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)，對原來的焊接工裝進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計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

1.1 焊接工裝設(shè)計要求

（1）焊接工裝夾具，必須能夠在裝夾工件時，實現(xiàn)自動定位，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)盡可能簡單、可靠。

1.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)焊接工裝的設(shè)計要求，設(shè)計如圖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)帶動轉(zhuǎn)盤5實現(xiàn)焊接所需要的旋轉(zhuǎn)運動，經(jīng)壓套2實現(xiàn)工件的固定，使得工件隨轉(zhuǎn)盤運動。通過導(dǎo)向柱4實現(xiàn)工件的圓周定位，由于工件轉(zhuǎn)速較低，在上下料時，轉(zhuǎn)盤一直處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)；通過接近開關(guān)6發(fā)出信號，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

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、時間繼電器及接近開關(guān)等組成。系統(tǒng)主電路只有一個電機(jī)，通過接觸器和變頻器控制轉(zhuǎn)盤的運動速度。設(shè)計如圖2所示的控制系統(tǒng)，按鈕SB為急停按鈕，SB1為啟動按鈕，KA1工件壓緊繼電器，SQ1接近開關(guān)為轉(zhuǎn)盤5到位信號，KA2為焊槍到位繼電器，SQ2接近開關(guān)為焊槍送絲信號，KA3為焊槍送絲繼電器，KT焊接時間控制繼電器，SQ3為焊接結(jié)束信號，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；

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

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

3 結(jié)束語

對于大批量的轉(zhuǎn)向泵皮帶輪焊接工序，設(shè)計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強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境，提高裝備的自動化水平。通過一個批次的實際應(yīng)用表明，利用該工裝焊接，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王興芳．礦用電機(jī)座焊接工裝設(shè)計[J]．煤礦機(jī)械，2010，(12)：109-111

[2]何文杰．60L副風(fēng)缸自動焊接工藝及工裝[J]．熱加工工藝，2006，(10)：19-20

[3]秦曾煌．電工學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，2006.

[4]戴裕葳，張永飛．?dāng)?shù)控機(jī)床電氣控制技術(shù)[M]．大連：大連理工大學(xué)出版社，2008.