[实用新型]一种实现基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制方法的装置

摘要

一种实现基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制方法及装置，属于焊接设备技术领域。本实用新型通过焊枪自转解决焊接过程中出现的电弧偏斜问题；通过焊枪平移解决不等厚板焊接及错边焊接时焊接位置改变问题；通过焊枪俯仰解决全位置焊接问题，并通过焊枪和送丝系统的分别控制实现焊枪运动和焊丝运动的解耦，实现厚板焊接的起弧穿孔控制；该装置即为一种基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制专用焊接机头，本实用新型使等离子焊接专用机头具有更高的集成度，将送丝系统，弧压控制系统，焊枪旋转和伸缩，摄像监控系统，横向移动调节有机的组合成一整体，且焊接机构系统非常容易维护。

主权项

实现基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制方法的装置，其特征在于：其主要包括三维导丝调节机构（3），焊枪轴向伸缩调节机构（16），焊枪周向旋转调节机构（17），横向移动调节装置(15)，电弧视频监控系统，焊缝对中装置(18)，机头俯仰调节机构； 所述三维导丝调节机构(3)由电机Ⅰ(39)安装在导丝连接板Ⅰ(38)，电机Ⅰ(39)通过联轴器Ⅰ(43)与丝杠轴Ⅰ(44)连接，导丝连接板Ⅱ(41)与丝杠轴Ⅰ(44)啮合，同时其上的燕尾滑槽与导丝连接板Ⅰ(38)上的燕尾槽配合，电机Ⅱ(42)安装在导丝连接板Ⅱ(41)的一端，电机Ⅱ(42)的轴与导丝调节齿轮(37)通过螺丝(35)和垫圈(36)连接在一起，连接板Ⅲ(32)上的齿条与导丝调节齿轮(37)啮合，同时连接板Ⅲ(32)的燕尾滑轨与导丝连接板Ⅱ(41)上的燕尾滑道配合，电机Ⅲ(31)安装在连接板Ⅲ(32)，联轴器Ⅲ(40)将电机Ⅲ(31)轴端与丝杠轴Ⅲ(34)连接起来；丝杠轴Ⅲ(34)与导丝嘴连接块(33)配合啮合，导丝嘴连接块(33)的燕尾滑轨与连接板Ⅲ（32）另一端的燕尾滑道配合； 所述焊枪轴向伸缩调节机构（16）由等离子焊枪（1）的枪柄穿过机架Ⅱ（13）的两个安装孔，同时旋转齿轮Ⅰ（28）固定在枪柄上，支撑架（27）中心孔与等离子焊枪（1）的枪柄固定配合，支撑架（27）的一端与直线导轨Ⅰ（6）、Ⅱ（26）固定在一起，直线导轨与滑块Ⅰ（7），Ⅱ（8），Ⅲ（12），Ⅳ(14)结合，滑块Ⅰ(7)，Ⅱ(8)，Ⅲ(12)，Ⅳ(14)固定在机架Ⅰ(22)的内部；电机Ⅳ(25)固定在机架Ⅱ(13)的一端，通过联轴器Ⅳ(24)将电机Ⅳ(25)的轴端和丝杠轴Ⅳ(23)连接，丝杠轴Ⅳ(23)与支撑架(27)一端的螺纹孔配合； 所述焊枪周向旋转调节机构(17)由电机Ⅴ(30)安装在支撑架(27)另一端安装孔中，电机Ⅴ(30)的轴端与旋转齿轮Ⅱ(29)固定在一起，旋转齿轮Ⅱ(29)与旋转齿轮Ⅰ(28)啮合在一起，实现焊枪顶端的电弧旋转调节； 所述横向移动调节装置(15)由电机Ⅵ(51)，传动丝杠(55)，导向光杆Ⅰ(49)、Ⅱ(56)，横向支架(48)，传动皮带轮Ⅰ(52)、Ⅱ(54)，同步齿形带(53)和横向连接块(50)组成，电机Ⅵ(51)安装在横向支架(48)，电机Ⅵ(51)的轴端连接传动皮带轮Ⅰ(52)，同步齿形带(53)将传动皮带轮Ⅰ(52)与传动皮带轮Ⅱ(54)啮合传递运动，传动皮带轮Ⅱ(54)与传动丝杠(55)连接，传动丝杠(55)安装在横向支架(48)，导向光杆Ⅰ(49)、Ⅱ(56)安装在横向支架(48)上平行于传动丝杠(55)，横向连接块(50)的中间螺纹孔与传动丝杠(55)啮合，其两端的导向孔与导向光杆Ⅰ(49)、Ⅱ（56）配合实现滑动配合，横向连接块(50)最后固定在机架Ⅱ（13）上，实现焊接专用机头的横向移动调节； 所述电弧视频监控系统，由两部分组成：电弧视频监控装置Ⅰ和电弧视频监控装置Ⅱ，分别位于电弧的上端和下端两侧，能够观察到电弧上端和下端的形态；电弧视频监控装置Ⅰ有电弧视频监控摄像装置Ⅰ（19）安装在柔性支架Ⅰ（20）的顶端，最后通过L型连接板Ⅰ(21)固定在机架Ⅰ(22)；电弧视频监控装置Ⅱ由电弧视频监控摄像装置Ⅱ（9）安装在柔性支架Ⅱ（10）的顶端，最后通过L型连接板Ⅱ（11）固定在机架Ⅱ（13）上； 所述焊缝对中装置（18），由焊缝对中led灯（45）安装在角度调 节块（46）的夹紧孔中，角度调节块（46）通过铰连接与支撑杆（47）连接在一块； 所述机头俯仰调节机构，通过横向支架（48）上面的定位孔，自动旋转横向支架（48）通过圆形阵列定位孔，实现固定专用机头的角度改变； 综上所述横向移动调节装置(15)上的横向连接块（50）与机架Ⅱ（13）一端通过螺栓连接，焊枪周向旋转调节机构(17)、三维导丝调节机构(3)、焊枪轴向伸缩调节机构（16）都安装在机架Ⅱ(13)与机架Ⅰ(22)构成的外壳腔体内，其中等离子焊枪(1)安装在机架Ⅱ(13)上并且可以在其上的安装孔中可以进行旋转运动和伸缩滑动，轴向伸缩和周向旋转机构通过支撑架(27)安装在直线导轨Ⅰ(6)、直线导轨Ⅱ(26)上，并通过与他们连接的滑块Ⅰ(7)、滑块Ⅱ(8)、滑块Ⅲ(12)、滑块Ⅳ(14)固连在机架Ⅰ(22)上形成内部的有机整体，电弧视频监控装置Ⅰ与电弧视频监控装置Ⅱ、焊缝对中装置（18）分别安装在机架Ⅰ(22)、机架Ⅱ(13)的外壳上。