窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114406408A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202111614378.7(22)申请日2021.12.27(71)申请人武汉纳瑞格智能设备有限公司地址430205湖北省武汉市江夏区港边田一路2号(72)发明人张富巨张瑞李小康(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人郑勤振(51)Int.Cl.B23K9/095(2006.01)B23K9/173(2006.01)B23K9/32(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置(57)摘要公开了一种窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其包括横向和平面回转二维自适应跟踪装置、跟踪装置升降机构、窄间隙焊枪扇形摆动机构。本发明保留了窄间隙MAG/MIG焊接的小填充体积、较低的焊接热输入的技术优势；两侧壁熔合的可靠性和稳定性，可通过多种技术途径来实现主动、精确可控；窄间隙焊枪二维自适应跟踪当前的焊接坡口中心系统，具有极高的抗干扰能力，低成本高可靠性前提下实现了焊缝轨迹的智能跟踪；配套的优化工艺技术参数范围较宽，工艺应用的可行性极佳。CN114406408ACN114406408A权利要求书1/2页1.一种窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，包括：横向和平面回转二维自适应跟踪装置，其包括：平面回转静座(1)，平面回转静座(1)与驱动焊枪的焊枪升降机构连接；推力轴承(2)，推力轴承(2)安装在平面回转静座(1)内；平面回转动座(3)，平面回转动座(3)一端与推力轴承(2)内圈连接，另一端安装有直线导轨(4)，直线导轨(4)沿着焊缝宽度方向横向布置，直线导轨(4)上具有滑块副(5)，滑块副(5)与焊枪定座(6)刚性连接；和机械跟踪传感器(15)，其包括：传感器座(22)；和剪刀结构(21)，剪刀结构(21)两力臂通过一个心轴固定在传感器座(22)内，所述两力臂一端端部各安装一个对窄间隙焊接坡口(24)两侧壁上的弹力作用力与反作用力进行平衡的滚动辊轮(23)，所述两力臂另一端通过压缩弹簧(20)连接；跟踪装置升降机构，其包括：直线导轨(12)，直线导轨(12)沿着竖直方向刚性固定在焊枪定座(6)上；滑块(11)，滑块(11)安装在直线导轨(12)上；和滑块/跟踪座间联件(19)，其一端与滑块(11)连接，另一端与传感器座(22)连接；以及窄间隙焊枪扇形摆动机构，其包括：焊枪动座(17)，焊枪动座(17)安装在焊枪定座(6)内，焊枪动座(17)与窄间隙焊枪(13)连接，焊枪动座(17)的两端对称位置各安装一个阶梯轴，所述阶梯轴的小端与焊枪定座(6)上的摆动轴承(16)内圈连接，其中一端的所述阶梯轴上径向固定从动齿轮(7)，该从动齿轮(7)与主动齿轮(10)啮合，主动齿轮(10)连接摆动电机(18)，摆动电机(18)与焊枪定座(6)刚性连接。2.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，工作时机械跟踪传感器(15)的滚动辊轮(23)始终位于窄间隙焊接坡口(24)的上部边缘，当窄间隙焊枪(13)随着焊层的增加逐层提高时，机械跟踪传感器(15)逆向逐层降低相同的高度。3.根据权利要求1或2所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，摆动电机(18)在给定的转速下作周期性的正反方向转动，使窄间隙焊枪(13)在给定频率下沿焊枪定座(6)上的摆动中心(8)作扇形的往复摆动。4.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，匹配的电弧能量参数和摆动参数是：焊接电流260A～280A，焊接电压28V～30V，焊接速度250mm/min～250mm/min，焊丝伸出长度18mm～19mm，窄间隙焊枪(13)摆动频率1Hz～1.2Hz，窄间隙焊枪(13)摆幅4mm～8mm。5.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，所述横向和平面回转二维自适应跟踪装置横向浮动行程为±10mm。6.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，所述横向和平面回转二维自适应跟踪装置平面回转的浮动角度为±10°。7.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在于，所述跟踪装置升降机构的升降行程为0～300mm。8.根据权利要求1所述的窄间隙MAG/MIG自动焊接的两侧壁熔合控制装置，其特征在2CN114406408A权利要求书2/2页于，所述窄间隙焊枪扇形摆动机构的主动、从动齿轮的模数