專利名稱：具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域的窄間隙焊接機(jī)頭，特別是一種用于單絲雙道多層窄間隙焊的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭。
背景技術(shù)：
窄間隙焊接用于厚板對(duì)接焊，焊前不開坡口或只開小角度坡口，并留有窄而深的間隙，用氣體保護(hù)焊或埋弧焊的多層焊完成整條焊縫。由于坡口間隙很小，厚板焊縫截面積大大減少，從而降低了焊接工程量和生產(chǎn)成本；由于其線能量較小，可用于高強(qiáng)鋼、細(xì)晶粒鋼的焊接。在各種窄間隙焊接方法中，要解決的核心問題是保證坡口側(cè)壁熔合，兩側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量窄間隙熔化極電弧焊接的關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)這一問題的解決方案主要有1、導(dǎo)電桿在坡口內(nèi)橫向擺動(dòng)。通過擺動(dòng)器帶動(dòng)導(dǎo)電桿在坡口內(nèi)橫向擺動(dòng)。這是解決側(cè)壁不熔合問題最先采用的方法。在窄間隙內(nèi)，由于導(dǎo)電嘴尺寸的限制焊槍擺動(dòng)范圍不大，且控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，對(duì)側(cè)壁熔合效果不是很好。2、麻花形或波浪式彎曲送絲。把幾股焊絲擰成麻花狀或?qū)喂珊附z彎成波浪形從導(dǎo)電桿送進(jìn)，由于焊絲自身的彎曲形狀使得焊絲在熔化過程中電弧產(chǎn)生橫向擺動(dòng)現(xiàn)象。這種方法沒有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，但需要彎絲系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是由于導(dǎo)電嘴的磨損，焊絲的材料特性，焊絲本身的死結(jié)等，造成焊絲的不規(guī)則擺動(dòng)，容易引起缺陷。3、偏心旋轉(zhuǎn)的方法。這種方法焊絲從焊槍導(dǎo)電桿的中心送入，依靠與導(dǎo)電桿相連的導(dǎo)電嘴端部的偏心孔使焊絲偏心送出。導(dǎo)電桿和導(dǎo)電嘴自身旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)從導(dǎo)電嘴出來的焊絲繞導(dǎo)電桿的中軸線做偏心旋轉(zhuǎn)。但其自身的缺點(diǎn)嚴(yán)重導(dǎo)電嘴和導(dǎo)電桿高速自轉(zhuǎn)，焊絲與導(dǎo)電嘴之間存在高速的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在焊接高溫下，導(dǎo)電嘴磨損極大，壽命很短，焊接時(shí)消耗很大，并且偏心導(dǎo)電嘴為非標(biāo)準(zhǔn)件，需要特殊制作，所以這種方法大大增加了焊接成本，反復(fù)的拆換導(dǎo)電嘴增加了作業(yè)時(shí)間和強(qiáng)度。為了使電弧有足夠的偏心旋轉(zhuǎn)范圍，導(dǎo)電嘴的尺寸較大，相應(yīng)的坡口間隙較大，約14mm左右。因?yàn)閷?dǎo)電桿自身旋轉(zhuǎn)，電極接入困難，采用電刷接入，高速旋轉(zhuǎn)情況下電刷磨損大，容易造成導(dǎo)電不良。上述I 3種屬于單道多層旋轉(zhuǎn)電弧或擺動(dòng)電弧窄間隙焊，這種方法的焊縫金屬與母材之間的融合線呈鋸齒狀，因而還存在容易造成側(cè)壁熔透不均勻的問題。4、雙絲雙道多層焊。這種方法不需要電弧擺動(dòng)，兩根焊絲在坡口內(nèi)分別靠近一側(cè)側(cè)壁，使電弧對(duì)側(cè)壁充分加熱，兩側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透。其缺點(diǎn)是要求特殊的雙絲焊槍，需要兩套電源，兩套送絲系統(tǒng)，焊槍體積較大，需要增大坡口間隙，這樣就降低了應(yīng)用窄間隙焊接的意義。5、單絲雙道多層焊。這種方法是一根焊絲，先焊接一側(cè)壁，再焊接另一側(cè)壁。只需一套電源，一套送絲系統(tǒng)，就能保證兩側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透。焊槍體積小，焊縫間隙與擺動(dòng)電弧或旋轉(zhuǎn)電弧相同。而這種焊接方法的關(guān)鍵在于焊接機(jī)頭中需設(shè)置用于保證焊嘴與側(cè)壁距離的擺角裝置和用于保證焊嘴與熔池距離的焊槍高度自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于單絲雙道多層焊的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，該裝置能保證在焊接過程中始終保持焊嘴與側(cè)壁的距離不變，從而保證側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，包括自上而下依序連接的送絲裝置、導(dǎo)絲桿、固定于導(dǎo)絲桿端部的導(dǎo)電咀所構(gòu)成的焊槍、安裝焊槍的連接板及擺角裝置，所述導(dǎo)電咀的下端設(shè)有折彎部，并通過轉(zhuǎn)角套同軸固定于導(dǎo)絲桿下端；其中所述擺角裝置包括驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)和保持導(dǎo)電咀與側(cè)壁距離的側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)電咀連接，所述側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)包括頂?shù)制士趥?cè)壁的擺桿、連接擺桿的角度傳感器及控制器，所述角度傳感器連接所述控制器，所述控制器控制擺角機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述轉(zhuǎn)角套與所述導(dǎo)絲桿固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿與所述固定板樞設(shè)，所述擺角齒圈與所述固定板固定，所述擺角電機(jī)、送絲裝置、導(dǎo)絲桿與所述擺動(dòng)板固定；且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述轉(zhuǎn)角套與所述導(dǎo)絲桿固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿與所述固定板樞設(shè)，所述擺角電機(jī)與所述固定板固定，所述擺角齒圈、送絲裝置、導(dǎo)絲桿與所述擺動(dòng)板固定；且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述轉(zhuǎn)角套通過軸承與所述導(dǎo)絲桿樞設(shè)；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定，其中間設(shè)有一扇形孔；所述送絲裝置及所述導(dǎo)絲桿固設(shè)于所述固定板上，所述擺動(dòng)板設(shè)于所述固定板的扇形孔中，且所述轉(zhuǎn)角套位于的扇形孔的尖頂位置，所述擺角齒圈與所述擺動(dòng)板固定，且與所述扇形孔的弧線平行，所述擺角電機(jī)與所述固定板固定。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述連接板的底面設(shè)有一傳感器箱，所述傳感器箱內(nèi)設(shè)有所述角度傳感器，所述傳感器箱的底部設(shè)有一水冷塊，所述側(cè)壁跟蹤裝置的擺桿連接一擺桿軸，所述擺桿軸穿過所述水冷塊與所述傳感器箱內(nèi)的角度傳感器連接。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述角度傳感器是光電碼盤，所述傳感器箱內(nèi)還設(shè)有擺桿變位器，所述擺桿軸連接所述擺桿變位器，并通過一對(duì)相互嚙合的增速齒輪組連接所述角度傳感器。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述擺桿變位器包括擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)、蝸輪蝸桿、擺角壓力彈簧、撥片，所述擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接所述蝸桿，所述蝸輪樞設(shè)于所述擺桿軸上，所述增速齒輪組的大齒輪與所述擺桿軸固定，所述大齒輪上設(shè)有一弧形槽，所述擺角壓力彈簧設(shè)于所述大齒輪的弧形槽內(nèi)，所述撥片與所述蝸輪固定并插入所述擺角壓力彈簧的中間。前述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其中所述擺桿變位器是旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸與所述擺桿軸固定，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)排氣管通過二位三通閥連接氣源。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價(jià)值，其至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭的側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)采用雙側(cè)接觸式跟蹤方式，橫向跟蹤的擺桿始終與焊接側(cè)坡口的側(cè)壁彈性接觸。橫向跟蹤采用高精度傳感組件測(cè)量工件的橫向位移竄動(dòng)量，通過控制系統(tǒng)橫向調(diào)節(jié)，控制導(dǎo)電咀(焊絲)與工件的側(cè)壁距離保持在跟蹤精度±0. 5mm范圍內(nèi)，從而保證側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透。2、本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，在焊接構(gòu)成中，只有水冷板和導(dǎo)電嘴深入坡口內(nèi)，因而適合大厚度工件的窄間隙焊，其最大焊接厚度達(dá)200mm,坡 口 寬度 22 28mm。3、本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對(duì)減少，從而可以大幅降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，相當(dāng)具有產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。4、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)確比現(xiàn)有的窄間隙焊接機(jī)頭更具技術(shù)進(jìn)步性，且其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及功能亦遠(yuǎn)非現(xiàn)有的窄間隙焊接機(jī)頭可比擬，較現(xiàn)有的窄間隙焊接機(jī)頭具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，而具有技術(shù)上的進(jìn)步。綜上所述，本發(fā)明新穎的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在裝置的結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的窄間隙焊接機(jī)頭具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭的側(cè)壁跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3中A-A局部放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，包括自上而下依序連接的送絲裝置1、導(dǎo)絲桿2、同軸固定于導(dǎo)絲桿端部的導(dǎo)電咀3所構(gòu)成的焊槍、安裝焊槍的連接板4及擺角裝置，所述導(dǎo)電咀3的下端設(shè)有折彎部31，并通過轉(zhuǎn)角套5同軸固定于導(dǎo)絲桿2下端；其中所述擺角裝置包括驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)和保持導(dǎo)電咀與側(cè)壁距離的側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)與所述焊槍連接，所述側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)包括頂?shù)制驴趥?cè)壁的擺桿6、連接擺桿6的角度傳感器15及控制器，所述角度傳感器15連接所述控制器，所述控制器(圖中未示出，所述控制器是設(shè)備的控制器)控制所述擺角機(jī)構(gòu)。整個(gè)裝置通過連接板連接機(jī)頭十字滑板，機(jī)頭十字滑板采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠無間隙傳動(dòng)，確保高度和橫向跟蹤精度。所述擺桿6測(cè)量工件的橫向位移竄動(dòng)量，將橫向位移竄動(dòng)量變成擺桿的角度偏擺，角度傳感器將擺桿的角度偏擺量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送控制器，控制器控制擺角機(jī)構(gòu)使導(dǎo)電咀偏擺保持導(dǎo)電咀與側(cè)壁距離不變。所述擺角機(jī)構(gòu)有多種實(shí)施方式
實(shí)施例一
在圖1所示實(shí)施例一中，所述轉(zhuǎn)角套5與所述導(dǎo)絲桿2固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板7、擺角電機(jī)8、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪9、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈10及擺動(dòng)板11 ;所述固定板7與所述連接板4絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿2與所述固定板7樞設(shè)，所述擺角齒圈10與所述固定板7固定，所述導(dǎo)絲桿2、擺角電機(jī)8及送絲裝置I均固設(shè)于所述擺動(dòng)板11上，且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。當(dāng)需要焊接焊縫坡口某一側(cè)時(shí)，控制器控制擺角電機(jī)8旋轉(zhuǎn)，由于擺角齒圈10固設(shè)于所述固定板上，與擺角齒圈10嚙合的擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪9的旋轉(zhuǎn)將使擺角電機(jī)8沿?cái)[角齒圈10運(yùn)動(dòng)，固定于擺動(dòng)板11上的擺角電機(jī)將帶動(dòng)擺動(dòng)板11繞擺動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。由于擺動(dòng)板與所述導(dǎo)絲桿2固定，擺動(dòng)板將帶動(dòng)導(dǎo)絲桿及固定于導(dǎo)絲桿端部的具有折彎部的導(dǎo)電嘴旋轉(zhuǎn)一相同角度，使導(dǎo)電嘴折彎端部向需要焊接的坡口一側(cè)偏擺。實(shí)施例二
所述轉(zhuǎn)角套5與所述導(dǎo)絲桿2固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板7、擺角電機(jī)8、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪9、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈10及擺動(dòng)板11 ;所述固定板7與所述連接板4絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿2與所述固定板7樞設(shè)，所述擺角電機(jī)8與所述固定板
7固定，所述擺角齒圈10、送絲裝置1、導(dǎo)絲桿2與所述擺動(dòng)板11固定；且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。當(dāng)需要焊接焊縫坡口某一側(cè)時(shí)，控制器控制擺角電機(jī)8旋轉(zhuǎn)，通過主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)擺角齒圈繞回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一角度，由于擺角齒圈10固設(shè)于所述擺動(dòng)板11上，則擺角齒圈將帶動(dòng)擺動(dòng)板11同步回轉(zhuǎn)。由于擺動(dòng)板與所述導(dǎo)絲桿2固定，擺動(dòng)板將帶動(dòng)導(dǎo)絲桿及固定于導(dǎo)絲桿端部的具有折彎部的導(dǎo)電嘴旋轉(zhuǎn)一相同角度，使導(dǎo)電嘴折彎端部向需要焊接的坡口一側(cè)偏擺。本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處僅在于互換了擺角電機(jī)和擺角齒圈的固定基礎(chǔ)。實(shí)施例一是擺角齒圈不動(dòng)，擺角電機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)板及導(dǎo)電嘴擺動(dòng)；實(shí)施例二是擺角電機(jī)不動(dòng)，擺角齒圈帶動(dòng)擺動(dòng)板及導(dǎo)電嘴擺動(dòng)。結(jié)構(gòu)上無太大的差別。實(shí)施例三
如圖2所示，所述轉(zhuǎn)角套5通過軸承與所述導(dǎo)絲桿2樞設(shè)；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板12、擺角電機(jī)8、設(shè)于擺角電機(jī)8軸上的主動(dòng)齒輪9、與主動(dòng)齒輪9嚙合的擺角齒圈10及擺動(dòng)板11 ;所述固定板12與所述連接板4絕緣固定，其中間設(shè)有一扇形孔13 ;所述送絲裝置I及所述導(dǎo)絲桿2固設(shè)于所述固定板12上，所述擺動(dòng)板11設(shè)于所述固定板12的扇形孔13中，且所述轉(zhuǎn)角套5位于的扇形孔的尖頂位置，所述擺角齒圈10與所述擺動(dòng)板11固定，且與所述扇形孔的弧線平行，所述擺角電機(jī)8與所述固定板12固定。
本實(shí)施例與實(shí)施例一、二的區(qū)別在于焊槍的擺動(dòng)部分僅限于導(dǎo)電咀，因此可選用功率較小的擺角電機(jī)，從而達(dá)到節(jié)省能源、減小體積目的。
如圖3所示，所述連接板4的底面設(shè)有一傳感器箱14，所述傳感器箱內(nèi)設(shè)有所述角度傳感器15，所述傳感器箱14的底部設(shè)有一水冷塊16，所述側(cè)壁跟蹤裝置的擺桿6連接一擺桿軸17，所述擺桿軸17穿過所述水冷塊16與所述傳感器箱14內(nèi)的角度傳感器15連接。由于焊機(jī)工作時(shí)，擺桿6及擺桿軸需要伸入窄間隙的焊接坡口內(nèi)，要經(jīng)受焊接高溫，采用水冷塊對(duì)其冷卻。所述角度傳感器15是光電碼盤，所述傳感器箱14內(nèi)還設(shè)有擺桿變位器，所述擺桿軸連接所述擺桿變位器，并通過一對(duì)相互嚙合的增速齒輪組連接所述角度傳感器。所述擺桿變位器用于改變擺桿6的擺角，使擺桿6的端部緊貼坡口側(cè)壁。所述增速齒輪組是一對(duì)相互嚙合的大小齒輪，其中大齒輪18與擺桿軸17連接，小齒輪19與光電碼盤的軸連接，作用是放大，以提高測(cè)量精度。所述擺桿變位器包括擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、蝸輪21、蝸桿22、擺角壓力彈簧23、撥片24，所述擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的轉(zhuǎn)軸連接所述蝸桿22，所述蝸輪21樞設(shè)于所述擺桿軸17上，所述增速齒輪組的大齒輪18與所述擺桿軸17固定，所述大齒輪上設(shè)有一弧形槽25 (見圖4)，所述擺角壓力彈簧23設(shè)于所述大齒輪的弧形槽25內(nèi)，所述撥片24與所述蝸輪23固定并插入所述擺角壓力彈簧23的中間(或?qū)[角壓力彈簧23分成兩段分別設(shè)于撥片24的兩側(cè))。當(dāng)一側(cè)焊縫焊接終了，需要焊接另一側(cè)時(shí)，控制器在控制導(dǎo)電嘴偏擺的同時(shí)，控制擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)，擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)20通過蝸輪蝸桿、蝸輪上的撥片24、擺角壓力彈簧23使大齒輪帶動(dòng)擺桿向?qū)щ娮炱珨[的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，擺角壓力彈簧23的作用是保持?jǐn)[桿6始終與焊接側(cè)坡口的側(cè)壁彈性接觸，當(dāng)側(cè)壁存在橫向位移竄動(dòng)時(shí)，擺桿6將隨之偏轉(zhuǎn)，光電碼盤將擺桿的偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送控制器，控制器根據(jù)擺桿6的偏轉(zhuǎn)角度通過擺角電機(jī)控制導(dǎo)電嘴旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，以保持導(dǎo)電嘴到側(cè)壁的距離不變。所述擺桿變位器也可以采用旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸與所述擺桿軸固定，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)排氣管通過二位三通閥連接氣源。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，包括自上而下依序連接的送絲裝置、導(dǎo)絲桿、同軸固定于導(dǎo)絲桿端部的導(dǎo)電咀所構(gòu)成的焊槍、安裝焊槍的連接板及擺角裝置，所述導(dǎo)電咀的下端設(shè)有折彎部，并通過轉(zhuǎn)角套同軸固定于導(dǎo)絲桿下端；其特征在于所述擺角裝置包括:驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)和保持導(dǎo)電咀與側(cè)壁距離的側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)電咀連接，所述側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)包括頂?shù)制驴趥?cè)壁的擺桿、連接擺桿的角度傳感器及控制器，所述角度傳感器連接所述控制器，所述控制器控制擺角機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述轉(zhuǎn)角套與所述導(dǎo)絲桿固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿與所述固定板樞設(shè)，所述擺角齒圈與所述固定板固定，所述擺角電機(jī)、送絲裝置、導(dǎo)絲桿與所述擺動(dòng)板固定；且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述轉(zhuǎn)角套與所述導(dǎo)絲桿固定；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定；所述導(dǎo)絲桿與所述固定板樞設(shè)，所述擺角電機(jī)與所述固定板固定，所述擺角齒圈、送絲裝置、導(dǎo)絲桿與所述擺動(dòng)板固定；且所述擺角齒圈的回轉(zhuǎn)軸線和所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)軸線與所述導(dǎo)絲桿同軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述轉(zhuǎn)角套通過軸承與所述導(dǎo)絲桿樞設(shè)；所述擺角機(jī)構(gòu)中還設(shè)有固定板、擺角電機(jī)、設(shè)于擺角電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合的擺角齒圈及擺動(dòng)板；所述固定板與所述連接板絕緣固定，其中間設(shè)有一扇形孔；所述送絲裝置及所述導(dǎo)絲桿固設(shè)于所述固定板上，所述擺動(dòng)板設(shè)于所述固定板的扇形孔中，且所述轉(zhuǎn)角套位于的扇形孔的尖頂位置，所述擺角齒圈與所述擺動(dòng)板固定，且與所述扇形孔的弧線平行，所述擺角電機(jī)與所述固定板固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述連接板的底面設(shè)有一傳感器箱，所述傳感器箱內(nèi)設(shè)有所述角度傳感器，所述傳感器箱的底部設(shè)有一水冷塊，所述側(cè)壁跟蹤裝置的擺桿連接一擺桿軸，所述擺桿軸穿過所述水冷塊與所述傳感器箱內(nèi)的角度傳感器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述角度傳感器是光電碼盤，所述傳感器箱內(nèi)還設(shè)有擺桿變位器，所述擺桿軸連接所述擺桿變位器，并通過一對(duì)相互嚙合的增速齒輪組連接所述角度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述擺桿變位器包括擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)、蝸輪蝸桿、擺角壓力彈簧、撥片，所述擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述蝸桿固定，所述蝸輪樞設(shè)于所述擺桿軸上，所述增速齒輪組的大齒輪與所述擺桿軸固定，所述大齒輪上設(shè)有一弧形槽，所述擺角壓力彈簧設(shè)于所述大齒輪的弧形槽內(nèi)，所述撥片與所述蝸輪固定并插入所述擺角壓力彈簧的中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，其特征在于所述擺桿變位器是旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸與所述擺桿軸固定，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)排氣管通過二位三通閥連接氣源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種窄間隙焊的具有擺角裝置的窄間隙焊接機(jī)頭，包括焊槍的導(dǎo)電咀、安裝焊槍的連接板及擺角裝置，所述導(dǎo)電咀的下端設(shè)有折彎部，并通過轉(zhuǎn)角套同軸固定于導(dǎo)絲桿下端；其特征在于所述擺角裝置包括驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)和保持導(dǎo)電咀與側(cè)壁距離的側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電咀偏擺的擺角機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)電咀連接，所述側(cè)壁跟蹤機(jī)構(gòu)包括頂?shù)制驴趥?cè)壁的擺桿、連接擺桿的角度傳感器及控制器，所述角度傳感器連接所述控制器，所述控制器控制擺角機(jī)構(gòu)。擺桿始終與坡口側(cè)壁彈性接觸。采用高精度傳感組件測(cè)量工件的橫向位移竄動(dòng)量，通過控制系統(tǒng)橫向調(diào)節(jié)，控制導(dǎo)電咀與工件的側(cè)壁距離保持在跟蹤精度±0.5mm范圍內(nèi)，從而保證側(cè)壁均勻穩(wěn)定熔透。
文檔編號(hào)B23K9/127GK103071898SQ20121044816
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者劉振英 申請(qǐng)人:劉振英