精準推拉式送絲裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種精準推拉式送絲裝置，其特征是：包括一根雙曲軸，軸的一端與電機連接，軸上有兩個同向偏心的凸輪A和凸輪B。凸輪A的偏心半徑為r1，凸輪B的偏心半徑為r2，r1≠r2，兩個或多個三鋼球送絲夾頭前后布置、且分別與凸輪A和凸輪B用不同活動連桿連接；當電機轉動，偏心凸輪發生旋轉，各三鋼球送絲夾頭分別在不同活動連桿的支撐下作與偏心同步的前后移動。本發明結構合理，具有低成本、高可靠性。
【專利說明】
精準推拉式送絲裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種推拉式送絲裝置。【背景技術】
[0002]氣體保護焊(簡稱氣保焊)具有生產效率高、成本低、能耗低等優點，在生產實踐中被廣泛應用。同時，氣保焊也存在焊接飛濺不穩定、焊縫成形偏差等缺點。為了降低氣保焊的飛濺率、改善焊縫質量，必須讓氣保焊熔滴過渡變得有規律。實現這一點最有效的途徑是改變傳統的等速連續送絲方式，即采用推拉送絲。
[0003]推拉送絲是指在送絲步距和推拉頻率合適的情況下，氣保焊中的熔滴過渡一改等速送絲時的雜亂性而變成“一步一個熔滴”，即每次送進都造成一次短路過渡，過渡的頻率等于推拉送絲的頻率。由于瞬間的臨界短路狀態(似短路非短路狀態)在機械的回拉力作用下，使得電弧形成穩定熔滴，并且有規律地過渡到了熔池中，達到了完全無飛濺的焊接效果。采用推拉式送絲方式，即“前進一回退一前進一回退”(前進的位移量大于回退的位移量)，目前國外只能利用高性能伺服電機(高頻率正轉和反轉交替運行)實現。采用伺服電機實現的這種方式價格高昂，難以實現市場廣泛應用。
[0004]具備焊絲“前進一回退一前進一回退”功能的推拉送絲裝置，其核心部件是一種三鋼球送絲夾頭(圖1所示)。這種夾頭主要由圓筒套管1、錐套2、彈簧3、鋼球保持器4、焊絲導絲管5、鋼球6構成。這種夾頭的基本特征:夾頭固定不動，焊絲向前移動時，三個鋼球被推開。由于彈簧的作用，焊絲與三個鋼球之間沒有完全松開，而是具有適當的滑動(或滾動)摩擦力；焊絲向后移動時，三個鋼球自動加緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，夾頭具備“焊絲自鎖”功能。
[0005]為實現推拉送絲功能，采用機械式推拉送絲裝置的成本遠遠小于采用高性能伺服電機的成本。焊接市場尤其是工業機器人焊接市場，急需一種低成本的具備焊絲“前進一回退一前進一回退”功能的精準推拉式送絲裝置。
【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種結構合理，低成本、高可靠性的具備“一送一回”功能的精準推拉式送絲裝置。
[0007]本發明的技術解決方案是:一種精準推拉式送絲裝置，其特征是:包括一根雙曲軸，軸的一端與電機連接，軸上有兩個同向偏心的凸輪A和凸輪B。凸輪A的偏心半徑為ri，凸輪B的偏心半徑為r2，ri辛r2,兩個或多個三鋼球送絲夾頭前后布置、且分別與凸輪A和凸輪B用不同活動連桿連接；當電機轉動，偏心凸輪發生旋轉，各三鋼球送絲夾頭分別在不同活動連桿的支撐下作與偏心同步的前后移動；所述三鋼球送絲夾頭包括圓筒套管，圓筒套管內設置鋼球保持架，鋼球保持架前端裝三鋼球機構，鋼球保持架上設置復位彈簧，在圓筒套管內側、三鋼球機構外側設置與三鋼球機構接觸、對鋼球進行限位的錐套，且錐套的內徑小端位于后側，錐套大端位于前側;鋼球保持架中設置焊絲導絲管。[00〇8]凸輪A的偏心半徑 > 凸輪B的偏心半徑。
[0009]工作過程:前進運動時，雙曲軸正方向旋轉180度，凸輪A帶動第一三鋼球送絲夾頭向前移動2 n 的位移量，凸輪B帶動第二三鋼球送絲夾頭向前移動2 r2的位移量；由于n>r2，所以第一三鋼球送絲夾頭向前移動的速度大于第二三鋼球送絲夾頭向前移動的速度，第一三鋼球送絲夾頭的三個鋼球自動夾緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，第一三鋼球送絲夾頭具備焊絲自鎖功能，焊絲向前移動的速度等于第一三鋼球送絲夾頭向前移動的速度，并且焊絲向前移動的位移量等于第一三鋼球送絲夾頭向前移動的位移量2 n;由于第二三鋼球送絲夾頭向前移動速度小于焊絲向前移動的速度，其三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，第二三鋼球送絲夾頭在焊絲上做滑動運動；后退運動時，雙曲軸反方向旋轉180度，凸輪A帶動第一三鋼球送絲夾頭向后移動2 n 的位移量，凸輪B帶動第二三鋼球送絲夾頭向后移動2 r2的位移量；由于n>r2，所以第一三鋼球送絲夾頭向后移動的速度大于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的速度，第二三鋼球送絲夾頭的三個鋼球自動加緊焊絲，產生靜摩擦力，第二三鋼球送絲夾頭具備焊絲自鎖功能，焊絲向后移動的速度等于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的速度，并且焊絲向后移動的位移量等于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的位移量2 r2;由于第一三鋼球送絲夾頭向后移動速度大于焊絲向后移動的速度，其三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，第一三鋼球送絲夾頭在焊絲上做滑動運動。
[0010]本發明結構合理，具有低成本、高可靠性;可以實現焊絲作“前進一回退一前進一回退”的推拉運動。推拉送絲的規律性使得氣保焊熔滴過渡變得有規律。在焊絲“回退”過程中，電弧瞬間快速回拉，再次拉開弧長，使焊絲端頭形成熔滴，然后焊絲快速“前進”，將熔滴強制按入熔池完成短路過渡，這種強制性的短路過渡方式可以有效地克服斑點壓力，幫助熔滴順利進入熔池，因此飛濺大大降低，達到幾乎無飛濺的狀態。由于飛濺得到控制，就可以適當提高電弧電壓，這樣焊縫成形也得到明顯改善。同時，降低飛濺也減少了焊槍噴嘴堵塞的概率，大大降低了焊接勞動的工作負荷，提高了焊接效率，特別滿足機器人精準焊接的要求。【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0012]圖1是三鋼球送絲夾頭的結構示意圖。
[0013]圖2是圖1的A-A視圖。
[0014]圖3是本發明一個實施例的結構示意圖。
[0015]圖4是本發明實施例的不同工作狀態示意圖。【具體實施方式】
[0016]—種精準推拉式送絲裝置，包括一根雙曲軸7，軸的一端與電機8連接，軸上有兩個同向偏心的凸輪A和凸輪B。凸輪A的偏心半徑為ri，凸輪B的偏心半徑為r2，ri辛r2,兩個或多個三鋼球送絲夾頭前后布置、且分別與凸輪A和凸輪B用不同活動連桿9、10連接;活動連桿的數量不受限制。當電機轉動，偏心凸輪發生旋轉，各三鋼球送絲夾頭分別在不同活動連桿的支撐下作與偏心同步的前后移動，前后移動的距離等于偏心半徑的兩倍；所述三鋼球送絲夾頭包括圓筒套管1，圓筒套管內設置鋼球保持架4，鋼球保持架前端裝三鋼球機構，鋼球保持架上設置復位彈簧3，在圓筒套管內側、三鋼球機構外側設置與三鋼球機構接觸、對鋼球6進行限位的錐套2,且錐套的內徑小端位于后側，錐套大端位于前側;鋼球保持架中設置焊絲導絲管4。
[0017]以夾頭C為例，當夾頭向前移動的速度大于焊絲向前移動的速度，三個鋼球自動加緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，夾頭具備“焊絲自鎖”功能，那么焊絲向前的位移量等于夾頭向前的位移量；當夾頭向前移動的速度小于焊絲向前移動的速度，三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，夾頭在焊絲11上做滑動運動，那么焊絲向前的位移量取決于焊絲向前移動的速度和時間。
[0018]以夾頭C(即第二三鋼球送絲夾頭)為例，當夾頭向后移動的速度大于焊絲向后移動的速度，三個鋼球被推開。由于彈簧的作用，焊絲與三個鋼球之間沒有完全松開，而是具有適當的滑動(或滾動)摩擦力，焊絲表面作滑動或滾動運動;夾頭在焊絲上做滑動運動，那么焊絲向后的位移量取決于焊絲向后移動的速度和時間；當夾頭向后移動的速度小于焊絲向后移動的速度，三個鋼球自動加緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，夾頭具備“焊絲自鎖”功能，那么焊絲向后的位移量等于夾頭向后的位移量。
[0019]圖3、圖4中還有夾頭導軌12,使各三鋼球送絲夾頭沿導軌運動。[〇〇2〇]本發明的實施過程，由圖3和圖4的狀態相互轉換所得。
[0021]假設 n>r2:雙曲軸從圖3的狀態旋轉180度到圖4的狀態，凸輪A帶動夾頭D(即第一三鋼球送絲夾頭)向前移動2 ^的位移量，凸輪B帶動夾頭C向前移動2 ^的位移量。由于n>r2，所以夾頭 D向前移動的速度大于夾頭C向前移動的速度，夾頭D的三個鋼球自動加緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，夾頭D具備“焊絲自鎖”功能，焊絲向前移動的速度等于夾頭D向前移動的速度，并且焊絲向前移動的位移量等于夾頭D向前移動的位移量2 ri。由于夾頭C向前移動速度小于焊絲向前移動的速度，三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，夾頭C在焊絲上做滑動運動。
[0022]雙曲軸從圖4的狀態旋轉180度到圖3的狀態，凸輪A帶動夾頭D向后移動2 n的位移量，凸輪B帶動夾頭C向后移動2 ^的位移量。由于n>r2，所以夾頭D向后移動的速度大于夾頭C向后移動的速度，夾頭C的三個鋼球自動加緊焊絲，產生靜摩擦力，夾頭C具備“焊絲自鎖”功能，焊絲向后移動的速度等于夾頭C向后移動的速度，并且焊絲向后移動的位移量等于夾頭C向后移動的位移量2 r2。由于夾頭D向后移動速度大于焊絲向后移動的速度，三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，夾頭D在焊絲上做滑動運動。
[0023]綜上所述，從圖3的狀態到圖4的狀態，電機帶動雙曲軸旋轉180度，焊絲向前移動的位移量等于夾頭D向前移動的位移量2 n;從圖4的狀態到圖3的狀態，電機帶動雙曲軸又旋轉180度，焊絲向后移動的位移量等于夾頭C向后移動的位移量2 r2。在電機旋轉一周內 (360度)，焊絲前進了2 n，然后回退了2 r2，實現了“一送一回”推拉式送絲功能。
【主權項】
1.一種精準推拉式送絲裝置，其特征是:包括一根雙曲軸，軸的一端與電機連接，軸上 有兩個同向偏心的凸輪A和凸輪B，凸輪A的偏心半徑為ri，凸輪B的偏心半徑為r2，ri辛r2,兩 個或多個三鋼球送絲夾頭前后布置、且分別與凸輪A和凸輪B用不同活動連桿連接；當電機 轉動，偏心凸輪發生旋轉，各三鋼球送絲夾頭分別在不同活動連桿的支撐下作與偏心同步 的前后移動；所述三鋼球送絲夾頭包括圓筒套管，圓筒套管內設置鋼球保持架，鋼球保持架前端裝 三鋼球機構，鋼球保持架上設置復位彈簧，在圓筒套管內側、三鋼球機構外側設置與三鋼球 機構接觸、對鋼球進行限位的錐套，且錐套的內徑小端位于后側，錐套大端位于前側;鋼球 保持架中設置焊絲導絲管。2.根據權利要求1所述的精準推拉式送絲裝置，其特征是:凸輪A的偏心半徑 > 凸輪B的 偏心半徑。3.根據權利要求2所述的精準推拉式送絲裝置，其特征是:工作過程:前進運動時，雙曲軸正方向旋轉180度，凸輪A帶動第一三鋼球送絲夾頭向前移動2 ^的 位移量，凸輪B帶動第二三鋼球送絲夾頭向前移動2 r2的位移量；由于n>r2，所以第一三鋼 球送絲夾頭向前移動的速度大于第二三鋼球送絲夾頭向前移動的速度，第一三鋼球送絲夾 頭的三個鋼球自動夾緊焊絲，產生巨大的靜摩擦力，第一三鋼球送絲夾頭具備焊絲自鎖功 能，焊絲向前移動的速度等于第一三鋼球送絲夾頭向前移動的速度，并且焊絲向前移動的 位移量等于第一三鋼球送絲夾頭向前移動的位移量2 n;由于第二三鋼球送絲夾頭向前移 動速度小于焊絲向前移動的速度，其三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動， 第二三鋼球送絲夾頭在焊絲上做滑動運動；后退運動時，雙曲軸反方向旋轉180度，凸輪A帶動第一三鋼球送絲夾頭向后移動2 ^的 位移量，凸輪B帶動第二三鋼球送絲夾頭向后移動2 r2的位移量；由于n>r2，所以第一三鋼 球送絲夾頭向后移動的速度大于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的速度，第二三鋼球送絲夾 頭的三個鋼球自動加緊焊絲，產生靜摩擦力，第二三鋼球送絲夾頭具備焊絲自鎖功能，焊絲 向后移動的速度等于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的速度，并且焊絲向后移動的位移量等 于第二三鋼球送絲夾頭向后移動的位移量2 r2;由于第一三鋼球送絲夾頭向后移動速度大 于焊絲向后移動的速度，其三個鋼球被推開并且在焊絲表面作滑動或滾動運動，第一三鋼 球送絲夾頭在焊絲上做滑動運動。
【文檔編號】B23K9/133GK105945400SQ201610512386
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月4日
【發明人】顧京君
【申請人】南通振康焊接機電有限公司