轉向泵皮帶輪焊接工裝設計

侯恩光

（閩西職業技術學院機械工程系，福建 龍巖 364021）

轉向泵皮帶輪環縫的焊接形式，原采用CO2保護焊進行焊接，但由于大批量生產，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品品質，對原來的焊接工裝進行改進，設計制造出高效可靠的焊接工裝。

1 焊接工裝機械結構設計

1.1 焊接工裝設計要求

（1）焊接工裝夾具，必須能夠在裝夾工件時，實現自動定位，操作方便。

（2）工件的旋轉速度，必須可控，且調節方便。

（3）焊接工裝的機械結構和控制系統，應盡可能簡單、可靠。

1.2 機械結構設計

根據焊接工裝的設計要求，設計如圖1所示的機械結構。

圖1 焊接工裝機械結構圖

其工作過程是：通過變頻器控制電機轉速，電機帶動轉盤5實現焊接所需要的旋轉運動，經壓套2實現工件的固定，使得工件隨轉盤運動。通過導向柱4實現工件的圓周定位，由于工件轉速較低，在上下料時，轉盤一直處于轉動狀態；通過接近開關6發出信號，開始焊接，接近開關7斷開，焊接結束。

在焊接工藝一定的條件下，工件的焊接品質與轉動的穩定性，有較大關系。因此，通過變頻器來控制主電機的轉速，可精確控制轉速的大小，從而使焊接品質得到保證和提高。

2 電氣控制系統設計

該系統主要由變頻器、交流接觸器、空氣開關、變壓器、中間繼電器、時間繼電器及接近開關等組成。系統主電路只有一個電機，通過接觸器和變頻器控制轉盤的運動速度。設計如圖2所示的控制系統，按鈕SB為急停按鈕，SB1為啟動按鈕，KA1工件壓緊繼電器，SQ1接近開關為轉盤5到位信號，KA2為焊槍到位繼電器，SQ2接近開關為焊槍送絲信號，KA3為焊槍送絲繼電器，KT焊接時間控制繼電器，SQ3為焊接結束信號，KA4為焊槍復位、壓套復位及焊槍送絲停止繼電器。

圖2 控制原理圖

該設備工作流程圖如圖3所示。

圖3 工作流程圖

首先接通系統電源，設置變頻器的系統參數，啟動主電機；

其次是安裝工件，按下工件夾緊按鈕SB1，夾緊氣缸伸出，由相應的接近開關確定工件是否到位；

第三步是焊槍伸出，焊槍到位后，焊槍送絲電機啟動；

第四步是工件焊接，根據工件的轉動速度，由時間繼電器設定焊接的時間；

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，系統復位，更換工件，開始下一個工件的焊接。

3 結束語

對于大批量的轉向泵皮帶輪焊接工序，設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不穩定、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度，改善生產環境，提高裝備的自動化水平。通過一個批次的實際應用表明，利用該工裝焊接，具有較高的經濟效益。

[1]王興芳．礦用電機座焊接工裝設計[J]．煤礦機械，2010，(12)：109-111

[2]何文杰．60L副風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[M]．北京：高等教育出版社，2006.

[4]戴裕葳，張永飛．數控機床電氣控制技術[M]．大連：大連理工大學出版社，2008.