一種多角度旋轉(zhuǎn)焊接工作臺(tái),它是由臺(tái)體、臺(tái)座、液壓油缸、油缸座、蝸桿、蝸輪、工作臺(tái)組成,臺(tái)體呈錐狀,下端錐度為90度,下端通過(guò)軸與臺(tái)座連接,液壓油缸的一端與油缸座通過(guò)軸連接,另一端與臺(tái)體下端通過(guò)軸連接,臺(tái)體內(nèi)固定有蝸桿,蝸桿與工作臺(tái)連接,操作手柄與渦輪連接。本實(shí)用新型使工件隨工作臺(tái)在垂直方向上90度范圍之內(nèi),在水平方向上360度范圍內(nèi)的任意位置固定,進(jìn)行作業(yè)加工,操作方便,焊接質(zhì)量可以得到_。
三維組合焊接工作臺(tái)臺(tái)面采用帶孔格板形式,孔徑有D28和D16兩個(gè)系列。在高精度的臺(tái)面上,每隔100mm均布D28的圓孔或每隔50mm均布D16的圓孔,這些孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具。各種功能模塊除臺(tái)面外,還有定位塊,直角塊,立柱,任意角度調(diào)整,V形塊,銷(xiāo)栓,各類(lèi)快速夾具,間隙調(diào)整片及各種輔助模塊。模塊的設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙,可以進(jìn)行各種組合和反復(fù)應(yīng)用。
用于模塊之間互相緊固連接的銷(xiāo)栓,內(nèi)部采用三個(gè)同心鋼珠。銷(xiāo)栓松開(kāi)時(shí),鋼珠退入銷(xiāo)栓內(nèi),此時(shí)銷(xiāo)栓可方便地插入模塊的孔內(nèi)。當(dāng)用手逐漸擰緊時(shí),三個(gè)鋼珠逐漸彈出,自動(dòng)對(duì)中并夾緊模塊。用扳手扳緊后,其對(duì)模塊的夾緊力可達(dá)5噸,剪切力可達(dá)25噸。
這種組合夾具的突出優(yōu)點(diǎn)是:
1)模塊化:所有組件分門(mén)別類(lèi),進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,互相匹配。選用_少的模塊,_可以實(shí)現(xiàn)各種快速定位和夾緊的功能。
2)柔性化:拼裝方式多樣,用戶(hù)只要充分發(fā)揮想象力,幾乎可達(dá)到_專(zhuān)用夾具同樣的定位和夾緊功能。拼裝快速,裝拆方便;工作臺(tái)面可以根據(jù)工件形狀、大小進(jìn)行拼裝組合。臺(tái)面上的刻度和模塊尺寸的設(shè)計(jì),使操作工人不用量具_(dá)可以根據(jù)工件尺寸迅速搭出所需要的工裝。
3)高精度:工作臺(tái)面和各種功能模塊上每隔50或100mm配套的D16或D28的圓孔,任意孔的孔間距尺寸公差小于0.02mm,這種精度將會(huì)反映在用戶(hù)所加工的產(chǎn)品中。所以,也有用戶(hù)將此工作臺(tái)用作檢具的基準(zhǔn)平臺(tái)。
4)_設(shè)計(jì):各功能模塊中有不少是_產(chǎn)品,如模塊間連接采用的銷(xiāo)栓,為防止工件在夾緊過(guò)程中移位而特殊設(shè)計(jì)的帶補(bǔ)償?shù)膹椥詩(shī)A具等。
5)三維立體設(shè)計(jì):模塊中的立柱,直角塊可用于向三維空間拼接,便于生產(chǎn)各類(lèi)立體構(gòu)件。
有了這種組合焊接工作臺(tái),對(duì)于不斷重復(fù)設(shè)計(jì)工裝的用戶(hù)來(lái)說(shuō),_可大大節(jié)約重復(fù)投資耗費(fèi)在工裝上的設(shè)計(jì)制作時(shí)間和資金。用戶(hù)可根據(jù)需要快速拼接出不同要求的工裝,_像兒童玩拼裝式玩具一樣。這種三維柔性工裝可用于汽車(chē)制造行業(yè),工程機(jī)械行業(yè),鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)行業(yè),扳金加工行業(yè),自行車(chē)(摩托車(chē))制造行業(yè),與焊接機(jī)器人或?qū)S煤笝C(jī)配套等等。
精密焊接工作臺(tái)要求與熔化極氬弧焊機(jī)配套使用,自動(dòng)完成水平環(huán)縫的精密焊接。
1?焊接工藝對(duì)電氣控制的要求
(1)主軸轉(zhuǎn)速為0.25~3.5r/m,數(shù)碼顯示,_預(yù)置和調(diào)節(jié)。工作穩(wěn)定,無(wú)沖擊、振蕩。
(2)水平環(huán)縫搭接量_控制,數(shù)碼顯示焊接長(zhǎng)度。
(3)引弧、收弧時(shí)間數(shù)碼顯示,預(yù)置可調(diào)。
2.控制系統(tǒng)原理
(1)自動(dòng)焊接控制程序
放置工件于夾具上→手動(dòng)夾緊工件→焊槍進(jìn)給→焊機(jī)起弧_時(shí)間后→工件旋轉(zhuǎn)進(jìn)行自動(dòng)焊接→焊完所設(shè)置的焊接長(zhǎng)度后→工件自動(dòng)停轉(zhuǎn)→收弧→焊槍退位→夾具松開(kāi)→卸下工件。
整個(gè)控制程序用繼電器實(shí)現(xiàn),在滿(mǎn)足可靠性的基礎(chǔ)上,降低了制造成本。
(2)調(diào)速系統(tǒng)
為了適應(yīng)不同的受焊工件,要求焊接速度有較大的調(diào)整范圍,良好的低速性能和較高的穩(wěn)速精度,因此控制電路采用以運(yùn)算放大器組成的PID調(diào)節(jié)器為中心環(huán)節(jié)的晶閘管自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
Kp為PID調(diào)節(jié)器放大倍數(shù);Kd為晶閘管整流電路放大倍數(shù);1/Ce為電動(dòng)機(jī)放大倍數(shù);α為反饋系數(shù)。
安裝在直流電動(dòng)機(jī)端軸上的光柵盤(pán),將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào),一路經(jīng)數(shù)模變換轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)Uf,與系統(tǒng)給定信號(hào)Ugd同時(shí)饋給PID調(diào)節(jié)器,其輸出信號(hào)Up按PID規(guī)律變化,在Up的控制下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速_被調(diào)節(jié)在穩(wěn)定的給定值上。另二路脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器,轉(zhuǎn)速表進(jìn)行相應(yīng)顯示。
本調(diào)速系統(tǒng)解決了一般調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)對(duì)系統(tǒng)增益要求的不同矛盾,既提高了系統(tǒng)硬度,又使系統(tǒng)工作穩(wěn)定,無(wú)沖擊、振蕩,穩(wěn)速性能大大提高,實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)速的_預(yù)置和調(diào)節(jié)。
(3)搭接量控制
安裝在直流電動(dòng)機(jī)端軸上的光柵盤(pán),其上有60個(gè)沿徑向均勻分布的長(zhǎng)孔,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周,計(jì)數(shù)器計(jì)60個(gè)數(shù),設(shè)減速比為i,則工件旋轉(zhuǎn)一周(轉(zhuǎn)角A1=2π)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值為C1=60i。
設(shè)焊縫搭接量(弧長(zhǎng))為L(zhǎng),其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角為
A2=2L/D2
搭接量對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值滿(mǎn)足
C2/C1=A2/A1
則有C2=(L/πD)C1
對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值應(yīng)設(shè)定為
C=C1+C2=(1+L/πD)C1
通過(guò)設(shè)定計(jì)數(shù)器值C,可_控制搭接量。
3.結(jié)論
經(jīng)過(guò)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)使用表明,電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好,時(shí)間控制_,搭接量控制_,操作方便,值得推廣應(yīng)用。