专利名称：垂直焊缝立焊的自动跟踪装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢结构的焊接设备，尤其涉及钢结构的垂直立焊缝用的自动焊接设备。
背景技术：
现有钢结构、集装箱的长直垂直焊缝一般采用以下两种焊接方式一、平焊自动焊，即将工件旋转，使得垂直焊缝呈水平放置，采用平焊自动焊存在着以下不足焊缝凸起，和前角柱过渡不平滑，易在焊缝的焊趾处形成打砂和油漆的死角，客户不接受；焊接速度相对较慢，每分钟160～190cm；不易实现焊接过程自动化跟踪，每机一人操作，浪费人工。
二、立焊，目前采用的立焊方法由于工件有误差，加上焊机轨道的误差，难以实现焊接过程的无人操控的全自动焊；以光电跟踪为代表的电子跟踪，造价高，并且难以适应CO2焊等高速焊的需求。
发明内容
本实用新型为了解决现有垂直焊缝采用的平焊自动焊及立焊存在的易在焊缝的焊趾处形成打砂和油漆的死角、焊接速度较慢、不易实现焊接过程自动化跟踪的问题，提出一种能简单、经济、有效的垂直立焊缝用自动焊自动跟踪装置。
本实用新型的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，包括机架，沿竖直方向设置有导轨；电机驱动的链轮机构，安装在所述机架上；滑块机构，连接所述链轮机构的链条，与所述机架导轨配合；连接臂，一端通过所述滑块机构安装在所述机架上，沿着与所述机架垂直的方向伸出；所述连接臂另一端设置有角座；重力旋转机构，安装在所述连接臂的角座上，沿着所述机架的竖直面斜向上伸出；重力滑动结构，包括重力滑动导轨和重力滑动小车，所述重力滑动小车安装在所述重力滑动导轨上，沿着所述重力滑动导轨上下滑动；所述重力滑动导轨一端与所述重力旋转机构连接，该端在竖直方向的位置高于另一端，所述另一端的端部设置有限位档块位；跟踪头，固定安装在所述重力滑动小车上。
所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其中，所述连接臂的角座的安装面呈斜面，沿着所述机架的竖直面斜向上伸出。
所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其中，所述重力旋转机构包括连接轴和轴套，所述轴套安装在所述连接臂角座的安装斜面上；所述连接轴一端通过轴承安装在所述轴套内，另一端与所述重力滑动机构连接。
所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其中，所述重力滑动小车与重力滑动导轨之间通过五组轴承装配连接，限定所述重力滑动小车除沿着重力滑动导轨上下滑动外的五个方向的自由度。
所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其中，所述滑块机构设置有配重机构。
所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其中，所述机架设置有与所述配重机构配合的导轨，所述配重机构在所述链轮机构的带动下沿着所述导轨上下移动。
该装置能完成垂直和水平方向上的偏差纠正，实现焊缝自动跟踪，同时采用垂直立焊的焊缝形状扁平，和母材光滑过度，余高小，不会在焊缝的焊趾处形成打砂和油漆的死角；焊接速度快，每分钟180～210cm，提高工作效率；焊接过程容易实现自动化跟踪，一人同时操作两台机，节约人工。前墙板搭接立焊自动焊在集装箱前端生产线是首创，可广泛应用于钢结构、集装箱的垂直焊缝的焊接。
图1是本实用新型的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置结构示意图主视图；图2是本实用新型的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置侧面结构示意图；图3是本实用新型的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置结构示意图俯视图；
图4是图2的局部放大示意图；图5是图3的局部放大示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，本实用新型的目的、特征与特点，应当可以由此得到深入且具体的了解，然而附图和实施方式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
本实用新型的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，是在传统钢结构、集装箱的长直角焊缝用自动焊基础上，增加重力旋转机构、重力滑动结构、跟踪头等，从而实现仿形自动跟踪。重力旋转机构和重力滑动小车通过跟踪头实现水平、垂直方向上偏差的纠正。
如图1至图5所示，该立焊缝自动跟踪的装置包括机架6、电机驱动的链轮机构4、重力滑动结构2、重力旋转机构3、跟踪头1；重力滑动机构2与重力旋转机构3连接，重力旋转机构3通过连接臂9与安装在机架6上的滑块机构5连接，滑块机构5连接链轮机构4；电机驱动的链轮机构4安装在机架6上；其中机架6上沿竖直方向设置有导轨60，导轨60与安装有连接臂9的滑块机构5配合，滑块机构5与电机驱动的链轮机构4的链条40连接；连接臂9的一端通过紧固件固定安装在滑块机构5上，沿着与机架6垂直的方向伸出，另一端端部设置有角座90，角座90的安装面呈斜面，斜面沿着与机架6的竖直面斜向上伸出，重力旋转机构3通过紧固螺栓安装在角座90的斜面上；重力旋转机构3包括连接轴31和轴套32，轴套32安装在重力旋转机构3的角座90上，沿着与机架6的竖直面斜向上伸出，在重力的作用下与导轨60之间在形成一个角度；连接轴31一端通过轴承30安装在轴套32内，另一端与重力滑动机构2连接；重力滑动结构2包括重力滑动导轨22和重力滑动小车21，重力滑动小车21安装在重力滑动导轨22上，与重力滑动导轨22之间通过五组轴承24、25、26、27、28装配连接，限定重力滑动小车21除了沿着重力滑动导轨22上下滑动以外的五个方向的自由度，使其只能沿着重力滑动导轨22上下滑动；重力滑动导轨22的一端220与连接轴31紧固连接，以连接轴31为轴心，随着连接轴31在轴套32内的转动而旋转；该端220在竖直方向的位置高于另一端221，另一端221的端部设置有限位档块23，对重力滑动小车21进行限位；跟踪头1固定安装在重力滑动小车21上，头部伸出重力滑动小车21的边缘，与工件8的立焊缝接触；跟踪头1随着重力滑动小车21的上下移动调整垂直方向上的偏差，同时随重力滑动小车21跟着重力滑动导轨22以连接轴31为轴心旋转调整水平方向上的偏差，重力滑动小车21的来回移动和旋转均是依靠自身的重力作用在焊缝产生的反作用力来控制调节，因而跟踪头1可以完全实现对焊缝的仿形自动跟踪。焊枪与跟踪头1并列固定安装在重力滑动小车21上，枪口与跟踪头1位于同一平面；焊枪枪嘴到焊缝80的距离只须设备第一次安装时调节固定。焊枪跟随跟踪头1的仿形跟踪轨迹移动，实现焊接过程的全自动仿形焊接。
滑块机构5可以增设一个配重机构7，滑块机构5和配重机构7上部通过与机架6顶部定滑轮10配合的绳索11连接，下部通过链轮机构4的链条40连接；机架6上设置有与配重机构7配合的导轨61，导轨61与导轨60平行设置，配重机构7和滑块机构5在链轮机构4的带动下，分别沿着导轨61、60上下移动。采取配重后只需较小功率电机即可将滑块机构5输送到焊接起始位置。
如图2、图3所示，以集装箱前墙板搭接后的垂直焊缝立焊自动焊为例说明该跟踪机构的工作先将该跟踪机构的跟踪头1放于工件8的焊缝80上，焊枪枪嘴到焊缝80的距离只须设备第一次安装时调节固定即可，然后起弧焊接，跟踪头1自动跟踪，并根据焊缝工件的形状自动进行位置调节，完成垂直和水平方向上的偏差纠正，到焊缝80尽头后通过行程限位实现自动停机，从而实现起弧后焊接过程的无人控制。由于采用的是立焊，因此焊缝形状扁平，和母材光滑过度，余高小，不会在焊缝的焊趾处形成打砂和油漆的死角；焊接速度快，每分钟180～210cm，提高工作效率；焊接过程容易实现自动化跟踪，一人同时操作两台机，节约人工。
有益效果1)当焊接时，焊工只须将带跟踪头的跟踪机构放于焊缝上，然后起弧焊接，在此后的焊接过程中，就不需像原有的半自动焊那样，由焊工进行焊枪的全程调节，使用方便简单，安全可靠。
2)结构简单，靠两个方向的重力机构实现了一个跟踪头跟踪，构思巧妙，使用效果突出，反映了实用新型创造性；而且前墙板搭接焊缝立焊自动焊在集装箱端壁焊接生产线是首创。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
权利要求1.一种垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，包括机架，沿竖直方向设置有导轨；电机驱动的链轮机构，安装在所述机架上；滑块机构，连接所述链轮机构的链条，与所述机架导轨配合；连接臂，一端通过所述滑块机构安装在所述机架上，沿着与所述机架垂直的方向伸出；所述连接臂另一端设置有角座；重力旋转机构，安装在所述连接臂的角座上，沿着所述机架的竖直面斜向上伸出；重力滑动结构，包括重力滑动导轨和重力滑动小车，所述重力滑动小车安装在所述重力滑动导轨上，沿着所述重力滑动导轨上下滑动；所述重力滑动导轨一端与所述重力旋转机构连接，该端在竖直方向的位置高于另一端，所述另一端的端部设置有限位档块位；跟踪头，固定安装在所述重力滑动小车上。
2.根据权利要求1所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，所述连接臂的角座的安装面呈斜面，沿着所述机架的竖直面斜向上伸出。
3.根据权利要求1或2所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，所述重力旋转机构包括连接轴和轴套，所述轴套安装在所述连接臂角座的安装斜面上；所述连接轴一端通过轴承安装在所述轴套内，另一端与所述重力滑动机构连接。
4.根据权利要求1所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，所述重力滑动小车与重力滑动导轨之间通过五组轴承装配连接，限定所述重力滑动小车除沿着重力滑动导轨上下滑动外的五个方向的自由度。
5.根据权利要求1所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，所述滑块机构设置有配重机构。
6.根据权利要求1所述的垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，其特征在于，所述机架设置有与所述配重机构配合的导轨，所述配重机构在所述链轮机构的带动下沿着所述导轨上下移动。
专利摘要本实用新型涉及一种垂直焊缝立焊的自动跟踪装置，包括机架、电机驱动的链轮机构、滑块机构，连接臂、重力滑动结构、重力旋转机构、跟踪头。该装置靠两个方向的重力机构实现了一个跟踪头跟踪，能完成垂直和水平方向上的偏差纠正，实现焊缝自动跟踪，同时采用垂直立焊的焊缝形状扁平，和母材光滑过度，余高小，不会在焊缝的焊趾处形成打砂和油漆的死角；焊接速度快，每分钟180～210cm，提高工作效率；焊接过程容易实现自动化跟踪，一人同时操作两台机，节约人工。前墙板搭接立焊自动焊在集装箱前端生产线是首创，可广泛应用于钢结构、集装箱的垂直焊缝的焊接。
文档编号B23K9/127GK2873395SQ20062005386
公开日2007年2月28日 申请日期2006年1月13日 优先权日2006年1月13日
发明者黄素辉, 李远庆, 安俊卿, 蔡晓宏 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司