的變速齒輪嚙合;將下部機(jī)架通過(guò)液壓卡爪9固定在待焊工件A上，使主軸頭2位于工件待修復(fù)位置A1上方;該水下摩擦疊焊主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，環(huán)向行走液壓馬達(dá)4和縱向行走液壓馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)齒輪分別在環(huán)向齒條8和縱向齒條11上面行走，帶動(dòng)主軸頭2所在的上部機(jī)架進(jìn)行環(huán)向和縱向移動(dòng);控制機(jī)構(gòu)根據(jù)縱向行走磁編碼器5和環(huán)向行走磁編碼器6的脈沖數(shù)變化，及已知的齒輪傳動(dòng)比，控制系統(tǒng)可以計(jì)算判斷主軸頭2移動(dòng)的距離及速度，對(duì)主軸頭2進(jìn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)主軸頭2在環(huán)向及縱向位移的實(shí)時(shí)精確控制。
[0015]本實(shí)施例中未進(jìn)行說(shuō)明的內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)，故，不再進(jìn)行贅述。
[0016]本實(shí)用新型水下摩擦疊焊主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)的工作原理:
[0017]1、設(shè)備主要組成。水下摩擦疊焊設(shè)備在水下的部分主要包括主軸頭及其焊接實(shí)施機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)。主軸頭及其焊接實(shí)施機(jī)構(gòu)通過(guò)控制主軸頭轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)實(shí)施并完成摩擦疊焊單元成型過(guò)程，即一個(gè)摩擦塞焊過(guò)程。移動(dòng)機(jī)構(gòu)完成主軸頭位置的移動(dòng)及定位，再次進(jìn)行一個(gè)摩擦疊焊單元成型過(guò)程，循環(huán)上述過(guò)程最終實(shí)現(xiàn)疊焊成型，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和環(huán)向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。上述疊焊過(guò)程中所需要的切割、打孔等塞焊之外的工藝措施均由其它方式完成，不屬于本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0018]2、主軸頭移動(dòng)定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
[0019](1)編碼器的選擇。根據(jù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用磁編碼器檢測(cè)移動(dòng)的位置及移動(dòng)速度，這類編碼器所利用的磁場(chǎng)信號(hào)無(wú)論在水介質(zhì)還是空氣介質(zhì)或真空介質(zhì)中傳輸，差別不大，受水質(zhì)或介質(zhì)影響很小(水中含較多磁性材料的情況除外)。工作于水下的磁編碼器的調(diào)理電路也采用防水密封膠密封。
[0020](2)移動(dòng)定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)。主軸頭所在的上部機(jī)架的縱向、環(huán)向運(yùn)動(dòng)都由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)比電氣驅(qū)動(dòng)設(shè)備更適合在水環(huán)境條件下工作。環(huán)向行走液壓馬達(dá)和縱向行走液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)齒輪分別在環(huán)向齒條和縱向齒條上面行走，帶動(dòng)主軸頭所在的上部機(jī)架進(jìn)行環(huán)向和縱向移動(dòng);控制機(jī)構(gòu)根據(jù)液壓馬達(dá)齒輪與固定在機(jī)架上的齒條的傳動(dòng)比以及磁編碼器每周脈沖數(shù)，可以大體確定每個(gè)脈沖行走的距離，再經(jīng)實(shí)驗(yàn)校正確定精確值。計(jì)算出單個(gè)脈沖所對(duì)應(yīng)的位移值，再將所得的各組單脈沖所對(duì)應(yīng)的位移值做算術(shù)平均，確定采用的精確值。
[0021]環(huán)向和縱向兩種編碼器都選用磁編碼器，每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖信號(hào)不小于5000個(gè)，保證對(duì)移動(dòng)距離的分辯率在0.1mm左右。根據(jù)縱向和環(huán)向兩個(gè)磁編碼器的脈沖數(shù)變化，控制機(jī)構(gòu)可以計(jì)算判斷主軸頭移動(dòng)的距離及速度，對(duì)主軸頭進(jìn)行定位。其中，控制機(jī)構(gòu)一方面與磁編碼器連接，直接接收磁編碼器產(chǎn)生的脈沖電信號(hào)，另一方面與控制機(jī)架運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)連接，從而控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和主軸頭的運(yùn)動(dòng)距離。
[0022]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，主要包括機(jī)架、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、主軸頭以及控制機(jī)構(gòu);該移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑道(12)、環(huán)向齒條(8)和縱向齒條(11);該液壓機(jī)構(gòu)包括縱向行走液壓馬達(dá)(3)和環(huán)向行走液壓馬達(dá)(4)，縱向行走液壓馬達(dá)(3)和環(huán)向行走液壓馬達(dá)(4)分別與控制機(jī)構(gòu)連接;該機(jī)架(1)包括上下兩部分;下部機(jī)架外側(cè)安裝液壓卡爪(9)，該液壓卡爪(9)夾持在被焊工件(A)上，下部機(jī)架頂端安裝環(huán)向齒條(8);上部機(jī)架的橫梁(10)上安裝主軸頭(2)，橫梁兩端安裝在滑道(12)上，環(huán)向行走液壓馬達(dá)(4)安裝在上部機(jī)架的外側(cè)，該環(huán)向行走液壓馬達(dá)(4)輸出端設(shè)有傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與橫杠(7)一端設(shè)置的齒輪嚙合;橫杠(7)兩端通過(guò)軸承固定在位于橫梁下部的上部機(jī)架上，其伸出機(jī)架外側(cè)的兩端分別設(shè)有一個(gè)相同的齒輪，該齒輪在位于下部機(jī)架頂端的環(huán)向齒條(8)上運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭(2)環(huán)向運(yùn)動(dòng);縱向行走液壓馬達(dá)(3)與主軸頭(2)并列安裝在上部機(jī)架上，該縱向行走液壓馬達(dá)(3)輸出端連接傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與安裝在位于橫梁下方的上部機(jī)架上的縱向齒條(11)嚙合運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭縱向運(yùn)動(dòng);其特征在于，所述橫杠(7)上安裝一個(gè)環(huán)向行走編碼器(6)，該環(huán)向行走編碼器(6)的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接;所述縱向行走液壓馬達(dá)(3)輸出端連接的傳動(dòng)齒輪與縱向行走磁編碼器(5)中心安裝的傳動(dòng)齒輪嚙合，該縱向行走磁編碼器(5)的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)齒輪為變速傳動(dòng)齒輪。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述縱向行走磁編碼器(5)和環(huán)向行走磁編碼器(6)為磁編碼器，該磁編碼器型號(hào)為KSL2210-10000 型。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，機(jī)架上安裝主軸頭、環(huán)向齒條、縱向齒條、滑道、縱向行走液壓馬達(dá)和環(huán)向行走液壓馬達(dá)，環(huán)向行走液壓馬達(dá)輸出端傳動(dòng)齒輪與橫杠一端齒輪嚙合，橫杠伸出機(jī)架外側(cè)兩端設(shè)齒輪在機(jī)架環(huán)向齒條上運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭環(huán)向運(yùn)動(dòng)；縱向行走液壓馬達(dá)輸出端傳動(dòng)齒輪與縱向齒條嚙合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)主軸頭縱向運(yùn)動(dòng)；其改進(jìn)之處是，橫杠上安裝環(huán)向行走編碼器，環(huán)向行走編碼器調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接；縱向行走液壓馬達(dá)輸出端連接傳動(dòng)齒輪與縱向行走磁編碼器安裝的傳動(dòng)齒輪嚙合，縱向行走磁編碼器調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接；檢測(cè)液壓驅(qū)動(dòng)下主軸頭環(huán)向及縱向移動(dòng)位置和速度并定位，提高焊接質(zhì)量，使用效果好。
【IPC分類】B23K20/26, B23K20/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205129177
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520949142
【發(fā)明人】黃江中, 潘東民, 許威, 曹軍, 張定國(guó), 羅超, 陳秀清, 許可望, 楊立軍, 田麗峰
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日