專利名稱：空心軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，屬焊接技術(shù)領(lǐng)域。
掃描焊炬是一種以電磁或機(jī)械方法使焊接電弧沿垂直于焊接進(jìn)行的方向擺動(dòng)，機(jī)械形式的掃描焊炬是焊炬本身或焊炬中的導(dǎo)電桿作橫向掃描運(yùn)動(dòng)。已有的機(jī)械式掃描焊炬是通過(guò)球面軸承實(shí)現(xiàn)以導(dǎo)電桿為母線的園錐擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，如中國(guó)專利CN87103245A，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是①采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電桿運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)構(gòu)尺寸較大，傳動(dòng)件消耗功率，而且要求制造精度高，噪聲較大，焊接煙塵污染傳動(dòng)件，使得維護(hù)工作較多。②旋轉(zhuǎn)掃描的幅度依靠調(diào)節(jié)支承導(dǎo)電桿的兩球面軸承間距實(shí)現(xiàn)，因而調(diào)節(jié)的靈敏度小，這就要求機(jī)殼的軸向尺寸很大，此外還會(huì)引起導(dǎo)電桿與氣體噴嘴長(zhǎng)度的不相配，③沒(méi)有導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)位置和速度的檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的目的在于減小機(jī)構(gòu)尺寸與重量，以增強(qiáng)其實(shí)用性。消除齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使機(jī)構(gòu)精度更好，驅(qū)動(dòng)功率減小，維護(hù)工作量減?。桓侠淼恼{(diào)節(jié)掃描幅度的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描過(guò)程中導(dǎo)電桿所達(dá)角位置的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
本實(shí)用新型的內(nèi)容是空心軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)掃描焊炬由空心軸電機(jī)，導(dǎo)電桿、電纜、上球面軸承、下球面軸承、內(nèi)偏心套、外偏心套和光耦測(cè)位裝置等組成。電纜接在導(dǎo)電桿上，導(dǎo)電桿斜穿過(guò)電機(jī)軸孔，其上端通過(guò)上球面軸承與電機(jī)聯(lián)接，導(dǎo)電桿中部通過(guò)下球面軸承與電機(jī)軸的下端部相聯(lián)接，導(dǎo)電桿下端為導(dǎo)電嘴。外偏心套安裝在電機(jī)軸下端，內(nèi)偏心套安裝在外偏心套內(nèi)孔中。下端球面軸承安裝在內(nèi)偏心套的內(nèi)孔中，光電測(cè)位裝置與內(nèi)外偏心套安裝在空心電機(jī)軸下端部的同一平面內(nèi)。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖3是偏心調(diào)節(jié)原理圖
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的內(nèi)容。圖2中，1是電纜，2是電機(jī)定子，3是電機(jī)轉(zhuǎn)子，4是光電測(cè)位裝置中的光耦管，5是下球面軸承，6是氣罩，7是導(dǎo)電嘴，8是電弧，9是導(dǎo)電桿，10是內(nèi)偏心套，11是光電測(cè)位裝置中的光碼盤，12是外偏心套，13是空心電機(jī)軸，14是上球面軸承，15是焊絲。焊炬的軸線即電機(jī)的軸心線。導(dǎo)電桿9的上端通過(guò)上球面軸承14與電機(jī)聯(lián)接，中間部位通過(guò)下球面軸承5和內(nèi)偏心套10，外偏心套12與電機(jī)軸聯(lián)接。當(dāng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心套將撥動(dòng)導(dǎo)電桿繞電機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)，但導(dǎo)電桿繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)則是完全自由的，有焊絲和電纜約束時(shí)，則不轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)造成焊絲扭轉(zhuǎn)、電纜纏繞。導(dǎo)電桿上端支點(diǎn)處在電機(jī)軸線上時(shí)，球軸承可安裝在電機(jī)殼體上。該支點(diǎn)也可不在電機(jī)軸線上，此時(shí)，球軸承則偏心地安裝在電機(jī)軸上。導(dǎo)電桿下端部為導(dǎo)電嘴7，焊絲15穿過(guò)導(dǎo)電桿9和導(dǎo)電嘴的內(nèi)孔。導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電弧8也作園周運(yùn)動(dòng)掃描焊接接頭區(qū)。掃描幅度由內(nèi)、外偏心盤的偏心量決定。該偏心量的改變，也就引起導(dǎo)電桿的園錐擺動(dòng)幅度。只要調(diào)節(jié)下端球面軸承相對(duì)電機(jī)軸線的偏心度，就可調(diào)節(jié)導(dǎo)電桿的擺動(dòng)幅度。圖2是偏心調(diào)節(jié)原理圖。圖中，01為外偏心套中心，亦即電機(jī)軸心，02為外偏心套內(nèi)圓中心，03為內(nèi)偏心套內(nèi)圓中心，a是外偏心套內(nèi)孔中心與電機(jī)軸孔中心之間的距離，也是內(nèi)偏心套內(nèi)孔中心與外偏心套內(nèi)孔中心的距離，α是內(nèi)偏心套相對(duì)于外偏心套的旋轉(zhuǎn)角度，下球面軸承5相對(duì)電機(jī)軸線的偏心度e＝asin (α)/2 ，內(nèi)外偏心套偏心方向相反時(shí)，下球面軸承偏心度則為零。導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)掃描所達(dá)到的角位置由光電測(cè)位裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。光電測(cè)位裝置有光碼盤、光耦管、發(fā)光二極管、光敏三極管。光碼盤邊緣均勻分度銑出矩形齒，并同軸安裝在電機(jī)軸上。發(fā)光二極管光線被光盤碼齒形或板阻擋時(shí)，光敏三極管截止，末阻擋時(shí)，三極管導(dǎo)通。因此光碼盤每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，對(duì)應(yīng)邊緣的三極管產(chǎn)生脈沖數(shù)等于分度數(shù)；而對(duì)應(yīng)內(nèi)圈的三極管只產(chǎn)生一個(gè)脈沖。以該脈沖為旋轉(zhuǎn)一周的起始位置，則分度脈沖經(jīng)過(guò)的數(shù)量可表示旋轉(zhuǎn)所達(dá)的角位置。脈沖的頻率則表明了電機(jī)轉(zhuǎn)速，可用于速度閉環(huán)控制。
權(quán)利要求1.一種空心軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，包括電機(jī)，導(dǎo)電桿，電纜，其特征在于還包括上、下球面軸承，內(nèi)、外偏心套和光偶測(cè)位裝置，所述的電機(jī)軸是空心的，導(dǎo)電桿斜穿過(guò)電機(jī)軸孔，導(dǎo)電桿上端通過(guò)上球面軸承與電機(jī)聯(lián)接，導(dǎo)電桿中部通過(guò)下球面軸承與電機(jī)軸孔的下端部相聯(lián)接，外偏心套安裝在電機(jī)軸下端，內(nèi)偏心套安裝于外偏心套內(nèi)孔中，下端球面軸承安裝在內(nèi)偏心套的內(nèi)孔中，光耦測(cè)位裝置與內(nèi)外偏心套安裝在空心電機(jī)軸下端部的同一平面上。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，其特征在于其中所述的下球而軸承的中心與電機(jī)軸孔中心的偏心度e＝asin (α)/2 ，其中a是外偏心套內(nèi)孔中心與電機(jī)軸孔中心的距離，也是內(nèi)偏心套內(nèi)孔中心與外偏心套內(nèi)孔中心的距離，α是內(nèi)偏心套相對(duì)于外偏心套的旋轉(zhuǎn)角度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，屬焊接技術(shù)領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)掃描焊炬由導(dǎo)電桿空心軸電機(jī)上、下球面軸承，內(nèi)、外偏心套和光電測(cè)位裝置等組成。導(dǎo)電桿斜穿過(guò)電機(jī)軸孔，其上端和中間部分別通過(guò)上下球面軸承與電機(jī)聯(lián)接，外偏心套安裝在電機(jī)軸下端，內(nèi)偏心套安裝于外偏心套的內(nèi)孔中，下端球面軸承安裝于內(nèi)偏心套中。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、電機(jī)功率小、實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接過(guò)程等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K9/24GK2143540SQ9224447
公開(kāi)日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1992年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月24日
發(fā)明者潘際鑾, 廖寶釗 申請(qǐng)人:清華大學(xué)