[实用新型]相贯线法线跟踪机构

说明书

本实用新型公开了一种相贯线法线跟踪机构，包括：带轮盘的固定杆，安装架套设于轮盘上后、通过轴向定位件组轴向定位于轮盘上，安装架由主驱动机构驱动相对固定杆轴线转动；在安装架上固定设置有升降机构，带焊头的焊头摆臂底部铰接于升降机构的升降平台上，焊头摆臂由法线摆动机构驱动、相对焊头摆臂与升降平台的铰接轴轴线转动；主驱动机构、升降机构和法线摆动机构均与带相贯线焊缝的焊接运动轨迹和焊接姿态的跟踪控制系统的控制装置连接，控制装置能根据跟踪信息控制主驱动机构、升降机构和法线摆动机构，使焊头的旋转速度、升降高度、摆动角度随着焊接的进行实时调整，保证焊接过程中热输入的一致、得到均匀一致的相贯线焊缝。

技术领域

本实用新型涉及自动焊机，尤其涉及一种相贯线法线跟踪机构。

背景技术

相贯线是二根柱体相交形成的空间曲线，相贯线的形状根据柱体的形状、尺寸、位置不同而不同，其中以二个圆管相贯的形式最为常见，二根圆管相交形成的相贯线一般为马鞍形状，是一种比较复杂的三维空间曲线。

为方便描述，将二根柱体相贯形成的管件称为相贯线管件。在存储、输送等管道工程建设中，相贯线管件的应用十分广泛。相贯线管件的相贯线连接处通常采用焊接连接，目前相贯线焊缝的焊接依然采用传统的人工焊接方式，但采用人工焊接方式焊接得到的相贯线焊缝质量依赖于工人的焊接技术熟练程度，焊缝质量得不到保证，且从事手工焊接并且拥有熟练焊接技术的工人非常短缺。因此，进行相贯线焊缝自动化焊接技术的研究必将成为未来焊接技术的发展趋势。然而由于相贯线焊缝的空间连续变化及法线连续变化的复杂性，致使焊接运动轨迹和焊接姿态（法线方向）的跟踪变的非常复杂。在焊接过程中，自动焊机要实现焊接运动轨迹和焊接姿态的准确跟踪存在着较高的难度，研发能匹配现有的相贯线焊缝的焊接运动轨迹和焊接姿态的跟踪方法的用于自动焊机上的跟踪机构一直都是自动焊接领域的难题。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种结构紧凑、体积小、用于自动焊机上的相贯线法线跟踪机构，该相贯线法线跟踪机构能应用现有的相贯线焊缝的焊接运动轨迹和焊接姿态的跟踪方法实时准确跟踪相贯线焊缝，保证焊接过程中热输入的一致性，从而得到均匀一致的相贯线焊缝。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：相贯线法线跟踪机构包括：固定杆，在固定杆上固定设置有与固定杆同轴线的轮盘，安装架通过中部通孔活动套设于轮盘上后、通过轴向定位件组轴向定位于轮盘上，安装架由主驱动机构驱动相对固定杆轴线旋转；在安装架上固定设置有升降机构，焊头摆臂底部铰接于升降机构的升降平台上，自动焊机的焊头固定于焊头摆臂顶部，焊头摆臂由法线摆动机构驱动、相对焊头摆臂与升降平台的铰接轴轴线摆动；主驱动机构、升降机构和法线摆动机构均与带相贯线焊缝的焊接运动轨迹和焊接姿态的跟踪及控制功能的控制装置连接，控制装置能根据跟踪信息控制主驱动机构、升降机构和法线摆动机构，从而使焊头的旋转速度、升降高度、摆动角度随着焊接的进行实时调整。

进一步地，前述的相贯线法线跟踪机构，其中，所述的主驱动机构的结构为： 轮盘上端边缘水平向外延伸形成环形上边缘，轮盘下端边缘水平向外延伸形成环形下边缘，环形上边缘、轮盘的外侧壁与环形下边缘之间形成围绕轮盘外侧壁一圈的容纳槽，在容纳槽中固定设置有缠绕轮盘外侧壁一圈的链条；在安装架上固定设置有电机轴朝上放置的主驱动电机，在主驱动电机的电机轴上固定设置有与链条匹配的链轮；主驱动电机启动后，通过链轮与链条构成的链传动驱动安装架相对固定杆轴线旋转，从而使焊头相对固定杆轴线旋转。

进一步地，前述的相贯线法线跟踪机构，其中，在位于链轮上方的主驱动电机的电机轴端部固定设置有带边滚轮，轮盘的环形上边缘伸入带边滚轮的环形上边沿和环形下边沿之间间隙中。