CN105817741A - 一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器 - Google Patents

Abstract

一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器由壳体和转子总成两部分组成。本发明所述的旋转电弧传感器采用圆锥摆方案，由于空心轴直接安装于驱动电机转子上，减少传动装置，传感器振动小，结构紧凑，体积小，可达性好，适用范围更广，使用方便。

Description

一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器

技术领域

本发明涉及一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器，属于焊缝识别传感器领域。

背景技术

随着对焊接的质量和焊接效率的要求越来越高，人工焊接成本提高，使得焊接机器人的需求和使用也越来越广泛。焊缝识别传感器是焊接机器人的主要部件之一，其识别跟踪性能直接影响焊缝成形质量。

电弧传感器实时性好，抗弧光，烟尘，飞溅等干扰能力强，从80年代开始已受到重视，并取得了很大的发展，已经和光学传感器并列为焊接生产过程中的两大主要焊缝跟踪传感器。而旋转电弧传感器的对焊接坡口扫描频率更高，使得传感器的灵敏度高，特别适合于高速焊接时的焊缝识别传感器。

20世纪80年代，日本研究人员开发了一种高速旋转电弧传感器，电机通过齿轮减速，驱动导电杆绕自身的轴线转动，利用导电嘴上的偏心孔使电弧旋转，实现焊缝识别。其缺点是几百安的焊接电流需通过电刷接入，影响焊接成形质量。焊丝与导电嘴存在高速运动，磨损严重，需经常更换。此后，清华大学提出了一种圆锥摆动方案，该方案中导电杆悬挂于球铰处作圆锥摆动，克服上述导电杆转动方案中的缺点。但其仍采用一级齿轮传动，振动大，体积结构上难以减小，影响焊炬的可达性，传感器实用性较差。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的问题，设计了一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器。特别涉及一种采用圆锥摆动方案，结构紧凑，振动小的旋转电弧传感器。

本发明所述的旋转电弧传感器由壳体和转子总成两部分组成；

所述壳体包括端盖、测速室、动力室、偏心室、气室及气罩，各部件之间采用螺纹连接。

所述转子总成包括导电杆、两个调心轴承、光码盘、两个深沟球轴承、空心轴、驱动电机、偏心块及焊嘴。

所述导电杆上部通过一调心轴承安装于端盖内，下部由一调心轴承安装于偏心块上，在导电杆上安装有一焊嘴，焊丝从导电杆中穿入进入焊嘴。

所述空心轴由两个深沟球轴承分别安装于动力室和测速室内，可相对于壳体自由转动，导电杆由空心轴中间穿入。

所述光码盘由一紧定螺钉安装于空心轴上部，在光码盘上开一测速槽，用于检测驱动电机的转速。

所述驱动电机由转子和定子组成，转子固定于空心轴上，定子安装于动力室内，驱动电机转动时，驱动空心轴一起旋转。

所述偏心块有两个安装孔，空心轴安装孔轴线与导电杆安装孔轴线有一偏移量，装配完成后，导电杆中心线与壳体的中心线产生偏离。

所述偏心块由一紧定螺钉安装于空心轴下部，在偏心块内安装一调心轴承，调心轴承由一挡圈固定于偏心块内部；由于偏心块的偏心作用，当驱动电机带动空心轴旋转时，焊嘴做圆锥摆运动，实现对焊缝坡口的扫描。

所述两个调心轴承采用陶瓷轴承，使导电杆与壳体绝缘，保证焊接正常起弧。

所述偏心室上有一进气孔，由进气孔的保护气经气室进入气罩，在焊接时对焊接工件进行保护。

本发明的有益效果：

本发明所述的旋转电弧传感器采用圆锥摆方案，由于空心轴直接安装于驱动电机转子上，减少传动装置，传感器振动小，结构紧凑，体积小，可达性好，适用范围更广，使用方便。

附图说明

图1为本发明所述旋转电弧传感器结构图；

图中：1、端盖2、测速室3、动力室4、偏心室5、气室6、气罩7、导电杆8、调心轴承9、空心轴10、光码盘11、紧定螺钉12、深沟球轴承13、定子14、转子15、深沟球轴承16、紧定螺钉17、偏心块18、调心轴承19、挡圈20、焊嘴21、进气孔；

图2为本发明所述光码盘结构图；

图中：22、测速槽。

具体实施方式

结合附图说明如下：

本发明所述的旋转电弧传感器由壳体和转子总成组成，其中壳体包括端盖（1）、测速室（2）、动力室（3）、偏心室（4）、气室（5）及气罩（6），各部件之间采用螺纹连接；转子总成包括导电杆（7）、两个调心轴承（8）（18）、空心轴（9）、光码盘（10）、两个深沟球轴承（12）（15）、驱动电机、偏心块（17）及焊嘴（20）。

所述导电杆（7）上部通过一调心轴承（8）安装于端盖（1）内，下部由一调心轴承（18）安装于偏心块上，在导电杆（7）上安装有一焊嘴（20），焊丝从导电杆（7）中穿入进入焊嘴（20）。

所述空心轴（9）由两个深沟球轴承（12）（15）分别安装于测速室（2）和动力室（3）内，可相对于壳体自由转动，导电杆（7）由空心轴（9）中间穿入。

所述光码盘（10）由一紧定螺钉（11）安装于空心轴（9）上部，在光码盘（10）上开一测速槽（22），用于检测驱动电机的转速。

所述驱动电机由定子（13）和转子（14）组成，转子（14）固定于空心轴（9）上，定子（13）安装于动力室（3）内，驱动电机转动时，驱动空心轴（9）一起旋转。

所述偏心块（17）有两个安装孔，空心轴（9）安装孔轴线与导电杆（7）安装孔轴线有一偏移量，装配完成后，导电杆（7）中心线与壳体的中心线产生偏离。

所述偏心块（17）由一紧定螺钉（16）安装于空心轴（9）下部，在偏心块（17）内安装一调心轴承（18），调心轴承（18）由一挡圈（19）固定于偏心块（17）内部；由于偏心块（17）的偏心作用，当驱动电机带动空心轴（9）旋转时，焊嘴（20）做圆锥摆运动，实现对焊缝坡口的扫描。

所述两个调心轴承（8）（18）采用陶瓷轴承，使导电杆（7）与壳体绝缘，保证焊接正常起弧。

所述偏心室（4）上有一进气孔（21），由进气孔（21）的保护气经气室（5）进入气罩（6），在焊接时对焊接工件进行保护。

Claims (1)

1.一种用于气体保护焊的旋转电弧传感器，其特征在于：所述电弧传感器由壳体和转子总成两部分组成；

所述壳体包括端盖、测速室、动力室、偏心室、气室及气罩，各部件之间采用螺纹连接；

所述转子总成包括导电杆、两个调心轴承、光码盘、两个深沟球轴承、空心轴、驱动电机、偏心块及焊嘴；

所述导电杆上部通过一调心轴承安装于端盖内，下部由一调心轴承安装于偏心块上，在导电杆上安装有一焊嘴，焊丝从导电杆中穿入进入焊嘴；

所述空心轴由两个深沟球轴承分别安装于动力室和测速室内，可相对于壳体自由转动，导电杆由空心轴中间穿入；

所述光码盘由一紧定螺钉安装于空心轴上部，在光码盘上开一测速槽，用于检测驱动电机的转速；

所述驱动电机由转子和定子组成，转子固定于空心轴上，定子安装于动力室内，驱动电机转动时，驱动空心轴一起旋转；

所述偏心块有两个安装孔，空心轴安装孔轴线与导电杆安装孔轴线有一偏移量，装配完成后，导电杆中心线与壳体的中心线产生偏离；

所述偏心块由一紧定螺钉安装于空心轴下部，在偏心块内安装一调心轴承，调心轴承由一挡圈固定于偏心块内部；由于偏心块的偏心作用，当驱动电机带动空心轴旋转时，焊嘴做圆锥摆运动，实现对焊缝坡口的扫描；

所述两个调心轴承采用陶瓷轴承，使导电杆与壳体绝缘，保证焊接正常起弧；

所述偏心室上有一进气孔，由进气孔的保护气经气室进入气罩，在焊接时对焊接工件进行保护。