專利名稱：一種焊接接頭沖擊試樣定位加工機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及金屬焊接加工領(lǐng)域，更具體地，本實用新型涉及一種金屬焊接接 頭沖擊試樣的加工裝置，所述裝置系采用機電光一體化技術(shù)，對焊接接頭沖擊試樣毛 坯取樣位置進行精確定位，并取樣加工成標準沖擊試樣的裝置。
背景技術(shù)：
目前各種工程建設(shè)中會應(yīng)用到大量的鋼材焊接，而關(guān)鍵部分的焊接接頭質(zhì)量的好 壞將直接關(guān)系到工程的安全質(zhì)量。其中焊接接頭沖擊韌性是焊接接頭質(zhì)量的重要組成
部分，按照GB2650-89 (國家標準焊接接頭沖擊試驗方法)要求，需要在焊接接頭不 同位置如焊縫、熔合線和熱影響區(qū)開缺口，并評定不同部位的沖擊韌性。對于某些鐵 素體不銹鋼而言，焊接接頭各部位的組織變化較大，如果開缺口的位置誤差大于 0.5mra，則會使其沖擊韌性發(fā)生較大波動。因此，確定焊接接頭沖擊試樣缺口位置精度 至關(guān)重要。
而目前技術(shù)已有的焊接接頭沖擊試樣加工流程為
1) 從焊接試板上截取沖擊試驗毛坯，毛坯尺寸為厚度10 (或5) X寬度IOX長 度90 120mm;
2) 將沖擊試樣毛坯腐蝕后使人能清晰觀察焊縫輪廓，按位置要求由人工劃線來確
定試樣開缺口的位置和兩端切割位置；
3) 人工對照兩端切割位置的劃線，使用帶鋸將沖擊試樣毛坯截斷成厚度10(或5) X寬度IOX長度55ram的尺寸；
4) 人工對照缺口位置的劃線，使用銑床開出V型缺口，進行形成滿足標準要求的 沖擊試樣。
但是由于人工劃線和對中所引起的偏差都可能達到0.5min，故缺口位置的偏差可 能會高達l咖。這樣，由于焊接接頭沖擊試樣的加工精度原因，會造成某些材料的焊 接接頭沖擊試驗的沖擊值散差大，而且沖擊斷后試樣缺口處己斷裂、變形，很難確定 原先位置的準確性，故不具追溯性。此外，已有加工流程中的劃線、截斷和開缺口三 個步驟要在三個不同的工序完成，導致操作繁瑣和效率低下。
公開號CN2144547，
公開日1993年10月27日的一種沖擊試樣缺口可調(diào)速的雙刀
拉床，該拉床為立式結(jié)構(gòu)，機械傳動。其結(jié)構(gòu)特點是兩把拉刀安裝在同一個刀座里， 可同時拉削二個沖擊試樣缺口，也可分別使用每一把拉刀，兩把拉刀可配置成一v — U或二V或二U結(jié)構(gòu)。另一特點是采用了變速電機根據(jù)材料來改變拉削速度。
公開號CN2342921，
公開日1999年10月13日的一種沖擊試樣缺口拉削機，主要 用于金屬沖擊試樣U、 V型缺口拉削加工，包括箱體、位于箱體內(nèi)的驅(qū)動裝置、與驅(qū) 動裝置相接的拉削裝置及與拉削裝置匹配的夾持裝置，驅(qū)動裝置為液壓驅(qū)動裝置，其 油缸與拉削裝置中的刀盒并接。
公開號CN2145665，
公開日1993年11月10的一種沖擊試樣缺口手動拉床，該拉 床為立式結(jié)構(gòu)，機械傳動。其結(jié)構(gòu)特點是用手驅(qū)動，拉刀沒有安裝在刀盒里而是安裝 在滑板上。
以匕3個專利屬于沖擊試樣缺口加工機械裝置，雖然通過了結(jié)構(gòu)或裝置的設(shè)置改 變來提高沖擊試樣缺口加工精度，但均為肉眼觀察配合機械式操作，且未對沖擊試樣 的缺口加工位置進行控制，亦不具有可追溯性設(shè)置。

實用新型內(nèi)容
為了解決目前技術(shù)下的焊接接頭沖擊試樣缺口的不能準確定位，加工精度低，加 工過程繁瑣，且不具追溯性的問題。本實用新型提供了一種焊接接頭沖擊試樣定位加 工機，提高了焊接接頭沖擊試樣的缺口位置加工精度，同時簡化了焊接接頭沖擊試樣 的加工過程，實現(xiàn)了焊接接頭沖擊試樣的缺口位置的可追溯性。
其具體技術(shù)特征如下所述
一種焊接接頭沖擊試樣定位加工機，包括拉槽機和銑斷機，其特征在于 所述的拉槽機、銑斷機與一CCD攝像頭通過一十字拖板相連接，且拉槽機、銑斷
機和CCD攝像頭位置固定。
所述的十字拖板的縱向面上設(shè)置有兩條縱向?qū)к?，在導軌上端設(shè)置有縱向馬達， 馬達連接一縱向絲桿。
所述的十字拖板的橫向面上設(shè)置有兩條橫向?qū)к?，在導軌左端設(shè)置有橫向馬達， 馬達連接一橫向絲桿。
所述的十字拖板的縱向面上設(shè)置有一試樣夾具。
試樣夾具固定試樣并保證拉槽和試樣截斷工作的順利進行。
所述的試樣夾具可以通過電機驅(qū)動十字拖板上的縱向馬達和橫向馬達，馬達再帶
動縱向絲桿和橫向絲桿使試樣夾具在縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к壏秶鷥?nèi)任意移動至CCD攝像
頭或拉槽機或銑斷機的工作位置上。
所述的試樣夾具為中間缺口式設(shè)計。
試樣放置在夾具中間缺口位置，缺口高度為llmm,寬度為7mm，為拉V型缺口 (缺 口深度為2mm)留出工作間隙；
所述的試樣夾具的上端設(shè)置有壓緊螺絲。 壓緊螺絲的間距40ram。
使用本實用新型獲得如下有益效果
1. 實現(xiàn)了悍接接頭沖擊試樣缺口的準確定位，精度可控制在O. lmra內(nèi)，加工精度 比原來提高了十倍；
2. 簡化了加工步驟和提高了工作效率，
3. 連接計算機控制，可記錄焊接接頭沖擊試樣的缺口位置，實現(xiàn)了可追溯性。

圖1為本實用新型的焊接接頭沖擊試樣定位加工機結(jié)構(gòu)示意主視圖； 圖2為本實用新型的焊接接頭沖擊試樣定位加工機結(jié)構(gòu)示意俯視圖 圖3為本實用新型的焊接接頭沖擊試樣定位加工機的試樣夾具示意圖； 圖4為本實用新型的焊接接頭沖擊試樣定位加工機的拉槽工作局部放大圖。 圖中l(wèi)-拉槽機，2-CCD攝像頭，3-銑斷機，4-十字拖板，5-縱向?qū)к墸?-縱向馬 達，7-縱向絲桿，8-橫向?qū)к墸?-橫向馬達，IO-橫向絲桿，11-試樣夾具，12-試樣， 13-部分試樣夾具，14-壓緊螺絲，15-拉刀安裝架，16-拉刀導槽，17-拉刀。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明， 實施例1
如圖2所示，其中拉槽機l， CCD攝像頭2，銑斷機3這三個部分位置固定且分別 與十字拖板4連接；如圖3所示工作時首先在試樣夾具11位置上人工確認試樣的大致 位置，然后旋緊壓緊螺絲14將試樣裝夾；接著通過CCD攝像頭的攝像將經(jīng)過毛坯腐蝕 后的焊縫輪廓后轉(zhuǎn)換到與其連接的計算機設(shè)備上的計算機屏幕上放大，使用人機交互 的方法在屏幕上確定缺口的位置，并記錄下缺口位置圖像(利用了計算機程序控制計 算機標定缺口零位置及完成缺口位置圖像的存儲，實現(xiàn)其可追溯性)；然后計算機控制 電機驅(qū)動十字拖板4的帶動縱向馬達6和橫向馬達9，馬達再帶動與其連接的縱向絲
桿7與橫向絲桿10在縱向?qū)к?和橫向?qū)к?的范圍內(nèi)將試樣夾具上裝夾的試樣12 移動到拉槽機l位置，然后將試樣開V或U型缺口 (具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，由現(xiàn)場需 求所決定)；接著將試樣移動到銑斷機3位置切割試樣的兩端到所需的成品長度。最后 把成品試樣移動返回到初始的試樣夾具位置后卸下，至此完成了整個焊接接頭沖擊試 樣定位加工過程。
操作過程中具體的焊接接頭沖擊試樣毛坯尺寸為厚度10 (或5) X寬度IOX長度 9(Tl20mm，經(jīng)腐蝕后能清晰看出焊接熔合線輪廓，拉槽機裝有符合GB/T229標準的金 屬缺口的拉刀17，用于加工焊接接頭沖擊試樣毛坯標準要求的V型缺口；
CCD攝像頭2與計算機相連，實現(xiàn)沖擊試樣焊縫輪廓的拍攝、缺口位置定位與存 儲，如果CCD攝像頭的放大倍數(shù)是10倍，那么人工在屏幕上確定缺口位置的偏差為 0.05mm，電機驅(qū)動絲杠的位移偏差會低于0. 02mm，再考慮系統(tǒng)的參數(shù)標定偏差為 0.03mm，那么，最終的缺口位置偏差就是0. l鵬。這樣，本實用新型加工的缺口位置 精度遠高于已有加工方法的位置精度lmm。
銑斷機為雙鋸片設(shè)置，鋸片之間的距離為55mm，截斷試樣兩端，加工成長度符合 要求的沖擊試樣，銑斷后尺寸基本為標準要求尺寸厚度IO(或5)X寬度IOX長度55mm 的焊接接頭沖擊試樣。
使用本實用新型的焊接接頭沖擊試樣定位加工機實現(xiàn)了焊接接頭沖擊試樣缺口的 準確定位，精度可控制在O. lmm內(nèi)，加工精度比原來提高了十倍，簡化了加工步驟和 提高了工作效率，并且可記錄焊接接頭沖擊試樣的缺口位置，實現(xiàn)了可追溯性。該發(fā) 明適用于經(jīng)常進行焊接接頭沖擊試驗的科研機構(gòu)，具有較好的市場前景。
權(quán)利要求1.一種焊接接頭沖擊試樣定位加工機，包括拉槽機(1)和銑斷機(3)，其特征在于所述的拉槽機(1)、銑斷機(3)與一CCD攝像頭(2)通過一十字拖板(4)相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于所述的十字拖 板(4)的縱向面上設(shè)置有兩條縱向?qū)к?5)，在導軌上端設(shè)置有縱向馬達(6)，馬達 連接一縱向絲桿(7)。
3. 如權(quán)利要求1所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于所述的十字拖 板(4)的橫向面上設(shè)置有兩條橫向?qū)к?8)，在導軌左端設(shè)置有橫向馬達(9)，馬 達連接一橫向絲桿(10)。
4. 如權(quán)利要求1所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于，所述的十字 拖板(4)的縱向面上設(shè)置有一試樣夾具(11)。
5. 如權(quán)利要求4所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于，所述的試樣 夾具(11)通過電機驅(qū)動十字拖板(4)上的縱向馬達(6)和橫向馬達(9)，馬達再 帶動與其連接的縱向絲桿(7)和橫向絲桿(10)使試樣夾具在縱向?qū)к?5)和橫向 導軌(8)范圍內(nèi)任意移動至CCD攝像頭(2)或拉槽機(1)或銑斷機(3)的工作位 置上。
6. 如權(quán)利要求3所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于所述的試樣夾 具(11)為中間缺口式設(shè)計。
7. 如權(quán)利要求3所述的焊接接頭沖擊試樣定位加工機，其特征在于所述的試樣夾 具(11)的上端設(shè)置有壓緊螺絲(14)。
專利摘要一種焊接接頭沖擊試樣定位加工機，屬于用切除材料方式對金屬加工操作領(lǐng)域，由夾具、CCD攝像頭與計算機、拉槽機和銑斷機組成，先在夾具上人工完成試樣的裝夾，再通過CCD攝像頭攝像后轉(zhuǎn)換到計算機屏幕上放大，使用人機交互的方法在屏幕上確定缺口的位置，然后控制電機驅(qū)動十字拖板將縱/橫向絲桿移動到拉槽機位置將試樣開V型缺口。接著移動到銑斷機位置切割試樣的兩端到所需的成品長度，將成品試樣卸下完成整個工藝流程。使用本實用新型實現(xiàn)了焊接接頭沖擊試樣缺口的準確定位，簡化了加工步驟和提高了工作效率，并且可記錄焊接接頭沖擊試樣的缺口位置，實現(xiàn)了可追溯性。該實用新型適用于經(jīng)常進行焊接接頭沖擊試驗的科研機構(gòu)，具有廣泛的用途。
文檔編號G01N3/00GK201188070SQ20082005652
公開日2009年1月28日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者朱朝明, 毛惠剛, 田勁松 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司