CN105772912B - 一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪，其包括壳体、主轴体、螺柱夹头、齿条、齿轮、减速器、电机和驱动电路，所述主轴体与直线轴承轴向滑动连接，在所述主轴体上套设有能使引弧后的主轴体复位的弹簧，所述螺柱夹头与焊接电缆导电连接；所述齿条的一端与主轴体的尾部绝缘连接，所述齿轮与齿条相啮合连接、并与减速器的输出轴相连接，所述减速器与电机相连接，所述电机与驱动电路相连接；在所述齿条的上部设有位移传感器，所述位移传感器与放大电路相连接，所述放大电路与电压调节电路相连接，所述电压调节电路既与焊机主控制器相连接，也与驱动电路相连接。本发明可根据实际焊接情形实现主轴体提升和下降高度的自适应调节。

Description

一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪
技术领域
本发明涉及一种电弧螺柱焊枪，具体说，是涉及一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪，属于螺柱焊接设备技术领域。
背景技术
电弧螺柱焊是一种高效、高质量的螺柱焊接方法。焊接电源、焊接控制器和电弧螺柱焊枪是一个完整的电弧螺柱焊系统所必须具备的。其中电弧螺柱焊枪是焊接过程的直接执行机构，起着调节部分焊接参数、完成焊接过程的作用，焊枪性能的优劣对于焊接质量有很大的影响。
目前常见的螺柱焊枪，其结构为：设置有空腔的焊枪壳体，在焊枪壳体的空腔中从前至尾依次设置有主轴体、动铁芯、内部设置有线圈的固定套和静铁芯，在焊枪壳体中还设置有给主轴体和线圈提供工作电流的控制电路装置，主轴体和动铁芯首尾固定连接为一体，主轴体穿设在轴套内，在主轴体上套设有能使引弧后的主轴体复位的复位弹簧，复位弹簧的两端分别抵靠在主轴体的外凸缘和固定套之间，主轴体前端与用以安装螺柱的一体式夹头座相连接，动铁芯尾端从固定套前端插入并能在固定套中滑动，静铁芯前端从固定套尾端插入并安装在固定套尾端，在动铁芯与静铁芯之间留有一段空余的间隙，该段空余的间隙称之为提升间隙，提升间隙是保证螺柱焊接时产生电弧的一个重要因素。
而上述结构的螺柱焊枪存在如下主要缺陷：(1)在实际使用过程中，由于加工误差、安装误差以及焊枪壳体的热变形等因素的存在，会导致轴套与固定套的同心度不高，从而使首尾固定连接为一体的主轴体和动铁芯轴向运动时阻力增大，大大增加了主轴体与轴套以及动铁芯与固定套之间的磨损量，使得焊枪的使用寿命很短，一般只能使用半年，最多使用一年；(2)容易导致动铁芯卡死在固定套内或者动铁芯无法插入到固定套内，从而无法实现主轴体的轴向运动，导致焊接工作无法正常进行的现象；(3)当螺柱的实际长度不标准时，螺柱通过主轴体压缩弹簧并向尾端滑动，会使动铁芯与静铁芯间的提升间隙变小，从而使焊接引弧时的引弧距离缩短，容易出现无法引弧的现象，大大降低了焊接的合格率，焊接效率降低；(4)由于待焊工件的加工误差或安装误差等原因，会致使预留的提升间隙过大或过小情形，导致过焊或假焊等质量问题，而上述结构的螺柱焊枪的提升间隙是预留的确定值，没法根据实际情形实现自适应调节。
而随着社会的发展和焊接技术的进步，对焊接自动化程度的需求日益提高，从而对焊接过程的控制精度也提出了更高要求，因此，为了提高焊接效率和焊接质量，保证焊接过程的实时控制和调节，同时又要降低焊接成本，本领域急需一种结构简单、焊接质量可靠、使用寿命长且安全、制造成本低、维修方便等优点的可自适应调节的电弧螺柱焊枪，但至今未见相关技术和产品的报道。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种具有结构简单、焊接质量可靠、使用寿命长且安全、制造成本低、维修方便等优点的可自适应调节的电弧螺柱焊枪，以满足高精度自动电弧螺柱焊的使用需要。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪，包括壳体、主轴体和设置在主轴体前端的用以安装螺柱的螺柱夹头，所述主轴体与直线轴承轴向滑动连接，在所述主轴体上套设有能使引弧后的主轴体复位的弹簧，所述螺柱夹头与焊接电缆导电连接；其特征在于：还包括齿条、齿轮、减速器、电机和驱动电路，所述齿条的一端与主轴体的尾部绝缘连接，所述齿轮与齿条相啮合连接、并与减速器的输出轴相连接，所述减速器与电机相连接，所述电机与驱动电路相连接；并且，在所述齿条的上部设有位移传感器，所述位移传感器与放大电路相连接，所述放大电路与电压调节电路相连接，所述电压调节电路既与焊机主控制器相连接，也与驱动电路相连接。
所述位移传感器可以是电阻式、电感式、电容式、光电式、超声波式、霍尔式等能将主轴体的线性位移信息转变为电信号的传感器。
作为优选方案，所述电压调节电路包括提升电压调节电路和下降缓冲电压调节电路。
作为优选方案，所述电机为直流电机，可采用36伏以下的安全电压。
作为优选方案，所述壳体为绝缘体。
作为优选方案，在所述弹簧的下方设有弹力调节螺母。
相较于现有技术，本发明具有如下有益技术效果：
本发明提供的电弧螺柱焊枪，不仅具有结构简单，维修方便等优点，关键是可与焊机主控制器能实现实时通讯，能根据实际焊接情形实现主轴体提升和下降高度的自适应调节，可确保焊接质量和焊接精度，而且维护方便，可满足恶劣工地及自动焊接的使用要求，具有使用范围广，使用寿命长，焊接效率高等诸多优点，相对于现有技术，具有显著性进步和工业应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪的结构示意图。
图中标号示意如下：1、壳体；2、主轴体；3、螺柱夹头；4、直线轴承；5、弹簧；6、调节螺母；7、焊接电缆；8、齿条；9、齿轮；10、减速器；11、电机；12、驱动电路；13、位移传感器；14、放大电路；15、电压调节电路；151、提升电压调节电路；152、下降缓冲电压调节电路；16、焊机主控制器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
实施例
如图1所示：本发明提供的一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪，包括壳体1、主轴体1和设置在主轴体2前端的用以安装螺柱的螺柱夹头3，还包括齿条8、齿轮9、减速器10、电机11和驱动电路12，所述主轴体2与直线轴承4轴向滑动连接，在所述主轴体2上套设有能使引弧后的主轴体复位的弹簧5，所述螺柱夹头3与焊接电缆7导电连接；所述齿条8的一端与主轴体2的尾部绝缘连接，所述齿轮9与齿条8相啮合连接、并与减速器10的输出轴相连接，所述减速器10与电机11相连接，所述电机11与驱动电路12相连接；并且，在所述齿条8的上部设有位移传感器13，所述位移传感器13与放大电路14相连接，所述放大电路14与电压调节电路15相连接，所述电压调节电路15既与焊机主控制器16相连接，也与驱动电路12相连接。
通过驱动电路12驱使电机11的正转或反转，从而使齿轮9与齿条8之间发生正向传动或反向传动，以驱使齿条8上提或下降，从而带动主轴体2做相应上升或下降运动；同时，位移传感器13会将主轴体的实时位移信号通过放大电路14处理后输送给电压调节电路15，并由电压调节电路15输送给焊机主控制器16，焊机主控制器16根据电压信号与预设值进行比较后，将相应电压调节信号输送给电压调节电路15，通过对电压的调节以控制电机的转速，从而实现对主轴体2的提升和下降高度的实时控制和调节；若出现螺柱的实际长度非标准情形时(例如：大于或小于标准长度时)，因位移传感器13的初始位移信号会随之发生变化，因此当焊机主控制器16接收到变化后的初始电压信号后，会自动进行初始值与预设值的叠加处理，从而输出相适应的调节电压信号，以确保主轴体的行程能满足焊接要求；另外，若出现待焊工件因误差出现空隙等情形时，因会导致焊接电弧电压随之发生变化，因此当焊机主控制器16接收到变化的电弧电压信号后，会自动进行补偿电压的处理和输出相适应的调节电压信号，以确保主轴体的行程能满足焊接要求。
所述位移传感器13可以是电阻式、电感式、电容式、光电式、超声波式、霍尔式等能将主轴体的线性位移信息转变为电信号的传感器。
作为优选方案：
所述电压调节电路15包括提升电压调节电路151和下降缓冲电压调节电路152，以实现对主轴体2的升降运动进行精准控制和调节，进一步确保焊接质量的稳定性。
所述电机11为直流电机，由于直流电机采用的是36伏以下的安全电压，因此使用和维护的安全性好，可满足恶劣工地的使用要求。
在所述弹簧5的下方设有弹力调节螺母6，以实现对主轴体的行程精确控制。
另外，所述壳体1为绝缘体。
综上所述可见：本发明提供的电弧螺柱焊枪，不仅具有结构简单，维修方便等优点，而且可与焊机主控制器能实现实时通讯，能根据实际焊接情形实现主轴体提升和下降高度的自适应调节，可确保焊接质量和焊接精度，并且维护方便，可满足恶劣工地及自动焊接的使用要求，具有使用范围广，使用寿命长，焊接效率高等诸多优点，相对于现有技术，已取得了显著性进步和工业应用价值。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可自适应调节的电弧螺柱焊枪，包括壳体、主轴体和设置在主轴体前端的用以安装螺柱的螺柱夹头，所述主轴体与直线轴承轴向滑动连接，在所述主轴体上套设有能使引弧后的主轴体复位的弹簧，所述螺柱夹头与焊接电缆导电连接；其特征在于：还包括齿条、齿轮、减速器、电机和驱动电路，所述齿条的一端与主轴体的尾部绝缘连接，所述齿轮与齿条相啮合连接、并与减速器的输出轴相连接，所述减速器与电机相连接，所述电机与驱动电路相连接；并且，在所述齿条的上部设有位移传感器，所述位移传感器与放大电路相连接，所述放大电路与电压调节电路相连接，所述电压调节电路既与焊机主控制器相连接，也与驱动电路相连接；所述位移传感器是能将主轴体的线性位移信息转变为电信号的传感器；所述电压调节电路包括提升电压调节电路和下降缓冲电压调节电路；所述电机为直流电机。
2.根据权利要求1所述的电弧螺柱焊枪，其特征在于：所述位移传感器为电阻式、电感式、电容式、光电式、超声波式及霍尔式位移传感器中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的电弧螺柱焊枪，其特征在于：所述壳体为绝缘体。
4.根据权利要求1所述的电弧螺柱焊枪，其特征在于：在所述弹簧的下方设有弹力调节螺母。
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