CN206952345U - 焊接伺服送丝装置的直线缓冲器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及焊接机器人技术领域，具体是一种焊接伺服送丝装置的直线缓冲器；安装在自动焊接机器人的焊枪与送丝机构之间，包括固定在机架上的直线缓冲器壳体、设置在直线缓冲器壳体内的送丝软管以及与自动焊接机器人的控制***连接的位移检测组件；焊丝从直线缓冲器壳体的后端开口穿入，从直线缓冲器壳体的前端开口穿出；送丝软管套设在焊丝上，送丝软管的后端为固定端，送丝软管的前端为自由端，焊丝移动时带动自由端移动，位移检测组件安装在自由端从而检测自由端的移动量，结构简单，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接机器人技术领域，具体是一种焊接伺服送丝装置的直线缓冲器。
背景技术
随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人,从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，能够提高劳动生产率，而且可在多种环境下工作，改善工人劳动强度，降低了对工人操作技术的要求。
伺服送丝的设备主要有焊接机器人和焊接设备两部分，其中：焊接机器人由机器人本体和控制单元(硬件及软件)组成；焊接装备(以弧焊及点焊为例)，主要包括焊接电源(包括其控制***)、伺服送丝装置、焊枪本体等部分。现有伺服送丝装置由前后两部分组成，前面的送丝电机安装在焊枪部位，一般采用伺服电机，伺服控制器设定为速度控制模式，按照控制***的指令以一定频率向前和向后送丝(也称拉丝)，后面的送丝电机安装在机架上(或焊机上)，一般采用直流印刷电机，由数字式焊接电源根据***要求按照恒定送丝速度向前送丝(也称推丝)。
在传统焊接过程中，如果前面的送丝电机与后面的直流印刷电机速度不一致，会导致焊丝干伸长(焊丝伸出枪嘴的长度)不断改变，引起焊接电流的大小不断变化，导致熔深不一致，焊缝成型不均匀，对焊接效果影响很大。因此，需要设计一种伺服送丝装置的直线缓冲器，来协调前后电机的速度，保持焊丝的相对稳定。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种自动焊接机器人的伺服送丝装置的直线缓冲器，能够向自动焊接机器人的控制***反馈焊丝的送丝速度，从而调整前后电机，保证焊丝运动的顺畅以及稳定，此伺服送丝装置的直线缓冲器具有结构简单，使用方便的技术特点。
本实用新型采用的技术方案是：
焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述直线缓冲器安装在自动焊接机器人的焊枪与送丝机构之间，包括固定在机架上的直线缓冲器壳体、设置在直线缓冲器壳体内的送丝软管以及与自动焊接机器人的控制***连接的位移检测组件；焊丝从直线缓冲器壳体的后端开口穿入，从直线缓冲器壳体的前端开口穿出；送丝软管套设在焊丝上，送丝软管的后端为固定端，送丝软管的前端为自由端，焊丝移动时带动自由端移动，位移检测组件安装在自由端从而检测自由端的移动量。
作为优选，所述位移检测组件包括固定在自由端的光反射片以及固定在直线缓冲器壳体内的激光位移传感器；光反射片与发射面平行布置，激光位移传感器的输出端与自动焊接机器人的控制***连接。
作为优选，所述送丝软管的自由端通过直线轴承安装在直线缓冲器壳体内，从而保持自由端直线滑移。
作为优选，所述直线缓冲器壳体的前端开口固定安装有导丝管，导丝管的轴线与直线轴承平行，送丝软管的自由端伸入导丝管内。
作为优选，所述直线缓冲器壳体的后端开口固定安装有进丝接头，送丝软管的后端与进丝接头对接并固定。
作为优选，所述送丝软管的自由端与固定端之间呈固定夹角。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的伺服送丝装置的直线缓冲器为：焊丝在前、后两个送丝电机之间提供了一个缓冲空间，削弱了两个送丝***对焊丝的冲击力，通过检测光反射片的位移量即可向控制***反馈前后两个送丝电机的速度差，通过这样的方式就可以方便的监控焊丝前进过程是否顺畅，而且控制***根据反馈量来调整两个送丝电机的速度；本实用新型将送丝与焊接过程控制直接地联系起来，为薄板、厚板、以及各型材如：钢材和铝材等多种材料的低飞溅焊接打下良好基础，并大大地提高了焊接速度，整体结构简单，使用方便。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1所示，本实用新型所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，安装在自动焊接机器人的焊枪本体与送丝机构之间(即前、后送丝电机之间)，包括固定在机架上的直线缓冲器壳体1、设置在直线缓冲器壳体1内的送丝软管7以及与自动焊接机器人的控制***连接的位移检测组件；焊丝11从直线缓冲器壳体1的后端开口穿入，从直线缓冲器壳体1的前端开口穿出，经过送丝轮后进入枪管组件，送丝软管7套设在焊丝11上，送丝软管7的后端为固定端8，送丝软管7的前端为自由端4，焊丝11移动时带动自由端4移动，位移检测组件安装在自由端4一侧，从而检测自由端4的移动量并通过数据接头14传送给控制***，有效地保证了焊接机器人焊枪推拉丝与送丝机构之间焊丝移动的速度不均衡，从而达到焊丝移动的同步要求。
所述位移检测组件包括通过固定套5固定在自由端的光反射片13以及固定在直线缓冲器壳体内1的激光位移传感器12，光反射片13与激光位移传感器12发射面平行布置，激光位移传感器12的输出端与自动焊接机器人的控制***连接。
所述送丝软管的自由端通过直线轴承6安装在直线缓冲器壳体1内，从而保持自由端4直线滑移。一般地，直线轴承6与激光位移传感器12平行布置，并与送丝软管7的轴线平行。
所述直线缓冲器壳体1的前端开口通过固定接头2固定安装有导丝管3，导丝管3的轴线与直线轴承平行，送丝软管的自由端伸入导丝管内，并且自由端与导丝管同轴布置。
所述直线缓冲器壳体1的后端开口通过固定接头10固定安装有进丝接头9，送丝软管7的后端与进丝接头9对接并固定。所述送丝软管的自由端与固定端之间呈固定夹角(例如100～120度夹角)，使得焊丝具有一个弧度，可以发生弯曲变形，并且在导丝管轴线方向上移动时受力最小。从而在前、后两个送丝电机之间提供了一个缓冲空间，削弱了两个送丝***对焊丝11的冲击力，而且也可以利用焊丝11对送丝软管7的压力使得送丝软管7的自由端发生位移，便于检测。
本实用新型的工作原理是：
焊接过程中，前面的送丝电机按照控制***的指令以70次/秒的频率向前和向后送丝；后面的送丝电机由数字式焊接电源根据***要求按照恒定送丝速度向前送丝，两个送丝***都实现了数字化控制。激光位移传感器固定在钣金制作的直线缓冲器壳体内，光反射片固定在送丝软管上，激光位移传感器位于光反射片后面，光反射片和激光位移传感器发射面之间的距离固定，且光反射片和激光位移传感器发射面要保持平行。
激光位移传感器所发出的激光照射在光反射片上并反射回来，通过激光束的发射和接收来测量激光位移传感器与光反射片之间的距离，若所测距离超出控制***中预先设定的距离，激光位移传感器将给出模拟量信号到控制***。
在焊接过程中，当前、后两个送丝电机送丝速度相等时，安装在送丝软管上的光反射片不会动作(此时为正常焊接)。当前面送丝电机的送丝速度相对于后面的送丝电机过快时(也叫冲丝或短路，短路过程是：焊丝端部熔化成熔滴，熔滴与熔池形成短路，焊丝爆断时伴有大的电流和飞溅并产生大量的热量)，此时送丝软管的自由端将被焊丝向前拉动，光反射片将向前移动，激光位移传感器与光反射片之间的距离加大，此时激光位移传感器将模拟信号传给控制***，控制***接到指令后，将输出的电压、电流控制在接近零，并反馈给前面的送丝电机，要求其停止前进送丝并作出回抽焊丝动作，电弧自身输入的热量过程很短时就使焊丝与熔滴快速分离。
在全数字化闭环回路的控制下，这种过渡方式完全区别于传统的熔滴过渡方式。在传统焊接过程中，当焊丝干伸长改变时，焊接电流的大小会不断变化。而有了伺服送丝装置的直线缓冲器，焊丝干伸长改变时仅仅改变送丝速度，不会导致电流的变化，从而实现了一致熔深，加上弧长高度地稳定性，能达到非常均匀焊缝外观成型。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述直线缓冲器安装在自动焊接机器人的焊枪与送丝机构之间，包括固定在机架上的直线缓冲器壳体(1)、设置在直线缓冲器壳体内的送丝软管(7)以及与自动焊接机器人的控制***连接的位移检测组件；焊丝(11)从直线缓冲器壳体的后端开口穿入，从直线缓冲器壳体的前端开口穿出；送丝软管套设在焊丝上，送丝软管的后端为固定端(8)，送丝软管的前端为自由端(4)，焊丝移动时带动自由端移动，位移检测组件安装在自由端从而检测自由端的移动量。
2.根据权利要求1所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述位移检测组件包括固定在自由端的光反射片(13)以及固定在直线缓冲器壳体内的激光位移传感器(12)，光反射片(13)与发射面平行布置，激光位移传感器(12)的输出端与自动焊接机器人的控制***连接。
3.根据权利要求1或2所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述送丝软管的自由端通过直线轴承(6)安装在直线缓冲器壳体内，从而保持自由端直线滑移。
4.根据权利要求3所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述直线缓冲器壳体(1)的前端开口固定安装有导丝管(3)，导丝管(3)的轴线与直线轴承(6)平行，送丝软管的自由端伸入导丝管(3)内。
5.根据权利要求3所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述直线缓冲器壳体(1)的后端开口固定安装有进丝接头(9)，送丝软管的后端与进丝接头对接并固定。
6.根据权利要求3所述的焊接伺服送丝装置的直线缓冲器，其特征在于：所述送丝软管的自由端与固定端之间呈固定夹角。
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