[發(fā)明專利]一種雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧的高效立焊焊接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710401946.2
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107008994B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪波;唐林波;汪雷;唐碧波
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/095
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧的高效立焊焊接裝置，包括移動式立焊平臺、立焊支撐平臺、立焊工作平臺、焊接電源、多功能控制箱、便攜式手控箱、車行導(dǎo)軌、焊接小車、轉(zhuǎn)接板、位置補(bǔ)償十字滑架、焊炬承接器、雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置、大電流霍爾傳感器、焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)立向焊接時空間復(fù)雜軌跡的焊接。本發(fā)明包含雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置，可以通過焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)實(shí)時的調(diào)整其旋轉(zhuǎn)范圍來適應(yīng)不同焊縫的寬度與深度，控制精確高且操作方便。本發(fā)明的雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置，通過雙伺服電機(jī)分別帶動齒輪傳動，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電桿的旋轉(zhuǎn)，偏心調(diào)節(jié)精確、抗干擾能力強(qiáng)、機(jī)械振動小具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和較高性價比的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接加工設(shè)備，具體涉及立向焊接時空間復(fù)雜軌跡的高效焊接及其焊接裝置與控制。

背景技術(shù)

近幾年，隨著現(xiàn)代設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，高強(qiáng)度的厚截面焊接鋼結(jié)構(gòu)已逐漸應(yīng)用于造船、海洋工程、壓力容器制造。由于變位困難，一些大尺寸的結(jié)構(gòu)件必須采用全位置焊接技術(shù)，且使得全位置焊接的需求大幅增加，立焊作為全位置焊接的重要組成部分，其熔池金屬和熔滴因受重力的影響具有下墜趨勢。立焊焊接時由于焊縫寬深的不斷變化，以及焊縫并不一定豎直的，很大程度是空間曲線焊縫，如何更好的實(shí)時對焊縫進(jìn)行跟蹤以對焊縫不同熔寬進(jìn)行自適應(yīng)焊接成為急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧的高效立焊焊接裝置。本發(fā)明的裝置在立焊焊接時通過焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)實(shí)時的調(diào)整雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置的旋轉(zhuǎn)范圍來適應(yīng)不同焊縫的寬度與深度，保證焊接時的跟蹤精度和自適應(yīng)焊接。

本發(fā)明為解決以上技術(shù)問題，采用以下技術(shù)方案：一種雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧的高效立焊焊接裝置，其特征在于：包括移動式立焊平臺、立焊支撐平臺、立焊工作平臺、焊接電源、多功能控制箱、便攜式手控箱、車行導(dǎo)軌、焊接小車、轉(zhuǎn)接板、位置補(bǔ)償十字滑架、焊炬承接器、雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置、大電流霍爾傳感器、焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)，其中，多功能控制箱裝有控制面板、橫/縱向驅(qū)動器、雙伺服驅(qū)動器、步進(jìn)驅(qū)動器，焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)包括雙伺服控制執(zhí)行系統(tǒng)、送絲機(jī)、焊機(jī)、便攜式手控箱，可以對車行導(dǎo)軌、位置補(bǔ)償十字滑架、前置伺服電機(jī)、后置伺服電機(jī)、空心電機(jī)進(jìn)行控制。

所述對待焊工件進(jìn)行焊接時，待焊工件安裝在立焊工作平臺上，雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置安裝在焊炬承接器上，焊炬承接器可以對雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置進(jìn)行前后微調(diào)，以補(bǔ)償十字滑架有時調(diào)節(jié)不到位，焊炬承接器依次與位置補(bǔ)償十字滑架、轉(zhuǎn)接板、焊接小車、車行導(dǎo)軌相連，焊接小車與車行導(dǎo)軌通過滾珠絲桿相連，焊接小車能夠限位在車行導(dǎo)軌上，車行導(dǎo)軌上端裝有步進(jìn)電機(jī)；焊接前，雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置由位置補(bǔ)償十字滑架進(jìn)行姿態(tài)調(diào)節(jié)；焊接時，雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置受焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)控制，借助位置補(bǔ)償十字滑架與焊炬承接器進(jìn)行微調(diào)對中；焊接小車進(jìn)行焊接時，在焊接與雙伺服回路控制系統(tǒng)的控制下沿車行導(dǎo)軌運(yùn)動；焊接與雙伺服回路控制控制系統(tǒng)除了在焊接時對焊縫進(jìn)行跟蹤外，還對其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，起協(xié)調(diào)工作的作用。

所述雙伺服旋轉(zhuǎn)電弧傳感裝置包括上蓋體、調(diào)心軸承、深溝球軸承、上偏心球、前置偏心結(jié)構(gòu)、測速裝置、空心軸、前置伺服電機(jī)、后置伺服電機(jī)、下端蓋、氣罩、導(dǎo)電嘴、進(jìn)氣口、下偏心球、后置偏心結(jié)構(gòu)、定子、轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電桿；上蓋體與上偏心球有縫接合，導(dǎo)電桿與上偏心球和下偏心球通過鍵槽連接，與導(dǎo)電桿連接的上偏心球和下偏心球都為一個空間三級低副，前置偏心結(jié)構(gòu)通過調(diào)心軸承與導(dǎo)電桿相連，且此處導(dǎo)電桿的直徑較大剛好用于承載前置偏心結(jié)構(gòu)，前置偏心結(jié)構(gòu)與前置伺服電機(jī)通過齒輪傳動，緊接著空心軸上安有測速裝置，用于測量空心軸的轉(zhuǎn)速和位置，為控制電弧傳感器提供信息，空心軸上裝有空心電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子來帶動導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動，后置偏心結(jié)構(gòu)也通過調(diào)心軸承與導(dǎo)電桿相連，后置偏心結(jié)構(gòu)與后置伺服電機(jī)通過齒輪傳動，導(dǎo)電桿末端裝有導(dǎo)電嘴和氣罩。