專利名稱：空心軸電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機驅(qū)動的旋轉(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械方法使焊接電弧沿垂直于焊接進行的方向擺動，機械形式的掃描焊炬是焊炬本身或焊炬中的導(dǎo)電桿作橫向掃描運動。已有的機械式掃描焊炬是通過球面軸承實現(xiàn)以導(dǎo)電桿為母線的園錐擺動機構(gòu)，如中國專利CN87103245A，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種機構(gòu)的缺點是①采用普通電機驅(qū)動，通過一對齒輪傳動實現(xiàn)導(dǎo)電桿運動，使得機構(gòu)尺寸較大，傳動件消耗功率，而且要求制造精度高，噪聲較大，焊接煙塵污染傳動件，使得維護工作較多。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現(xiàn)，因而調(diào)節(jié)的靈敏度小，這就要求機殼的軸向尺寸很大，此外還會引起導(dǎo)電桿與氣體噴嘴長度的不相配，③沒有導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)位置和速度的檢測裝置。
本發(fā)明的目的在于減小機構(gòu)尺寸與重量，以增強其實用性。消除齒輪傳動機構(gòu)，以使機構(gòu)精度更好，驅(qū)動功率減小，維護工作量減??；更合理的調(diào)節(jié)掃描幅度的機構(gòu)，實現(xiàn)對掃描過程中導(dǎo)電桿所達角位置的實時檢測。
本實用新型的內(nèi)容是空心軸電機旋轉(zhuǎn)掃描焊炬由空心軸電機，導(dǎo)電桿、電纜、上球面軸承、下球面軸承、內(nèi)偏心套、外偏心套和光耦測位裝置等組成。電纜接在導(dǎo)電桿上，導(dǎo)電桿斜穿過電機軸孔，其上端通過上球面軸承與電機聯(lián)接，導(dǎo)電桿中部通過下球面軸承與電機軸的下端部相聯(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，光電測位裝置與內(nèi)外偏心套安裝在空心電機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，詳細介紹本實用新型的內(nèi)容。圖2中，1是電纜，2是電機定子，3是電機轉(zhuǎn)子，4是光電測位裝置中的光耦管，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是光電測位裝置中的光碼盤，12是外偏心套，13是空心電機軸，14是上球面軸承，15是焊絲。焊炬的軸線即電機的軸心線。導(dǎo)電桿9的上端通過上球面軸承14與電機聯(lián)接，中間部位通過下球面軸承5和內(nèi)偏心套10，外偏心套12與電機軸聯(lián)接。當(dāng)電機軸旋轉(zhuǎn)時，偏心套將撥動導(dǎo)電桿繞電機軸線旋轉(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，則不轉(zhuǎn)動，不會造成焊絲扭轉(zhuǎn)、電纜纏繞。導(dǎo)電桿上端支點處在電機軸線上時，球軸承可安裝在電機殼體上。該支點也可不在電機軸線上，此時，球軸承則偏心地安裝在電機軸上。導(dǎo)電桿下端部為導(dǎo)電嘴7，焊絲15穿過導(dǎo)電桿9和導(dǎo)電嘴的內(nèi)孔。導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)運動時，電弧8也作園周運動掃描焊接接頭區(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)電桿的園錐擺動幅度。只要調(diào)節(jié)下端球面軸承相對電機軸線的偏心度，就可調(diào)節(jié)導(dǎo)電桿的擺動幅度。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)偏心套相對于外偏心套的旋轉(zhuǎn)角度，下球面軸承5相對電機軸線的偏心度e＝asin (α)/2 ，內(nèi)外偏心套偏心方向相反時，下球面軸承偏心度則為零。導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)掃描所達到的角位置由光電測位裝置進行實時檢測。光電測位裝置有光碼盤、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，并同軸安裝在電機軸上。發(fā)光二極管光線被光盤碼齒形或板阻擋時，光敏三極管截止，末阻擋時，三極管導(dǎo)通。因此光碼盤每旋轉(zhuǎn)一周時，對應(yīng)邊緣的三極管產(chǎn)生脈沖數(shù)等于分度數(shù)；而對應(yīng)內(nèi)圈的三極管只產(chǎn)生一個脈沖。以該脈沖為旋轉(zhuǎn)一周的起始位置，則分度脈沖經(jīng)過的數(shù)量可表示旋轉(zhuǎn)所達的角位置。脈沖的頻率則表明了電機轉(zhuǎn)速，可用于速度閉環(huán)控制。
權(quán)利要求1.一種空心軸電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，包括電機，導(dǎo)電桿，電纜，其特征在于還包括上、下球面軸承，內(nèi)、外偏心套和光偶測位裝置，所述的電機軸是空心的，導(dǎo)電桿斜穿過電機軸孔，導(dǎo)電桿上端通過上球面軸承與電機聯(lián)接，導(dǎo)電桿中部通過下球面軸承與電機軸孔的下端部相聯(lián)接，外偏心套安裝在電機軸下端，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，光耦測位裝置與內(nèi)外偏心套安裝在空心電機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)偏心套相對于外偏心套的旋轉(zhuǎn)角度。
專利摘要本實用新型涉及一種電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，屬焊接技術(shù)領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)掃描焊炬由導(dǎo)電桿空心軸電機上、下球面軸承，內(nèi)、外偏心套和光電測位裝置等組成。導(dǎo)電桿斜穿過電機軸孔，其上端和中間部分別通過上下球面軸承與電機聯(lián)接，外偏心套安裝在電機軸下端，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。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、電機功率小、實時檢測焊接過程等優(yōu)點。
文檔編號B23K9/24GK2143540SQ9224447
公開日1993年10月13日 申請日期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 申請人:清華大學(xué)