系統(tǒng)作用下向焊接系統(tǒng)提供對(duì)焊電源；夾具系統(tǒng)包括固定夾具、動(dòng)夾具和夾具位置調(diào)節(jié)裝置，所述夾具位置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整動(dòng)夾具的空間位置；視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括分別設(shè)置在水平方向和垂直方向的工業(yè)攝像機(jī)及監(jiān)視器，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有金屬O形環(huán)對(duì)焊機(jī)對(duì)中度差、生產(chǎn)合格率低、精度低的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提高了接頭對(duì)中精度和生產(chǎn)效率，自動(dòng)化程度高。
文檔編號(hào)B23K11/36GK202317413SQ201120297628
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者姜廣山, 常濤, 張春紅, 王少鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所