侯恩光

（閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，福建 龍巖 364021）

轉(zhuǎn)向泵皮帶輪環(huán)縫的焊接形式，原采用CO2保護(hù)焊進(jìn)行焊接，但由于大批量生產(chǎn)，工件的原裝夾定位與焊接速度影響了焊接效率。為了提高焊接效率和產(chǎn)品品質(zhì)，對(duì)原來的焊接工裝進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)制造出高效可靠的焊接工裝。

1 焊接工裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 焊接工裝設(shè)計(jì)要求

（1）焊接工裝夾具，必須能夠在裝夾工件時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位，操作方便。

（2）工件的旋轉(zhuǎn)速度，必須可控，且調(diào)節(jié)方便。

（3）焊接工裝的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、可靠。

1.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)焊接工裝的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)如圖1所示的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

圖1 焊接工裝機(jī)械結(jié)構(gòu)圖

其工作過程是：通過變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤5實(shí)現(xiàn)焊接所需要的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)壓套2實(shí)現(xiàn)工件的固定，使得工件隨轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)。通過導(dǎo)向柱4實(shí)現(xiàn)工件的圓周定位，由于工件轉(zhuǎn)速較低，在上下料時(shí)，轉(zhuǎn)盤一直處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；通過接近開關(guān)6發(fā)出信號(hào)，開始焊接，接近開關(guān)7斷開，焊接結(jié)束。

在焊接工藝一定的條件下，工件的焊接品質(zhì)與轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，有較大關(guān)系。因此，通過變頻器來控制主電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可精確控制轉(zhuǎn)速的大小，從而使焊接品質(zhì)得到保證和提高。

2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要由變頻器、交流接觸器、空氣開關(guān)、變壓器、中間繼電器、時(shí)間繼電器及接近開關(guān)等組成。系統(tǒng)主電路只有一個(gè)電機(jī)，通過接觸器和變頻器控制轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)速度。設(shè)計(jì)如圖2所示的控制系統(tǒng)，按鈕SB為急停按鈕，SB1為啟動(dòng)按鈕，KA1工件壓緊繼電器，SQ1接近開關(guān)為轉(zhuǎn)盤5到位信號(hào)，KA2為焊槍到位繼電器，SQ2接近開關(guān)為焊槍送絲信號(hào)，KA3為焊槍送絲繼電器，KT焊接時(shí)間控制繼電器，SQ3為焊接結(jié)束信號(hào)，KA4為焊槍復(fù)位、壓套復(fù)位及焊槍送絲停止繼電器。

圖2 控制原理圖

該設(shè)備工作流程圖如圖3所示。

圖3 工作流程圖

首先接通系統(tǒng)電源，設(shè)置變頻器的系統(tǒng)參數(shù)，啟動(dòng)主電機(jī)；

其次是安裝工件，按下工件夾緊按鈕SB1，夾緊氣缸伸出，由相應(yīng)的接近開關(guān)確定工件是否到位；

第三步是焊槍伸出，焊槍到位后，焊槍送絲電機(jī)啟動(dòng)；

第四步是工件焊接，根據(jù)工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，由時(shí)間繼電器設(shè)定焊接的時(shí)間；

第五步是焊接360°后，時(shí)間繼電器常開觸點(diǎn)閉合，夾緊氣缸收回，系統(tǒng)復(fù)位，更換工件，開始下一個(gè)工件的焊接。

3 結(jié)束語

對(duì)于大批量的轉(zhuǎn)向泵皮帶輪焊接工序，設(shè)計(jì)專用的焊接工裝投入使用后，一方面，可以克服工件焊接品質(zhì)不穩(wěn)定、定位尺寸誤差超差及焊接人才缺乏等問題；另一方面，可以降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境，提高裝備的自動(dòng)化水平。通過一個(gè)批次的實(shí)際應(yīng)用表明，利用該工裝焊接，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

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