[实用新型]记忆跟踪式自动弧焊车

说明书

本实用新型涉及焊接装置，特别是记忆跟踪式自动弧焊装置。

随着石油化工工业的发展，球形储罐的应用越来越广泛，而且容积越来越大，焊接工作量成倍增加，因此自动化焊接的要求愈来愈迫切。球罐焊接中纵缝占焊缝总长的75％以上，在球罐纵缝自动焊接中的两个主要问题为多层焊缝的记忆跟踪以及焊缝熔宽的实时检测，由于球罐的板厚一般都比较厚，需要多层焊接，而且打底焊后，其它各层需要摆动焊接，此时，除焊缝对中自动跟踪外还要对熔宽自适应控制。目前国内自动化焊接仍处于试验研究阶段，国外的自动焊接装置，如美国的BUG-O型焊车和加拿大的GULLCO OSCILLATOR型自动焊车均需人工调节焊缝对中，因此仍需要进一步解决自动跟踪和焊缝参数的自适应控制问题。

本实用新型的目的即在于针对上述自动焊车均需人工调节焊缝对中的问题，而提供一种记忆跟踪式自动弧焊车。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种记忆跟踪式自动弧焊车，由爬行机构和跟踪系统两大部分组成，爬行机构采用爬行式焊接小车(1)，跟踪系统主要由传感器(2)、微机控制系统(3)及跟踪执行机构(4)所组成，其中跟踪执行机构(4)由纵向滑道(401)、纵向步进电机(402)、横向滑道(403)、横向步进电机(404)和双向移动的滑块(405)组成，在滑块(405)上装有滑杆(406)，在滑杆(406)的右端安装传感器(2)和焊炬(5)。纵向滑道(401)和横向滑道(403)上各装有丝杠，丝杠两边的导杆通过直线滚动轴承导向。传感器(2)由光源(201)、传光束(202)、四个象限的光电池(203)、反光镜(204)、球型铰链(205)和移动触头(206)组合而成。微机控制系统以8031单片机为核心，其外围主要有传感器信号处理电路、执行机构驱动电路、定距离信号整形电路、I/O接口电路、定时电路以及EPROM程序存储器、EEPROM数字存储器、A/D转换、D/A转换、键盘及显示器。

本实用新型具有以下优点和效果：

1．本实用新型为具有记忆跟踪功能的自动焊车，能全自动完成多层焊缝的焊接过程，包括实时跟踪打底焊缝、多层焊接摆动对中、自动分层等，实时跟踪精度达到±0.5mm以内，摆动速度达到6mm/S，摆动宽度达到50mm。

2．研制的记忆跟踪系统结构紧凑、集成度高、软件设计模块化、可靠性高、符合工程实际需要。

3．研制的光电转换传感信号的接触式二维跟踪传感器结构简单、性能可靠、精度高，具有良好的实用性能。

附图的图面说明如下：

图1a是本实用新型记忆跟踪式自动弧焊车的结构示意图

图1b是图1a的侧视图

图2是焊缝跟踪传感器示意图

图3是微机系统组成框图

图4是步进电机的驱动接口电路

图5是步进电机的驱动放大电路

下面结合附图和实施例作进一步说明：

图1所示本实用新型记忆跟踪式自动弧焊车由爬行机构和跟踪系统两大部分组成，其中爬行机构采用原有的爬行式焊接小车1，跟踪系统主要由传感器2、微机控制系统3、及跟踪执行机构4所组成，其中跟踪执行机构4由纵向滑道401、纵向步进电机402；横向滑道403、横向步进电机404以及双向滑块405组成，在滑块405上装有滑杆406，在滑杆406的右端(图示位置)安装传感器2和焊炬5。

传感器2的结构示意图如图2所示。它由光源201、传光束202、四个象限的光电池203、反光镜204、球型铰链205、移动触头206等组成。其工作原理如下：

接触式传感器的硅光电池转换元件，由四个相同的光电池组成，均匀分布在四个象限，一、三象限组成一组，二、四象限组成另一组。一、三象限光电压的差值反映焊炬相对于坡口中心高低方向的偏差，二、四象限光电压之差反映焊炬相对于坡口中心位置左右的偏差。当传感器移动触头恰在坡口中心时，光斑照在光电池上使四个象限所产生的四个光电压都相同，每组的电压差都为零。当坡口中心线改变时，触头随之移动，光斑相对光电池中心产生偏移，两组电压的差值就分别反映了焊炬相对于坡口中心线高低和左右两个方向偏差的大小和正负方向。

传感器触头的活动范围为±7mm，有效范围为±3.5mm。

微机控制系统3以8031单片机为核心，其外围主要有传感器信号处理电路、执行机构驱动电路、定距离信号整形电路、I/O接口电路、定时电路以及EPROM程序存储器、EEPROM数字存储器、A/D转换、D/A转换、键盘及显示器、微机系统组成框图如图3所示。

1．传感器信号处理电路