[实用新型]一种离心风机外壳自动焊接机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风机焊接设备，具体的说是一种离心风机外壳自动焊接机。

背景技术

在工农业生产、国防科技以及人民生活的各个领域里，离心风机都有着广泛的应用，特别是随着节能环保产业的逐步兴起，对离心风机的需求，无论是产量还是质量，更是与日俱增。中国是风机的应用大国，也是风机的生产大国。在风机生产厂里，风机外壳的焊接是一个重要的环节。由于风机外壳是一个不规则的非圆曲线，这就给焊接带来了一定的困难。小型企业由于设备投资有限，仍然采用手工焊接工艺，这样的工艺不但工人劳动强度大，焊接的质量也无法保证。大中型企业虽然采用了自动焊接机，但目前见到的都不是真正意义上的恒线速度自动焊接，无法达到最佳的焊接效果。

目前常用的离心风机外壳焊接设备，特别是大型风机外壳的自动焊接机，一般采用卧式平放焊接方式。这种焊接机在工作时，待焊接的风机外壳平放在一个转盘上，由电动机带动转盘旋转，控制器根据传感器测量的反馈信号，自动调整电动机的速度，实现焊缝的均匀焊接。

据查论文“离心风机蜗壳自动焊接机控制系统”（刊登在《天津职业院校联合学报》2006年3月），在该论文描述的控制系统中，采用光电编码器测量转盘驱动电动机的转速，并把这个信号反馈给调速控制系统，这实际上是一个恒转速控制系统。离心风机的外壳曲线，一般是由四段不同心的圆弧连接而成的，这四段圆弧半径逐级增大，各不相同，整体大致形状类似于阿基米德曲线，所以，这样得到的焊接线速度显然是不恒定的。

据查专利“200820143516.1”，该专利为了改进焊接质量，在焊头跟综滑轨上设置了一个电位器式的线性位移传感器，并把这个信号反馈给调速控制系统，来改变转盘的速度。由于这个线性位移传感器测量的是风机外壳半径的变化量，而半径的变化与圆心有很紧密的关系，在实际生产过程中，成吨的大型离心风机外壳，都是用滑臂吊车直接吊装到焊接转盘上的，风机外壳的圆心和转盘的圆心不重合，一般差距很大，再加上四段圆弧不同心，各圆弧的半径变化量的线性度各不相同，从而无法实现恒线速度焊接，达不到最佳的焊接质量。该专利描述的磁力焊枪头定位方法，磁铁与金属工件之间的距离决定磁力的大小，这个距离由操作工在焊接前用手调节，仅靠水平磁铁引力，当磁力下降到阈值时，将会出现跟踪失败，另外，工件表面的凸凹不平、磁性材料吸附的金属粉尘、受热消磁等因素，都有可能因堆焊或跟踪失败而偏离焊缝，直接影响了焊接质量。该专利采用模拟控制技术，每次新放置一个工件，由于其圆心和上一个工件的圆心不重合，使得初始半径也不相同，这就需要重新调节初始速度，用手调节速度给定电位器，用眼睛观察数显表的速度数字，需要来回反复调试，费时费力。该专利采用的速度调节元件和传感器都是电位器，由于触点的磨损和现场存在的振动冲击等环境影响，可靠性比较低。

总而言之，现有的技术存在三大主要问题，一是反馈信号的取样点不合适，不符合自动控制理论中“欲稳定什么量，就反馈什么量”的基本原理，无法实现全闭环的恒线速度焊接，再加上焊枪头的磁力定位方式，容易产生堆焊或跑偏，焊接精度无法提高。二是采用模拟控制器，每个工件在焊接前都需要重新调节初始速度，操作不方便，无法实现自动化智能化控制。三是系统中采用的电位器和传感器，都是有触电的元器件，容易磨损，可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提出了一种离心风机外壳自动焊接机，实现了数字化恒线速度自动焊接，具有控制精度高，操作简便，可靠性好的特点，能适合任意回转曲线焊缝的恒线速度自动焊接。

本实用新型可以通过以下措施达到：

一种离心风机外壳自动焊接机，包括焊接转盘和操作架。焊接转盘用于放置待焊接的工件，由电动机驱动；操作架用于对焊枪头进行水平和垂直定位，其上装有一个控制器，其内部设有滑轨，滑轨上安装有一个可在水平方向移动的伸缩杆，伸缩杆的前部安装有焊枪。其特征在于：伸缩臂由一个安装于焊接架上的力矩电机驱动；伸缩臂的前部位于焊枪的下方设有一个定位杆，其前端上方有一个滚球和工件底面滚动接触，其垂直向上的靠紧力由定位杆上的弹簧提供；伸缩臂前部的焊枪的垂直上方，安装有一个光电式位移传感器，在力矩电机的驱动下，伸缩杆给光电式位移传感器施加一个水平方向的靠紧力，使该传感器的滚轮与工件的表面始终保持接触，并在工件表面做不打滑滚动；光电式位移传感器、电动机和力矩电机与控制器电连接。

本实用新型所述的驱动焊接转盘的电动机为步进电机。