CN209919145U - 一种自动焊跟踪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动焊跟踪器，包括支撑杆、活动架、探测机构和跟踪控制机构；所述支撑杆与活动架之间活动连接，所述探测机构和跟踪控制机构均活动连接在活动架的前侧；所述活动架内部设有焊枪和带动焊接进行移动的焊枪位移机构。本实用新型所提出的自动跟踪器结构简单，通过探测轮可预先检测焊缝槽处形状的变化，并反馈控制焊枪在焊缝槽处的路径，避免焊枪在焊道上发生偏移，保证焊接效率和焊缝精度，减少了焊工的劳动强度为人为因素的影响。

Description

一种自动焊跟踪器

技术领域

本实用新型属于波纹管焊接辅助设备领域，具体涉及一种自动焊跟踪器。

背景技术

在传统的焊接工艺中，一般都是电焊工手拿焊枪直接对着工件的焊缝进行焊接。这种人工手把焊接存在以下问题：(1)焊缝没有统一的标准、要求，只凭借焊接工个人的实践经验、工作能力来判断焊缝的质量，因此不同焊接工焊接的工件存在多种标准，焊缝的质量很难保证统一。此外，即使是同一个焊接工，由于容易受到外部环境、焊接工的心情、工作态度等其它因素的影响，因此也不能保证每次焊接的焊缝的质量一致。(2)焊缝通常会出现宽窄不一致、高低不平、波纹明显的现象，时常还会出现咬边的现象。此外，焊接一圈存在多处起弧点、接狐点，严重影响焊接工件的外观质量。(3)人工操作容易造成人员疲劳，精力不集中，导致工作效率低下，甚至出现安全事故。

现如今，为了提高焊接的效率，保证焊接的质量，保障焊工的安全，自动跟踪逐渐在焊接工业总占据了重要的地位。由于在对波纹管进行焊接过程中，工件坡口形状可能会有变化，若自动焊接设备不能及时跟随波纹管工件坡口形状的变化而变化，则焊缝精度就会降低。现在的自动焊跟踪器的探头在波纹管对接焊缝处进行移动时，容易发生偏差，使得焊道位置不准，影响焊接的精度。为了保证焊接的质量，焊工必须始终注视探头的位置，在必要时对焊枪进行手工调整，不仅容易带来人为上的误差，也无法保证焊工的安全。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种自动焊跟踪器，该跟踪器的探测轮可预先检测焊缝槽处形状的变化，并反馈控制焊枪在焊缝槽处的路径，避免焊枪在焊道上发生偏移，保证焊接效率和焊缝精度，减少了焊工的劳动强度为人为因素的影响。

为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自动焊跟踪器，包括支撑杆、活动架、探测机构和跟踪控制机构；所述支撑杆与活动架之间活动连接，所述探测机构和跟踪控制机构均活动连接在活动架的前侧；所述活动架内部设有焊枪和带动焊枪进行移动的焊枪位移机构。

进一步的是，所述探测机构包括X-Y轴位移装置、缓冲装置和探测轮，所述X-Y轴位移装置固定在活动架外部，缓冲装置通过转动装置固定在X-Y轴位移装置底部，所述探测轮固定在缓冲装置底部。

进一步的是，所述缓冲装置包括缓冲架、导轨、弹簧、与导轨相匹配的滑块和位移传感器；所述导轨顶部设有连接块，底部延伸至缓冲架下方与探测轮相连；所述弹簧顶部与连接块相连，底部与缓冲架底部相连，所述滑块固定在缓冲架内壁且供导轨滑动，所述滑块侧壁固定有位移传感器，所述位移传感器的顶部与连接块的底部接触。

进一步的是，所述X-Y轴位移装置包括X轴位移电动缸和Y轴位移电动缸，所述Y轴位移电动缸固定在活动架外壁且带动X轴位移电动缸在Y轴进行移动，所述X轴位移电动缸固定在Y轴位移电动缸上且带动缓冲装置在X轴进行移动。

进一步的是，所述转动装置包括偏摆轴承座和偏摆角传感器，所述偏摆轴承座固定在X轴位移电动缸底部，所述缓冲架侧壁设有固定在偏摆轴承座中的连接轴，所述连接轴穿过偏摆轴承座且连接轴的端部设有偏摆角传感器。

进一步的是，所述跟踪控制机构包括连接杆、跟踪反馈轮和跟踪控制器，所述连接杆一端与活动架外壁铰接，另一端设有反馈轮支架，所述反馈轮支架上设有跟踪反馈轮，所述跟踪反馈轮的外端设有跟踪控制器。

进一步的是，所述焊枪位移机构包括X轴焊枪位移电动缸、Y轴焊枪位移电动缸和用于固定焊枪的焊枪夹持块，所述X轴焊枪位移电动缸固定在活动架内壁且带动Y轴焊枪位移电动缸在X轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸固定在X 轴焊枪位移电动缸上且带动焊枪在Y轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸上设有用于固定焊枪的焊枪夹持块。

进一步的是，所述焊枪位于探测轮的中心线上且焊枪随着探测轮的运动进行运动。

进一步的是，所述支撑杆和活动架之间通过支架转轴连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的探测轮可预先检测焊缝槽处形状的变化，并通过跟踪控制机构反馈控制焊枪在焊缝槽处的路径，避免焊枪在焊道上发生偏移，保证焊接效率和焊缝精度，减少了焊工的劳动强度为人为因素的影响；探测轮位于焊缝槽处，在与焊接工件相对运动过程中，通过偏摆角传感器的检测和位移传感器的检测，可测出探测轮在焊缝处的相对坐标值，同时通过跟踪反馈轮和跟踪控制器记录和反馈当前焊点的极坐标位置，然后反馈给焊枪位移机构，通过焊枪位移机构带动焊枪跟随在探测轮的后方对焊缝进行焊接，保证了焊接的精准度，提高了焊接质量；该跟踪器自动焊程度较高，大大减少了人力物力，且能避免焊工的手动控制，不仅减少了人为因素对焊接质量的影响，也保证了焊工的安全。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型的正视图‘

图4是本实用新型的俯视图；

图5是本实用新型的缓冲装置的示意图。

图中：1、支撑杆；2、活动架；3、Y轴位移电动缸；4、X轴位移电动缸；5、缓冲装置；5-1、缓冲架；5-2、导轨；5-3、弹簧；5-4、连接块；5-5、滑块；5-6、位移传感器；6、探测轮；7、偏转轴承座；7-1、偏转角传感器；10、跟踪反馈轮；11、跟踪控制器；12、连接杆；12-1、反馈轮支架；13、X轴焊枪位移电动缸；14、Y轴焊枪位移电动缸；15、焊枪夹持块16、焊枪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，如图1-5所示，一种自动焊跟踪器，包括支撑杆1、活动架2、探测机构和跟踪控制机构；所述支撑杆1与活动架2之间活动连接，所述探测机构和跟踪控制机构均活动连接在活动架2的前侧；所述活动架2内部设有焊枪 16和带动焊枪16进行移动的焊枪位移机构；

所述探测机构包括X-Y轴位移装置、缓冲装置5和探测轮6，所述X-Y轴位移装置固定在活动架2外部，缓冲装置5通过转动装置固定在X-Y轴位移装置底部，所述探测轮6固定在缓冲装置5底部；所述缓冲装置5包括缓冲架5-1、导轨5-2、弹簧5-3、与导轨5-2相匹配的滑块5-5和位移传感器5-6；所述导轨5-2顶部设有连接块5-4，底部延伸至缓冲架5-1下方与探测轮6相连；所述弹簧5-3顶部与连接块5-4相连，底部与缓冲架5-1底部相连，所述滑块5-5固定在缓冲架5-1 内壁且供导轨5-2滑动，所述滑块5-5侧壁固定有位移传感器5-6，所述位移传感器5-6的顶部与连接块5-4的底部接触；所述X-Y轴位移装置包括X轴位移电动缸4和Y轴位移电动缸3，所述Y轴位移电动缸3固定在活动架2外壁且带动X 轴位移电动缸4在Y轴进行移动，所述X轴位移电动缸4固定在Y轴位移电动缸 3上且带动缓冲装置在X轴进行移动；

所述转动装置包括偏摆轴承座7和偏摆角传感器7-1，所述偏摆轴承座7固定在X轴位移电动缸4底部，所述缓冲架5-1侧壁设有固定在偏摆轴承座7中的连接轴，所述连接轴穿过偏摆轴承座7且连接轴的端部设有偏摆角传感器7-1；

所述跟踪控制机构包括连接杆12、跟踪反馈轮10和跟踪控制器11，所述连接杆12一端与活动架2外壁铰接，另一端设有反馈轮支架12-1，所述反馈轮支架12-1上设有跟踪反馈轮10，所述跟踪反馈轮10的外端设有跟踪控制器11；

所述焊枪位移机构包括X轴焊枪位移电动缸13、Y轴焊枪位移电动缸14和用于固定焊枪的焊枪夹持块15，所述X轴焊枪位移电动缸13固定在活动架2内壁且带动Y轴焊枪位移电动缸14在X轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸14 固定在X轴焊枪位移电动缸13上且带动焊枪16在Y轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸14上设有用于固定焊枪16的焊枪夹持块15；所述焊枪16位于探测轮6的中心线上且焊枪16随着探测轮6的运动进行运动。

作为本实用新型的一种优化方案，所述支撑杆1和活动架2之间通过支架转轴17连接。

本实用新型在具体使用时，将两个波纹管进行固定，探测轮6位于两个波纹管对接处的焊缝处，探测轮6可预先检测焊缝槽处形状的变化，并通过跟踪控制机构反馈控制焊枪16在焊缝槽处的路径，避免焊枪16在焊道上发生偏移，保证焊接效率和焊缝精度，减少了焊工的劳动强度为人为因素的影响；转动两个波纹管，让探测轮6在焊缝处与焊接工件进行相对运动，通过偏摆角传感器7-1的检测和位移传感器11的检测，可测出探测轮6在焊缝处的相对坐标值，同时通过跟踪反馈轮10和跟踪控制器11记录和反馈当前焊点的极坐标位置，然后反馈给焊枪位移机构，通过焊枪位移机构带动焊枪16跟随在探测轮11的后方对焊缝进行焊接，保证了焊接的精准度，提高了焊接质量；该跟踪器自动焊程度较高，大大减少了人力物力，且能避免焊工的手动控制，不仅减少了人为因素对焊接质量的影响，也保证了焊工的安全。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种自动焊跟踪器，其特征在于：包括支撑杆(1)、活动架(2)、探测机构和跟踪控制机构；所述支撑杆(1)与活动架(2)之间活动连接，所述探测机构和跟踪控制机构均活动连接在活动架(2)的前侧；所述活动架(2)内部设有焊枪(16)和带动焊枪(16)进行移动的焊枪位移机构。

2.根据权利要求1所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述探测机构包括X-Y轴位移装置、缓冲装置(5)和探测轮(6)，所述X-Y轴位移装置固定在活动架(2)外部，缓冲装置(5)通过转动装置固定在X-Y轴位移装置底部，所述探测轮(6)固定在缓冲装置(5)底部。

3.根据权利要求2所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述缓冲装置(5)包括缓冲架(5-1)、导轨(5-2)、弹簧(5-3)、与导轨(5-2)相匹配的滑块(5-5)和位移传感器(5-6)；所述导轨(5-2)顶部设有连接块(5-4)，底部延伸至缓冲架(5-1)下方与探测轮(6)相连；所述弹簧(5-3)顶部与连接块(5-4)相连，底部与缓冲架(5-1)底部相连，所述滑块(5-5)固定在缓冲架(5-1)内壁且供导轨(5-2)滑动，所述滑块(5-5)侧壁固定有位移传感器(5-6)，所述位移传感器(5-6)的顶部与连接块(5-4)的底部接触。

4.根据权利要求3所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述X-Y轴位移装置包括X轴位移电动缸(4)和Y轴位移电动缸(3)，所述Y轴位移电动缸(3)固定在活动架(2)外壁且带动X轴位移电动缸(4)在Y轴进行移动，所述X轴位移电动缸(4)固定在Y轴位移电动缸(3)上且带动缓冲装置(5)在X轴进行移动。

5.根据权利要求4所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述转动装置包括偏摆轴承座(7)和偏摆角传感器(7-1)，所述偏摆轴承座(7)固定在X轴位移电动缸(4)底部，所述缓冲架(5-1)侧壁设有固定在偏摆轴承座(7)中的连接轴，所述连接轴穿过偏摆轴承座(7)且连接轴的端部设有偏摆角传感器(7-1)。

6.根据权利要求1所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述跟踪控制机构包括连接杆(12)、跟踪反馈轮(10)和跟踪控制器(11)，所述连接杆(12)一端与活动架(2)外壁铰接，另一端设有反馈轮支架(12-1)，所述反馈轮支架(12-1)上设有跟踪反馈轮(10)，所述跟踪反馈轮(10)的外端设有跟踪控制器(11)。

7.根据权利要求1所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述焊枪位移机构包括X轴焊枪位移电动缸(13)、Y轴焊枪位移电动缸(14)和用于固定焊枪(16) 的焊枪夹持块(15)，所述X轴焊枪位移电动缸(13)固定在活动架(2)内壁且带动Y轴焊枪位移电动缸(14)在X轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸(14)固定在X轴焊枪位移电动缸(13)上且带动焊枪(16)在Y轴进行移动，所述Y轴焊枪位移电动缸(14)上设有用于固定焊枪(16)的焊枪夹持块(15)。

8.根据权利要求7所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述焊枪(16)位于探测轮(6)的中心线上且焊枪(16)随着探测轮(6)的运动进行运动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动焊跟踪器，其特征在于：所述支撑杆(1)和活动架(2)之间通过支架转轴(17)连接。

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