转向泵皮带轮焊接工装设计

侯恩光

（闽西职业技术学院机械工程系，福建 龙岩 364021）

转向泵皮带轮环缝的焊接形式，原采用CO2保护焊进行焊接，但由于大批量生产，工件的原装夹定位与焊接速度影响了焊接效率。为了提高焊接效率和产品品质，对原来的焊接工装进行改进，设计制造出高效可靠的焊接工装。

1 焊接工装机械结构设计

1.1 焊接工装设计要求

（1）焊接工装夹具，必须能够在装夹工件时，实现自动定位，操作方便。

（2）工件的旋转速度，必须可控，且调节方便。

（3）焊接工装的机械结构和控制系统，应尽可能简单、可靠。

1.2 机械结构设计

根据焊接工装的设计要求，设计如图1所示的机械结构。

图1 焊接工装机械结构图

其工作过程是：通过变频器控制电机转速，电机带动转盘5实现焊接所需要的旋转运动，经压套2实现工件的固定，使得工件随转盘运动。通过导向柱4实现工件的圆周定位，由于工件转速较低，在上下料时，转盘一直处于转动状态；通过接近开关6发出信号，开始焊接，接近开关7断开，焊接结束。

在焊接工艺一定的条件下，工件的焊接品质与转动的稳定性，有较大关系。因此，通过变频器来控制主电机的转速，可精确控制转速的大小，从而使焊接品质得到保证和提高。

2 电气控制系统设计

该系统主要由变频器、交流接触器、空气开关、变压器、中间继电器、时间继电器及接近开关等组成。系统主电路只有一个电机，通过接触器和变频器控制转盘的运动速度。设计如图2所示的控制系统，按钮SB为急停按钮，SB1为启动按钮，KA1工件压紧继电器，SQ1接近开关为转盘5到位信号，KA2为焊枪到位继电器，SQ2接近开关为焊枪送丝信号，KA3为焊枪送丝继电器，KT焊接时间控制继电器，SQ3为焊接结束信号，KA4为焊枪复位、压套复位及焊枪送丝停止继电器。

图2 控制原理图

该设备工作流程图如图3所示。

图3 工作流程图

首先接通系统电源，设置变频器的系统参数，启动主电机；

其次是安装工件，按下工件夹紧按钮SB1，夹紧气缸伸出，由相应的接近开关确定工件是否到位；

第三步是焊枪伸出，焊枪到位后，焊枪送丝电机启动；

第四步是工件焊接，根据工件的转动速度，由时间继电器设定焊接的时间；

第五步是焊接360°后，时间继电器常开触点闭合，夹紧气缸收回，系统复位，更换工件，开始下一个工件的焊接。

3 结束语

对于大批量的转向泵皮带轮焊接工序，设计专用的焊接工装投入使用后，一方面，可以克服工件焊接品质不稳定、定位尺寸误差超差及焊接人才缺乏等问题；另一方面，可以降低操作者的劳动强度，改善生产环境，提高装备的自动化水平。通过一个批次的实际应用表明，利用该工装焊接，具有较高的经济效益。

[1]王兴芳．矿用电机座焊接工装设计[J]．煤矿机械，2010，(12)：109-111

[2]何文杰．60L副风缸自动焊接工艺及工装[J]．热加工工艺，2006，(10)：19-20

[3]秦曾煌．电工学[M]．北京：高等教育出版社，2006.

[4]戴裕葳，张永飞．数控机床电气控制技术[M]．大连：大连理工大学出版社，2008.