[發(fā)明專利]自動焊接跟蹤器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010149360.X
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN102218627A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷宇;鄒靜
• 申請（專利權(quán)）人: 成都佳士科技有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于氣體保護焊、埋弧焊、氬弧焊、等離子焊、帶極電渣焊等焊接領(lǐng)域，適合各種焊接環(huán)境的焊接跟蹤器。

背景技術(shù)

焊縫成形質(zhì)量控制一直是焊接自動化研究的重點，自動跟蹤在焊接工業(yè)中占有極其重要的地位，焊縫自動跟蹤的精度和實時性對保證焊接質(zhì)量有著不可估量的作用。而焊縫跟蹤是焊縫質(zhì)量控制的前提，焊縫跟蹤的關(guān)鍵是焊縫偏差時如何檢測的問題。人們提出了許多檢測的方法，這些技術(shù)在實際應(yīng)用中都存在著局限性。由于在自動焊接過程中，工件坡口形狀是變化的，若自動焊接設(shè)備不能及時跟隨工件坡口形狀的變化而變化，則焊縫精度就會降低。為了有效克服工件坡口形狀變化帶來的問題，減少焊工的勞動強度和人為因素的影響，提高焊接效率和焊縫精度，多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)中采用了如圖3所示的機械彈簧式機械跟蹤器。該跟蹤器的探頭在焊接接頭運動時，由于易發(fā)生偏差，焊道位置不準，精度不高。焊接人員必須始終注視跟蹤輪的位置，為了保證焊接全過程的焊縫跟蹤，需要隨時進行手工調(diào)整。在進行直焊縫尾部焊接時都必須臨時增加一個焊道加長板，才能保證整條焊縫的跟蹤。

而傳統(tǒng)激光方式傳感器，在焊接時易受的弧光干擾，特別是鋁及鋁合金的焊接，隨時可能發(fā)生跟蹤失控等情況，失控時，沒有任何征兆，直到焊道完全偏離焊縫后，才能發(fā)現(xiàn)跟蹤失控，造成整個工件的報廢，釀成重大的質(zhì)量事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種跟蹤精度高，抗干擾能力強，并能適合于各種不同材料焊接，并具有焊槍自鎖功能，光電一體跟蹤的自動焊接跟蹤器。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案是，一種自動焊接跟蹤器，具有一個帶有導(dǎo)向針的導(dǎo)向桿和連接有萬向跟蹤轉(zhuǎn)換頭的跟蹤器，其特征在于，在所述跟蹤器的探筒筒體內(nèi)設(shè)置有完全密封的光電跟蹤傳感器，該光電跟蹤傳感器是一個由固聯(lián)在上述導(dǎo)向桿上的激光發(fā)射頭和同軸密封在所述探筒后端筒體內(nèi)的光電接收器組成，該光電接收器包括至少四個獨立電連接在電纜接口座內(nèi)側(cè)端面上的陣列光電接收管組成，激光發(fā)射頭的光束照射在上述陣列光電接收管的中心，并跟隨探頭的偏移發(fā)生位置變化而偏向上述光電接收器上，其中至少一個光電接收管，使之產(chǎn)生的電壓信號，導(dǎo)通下位電機驅(qū)動電路，改變電動滑板上的電機轉(zhuǎn)向，使焊頭隨時跟蹤著焊道的位置，實現(xiàn)自動焊接的自動焊縫跟蹤。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

本發(fā)明將光電一體式的跟蹤頭置于在一個完全密封的筒體內(nèi)，完全不受外界電弧光的干擾，具有極高的抗干擾能力強。采用的光電式跟蹤頭，體積小，跟蹤精度高。探頭內(nèi)由一個激光發(fā)射管和四個光電接收管組成的光電跟蹤傳感器，比傳統(tǒng)的機械式跟蹤的精度要高得多，焊縫的跟蹤精度能保證在±0.1mm。

利用光電子轉(zhuǎn)換原理，與機械機構(gòu)的有機組合而成的光電跟蹤傳感器，通過探頭與焊接工件直接接觸，將機械位置變化轉(zhuǎn)換成光的變化，再從光的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化，通過電機的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)自動跟蹤。相比于現(xiàn)有技術(shù)的激光式跟蹤有更強的適用性，能滿足焊接的坡口形式多樣性，尤其是氣體保護焊、氬弧焊、電渣焊等強弧光的焊接。所能跟蹤的焊縫類型較廣，如U型坡口、V型坡口、I型坡口、X型坡口、J型坡口、K型坡口等，還可擴展到大型超高壓容器的窄間隙焊接中。

跟蹤方式多樣性。四個獨立電連接在電纜接口座內(nèi)側(cè)端面上的陣列光電接收管，依據(jù)四個接收管接受到不同光強的原理產(chǎn)生不同的電信號，從而，驅(qū)動電機以不同的轉(zhuǎn)向調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的不同位置，自動跟蹤并跟隨焊道的偏移發(fā)生位置，靈活變化十字跟蹤、上下跟蹤、左角焊縫跟蹤和右角焊縫跟蹤，并能在直縫焊尾部焊接時，帶有自鎖焊槍高低位置的功能，消除尾部的焊接跟蹤盲區(qū)。能夠滿足焊接坡口形式的多樣性，比如U型坡口、V型坡口、I型坡口、X型坡口、J型坡口、K型坡口等各種不同坡口形式的需要。當焊接不同的坡口時，僅需更換不同的探頭，即可適應(yīng)各種不同的坡口，且跟蹤器本體不變。即便跟蹤出現(xiàn)偏差，操作人員也可以將其跟蹤頭矯正。當焊道發(fā)生跟蹤失控時，探頭會首先偏離焊道位置，此時，操作人員只需將探頭手動駁回到原焊道位置，即可回復(fù)到焊道跟蹤狀態(tài)。在進行直縫焊時，焊接根部也不需添加焊道加長板，就能完成整個直縫焊的跟蹤焊接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明自動跟蹤器的剖視構(gòu)造示意圖。

圖2是圖1中光電接收器的軸向示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)彈簧式機械跟蹤器的示意圖。

圖中：1探頭，2導(dǎo)向針，3萬向軸，4激光二極管，5光電接收器，6電纜接口座，7壓簧，8導(dǎo)向桿，9探筒筒體，10激光管套，11左光電接收管，12上光電接收管，13下光電接收管，14右光電接收管，15萬向跟蹤轉(zhuǎn)換頭。

具體實施方式