CN106041261A - 具有防尘作用的旋转电弧传感器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有防尘作用的旋转电弧传感器，包括壳体、导电杆、电机和偏心距调节结构，所述导电杆通过上调心球轴承安装于壳体内，所述电机连接于导电杆并可驱动导电杆以上调心球轴承为顶点做圆锥摆动，所述偏心距调节结构作用于所述导电杆并可调节其摆动锥角，所述壳体内还设置有对导电杆旋转速度和转角位置进行检测的信号采集装置，所述壳体包括依次设置的上壳体、通水腔外壳和集水套，所述导电杆的外侧套设有一防尘盖，该防尘盖对上壳体和通水腔外壳的内腔进行分隔。本新型通过设置防尘盖可以对铁珠和灰尘等颗粒进行有效阻挡，避免其影响轴承等的使用寿命。

Description

具有防尘作用的旋转电弧传感器

技术领域

本申请涉及一种具有防尘作用的旋转电弧传感器。

背景技术

采用旋转扫描方式工作的电弧传感器称为旋转电弧传感器。旋转电弧传感器是一种特殊的焊枪，在结构上虽比摆动式电弧传感器复杂，但具有突出的优越性：高速旋转增加了焊枪位置偏差的检测灵敏度，极大地提高了跟踪精度；高速旋转提高了快速响应特性，适用于高速焊接和薄板搭接的焊缝跟踪，在弧焊过程自动控制领域占有重要的地位。

旋转电弧传感器一般包括导电杆、驱动导电杆做锥形运动的电机、偏心调节机构等，导电杆绕其自身轴线转动的局部自由度，称为导电杆的自转，会造成导电杆与焊丝之间的摩擦，大大减少导电杆的使用寿命，必须以一个防转机构加以限制。由于导电杆需要偏心公转，防转挡块与导电杆之间不能够紧密接触，必须留有一定间隙，但这样也造成了导电杆的自转无法完全约束的问题。

在焊接过程集水套内会产生由下至上的上升气流，同时焊丝过程形成的铁蒸汽，加上焊接过程中的飞溅原因，会有大量细小的铁珠和灰尘随上升气流进入壳体内部，严重影响内部的轴承等部件的使用寿命。

另外，传统的旋转电弧传感器还存在集水套不方便拆卸、电机传动损耗高、机械振动大等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防尘作用的旋转电弧传感器，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种具有防尘作用的旋转电弧传感器，包括壳体、导电杆、电机和偏心距调节结构，所述导电杆通过上调心球轴承安装于壳体内，所述电机连接于导电杆并可驱动导电杆以上调心球轴承为顶点做圆锥摆动，所述偏心距调节结构作用于所述导电杆并可调节其摆动锥角，所述壳体内还设置有对导电杆旋转速度和转角位置进行检测的信号采集装置，所述壳体包括依次设置的上壳体、通水腔外壳和集水套，所述导电杆的外侧套设有一防尘盖，该防尘盖对上壳体和通水腔外壳的内腔进行分隔。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述信号采集装置通过反向器连接于单片机，单片机和电机之间依次连接有光电耦合器和功率放大驱动芯片。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述电机为空心轴电机，其包括套设于导电杆外侧的空心轴、固定于空心轴外侧的转子、以及套设转子外侧的定子，定子固定于电机外壳上，外壳与空心轴之间设有轴承。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述导电杆包括轴向依次连接的上导电杆、下导电杆和导电嘴。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述上导电杆、下导电杆和导电嘴之间螺纹配合。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述上壳体包括上下依次设置的上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳，螺钉依次穿过上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳实现相互之间固定。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述上调心球轴承设置于上盖内，上调心球轴承与上盖之间设置有上轴承套。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述通水腔外壳围成一冷却腔体，通水管依次穿过上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳与冷却腔体连通。

优选的，在上述的具有防尘作用的旋转电弧传感器中，所述偏心距调节结构包括平衡块、以及依次套设于导电杆外侧的下调心球轴承、下轴承套。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、空心轴电机驱动的旋转电弧传感器具有结构简单、传动损耗小、电机功耗低、焊枪小巧灵活、机械振动小、焊接可达性好等优点。

2、通过设置防尘盖可以对铁珠和灰尘等颗粒进行有效阻挡，避免其影响轴承等的使用寿命。

3、集气套与下盖采用螺纹连接，并且在其外圆柱表面加工滚花，使其便于拆装，这样可以方便地对易受焊接飞溅、扬尘沾染部分进行清洁，并且便于更换导电嘴。

4、本新型的防转挡块能够承受导电杆的碰撞，起到减振作用，并且与导电杆绝缘。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中旋转电弧传感器的剖视图；

图2所示为本发明具体实施例中电机的结构示意图；

图3所示为本发明具体实施例中编码器的安装结构示意图；

图4所示为本发明具体实施例中分体式编码器的结构示意图；

图5所示为本发明具体实施例中防转挡块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，旋转电弧传感器，包括壳体1、导电杆2、电机3和偏心距调节结构4，导电杆2通过上调心球轴承5安装于壳体1内，电机3连接于导电杆2并可驱动导电杆2以上调心球轴承5为顶点做圆锥摆动，所述偏心距调节结构4作用于所述导电杆2并可调节其摆动锥角，壳体1内还设置有对导电杆旋转速度和转角位置进行检测的信号采集装置6。

壳体1包括依次设置的上壳体101、通水腔外壳102和集水套103，导电杆2的外侧套设有一防尘盖7，该防尘盖7对上壳体和通水腔外壳的内腔进行分隔。

该技术方案中，在焊接过程集水套内会产生由下至上的上升气流，同时焊丝过程形成的铁蒸汽，加上焊接过程中的飞溅原因，会有大量细小的铁珠和灰尘随上升气流进入壳体内部，严重影响内部的轴承等部件的使用寿命。通过设置防尘盖可以对铁珠和灰尘等颗粒进行有效阻挡。

进一步地，信号采集装置通过反向器连接于单片机，单片机和电机之间依次连接有光电耦合器和功率放大驱动芯片。

该技术方案中，采用单片机作数字控制器，调速更精确，稳定；整个电路简单，省去了多余的外围电路，抗干扰强，并且成本低。

进一步地，通水腔外壳102和集气套103之间依次设置有通气腔外壳105和下盖104，下盖104与通气腔外壳105的端部之间通过螺钉固定，下盖104的底端凸伸有连接部1041，集气套103的顶端套设于所述连接部上，集气套103和连接部之间通过螺纹接触面连接，集气套的外表面凹设形成有滚花。

该技术方案中，集气套与下盖采用螺纹连接，并且在其外圆柱表面加工滚花，使其便于拆装，这样可以方便地对易受焊接飞溅、扬尘沾染部分进行清洁，并且便于更换导电嘴。

进一步地，集气套的底端收缩呈锥形。

进一步地，下盖和通气腔外壳105的接触面之间设有绝缘盖105。

结合图2所示，电机3空心轴电机，其包括套设于导电杆2外侧的空心轴31、固定于空心轴31外侧的转子32、以及套设转子外侧的定子33，定子33固定于电机外壳34上，外壳34与空心轴31之间设有轴承35。

进一步地，导电杆2包括轴向依次连接的上导电杆21、下导电杆22和导电嘴23。

进一步地，上导电杆21、下导电杆22和导电嘴23之间螺纹配合。

进一步地，上壳体101包括上下依次设置的上盖1011、编码器固定盖1012、主腔外壳1013、电机固定盖1014和中腔外壳1015，螺钉8依次穿过上盖1011、编码器固定盖1012、主腔外壳1013、电机固定盖1014和中腔外壳1015实现相互之间固定，电机的外壳34固定于电机固定盖1014上。

进一步地，上调心球轴承5设置于上盖1011内，上调心球轴承5与上盖1011之间设置有上轴承套501。

进一步地，通水腔外壳102围成一冷却腔体1021，通水管9依次穿过上盖1011、编码器固定盖1012、主腔外壳1013、电机固定盖1014和中腔外壳1015与冷却腔体1021连通。

该技术方案中，通过通水管从外部引入冷却水以实现对壳体内部的降温。

进一步地，偏心距调节结构4包括平衡块401、以及依次套设于导电杆2外侧的下调心球轴承402、下轴承套403。

结合图3和图4所示，信号采集装置6采用分体式安装，包括套设固定于空心轴31上编码盘601、以及通过螺钉固定于编码器固定盖1012上的编码器602，编码器面向编码器固定盖1012的一侧凸伸有定位部6021，编码器固定盖1012表面配合定位部凹设形成有定位槽。

进一步地，定位部6021的头部形成有锥形的导引表面。

该技术方案中，通过相配合的定位部和定位槽，编码器安装精度高。

结合图5所示，导电杆2的外侧套设有防转挡块10，该防转挡块10具有一供导电杆插置的防转腔体101，该防转腔体具有弧形的顶面和底面、以及垂直的侧壁，导电杆位于该防转腔体内的外壁与防转腔体的内壁平行。

进一步地，防转挡块10的材质为聚四氟乙烯树脂。

该技术方案中，在导电杆高速公转时，导电杆自身由于挡块的限制而无法回转，而只能在小角度内作不确定的摆动，这就要求防转挡块能够承受导电杆的碰撞，并且最好是能够减振的。同时，防转挡块是与机架固定的，需要与导电杆绝缘。因此需要选用一种冲击韧性高、耐热绝缘的非金属材料作为防转挡块的材料，本案优选采用聚四氟乙烯树脂。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于，包括壳体、导电杆、电机和偏心距调节结构，所述导电杆通过上调心球轴承安装于壳体内，所述电机连接于导电杆并可驱动导电杆以上调心球轴承为顶点做圆锥摆动，所述偏心距调节结构作用于所述导电杆并可调节其摆动锥角，所述壳体内还设置有对导电杆旋转速度和转角位置进行检测的信号采集装置，所述壳体包括依次设置的上壳体、通水腔外壳和集水套，所述导电杆的外侧套设有一防尘盖，该防尘盖对上壳体和通水腔外壳的内腔进行分隔。

2.根据权利要求1所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述信号采集装置通过反向器连接于单片机，单片机和电机之间依次连接有光电耦合器和功率放大驱动芯片。

3.根据权利要求1所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述电机为空心轴电机，其包括套设于导电杆外侧的空心轴、固定于空心轴外侧的转子、以及套设转子外侧的定子，定子固定于电机外壳上，外壳与空心轴之间设有轴承。

4.根据权利要求1所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述导电杆包括轴向依次连接的上导电杆、下导电杆和导电嘴。

5.根据权利要求4所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述上导电杆、下导电杆和导电嘴之间螺纹配合。

6.根据权利要求1所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述上壳体包括上下依次设置的上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳，螺钉依次穿过上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳实现相互之间固定。

7.根据权利要求6所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述上调心球轴承设置于上盖内，上调心球轴承与上盖之间设置有上轴承套。

8.根据权利要求6所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述通水腔外壳围成一冷却腔体，通水管依次穿过上盖、编码器固定盖、主腔外壳、电机固定盖和中腔外壳与冷却腔体连通。

9.根据权利要求1所述的具有防尘作用的旋转电弧传感器，其特征在于：所述偏心距调节结构包括平衡块、以及依次套设于导电杆外侧的下调心球轴承、下轴承套。