CN214134404U - 自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，包括：带垂直升降机构的第一安装座，第二安装座固设于垂直升降机构的升降活动件上，旋转座通过旋转机构设于第二安装座底部，由滑移驱动结构驱动的带二块安装板的第三安装座通过一对水平滑轨装于旋转座底部，在每个安装板内侧均设有由若干沿圆形的上部扇形包络线依次均匀分布的V型轮构成的V型轮组，在各V型轮组上分别设有环状扇形形状的外齿轮，带钨极焊炬的第四安装座两端分别与二个外齿轮固定连接，且钨极的顶尖位于包络线的轴线上，二个外齿轮在摆动驱动结构的驱动下带动钨极焊炬绕钨极的顶尖上下摆动。上述机构能保证焊接过程中热输入的一致性，得到均匀一致的相贯线角焊缝。

Description

自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构

技术领域

本实用新型涉及自动焊机，尤其涉及一种自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构。

背景技术

相贯线是二根柱体相交形成的空间曲线，相贯线的形状根据柱体的形状、尺寸、位置不同而不同，其中以二根圆管相贯的形式最为常见，二根圆管相贯形成的相贯线一般为马鞍形形状，是一种比较复杂的三维空间曲线。

为方便描述，将二根柱体相贯形成的管件称为相贯线管件。在存储、输送等管道工程建设中，相贯线管件的应用十分广泛。相贯线管件的相贯线连接处通常采用焊接连接，目前相贯线角焊缝的焊接依然采用传统的人工焊接方式，但采用人工焊接方式焊接得到的相贯线角焊缝质量依赖于工人的焊接技术熟练程度，角焊缝质量得不到保证，且从事手工焊接并且拥有熟练焊接技术的工人非常短缺；因此，进行相贯线角焊缝自动化焊接技术的研究必将成为未来焊接技术的发展趋势。然而由于相贯线角焊缝的空间连续变化及法线连续变化的复杂性，致使焊接运动轨迹和焊接姿态（法线方向）的跟踪变的非常复杂，如何实现相贯线轨迹变化的连续跟踪和法线变化的实时跟踪一直都是自动焊接领域的难题。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种堆焊得到的相贯线角焊缝的均匀一致性好的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，该机构中的钨极在摆动过程中始终处于对应焊点位置的法线上，焊点始终是钨极摆动的曲率中心，因而无需再通过轴向补偿进行钨极法线位置、钨极顶点位置修正。该自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构将各个运动解耦成独立运动，不存在相互耦合产生的实时补偿关系，控制简单容易实现，精度高。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构包括：带垂直升降机构的第一安装座，第二安装座固定设置于垂直升降机构的升降活动件上，第二安装座能在垂直升降机构的驱动结构的驱动下相对于第一安装座垂直向上或垂直向下运动；在第二安装座上开设有上下贯通的第一圆形通孔，在第二安装座的侧面上向内开设有上下贯通的第一矩形通孔，第一矩形通孔贯穿第一圆形通孔且第一矩形通孔的其中一个纵向中心平面与第一圆形通孔的轴线重叠，带第二圆形通孔的旋转座通过旋转机构设置于第二安装座底部，且第二圆形通孔与第一圆形通孔同轴线，在旋转座的侧面上向内开设有上下贯通的第二矩形通孔，第二矩形通孔贯穿第二圆形通孔且第二矩形通孔的其中一个纵向中心平面与第二圆形通孔的轴线重叠，旋转座能在旋转机构的旋转驱动结构的驱动下相对于第一圆形通孔的轴线转动；第三安装座通过一对水平滑轨安装于旋转座底部，水平滑轨上的活动件由滑移驱动结构驱动沿水平滑轨往复直线滑移，活动件的往复直线滑移方向与过第一圆形通孔轴线的第一矩形通孔的纵向中心平面垂直，第三安装座能在滑移驱动结构的驱动下往复直线滑移、靠近或远离第一圆形通孔；在第三安装座两端分别设置有一块向下垂放的安装板，二块安装板与第三安装座之间构成凹槽形安装座，在每个安装板内侧均设置有由若干V型轮构成的V型轮组，每个V型轮组中的各V型轮的分布轨迹均为沿圆形的上部扇形包络线依次均匀分布，在每个V型轮组上均搁置有一个环状扇形形状的外齿轮，在外齿轮的内圆壁上设置有向外凸出的、并与V型轮的V形凹槽匹配的环形V型块，各外齿轮上的环状V型块搁置于对应V型轮组的各V型轮的V形凹槽中，带钨极焊炬的第四安装座两端分别与二个外齿轮的侧面固定连接，且钨极的顶尖位于包络线的轴线上，二个外齿轮由摆动驱动结构驱动，在摆动驱动结构的驱动下，二个外齿轮在对应V形轮组上沿包络线移动，从而带动钨极焊炬绕钨极的顶尖向上或向下摆动。垂直升降机构的驱动结构驱动第一安装座的轴向运动、旋转驱动结构驱动旋转座的旋转运动、摆动驱动结构驱动钨极的摆动运动，三种运动相互独立且不存在相互耦合产生的实时补偿关系。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的摆动驱动结构为：齿轮轴通过对应轴承座水平支撑连接于二块安装板上，在齿轮轴两端分别固定设置有一个与对应环状扇形形状的外齿轮啮合的主动齿轮；在第三安装座上固定设置有法线摆动驱动电机，法线摆动驱动电机的电机轴通过带传动与齿轮轴连接。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的滑移驱动结构为：在一对水平滑轨之间的旋转座底部固定设置有齿条，齿条与水平滑轨平行，在第三安装座上固定设置有径向驱动电机，在径向驱动电机的电机轴上固定设置有与齿条啮合的总驱动齿轮。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的垂直升降机构的结构为：垂直升降机构的驱动结构为固定设置于第一安装座上的升降驱动电机，螺杆通过对应轴承座竖向支撑设置于第一安装座上，升降驱动电机的电机轴通过第一齿轮传动与螺杆的一端连接，在升降件上设置有与螺杆上的外螺纹匹配的内螺纹通孔，升降件通过内螺纹通孔旋设于螺杆上，在第一安装座与升降件之间还设置有引导升降件垂直向上或垂直向下运动的导向结构。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的导向结构为：在第一安装座上固定安装有竖向放置的垂直轨道，升降件侧面活动设置于垂直轨道上；在升降驱动电机的驱动下，升降件能沿垂直轨道向上或向下运动。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的旋转机构的结构为：在第二安装座底部向内开设有与第一圆形通孔同轴线的环形槽，环形槽在第一矩形通孔的二侧内侧壁上形成开口，在环形槽的槽底设置有环形燕尾块，顶面上带环形燕尾槽的环状C型齿轮设置于环形槽中、且环形燕尾块卡嵌于环状C型齿轮顶面上的环形燕尾槽中，旋转座固定设置于环状C形齿轮的底部， 环状C型齿轮由旋转驱动结构驱动，在旋转驱动结构的驱动下，环状C型齿轮相对于第一圆形通孔的轴线转动，从而带动旋转座相对于第一圆形通孔的轴线旋转。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的环形槽为由外向内依次排列的第一环形槽和第二环形槽构成的L形环形槽，第一环形槽的槽宽大于第二环形槽的槽宽，环形燕尾块位于第二环形槽的槽底；在环状C型齿轮的外圆周中部设置有向外凸出的第一环状凸块，环状C型齿轮的齿廓位于第一环状凸块的外圆周上；环状C型齿轮上部伸入第二环形槽中，环状C形齿轮中部、第一环状凸块位于第一环形槽中；在旋转座顶部设置有向上凸出的第二环状凸块，第二环状凸块固定于环状C型齿轮的底部；在第二安装座底部还固定设置有环状板，环状板内侧面伸入由第一环状凸块底面、环状C型齿轮的下部外圆周面、第二环状凸块的外圆周面、旋转座的顶面之间合围形成的凹形槽中。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，所述的旋转驱动结构为：在第二安装座中设置有与环形槽连通的容纳腔，在容纳腔中设置有第二齿轮传动，第二齿轮传动的末级输出端的末级从动轮与环状C型齿轮啮合，在第二安装座上固定设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机的电机轴伸入容纳腔中后与容纳腔中的第二齿轮传动的第一级的主驱动齿轮固定连接。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，在旋转座底部固定设置有焊丝盘、送丝矫直机构和送丝机构，在第四安装座上固定设置有入丝角度调节机构，焊丝盘中的焊丝通过送丝矫直机构、送丝机构送至入丝角度调节机构中。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，垂直升降机构的驱动结构、滑移驱动结构、旋转机构的旋转驱动结构、摆动驱动结构均与控制装置连接。

进一步地，前述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其中，在第四安装座上固定设置有与控制装置连接的熔池监控摄像机。

本实用新型的有益效果是：钨极的顶尖所在点始终位于包络线的轴线上，且钨极在摆动过程中始终绕着钨极的顶尖摆动，因而钨极的顶尖所在点相对于第四安装座为固定不动的摆动中心点；在进行相贯线角焊缝焊接过程中，由于钨极的顶尖所在点相对于第四安装座为固定不动的摆动中心点，焊点始终是钨极摆动的曲率中心，因而在每一个焊点位置上，当第四安装座相对于第一安装座的上下位置确定、第四安装座相对于第一圆形通孔的轴线转动角度确定、钨极相对于钨极的顶尖摆动角度确定，即能保证钨极始终处于对应焊点位置的法线上，因而无需再通过轴向补偿进行钨极法线位置、钨极顶点位置修正，保证钨极的焊接运动轨迹和焊接姿态与相贯线焊缝的形貌匹配，保证焊接过程中热输入的一致性，从而在每一次相贯线法线跟踪焊接过程中均能得到均匀一致的相贯线焊缝；然后在滑移驱动结构的驱动下调整钨极相对于第一圆形通孔的距离，实现堆焊作业，最后得到的相贯线角焊缝的均匀一致性好。

附图说明

图1是本实用新型所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构的使用状态结构示意图。

图2是图1中自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构的局部放大结构示意图。

图3是图1中自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构的另一部分的局部放大结构示意图。

图4是图3中A部分的局部放大结构示意图。

图5是图1中自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构俯视方向的结构示意图。

图6是图1中自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构仰视方向的结构示意图。

图7是图6中D部分的局部放大结构示意图。

图8自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构的立体结构示意图。

图9是图8中B部分的局部放大结构示意图。

图10是图8中C部分的局部放大结构示意图。

图11是自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构处于另一观察视角时的立体结构示意图。

图12是图11中的局部放大结构示意图。

图13是图5仰视方向的结构示意图。

图14是图13中的局部放大结构示意图。

图15是堆焊角焊缝的焊道示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。

如图1、图2、图8、图11、图13所示，本实施例中所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构500包括：带垂直升降机构的第一安装座1，第二安装座2固定设置于垂直升降机构的升降件13上，第二安装座2能在垂直升降机构的驱动结构的驱动下相对于第一安装座1垂直向上或垂直向下运动。

如图2所示，本实施例中所述的垂直升降机构的结构为：垂直升降机构的驱动结构为固定设置于第一安装座1上的升降驱动电机11，螺杆12通过对应轴承座竖向支撑设置于第一安装座1上，升降驱动电机11的电机轴通过第一齿轮传动与螺杆12的一端连接，在升降件13上设置有与螺杆12上的外螺纹匹配的内螺纹通孔，升降件13通过内螺纹通孔旋设于螺杆12上，在第一安装座1与升降件13之间还设置有引导升降件13垂直向上或垂直向下运动的导向结构。升降驱动电机11启动后，升降驱动电机11的动力通过升降驱动电机11的电机轴、第一齿轮传动传递给螺杆12，使得螺杆12绕自身轴线、沿某一转动方向转动（逆时针转动或顺时针转动），螺杆12转动时，通过螺杆12与内螺纹通孔之间的螺旋传动使升降件13向上或向下运动。

如图2所示，所述的导向结构为：在第一安装座1上固定安装有竖向放置的垂直轨道14，升降件13侧面活动设置于垂直轨道14上。若在升降驱动电机11的驱动下，升降件13能沿垂直轨道14向上运动、带动第二安装座2垂直向上运动，则升降驱动电机11反向驱动时，升降件13能沿垂直轨道14向下运动、带动第二安装座2垂直向下运动。

如图5、图6、图8和图11所示，在第二安装座2上开设有上下贯通的第一圆形通孔21，在第二安装座2的侧面上向内开设有上下贯通的第一矩形通孔22，第一矩形通孔22贯穿第一圆形通孔21且第一矩形通孔22的其中一个纵向中心平面与第一圆形通孔21的轴线重叠。如图6、图7和图10所示，带第二圆形通孔31的旋转座3通过旋转机构设置于第二安装座2的底部，且第二圆形通孔31与第一圆形通孔21同轴线，在旋转座3的侧面上向内开设有上下贯通的第二矩形通孔32，第二矩形通孔32贯穿第二圆形通孔31且第二矩形通孔32的其中一个纵向中心平面与第二圆形通孔31的轴线重叠，旋转座3能在旋转机构的旋转驱动结构的驱动下相对于第一圆形通孔21的轴线转动。

如图8、图10和图11所示，本实施例中，所述的旋转机构的结构为：在第二安装座2底部向内开设有与第一圆形通孔31同轴线的环形槽，环形槽在第一矩形通孔22的二侧内侧壁上形成开口221，在环形槽的槽底设置有环形燕尾块23，顶面上带环形燕尾槽51的环状C型齿轮5设置于环形槽中、且环形燕尾块23卡嵌于环状C型齿轮5顶面上的环形燕尾槽51中，旋转座3固定设置于环状C形齿轮5的底部， 环状C型齿轮5由旋转驱动结构驱动，在旋转驱动结构的驱动下，环状C型齿轮5相对于第一圆形通孔21的轴线转动、从而带动旋转座3相对于第一圆形通孔21的轴线旋转。

如图10所示，本实施例中，所述的环形槽为由外向内依次排列的第一环形槽24和第二环形槽25构成的L形环形槽，第一环形槽24的槽宽大于第二环形槽25的槽宽，环形燕尾块23位于第二环形槽25的槽底。在环状C型齿轮5的外圆周中部设置有向外凸出的第一环状凸块52，环状C型齿轮5的齿廓位于第一环状凸块52的外圆周上。环状C型齿轮5上部伸入第二环形槽25中，环状C形齿轮5中部、第一环状凸块52位于第一环形槽24中。在旋转座3的顶部设置有向上凸出的第二环状凸块33，第二环状凸块33固定于环状C型齿轮5的底部。在第二安装座2的底部还固定设置有环状板26，环状板26的内侧面伸入由第一环状凸块52的底面、环状C型齿轮5下部外圆周面、第二环状凸块33的外圆周面、旋转座3的顶面之间合围形成的凹形槽中。

本实施例中，所述的旋转驱动结构为：在第二安装座2中设置有与环形槽连通的容纳腔，在容纳腔中设置有第二齿轮传动，第二齿轮传动的末级输出端的末级从动轮与环状C型齿轮5啮合，在第二安装座2上固定设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机的电机轴伸入容纳腔中后与容纳腔中的第二齿轮传动的第一级的主驱动齿轮固定连接。工作时，旋转驱动电机通过第二齿轮传动驱动环状C型齿轮5相对于第一圆形通孔21的轴线转动，从而带动旋转座3相对于第一圆形通孔21的轴线转动。

如图6、图7、图8所示，第三安装座4通过一对水平滑轨91安装于旋转座3底部，水平滑轨91上的活动件92由滑移驱动结构驱动沿水平滑轨91往复直线滑移，活动件92的往复直线滑移方向与过第一圆形通孔轴线的第一矩形通孔的纵向中心平面垂直，第三安装座4能在滑移驱动结构的驱动下往复直线滑移、靠近或远离第一圆形通孔21。

如图7、图13所述，本实施例中所述的滑移驱动结构为：在一对水平滑轨91之间的旋转座3底部固定设置有齿条93，齿条93与水平滑轨91平行，在第三安装座4上固定设置有径向驱动电机94，在径向驱动电机94的电机轴上固定设置有与齿条93啮合的总驱动齿轮95。径向驱动电机94启动后，通过齿轮齿条传动驱动固定于一对活动件92上的第三安装座4往复直线滑移。

如图3、图4、图8、图9、图11和图12所示，在第三安装座4的两端分别设置有一块向下垂放的安装板41，二块安装板41与第三安装座4之间构成凹槽形安装座，在实际制造生产中，二块安装板41与第三安装座4可以一体成型构成凹槽形安装座，二块安装板41与第三安装座4也可以通过拼接连接方式构成凹槽形安装座。在每个安装板41内侧均设置有由若干V型轮42构成的V型轮组，每个V型轮组中的各V型轮42的分布轨迹均为沿圆形的上部扇形包络线依次均匀分布，在每个V型轮组上均搁置有一个环状扇形形状的外齿轮43，在外齿轮43的内圆壁上设置有向外凸出的、并与V型轮42的V形凹槽421匹配的环形V型块431，各外齿轮43上的环状V型块431搁置于对应V型轮组的各V型轮42的V形凹槽421中，带钨极焊炬61的第四安装座6两端分别与二个外齿轮43的侧面固定连接，且钨极62的顶尖位于包络线的轴线上，二个外齿轮42由摆动驱动结构驱动，在摆动驱动结构的驱动下，二个外齿轮42在对应V形轮组上沿包络线移动，从而带动钨极焊炬61绕钨极62的顶尖63向上或向下摆动。

如图4、图12和图14所示，本实施例中,所述的摆动驱动结构为：齿轮轴71通过对应轴承座水平支撑连接于二块安装板41上，在齿轮轴71两端分别固定设置有一个与对应环状扇形形状的外齿轮43啮合的主动齿轮73；在第三安装座4上固定设置有法线摆动驱动电机7，法线摆动驱动电机7的电机轴通过带传动72与齿轮轴71连接。法线摆动驱动电机7启动后，法线摆动驱动电机7的动力通过法线摆动驱动电机7的电机轴、带传动72、主动齿轮73与外齿轮43的齿轮传动，将动力传递给外齿轮43，使二个外齿轮42在对应V形轮组上沿包络线移动，从而带动钨极焊炬61绕钨极62的顶尖63向上或向下摆动。

该自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构将各个运动解耦成独立运动，不存在相互耦合产生的实时补偿关系，控制简单容易实现，精度高。

为方便描述，将相贯线管件的其中一个管件称为母管100，另一个管件称为支管200。要对母管100与支管200两者相贯处进行焊接前，通常先沿相贯线焊缝间隔点焊，点焊的数量通常保证母管100与支管200两者相对位置固定即可。

本实施例中，焊丝的送丝方式为：在旋转座3底部固定设置有焊丝盘81、送丝矫直机构82和送丝机构84，在第四安装座6上固定设置有入丝角度调节机构83，焊丝盘81中的焊丝通过送丝矫直机构82、送丝机构84送至入丝角度调节机构83中。

本实施例中，垂直升降机构的驱动结构、滑移驱动结构、旋转机构的旋转驱动结构、摆动驱动结构均与控制装置连接。在第四安装座6上固定设置有与控制装置连接的熔池监控摄像机65。

该机构可以用于手动焊接、模拟示教焊接、自动焊接、预输入模型自动焊接、模型自定义焊接、日志输入的预输入模型自动焊接。

手动焊接：操作者通过控制升降驱动电机11、旋转驱动电机、法线摆动驱动电机7和焊接参数手轮码盘实现完全手动焊接。

模拟示教焊接：操作者在不启弧情况下通过控制升降驱动电机11、旋转驱动电机、法线摆动驱动电机7、和焊接参数手轮码盘实现模拟焊接轨迹，控制装置记忆各个编码器的过程数值形成焊接轨迹节点再启动焊接按照轨迹节点实现示教焊接功能。

自动焊接：事先输入各个轨迹节点的焊接参数，模拟运行确认无误后启动自动焊接功能完成自动焊接过程。在自动焊接过程中可以人为动态实时参与，通过手轮码盘调整各个对应参数形成并插入新的焊接轨迹节点进入焊接轨迹节点列表中。

预输入模型自动焊接：拾取已经输入或用过的焊接模型，将对应模型的参数调入控制装置的焊接系统中，然后进入自动焊接过程。

模型自定义焊接：对应完全新的模型，可以使用控制装置的焊道自定义模型选项，输入焊道宽度和焊道深度自动生成焊道布局，在按照程序指引输入各个焊道的焊接轨迹节点和对应焊接参数制成一个完整的焊接参数实现自动焊接。

日志输入的预输入模型自动焊接：可以将日志中的已经完成的焊接参数输入到控制装置的焊接模型库中用于下次作为预输入模型自动焊接。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。

如图1所示，本实施例中所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构500通过固定结构固定于母管100上，固定装置可以采用由主安装座300和二组链条组构成的固定结构，主安装座300放置于母管100上后，二组链条组中的各链条400均环绕母管100一周、且各链条100的两端分别连接于主安装座300上并收紧，从而将主安装座300固定于母管100上。自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构500上的第一安装座1固定安装于主安装座300上，并校正位置使第二安装座2上的第一圆形通孔31与支管200同轴线。

马鞍形形状的三维空间曲线通过钨极的轴向运动（相对于第一安装座1的上下位置）、钨极的圆周运动（相对于第一圆形通孔21的轴线转动角度）、钨极的摆动运动（钨极焊炬61相对于钨极62的顶尖63摆动角度）三者运动配合得到。焊头沿马鞍形形状的三维空间曲线焊接运动一次形成一条焊缝600，如图15所示，堆焊作业则是在上述基础上通过移驱动结构调整钨极62相对于第一圆形通孔21的距离、从而得到由多条焊缝600堆叠而成的堆焊角焊缝。

本实用新型所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构500的钨极62的顶尖63所在点始终位于包络线的轴线上，且钨极62在摆动过程中始终绕着钨极62的顶尖63摆动，因而钨极62的顶尖63所在点相对于第四安装座6为固定不动的摆动中心点；在进行相贯线角焊缝焊接过程中，由于钨极62的顶尖63所在点相对于第四安装座6为固定不动的摆动中心点，焊点始终是钨极摆动的曲率中心，因而在每一个焊点位置上，当第四安装座6相对于第一安装座的上下位置确定、第四安装座6相对于第一圆形通孔21的轴线转动角度确定、钨极焊炬61相对于钨极62的顶尖63摆动角度确定，即能保证钨极62始终处于对应焊点位置的法线上，而无需再通过轴向补偿进行钨极法线位置、钨极顶点位置修正，保证钨极62的焊接运动轨迹和焊接姿态与相贯线焊缝的形貌匹配，保证焊接过程中热输入的一致性，从而在每一次相贯线法线跟踪焊接过程中均能得到均匀一致的相贯线焊缝600；然后在滑移驱动结构的驱动下调整钨极62相对于第一圆形通孔21的距离，实现堆焊作业，最后得到的相贯线角焊缝的均匀一致性好。

Claims (10)

1.自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：包括：带垂直升降机构的第一安装座，第二安装座固定设置于垂直升降机构的升降活动件上，第二安装座能在垂直升降机构的驱动结构的驱动下相对于第一安装座垂直向上或垂直向下运动；在第二安装座上开设有上下贯通的第一圆形通孔，在第二安装座的侧面上向内开设有上下贯通的第一矩形通孔，第一矩形通孔贯穿第一圆形通孔且第一矩形通孔的其中一个纵向中心平面与第一圆形通孔的轴线重叠，带第二圆形通孔的旋转座通过旋转机构设置于第二安装座底部，且第二圆形通孔与第一圆形通孔同轴线，在旋转座的侧面上向内开设有上下贯通的第二矩形通孔，第二矩形通孔贯穿第二圆形通孔且第二矩形通孔的其中一个纵向中心平面与第二圆形通孔的轴线重叠，旋转座能在旋转机构的旋转驱动结构的驱动下相对于第一圆形通孔的轴线转动；第三安装座通过一对水平滑轨安装于旋转座底部，水平滑轨上的活动件由滑移驱动结构驱动沿水平滑轨往复直线滑移，活动件的往复直线滑移方向与过第一圆形通孔轴线的第一矩形通孔的纵向中心平面垂直，第三安装座能在滑移驱动结构的驱动下往复直线滑移、靠近或远离第一圆形通孔；在第三安装座两端分别设置有一块向下垂放的安装板，二块安装板与第三安装座之间构成凹槽形安装座，在每个安装板内侧均设置有由若干V型轮构成的V型轮组，每个V型轮组中的各V型轮的分布轨迹均为沿圆形的上部扇形包络线依次均匀分布，在每个V型轮组上均搁置有一个环状扇形形状的外齿轮，在外齿轮的内圆壁上设置有向外凸出的、并与V型轮的V形凹槽匹配的环形V型块，各外齿轮上的环状V型块搁置于对应V型轮组的各V型轮的V形凹槽中，带钨极焊炬的第四安装座两端分别与二个外齿轮的侧面固定连接，且钨极的顶尖位于包络线的轴线上，二个外齿轮由摆动驱动结构驱动，在摆动驱动结构的驱动下，二个外齿轮在对应V形轮组上沿包络线移动，从而带动钨极焊炬绕钨极的顶尖向上或向下摆动；垂直升降机构的驱动结构驱动第一安装座的轴向运动、旋转驱动结构驱动旋转座的旋转运动、摆动驱动结构驱动钨极的摆动运动，三种运动相互独立且不存在相互耦合产生的实时补偿关系。

2.根据权利要求1所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的摆动驱动结构为：齿轮轴通过对应轴承座水平支撑连接于二块安装板上，在齿轮轴两端分别固定设置有一个与对应环状扇形形状的外齿轮啮合的主动齿轮；在第三安装座上固定设置有法线摆动驱动电机，法线摆动驱动电机的电机轴通过带传动与齿轮轴连接。

3.根据权利要求1所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的滑移驱动结构为：在一对水平滑轨之间的旋转座底部固定设置有齿条，齿条与水平滑轨平行，在第三安装座上固定设置有径向驱动电机，在径向驱动电机的电机轴上固定设置有与齿条啮合的总驱动齿轮。

4.根据权利要求1所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的垂直升降机构的结构为：垂直升降机构的驱动结构为固定设置于第一安装座上的升降驱动电机，螺杆通过对应轴承座竖向支撑设置于第一安装座上，升降驱动电机的电机轴通过第一齿轮传动与螺杆的一端连接，在升降件上设置有与螺杆上的外螺纹匹配的内螺纹通孔，升降件通过内螺纹通孔旋设于螺杆上，在第一安装座与升降件之间还设置有引导升降件垂直向上或垂直向下运动的导向结构。

5.根据权利要求4所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的导向结构为：在第一安装座上固定安装有竖向放置的垂直轨道，升降件侧面活动设置于垂直轨道上；在升降驱动电机的驱动下，升降件能沿垂直轨道向上或向下运动。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的旋转机构的结构为：在第二安装座底部向内开设有与第一圆形通孔同轴线的环形槽，环形槽在第一矩形通孔的二侧内侧壁上形成开口，在环形槽的槽底设置有环形燕尾块，顶面上带环形燕尾槽的环状C型齿轮设置于环形槽中、且环形燕尾块卡嵌于环状C型齿轮顶面上的环形燕尾槽中，旋转座固定设置于环状C形齿轮的底部， 环状C型齿轮由旋转驱动结构驱动，在旋转驱动结构的驱动下，环状C型齿轮相对于第一圆形通孔的轴线转动，从而带动旋转座相对于第一圆形通孔的轴线旋转。

7.根据权利要求6所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的环形槽为由外向内依次排列的第一环形槽和第二环形槽构成的L形环形槽，第一环形槽的槽宽大于第二环形槽的槽宽，环形燕尾块位于第二环形槽的槽底；在环状C型齿轮的外圆周中部设置有向外凸出的第一环状凸块，环状C型齿轮的齿廓位于第一环状凸块的外圆周上；环状C型齿轮上部伸入第二环形槽中，环状C形齿轮中部、第一环状凸块位于第一环形槽中；在旋转座顶部设置有向上凸出的第二环状凸块，第二环状凸块固定于环状C型齿轮的底部；在第二安装座底部还固定设置有环状板，环状板内侧面伸入由第一环状凸块底面、环状C型齿轮的下部外圆周面、第二环状凸块的外圆周面、旋转座的顶面之间合围形成的凹形槽中。

8.根据权利要求6所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：所述的旋转驱动结构为：在第二安装座中设置有与环形槽连通的容纳腔，在容纳腔中设置有第二齿轮传动，第二齿轮传动的末级输出端的末级从动轮与环状C型齿轮啮合，在第二安装座上固定设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机的电机轴伸入容纳腔中后与容纳腔中的第二齿轮传动的第一级的主驱动齿轮固定连接。

9.根据权利要求1所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：在旋转座底部固定设置有焊丝盘、送丝矫直机构和送丝机构，在第四安装座上固定设置有入丝角度调节机构，焊丝盘中的焊丝通过送丝矫直机构、送丝机构送至入丝角度调节机构中。

10.根据权利要求1所述的自动焊机的相贯线角焊缝堆焊实现机构，其特征在于：垂直升降机构的驱动结构、滑移驱动结构、旋转机构的旋转驱动结构、摆动驱动结构均与控制装置连接；在第四安装座上固定设置有与控制装置连接的熔池监控摄像机。

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