[发明专利]轨道式自动焊机头

说明书

本发明公开了一种轨道式自动焊机头，用于轨道式自动焊过程中焊接行走、焊接送丝以及焊枪AVC调节，其包括行走机构、送丝机构、焊丝调整机构、焊枪和双连杆式焊枪AVC运动机构，焊枪固定于双连杆式焊枪AVC运动机构，双连杆式焊枪AVC运动机构固定于行走机构。与现有技术相比，本发明轨道式自动焊机头通过双连杆式焊枪AVC运动机构，实现焊枪上下位置的精确调节，从而达到AVC弧压跟踪控制的目的，确保钨极与熔池之间距离保持不变；并能有效降低焊枪的高度，减小占用空间，满足处于狭窄空间的工件的自动焊接需求。

技术领域

本发明属于自动焊领域，更具体地说，本发明涉及一种基于双连杆式AVC(ArcVoltage Control，弧压控制)运动机构的轨道式自动焊机头。

背景技术

在电力、石化、制药等领域，随着自动化焊接技术的日益成熟，自动焊技术得到了广泛应用。外径＞300mm、壁厚≤160mm的大型管道以及平板对接焊的焊接工作量大、焊接质量要求高，直接关系到整个工程的建设工期；轨道式自动焊因焊接效率和质量高，在大型管道和平板的焊接中逐步得到了应用。轨道式自动焊机头主要包括行走机构、送丝机构、焊丝调整机构、焊枪和焊枪AVC运动机构。焊接时，通过圆形或直行轨道把自动焊机头固定在工件上，启动焊接程序，进行机头行走、焊枪引弧放电、自动送丝、焊枪运动等操作；自动焊机头沿轨道行走，反复焊接，直至焊接完成。

焊接过程是通过焊枪前端的钨极放电，在钨极与工件之间形成电弧，熔化焊丝和工件，形成焊接熔池，最终实现工件之间的可靠连接。焊接过程中，钨极与熔池之间的距离影响着焊接电压，而焊接电压直接影响着熔池的宽度和深度，尤其在打底焊接时，决定着焊接的质量。由于轨道和工件的加工精度、安装精度等因素，自动焊执行机构与被焊管道并不能同心，或者在长度方向上平板不平；另一方面，在仰焊位置时，熔池受重力作用下坠。以上因素都将导致钨极与熔池之间的距离在焊接过程中会发生变化。

在自动焊过程中，为了保证焊缝成形，轨道式自动焊机头一般通过AVC控制模块实时检测电弧电压，通过焊枪AVC运动机构，控制钨极与熔池之间的距离；即AVC控制模块通过检测钨极与熔池之间实际电压与设定电压之前的差异，经过算法驱动焊枪AVC运动机构，通过电机、齿轮、齿条进行焊枪的上下调节，控制钨极与熔池之间的距离，从而达到AVC弧压跟踪控制的目的。在自动焊过程中，不仅需要AVC弧压控制模块反应迅速，而且调节精度要高。

现有的轨道式自动焊机头采用的焊枪AVC运动机构一般为滑座式，如图1所示，包括驱动电机11、齿轮12、齿条13、滑座14及相关附件，控制着焊枪15上下做直线运动。但是，受制于滑座式结构设计，现有的轨道式自动焊机头存在以下问题：

(1)滑座式AVC运动机构采用齿轮、齿条传动方式，传动速度和传动精度受齿轮加工精度和大小的影响；如果齿牙密，AVC调节精度提高，但是传动速度就会降低，影响轨道式自动焊机头调节速度；同时，为了增加调节精度，与驱动电机相连的齿轮较大，导致整个轨道式自动焊机头设计不紧凑；

(2)滑座式AVC结构设计虽然比较简单，但是带有齿条的滑座高度较大，加上焊枪的高度，会占用较大的空间，对处于狭窄空间的工件将无法实现焊接，影响了轨道式自动焊机头的使用范围。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的轨道式自动焊机头。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种调节精度高且空间高度低的轨道式自动焊机头。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种轨道式自动焊机头，用于轨道式自动焊过程中焊接行走、焊接送丝以及焊枪AVC调节，其包括行走机构、送丝机构、焊丝调整机构、焊枪和双连杆式焊枪AVC运动机构，焊枪固定于双连杆式焊枪AVC运动机构，双连杆式焊枪AVC运动机构固定于行走机构。