CN212761812U - 一种高度跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高度跟踪装置，包括安装座；所述安装座上安装有电动升降导轨和滑板，所述滑板上安装有垂直手动调节托板，所述垂直手动调节托板上安装有水平手动调节托板，所述水平手动调节托板上安装有滑块二，滑块二上安装有枪夹，枪夹连接焊枪；所述垂直手动调节托板下端安装有编码器，编码器的轴上安装有摆杆，摆杆的一端安装有导轮。本实用新型通过编码器得到的工件表面高度的变化，驱动焊枪升降，实现对高度的控制和定位控制，本实用新型结构简单，操作方便，适合在环境恶劣的情况下工作，应用范围广。

Description

一种高度跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及一种高度跟踪装置，应用于焊接设备设计领域。

背景技术

在建筑钢结构，桥梁结构,风电塔筒,压力容器管道等，大量存在焊缝切割的需求，不管是焊接还是切割,都需要对割炬或焊枪高度进行有效的控制,以保证焊接切割质量。目前常规的跟踪方式主要有以下几种：

1.升降采用小三角形导轨及V形轮导向，采用气缸压紧保持压力，通过导轮跟踪工件，保持焊枪对准焊缝位置，缺点是V形轮结构都比较小，其内部安装的轴承都小，受力不大，容易造成导轮松动，间隙变大，影响导向效果，需要配压缩空气。

2.电子跟踪，接触式探头，靠在焊缝上，通过触头反应焊缝位置，触头位移机械信号转化为电子信号，驱动十字滑板动作，驱动焊枪对准焊缝位置，缺点是，控制系统复杂，投资大维修困难，对于拼接平焊缝没有坡口时无法跟踪。

3.非接触式，激光跟踪及视觉跟踪，通过反射的激光来判断焊缝位置变化，和通过视觉图像对比来判断焊缝位置变化，通过分析后驱动十字滑板动作，驱动焊枪对准焊缝位置，缺点，激光跟踪判断的区域比较小，焊缝跟踪效果不好，视觉跟踪的区域也比较小，无法跟踪高度方向变化，投资都比较大，维修困难，需要对焊接跟踪速度进行设置，不然误差较大。

4.在切割中火焰一般采用电容式跟踪，误差比较大，容易受到干扰，等离子切割中，割炬的定位始终有问题，短路定位(直接将割炬顶到钢板，短路信号动作)，容易损坏割炬，扭矩定位对升降体要求高，接近开关定位(容易受到污染物的干扰，影响精度)。

以上几种跟踪方式都有其缺陷，为了弥补这些缺点，需要提出新的跟踪装置。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种新的跟踪装置，通过导轮和摆杆把工件表面的高度变化传到编码器上使编码器输出脉冲信号，驱动焊枪电动升降，满足在高度方向上的控制和定位的需求，取得了较好的技术效果。为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种高度跟踪装置，包括安装座，其特征在于：所述安装座上连接有电动升降导轨，所述电动升降导轨中设有丝杠，丝杠上安装有滑板，所述滑板上安装有垂直手动调节托板，垂直手动调节托板上安装有丝杠一；丝杠一上安装有滑块一；所述滑块一上安装有水平手动调节托板，水平手动调节托板上安装有丝杠二，丝杠二上固定安装有滑块二，所述滑块二上安装有枪夹，枪夹连接焊枪。

所述垂直手动调节托板的下端设有编码器座，编码器安装在编码器座上，编码器的轴上安装有摆杆，摆杆呈直角结构，其另一端安装有导轮。

所述丝杠一上端安装有垂直调节旋钮，所述丝杠二的一端安装有水平调节旋钮。

基于上述装置，本申请还提出了一种高度跟踪装置的具体工作方法，包括以下步骤：

1)开启电源，启动装置；

2)装置移动到工件上方，通过电机驱动滑板控制使导轮下降接触工件表面，并沿着工件表面开始滚动；

3)工件表面的高低推动导轮升降，带动摆杆摆动，摆杆的摆动角度传导给编码器的轴，驱动编码器得到摆动信号；

4)工控系统接收到摆动信号并对其进行处理，得到对工件表面的高度变化信号之后，驱动滑板带动焊枪进行升降，从而实现对高度的控制。

本实用新型的有益效果如下：

1.该装置没有复杂精密结构，连接简单；

2.该装置适合在大多数环境比较恶劣、灰尘较多的工作环境下工作，应用范围大；

3.该装置的导轮结构不容易受外面条件的干扰，对于焊接或等离子切割，能有效控制电磁干扰；

4.该装置可以通过对编码器参考点的设定，实现定位高度，使焊枪在指定高度上工作。

附图说明

图1为本实用新型高度跟踪装置的结构示意图；

图2为本实用新型高度跟踪装置的俯视图；

图3为编码器和导论结构的俯视图。

图中：1安装座、2电动升降导轨、3滑板、4垂直手动调节托板、5丝杠一、6水平手动调节托板、7丝杠二、8滑块二、9枪夹、10焊枪、11编码器座、12编码器、13摆杆、14导轮。

具体实施方式

请参阅图1-3，一种高度跟踪装置，包括安装座1，安装座1上连接有电动升降导轨2，电动升降导轨2中设有丝杠，丝杠上安装有滑板3，丝杠通过电机驱动旋转，从而带动滑板3在电动升降导轨2上实现升降。

滑板3上安装有垂直手动调节托板4，垂直手动调节托板4上安装有丝杠一5，丝杠一5上安装有滑块一，丝杠一5的上端设有垂直调节旋钮，可以通过旋转旋钮带动丝杠一5旋转，从而带动滑块一上下移动；滑块一上安装有水平手动调节托板6，水平手动调节托板6和垂直手动调节托板4呈十字状，水平手动调节托板6上安装有丝杠二7，丝杠二7上安装有滑块二8，滑块二8上安装有枪夹9，枪夹9连接焊枪10；丝杠二的一端设有水平调节旋钮，通过旋转旋钮带动丝杠二7旋转，从而带动滑块二8以及滑块二8上的枪夹和焊枪左右移动；滑板3与垂直手动调节托板4之间、滑块一和水平手动调节托板6之间、滑块二8和枪夹9之间都为固定连接。

垂直手动调节托板4的下端设有编码器座11，编码器12安装在编码器座11上，编码器12的轴上安装有摆杆13，摆杆13呈直角结构，其另一端安装有导轮14，导轮14可自由转动，以便在工件表面滚动。

该装置的控制系统采用性能稳定的工控系统(PLC)作为中央控制系统，可用触摸屏实现整机的程序输入和运行控制，实现高度控制以及焊接切割全过程自动化。

基于上述装置，本申请提供了一种高度跟踪装置的具体工作方法，包含以下步骤：

1)开启电源，启动装置；

2)装置移动到工件上方，通过电机驱动滑板3控制使导轮14下降接触工件表面，并沿着工件表面开始滚动；

3)工件表面的高低推动导轮14升降，带动摆杆13摆动，摆杆13的摆动角度传导给编码器的轴，驱动编码器12得到摆动信号；

4)工控系统(PLC)接收到摆动信号并对其进行处理，得到对工件表面的高度变化信号之后，驱动滑板3带动焊枪10进行升降，从而实现对高度的控制。

此外，当滑板3升降到编码器12设定的位置后，电机停止运转，然而由于惯性的原因，滑板3到停下来需要一定时间，造成了误差，速度快误差大，速度小误差小，因此，工控系统(PLC)可以通过检测编码器是否输出摆动信号，当编码器不输出信号时滑板3采用较高的速度，当出现摆动信号时滑板3自动切换到较低的速度，直到编码器设定的位置，从而实现一个比较精确的定位，这种方式可以用在焊枪的定位控制中。

本发明不局限于上述具体的实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高度跟踪装置，包括安装座(1)，其特征在于：

所述安装座(1)上连接有电动升降导轨(2)，所述电动升降导轨(2)中设有丝杠，丝杠上安装有滑板(3)，所述滑板(3)上安装有垂直手动调节托板(4)，垂直手动调节托板(4)上安装有丝杠一(5)，丝杠一(5)上安装有滑块一；所述滑块一上安装有水平手动调节托板(6)，水平手动调节托板(6)上安装有丝杠二(7)，丝杠二(7)上固定安装有滑块二(8)，所述滑块二(8)上安装有枪夹(9)，枪夹(9)连接焊枪(10)；

所述垂直手动调节托板(4)的下端设有编码器座(11)，编码器(12)安装在编码器座(11)上，编码器(12)的轴上安装有摆杆(13)，摆杆(13)呈直角结构，其另一端安装有导轮(14)。

2.根据权利要求1所述的一种高度跟踪装置，其特征在于：所述丝杠一(5)上端安装有垂直调节旋钮，所述丝杠二(7)的一端安装有水平调节旋钮。

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