一种精准摆动窄间隙焊枪及其工作方法

本发明属于焊接，特别涉及一种精准摆动窄间隙焊枪及其工作方法。

背景技术：

1、非熔化极惰性气体钨极保护焊（tungsten inert gas welding，tig）焊枪（以下简称tig焊枪）作用是夹持钨极、传导焊接电流和输送并喷出保护气体。现有的焊枪在加工过程中大多是不可调的，而在实际的焊枪过程中容易出现侧壁未融合缺陷，不仅会大幅降低焊接接头的承载能力，还会产生应力集中现象，严重影响其焊接质量；

2、且现有的很多焊枪的整个焊枪都带电，为了满足加工需要，需要在其表面喷陶瓷绝缘，这样就增加了窄间隙焊枪的宽度，导致其在坡口内行走困难，增加其工作难度；

3、送丝机构不带电，同时采用钨做电极，焊接时钨极不熔化，焊丝通过导丝管送至熔池处，熔滴的过渡方式为搭桥过渡，这样对焊丝的角度和位置要求都非常苛刻，现有的送丝机构其大多是固定的，导致送丝无法与钨极实现同步，影响其送丝的精准性，严重影响其正常焊接；

4、且现有的焊枪在工作过程中，长时间工作后钨电极和枪身会因局部升温过高被烧坏；

5、气罩保护机构的设置，让其在焊枪过程中形成两股气体，当两股气体流速大小或方向不同，相遇时容易形成紊流，影响其正常焊接；

6、综上所述，现有的窄间隙焊枪还有待于改进。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种精准摆动窄间隙焊枪，通过对焊枪的结构进行优化，让其结构更为紧凑，通过摆动驱动机构驱动凸轮转动，通过凸轮带动焊枪主体实现左右往复摆动，很好的解决当前焊枪出现的侧壁未融合缺陷问题。

2、技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种精准摆动窄间隙焊枪，包括：支架，所述支架上设有一组轴承安装孔；

3、焊枪主体，所述焊枪主体的两侧设有回转轴，所述回转轴通过轴承与轴承安装孔连接；

4、摆动驱动装置，所述摆动驱动装置包括摆动驱动机构和凸轮，所述摆动驱动机构安装于支架上，其输出端通过联轴器与凸轮连接，所述凸轮与焊枪主体顶部连接，且两者相互配合。本发明所述的一种精准摆动窄间隙焊枪，通过对焊枪的结构进行优化，让其结构更为紧凑，通过摆动驱动机构驱动凸轮转动，通过凸轮带动焊枪主体实现左右往复摆动，很好的解决当前焊枪出现的侧壁未融合缺陷问题，让其更好的满足焊接的需要。

5、其中，所述焊枪主体包括枪身、一组气罩保护机构和送丝机构，所述气罩保护机构设于枪身的两侧，并通过第一绝缘件与支架连接，且两者的连接位置可调；所述送丝机构设于枪身的一侧，并通过横梁与枪身连接。气罩保护机构位置实现可调，能够根据需要对气罩和钨极的距离进行调节，以便调节两股气流的流向，形成层流保护气体。第一绝缘件和横梁的设置，实现了整个焊枪中带电的区域控制在最小范围内，枪身带电，气罩不带电，从结构上解决绝缘问题，省去了喷涂绝缘层的工序。

6、进一步的，所述枪身采用紫铜制作，其包括枪身本体，所述枪身本体两侧的侧壁上分别设有进液口和出液口，位于侧壁的下方设有冷却液槽，所述枪身本体的上方相对设于一组支架，所述支架的上方设有用于安装凸轮的安装架，且所述安装架的一侧设有一组螺钉孔，下方设有用于通孔，所述回转轴设于枪身本体的侧壁上。紫铜的枪身具有较高的导热、导电性，并具有良好的力学性能和耐蚀性能。

7、优选地，所述安装架内设有空腔，所述空腔内设有陶瓷隔块并通过螺钉压紧固定，所述凸轮外侧的凸轮槽设于陶瓷隔块的安装槽内。

8、进一步优选地，所述轴承通过轴套固定内圈，通过卡簧固定外圈，所述枪身通过陶瓷轴承与支架连接，结合陶瓷垫块，让枪体实现了单独带电，轴承通过轴套和卡簧分别对内圈和外圈进行固定，摆动驱动机构每带动凸轮转动一圈，枪身完成一次左右摆动。通过轴套和卡簧实现对轴承的固定，让凸轮旋转时能够驱动枪身实现摆动。

9、此外，所述送丝机构包括送丝组件和送丝调节装置，所述送丝组件通过送丝调节装置与横梁做可调节式连接，所述横梁远离送丝组件的一端与焊枪主体连接。对送丝机构的结构进行了优化，通过送丝调节装置能够对送丝组件的位置进行调整，并通过横梁的设置，让其能够与枪身一起摆动，从而让其送丝与钨极同步摆动，提高了送丝的准确性，更好的完成送丝与焊接。

10、进一步的，所述送丝调节装置上设有用于穿送丝组件的穿孔，位于穿孔的一侧上设有扇形开槽，位于扇形开槽的一侧设有安装孔，所述安装孔与扇形开槽同心设置，且所述送丝调节装置的外侧设有一组用于限制送丝组件位置的固定孔。

11、更进一步的，所述送丝组件包括送丝管和送丝嘴，所述送丝管一端插于送丝调节装置的安装孔内，并通过一组螺栓插入固定孔固定，所述送丝嘴设于送丝管远离送丝调节装置的一端，且所述送丝嘴上设有用于矫正焊丝的矫正段。送丝嘴上设有矫正段，能够对焊丝进行矫正，有效提高焊接质量。

12、优选地，所述横梁采用陶瓷横梁，其包括横梁主体，所述横梁主体的一端设有一组连接耳板，所述连接耳板上相对设有调节孔，所述送丝调节装置设于连接耳板之间，并通过调节螺栓连接；另一端相对设有一组连接臂，所述连接臂上相对设于一组第二安装孔，所述焊枪主体上部设于两连接臂之间，并通过螺栓穿过第二安装孔与焊枪主体上的安装架连接，使送丝与钨极摆动同步，保证焊丝充分熔化，避免送丝干扰电弧电压，保证弧长调节的精度。陶瓷块横梁不仅使送丝机构与焊枪带电主体绝缘开，还起到确保送丝结构与钨极同步摆动的限位作用。

13、进一步优选地，所述支架呈到u字型，其两侧的分支架上位于轴承安装孔的上方设有凹槽，位于凹槽的上方设有至少一组减重孔，位于减重孔的上方设有用于机器人或者桁架的连接孔，所述支架的顶架上设有用于安装摆动驱动机构的第三安装孔，所述第一绝缘件一端设于凹槽内，并通过螺栓连接。

14、上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

15、1、本发明所述的一种精准摆动窄间隙焊枪，通过对焊枪的结构进行优化，让其结构更为紧凑，通过摆动驱动机构驱动凸轮转动，通过凸轮带动焊枪主体实现左右往复摆动，很好的解决当前焊枪出现的侧壁未融合缺陷问题，让其更好的满足焊接的需要。

16、2、气罩保护机构位置实现可调，能够根据需要对气罩和钨极的距离进行调节，以便调节两股气流的流向，形成层流保护气体。第一绝缘件和横梁的设置，实现了整个焊枪中带电的区域控制在最小范围内，枪身带电，气罩不带电，从结构上解决绝缘问题，省去了喷涂绝缘层的工序。

17、3、紫铜的枪身具有较高的导热、导电性，并具有良好的力学性能和耐蚀性能。

18、4、本发明对送丝机构的结构进行了优化，通过送丝调节装置能够对送丝组件的位置以及角度进行调整，并通过横梁的设置，让其能够与枪身一起摆动，从而让其送丝与钨极同步摆动，提高了送丝的准确性，更好的完成送丝与焊接。

19、5、所述送丝嘴上设有用于矫正焊丝的矫正段。送丝嘴上设有矫正段，能够对焊丝进行矫正，有效提高焊接质量。

20、6、陶瓷横梁不仅使送丝机构与焊枪带电主体绝缘开，还起到确保送丝结构与钨极同步摆动的限位作用；还能够使送丝与钨极摆动同步，保证焊丝充分熔化，避免送丝干扰电弧电压，保证弧长调节的精度。

21、7、本发明中所述支架在保证使用强度的情况下，可以降低重量，并且铝合金材料具有良好的加工性，可以大幅降低加工难度。所述支架结构紧凑，最大限度降低焊枪的整体尺寸，并且让枪身，气罩，送丝机构之间的相对位置灵活可调且保持稳定。