主动型跟随焊接机头的制作方法

本技术涉及钢构件焊接，特别是一种主动型跟随焊接机头。

背景技术：

1、现有技术中，埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，其具有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。目前，对于钢构件（如h型钢、t型钢和v型钢等）生产，常采用龙门架带动焊接机头沿着钢构件焊缝移动的焊接方式，由于钢构件的长度通常较长，会导致钢构件自身产生一定的形变，这使得焊接机头沿预定路径行进焊接时，如钢构件自身形变处，则焊枪无法对准焊缝进行焊接，而为了解决这一问题，现有的焊接机头通常配备机械跟踪，以适应钢材的形变。机械跟踪是一种在焊接机头的上下两端设置机械滚轮，焊接时，使焊接机头底部的滚轮能够与钢构件焊缝两侧的钢构件本体相抵行进，这样，在行进至钢构件形变处时，下端滚轮受钢构件形变压迫位移能带动机头移动，接着通过机头顶部设置的滚轮组使得机头受力后能相应钢构件形变方向移动纠偏，进而实现机械跟踪。

2、然而，采用这种机械跟踪的方式进行纠偏具有以下弊端：首先，机头在不断纠偏的过程中，当钢材发生较大的形变或者连续向同一个方向形变时，机头前端或后端滚轮可能只有一端滚轮甚至某一端滚轮的一侧轮圈与钢构件本体接触，而另一端（一侧）失去了与钢构件的接触悬空，这使得滚轮与钢构件本体相抵作用在焊接机头的力不是水平均匀的，而是偏离正常作用力方向向左右（上下）偏移，这会导致焊接机头顶部设置的机械滚轮组受力不均而不能灵活响应焊接机头的受力方向甚至卡死，使得焊接机头不能随焊缝偏移而及时调整焊枪位置，容易造成焊接质量问题，这时就会人工介入进行调整机头位置，非常繁琐，费时费工，同时在钢构件焊接生产时需要人工不断在产线上巡检，以及时发现问题对焊接接头进行修正，人工成本高，工人劳动强度大。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种能够检测到工件形变，并根据工件形变主动调节焊接机头，确保焊枪始终保持与焊缝的准确定位，有效降低焊接过程中的人工干预，提高焊接质量和生产效率的主动型跟随焊接机头

2、为了达到上述目的，本实用新型设计的主动型跟随焊接机头，包括机架，以及自上而下设置在机架上的驱动机构、送丝机构、焊枪、检测机构和v型滚轮，所述送丝机构位于焊枪上方，用于将焊丝校直并供给焊枪进行焊接；焊接时，所述v型滚轮与焊接工件相抵，所述检测机构用于检测v型滚轮受焊接工件形变压迫移动的位置变化；所述驱动机构位于机架最顶部并与检测机构电控连接，用于响应检测机构的检测结果，以带动机架移动调节焊枪相对工件焊缝的水平位置。

3、为了简单、有效对工件形变进行检测，所述检测机构包括接近开关、轮架、第一滑轨、第一滑块和轮轴，所述v型滚轮与轮轴同轴设置并通过轮轴安装于轮架底部，所述第一滑块固定安装在轮架顶部，所述第一滑轨固定安装在机架底部并与第一滑块滑动配合，使得轮架在外力带动下通过第一滑轨能相对第一滑块滑动，且轮架的滑动方向与焊接机头的行进方向垂直，所述接近开关固定安装在机架外侧面上，所述轮架上设置有与接近开关相适配的感应部，且感应部被设置为在轮架的带动下相对接近开关远离或接近，以感应接近开关。

4、进一步的方案是，所述接近开关为电感式传感器。

5、为了有效防止感应部在焊接过程中发生过度移动，所述机架具有一限位部，所述限位部位于接近开关同侧，且其上开设有限制感应部水平移动范围的限位槽。

6、为了提升形变检测的准确性，所述检测机构设置有两组，两组检测机构分为位于焊接机头行进方向的前后两侧并位于同一直线上，所述焊枪位于两组检测机构之间。

7、为了使焊枪能够准确跟随焊缝进行调整，所述驱动机构包括悬架、第二滑轨、第二滑块、丝杆螺母和滚珠丝杆，所述第二滑轨固定安装在悬架底部，所述第二滑块固定安装在机架顶部并与第二滑轨滑动连接，使得机架在外力带动下通过第二滑块能相对第二滑轨滑动，且机架的滑动方向与焊接机头的行进方向垂直，所述悬架一侧固定安装有与检测机构电控连接的驱动电机，另一侧设置有轴承座，所述滚珠丝杆一端与电机输出轴同轴固定连接，另一端与轴承座连接，且滚珠丝杆的轴向与第二滑轨的轨道方向一致，所述丝杆螺母和滚珠丝杆相配合连接并与机架固定连接。

8、为了提升机架移动的稳定性，所述第二滑轨和第二滑块设置有多个，多个第二滑轨和第二滑块间隔布设于悬架与机架之间并分别位于滚珠丝杆两侧。

9、本实用新型所设计的主动型跟随焊接机头，能够检测到工件形变，并根据工件形变主动调节焊接机头，确保焊枪始终保持与焊缝的准确定位，有效降低焊接过程中的人工干预，提高焊接质量和生产效率。

技术特征：

1.一种主动型跟随焊接机头，包括机架（1），以及自上而下设置在机架（1）上的驱动机构（2）、送丝机构（3）、焊枪（4）、检测机构（5）和v型滚轮（6），其特征是，所述送丝机构（3）位于焊枪（4）上方，用于将焊丝校直并供给焊枪（4）进行焊接；焊接时，所述v型滚轮（6）与焊接工件相抵，所述检测机构（5）用于检测v型滚轮（6）受焊接工件形变压迫移动的位置变化；所述驱动机构（2）位于机架（1）最顶部并与检测机构（5）电控连接，用于响应检测机构（5）的检测结果，以带动机架（1）移动调节焊枪（4）相对工件焊缝的水平位置。

2.根据权利要求1所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述检测机构（5）包括接近开关（51）、轮架（52）、第一滑轨（54）、第一滑块（53）和轮轴（55），所述v型滚轮（6）与轮轴（55）同轴设置并通过轮轴（55）安装于轮架（52）底部，所述第一滑块（53）固定安装在轮架（52）顶部，所述第一滑轨（54）固定安装在机架（1）底部并与第一滑块（53）滑动配合，所述接近开关（51）固定安装在机架（1）外侧面上，所述轮架（52）上设置有与接近开关（51）相适配的感应部（56），且感应部（56）被设置为在轮架（52）的带动下相对接近开关（51）远离或接近，以感应接近开关（51）。

3.根据权利要求2所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述接近开关（51）为电感式传感器。

4.根据权利要求2所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述机架（1）具有一限位部（11），所述限位部（11）位于接近开关（51）同侧，且其上开设有限制感应部（56）水平移动范围的限位槽（12）。

5.根据权利要求2所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述检测机构（5）设置有两组，两组检测机构（5）分为位于焊接机头行进方向的前后两侧并位于同一直线上，所述焊枪（4）位于两组检测机构（5）之间。

6.根据权利要求1所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述驱动机构（2）包括悬架（21）、第二滑轨（23）、第二滑块（22）、丝杆螺母（24）和滚珠丝杆（25），所述第二滑轨（23）固定安装在悬架（21）底部，所述第二滑块（22）固定安装在机架（1）顶部并与第二滑轨（23）滑动连接，使得机架（1）在外力带动下通过第二滑块（22）能相对第二滑轨（23）滑动，且机架（1）的滑动方向与焊接机头的行进方向垂直，所述悬架（21）一侧固定安装有与检测机构（5）电控连接的驱动电机（26），另一侧设置有轴承座（27），所述滚珠丝杆（25）一端与电机输出轴同轴固定连接，另一端与轴承座（27）连接，且滚珠丝杆（25）的轴向与第二滑轨（23）的轨道方向一致，所述丝杆螺母（24）和滚珠丝杆（25）相配合连接并与机架（1）固定连接。

7.根据权利要求6所述的主动型跟随焊接机头，其特征是，所述第二滑轨（23）和第二滑块（22）设置有多个，多个第二滑轨（23）和第二滑块（22）间隔布设于悬架（21）与机架（1）之间并分别位于滚珠丝杆（25）两侧。

技术总结本技术涉及一种主动型跟随焊接机头，包括机架，以及自上而下设置在机架上的驱动机构、送丝机构、焊枪、检测机构和滚轮，所述送丝机构位于焊枪上方，用于将焊丝校直并供给焊枪进行焊接；焊接时，所述滚轮与焊接工件相抵，所述检测机构用于检测滚轮受焊接工件形变压迫移动的位置变化；所述驱动机构位于机架最顶部并与检测机构电控连接，用于响应检测机构的检测结果，以带动机架移动调节焊枪相对工件焊缝的水平位置。本技术所设计的主动型跟随焊接机头，能够检测到工件形变，并根据工件形变主动调节焊接机头，确保焊枪始终保持与焊缝的准确定位，有效降低焊接过程中的人工干预，提高焊接质量和生产效率。技术研发人员：王一刚,吕隆斐,顾卓杰,陈潘,朱泽瀚,徐亚男受保护的技术使用者：宁波易焊智能科技有限公司技术研发日：20231019技术公布日：2024/7/11