[發明專利]雙驅旋轉攪拌埋弧堆焊傳感器

無效

• 申請號: 201110259808.8
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102319938A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 洪波;李湘文;洪宇翔;尹力;屈岳波
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/18;B23K9/12;B23K9/127;B23K9/32
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及一種焊接輔助裝置，尤其是一種應用于埋弧堆焊領域的雙電機驅動旋轉攪拌傳感器裝置。

背景技術

旋轉式電弧傳感器，主要適用于熔化極氣體保護焊，首先由上世紀80年代，日本NKK公司發明，它依靠導電桿端面上導出孔的偏心距來實現電弧旋轉運動，由于導電桿旋轉時接觸摩擦較大，不適用于大電流焊接。隨后德國Aachen公司開發了導電桿圓錐轉動方式，解決了接觸電流問題，但是傳感器的體積較大，可達性不好。鑒于以上缺陷，清華大學的潘際鑾院士于1992年申請的專利“空心軸電機驅動的旋轉掃描焊炬”，完美解決了以上問題。目前國內外大部分旋轉電弧機構都是采用空心軸電機旋轉方案，且大多應用于熔化極氣體保護焊，也有一些應用于窄間隙焊接，但到目前為止還沒有查到有關于雙驅式的旋轉電弧傳感器方面的文獻和資料。

目前，埋弧焊技術在堆焊領域有著廣泛的應用。國內外對埋弧焊熔池的攪拌技術已經展開了研究和應用，對焊接過程熔池的攪拌表現出很多優異的性能。最近，國內有不少科研院所和企事業單位相繼提出電磁攪拌埋弧堆焊方面的裝置，即通過電磁的磁場力來控制埋弧焊的熔池攪拌，提高熔覆金屬的性能。但是，到目前還沒有看到有關機械式旋轉攪拌埋弧堆焊傳感器方面的報道。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明旨在提供一種雙驅旋轉攪拌埋弧堆焊傳感器，該傳感器不僅可以提高埋弧堆焊的熔覆金屬機械性能，而且根據現場工件的形狀還可應用于埋弧焊焊縫跟蹤領域。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：雙驅旋轉攪拌埋弧堆焊傳感器，包括殼體，裝在殼體上的上端蓋，與該殼體下端相連的三通接頭，其結構特點是，所述殼體內裝有主電機，該主電機的轉子內部固裝一根空心圓管，所述空心圓管的上端與裝在上端蓋內的偏心平臺固聯，該空心圓管的底端與一輔助測速齒輪固聯；所述殼體上裝有輔助電機，該輔助電機的輸出軸上裝有與輔助測速齒輪嚙合傳動的輔助驅動齒輪；一驅動桿順次穿過上端蓋、偏心平臺、空心圓管并與裝在三通接頭內的冷卻裝置的上端相連，該冷卻裝置的下端連接有導電嘴，設在冷卻裝置一側的導電銅塊與埋弧焊焊機的電極電連接，所述驅動桿上端與送絲軟管固聯。

進一步地，所述冷卻裝置為水冷裝置，所述驅動桿、水冷裝置、導電嘴之間為電連接。焊絲分別穿過驅動桿、冷卻裝置以及導電嘴，并與導電嘴底部形成導電動配合。所述水冷裝置為雙層結構，其外層與埋弧焊焊機的電極相連通形成電氣連接，內層為用于冷卻導電嘴和電氣連接接頭的水冷卻層，冷卻液從進水管接頭流入，從出水管接頭流出，這種設計有利于埋弧焊導電嘴的導電，減少電氣連接接頭的接觸發熱。

為了使殼體與三通接頭形成電氣隔離，所述殼體與三通接頭之間設有絕緣電膠木，該三通接頭優選為埋弧焊用鋁三通接頭。

進一步地，所述偏心平臺通過調心球軸承裝在驅動桿上，所述殼體下端通過調心球軸承裝在驅動桿上。

進一步地，所述輔助測速齒輪由63個正常齒和一個測位配重齒構成，在輔助測速齒輪兩側分別設有檢測測位配重齒的第一接近傳感器和檢測輔助測速齒輪轉速的第二接近傳感器。所述第一接近傳感器和第二接近傳感器分別與輔助測速齒輪之間形成主電機測速測位回路，輔助測速齒輪旋轉一圈，第一接近傳感器產生一個測位脈沖，第二接近傳感器產生64個測速脈沖。

所述主電機與輔助電機由DSP主控芯片實現雙驅同步，所述主電機為直流主電機，所述輔助電機為直流伺服電機，兩個電機旋轉產生一組測速測位脈沖，該直流伺服電機旋轉產生伺服脈沖與測速測位脈沖輸入至DSP主控芯片，DSP主控芯片根據兩組脈沖計算出兩電機的同步補償量，并輸出給兩電機的驅動電路，實現主電機與輔助電機的同步旋轉。

所述雙驅旋轉攪拌埋弧堆焊傳感器的旋轉方案采用圓錐運動方式，所述主電機與輔助電機驅動偏心平臺旋轉，帶動驅動桿做圓錐運動，圓錐頂點置于殼體底部，即處于傳感器中部，使焊絲繞殼體底部即傳感器中部做圓錐運動，這樣雖然增加了焊絲頂端的抖動，卻減小了傳感器整體的抖動，并使固與其中的導電銅塊與埋弧焊焊機電極相連通的電氣連接更加穩定可靠，而且所述導電嘴亦做旋轉圓周運動，其旋轉半徑的大小與偏心平臺的偏心半徑有關。