一种旋转电弧传感器论文和设计-闫国庆

全文摘要

本实用新型实施例公开了一种旋转电弧传感器，所述旋转电弧传感器包括电机、用于带动焊枪环形运动的连接杆、用于支撑连接杆的重量并支持连接杆的一端自由运动的滑动组件、用于带动连接杆的另一端环形运动的偏心摆动件，电机的转轴的中心设有能够连通电机两端的空心腔，滑动组件设置在电机的顶端，连接杆的一端通过所述空心腔伸出电机的顶端并和滑动组件连接，偏心摆动件包括第一法兰和第二法兰，连接杆的另一端伸入第二法兰内并通过轴承组件和第二法兰内壁连接。本实用新型实施例提供的一种旋转电弧传感器在确保焊枪运动轨迹精确的基础上，将焊枪设置可拆卸地设置在电弧传感器的外部，实现了对焊枪维修、更换便捷的效果。

主设计要求

1.一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述旋转电弧传感器包括电机(1)、用于带动焊枪环形运动的连接杆(2)、用于支撑连接杆(2)的重量并支持连接杆(2)的一端自由运动的滑动组件(3)、用于带动连接杆(2)的另一端环形运动的偏心摆动件(4)，电机(1)的转轴(11)的中心设有能够连通电机(1)两端的空心腔(111)，滑动组件(3)设置在电机(1)的顶端，连接杆(2)的一端通过空心腔(111)伸出电机(1)的顶端并和滑动组件(3)连接，偏心摆动件(4)包括第一法兰(41)和第二法兰(42)，第一法兰(41)套在电机(1)的转轴上并和转轴同体旋转，第二法兰(42)设置在第一法兰(41)上且第二法兰(42)的圆心偏离第一法兰(41)的圆心，连接杆(2)的另一端伸入第二法兰(42)内并通过轴承组件和第二法兰(42)内壁连接，连接杆(2)的另一端设有用于和焊枪连接的连接组件。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述滑动组件(3)包括两组滑块(31)、两组滑轨(32)、第一安装盘(33)和第二安装盘(34)，两组滑块(31)分别以“十”字形排列设置在第一安装盘(33)和第二安装盘(34)的下表面，两组滑轨(32)分别以“十”字形排列设置在第二安装盘(34)和所述电机(1)的顶端的上表面并与两组滑块(31)相互配合，第一安装盘(33)和所述连接杆(2)的一端连接，第一安装盘(33)和第二安装盘(34)上下排列。

3.根据权利要求2所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述第二安装盘(34)的中心设有圆孔(341)，圆孔(341)与所述连接杆(2)之间预设有可使连接杆(2)自由运动的间距。

4.根据权利要求2所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述滑块(31)设有“C”字形开口，所述滑轨(32)的两侧设有用于使“C”字形开口的两端伸入的凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述第二法兰(42)可调节的设置在第一法兰(41)上。

6.根据权利要求5所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述第一法兰(41)的用于和第二法兰(42)接触的表面上设有凹槽区(411)，所述第二法兰(42)的一端设置在凹槽区(411)内并可在凹槽区(411)内沿凹槽区(411)的壁面滑动。

7.根据权利要求6所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述凹槽区(411)内设有用于和螺栓配合固定第二法兰(42)的圆形螺纹孔(412)，所述第二法兰(42)的一端设有用于和圆形螺纹孔(412)对应的腰孔(421)。

8.根据权利要求6所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述第一法兰(41)的用于和第二法兰(42)接触的表面上还设有偏心量刻度尺，所述第二法兰(42)的一端设有用于指示当前偏心量的刻线。

9.根据权利要求1所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述轴承组件包括轴承(5)和轴承套(6)，轴承(5)的内环套在所述连接杆(2)的另一端上，轴承(5)的外环和轴承套(6)的内壁过盈配合，轴承套(6)的外壁和第二法兰(42)的内壁过盈配合。

10.根据权利要求1所述的一种旋转电弧传感器，其特征在于，所述转轴(11)的一端设有磁环(12)，磁环(12)和转轴(11)同体旋转，所述电机(1)内设有用于读取磁环(12)旋转数据的编码器(13)。

设计说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及自动焊接技术领域，具体涉及一种旋转电弧传感器。

背景技术

自动化焊接技术采用焊接传感器进行焊缝跟踪是焊接自动化的关键之一，焊接传感器按传感方式可分为附加式传感器和电弧传感器两大类，其中，电弧传感器相比有其独特的优势，也是目前研究最为活跃的一种跟踪技术，主要分为双丝并列电弧传感器、摆动扫描式电弧传感器和旋转电弧传感器等形式，双丝并列电弧传感器由于结构工艺复杂，实现上有一定困难，其应用受到很大限制，摆动扫描式电弧传感器由于机械人摆动频率一般在10Hz以下，其跟踪效果受到一定影响，在高速焊接和大弧度焊接时起不到跟踪作用。

现有旋转扫描式电弧传感器的应用主要是电机驱动焊枪做圆锥运动，跟踪效果好但存在结构复杂，体积大，振动较大，调节不方便，限制了实践中的应用，现有的解决技术是将扫描式电弧传感器的导电杆做圆锥运动为方向，虽然可达性好，但需要将焊枪内置在电弧传感器内，造成对焊枪维修、更换不便的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种旋转电弧传感器，以解决现有技术中由于焊枪内置在电弧传感器内而导致的对焊枪维修、更换不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种旋转电弧传感器，所述旋转电弧传感器包括电机、用于带动焊枪环形运动的连接杆、用于支撑连接杆的重量并支持连接杆的一端自由运动的滑动组件、用于带动连接杆的另一端环形运动的偏心摆动件，电机的转轴的中心设有能够连通电机两端的空心腔，滑动组件设置在电机的顶端，连接杆的一端通过所述空心腔伸出电机的顶端并和滑动组件连接，偏心摆动件包括第一法兰和第二法兰，第一法兰套在电机的转轴上并和转轴同体旋转，第二法兰设置在第一法兰上且第二法兰的圆心偏离第一法兰的圆心，连接杆的另一端伸入第二法兰内并通过轴承组件和第二法兰内壁连接，连接杆的另一端设有用于和焊枪连接的连接组件。

本实用新型实施例的特征还在于，所述滑动组件包括两组滑块、两组滑轨、第一安装盘和第二安装盘，两组滑块分别以“十”字形排列设置在第一安装盘和第二安装盘的下表面，两组滑轨分别以“十”字形排列设置在第二安装盘和所述电机的顶端的上表面并与两组滑块相互配合，第一安装盘和所述连接杆的一端连接，第一安装盘和第二安装盘上下排列。

本实用新型实施例的特征还在于，所述第二安装盘的中心设有圆孔，圆孔与所述连接杆之间预设有可使连接杆自由运动的间距。

本实用新型实施例的特征还在于，所述滑块设有“C”字形开口，所述滑轨的两侧设有用于使“C”字形开口的两端伸入的凹槽。

本实用新型实施例的特征还在于，所述第二法兰可调节的设置在第一法兰上。

本实用新型实施例的特征还在于，所述第一法兰的用于和第二法兰接触的表面上设有凹槽区，所述第二法兰的一端设置在凹槽区内并可在凹槽区内沿凹槽区的壁面滑动。

本实用新型实施例的特征还在于，所述凹槽区内设有用于和螺栓配合固定第二法兰的圆形螺纹孔，所述第二法兰的一端设有用于和圆形螺纹孔对应的腰孔。

本实用新型实施例的特征还在于，所述第一法兰的用于和第二法兰接触的表面上还设有偏心量刻度尺，所述第二法兰的一端设有用于指示当前偏心量的刻线。

本实用新型实施例的特征还在于，所述轴承组件包括轴承和轴承套，轴承的内环套在所述连接杆的另一端上，轴承的外环和轴承套的内壁过盈配合，轴承套的外壁和第二法兰的内壁过盈配合。

本实用新型实施例的特征还在于，所述转轴的一端设有磁环，磁环和转轴同体旋转，所述电机内设有用于读取磁环旋转数据的编码器。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提供的一种旋转电弧传感器在确保焊枪运动轨迹精确的基础上，将焊枪可拆卸地设置在电弧传感器的外部，实现了对焊枪维修、更换便捷的效果。另外，由于第二法兰可调节地设置在第一法兰上，还实现了面对不同焊接要求的情况，可针对性调节焊枪的环形路径的直径大小的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的旋转电弧传感器的剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的旋转电弧传感器的立体分解示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的旋转电弧传感器的滑动组件的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的旋转电弧传感器的偏心摆动件的分解示意图；

图中：1-电机；11-转轴；111-空心腔；12-磁环；13-编码器；14-保护罩；

2-连接杆；21-连接法兰；22-夹持件；

3-滑动组件；31-滑块；32-滑轨；33-第一安装盘；34-第二安装盘；341-圆孔；

4-偏心摆动件；41-第一法兰；411-凹槽区；412-圆形螺纹孔；42-第二法兰；421-腰孔；

5-轴承；6-轴承套；61-卡环；7-焊枪；8-夹持装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1至图4所示，为本实施例提供的一种旋转电弧传感器，包括电机1、用于带动焊枪7环形运动的连接杆2、用于支撑连接杆2的重量并支持连接杆2的一端在同一水平面上自由运动的滑动组件3、用于带动连接杆2的另一端环形运动的偏心摆动件4。具体地，电机1的转轴11的中心设有能够连通电机1两端的空心腔111，转轴11的一端设有磁环12，磁环12和转轴11同体旋转，所述电机1内设有用于读取磁环12旋转数据并和电弧传感器的控制器连接的编码器13，滑动组件3设置在电机1的顶端，连接杆2的一端通过所述空心腔111伸出电机1的顶端并和滑动组件3连接，偏心摆动件4包括第一法兰41和第二法兰42，第一法兰41套在电机1的转轴上并和转轴同体旋转，第二法兰42设置在第一法兰41上且第二法兰42的圆心偏离第一法兰41的圆心，连接杆2的另一端伸入第二法兰42内并通过轴承组件和第二法兰42内壁连接，轴承组件包括轴承5和轴承套6，轴承5的内环无间隙套在所述连接杆2的另一端上，轴承5的外环和轴承套6的内壁过盈配合，轴承套6的内壁设有用于对轴承5限位的卡环61，轴承套6的外壁和第二法兰42的内壁过盈配合，连接杆2的另一端设有用于和焊枪7连接的连接组件，连接组件包括连接法兰21和夹持件22，连接法兰21的两端分别与连接杆2的另一端和夹持件22的一端连接，焊枪7设置在夹持件22的另一端。

自动焊接时，机器人手臂通过夹持装置8将电机1夹住并带动本实施例的旋转电弧传感器沿焊缝移动，同时，电机1的转轴11带动偏心摆动件4的第一法兰41回转运动，由于第二法兰42的圆心偏离第一法兰41的圆心，所以第二法兰42带动连接杆2的另一端及焊枪7环形摆动，同时，滑动组件3支撑连接杆2和焊枪7的重量并支持连接杆2的自由运动。实现了在确保焊枪7运动轨迹精确的基础上，将焊枪7可拆卸地设置在电弧传感器的外部，便捷了对焊枪7的维修和更换。

优选地，滑动组件3包括两组滑块31、两组滑轨32、第一安装盘33和第二安装盘34，两组滑块31分别以“十”字形排列设置在第一安装盘33和第二安装盘34的下表面，两组滑轨32分别以“十”字形排列设置在第二安装盘34和所述电机1的顶端的上表面并与两组滑块31相互配合，第一安装盘33和所述连接杆2的一端连接，第一安装盘33和第二安装盘34上下排列，第二安装盘34的中心设有圆孔341，圆孔341与所述连接杆2之间预设有可使连接杆2自由运动的间距。当偏心摆动件4对连接杆2的另一端施加环形运动的扭力时，连接杆2的一端随之在同一平面的X和Y的方向同时自由运动，“十”字形排列设置的滑块和滑轨实现了连接杆2的一端根据偏心摆动件4对其受力的影响自由运动的效果。

进一步优选地，滑块31和滑轨32均为现有的标准件，即滑块31设有“C”字形开口，滑轨32的两侧设有用于使“C”字形开口的两端伸入的凹槽。

更进一步优选地，为了确保清洁和保护滑动组件3和电机1的部件，在电机1的顶部设置保护罩14。

优选地，第二法兰42可调节的设置在第一法兰41上。第一法兰41的用于和第二法兰42接触的表面上设有凹槽区411，所述第二法兰42的一端设置在凹槽区411内并可在凹槽区411内沿凹槽区411的壁面滑动。凹槽区411内设有用于和螺栓配合固定第二法兰42的圆形螺纹孔412，所述第二法兰42的一端设有用于和圆形螺纹孔412对应的腰孔421。第二法兰42通过腰孔421和螺栓的活动间隙从而调节偏心量。

进一步优选地，第一法兰41的用于和第二法兰42接触的表面上还设有偏心量刻度尺，所述第二法兰42的一端设有用于指示当前偏心量的刻线，实现了进一步精确调节的效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

设计图

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设计说明书

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