一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，包括动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置、动态调节型循环式波纹扭摆装置、跨架反馈式手动滑移稳定装置和闭合式侧调节型动态反馈装置，所述动态调节型循环式波纹扭摆装置设于闭合式侧调节型动态反馈装置上，所述跨架反馈式手动滑移稳定装置设于动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置上。本发明专利技术属于辅助焊接技术领域，具体是指一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置；本发明专利技术通过气压磁性双重吸附方式固定导向杆的位置，通过简化操作流程的方式提高易用性，对手工焊接的多个操作难点进行机械辅助，有效解决了目前的手工焊接过程焊接难度大、过于依赖操作者的问题。过于依赖操作者的问题。过于依赖操作者的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置


[0001]本专利技术属于辅助焊接
，具体是指一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置。

技术介绍

[0002]焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，目前的大多是焊接工作是钢材的焊接，即通过高温熔化母材和焊材，并将二者结合在一起；随着科技发展，对于大批量、要求中高精度的焊接工作，越来越多的工厂选择通过机器人完成，但是手工焊接还是最常见的焊接方式，对于批次小、零件体积大、建筑施工焊接或者要求超高的高铁铁轨焊接等工况，手工焊接的成本效益、效果要高于机器焊接。
[0003]众所周知，手工焊接对操作人员的经验和素质要求较高，焊接轨迹、熔池的宽度、焊接波纹的密度，需要操作人员根据经验手动控制，虽然有调试时间短、焊接自由度高等优点，但是也的确存在焊接质量不稳定、与操作人员的能力和个人状态关系密切的问题；手工焊接过程特别是平板直焊缝的焊接过程中主要有以下难点：A：焊接直线度要求高，若焊缝直线度不高，则必然有一侧的母材和焊材结合不牢固，对焊接强度影响极大；B：熔池宽度尺寸公差要求高，熔池过宽，会导致融化的材料滴落，产生“焊透”的缺陷，熔池过窄，会由于母材融化不完全导致结合不牢固；C：焊点俯仰幅度公差要求高，焊点高度过高，会导致母材融化不彻底、焊池过浅、结合不牢固，焊点高度过低，焊材喷出的冲击力过大，容易产生气泡、夹渣等缺陷；D：焊接波纹容易疏密不均，这实际上是由于横摆的频率与行进速度不匹配导致的，焊接波纹密的地方，一般停留时间过长，焊材过多，容易凸起，焊接波纹稀疏的地方，一般停留时间过短，焊材过少，容易凹陷。
[0004]本专利技术充分考虑手工焊接操作的操作步骤及优缺点，在保留优点的前提下对现有的问题进行改进，提出了一种在手工焊接过程中降低对操作人员个人技术依赖度的、结构可靠便于操作的基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种用于提高手工焊接平板直焊缝时的操作稳定性、通过气压吸附及磁力保持两种方式固定导向杆的焊接辅助稳定装置，创造性地运用了气压与液压结构原理（将物体的固体部分用气体或流体替代）和机械系统替代原理（使用物体相互作用的电场、磁场、电磁场），通过增大封闭空间的体积来降低封闭空间的气压，然后通过外界的气压对圆筒形固定装置主壳体的位置进行保持；根据日常经验和实验验证，因为柔性内凹吸盘自身材质漏气脱落的几率很小，大多数柔性内凹吸盘脱落是因为边缘翘起，空气从缝隙中灌入，导致吸盘失去了吸附的能力，因此本专利技术创造
性地通过磁铁与外部基准平面之间的磁吸力使环形中空弧边磁铁压合在柔性内凹吸盘的外圈，有效解决了因为柔性内凹吸盘的边缘自然翘起而导致圆筒形固定装置主壳体脱落的问题；为了简化操作步骤，本专利技术创造性地运用了合并原理（在空间上将相同或相近的物体加以组合），将柔性内凹吸盘的提拉和环形中空弧边磁铁的下压通过磁气双吸连接钢丝绳连接起来，通过旋转驱动螺柱的方式即可同时操作上述两个固定过程，极大地简化了操作流程，提高了动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置的易用性。
[0006]在提高稳定性方面，本专利技术创造性地运用了预先作用原理（预先在方便的位置安置相关设备，使其在需要的时候及时发挥作用而不浪费时间），在焊接前对焊接轨迹进行限定，消除焊接过程中个人因素带来的对焊接易产生不利后果的影响，有效解决了手工焊接对操作人员的个人经验、素质要求高，焊接质量差异大的问题；在手工焊接的时候，焊接工人会通过横向摆动焊条的方式增加熔池的宽度，从而增加焊料和母材的融合程度、提高焊接的牢固性，但是由于焊缝大小、材料差异以及焊接环境的不同，熔池的宽度也不尽相同，在手工焊接时这一点对操作人员的经验和素质要求非常高，为了规避个人因素对焊接工作的影响，本专利技术创造性地运用了动态化原理（将物体的结构分成既可变化又可相互配合的若干组成部分），通过滑动式扭摆铰接轮在扭摆叉臂长条形孔中的滑动调节滑动式扭摆铰接轮到铰环圆形凸轴的距离，在滑动式扭摆铰接轮摆动幅度不变的情况下调节圆筒形焊接装置的末端的摆动幅度，从而调节焊接熔池的宽度，有效解决了通过稳定装置限位焊接轨迹时，无法通过自由横摆来加宽熔池或者无法调节熔池的宽度的问题。
[0007]即使将焊接点的位置限定，在焊接过程中，仍然可能因为操作人员推进的速度不一致，导致焊缝波纹的密度不一致，为了解决这一问题，本专利技术创造性地运用了反馈原理（引入反馈，提高性能），通过编码器本体和磁栅尺本体的相对运动实时读取编码器本体的所处位置，并且将闭合式侧调节型动态反馈装置的运动速度信息传输到上位控制机，上位控制机根据这一信息实时调整扭摆伺服驱动电机的转速，使得扭摆伺服驱动电机的转速和手动推进闭合式侧调节型动态反馈装置的速度相匹配，有效解决了焊接波纹疏密不均、焊接强度分布不均的问题。
[0008]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，包括动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置、动态调节型循环式波纹扭摆装置、跨架反馈式手动滑移稳定装置和闭合式侧调节型动态反馈装置，所述动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置设有两组，动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置具有通过磁性和气压双重吸附，固定本辅助装置的作用，所述动态调节型循环式波纹扭摆装置设于闭合式侧调节型动态反馈装置上，动态调节型循环式波纹扭摆装置具有驱动焊条横摆的作用，所述跨架反馈式手动滑移稳定装置设于动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置上，跨架反馈式手动滑移稳定装置具有为动态调节型循环式波纹扭摆装置的运动导向的作用，闭合式侧调节型动态反馈装置具有调节动态调节型循环式波纹扭摆装置的侧翻角度的作用，所述闭合式侧调节型动态反馈装置滑动设于跨架反馈式手动滑移稳定装置上；所述动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置包括磁气双吸附连接装置、纵向滑套耐磨导向装置和单驱驱动装置，所述纵向滑套耐磨导向装置设于磁气双吸附连接装置中，所述单驱驱动装置设于磁气双吸附连接装置上；所述磁气双吸附连接装置包括圆筒形固定装置主壳体、环形中空弧边磁铁、磁铁预紧拉力弹簧、柔性内凹吸盘、导向环安装架、圆环形绳转向导向
环和磁气双吸连接钢丝绳，所述圆筒形固定装置主壳体的顶部设有圆筒主壳体内卡边，所述圆筒形固定装置主壳体的顶部侧面设有圆筒主壳体方形凸台，所述圆筒形固定装置主壳体在圆筒主壳体方形凸台上设有圆筒主壳体方形孔，所述环形中空弧边磁铁卡合滑动设于圆筒形固定装置主壳体中，环形中空弧边磁铁能够和钢铁制的外部基准平面之间产生磁吸力，此磁吸力主要具有将柔性内凹吸盘压合在外部基准平面上的作用，所述环形中空弧边磁铁的底部设有磁铁弧形边，所述环形中空弧边磁铁的顶部设有磁铁顶部环形槽，所述磁铁预紧拉力弹簧的一端和圆筒形固定装置主壳体的内顶面固接，所述磁铁预紧拉力弹簧的另一端和环形中空弧边磁铁的顶面固接，所述柔性内凹吸盘位于环形中空弧边磁铁中，柔性内凹吸盘和基础平面形成一个封闭空气，当柔性内凹吸盘被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，其特征在于：包括动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置（1）、动态调节型循环式波纹扭摆装置（2）、跨架反馈式手动滑移稳定装置（3）和闭合式侧调节型动态反馈装置（4），所述动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置（1）设有两组，所述动态调节型循环式波纹扭摆装置（2）设于闭合式侧调节型动态反馈装置（4）上，所述跨架反馈式手动滑移稳定装置（3）设于动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置（1）上；所述动态响应式磁防脱吸盘单驱固定双吸装置（1）包括磁气双吸附连接装置（5）、纵向滑套耐磨导向装置（6）和单驱驱动装置（7），所述闭合式侧调节型动态反馈装置（4）滑动设于跨架反馈式手动滑移稳定装置（3）上，所述纵向滑套耐磨导向装置（6）设于磁气双吸附连接装置（5）中，所述单驱驱动装置（7）设于磁气双吸附连接装置（5）上。2.根据权利要求1所述的一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，其特征在于：所述磁气双吸附连接装置（5）包括圆筒形固定装置主壳体（8）、环形中空弧边磁铁（9）、磁铁预紧拉力弹簧（10）、柔性内凹吸盘（11）、导向环安装架（12）、圆环形绳转向导向环（13）和磁气双吸连接钢丝绳（14），所述圆筒形固定装置主壳体（8）的顶部设有圆筒主壳体内卡边（22），所述圆筒形固定装置主壳体（8）的顶部侧面设有圆筒主壳体方形凸台（23），所述圆筒形固定装置主壳体（8）在圆筒主壳体方形凸台（23）上设有圆筒主壳体方形孔（24），所述环形中空弧边磁铁（9）卡合滑动设于圆筒形固定装置主壳体（8）中，所述环形中空弧边磁铁（9）的底部设有磁铁弧形边（25），所述环形中空弧边磁铁（9）的顶部设有磁铁顶部环形槽（26），所述磁铁预紧拉力弹簧（10）的一端和圆筒形固定装置主壳体（8）的内顶面固接，所述磁铁预紧拉力弹簧（10）的另一端和环形中空弧边磁铁（9）的顶面固接，所述柔性内凹吸盘（11）位于环形中空弧边磁铁（9）中，所述柔性内凹吸盘（11）和环形中空弧边磁铁（9）滑动接触，所述柔性内凹吸盘（11）和圆筒形固定装置主壳体（8）的底部滑动接触，所述柔性内凹吸盘（11）上设有吸盘顶部圆柱形凸台（27），所述导向环安装架（12）设于圆筒主壳体内卡边（22）的底部，所述导向环安装架（12）和圆筒形固定装置主壳体（8）固接，所述导向环安装架（12）上环形均布设有导向安装架内部弧形台（28），所述导向环安装架（12）上设有导向环外部环形凹槽（29），所述圆环形绳转向导向环（13）设于导向安装架内部弧形台（28）上，所述圆环形绳转向导向环（13）上环形均布设有导向环中间缺口（30），所述圆环形绳转向导向环（13）在导向环中间缺口（30）之间设有导向环圆柱弧形段（31），所述圆环形绳转向导向环（13）上设有导向环防摩擦圆角（32），所述磁气双吸连接钢丝绳（14）卡合滑动设于导向环中间缺口（30）中，所述磁气双吸连接钢丝绳（14）和导向环防摩擦圆角（32）滑动接触，所述磁气双吸连接钢丝绳（14）和导向环圆柱弧形段（31）滑动接触，所述磁气双吸连接钢丝绳（14）的一端设有钢丝绳安装座一（33），所述磁气双吸连接钢丝绳（14）通过钢丝绳安装座一（33）和环形中空弧边磁铁（9）固接，所述磁气双吸连接钢丝绳（14）的另一端设有钢丝绳安装座二（34），所述磁气双吸连接钢丝绳（14）通过钢丝绳安装座二（34）和吸盘顶部圆柱形凸台（27）固接。3.根据权利要求2所述的一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，其特征在于：所述纵向滑套耐磨导向装置（6）包括纵齿滑动轴套（15）、高硬度尼龙环（16）和环形升降导向台（17），所述环形升降导向台（17）卡合设于导向环外部环形凹槽（29）中，所述环形升降导向台（17）的外壁上环形均布设有导向台内直齿（38），所述高硬度尼龙环（16）卡
合设于磁铁顶部环形槽（26）中，所述高硬度尼龙环（16）上设有尼龙环方槽（37），所述纵齿滑动轴套（15）的内部环形均布设有竖直形齿槽（35），所述纵齿滑动轴套（15）通过竖直形齿槽（35）卡合滑动设于导向台内直齿（38）上，所述纵齿滑动轴套（15）上设有滑轴套顶部法兰（36）。4.根据权利要求3所述的一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，其特征在于：所述单驱驱动装置（7）包括固定式方形螺母（18）、驱动螺柱（19）、螺柱转动座（20）和手动驱动杆（21），所述固定式方形螺母（18）卡合设于圆筒主壳体方形孔（24）中，所述驱动螺柱（19）和固定式方形螺母（18）螺纹连接，所述驱动螺柱（19）的一端设有螺柱底部低摩擦驱动盘（39），所述驱动螺柱（19）的另一端设有螺柱顶部圆孔（40），所述螺柱转动座（20）设于滑轴套顶部法兰（36）上没啥事螺柱转动座（20）上设有转动座圆槽（41），所述螺柱底部低摩擦驱动盘（39）转动设于转动座圆槽（41）中，所述手动驱动杆（21）卡合滑动设于螺柱顶部圆孔（40）中。5.根据权利要求4所述的一种基于磁气双重吸附的跨架式手持焊枪辅助稳定装置，其特征在于：所述动态调节型循环式波纹扭摆装置（2）包括扭摆装置底板（42）、直角式标尺安装架（43）、标尺转动支撑轴（44）、可翻转标尺（45）、伺服驱动器（46）、上位控制机（47）和往复式扭摆装置（48），所述扭摆装置底板（42）设于闭合式侧调节型动态反馈装置（4）上，所述扭摆装置底板（42）的一端对称设有扭摆底板月牙形悬臂（49），所述扭摆装置底板（42）在扭摆底板月牙形悬臂（49）上设有月牙形悬臂圆孔（50），所述直角式标尺安装架（43）的一端设有标尺安装架固定直角（51），所述直角式标尺安装架（43）通过标尺安装架固定直角（51）设于扭摆装置底板（42）上，所述直角式标尺安装架（43）的另一端设有标尺安装架末端铰环（52），所述标尺转动支撑轴（44）卡合设于标尺安装架末端铰环（52）中，所述可翻转标尺（45）的一端设有标尺尾部铰接台（53），所述可翻转标尺（45）通过标尺尾部铰接台（53）转动设于标尺转动支撑轴（44）上，所述可翻转标尺（45）的另一端设有标尺前部尖角（54），所述伺服驱动器（46）设于扭摆装置底板（42）上，所述上位控制机（47）设于扭摆装置底板（42）上，所述往复式扭摆装置（48）设于扭摆装置底板（42）上。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭楠楠，
申请(专利权)人：徐州迈斯特机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：