一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，特別適于安裝在自動(dòng)焊小車和焊槍之間，用于焊槍相對(duì)于焊縫軌跡的自適應(yīng)跟蹤。它包括浮動(dòng)本座、傾角座、安裝有隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件的回轉(zhuǎn)座，還包括滾動(dòng)支座組件和直線導(dǎo)軌及滑塊，以及滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件；直線導(dǎo)軌安裝在主動(dòng)設(shè)備上；主動(dòng)設(shè)備選自于運(yùn)動(dòng)機(jī)械，包括自動(dòng)焊小車；隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件是需要進(jìn)行軌跡跟蹤的運(yùn)動(dòng)部件，包括窄間隙/超窄間隙氣體保護(hù)焊槍；直線導(dǎo)軌上的滑塊與浮動(dòng)本座之間為可拆卸的剛性連接；回轉(zhuǎn)座通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件與傾角座連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)電力驅(qū)動(dòng)、浮動(dòng)阻力極小、附加彎矩小，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)橫向平移自適應(yīng)對(duì)中、平面旋轉(zhuǎn)自適應(yīng)對(duì)中和焊槍傾角自適應(yīng)對(duì)中。
【專利說(shuō)明】—種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，進(jìn)一步說(shuō)，是一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維浮動(dòng)自適應(yīng)對(duì)中裝置，用于安裝在一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，即主動(dòng)部件的相對(duì)于另一個(gè)有軌跡變化的同步運(yùn)動(dòng)部件，即隨動(dòng)部件之間，作為隨動(dòng)部件空間位置自適應(yīng)調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)部件進(jìn)行自適應(yīng)軌跡跟蹤，特別適于安裝在自動(dòng)焊小車和焊槍之間，作為焊槍空間位置自適應(yīng)調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即用于焊槍相對(duì)于焊縫軌跡的自適應(yīng)跟蹤；屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)軌跡自適應(yīng)跟蹤【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)軌跡自適應(yīng)對(duì)中裝置，在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中是一項(xiàng)關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)，特別是，由于焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)裝備制造領(lǐng)域最主要、最廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)，對(duì)于對(duì)中裝置更是急需。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和裝備制造領(lǐng)域高生產(chǎn)率、高質(zhì)量、低成本的更高要求，自動(dòng)化焊接技術(shù)、機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，而自動(dòng)化焊接技術(shù)的適用性和可靠性高低，關(guān)鍵在于焊槍相對(duì)于焊縫軌跡跟蹤的有效性、可靠性和自適應(yīng)性。這一領(lǐng)域的研究至少已有數(shù)十年，也出現(xiàn)了大量的論文，著作和專利等成果，但迄今為止真正在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的可靠技術(shù)，卻寥寥無(wú)幾，究其原因，在于已開(kāi)發(fā)技術(shù)的自適應(yīng)性和可靠性不能滿足實(shí)際焊縫軌跡千變?nèi)f化的要求?，F(xiàn)有技術(shù)，如:
1、中國(guó)發(fā)明專利號(hào)為ZL200410060990.4名稱為“焊炬浮動(dòng)彈力驅(qū)動(dòng)焊縫橫向自動(dòng)跟蹤裝置”的專利；
2、載于《電焊機(jī)》1998(P15?18頁(yè))、由艾雍宜、王加友、孫孝純合編的名稱為“雙向接觸式焊縫跟蹤傳感器的研制與應(yīng)用”文獻(xiàn)；
3、載于《電焊機(jī)》，1991(Pll?14)、由亢稚祿，于靜偉合著的名稱為“接觸式二維跟蹤技術(shù)的研究與應(yīng)用”文獻(xiàn)；
4、日本專利JP, 2006-187794，A。
[0003]上述2?4項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)中，主要涉及偏差信號(hào)的提取原理及誤差修正，以及選用合適的控制算法，依據(jù)接觸式傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)出的偏差量而計(jì)算出糾正偏差的控制量，再通過(guò)基于電力驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完成糾偏，未涉及無(wú)電力驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；上述第I項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)涉及的是無(wú)電力驅(qū)動(dòng)的焊槍空間位置自適應(yīng)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)存在著結(jié)構(gòu)緊湊性較差，驅(qū)動(dòng)力與橫向浮動(dòng)空間動(dòng)臂太長(zhǎng)而產(chǎn)生附加彎矩，浮動(dòng)阻力較大，僅能實(shí)現(xiàn)橫向浮動(dòng)對(duì)中和平面旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)對(duì)中，不能實(shí)現(xiàn)焊槍傾角浮動(dòng)對(duì)中，即只能實(shí)現(xiàn)二維合成自適應(yīng)對(duì)中，不能實(shí)現(xiàn)三維合成自適應(yīng)對(duì)中等局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)電力驅(qū)動(dòng)、浮動(dòng)阻力極小、附加彎矩小、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)橫向平移自適應(yīng)對(duì)中、平面旋轉(zhuǎn)自適應(yīng)對(duì)中、焊槍傾角(焊槍高度方向的中軸線/面與焊件表面的夾角)自適應(yīng)對(duì)中的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置。
[0005]本發(fā)明的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置的技術(shù)方案是:
一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，它包括浮動(dòng)本座、傾角座、安裝有隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件的回轉(zhuǎn)座，還包括滾動(dòng)支座組件和直線導(dǎo)軌及滑塊，以及滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件；所述直線導(dǎo)軌通過(guò)對(duì)中裝置絕緣組件安裝在主動(dòng)設(shè)備上；所述主動(dòng)設(shè)備選自于運(yùn)動(dòng)機(jī)械，包括自動(dòng)焊小車、或機(jī)器人的機(jī)械手；所述的隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件是需要進(jìn)行軌跡跟蹤的運(yùn)動(dòng)部件，包括窄間隙/超窄間隙焊槍、或傳統(tǒng)焊槍；直線導(dǎo)軌上的滑塊與浮動(dòng)本座之間為可拆卸的剛性連接；傾角座通過(guò)滾動(dòng)支座組件與浮動(dòng)本座連接；回轉(zhuǎn)座通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件與傾角座連接。
[0006]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其滾動(dòng)支座組件包括支承軸、支承軸承、彈性孔擋、緊定螺釘；其中:支承軸承、彈性孔擋安裝在傾角座上；支承軸、緊定螺釘安裝在浮動(dòng)本座上。
[0007]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件包括回轉(zhuǎn)軸、彈性孔擋、軸承、軸套、平墊圈和彈性墊圈；回轉(zhuǎn)座通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件與傾角座連接起來(lái)；其中:回轉(zhuǎn)軸、軸承、彈性孔擋安裝在傾角座上；平墊圈、彈性墊圈安裝在回轉(zhuǎn)座上。
[0008]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其直線導(dǎo)軌的軌道為I條或2條；當(dāng)軌道為2條時(shí)，軌道的平行度能調(diào)整并使滑塊在直線導(dǎo)軌上的給定行程內(nèi)極小阻力條件下滾動(dòng)平移，即作橫向浮動(dòng)，該橫向浮動(dòng)的鎖定構(gòu)件是安裝在導(dǎo)軌座上的橫向浮動(dòng)鎖定螺釘。
[0009]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其回轉(zhuǎn)座通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件安裝在傾角座內(nèi)，回轉(zhuǎn)座最大回轉(zhuǎn)角為a。
[0010]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其傾角座通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件與浮動(dòng)本座連接，用于傾角座在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座的傾角座旋轉(zhuǎn)中心給定調(diào)節(jié)隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件的傾角β，或使隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件的傾角β自適應(yīng)對(duì)中。
[0011]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其傾角β的鎖定構(gòu)件是安裝在浮動(dòng)本座上的傾角β鎖定螺釘；平面旋轉(zhuǎn)角α的鎖定構(gòu)件是安裝在傾角座上的平面旋轉(zhuǎn)角α鎖定螺釘。
[0012]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件是窄間隙/超窄間隙焊槍，傾角座通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件與浮動(dòng)本座連接，用于傾角座在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座的傾角座旋轉(zhuǎn)中心給定調(diào)節(jié)窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β，或使窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β自適應(yīng)對(duì)中當(dāng)前的焊接坡口中心；所述主動(dòng)設(shè)備是自動(dòng)焊小車，直線導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)軌座和對(duì)中裝置絕緣組件安裝在自動(dòng)焊小車的送絲機(jī)構(gòu)本體上。
[0013]所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其回轉(zhuǎn)座的回轉(zhuǎn)角α及焊槍的傾角β的選值范圍是:回轉(zhuǎn)角α的選擇:是依據(jù)焊縫軌跡與自動(dòng)焊小車軌道間的平行度，或者依據(jù)焊槍的運(yùn)行軌跡與自動(dòng)焊小車的運(yùn)行軌跡間的平行度確定回轉(zhuǎn)角α ;所述回轉(zhuǎn)角α小于等于10°，平行度高時(shí)，回轉(zhuǎn)角α則小，完全平行時(shí)，回轉(zhuǎn)角α為零，或接近零；傾角β的選擇:主要依據(jù)焊接坡口的實(shí)際中心線與焊件表面間的垂直度，或是夾角，當(dāng)完全垂直時(shí)，傾角β為零；實(shí)際中心線與焊件表面的垂線之間的夾角大時(shí)，傾角β則大。
[0014]本發(fā)明無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置的優(yōu)點(diǎn)是:
1.本發(fā)明的三維自適應(yīng)對(duì)中裝置為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)任何電力電子結(jié)構(gòu)，不會(huì)由于空間電場(chǎng)、磁場(chǎng)的耦合而產(chǎn)生干擾，工作可靠性極高，抗干擾能力極強(qiáng)； 2.三維自適應(yīng)對(duì)中裝置在三維方向上均具有極小的運(yùn)動(dòng)阻力，焊槍或機(jī)械執(zhí)行裝置只需要有很小的力作用到本發(fā)明的裝置上即可產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，無(wú)需電力驅(qū)動(dòng)或其它外力驅(qū)動(dòng)；
3.本發(fā)明裝置可同時(shí)進(jìn)行橫向平移、平面回轉(zhuǎn)、焊槍傾角三維方向的自適應(yīng)對(duì)中(即跟蹤)，即焊接小車運(yùn)行軌跡(通常為固定軌道)給定情況下焊槍可三維方向上自適應(yīng)對(duì)中焊縫軌跡；
4.本發(fā)明裝置工作時(shí)，三維方向的運(yùn)動(dòng)(即浮動(dòng))完全對(duì)應(yīng)于焊槍(或機(jī)械執(zhí)行裝置)在三維方向上對(duì)本發(fā)明裝置的外加作用力，即三維方向無(wú)外加作用力時(shí)，本發(fā)明裝置三維方向均不運(yùn)動(dòng)；三維方向上同時(shí)有外加作用力時(shí)，本發(fā)明裝置在三維方向上同時(shí)運(yùn)動(dòng)(即合成浮動(dòng))；在三維方向上有任意I?2維的外加作用力時(shí)，本發(fā)明裝置將產(chǎn)生任意I?2維的運(yùn)動(dòng)；
5.本發(fā)明裝置的運(yùn)動(dòng)對(duì)外加作用力的響應(yīng)速度快，運(yùn)動(dòng)精度(即運(yùn)動(dòng)距離)不受外界電場(chǎng)、磁場(chǎng)、弧光、熱輻射等外界因素的干擾，只取決于裝置的剛度和連接部位的間隙；
6.本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸可根據(jù)應(yīng)用工況任意放大或縮小；
7.本發(fā)明裝置的高度方向尺寸可做得很小，焊槍作用力力臂短，附加彎矩小，傳力直接性更好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明裝置的主視示意圖；是一個(gè)實(shí)施例，圖中上部的雙點(diǎn)畫線表示主動(dòng)設(shè)備是自動(dòng)焊小車；下部的雙點(diǎn)畫線表示隨動(dòng)對(duì)中部件12是焊槍；直線導(dǎo)軌5通過(guò)導(dǎo)軌座15和對(duì)中裝置絕緣組件13安裝在自動(dòng)焊小車上；
圖2是傾角座2與浮動(dòng)本座I之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是回轉(zhuǎn)座3與傾角座2之間的相互安裝關(guān)系，以及回轉(zhuǎn)鎖定的示意圖。
[0016]圖4是回轉(zhuǎn)座3與傾角座2之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是焊槍傾角β與實(shí)際兩側(cè)坡口面角之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明浮動(dòng)對(duì)中裝置三維空間運(yùn)動(dòng)方向示意圖；
圖7是焊槍傾角β浮動(dòng)對(duì)中(或調(diào)節(jié))和傾角鎖定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中各標(biāo)記對(duì)應(yīng)名稱為:
I 一浮動(dòng)本座，2 —傾角座，3 —回轉(zhuǎn)座，4 一滾動(dòng)支座組件，4.1-支承軸、4.2-支承軸承、4.3-彈性孔擋、4.4-緊定螺釘，5 —直線導(dǎo)軌，6 —滑塊，7 —傾角β鎖定螺釘，8 —滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件，8.1 一回轉(zhuǎn)軸、8.2 一彈性孔擋、8.3 —軸承、8.4 一軸套、8.5 一平墊圈、8.6 一彈性墊圈，9 一平面旋轉(zhuǎn)角α鎖定螺釘，10 —橫向浮動(dòng)鎖定螺釘，11-槍/座間絕緣組件，12-隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件，13-對(duì)中裝置絕緣組件，14-主動(dòng)設(shè)備，15-導(dǎo)軌座；0 -傾角座旋轉(zhuǎn)中心，α —回轉(zhuǎn)角，β —傾角。

【具體實(shí)施方式】
[0019]結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明如下:
實(shí)施例1:如圖1?7所示,是一個(gè)基本的實(shí)施例。一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，它包括浮動(dòng)本座1、傾角座2、安裝有隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12的回轉(zhuǎn)座3，還包括滾動(dòng)支座組件
4和直線導(dǎo)軌5及滑塊6，以及滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8 ;所述直線導(dǎo)軌5通過(guò)對(duì)中裝置絕緣組件13安裝在主動(dòng)設(shè)備14上；所述主動(dòng)設(shè)備14選自于運(yùn)動(dòng)機(jī)械，包括自動(dòng)焊小車、或?yàn)闄C(jī)器人的機(jī)械手；所述的隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12是需要進(jìn)行軌跡跟蹤的運(yùn)動(dòng)部件，包括窄間隙/超窄間隙焊槍、或傳統(tǒng)焊槍；直線導(dǎo)軌5上的滑塊6與浮動(dòng)本座I之間為可拆卸的剛性連接；傾角座2通過(guò)滾動(dòng)支座組件4與浮動(dòng)本座I連接；回轉(zhuǎn)座3通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8與傾角座2連接。
[0020]所述隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12在本三維自適應(yīng)對(duì)中裝置組裝完成后，能繞滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8的回轉(zhuǎn)中心作平面自適應(yīng)回轉(zhuǎn)、繞滾動(dòng)支座組件4的傾角座旋轉(zhuǎn)中心O作Z向自適應(yīng)傾斜、還能沿直線導(dǎo)軌5作橫向自適應(yīng)往復(fù)浮動(dòng)，即橫向往復(fù)浮動(dòng)、Z向傾斜、平面回轉(zhuǎn)三維方向的自適應(yīng)對(duì)中。
[0021 ] 實(shí)施例2:如圖2所示，是一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例。滾動(dòng)支座組件4包括支承軸4.1、支承軸承4.2、彈性孔擋4.3、緊定螺釘4.4 ;其中:支承軸承4.2、彈性孔擋4.3安裝在傾角座2上；支承軸4.1、緊定螺釘4.4安裝在浮動(dòng)本座I上。滾動(dòng)支座組件4的功能是將傾角座2和浮動(dòng)本座I連接起來(lái)，連接后傾角座2不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，且傾角座2能繞滾動(dòng)支座組件4的軸心位置作土 β角的無(wú)阻力最大焊槍傾角浮動(dòng)。
[0022]如圖4所示，滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8包括回轉(zhuǎn)軸8.1、彈性孔擋8.2、軸承8.3、軸套8.4、平墊圈8.5和彈性墊圈8.6 ;回轉(zhuǎn)座3通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8與傾角座2連接起來(lái)；其中:回轉(zhuǎn)軸8.1、軸承8.3、彈性孔擋8.2安裝在傾角座2上，軸套8.4套在回轉(zhuǎn)軸8.1的中部；平墊圈8.5、彈性墊圈8.6安裝在回轉(zhuǎn)座3上。
[0023]如圖1、2所示，直線導(dǎo)軌5的軌道依據(jù)焊槍的數(shù)量和尺寸，為I條或2條；當(dāng)軌道為2條時(shí)，軌道的平行度為能調(diào)整并使滑塊6在直線導(dǎo)軌上的給定行程內(nèi)無(wú)阻力條件下滾動(dòng)平移，即作橫向浮動(dòng)，該橫向浮動(dòng)的鎖定構(gòu)件是安裝在導(dǎo)軌座15上的橫向浮動(dòng)鎖定螺釘10。
[0024]如圖1、3、4、5、6所示，回轉(zhuǎn)座3通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8安裝在傾角座2內(nèi)，回轉(zhuǎn)座3最大回轉(zhuǎn)角為α。傾角座2通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件4與浮動(dòng)本座I連接，用于傾角座2在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座I的傾角座旋轉(zhuǎn)中心O給定調(diào)節(jié)隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12的傾角β，或使隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12的傾角β自適應(yīng)對(duì)中。如圖1、6、7所示，傾角β的鎖定構(gòu)件是安裝在浮動(dòng)本座I上的傾角β鎖定螺釘7;如圖1、3、6所示，平面旋轉(zhuǎn)角α的鎖定構(gòu)件是安裝在傾角座2上的平面旋轉(zhuǎn)角α鎖定螺釘9。
[0025]與回轉(zhuǎn)座3連接的隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12相對(duì)中心線同一平面上的兩側(cè)的可調(diào)節(jié)的傾角為β，總的可調(diào)角度為2 β。傾角座2與回轉(zhuǎn)座3連接后，回轉(zhuǎn)座3只允許繞滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8的軸心旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)有其它任何方向的游動(dòng)；回轉(zhuǎn)座3的回轉(zhuǎn)角度α由傾角座2的結(jié)構(gòu)限位來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0026]實(shí)施例3:如圖5、6、7所示，是一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，是在實(shí)施例2基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件12是窄間隙/超窄間隙焊槍，傾角座2通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件4與浮動(dòng)本座I連接，用于傾角座2在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座I的傾角座旋轉(zhuǎn)中心O給定調(diào)節(jié)窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β，或使窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β自適應(yīng)對(duì)中當(dāng)前的焊接坡口中心；
所述主動(dòng)設(shè)備14是自動(dòng)焊小車，直線導(dǎo)軌5通過(guò)導(dǎo)軌座15和對(duì)中裝置絕緣組件13安裝在自動(dòng)焊小車的送絲機(jī)構(gòu)本體上； 回轉(zhuǎn)座3的回轉(zhuǎn)角α及焊槍的傾角β的選值范圍是:
回轉(zhuǎn)角α的選擇:是依據(jù)焊縫軌跡與自動(dòng)焊小車軌道間的平行度，或者依據(jù)焊槍的運(yùn)行軌跡與自動(dòng)焊小車的運(yùn)行軌跡間的平行度確定回轉(zhuǎn)角α ;所述回轉(zhuǎn)角α小于等于10°，平行度高時(shí)，回轉(zhuǎn)角α則小，完全平行時(shí)，回轉(zhuǎn)角α為零，或接近零；
傾角β的選擇:主要依據(jù)焊接坡口的實(shí)際中心線與焊件表面間的垂直度，或是夾角，當(dāng)完全垂直時(shí)，傾角β為零；實(shí)際中心線與焊件表面的垂線之間的夾角大時(shí)，傾角β則大。
[0027]對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案、原理和技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明如下:
本發(fā)明裝置作為焊槍相對(duì)焊縫軌跡自適應(yīng)對(duì)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，沒(méi)有外力作用時(shí)，本裝置不會(huì)產(chǎn)生任何方向的位移調(diào)節(jié)；而該外力需要由焊槍來(lái)提供，如單側(cè)焊接坡口對(duì)焊槍的作用力，或雙側(cè)焊接坡口對(duì)焊槍的作用力；該外力發(fā)生裝置可以是焊接坡口中心三維自適應(yīng)對(duì)中彈力傳感器。本發(fā)明裝置可在橫向平移行程、傾角土 β、回旋角α范圍內(nèi)做任意距離和任意角度的位置自適應(yīng)調(diào)節(jié)，而不需要做任何給定或設(shè)置；本發(fā)明也可在橫向平移行程、傾角土 β、回轉(zhuǎn)角α范圍內(nèi)的任意位置撤銷任意維的浮動(dòng)調(diào)節(jié)，即“自適應(yīng)”對(duì)中功能撤銷，而改為“給定”軌跡跟蹤；或者說(shuō)，本發(fā)明裝置可在I?3維和“自適應(yīng)”及“給定”調(diào)節(jié)之間做任意的應(yīng)用組合選擇:如3維自適應(yīng)，3維給定，其中某2維自適應(yīng)另I維給定，或其中某I維自適應(yīng)另2維給定等等；撤銷或者恢復(fù)自適應(yīng)功能，只需要通過(guò)傾角β鎖定螺釘
7、平面旋轉(zhuǎn)角α鎖定螺釘9、或橫向浮動(dòng)鎖定螺釘10的接觸或松開(kāi)即可實(shí)現(xiàn)；滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件8中的軸承用雙向推力軸承更佳。
[0028]本發(fā)明可根據(jù)焊槍或執(zhí)行裝置對(duì)焊縫軌跡跟蹤的需要，可三維全部浮動(dòng)，也可三維浮動(dòng)全部撤銷，也可其中任意I?2維浮動(dòng)其它任意2?I維浮動(dòng)撤銷。
[0029]本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，它包括浮動(dòng)本座(I)、傾角座(2 )、安裝有隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件(12 )的回轉(zhuǎn)座(3 )，還包括滾動(dòng)支座組件(4)和直線導(dǎo)軌(5 )及滑塊(6)，以及滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件(8);所述直線導(dǎo)軌(5)通過(guò)對(duì)中裝置絕緣組件(13)安裝在主動(dòng)設(shè)備(14)上；所述主動(dòng)設(shè)備(14)選自于運(yùn)動(dòng)機(jī)械，包括自動(dòng)焊小車、或機(jī)器人的機(jī)械手；所述的隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件(12)是需要進(jìn)行軌跡跟蹤的運(yùn)動(dòng)部件，包括窄間隙/超窄間隙焊槍、或傳統(tǒng)焊槍；直線導(dǎo)軌(5)上的滑塊(6)與浮動(dòng)本座(I)之間為可拆卸的剛性連接；傾角座(2 )通過(guò)滾動(dòng)支座組件(4 )與浮動(dòng)本座(I)連接；回轉(zhuǎn)座(3 )通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件(8 )與傾角座(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，滾動(dòng)支座組件(4)包括支承軸(4.1)、支承軸承(4.2)、彈性孔擋(4.3)、緊定螺釘(4.4);其中:支承軸承(4.2)、彈性孔擋(4.3)安裝在傾角座(2)上；支承軸(4.1)、緊定螺釘(4.4)安裝在浮動(dòng)本座(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件(8)包括回轉(zhuǎn)軸(8.1)、彈性孔擋(8.2)、軸承(8.3)、軸套(8.4)、平墊圈(8.5)和彈性墊圈(8.6);回轉(zhuǎn)座(3)通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件(8)與傾角座(2)連接起來(lái)；其中:回轉(zhuǎn)軸(8.1)、軸承(8.3)、彈性孔擋(8.2)安裝在傾角座(2)上；平墊圈(8.5)、彈性墊圈(8.6)安裝在回轉(zhuǎn)座(3)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，直線導(dǎo)軌(5)的軌道為I條或2條；當(dāng)軌道為2條時(shí)，軌道的平行度為能調(diào)整并使滑塊(6)在直線導(dǎo)軌上的給定行程內(nèi)極小阻力條件下滾動(dòng)平移，即作橫向浮動(dòng)，該橫向浮動(dòng)的鎖定構(gòu)件是安裝在導(dǎo)軌座(15)上的橫向浮動(dòng)鎖定螺釘(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，回轉(zhuǎn)座(3)通過(guò)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)座組件(8)安裝在傾角座(2)內(nèi)，回轉(zhuǎn)座(3)最大回轉(zhuǎn)角為α。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，傾角座(2)通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件(4)與浮動(dòng)本座(I)連接，用于傾角座(2)在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座(I)的傾角座旋轉(zhuǎn)中心(O)給定調(diào)節(jié)隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件(12)的傾角β，或使隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件(12)的傾角β自適應(yīng)對(duì)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，傾角β的鎖定構(gòu)件是安裝在浮動(dòng)本座(I)上的傾角β鎖定螺釘(7);平面旋轉(zhuǎn)角α的鎖定構(gòu)件是安裝在傾角座(2)上的平面旋轉(zhuǎn)角α鎖定螺釘(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，所述的隨動(dòng)對(duì)中構(gòu)件(12)是窄間隙/超窄間隙焊槍，傾角座(2)通過(guò)懸支狀態(tài)的滾動(dòng)支座組件(4)與浮動(dòng)本座(I)連接，用于傾角座(2)在工作時(shí)繞浮動(dòng)本座(I)的傾角座旋轉(zhuǎn)中心(O)給定調(diào)節(jié)窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β，或使窄間隙/超窄間隙焊槍的傾角β自適應(yīng)對(duì)中當(dāng)前的焊接坡口中心； 所述主動(dòng)設(shè)備(14)是自動(dòng)焊小車，直線導(dǎo)軌(5)通過(guò)導(dǎo)軌座(15)和對(duì)中裝置絕緣組件(13)安裝在自動(dòng)焊小車的送絲機(jī)構(gòu)本體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)電力驅(qū)動(dòng)三維自適應(yīng)對(duì)中裝置，其特征在于，回轉(zhuǎn)座(3)的回轉(zhuǎn)角α及焊槍的傾角β的選值范圍是: 回轉(zhuǎn)角α的選擇:是依據(jù)焊縫軌跡與自動(dòng)焊小車軌道間的平行度，或者依據(jù)焊槍的運(yùn)行軌跡與自動(dòng)焊小車的運(yùn)行軌跡間的平行度確定回轉(zhuǎn)角α ;所述回轉(zhuǎn)角α小于等于10°，平行度高時(shí)，回轉(zhuǎn)角α則小，完全平行時(shí)，回轉(zhuǎn)角α為零，或接近零； 傾角β的選擇:主要依據(jù)焊接坡口的實(shí)際中心線與焊件表面間的垂直度，或是夾角，當(dāng)完全垂直時(shí)，傾角β為零；實(shí)際中心線與焊件表面的垂線之間的夾角大時(shí)，傾角β則大。
【文檔編號(hào)】B23K9/127GK104384668SQ201410487171
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】張富巨, 張瑞 申請(qǐng)人:武漢納瑞格智能設(shè)備有限公司