[发明专利]一种共熔池双丝串列焊旋转电弧传感器

说明书

技术领域

本发明涉及焊枪技术领域，特别涉及一种共熔池双丝串列旋转电弧焊用焊枪；它不仅是一种特殊结构的焊枪，同时可作为焊缝跟踪的传感检测装置。

背景技术

   双丝串列电弧MAG/MIG焊是一种新型的高效焊接方法，近年来在造船和机械制造业中得到了广泛应用。双丝串列电弧MAG/MIG焊具有很高的焊接速度，无法采用人工焊接，一般利用机器人以编程或示教的方式实现。这种方式需要较长的示教和准备过程，难以克服焊缝变形引起的误差。因此，高速精确的焊缝跟踪成为双丝串列电弧MAG/MIG焊的迫切需求。在焊接过程中，实时检测焊枪偏差是实现焊缝跟踪的先决条件。弧焊机器人上通常使用的摆动电弧传感器受机械结构和惯性的影响，摆动频率较低，焊接速度被限制在1m/min之内，能够焊接的角焊缝尺寸最小是5mm。激光传感器虽有很好的焊缝识别能力，但难以检测焊枪高度。旋转电弧传感器的旋转频率可以达到100Hz，焊接速度可达3-5m/min。旋转直径可以调节，能够焊接焊脚为2-10mm的角焊缝。旋转电弧还有助于角焊缝的侧壁熔合，改善焊缝成形质量。然而，旋转电弧焊接时只有单根焊丝，熔覆率较低，难以实现高速高效焊接。

  因此有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

   本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种共熔池双丝串列旋转电弧传感器，将旋转电弧传感器和双丝串列电弧焊结合起来，开发旋转电弧引导的、两个电弧在同一个熔池上燃烧的双丝串列焊旋转电弧传感器，这是一种新颖的焊接方式，既可达到双丝串列电弧焊的熔覆率，又具有旋转电弧的焊缝跟踪能力，从而解决机器人双丝串列电弧焊的焊缝跟踪问题。

   本发明解决上述技术问题所采用的技术方案，一种共熔池双丝串列旋转电弧传感器，包括两个焊枪枪体，其两个焊枪枪体之间连接部分采用绝缘材料制成；其特征在于；两个焊枪枪体均设有上导电杆、下导电杆及导电嘴，所述导电嘴与焊枪枪体的下导电杆连接；上导电杆、下导电杆及导电嘴之间通过螺纹连接组成前置导电杆和尾随导电杆；传感器上还设有两个通水管和一个通气管；两个通水管之间相互连通，并于通水腔内形成冷却循环通道；两个焊枪枪体相对向内倾斜并形成一定角度，所述角度为5-8⁰;所述两个焊枪枪体的导电嘴之间的间距为5-10mm。

进一步的，所述两个焊枪枪体，其中一个焊枪枪体称为前置焊枪包括前置导电杆、驱动机构、偏心距调节机构和信号采集装置；另一个焊枪枪体称为尾随焊枪包括尾随导电杆和防转挡块；所述两个焊枪枪体共用一个水气室组件；前置导电杆在空心轴电机的带动下，绕调心轴承做圆锥旋转运动，通过调节偏心块的偏心距可调节旋转半径；尾随导电杆固定不动，两个导电杆之间的间距为5-10mm，两根焊丝分别从前置导电杆和尾随导电杆中穿过，并由两台焊机分别控制，从而实现共熔池双丝串列焊。

进一步的，所述驱动机构包括分装式直流电机、空心轴和两个电机轴承，空心轴与直流电机之间采用轴肩定位、过盈配合进行连接；分装式直流电机转子上需要进行打孔加工，空心轴的下端安装在转子内，孔的大小是要保证导电杆在旋转时不会与转子发生干涉。

优选的，所述分装式直流电机通过螺钉安装在电机托板上，使电机定子固定在电机托板上，电机转子的旋转带动空心轴的旋转，从而带动前置导电杆作偏心公转。

进一步的，所述偏心距调节机构包括平衡块、偏心块盖、滑块套、偏心块、钢球、顶块、滚动轴承、弹簧及主副修配盖。偏心块盖与滑块套之间采用螺钉连接，偏心块放置于偏心块盖与滑块套之间的方形槽内；偏心块盖与偏心块左右两端分别留有间隙，在左端面间隙内偏心块盖和偏心块上设有卡槽，钢球放置在卡槽内，钢球上放有顶块，顶块顶住偏心块左端面；在右端面间隙内放置弹簧，弹簧顶住偏心块盖右端面；在正对偏心块左右端面的中腔外壳上采用螺纹连接装有主副修配盖；滚动轴承通过过盈连接装配在滑块套内，平衡块通过螺钉连接安装在滑块套外表面；整个偏心块组件通过螺钉连接在空心轴下端。偏心块内孔与轴承内圈孔圆心不在同一直线上，从而造成前置导电杆穿过偏心块时会形成一个锥角，从而使前置导电杆做圆锥旋转运动，此锥角的大小可以根据需要的旋转半径进行调节。

优选的，所述偏心距调节机构通过打开主修配盖，拧动紧钉螺钉而推动平衡块，打开副修配盖，拧动紧定螺钉推动顶块，顶块进而压紧钢球，紧定螺钉与钢球的不平衡力推动偏心块移动从而达到调节偏心距的目的。

优选的，所述前置导电杆的偏心旋转会引起动不平衡，从而导致该传感器的震动较大，故需要增加平衡块用来抵消偏心旋转引起的动不平衡，从而达到减震的目的。