一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备，其包括焊接装置与焊缝跟踪装置，所述焊接装置包括焊接电源、与焊接电源连接的焊枪，所述焊接电源具有相互连接的主控模块与电流电压取样装置，所述电流电压取样装置的输入端与焊枪的输入端连接，所述焊缝跟踪装置包括相互连接的焊枪位置调整执行机构与电机控制机构，所述电机控制机构与所述焊接电源的主控模块连接，所述焊枪设置于所述焊枪位置调整执行机构上。该焊接设备中的焊缝跟踪装置具有结构简单、响应速度快、焊缝跟踪的精确度高等优点，从而可有效提高焊接设备的焊接速度和焊接质量。
【专利说明】
一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备。
【背景技术】
[0002]焊接过程的自动控制所要解决的主要问题是焊缝自动跟踪的技术问题。目前，焊接设备中大多采用的焊缝跟踪传感器为激光传感器和电弧传感器。采用激光传感器控制精度较高，但是其存在则成本高，适用范围窄等缺点；而现有采用电弧传感器的焊缝跟踪系统，则存在着控制精度较低，响应速度较慢等缺陷，从而导致焊接速度较慢和焊接质量不佳。因此，有必要对现有的焊接设备进行改进。
【实用新型内容】
[0003]为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备，该焊接设备中的焊缝跟踪装置具有结构简单、响应速度快、焊缝跟踪的精确度高等优点，从而可有效提高焊接设备的焊接速度和焊接质量。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备，包括焊接装置与焊缝跟踪装置，所述焊接装置包括焊接电源、与焊接电源连接的焊枪，所述焊接电源具有相互连接的主控模块与电流电压取样装置，所述电流电压取样装置的输入端与焊枪的输入端连接，所述焊缝跟踪装置包括相互连接的焊枪位置调整执行机构与电机控制机构，所述电机控制机构与所述焊接电源的主控模块连接，所述焊枪设置于所述焊枪位置调整执行机构上。
[0005]优选地，所述焊枪位置调整执行机构包括相互连接的焊枪高度调整机构与焊枪左右位置调整机构。
[0006]较佳地，所述焊枪高度调整机构包括依次连接电机、传动机构以及竖向滑动机构，所述焊枪设置于所述竖向滑动机构上;所述焊枪左右位置调整机构包括依次连接电机、传动机构以及横向滑动机构。
[0007]优选地，所述电机为直线电机或步进电机或伺服电机;焊枪左右位置调整机构为焊枪摆动装置;所述电流电压取样装置为电流电压传感器。
[0008]进一步地，所述焊接设备还包括弧焊机器人，所述焊缝跟踪装置设置于该弧焊机器人上。
[0009]优选地所述焊枪位置调整执行机构为十字滑块机构。
[0010]本实用新型提供的焊接设备，其焊缝跟踪装置无需额外设置独立的电弧传感器，而是直接利用焊接电源中的电流电压取样装置来获取在焊接过程中焊枪的电弧电流、电压反馈至主控模块进行处理，以获得实时电弧长度参数，并通过主控模块直接控制焊缝跟踪装置中的电机控制机构，从而实现焊接过程中的焊缝自动跟踪功能，其具有响应速度快、焊缝跟踪的精确度尚等优点，从而有效提尚了焊接设备的焊接速度和焊接质量。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型实施例的焊接设备的结构示意框图；
[0012]图2是本实用新型实施例中所述焊枪位置调整执行机构的其中一个结构示意图；
[0013]图3是本实用新型实施例中所述焊枪高度调整机构的其中一个结构示意图。
[0014]其中，附图标号为:10-焊枪，20-焊枪高度调整机构，21-电机，22-传动机构，23-竖向滑动机构，30-焊枪左右位置调整机构。
【具体实施方式】
[0015]为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0016]如附图1所示，一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备，包括焊接装置与焊缝跟踪装置，所述焊接装置包括焊接电源、与焊接电源连接的焊枪，所述焊接电源具有相互连接的主控模块与电流电压取样装置，所述电流电压取样装置的输入端与焊枪的输入端连接，所述焊缝跟踪装置包括相互连接的焊枪位置调整执行机构与电机控制机构，所述电机控制机构与所述焊接电源的主控模块连接，所述焊枪设置于所述焊枪位置调整执行机构上。其中，所述电流电压取样装置将在焊接过程中获取到的电弧电流、电压参数反馈至所述主控模块进行处理，以计算出此时的电弧长度，主控模块根据电弧长度发出相应的控制指令来控制所述电机控制机构，从而实现焊接过程中的焊缝自动跟踪功能。在焊接过程中，焊枪中的钨极与母材(焊接工件)之间的距离或高度也称为电弧弧长，而电弧弧长与焊接电流、电压存在着相应的规律，因此根据焊接电流与焊接电压可计算出对应的电弧弧长。需要说明的是，现有焊接设备中的焊缝跟踪系统中的电弧传感器即是通过获取焊接过程中的焊接电流、电压参数来获得电弧弧长信息的，因此根据焊接电流与焊接电压计算出对应的电弧弧长为现有技术，本实施例中的主控模块根据电流电压取样装置获取的焊接电流电压参数来计算出电弧弧长信息为现有技术可实现的功能，其并不涉及软件算法的改进。
[0017]作为优选的实施例，如附图2所示，所述焊枪位置调整执行机构包括相互连接的焊枪高度调整机构20与焊枪左右位置调整机构30;其中，焊枪高度调整机构可设置于焊枪左右位置调整机构上，或者焊枪左右位置调整机构可设置于焊枪高度调整机构上，具体可根据实际需要设置，本实施例中优选为枪高度调整机构20设置于焊枪左右位置调整机构30上。本实施例中，所述焊枪高度调整机构20包括依次连接电机201、传动机构202以及竖向滑动机构203，所述焊枪10设置于所述竖向滑动机构203上，如附图3所示。其中，所述传动机构可以传动轮机构、传动链轮机构等;所述竖向滑动机构可优选包括滑台、设置于滑台上的滑轨/滑槽，安装于滑轨/滑槽的滑块，该滑块可以沿滑轨/滑槽在竖向上进行移动，所述焊枪安装于该滑块上;所述竖向滑动机构可采用现有技术中的竖向滑动机构，在此不再对其进行详述。所述焊枪左右位置调整机构包括依次连接电机、传动机构以及横向滑动机，该焊枪左右位置调整机构可以与上述焊枪高度调整机构类似;或者所述焊枪左右位置调整机构可以为焊枪摆动装置，通过该焊枪摆动装置来实现焊枪的左右位置的调整，该焊枪摆动装置采用的结构可为现有技术中的焊枪摆动装置的结构，在此不再对其进行详述。本实施例中，所述电流电压取样装置优选为电流电压传感器;所述电机可以为直线电机或步进电机或伺服电机又或者为其他电机，本实施例中优选为直线电机。
[0018]作为优选的实施例，所述焊接设备还包括弧焊机器人，所述焊缝跟踪装置设置于该弧焊机器人上，可通过该弧焊机器人来实现焊枪位置在焊接前的粗调，在焊接过程中则利用焊缝跟踪装置来对焊枪进行实时的微调。
[0019]在另一优选的实施例中，所述焊枪位置调整执行机构为十字滑块机构，该十字滑块机构可采用现有焊接设备中的十字滑块机构的结构，因此在此不再对其具体结构进行详述。
[0020]以下简要说明本实用新型中的焊接设备的焊缝跟踪装置的工作原理或工作过程:[0021 ]本实施例中的焊缝跟踪装置，其通过焊接装置自身的电流电压传感器来获取焊接过程中的焊接电流与电压，并利用焊接电源中的主控模块来计算出实时的电弧弧长，主控模块根据该电弧弧长信息输出相应的控制信息至焊缝跟踪装置中的电机控制模块，从而使实现通过焊接装置直接控制焊缝跟踪装置，无需在焊缝跟踪装置另外设置电弧传感器来获取焊接过程中的焊接电流与电压信息，其结构简单，且可有效降低成本。
[0022]在焊接设备对工件的焊缝进行焊接的过程中，本实施例中的焊缝跟踪装置会进行上下或左右方向的微摆动，在寻找到第一个焊缝位置后，按照最大的电弧弧长来进行前进，焊接过程中根据焊接电流、电压的变化而动态调整焊枪的高度及左右位置，从而实现焊接过程中的焊缝自动跟踪。由于电弧弧长信息通过焊接设备自身的传感器(电流电压传感器)来实时获取焊接参数(焊接电流、电压)，使得传感器数据与焊接数据同步，在计算电弧弧长时速度快且准确;并且在焊接设备获取电弧弧长信息后通过直接焊接装置输出相应的指令来控制所述焊枪位置调整装置，因此焊接过程中动态调整焊枪位置时响应速度快、焊缝跟踪的精确度尚，从而可大大提尚焊机的焊接速度和焊接质量。
[0023]本实施例提供的焊接设备，尤其适用于弧焊机器人上，以及具有十字滑块机构的焊接设备上，又或者各种具有特殊用途的焊接专机上。与现有技术相比，本实用新型提供的焊接设备具有以下优点:
[0024](I)无需在焊缝跟踪装置另外设置独立的电弧传感器，而是采用焊接装置自身携带的电流电压传感器来获取焊接参数来计算电弧弧长，传感器获取的数据与焊接数据完成同步，获取数据实时性强且更加准确；
[0025](2)直接通过焊接装置来焊缝跟踪装置，无需通过通讯接口的方式与外部设备进行通信，再由外部设备来焊缝跟踪装置来实现焊枪位置的调整装置，其响应速度更快，结构也更加简单，成本也更低；
[0026](3)焊缝跟踪的速度更快且精确度更高，使得焊接设备的焊接速度和焊接质量大大提尚O
[0027]上述实施例为本实用新型的较佳的实现方式，并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备，包括焊接装置与焊缝跟踪装置，所述焊接装置包括焊接电源、与焊接电源连接的焊枪，所述焊接电源具有相互连接的主控模块与电流电压取样装置，所述电流电压取样装置的输入端与焊枪的输入端连接，其特征在于:所述焊缝跟踪装置包括相互连接的焊枪位置调整执行机构与电机控制机构，所述电机控制机构与所述焊接电源的主控模块连接，所述焊枪设置于所述焊枪位置调整执行机构上。2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于:所述焊枪位置调整执行机构包括相互连接的焊枪高度调整机构与焊枪左右位置调整机构。3.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于:所述焊枪高度调整机构包括依次连接电机、传动机构以及竖向滑动机构，所述焊枪设置于所述竖向滑动机构上。4.根据权利要求3所述的焊接设备，其特征在于:所述焊枪左右位置调整机构包括依次连接电机、传动机构以及横向滑动机构。5.根据权利要求4所述的焊接设备，其特征在于:所述电机为直线电机或步进电机或伺服电机。6.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于:所述电流电压取样装置为电流电压传感器。7.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于:焊枪左右位置调整机构为焊枪摆动装置。8.根据权利要求1?7中任一项所述的焊接设备，其特征在于:所述焊接设备还包括弧焊机器人，所述焊缝跟踪装置设置于该弧焊机器人上。9.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于:所述焊枪位置调整执行机构为十字滑块机构。
【文档编号】B23K9/127GK205660281SQ201620567614
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】刘文斌
【申请人】刘文斌