專利名稱:焊接自動跟蹤器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及焊接技術領域,尤其涉及一種焊接自動跟蹤器。
背景技術:
在傳統的焊接工藝中,一般都是電焊工手拿焊槍直接對著工件的焊縫進行焊接。 這種人工手把焊接存在以下問題(1)焊縫差異化問題焊縫沒有統一的標準、要求,只憑借焊接工個人的實踐經驗、工作能力來判斷焊縫的質量,因此不同焊接工焊接的工件存在多種標準,焊縫的質量很難保證統一。此外,即使是同一個焊接工,由于容易受到外部環境、焊接工的心情、工作態度等其它因素的影響,因此也不能保證每次焊接的焊縫的質量一致。(2)焊縫質量問題焊縫通常會出現寬窄不一致、高低不平、波紋明顯的現象,時常還會出現咬邊的現象。此外,焊接一圈存在多處起弧點、接狐點,嚴重影響焊接工件的外觀質量。(3)操作安全問題人工操作容易造成人員疲勞,精力不集中,導致工作效率低下,甚至出現安全事故。為了解決上述問題,目前已提出了一些利用各式傳感器和計算機技術來實現焊縫自動跟蹤的方法,例如,可參見申請號為201010205792.8的中國專利申請“渦流傳感器式焊縫自動跟蹤”、申請號為201010159059. 7的中國專利申請“一種焊縫自動跟蹤方法及裝置”和申請號為02158340. 4的中國專利“具有視覺焊縫自動跟蹤功能的弧焊機器人控制平臺”。但是,實現這些方法的控制系統通常都較為復雜,對焊接工的技術要求較高。
發明內容為了解決上述問題,本實用新型提供一種焊接自動跟蹤器,以實現操作簡單、使用方便的焊接自動跟蹤方法。為了實現以上目的,本實用新型提供一種焊接自動跟蹤器,包括支撐臂,其與在變位機上轉動的圓筒形工件滑動接觸,并支撐焊槍,以使焊槍與所述工件保持預定距離;和杠桿機構,其與支撐臂連接,用于利用杠桿原理使支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。優選地,所述支撐臂為U形支撐臂,其端部為兩個圓形輪子,在杠桿機構的作用下緊挨所述工件的表面滑動。優選地,在所述U形支撐臂的中心具有用于固定焊槍的可旋轉焊槍固定架。優選地,所述杠桿機構包括動力產生部分,其用于產生使支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動的動力;和杠桿傳動部分,其作為杠桿連接在動力產生部分和支撐臂之間,用于將動力產生部分產生的動力傳遞到支撐臂,以帶動支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。優選地,所述杠桿傳動部分包括齒輪和與齒輪嚙合的齒條,其中,齒條與支撐臂連
3接,所述動力產生部分包括與齒輪同心軸安裝的沿圓周開槽的圓盤和利用槽懸掛在圓盤上的重物,所述重物的重力通過齒輪和齒條傳遞到支撐臂,以帶動支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。優選地,在所述支撐臂與齒條連接處具有用于調節焊槍與焊縫的位置關系的調節旋鈕。優選地,還包括用于支撐齒條的U形槽和支撐U形槽的高度調節裝置,所述高度調節裝置通過調節與支撐臂連接的齒條的高度,來調節焊槍與焊縫之間的高度。通過以上技術方案,本實用新型可獲得以下技術效果(1)可僅通過簡單的機械傳動實現焊接自動跟蹤,操作簡單,使用方便,對電焊工的技術要求不高,極大降低了電焊工的勞動強度,有利于提高工作效率和保障操作安全性;(2)通過焊接自動跟蹤,可解決不同電焊工之間的焊縫差異化問題,實現了焊縫的統一化、標準化和規范化;(3)根據本實用新型的焊接自動跟蹤器自動焊接的焊縫均勻光滑,焊接工件的外觀質量得到極大改觀。
圖1是根據本實用新型實施例的焊接自動跟蹤器的結構圖;圖2是U形支撐臂和齒條的放大結構圖。
具體實施方式
以下,將參照附圖和實施例對本實用新型進行描述。本實用新型的技術構思在于僅利用機械傳動的原理實現焊接自動跟蹤,S卩,使得在圓筒形工件在變位機上轉動的同時焊槍始終對準工件上的焊縫且保持一定的距離。本實用新型的適用對象為圓筒形工件,例如,變壓器升高座、管接頭、油枕桶體及其它圓筒形工件。以下,為描述方便,將圓筒形工件簡稱為工件,也就是說,以下工件即指的是圓筒形工件。為了實現上述技術構思,根據本實用新型的焊接自動跟蹤器包括支撐臂和杠桿機構,其中,支撐臂與在變位機上轉動的工件滑動接觸,并支撐焊槍,以使焊槍與該工件保持預定距離;杠桿機構與支撐臂連接,用于實現杠桿傳動,即,利用杠桿原理使支撐臂緊隨工件在變位機上的轉動而移動。為了實現上述杠桿傳動,杠桿機構可包括動力產生部分和杠桿傳動部分,其中,動力產生部分用于產生使支撐臂緊隨工件在變位機上的轉動而移動的動力;杠桿傳動部分作為杠桿連接在動力產生部分和支撐臂之間,用于將動力產生部分產生的動力傳遞到支撐臂,以帶動支撐臂緊隨工件在變位機上的轉動而移動。圖1是根據本實用新型實施例的焊接自動跟蹤器的結構圖。在圖1中,為便于說明焊接自動跟蹤器的結構和工作原理,示出了工件100和焊槍200。以下,將參照圖1對根據本實用新型實施例的焊接自動跟蹤器的結構進行說明。⑴支撐臂如圖1所示,支撐臂為U形支撐臂1,其端部為兩個圓形輪子2 (如圖2所示),這兩個圓形輪子2可跟隨工件100的轉動而在工件100的表面上滑動,從而使得U形支撐臂1跟隨工件100的轉動而前后、左右移動。此外,在U形支撐臂1的中心(具體地,齒條的端部)具有用于固定焊槍200的可旋轉焊槍固定架3,焊槍固定架3不僅用作焊槍夾緊裝置, 而且還可以旋轉,從而可調整焊槍200與工件100(具體地,焊縫)之間的角度、高度。通過這種U形支撐臂結構,在U形支撐臂1跟隨工件100的轉動而移動的同時,焊槍200與工件 100(具體地,焊縫)始終保持預定距離。(2)杠桿機構如上所述,杠桿機構的功能是根據杠桿原理將動力傳遞到U形支撐臂1以使得U 形支撐臂1能夠緊密地跟隨工件100移動,一般可包括動力產生部分和杠桿傳動部分。如圖1所示,杠桿傳動部分包括齒輪4和與齒輪嚙合的齒條5,其中,齒條5與U形支撐臂1連接,從而帶動U形支撐臂1移動。另外,齒條5在兩個U形槽6內移動,可在這兩個U形槽6的底部各安裝一個滾珠,減小U形槽6與齒條5的摩擦力,保證齒條5在U形槽6內伸縮自如。動力產生部分包括與齒輪4同心軸安裝的沿圓周開槽的圓盤7和利用槽懸掛在圓盤7上的重物8,重物8的重力作為動力通過齒輪4和齒條5傳遞到U形支撐臂1,以帶動 U形支撐臂1緊隨工件100的轉動而移動。杠桿原理在本實用新型中的應用杠桿的支點為圓盤7與齒輪4的同心軸上,圓盤 7相當于杠桿的長力臂,同心軸上的小齒輪4為短力臂,動力的大小是由重物8的重量決定的,阻力是由U形槽6與齒條5的壁的摩擦產生的,由于使用兩個U形槽6,U形槽6內壁與齒條5的外壁接觸面積比較小,因此產生的阻力比較小,故決定了重物8的重量比較輕。此外,優選地,在U形支撐臂1與齒條5連接處還可具有一個用于調節焊槍與工件位置的調節旋鈕9 (如圖2所示)。通過調節旋鈕9,可調節焊槍相對于工件(具體地,焊縫)前后位置關系。在實際實現時,U形支撐臂1可以在齒條5上移動,在齒條5的外部套有一節方管,方管的底面與U形支撐臂1連接,通過調節旋鈕9,U形支撐臂1可以固定在齒條5的任意位置。而且,焊接自動跟蹤器還可包括一個支撐U形槽6的高度調節裝置10,高度調節裝置10通過調節與U形支撐臂1連接的齒條5的高度來調節焊槍200與工件100 (具體地,焊縫)之間的高度。高度調節裝置10可通過齒輪帶動圓柱形齒條的結構來實現上下移動。以下,將對根據本實用新型實施例的焊接自動跟蹤器的使用方法進行說明。在實際使用中,圓盤7可采用直徑為120mm的圓盤,該圓盤沿圓周開5mm深的槽,重物8可采用一個一公斤左右的圓柱形鐵砣,并用Im長、直徑2mm的鋼絲一頭固定該鐵砣,另一頭固定在圓盤7上。使用時,只需要將鋼絲在圓盤7的槽中纏繞一周,即可通過齒輪4和齒條5將該鐵砣的自身重力作用于圓盤7上的力傳遞到U形支撐臂1,從而使得無論工件100在變位機平臺上的位置如何(即,無論是否位于變位機平臺的圓心),U形支撐臂1均可緊靠工件 100移動。第一步、將焊接工件100放在變位機的旋轉平臺上,工件100可以在平臺上隨意放置,無需刻意把工件100在平臺的正中心,當然放在中心效果會更加理想。第二步、將與焊機連接的焊槍固定在U形支撐臂1中心的焊槍固定架3上,并旋轉焊槍固定架3以調節焊槍200與工件100的角度、高度和水平間距。在U形支撐臂1與齒條5連接處具有調節旋鈕9的情況下,操作調節旋鈕9,以使得在U形支撐臂1緊挨工件時,保持焊槍相對于工件的上下、前后位置關系以及焊槍與工件的角度。只有這些預先調節好, 才能保證焊接過程中焊縫的光滑、完美。第三步、調節焊機的電流旋鈕、電壓旋鈕。例如,對于(X)2焊機和法蘭厚度20mm、 桶臂厚度為8mm的鋼板,適合本工件的最佳電流為^0A、電壓表讀數為28V,此時,焊縫最完美。第四步、將鋼絲在圓盤7上順時針纏繞一圈,通過鐵砣重力的作用于圓盤7上的力通過齒輪4、齒條5帶動U形支撐臂1,使U形支撐臂1端部的兩個輪子2緊挨工件100。第五步、合上變位機的電源,選擇變位機的旋轉方向,逆時針方向旋轉并調節變位機的轉速,數顯表的數值為8左右。第六步、開啟焊機的手動開關,此時焊機開始送絲,焊絲接觸工件,產生電弧,開始焊接,觀察焊縫的位置及焊縫的質量,適當地微調焊機的電流、電壓,使焊縫飽滿美觀。第七步、隨著工件100的轉動,焊接自動跟蹤器的U形支撐臂1始終緊跟工件100 前后、左右自由移動,保證焊絲正對工件100的焊縫,此時電焊工就可以休息了,等一周焊完后,只需關閉焊機的手動開關,把纏繞在圓盤上的鋼絲逆時針方向纏繞一周,U形支撐臂 1離開工件100,工件焊接完畢。對于大批量生產的工件,第二個工件只需放在變位機的旋轉臺上,把圓盤7上的鋼絲順時針纏繞一圈,啟動焊機的手把開關,焊接開始,焊接過程中電焊工就可以休息一會了,只等焊接一周,關閉手把開關,卸料,上料,如此循環往復。通過按照以上使用方法多次實驗發現,可保證焊縫的寬窄一致、高低均勻、焊縫光滑、起弧點和接弧點減少,與傳統的手把焊接相比,焊縫質量得到很大的提高。以上已參照附圖和實施例對本實用新型進行了詳細描述,但是,應該理解,本實用新型并不限于以上所公開的具體實施例,任何基于本實用新型的變型都應包括在本實用新型的保護范圍內。例如,支撐臂還可采用八字形;杠桿傳動機構還可采取如下結構扁鐵一端固定支撐臂,在扁鐵適度部位做支撐點,扁鐵的另一端在T型架上滑動;動力產生部分還可采取彈簧及微型電機的結構,采取彈簧作為動力來源。
權利要求1.一種焊接自動跟蹤器,包括支撐臂,其與在變位機上轉動的圓筒形工件滑動接觸,并支撐焊槍,以使焊槍與所述工件保持預定距離;和杠桿機構,其與支撐臂連接,用于利用杠桿原理使支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。
2.根據權利要求1所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,所述支撐臂為U形支撐臂,其端部為兩個圓形輪子,在杠桿機構的作用下緊挨所述工件的表面滑動。
3.根據權利要求2所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,在所述U形支撐臂的中心具有用于固定焊槍的可旋轉焊槍固定架。
4.根據權利要求1所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,所述杠桿機構包括動力產生部分,其用于產生使支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動的動力;杠桿傳動部分,其作為杠桿連接在動力產生部分和支撐臂之間,用于將動力產生部分產生的動力傳遞到支撐臂,以帶動支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。
5.根據權利要求4所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,所述杠桿傳動部分包括齒輪和與齒輪嚙合的齒條,其中,齒條與支撐臂連接,所述動力產生部分包括與齒輪同心軸安裝的沿圓周開槽的圓盤和利用槽懸掛在圓盤上的重物,所述重物的重力通過齒輪和齒條傳遞到支撐臂,以帶動支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。
6.根據權利要求5所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,在所述支撐臂與齒條連接處具有用于調節焊槍與焊縫的位置關系的調節旋鈕。
7.根據權利要求5所述的焊接自動跟蹤器,其特征在于,還包括用于支撐齒條的U形槽和支撐U形槽的高度調節裝置,所述高度調節裝置通過調節與支撐臂連接的齒條的高度,來調節焊槍與焊縫之間的高度。
專利摘要本實用新型提供一種焊接自動跟蹤器,包括支撐臂,其與在變位機上轉動的圓筒形工件滑動接觸,并支撐焊槍,以使焊槍與所述工件保持預定距離;和杠桿機構,其與支撐臂連接,用于利用杠桿原理使支撐臂緊隨所述工件的轉動而移動。通過本實用新型,可僅利用機械傳動的原理實現焊接自動跟蹤,操作簡單,使用方便,極大降低了電焊工的勞動強度,實現了焊縫的統一化、標準化和規范化,而且,焊縫質量得到極大改善。
文檔編號B23K9/127GK202010837SQ201020647748
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者王士軍 申請人:新疆特變電工自控設備有限公司