1
機床基本結構及繞焊工藝過程
圖
1
繞絲焊接示意圖
不銹鋼繞焊篩管由基
管、篩筒和接頭組成
,
篩
筒由繞絲和筋條焊接在一
起?；芎荛L
,
一般為
3m
以上
,
最長可達
12
m
。如
此之長的管狀物體
,
安裝
定位對其加工精度有重要
影響。在數控繞絲焊接機
上
,
其支撐由
3
個部分組
成
:
其一端安裝在主軸三
爪卡盤上
,
由三爪卡盤定
心、夾持并將旋轉的動力
傳遞給基管
;
基管的另一端支撐在尾座的三輪定心支架
上
(
定心但可以自由回轉
);
中間部分夾持在大溜板上
沿
Z
方向隨動的三輪定心支架上
;
經絲套
(
筋條在基管
圓周方向定位用的部件
)
、焊接銅輪、吐絲嘴、繞絲縫
隙檢測單元、繞絲校直器等都安裝在大溜板上
,
隨大溜
板一起沿
Z
軸方向運動。如圖
1
所示為繞絲焊接示意
圖
,
筋條通過經絲套沿基管圓周方向均勻排列
,
基管與
焊接電源負極相連。焊接銅輪連接焊接電源的正極
,
以
一定壓力作用在繞絲上
,
焊接過程中通過摩擦傳動
,
基
管上的繞絲帶動銅輪旋轉
,
使銅輪上的焊接接觸部位均
勻損耗。繞絲經校直處理后
,
在基管旋轉、大溜板沿
Z
軸運動的作用下均勻地纏繞在筋條上。
如圖
2
所示為數控繞絲焊接機電氣控制框圖。數
控繞絲篩管焊接機
Z
軸由交流伺服電機及滾珠絲杠
驅動
,
C
軸由主軸伺服電機及同步齒形帶驅動
,
Z
、
C
兩軸聯動完成繞絲的螺旋運動。數控系統通過內置
的
I
O
口向焊接電源發(fā)送點焊啟動、停止控制信號。
全繞焊過程中
,
數控系統根據外接的主軸編碼器
,
采
集
C
軸實際角度
,
以準確控制焊接電流通斷時刻。
根據
Z
軸實際坐標位置
,
通過
RS232
接口將電流參
數發(fā)送給焊接電源
,
以自動更改焊接電流的大小。使
用位移傳感器在線實時檢測繞絲縫隙尺寸誤差
,
并反
饋到數控系統對繞絲縫隙尺寸進行補償
,
從而構成全
閉環(huán)控制系統
,實現全程高速、高效、高精度點焊。
圖
2
數控繞絲焊接機電氣控制框圖全焊式繞絲篩管加工工藝分手動焊接和自動循環(huán)
焊接兩道工序。手動焊接主要將起始段繞絲焊牢在基
管的筋條上
,
并以當前位置建立工件坐標系。篩管焊
接的關鍵技術和難點為自動循環(huán)焊接控制
,
整個焊接
過程及工作原理如下所述
:
(
1)
機床回參考點
,
手動調整
C
軸位置
,
使得
銅輪剛好將繞絲壓在筋條上
;
(
2)
手動啟動焊機
,
完成該焊點的焊接
;
(
3)
通過
M
D
I
方式
,
使
Z
、
C
兩軸聯動至下一
個焊點位置
;
(
4)
重復步驟
(
2)
、
(
3),
直至將若干圈的繞絲
焊牢在基管筋條上
;
(
5)
將此時機床位置作為焊接起點
,
開始自動
循環(huán)加工
;
(
6)
數控系統根據預設參數計算每個焊點位置
,
利用外接的編碼器采集
C
軸角度
,
并控制焊機放電
,
完成各焊點的焊接
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