CN102114565A - 气压浮动接触式焊接自动跟踪装置 - Google Patents

Abstract

一种气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，适合应用于型材，尤其是H、T型材自动焊接生产线上。该装置由焊***架体、焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮，十字滑动连接杆、转动体、垂向升降气缸、垂向导轨板、横向导轨板、横向移动气缸，横向连接板构成。焊***架体上装有焊枪调整器、横向跟踪轮及垂向跟踪轮。该装置采用气压控制，通过横向跟踪轮、垂向跟踪轮对型材焊接工件的腹板、面板进行气压浮动接触，实现焊枪对被焊接工件焊道的自动跟踪。本发明的优点是：操作方便、成本低廉、抗干扰能力强，可采用较高的焊接速度，获得优良的焊缝质量。

Description

气压浮动接触式焊接自动跟踪装置

技术领域

本发明涉及一种焊接自动跟踪装置，可应用于型材，尤其是H、T型材自动焊接生产线上。

背景技术

目前在国内外型材焊接设备上，多采用电弧传感、激光传感及CCD视觉传感等电子跟踪装置。上述传感跟踪装置普遍具有结构复杂、造价偏高、抗干扰能力差、操作不便等不足。

发明内容

本发明的目的是：提供一种气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，解决现有跟踪装置结构复杂、抗干扰能力差、成本造价高的问题。

本发明的技术构思是：根据型材表而较为平直规整的特点，利用立体仿形原理，焊接前做好焊枪与焊道的对正准备工作，焊接过程中，依靠气压的浮动状态，完成焊接的自动跟踪。

本发明的技术解决方案是：

一种气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，包括焊***架体、焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮，十字滑动连接杆、转动体、垂向升降气缸、垂向升降导轨板、横向移动导轨板、横向移动气缸以及横向连接板构成。其特征在于：焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮安装在焊***架体上。焊***架体通过转动体与十字滑动连接杆下端连接，十字滑动连接杆上端与垂向升降气缸连接，本体部分以其导轨与垂向导轨板滑动连接，垂向升降气缸固定在垂向升降导轨板上，该气缸杆伸缩，带动十字滑动连接杆沿其垂向导轨升降。垂向导轨板通过导轨与横向导轨板滑动连接，横向移动气缸固定在横向连接板上，横向移动气缸杆与垂向导轨板相连，该气缸杆伸缩，垂向导轨板带动十字滑动连接杆及与杆相连的升降气缸，沿导轨横向水平移动。

横向连接板固定在型材焊接设备的行走龙门架上。

焊接前，被焊工件的面板和腹板组立成⊥型，点焊并校正。

所述的焊***架体沿⊥型工件纵向轴线腹板两侧等高相对布置各一组。而且在每组焊***架体上以焊***架体长度中心为对称，沿工件纵向轴线方向布置安装焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮各两套。

焊***架体通过转动体，可以绕十字滑动连接杆垂向中心线摆动。

焊枪通过焊枪调整器的焊枪摆角夹块，安装在焊***架体上。因此焊枪既可以在前述两个气缸的带动下，随焊***架体作水平和垂直两个方向的移动，又可绕十字滑动连接杆垂向中心线灵活摆动，以保证焊枪对焊缝跟踪的性能。

调定两侧横向移动气缸的气体压力，使与之相连的焊***架体上的横向跟踪轮在焊接过程中，始终横向夹紧工件腹板；调定垂向升降气缸的气体压力，使与之相连的焊***架体上的垂向跟踪轮在焊接过程中，始终垂向压紧工件面板。

焊前焊枪对正工作，由焊枪调节器完成。即通过手动调节，使焊枪在上述气压调定前提下，其水平方向、垂直方向以及沿焊道纵向夹角方向，均达到符合焊接工艺要求的合适位置。

所述的焊枪调整器由垂向滑块座、垂直调整滑块、水平调整滑块和焊枪摆角夹块构成。

垂向滑块座固定安装在焊***架体上，垂向滑块座通过垂向手动调整丝杆与固装在垂向滑块上的升降丝母连接，垂向调整丝杆转动，升降降丝母带动该滑块沿垂直导轨上下移动。垂向滑块通过水平手动调整丝杆，与固装在水平滑块上的平移丝母连接，水平调整丝杆转动，平移丝母带动该滑块沿水平导轨横向移动。焊枪通过摆角夹块夹持固定，摆角夹块轴以回转副形式安装在水平滑块上，并可沿其轴向调整焊枪与焊道之间的纵向夹角。

焊接开始，当跟踪装置在行走龙门架的带动下移动时，每一侧的两只横向跟踪轮通过横向跟踪轮支架，在横向移动气缸的作用下，沿工件腹板的两侧表面紧密滚动接触，同时仿形检测其两侧表面轮廓，检测结果通过横向跟踪轮支架、焊***架体、十字滑动连接杆传递给横向移动气缸。两只横向移动气缸根据横向跟踪轮传递来的检测结果，各自进行气缸行程的伸缩调整，以带动各自焊枪在横向坐标位置上的跟踪。

当跟踪装置移动时，垂向跟踪轮可以随转向式垂向跟踪轮支架绕垂向轴旋转找正，同时沿工件面板表面紧密滚动接触而仿形检测面板表面轮廓，检测结果通过垂向跟踪轮支架、焊***架体、十字滑动连接杆传递给垂向升降气缸。垂向升降气缸根据垂向跟踪轮传递来的检测结果进行气缸行程的升降调整，以带动焊枪在垂向坐标位置上的跟踪。

本发明的优点是：通过跟踪轮机械接触焊件双坐标立体表面，适时浮动完成轮廓仿形跟踪，自行调整焊枪的焊接位置，因此可获得较高的焊接速度和优良的焊缝质量。该装置操作方便、成本低廉、抗干扰能力强于前述各种电子类产品。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是图1的B-B视图。

图中，1、焊***架体，2、横向跟踪轮支架，3、横向跟踪轮，4、转向式垂向跟踪轮支架，5、垂向跟踪轮，6、焊枪调整器，7、水平调整滑块，8、垂向调整滑块，9、焊枪摆角夹块，10、焊枪，11、工件腹板，12、工件面板，13、转动体，14、十字滑动连接杆，15、横向移动气缸，16、横向移动导轨板，17、垂向升降导轨板，18、垂向升降气缸，19、横向连接板，20、垂向手动调整丝杆，21、升降丝母，22、水平手动调整丝杆，23、平移丝母，24、垂向滑块座。

具体实施方式

见图1、图2、图3。

焊***架体1上装有：横向跟踪轮支架2、横向跟踪轮3、转向式垂向跟踪轮支架4、垂向跟踪轮5、焊枪调整器6、水平调整滑块7、垂向调整滑块8、焊枪摆角夹块9、焊枪10。

两个焊***架体1沿⊥型工件纵向轴线腹板两侧等高相对布置，焊***架体1上端通过转动体13与十字滑动连接杆14下端相连，可以绕十字滑动连接杆14中心线摆动。

垂向升降气缸18与十字滑动连接杆14上端相连接，在垂向升降气缸18的压力作用下，可带动十字滑动连接杆14及其下端连接的焊***架体等部件一起沿垂向升降导轨板17上的导轨作垂向升降移动。

横向移动气缸15固定在横向连接板19上，气缸杆与垂向升降导轨板17相连，在横向移动气缸15压力作用下，可以带动十字滑动连接杆14及其下端连接的焊***架体等部件一起沿横向移动导轨板16上的导轨作水平横向移动。

横向跟踪轮3通过横向跟踪轮支架2可以随焊***架体1运动，在横向移动气缸15的压力和横向外力的合力作用下，使焊***架体1的每一侧的两个横向跟踪轮3紧贴着工件腹板上。对工件腹板进行气压浮动接触式跟踪，在腹板双侧等高对称夹紧腹板，实现焊枪10对被焊接工件焊道的横向跟踪功能。

垂向跟踪轮5通过转向式垂向跟踪轮支架可以绕焊***架体1垂向轴进行转动找正。垂向跟踪轮5在垂向升降气缸18的压力、垂向外力的合力作用下，对工件面板进行气压浮动接触跟踪，实现焊枪10对被焊接工件焊道的垂向跟踪功能。

焊枪调整器6通过垂向滑块座24，固装在焊***架体上。其中的水平调整滑块7和垂向调整滑块8相连，水平调整滑块7中装有焊枪摆角夹块9，焊枪10由焊枪摆角夹块9夹持固定。

焊接前，被焊工件的腹板11和面板12组立成⊥型，点焊校正并使其摆放合理，即：腹板纵向轴线与设备龙门架行走轨迹尽量平行。

通过对焊枪调整器6中的垂向调整丝杆20手动调整，改变垂向调整滑块8的垂向坐标位置；通过对水平调整丝杆22手动调整，改变水平调整滑块7的水平坐标位置；通过对焊枪摆角夹块9手动调整，改变焊枪10与焊道之间的角度坐标位置。

以上调整目的是为了在自动焊接之前，确保焊枪10所在的焊接位置及焊接角度符合焊接工艺要求，做好自动跟踪的前提准备。

综上所述，该装置采用横向、垂向气压控制，通过横向跟踪轮3、垂向跟踪轮5对⊥型焊接工件的腹板、面板进行气压浮动接触式跟踪，实现了焊枪10对被焊接工件焊道的自动跟踪功能。

Claims (3)

1.一种气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，包括焊***架体、焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮，十字滑动连接杆、转动体、垂向升降气缸、垂向升降导轨板、横向移动导轨板、横向移动气缸以及横向连接板构成，其特征是：焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮安装在焊***架体上；焊***架体通过转动体与十字滑动连接杆下端连接，十字滑动连接杆上端与垂向升降气缸连接，本体部分以其导轨与垂向导轨板滑动连接，垂向升降气缸固定在垂向升降导轨板上；垂向导轨板通过导轨与横向导轨板滑动连接，横向移动气缸固定在横向连接板上，横向移动气缸杆与垂向导轨板相连。

2.根据权利要求1所述的气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，其特征是：所述的焊***架体沿工件纵向轴线两侧等高相对布置各一组，而且在每组焊***架体上以焊***架体长度中心为对称，沿工件纵向轴线方向布置安装焊枪调整器、横向跟踪轮、垂向跟踪轮各两套。

3.根据权利要求1所述的气压浮动接触式焊接自动跟踪装置，其特征是：所述的焊枪调整器由垂向滑块座、垂直调整滑块、水平调整滑块和焊枪摆角夹块构成；垂向滑块座固定安装在焊***架体上，垂向滑块座通过垂向手动调整丝杆与固装在垂向滑块上的升降丝母连接，垂向滑块通过水平手动调整丝杆与固装在水平滑块上的平移丝母连接，焊枪通过摆角夹块夹持固定，摆角夹块轴以回转副形式安装在水平滑块上。

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