[发明专利]一种双头自适应仿形焊接小车

说明书

本发明公开了一种双头自适应仿形焊接小车，包括双头自适应仿形焊接装置和支撑装置，双头自适应仿形焊接装置设置在支撑装置上，双头自适应仿形焊接装置包括径向自适应调节组件、轴向自适应调节组件和焊接组件；本小车在焊接过程中，双轮基座可以有效控制焊枪的姿态，在运动过程中焊枪的轴线始终垂直于焊接对象表面，径向浮动座可以相对焊接对象表面垂直方向上浮动，通过焊枪与不规则长杆件表面的径向相对位置保持不变实现仿形效果，轴向浮动座可以沿长杆类钢结构轴线方向浮动，通过焊枪与长杆底座的轴向相对位置保持不变实现底座仿形效果，在生产实际中，能够有效提高长杆类零件焊接自动化水平和效率，具有自动化水平高和自适应仿形焊接的特点。

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种双头自适应仿形焊接小车。

背景技术

钢结构行业材料利用率高，加工效率高，成本低，广泛应用于建筑、能源、机械等行业，是绿色环保、可持续发展的新兴产业，2019年国内钢结构行业的用钢量已超过9000万吨；钢结构形式更加复杂，特殊结构、特殊钢材的使用更加广泛，这对焊接质量和焊接技术提出了更高的要求；在实际生产中，钢结构件的尺寸及形位误差达数十倍甚至数百倍于普通机械零件，导致焊接辅助时间长，机器人示教编程耗时过多，焊接机器人的优点难以发挥；

国内的钢结构标准化程度很低，主要采用人工装配，装配过程比较随意，随机误差很大，焊接技术仍然停留以手工焊、半自动焊为主的阶段，而目前国内外应用较广的焊接机器人焊缝跟踪技术(以激光跟踪技术为主)，只适用于较高精度机加工零件的焊接过程，如普遍使用的德国Scansonic激光焊缝跟踪传感器，国产的创想、同舟、英莱以及自主研发品牌博智慧达等，其主要对象是尺寸和形位公差都不大的结构件，一般对平面内变形2mm以内的效果比较理想，最大不宜超出5mm；同时受技术原理的限制，焊缝跟踪技术对高度方向焊缝偏差的纠偏能力更加有限；而在我国钢结构行业实际生产中，钢结构综合偏差15mm以上的也为数不少；此外，高昂的成本(每套国产焊接机器人焊缝跟踪装置8万元，进口装置17万元左右)、复杂的操作要求无疑也限制了焊缝跟踪技术的实际应用；

因此如何采用自适应技术，研制适合长杆类钢结构件(径向截面线为不规则多边形及各种自由曲线，随机误差往往超过30mm)的智能焊接小车，这对目前以圆形截面为主的环焊技术而言，是一种亟待提升的技术创新。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种双头自适应仿形焊接小车，通过对本小车结构的设计，使得本小车在焊接过程中，双轮基座可以有效控制焊枪的姿态，在运动过程中焊枪的轴线始终垂直于焊接对象表面，径向浮动座可以相对焊接对象表面垂直方向上浮动，通过焊枪与不规则长杆件表面的径向相对位置保持不变实现长杆截面仿形效果，轴向浮动座可以沿长杆类钢结构轴线方向浮动，通过焊枪与长杆底座的轴向相对位置保持不变实现长杆底座仿形效果，在生产实际中，能够有效提高长杆类零件焊接自动化水平和效率，具有自动化水平高和自适应仿形焊接的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种双头自适应仿形焊接小车，包括双头自适应仿形焊接装置和支撑装置，双头自适应仿形焊接装置设置在支撑装置上；所述支撑装置包括活动臂固定座、活动臂和双轮基座，所述活动臂固定座固定在地面上，通过联接销与活动臂连接，活动臂的另一端与双轮基座连接，所述双轮基座沿不规则长杆件的轴线方向设置；所述双头自适应仿形焊接装置包括径向自适应调节组件、轴向自适应调节组件和焊接组件；

所述径向自适应调节组件包括径向浮动座、基座盖板和径向复位弹簧，所述径向浮动座为U形结构，且在径向浮动座上设置有径向座滚道、双头连接块、径向浮动座滚轮轴孔和径向复位弹簧孔，所述径向座滚道对称设置在U形结构的内侧，与轴向自适应调节组件配合使用，所述双头连接块与设置在双轮基座上的基座内侧面配合使用，所述径向复位弹簧设置在径向复位弹簧孔内，且径向复位弹簧的上端面与基座盖板的下底面接触；