一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，包括靠輪裝置、跟蹤行走機構及筒體翻轉驅動裝置，其特征在于：螺旋圓筒置于筒體翻轉驅動裝置上，由筒體翻轉驅動裝置驅動螺旋圓筒繞自身軸線旋轉，靠輪裝置固定在跟蹤行走機構的底部，在螺旋圓筒旋轉過程中，靠輪裝置始終貼合螺旋圓筒上的螺旋盤管，由靠輪裝置將螺旋盤管提供的周向力轉化為軸向推力，帶動跟蹤行走機構作軸向移動，工作機頭固定在跟蹤行走機構上。本發(fā)明利用螺旋圓筒上的螺旋盤管，以機械機構原理，實現(xiàn)螺旋拼縫軌跡的無動力自動跟蹤，其具有如下優(yōu)點：1、無動力驅動，簡潔；2、機械式跟蹤，準確；3、連續(xù)性作業(yè)，高效；4、適應性廣泛——可配各種工作機頭。
【專利說明】一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對圓形筒體(尤其是管排螺旋盤卷的筒體)上的螺旋線狀拼縫的軌跡進行自動跟蹤的結構，屬于空間曲線實體跟蹤【技術領域】。
【背景技術】
[0002]螺旋盤管圓筒是由單根或多根管子拼成的管排，按特定的螺旋角度Θ (如圖1中序號5所指)連續(xù)盤卷若干圈而制成的單頭或多頭盤管筒體，其拼接環(huán)縫是一條連續(xù)的螺旋線，為空間曲線。
[0003]目前，對螺旋環(huán)縫6后續(xù)加工中的軌跡跟蹤有兩種方法:機械設備方式和手工方式。
[0004]機械設備方式是由專門的機械設備實施，在驅動螺旋圓筒I繞筒體中心軸翻滾的同時，沿筒體中心軸線方向移動螺旋圓筒I或工作機頭4，并通過電氣控制系統(tǒng)匹配好翻轉速度η (如圖1中序號2所指)和軸向位移速度V (如圖1中序號3所指)，完成對螺旋軌跡的跟蹤和后續(xù)加工。該方式的缺點在于:系統(tǒng)復雜、跟蹤精確、設備龐大、成本昂貴。
[0005]手工方式就是純手工操作，其缺點是:依賴操作者的技能水平，勞動強度高、跟蹤精度低。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是實現(xiàn)圓形筒體上螺旋拼縫軌跡的無動力自動跟蹤。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是提供了一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，包括靠輪裝置、跟蹤行走機構及筒體翻轉驅動裝置，其特征在于:螺旋圓筒置于筒體翻轉驅動裝置上，由筒體翻轉驅動裝置驅動螺旋圓筒繞自身軸線旋轉，靠輪裝置固定在跟蹤行走機構的底部，在螺旋圓筒旋轉過程中，靠輪裝置始終貼合螺旋圓筒上的螺旋盤管，由靠輪裝置將螺旋盤管提供的周向力轉化為軸向推力，帶動跟蹤行走機構作軸向移動，工作機頭固定在跟蹤行走機構上，通過跟蹤行走機構的軸向移動及螺旋圓筒的旋轉，使得工作機頭的加工端持續(xù)跟蹤并對準螺旋圓筒上的螺旋環(huán)縫。
[0008]優(yōu)選地，所述靠輪裝置包括套設在靠輪軸上的靠輪，靠輪可繞靠輪軸自由旋轉，靠輪軸的軸線與螺旋圓筒的軸線呈Θ角交錯，Θ角為螺旋圓筒的螺旋角度，靠輪軸固定在靠輪架上，豎直布置的伸縮機構的一端與靠輪架相連，另一端連接滑桿組件，靠輪在伸縮機構的作用下始終貼合螺旋圓筒上的螺旋盤管，滑桿組件固定在聯(lián)接板上并可繞自身軸線旋轉，聯(lián)接板與所述跟蹤行走機構連接固定。
[0009]優(yōu)選地，所述滑桿組件包括滑桿及套設在滑桿外的滑桿套，滑桿套固定在所述聯(lián)接板上。
[0010]優(yōu)選地，所述伸縮機構為壓簧，壓簧的一端套在所述滑桿套外，另一端與所述靠輪架連接固定。
[0011]本發(fā)明利用螺旋圓筒上的螺旋盤管，以機械機構原理，實現(xiàn)螺旋拼縫軌跡的無動力自動跟蹤，其具有如下優(yōu)點:1、無動力驅動，簡潔；2、機械式跟蹤，準確；3、連續(xù)性作業(yè)，高效；4、適應性廣泛一可配各種工作機頭。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有的螺旋環(huán)縫跟蹤結構示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明提供的一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明中的靠輪裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0016]本發(fā)明提供的一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構包括靠輪裝置8、跟蹤行走機構9及筒體翻轉驅動裝置10等。
[0017]如圖2所示，螺旋圓筒I置放于筒體翻轉驅動裝置10上，由筒體翻轉驅動裝置10驅動螺旋圓筒I繞自身軸線翻轉。跟蹤行走機構9與靠輪裝置8上下聯(lián)接。靠輪裝置8可以依靠重力或者依靠其它外力，與螺旋圓筒I上的螺旋盤管7緊密貼合。工作機頭4放置在跟蹤行走機構9上，其工作端對準螺旋圓筒I上的螺旋環(huán)縫6。利用摩擦力傳遞，由靠輪裝置8將螺旋盤管7提供的周向力轉化為軸向推力，帶動跟蹤行走機構9作軸向移動，從而完成對螺旋環(huán)縫6的自動跟蹤，在此過程中，工作機頭4的工作端可對螺旋環(huán)縫6作設定的連續(xù)加工制作。
[0018]如圖3所示，靠輪裝置8包括靠輪13、靠輪軸14、滑桿15、滑桿套16、壓簧17及聯(lián)接板18等?？枯?3套在靠輪軸14上，靠輪13可繞靠輪軸14自由旋轉，靠輪軸14的軸線與螺旋圓筒I的軸線呈Θ角交錯，Θ角為螺旋圓筒I的螺旋角度?？枯嗇S14則固定在靠輪架上。由諸如壓簧17之類的伸縮機構對通過靠輪架對靠輪13產生下壓力，使得靠輪13根據(jù)緊貼螺旋盤管7作定軸滾動，從而跟隨螺旋盤管7的螺旋升勢產生水平推力。壓簧17套在滑桿套16上，滑桿套16則固定在聯(lián)接板18上，在滑桿套16內穿入滑桿15。由靠輪13跟隨螺旋盤管7的螺旋升勢產生的水平推力通過靠輪軸14、滑桿15、滑桿套16及聯(lián)接板18作力的傳遞，最終作用于跟蹤行走機構9。本發(fā)明中的靠輪裝置8具有吸震功能和多自由度?？枯喲b置8可以消納螺旋圓筒I翻轉過程中產生的意外沖擊。由于采用了諸如壓簧17之類的伸縮機構，使得可以沿滑桿15中心軸上下位移y (如圖3中序號11所指)，并且滑桿15可以繞滑桿中心軸回轉角度ω (如圖3中序號12所指)，以適應螺旋圓筒I的直徑尺寸誤差和不同的螺旋角度Θ (如圖2中序號5所指)。
[0019]以管排螺旋盤卷的筒體為例，本發(fā)明的工作過程為:
[0020]將螺旋盤管筒體I置放于筒體翻轉驅動裝置10之上，使靠輪裝置8貼緊筒體上的螺旋盤管7，調整工作機頭4對準螺旋環(huán)縫6，啟動筒體翻轉驅動裝置10，同時開啟工作機頭4，依靠靠輪裝置8的作用，帶動跟蹤行走機構9移動，實現(xiàn)對螺旋環(huán)縫6自動跟蹤及對螺旋環(huán)縫6的連續(xù)自動加工。
【權利要求】
1.一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，包括靠輪裝置(8)、跟蹤行走機構(9)及筒體翻轉驅動裝置(10)，其特征在于:螺旋圓筒(I)置于筒體翻轉驅動裝置(10)上，由筒體翻轉驅動裝置(10)驅動螺旋圓筒(I)繞自身軸線旋轉，靠輪裝置(8)固定在跟蹤行走機構(9)的底部，在螺旋圓筒⑴旋轉過程中，靠輪裝置⑶始終貼合螺旋圓筒⑴上的螺旋盤管(7)，由靠輪裝置⑶將螺旋盤管(7)提供的周向力轉化為軸向推力，帶動跟蹤行走機構(9)作軸向移動，工作機頭(4)固定在跟蹤行走機構(9)上，通過跟蹤行走機構(9)的軸向移動及螺旋圓筒(I)的旋轉，使得工作機頭(4)的加工端持續(xù)跟蹤并對準螺旋圓筒(I)上的螺旋環(huán)縫(6)。
2.如權利要求1所述的一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，其特征在于:所述靠輪裝置(8)包括套設在靠輪軸(14)上的靠輪(13)，靠輪(13)可繞靠輪軸(14)自由旋轉，靠輪軸(14)的軸線與螺旋圓筒(I)的軸線呈Θ角交錯，Θ角為螺旋圓筒(I)的螺旋角度，靠輪軸(14)固定在靠輪架上，豎直布置的伸縮機構的一端與靠輪架相連，另一端連接滑桿組件，靠輪(13)在伸縮機構的作用下始終貼合螺旋圓筒(I)上的螺旋盤管(7)，滑桿組件固定在聯(lián)接板(18)上并可繞自身軸線旋轉，聯(lián)接板(18)與所述跟蹤行走機構(9)連接固定。
3.如權利要求2所述的一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，其特征在于:所述滑桿組件包括滑桿(15)及套設在滑桿(15)外的滑桿套(16)，滑桿套(16)固定在所述聯(lián)接板(18)上。
4.如權利要求3所述一種無動力自行式螺旋環(huán)縫軌跡跟蹤結構，其特征在于:所述伸縮機構為壓簧(17)，壓簧(17)的一端套在所述滑桿套(16)外，另一端與所述靠輪架連接固定。
【文檔編號】B23K9/127GK103817408SQ201410086498
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權日:2014年3月11日
【發(fā)明者】劉國平, 孫厚彬, 辛煒 申請人:上海鍋爐廠有限公司