[實用新型]相貫線法線跟蹤機構

有效

• 申請號: 202021176292.1
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN212286435U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 趙奉東;蔣永;玉國杏
• 申請（專利權）人: 吳鉤科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳虹霞;黃春松

本實用新型公開了一種相貫線法線跟蹤機構，包括：帶輪盤的固定桿，安裝架套設于輪盤上后、通過軸向定位件組軸向定位于輪盤上，安裝架由主驅動機構驅動相對固定桿軸線轉動；在安裝架上固定設置有升降機構，帶焊頭的焊頭擺臂底部鉸接于升降機構的升降平臺上，焊頭擺臂由法線擺動機構驅動、相對焊頭擺臂與升降平臺的鉸接軸軸線轉動；主驅動機構、升降機構和法線擺動機構均與帶相貫線焊縫的焊接運動軌跡和焊接姿態的跟蹤控制系統的控制裝置連接，控制裝置能根據跟蹤信息控制主驅動機構、升降機構和法線擺動機構，使焊頭的旋轉速度、升降高度、擺動角度隨著焊接的進行實時調整，保證焊接過程中熱輸入的一致、得到均勻一致的相貫線焊縫。

技術領域

本實用新型涉及自動焊機，尤其涉及一種相貫線法線跟蹤機構。

背景技術

相貫線是二根柱體相交形成的空間曲線，相貫線的形狀根據柱體的形狀、尺寸、位置不同而不同，其中以二個圓管相貫的形式最為常見，二根圓管相交形成的相貫線一般為馬鞍形狀，是一種比較復雜的三維空間曲線。

為方便描述，將二根柱體相貫形成的管件稱為相貫線管件。在存儲、輸送等管道工程建設中，相貫線管件的應用十分廣泛。相貫線管件的相貫線連接處通常采用焊接連接，目前相貫線焊縫的焊接依然采用傳統的人工焊接方式，但采用人工焊接方式焊接得到的相貫線焊縫質量依賴于工人的焊接技術熟練程度，焊縫質量得不到保證，且從事手工焊接并且擁有熟練焊接技術的工人非常短缺。因此，進行相貫線焊縫自動化焊接技術的研究必將成為未來焊接技術的發展趨勢。然而由于相貫線焊縫的空間連續變化及法線連續變化的復雜性，致使焊接運動軌跡和焊接姿態（法線方向）的跟蹤變的非常復雜。在焊接過程中，自動焊機要實現焊接運動軌跡和焊接姿態的準確跟蹤存在著較高的難度，研發能匹配現有的相貫線焊縫的焊接運動軌跡和焊接姿態的跟蹤方法的用于自動焊機上的跟蹤機構一直都是自動焊接領域的難題。

實用新型內容

本實用新型所需解決的技術問題是：提供一種結構緊湊、體積小、用于自動焊機上的相貫線法線跟蹤機構，該相貫線法線跟蹤機構能應用現有的相貫線焊縫的焊接運動軌跡和焊接姿態的跟蹤方法實時準確跟蹤相貫線焊縫，保證焊接過程中熱輸入的一致性，從而得到均勻一致的相貫線焊縫。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：相貫線法線跟蹤機構包括：固定桿，在固定桿上固定設置有與固定桿同軸線的輪盤，安裝架通過中部通孔活動套設于輪盤上后、通過軸向定位件組軸向定位于輪盤上，安裝架由主驅動機構驅動相對固定桿軸線旋轉；在安裝架上固定設置有升降機構，焊頭擺臂底部鉸接于升降機構的升降平臺上，自動焊機的焊頭固定于焊頭擺臂頂部，焊頭擺臂由法線擺動機構驅動、相對焊頭擺臂與升降平臺的鉸接軸軸線擺動；主驅動機構、升降機構和法線擺動機構均與帶相貫線焊縫的焊接運動軌跡和焊接姿態的跟蹤及控制功能的控制裝置連接，控制裝置能根據跟蹤信息控制主驅動機構、升降機構和法線擺動機構，從而使焊頭的旋轉速度、升降高度、擺動角度隨著焊接的進行實時調整。

進一步地，前述的相貫線法線跟蹤機構，其中，所述的主驅動機構的結構為： 輪盤上端邊緣水平向外延伸形成環形上邊緣，輪盤下端邊緣水平向外延伸形成環形下邊緣，環形上邊緣、輪盤的外側壁與環形下邊緣之間形成圍繞輪盤外側壁一圈的容納槽，在容納槽中固定設置有纏繞輪盤外側壁一圈的鏈條；在安裝架上固定設置有電機軸朝上放置的主驅動電機，在主驅動電機的電機軸上固定設置有與鏈條匹配的鏈輪；主驅動電機啟動后，通過鏈輪與鏈條構成的鏈傳動驅動安裝架相對固定桿軸線旋轉，從而使焊頭相對固定桿軸線旋轉。

進一步地，前述的相貫線法線跟蹤機構，其中，在位于鏈輪上方的主驅動電機的電機軸端部固定設置有帶邊滾輪，輪盤的環形上邊緣伸入帶邊滾輪的環形上邊沿和環形下邊沿之間間隙中。