一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构制造技术

本发明专利技术公开了一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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，旋转座通过旋转机构设置于第二安装座底部，在旋转座底部固定设置有带二块安装板的第三安装座，在每个安装板内侧均设置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型轮组上分别设置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焊缝。得到均匀一致的相贯线焊缝。得到均匀一致的相贯线焊缝。

【技术实现步骤摘要】
一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构


[0001]本专利技术涉及自动焊机，尤其涉及一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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焊缝质量依赖于工人的焊接技术熟练程度，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。

技术实现思路

[0004]本专利技术所需解决的技术问题是：提供一种钨极焊炬在摆动过程中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的修正的自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：所述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构包括：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；在旋转座底部固定设置有第三安装座，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。
[0006]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0007]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0008]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0009]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0010]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0011]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0012]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0013]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，其中，垂直升降机构
的驱动结构、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。
[0014]进一步地，前述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。
[0015]本专利技术的有益效果是：钨极的顶尖所在点始终位于包络线的轴线上，且钨极焊炬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，因而在每一个焊点位置上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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；在旋转座底部固定设置有第三安装座，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。2.根据权利要求1所述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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所述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，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。4.根据权利要求3所述的一种自动焊机的相贯线法线跟踪实现机构，其特征在于：所述的导向结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奉东，
申请(专利权)人：吴钩科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：