CN105127569A - 自动焊接或切割的对中指示装置 - Google Patents

Abstract

一种自动焊接或切割的对中指示装置，用于自动焊接或切割设备上，包括：第一调节部，包括第一连接端、第二连接端，第一调节部的第一连接端设置在自动焊接或切割设备上且位于焊嘴组件或切割组件上端，第一调节部能够沿垂直方向转动；第二调节部，包括第一连接端、第二连接端，第二调节部的第一连接一端设置于第一调节部的第二连接端，第二调节部能够沿第一调节部的水平方向移动；对中指示部，设置在第二调节部的第二连接端，对中指示部包括一本体及设置在本体内的能提供面状光束的发射装置，发射装置发射的光线在焊件上的投影为直线段或虚线段。本发明针对直焊缝的对中，克服现有自动焊接或切割指示不准确，减少焊丝位置与角度偏差导致的缺陷。

Description

自动焊接或切割的对中指示装置

技术领域

本发明属于金属焊接与切割技术领域，尤其涉及一种直焊缝自动焊的对中机构，同时也可用于自动切割设备。

背景技术

在造船与海洋工程中，已经大量开始使用自动焊接设备，例如埋弧焊，二氧化碳气体保护焊等，这些焊接设备在实现自动焊接方面，基本是采用自动小车在固定轨道上行走的方式

在实际的现场焊接中，自动焊本身轨迹是直线运动，从理论上讲是可以达到全自动焊接的目的，但是在实际工作中，由于经常出现轨道未对准导致的焊丝未对准情况，造成目前难于实现焊接过程的无人操控的全自动焊，只能在焊接过程中要求焊工进行监控并随时进行轨道或焊枪对中等调节。

目前在埋弧焊机上已普遍设有一个点状激光定位器，这种对正结构和对正方法不仅仅效率低下，浪费了找正时间，而且焊接质量得不到保证，容易出现焊接偏移现象，一旦出现焊接偏移，焊道就会出现未焊透、未熔合等缺陷，这些缺陷在各规范中均属于必须返修的缺陷，这样将极大地浪费工期与资源。

而在二氧化碳气体保护焊自动小车上，由于弧光太强等原因，连点状激光定位器也很少使用，需要依靠工人佩戴防护面罩实时观察熔池情况来判定小车的行走状况。目前二氧化碳气体保护焊小车的典型问题是焊丝角度偏差，导致焊脚不均，以及轨道偏移，导致焊脚不均，甚至出现熔深不够的情况。

以激光跟踪代表的电子跟踪，造价高，并且对于现场焊接，激光跟踪也难以完成自动焊自动跟踪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有自动焊接或切割的对中指示装置，能简单、经济、有效的提供自动焊接直直的对中，以克服现有自动焊接使用的指示装置指示不准确，以及指示范围有限的缺陷，保证焊接过程中焊丝的位置与角度，减少因焊丝位置与角度偏差导致的缺陷。该装置亦可应用于自动切割等作业过程中。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动焊接或切割的对中指示装置，用于安装在自动焊接或切割设备上，所述自动焊接或切割设备承载于固定轨道上行走的小车上，其特征在于，所述自动焊接或切割的对中指示装置包括：

第一调节部，包括第一连接端、第二连接端，所述第一调节部的第一连接端设置在所述自动焊接或切割设备上且位于所述自动焊接或切割设备的焊嘴组件或切割组件上端，所述第一调节部能够沿垂直方向转动；

第二调节部，包括第一连接端、第二连接端，所述第二调节部的第一连接一端设置于所述第一调节部的第二连接端，所述第二调节部能够沿所述第一调节部的水平方向移动；

对中指示部，设置在所述第二调节部的第二连接端，所述对中指示部包括一本体以及设置在所述本体内的能够提供面状光束的发射装置，所述发射装置发射的光线在焊件上的投影为直线段或虚线段。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述第一调节部的第一连接端具有一卡箍，所述卡箍通过一固定螺副设置在所述焊嘴组件或切割组件的上端。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述第一调节部的第一连接端具有一连接环，所述连接环的内壁面与所述圆柱体的外壁面分别设置有相配的螺纹。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述第一调节部的第二连接端与所述第二调节部的第一连接端分别设置为相配的一轴和一轴套，所述轴套上还设置有一螺纹通孔，所述螺纹通孔通过一调节螺栓将所述轴套固定于所述轴上。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述第一调节部的第二连接端与所述第二调节部的第一连接端分别设置为一轴和一轴套，所述轴和轴套上分别沿轴向设置有相配的槽和轴鍵。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述发射装置为一激光发射装置。

上述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其中，所述本体为一柱状体，所述第二调节部的第二连接端为套设于所述柱状体的一套筒结构，所述套筒结构上设置有至少一个螺纹通孔，用于通过螺栓将所述本体固定于所述套筒结构内。

本发明的有益功效在于：采用本发明提供的具有自动焊接或切割的对中指示装置，可以克服现有技术自动焊接或切割使用的指示装置指示不准确，以及指示范围有限等缺陷，能够确保自动焊接或切割时针对直焊缝的对中，其焊接或切割的位置与角度始终保持正确，减少因位置与角度偏差导致的缺陷，本发明提供的具有自动焊接或切割的对中指示装置还具有结构简单、成本低、效果显著等特点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明自动焊接或切割装置操作中对中指示工作原理示意图；

图2本发明自动焊接的对中指示装置操作主视图；

图3本发明自动焊接的对中指示装置操作侧视图；

图4本发明自动焊接的对中指示装置操作俯视图；

图5本发明具有自动焊接或切割的对中指示装置的立体分解图。

其中，附图标记

100自动焊接的对中指示装置

101焊接轨迹

10自动焊接或切割设备

11架体

12焊嘴组件

121焊丝

20第一调节部

21第一调节部的第一端

22第一调节部的第二端

23固定螺副

30第二调节部

31第二调节部的第一端

32第二调节部的第二端

33调节螺栓

40对中指示部

41本体

42发射装置

421激光束

200待焊接工件

201坡口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

在图1所示的具体实施方式中，本发明揭示一种自动焊接或切割的对中指示装置，应用于自动焊接或切割时针对直焊缝的对中指示，如图所示，本发明揭示的自动焊接或切割的对中指示装置100用于安装在自动焊接或切割设备10上，所述自动焊接或切割设备承载于固定轨道上行走的自动小车上，自动焊接或切割的对中指示装置100包括：第一调节部20，第二调节部30，对中指示部40。所述第一调节部20设置在所述自动焊接或切割设备10上并提供轴向转动调节，所述第二调节部30设置于所述第一调节部20并提供横向调节，所述对中指示部40设置在所述第二调节部30上并提供面状光束，该光束在焊件上的投影为一直线段或虚线段。如此，本发明通过所提供的面状光束的指示，即可以克服现有自动焊接或切割使用的指示装置指示不准确，以及指示范围有限的缺陷，保证操作过程中焊接或切割的位置与角度偏差导致的缺陷。

进一步地，参见图1至图5揭示本发明的具体实施方式

如图所示，本发明揭示的具有自动焊接或切割的对中指示装置100包括：第一调节部20，第二调节部30，对中指示部40。

本发明是采用现有的自动小车在固定轨道上行走的方式进行焊接或切割，因此，所述自动焊接或切割装置100是承载于固定轨道上行走的自动小车上。

所述自动焊接或切割设备10，本实施例以焊接为例，包括：架体11、焊嘴组件12、焊丝121，如图所示，所述架体11是为圆柱体，所述焊嘴组件12设置在所述架体11的下端，焊丝121设置在所述焊嘴组件12中，而架体设置在于固定轨道上行走的自动小车上(自动小车图中未示出)。

所述第一调节部20，具有第一连接端21、第二连接端22，所述第一连接端21用于固定在所述架体11上，所述第二连接端22用于连接第二调节部30。如图5所示，本发明所述第一调节部20的一实施例为，所述第一调节部20的第一连接端21设置一卡箍，所述第一调节部20的第二连接端22为一轴结构，所述卡箍通过一固定螺副23(包括一螺栓与一螺帽)设置在所述架体11的上端，这样，通过转动卡箍可以达到调节设置在所述第二连接端22的第二调节部30的目的，具体说，可以达到调节所述第二调节部30与所述焊接装置10的行走轨道之间的角度及距离。

本发明所述第一调节部20的另一实施例为，所述架体11为圆柱体，所述第一调节部的第一连接端21设置一连接环，所述第一调节部10的第二连接端22为一轴结构，所述连接环的内壁面与所述圆柱体的外壁面分别设置有相配的螺纹，同样的，可以通过转动连接环而达到调节所述第二调节部30与所述焊接装置10的行走轨道之间的角度及距离。

所述第二调节部30，具有第一连接端31、第二连接端32，所述第一连接端31用于固定在所述第一调节部20的第二连接端22上，所述第二连接端32用于连接对中指示部40。如图5所示，本发明所述第二调节部30的一实施例为，所述第一调节部20的第二连接端22与所述第二调节部30的第一连接端31分别设置为相配的一轴和一轴套，具体说，可以将所述第一调节部20的第二连接端22设置为轴，将所述第二调节部30的第一连接端31设置为相配的轴套，也可以将所述第一调节部20的第二连接端22设置为轴套，而将所述第二调节部30的第一连接端31设置为相配的轴。为了进一步对所述轴与轴套固定，如图5所示，所述轴套上还设置有一螺纹通孔，所述螺纹通过一调节螺栓33将所述轴套固定于所述轴上。

本发明所述第二调节部30的另一实施例为，与上一实施例类似，将所述第一调节部20的第二连接端22与所述第二调节部30的第一连接端31也分别设置为一轴和一轴套，所不同之处在于，所述轴和轴套上还分别沿轴向设置有相配的至少一对槽和轴鍵，也可以达到将所述轴套固定于所述轴上的目的。

如此，可以方便调节设置在所述第二调节部30的第二连接端22上的对中指示部40与所述焊嘴组件12的距离。

对中指示部40，包括本体41以及发射装置42，如图5所示，本实施例，所述本体41为一柱状体，所述发射装置42设置在所述本体41内，所述发射装置42是采用能够提供面状光束的激光发射装置，本发明所述的激光发射装置，可以采用现有的激光发射器，其发射的激光束421(如图1所示)是选择为面状，其在工件上的投影生成的线段可以是连续的，也可以是虚线，其型号等特征不作限定。所述第二调节部30的第二连接端32是为能够套设于所述柱状体的一套筒结构，其两者的固定结构也可以采用在所述套筒上设置有至少一个螺纹通孔，通过调节螺栓33将所述激光发射装置的本体41固定于所述套筒结构内。

如上所述结构，通过对所述第一调节部、第二调节部的调节，即可以将所述激光发射装置发射的激光线束与所述焊接装置的行走轨道之间的角度及距离进行调整，从而满足对焊接轨迹的正确指示。

本发明揭示的自动焊接或切割的对中指示装置，可以应用于如图1所示的直线焊接或切割作业中，当然，也可以应用于环形、弧形等焊缝的焊接或切割作业中，均可达到提供准确的对中指示的目的。

参见图1，本发明揭示的自动焊接的对中指示装置在实际应用中，将待焊接工件200于坡口201焊接时，其具体的操作步骤如下：

1、通过第一调节部20和第二调节部30将激光发射装置卡箍固定在焊机上，并确保使用时不会发生移动；

2、打开激光发射装置，其所发射的光线将照射在待焊接工件200的表面形成一条指示用直线；

3、通过调节第一调节部20，第二调节部30，使光线满足以下要求：

a)与小车上的行走装置的轨道平行，

b)光线段的一端照射至焊丝处；

4、调整行走装置的轨道，使指示光线与正确的焊接轨迹101重合；

5、启动焊接装置，开始焊接；

6、在焊接过程中，如果发现指示光线与正确的焊接轨迹101有角度偏差，则可认定为轨道发生了偏移，可通过及时调整轨道来纠正错误的焊接轨迹。

本发明具有如下有益效果：

1、通过线状光源作光标对准焊缝，实现焊接前焊丝轨迹的提前预测，焊接时如果轨道发生偏移即可通过光线与正确的焊接轨迹的偏差及时发现并进行及时调整；

2、采用线状激光指示，可对较大范围内(0-10m，具体指示范围可通过调节激光发射装置确定)的焊接轨迹进行指示，并明显提前焊接过程中焊丝偏离预定轨迹的情况发现时间；

3、采用线状激光指示，可对所指示范围内的各处均进行明显与连续的指示，相对于点状激光更精确；

4、仅采用一个激光指示器，结构简单、体积小、易调节、造价低廉；

5、不仅可以对焊接轨迹进行指示，还可以依据实际需要对焊丝角度进行对应，以保证焊丝角度的准确性；

6、除了可应用于埋弧焊设备上，可普遍的应用于各类直线轨迹的焊接与切割行走设备上。

当然，本发明揭示的上述实施例均可以应用于切割作业中，仅需将焊接装置替换为切割装置即可实现在切割作业中对切割轨迹的正确指引，不作具体赘述。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及实质情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动焊接或切割的对中指示装置，用于安装在自动焊接或切割设备上，所述自动焊接或切割设备承载于固定轨道上行走的小车上，其特征在于，所述自动焊接或切割的对中指示装置包括：

第一调节部，包括第一连接端、第二连接端，所述第一调节部的第一连接端设置在所述自动焊接或切割设备上且位于所述自动焊接或切割设备的焊嘴组件或切割组件上端，所述第一调节部能够沿垂直方向转动；

第二调节部，包括第一连接端、第二连接端，所述第二调节部的第一连接一端设置于所述第一调节部的第二连接端，所述第二调节部能够沿所述第一调节部的水平方向移动；

对中指示部，设置在所述第二调节部的第二连接端，所述对中指示部包括一本体以及设置在所述本体内的能够提供面状光束的发射装置，所述发射装置发射的光线在焊件上的投影为直线段或虚线段。

2.根据权利要求1所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述第一调节部的第一连接端具有一卡箍，所述卡箍通过一固定螺副设置在所述焊嘴组件或切割组件的上端。

3.根据权利要求1所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述第一调节部的第一连接端具有一连接环，所述连接环的内壁面与所述圆柱体的外壁面分别设置有相配的螺纹。

4.根据权利要求2或3所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述第一调节部的第二连接端与所述第二调节部的第一连接端分别设置为相配的一轴和一轴套，所述轴套上还设置有一螺纹通孔，所述螺纹通孔通过一调节螺栓将所述轴套固定于所述轴上。

5.根据权利要求2或3所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述第一调节部的第二连接端与所述第二调节部的第一连接端分别设置为一轴和一轴套，所述轴和轴套上分别沿轴向设置有相配的槽和轴鍵。

6.根据权利要求4所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述发射装置为一激光发射装置。

7.根据权利要求5所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述发射装置为一激光发射装置。

8.根据权利要求4所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述本体为一柱状体，所述第二调节部的第二连接端为套设于所述柱状体的一套筒结构，所述套筒结构上设置有至少一个螺纹通孔，用于通过螺栓将所述本体固定于所述套筒结构内。

9.根据权利要求5所述的具有自动焊接或切割的对中指示装置，其特征在于，所述本体为一柱状体，所述第二调节部的第二连接端为套设于所述柱状体的一套筒结构，所述套筒结构上设置有至少一个螺纹通孔，用于通过螺栓将所述本体固定于所述套筒结构内。