一种增强可达性的tig焊旋转电弧传感器的制造方法
【专利摘要】一种增强可达性的TIG焊旋转电弧传感器包括：外部固定壳体、中部高速旋转装置和内部导电旋转装置。本实用新型将保护气从导电杆中间通入，对导电杆和钨极的冷却效果更好。采用空冷的冷却方式，减小了传感器的质量和体积；气罩为固定于分流筛上的小体积陶瓷气罩，使得传感器端部体积大为减小。结构紧凑、合理，外形尺寸小巧，使用灵活方便，可达性更好；固定电弧旋转半径，使传感器旋转更加平稳，提高了跟踪精度。可通过更换偏心块更改电弧旋转半径，避免了依靠螺钉改变旋转半径时对偏心套盖板的磨损，从而增加了传感器使用寿命；通过转接接头连接导电杆和分流筛，解决了导电杆和分流筛螺纹不匹配的问题；夹持机构简单牢固。
【专利说明】
一种増强可达性的TIG焊旋转电弧传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种TIG旋转电弧传感器，属于焊接自动化领域。
【背景技术】
[0002]焊接作为现代制造行业中的一个重要组成的部分，广泛地应用于包括机械制造、航天、航空、交通、建筑、海洋工程等众多工业领域。到目前为止，在工业发达国家，接近50%的钢产量是以焊接结构的形式应用于制造生产。近年来，薄板焊接技术在多种领域的应用越来越普遍，而钨极氩弧焊是焊接薄板最合适的方法。TIG焊采用非熔化极做电极，电弧稳定，即使在很小的焊接电流下(小于10A)也能稳定燃烧。另外因为用氩气作保护气，能使钨极端头、电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，防止其被氧化和吸收有害气体，有效的保证了焊接接头的力学性能。并且由于填充焊丝不通过电弧，所以不会产生飞溅，焊缝成形非常美观。TIG焊的应用范围很广，它适用于几乎所有金属和合金的焊接。
[0003]为了保证焊接质量的稳定性，提高焊接效率，减少工人劳动强度，拥有具有一定智能化的焊缝跟踪系统十分重要。焊缝跟踪是实现自动化焊接和机器人焊接的基础，而要实现精确的焊缝跟踪，传感器是其必不可少的“眼睛”。目前常用的焊接传感器一般可分为附加式传感器和电弧传感器两类。电弧传感器具有抗弧光、高温和强磁场的能力，它与焊接电弧是统一的整体，因其简单紧凑的结构，低廉的成本，在焊缝跟踪上得到广泛的应用。因为电弧传感的独特优势，目前电弧传感作为一种焊接传感手段受到世界各国重视，在国外许多焊接设备研究和制造机构都在努力研究开发这一领域。目前己研制多种电弧扫描形式的电弧传感器，例如双丝并列、摆动和旋转等，有些已成功地应用于焊接生产。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术不足，提供一种钨极惰性气体保护焊即TIG旋转电弧传感器，使其体积更加小巧，重量减轻，机构简单，旋转平稳，寿命增长。解决了 TIG旋转电弧传感器可达性不好的问题，实现了 TIG和MIG旋转电弧传感器之间的转换。
[0005]本实用新型所述一种增强可达性的TIG焊旋转电弧传感器结构包括:外部固定的壳体、中部高速旋转装置和内部导电旋转装置，为了保证传感器的正常工作，还需要同步的送丝送气装置和焊接电源。
[0006]所述外部固定壳体由上绝缘体、挡尘盖、上壳体、中壳体、下壳体组成;上绝缘体下方连接挡尘盖，挡尘盖下方连接上壳体，挡尘盖内为调心球轴承一;上壳体内部的光码盘和光电传感器用于测量空心轴的转速和位置，为电弧传感器控制提供信息，光码盘通过紧定螺钉连接在空心轴上，光电传感器位于光码盘的上下两端；中壳体是电机外壳，内部有一个永磁式直流力矩电机，空心轴通过紧定螺钉与永磁式直流力矩电机相连;下壳体是偏心机构外壳，偏心机构从上到下依次为偏心套盖板，偏心块，偏心套，平衡端盖，偏心套内部为调心球轴承;壳体的材料为硬铝，上、中、下壳体之间有密封圈;氩气经进气口、导电杆、转接接头、分流筛再进入气罩，气罩为体积较小的陶瓷气罩，从而实现焊接时防氧化保护并提高了传感器的可达性；
[0007]所述中部高速旋转装置包括永磁式直流力矩电机、空心轴、光码盘、深沟球轴承、偏心块、偏心套盖板、偏心套、平衡端盖;空心轴中部连接永磁式直流力矩电机，上下连有深沟球轴承，空心轴上端连接测速装置，空心轴下端连接偏心机构；
[0008]所述内部导电旋转装置由导电杆、调心球轴承、转接接头、分流筛和钨极夹组成，导电杆上部和中部连接两个调心球轴承，适应导电杆的圆锥转动，下端连接转接头、分流筛、妈极夹。
[0009]本实用新型的优点是:
[0010](I)将保护气从导电杆中间通入，对导电杆和钨极的冷却效果更好。采用空冷的冷却方式，减小了传感器的质量和体积(2)气罩为固定于分流筛上的小体积陶瓷气罩，使得传感器端部体积大为减小。结构紧凑、合理，外形尺寸小巧，使用灵活方便，可达性更好。(3)固定电弧旋转半径，使传感器旋转更加平稳，提高了跟踪精度。可通过更换偏心块更改电弧旋转半径，避免了依靠螺钉改变旋转半径时对偏心套盖板的磨损，从而增加了传感器使用寿命。(4)通过转接接头连接导电杆和分流筛，解决了导电杆和分流筛螺纹不匹配的问题。
(5)夹持机构简单牢固。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型外壳结构不意图；
[0012]图2为本实用新型内部结构示意图
[0013]图3_1为本实用新型偏心机构主视不意图；图3_2为本实用新型偏心机构左视不意图；
[0014]图4为本实用新型下部结构示意图
[0015]图5为本实用新型工作系统示意图；
[0016]图中:I进气口、2上绝缘体、3挡尘盖、4上壳体、5中壳体、6下壳体、7导电杆、8气罩、9调心球轴承一、10光电传感器、11光码盘、12深沟球轴承一、13永磁式直流力矩电机、14空心轴、15深沟球轴承二、16偏心机构、17偏心块、18偏心套盖板、19偏心套、20调心球轴承二、21平衡端盖、22转接接头、23钨极夹、24分流筛。
【具体实施方式】
[0017]如图所示，本实用新型包括外部固定壳体图一、中部高速旋转和内部导电旋转装置图二、同步的送丝送气装置和焊接电源，外部固定的壳体由上绝缘体、挡尘盖、上壳体、中壳体、下壳体组成。上壳体内部的光码盘通过紧定螺钉连接在空心轴上，光码盘上有64个浅槽和一个深槽，光电传感器位于光码盘的上下两端。空心轴转动时光码盘也同步转动，光电传感器通过记录光码盘上凹槽的个数，测量空心轴的转速和位置。中壳体是电机外壳，内部有一个永磁式直流力矩电机，空心轴通过紧定螺钉与永磁式直流力矩电机相连。下壳体是偏心机构外壳，偏心机构从上到下依次为偏心套盖板，偏心块，偏心套，平衡端盖，偏心套内部为调心球轴承。偏心块只能转动不可滑动，平衡端盖用于抵消由于偏心机构和内部导电旋转装置偏心转动而产生的离心力，使传感器工作时更加平稳。偏心块绕内孔中心线旋转，由于偏心块内孔并不在其几何中心，因此，偏心块使偏心套、偏心套盖板和平衡端盖一起偏离轴心，当空心轴带动偏心块作高速同轴旋转时，偏心块带动偏心机构作偏心转动，从而使导电杆作圆锥回转运动，实现了焊炬沿焊缝作圆周扫描运动。导电杆上、下两个调心球轴承就是为了适应导电杆作圆锥回转运动。更换偏心块可改变导电杆的旋转半径。中部高速旋转装置由固定在空心轴上的永磁式直流力矩电机驱动，空心轴通过一对深沟球轴承固定在外壳上。空心轴作为传动扭矩的零件，带动光码盘和偏心机构一起转动。上端的光码盘和光电传感器配合，分别测量空心轴的转速和位置(即导电杆的转速与位置)，为电弧传感器控制提供信息。下端的偏心机构可以实现将空心轴的同轴旋转，转化为导电杆的圆锥回转。氩气经进气口、导电杆、转接接头、分流筛再进入气罩，气罩为体积较小的陶瓷气罩，从而实现焊接时防氧化保护并提高了传感器的可达性。为了保证空心轴与导电杆间的绝缘，导电杆由耐热绝缘材料及金属材料复合而成，即在金属材料外部再复合一层耐热绝缘材料。内部导电旋转装置上端由调心球轴承固定于外壳上，下端由调心球轴承固定在偏心套上。由于导电杆直径较小，分流筛不能直接与导电杆通过螺纹连接。于是通过转接接头连接导电杆与分流筛。气罩采用体积较小的陶瓷气罩，使传感器可达性大大增强，更适于焊接夹角较小的角焊缝和复杂位置的焊接。
【主权项】
1.一种增强可达性的TIG焊旋转电弧传感器，其特征在于:所述传感器结构包括:外部固定壳体、中部高速旋转装置和内部导电旋转装置，为了保证传感器的正常工作，还需要同步的送丝送气装置和焊接电源； 所述外部固定壳体由上绝缘体、挡尘盖、上壳体、中壳体、下壳体组成；上绝缘体下方连接挡尘盖，挡尘盖下方连接上壳体，挡尘盖内为调心球轴承一;上壳体内部的光码盘和光电传感器用于测量空心轴的转速和位置，为电弧传感器控制提供信息，光码盘通过紧定螺钉连接在空心轴上，光电传感器位于光码盘的上下两端；中壳体是电机外壳，内部有一个永磁式直流力矩电机，空心轴通过紧定螺钉与永磁式直流力矩电机相连;下壳体是偏心机构外壳，偏心机构从上到下依次为偏心套盖板，偏心块，偏心套，平衡端盖，偏心套内部为调心球轴承;壳体的材料为硬铝，上、中、下壳体之间有密封圈；氩气经进气口、导电杆、转接接头、分流筛再进入气罩，气罩为体积较小的陶瓷气罩，从而实现焊接时防氧化保护并提高了传感器的可达性； 所述中部高速旋转装置包括永磁式直流力矩电机、空心轴、光码盘、深沟球轴承、偏心块、偏心套盖板、偏心套、平衡端盖;空心轴中部连接永磁式直流力矩电机，上下连有深沟球轴承，空心轴上端连接测速装置，空心轴下端连接偏心机构； 所述内部导电旋转装置由导电杆、调心球轴承、转接接头、分流筛和钨极夹组成，导电杆上部和中部连接两个调心球轴承，适应导电杆的圆锥转动，下端连接转接头、分流筛、钨极夹。
【文档编号】B23K9/12GK205629629SQ201620342353
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】贾剑平, 王鑫, 刘继岗, 张健阳
【申请人】南昌大学