以下对照图1至图7作进一步描述:
如图1和图2所示,《自动焊枪》由定位机构100、驱动机构200、焊枪300和转盘400组成,用于管管或管板自动焊接,该定位机构之定心轴基于轴承固定于该转盘中部,而该驱动机构和焊枪相对该定位机构分别固定于该转盘的两侧,位于该驱动机构和该定位机构之间的该转盘部位固设有过渡齿轮401,该过渡齿轮分别与固定于该定心轴的固定齿轮101啮合以及与固定于该驱动机构的负载环轮250啮合,实现该驱动机构之电机通过该负载环轮、过渡齿轮和固定齿轮带动该转盘绕该定心轴转动,从而也带动该焊枪绕该定心轴转动,完成转动焊接,该定位机构具有自动定位管件内壁的定心固定装置,该焊枪具有调节与该定心轴之间的间距以及与该转盘之间的升降位置。
如图3所示,该定心固定装置,由气缸1、气缸连杆2、活动套接于该气缸连杆并固定于该气缸的连杆套3、上端连接于该气缸连杆的圆锥涨杆4、活动套接于该圆锥涨杆而上端连通并固定于该连杆套下端口的定位套5组成,该连杆套作为该定位机构的定心轴基于轴承固定该转盘,并固定于该固定齿轮,该定位套下端具有涨紧机构并可伸入被定心的管件7,该气缸驱动该气缸连杆及圆锥涨杆下移的同时,驱动该定位套之涨紧机构均匀向外张开并支撑于被定心管件内壁,从而与该管件中心轴同心并自动固定于其内壁。
如图4所示,该定位套之涨紧机构为该定位套下端圆周面均匀分布多个相同的限位槽孔51,并配合可活动伸入该限位槽孔的多个相同的定心涨块52,该定位套下端穿套弹簧环53便于该多个定心涨块被包容于该定位套下端部,该气缸驱动该圆锥涨杆下移的同时,该圆锥涨杆的锥头伸入于该多个定心涨块中间,并驱动该多个定心涨块通过对应该限位槽孔向外均匀张开,从而与该管件中心轴同心并自动固定于其内壁。
该定紧套下端圆周面上均匀分布三个限位槽孔,对应设有三个相同定心涨块,该定心涨块正面呈直角梯形,作为外侧面的该定心涨块之直角边上至少设有一个槽口521,便于该弹簧环卡入。
如图3所示,该定位套还活动穿套防溅保护套8,该防溅保护套表面设有螺孔并配合螺钉可固定于该定位套,在该防溅保护套下端接触到该被定心管件端口时该防溅保护套固定于该定位套,并保护该定位套之涨紧机构。
如图5和图6所示,该驱动机构具有电机传动过载自我保护装置,安装于电机10传动轴3与该负载齿轮环之间,其由穿套于该传动轴的相对啮合的上牙嵌式离合器1和下牙嵌式离合器2、相对该下牙嵌式离合器固定于该传动轴的调节机构组成,该上牙嵌式离合器与负载齿轮环同轴固定并可活动穿套于该传动轴,该下牙嵌式离合器周向固定于该传动轴而轴向可沿该传动轴滑动,该调节机构能基于弹簧力驱动该下牙嵌式离合器啮合于该上牙嵌式离合器,实现该传动轴正常带动负载齿轮环转动,同时在负载齿轮环受阻时该上牙嵌式离合器能脱离并推动该下牙嵌式离合器下移,从而该调节机构能基于弹簧压缩吸收该下牙嵌式离合器。
该调节机构由依次穿套于该传动轴的弹簧4和弹簧定心套5、可将该弹簧定心套任意定位于该传动轴并固定于该传动轴端部的调节杆6和配合的调节螺钉7组成,该弹簧一端支撑于该弹簧定心套环面而另一端支撑于该下牙嵌式离合器环面。
该下牙嵌式离合器内环面轴向至少设有一个凹槽,对应该凹槽该传动轴轴向凸设一个能卡入该凹槽的条状凸部,便于该下牙嵌式离合器基于该凹槽和该凸部轴向可沿该传动轴滑动而周向可固定于该传动轴。
以下结合图2、图3、图4和图7在自动焊接时对其工作原理作详细说明:
1.定位工作状态
焊枪300通过该转盘400、作为该定位机构之定心轴103的连杆套固定于该气缸1,该防溅保护套8套在该定位套5上,并可沿轴向移动。当焊枪定位工作时:首先,将带有定心涨块52的定位套5插入被焊管件7内壁,调整该防溅保护套的下端面贴紧到被焊管件的端面,拧紧固定螺丝,保持该防溅保护套在焊接时被焊管件的端面,防止焊渣溅落于该定心涨块内壁而造成定位不准确。
然后启动该气缸向下运动,气动连杆2带动该圆锥涨杆4向下移动,推动定心涨块51向外均匀张开,将焊枪快速、精确定位于被焊接的管壁中心。
2.脱离定位工作状态
焊接工作结束,焊枪脱离定位工作时:
启动该气缸1向上运动,该气动连杆2带动该圆锥涨杆4向上移动,脱离该定心涨块52。该定心涨块在该弹簧环53拉力的作用下向内收缩,带动焊枪脱离该定位的管壁,进入下一个管件的焊接。
2005年12月前已有技术中电机基于传动轴传动常常碰到负载受阻,这时,除导致电机安全销钉被剪断外,甚至会发生电机轴被剪断的恶性事故,因此在负载受阻情况下如何使电机传动轴脱离传动负载,是保护电机的关键。《自动焊枪》提供一种自动焊枪,具有电机传动过载自我保护装置,能在传动负载受阻情况下,电机和电机传动轴能自动脱离负载,从而保护电机。
以下结合图5和6做进一步说明:
在进行自动焊接过程中,该焊枪基于该驱动机构之电机传动实现围绕该定位机构之定心轴转动,电机通过齿轮驱动环绕该定位机构转动,从而带动该焊枪环绕该定位机构转动。由于在有限的空间中,进行管板自动焊接时,经常会发生焊丝与工件粘连或焊枪与工件相碰撞,从而导致电机传动受阻,严重会使电机毁损。
因此在电机传动轴安装该发明的电机传动过载自我保护装置,通过该上牙嵌式离合器驱动负载实现传动。
该电机传动过载自我保护装置的工作原理是:
1.正常工作状态:
该下牙嵌式离合器在该调节机构的弹簧力的作用下,和该上牙嵌式离合器处于闭合状态。该电机传动轴带动该下牙嵌式离合器旋转,同时带动该上牙嵌式离合器和齿轮旋转,焊枪正常工作。
2.粘连、碰撞状态:
发生焊丝粘连或焊枪碰撞工件时,齿轮旋转受阻,当旋转阻力大于调节机构的弹簧力时,推动该下牙嵌式离合器向下移动,与该上牙嵌式离合器分开,此时,齿轮停止旋转,但电机仍然旋转,保护电机、枪体不被损坏。