[发明专利]一种无电力驱动三维自适应对中装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无电力驱动三维自适应对中装置，进一步说，是一种无电力驱动三维浮动自适应对中装置，用于安装在一个运动部件，即主动部件的相对于另一个有轨迹变化的同步运动部件，即随动部件之间，作为随动部件空间位置自适应调节的执行机构，实现随动部件进行自适应轨迹跟踪，特别适于安装在自动焊小车和焊枪之间，作为焊枪空间位置自适应调节的执行机构，即用于焊枪相对于焊缝轨迹的自适应跟踪；属于机械运动轨迹自适应跟踪技术领域。

背景技术

现有的用于机械运动轨迹自适应对中装置，在现代工业领域中是一项关键工业技术，特别是，由于焊接技术是现代工业装备制造领域最主要、最广泛应用的关键工业技术，对于对中装置更是急需。随着科学技术的进步和装备制造领域高生产率、高质量、低成本的更高要求，自动化焊接技术、机器人焊接技术的应用愈来愈广泛，而自动化焊接技术的适用性和可靠性高低，关键在于焊枪相对于焊缝轨迹跟踪的有效性、可靠性和自适应性。这一领域的研究至少已有数十年，也出现了大量的论文，著作和专利等成果，但迄今为止真正在工业生产中广泛应用的可靠技术，却寥寥无几，究其原因，在于已开发技术的自适应性和可靠性不能满足实际焊缝轨迹千变万化的要求。现有技术，如：

1、中国发明专利号为ZL200410060990.4名称为“焊炬浮动弹力驱动焊缝横向自动跟踪装置”的专利；

2、载于《电焊机》1998(P15～18页)、由艾雍宜、王加友、孙孝纯合编的名称为“双向接触式焊缝跟踪传感器的研制与应用”文献；

3、载于《电焊机》，1991(P11～14)、由亢稚禄，于静伟合著的名称为“接触式二维跟踪技术的研究与应用”文献；

4、日本专利JP,2006-187794，A。

上述2～4项现有技术中，主要涉及偏差信号的提取原理及误差修正，以及选用合适的控制算法，依据接触式传感器实时检测出的偏差量而计算出纠正偏差的控制量，再通过基于电力驱动的执行机构来完成纠偏，未涉及无电力驱动的执行机构； 上述第1项现有技术涉及的是无电力驱动的焊枪空间位置自适应调节执行机构，该机构存在着结构紧凑性较差，驱动力与横向浮动空间动臂太长而产生附加弯矩，浮动阻力较大，仅能实现横向浮动对中和平面旋转浮动对中，不能实现焊枪倾角浮动对中，即只能实现二维合成自适应对中，不能实现三维合成自适应对中等局限性。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的局限性，提供一种结构紧凑、无电力驱动、浮动阻力极小、附加弯矩小、能同时实现横向平移自适应对中、平面旋转自适应对中、焊枪倾角（焊枪高度方向的中轴线/面与焊件表面的夹角）自适应对中的无电力驱动三维自适应对中装置。

本发明的无电力驱动三维自适应对中装置的技术方案是：

一种无电力驱动三维自适应对中装置，它包括浮动本座、倾角座、安装有随动对中构件的回转座，还包括滚动支座组件和直线导轨及滑块，以及滚动回转座组件；所述直线导轨通过对中装置绝缘组件安装在主动设备上；所述主动设备选自于运动机械，包括自动焊小车、或机器人的机械手；所述的随动对中构件是需要进行轨迹跟踪的运动部件，包括窄间隙/超窄间隙焊枪、或传统焊枪；直线导轨上的滑块与浮动本座之间为可拆卸的刚性连接；倾角座通过滚动支座组件与浮动本座连接；回转座通过滚动回转座组件与倾角座连接。

所述的无电力驱动三维自适应对中装置，其滚动支座组件包括支承轴、支承轴承、弹性孔挡、紧定螺钉；其中：支承轴承、弹性孔挡安装在倾角座上；支承轴、紧定螺钉安装在浮动本座上。

所述的无电力驱动三维自适应对中装置，其滚动回转座组件包括回转轴、弹性孔挡、轴承、轴套、平垫圈和弹性垫圈；回转座通过滚动回转座组件与倾角座连接起来；其中：回转轴、轴承、弹性孔挡安装在倾角座上；平垫圈、弹性垫圈安装在回转座上。

所述的无电力驱动三维自适应对中装置，其直线导轨的轨道为1条或2条；当轨道为2条时，轨道的平行度能调整并使滑块在直线导轨上的给定行程内极小阻力条件下滚动平移，即作横向浮动，该横向浮动的锁定构件是安装在导轨座上的横向浮动锁定螺钉。

所述的无电力驱动三维自适应对中装置，其回转座通过滚动回转座组件安装在倾角座内，回转座最大回转角为α。

所述的无电力驱动三维自适应对中装置，其倾角座通过悬支状态的滚动支座组件与浮动本座连接，用于倾角座在工作时绕浮动本座的倾角座旋转中心给定调节随动对中构件的倾角β，或使随动对中构件的倾角β自适应对中。