（毕业设计图纸全套）旋转电弧传感器机械结构设计（含说明书）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:37:21

《（毕业设计图纸全套）旋转电弧传感器机械结构设计（含说明书）》修改意见稿

1、“.....焊接时，焊接点的高温与相对温度较低的传感器内部产生较大温差，形成上升气流，往往会夹带焊接过程中产生的微小铁珠与灰尘。防尘盖则可以有效防止微小铁珠与灰尘随着上升气流进入调心球轴承，从而大大延长轴承寿命。另方面，防尘盖宜采用冲压件，其表面粗糙度较低，能够反射部分热辐射。改善轴承的工作条件。防尘盖安装于上导电杆与下导电杆之间，同时还具有轴承内圈轴向限位的作用。.检测装置的选定与安装电弧扫描位置与转速的检测方法电动机旋转所达角度位置决定焊炬扫描所达的横向位置，该位置信号的检测对传感器的信号处理非常重要，而转速的测定则能够保证旋转稳定。最早计划用于旋转电弧传感器的检测装置是电位器与整角机，但效果极为不理想，并未真正采用。般传统的检测装置采用光电码盘与光耦，如图所示......”。

2、“.....其中，编码盘外圈铣出矩形齿槽，其中个齿槽较其它齿槽更深。两个光耦安装在外壳内，光耦Ⅰ的光路可以通过所有齿槽，光耦Ⅱ的光路只能通过深齿槽。编码盘安装在电机轴上，当电机运转时，齿形将交替阻挡允许由光耦的发光管通往光敏接收管的光路，光敏管则输出串信号，经过外部电路的调制后可得串脉冲信号，称为分度脉冲信号，从两个光耦获得的分度脉冲信号分别称为信号Ⅰ与信号Ⅱ。信号Ⅰ的周期即转过齿的时间，从中可获得旋转的瞬时速度。信号Ⅱ的周期即回转周期，将上次光耦Ⅱ的光路通过齿槽起的时间除以这段时间内信号Ⅰ的平均周期即上次光耦Ⅱ的光路通过齿槽后转过的角度。由此，通过对两光耦输出信号的分析，便可以得到旋转的速度与角位移量，从而使电弧传感器根据该数据对焊缝进行准确的跟踪。图传统的检测装置光耦Ⅰ编码盘光耦Ⅱ分体式安装的旋转编码器传统的检测装置具有体积小安装方便的优点......”。

3、“.....首先，光耦元件结构简单，其输出信号还是模拟信号，需要通过外部电路调制其次，模拟信号极易收到干扰，容易造成信号的丢失与误读。因此，需要寻找种新的替代方法以解决这些问题。随着编码器技术的日益发展，选用款现成的旋转编码器是解决上述问题的方式之。当前存在众多旋转编码器供货厂家，其产品种类繁多，总体上分为机床用编码器与电机用编码器，其中机床用编码器体积较大，很少有空心轴型号，且空心轴型号的孔径都较小，这种旋转编码器能承受较大转矩，检测精度很高，适用于精度要求高的数控机床。电机用编码器尺寸较小，般外径在以内，形式多样，适用于多种有定检测精度要求的场合。本设计采用款分体式安装的电机用旋转编码器，如图所示。选用款现有分体式安装的旋转编码器改装而成。其中，编码器部分不需要改装，只需要增大编码盘孔径，使其能够与空心轴装配。这种编码器包含模数转换电路......”。

4、“.....图分体式安装的编码器编码盘编码器同时，分体式的设计使分体式安装的旋转编码器可以采用与传统检测装置类似的方法安装，唯不同的是编码盘与编码器之间的位置精度要求较传统检测装置高。在这点上，产品本身已经提供了解决方法。编码器在其需要装配平面上的定位类似于“面两短销”定位方式，编码器的装配表面上有两个短圆柱突起，与两圆柱孔配合即可完成定位，再用螺钉紧固即可完成装配。编码盘与编码器的轴向定位可以在编码盘与空心轴的装配时进行调整来实现。.偏心机构的设计偏心方案的确定偏心机构是实现导电杆圆锥摆动的重要部件，要求能够实现偏心量的调节与锁定。本设计采用螺钉调节弹簧复位螺钉紧定的方法。如图所示，在调心球轴承的轴承套上设计个开式滑槽，与滑块形成移动副滑块通过紧定螺钉安装在空心轴电机的空心轴上偏心机构盖安装在轴承套上，构成轴承套部件......”。

5、“.....紧定螺钉直接紧定在滑块上滑块及偏心机构盖在与钢球接触的位置上都加工有圆弧槽，限制钢球沿电机轴方向的自由度。偏心量的调节方法为增大偏心量。先松开紧定螺钉，顺时针转动调节螺钉，则调节螺钉通过顶块钢球使轴承套部件沿移动副向下移动，从而增大偏心量到达所需位置后，再将紧定螺钉拧紧。减小偏心量。逆时针转动调节螺钉，由于在弹簧力的作用下，钢球顶块与调节螺钉始终接触，当调节螺钉退出，弹簧使轴承套部件沿移动副向上移动，从而减小偏心量到达所需位置后，将紧定螺钉拧紧。图偏心机构调节螺钉偏心机构盖顶块钢球滑块电机轴调心球轴承平衡块紧定螺钉弹簧导电杆轴承套图偏心调节机构示意图图为偏心调节机构的机构示意图。部件为滑块部件为轴承套部件。计算自由度调节时的机构自由度其中，虚约束为部件与部件重复约束的部件沿垂直纸面方向移动的自由度......”。

6、“.....但要求导电嘴通过双丝，并相互绝缘，使导电嘴尺寸较大，限制了焊炬的可达性要求双丝的送丝速度必须完全致，也使得送丝机构变得极为复杂和难以控制。摆动扫描方式避免了这两个缺点，但摆动与成形存在相互关系，使得焊炬使用的通用性降低各种摆动扫描方式的研究表明，摆动频率不宜过高，般在以下，使得摆动动作很小，往往无法满足扫描要求。此外，双丝并列方式与摆动扫描方式还存在着个共同的缺陷，即在焊接路径非直线时，需要对其并列方向或摆动方向进行修正，如图所示，并且修正值必须在焊接前预设，这明显降低了焊接的自动化程度，尤其是当焊接路径曲线较为复杂时，修正将带来额外的误差，并直接影响焊接的质量。图摆动扫描方式的摆动方向修正旋转电弧传感器的原理......”。

7、“.....在此方式中，电弧和焊丝的伸出端围绕焊炬中心线作圆周运动，其电弧轨迹如图所示。当电弧旋转的速度与电弧行走速度焊速之比足够大时，这种运动可以认为是电弧在垂直于焊缝的方向上的扫描，与摆动扫描的作用相似。图旋转扫描方式下的电弧轨迹示意图采用旋转扫描方式工作的电弧传感器称为旋转电弧传感器。旋转电弧传感器是种特殊的焊枪，在结构上虽比摆动式电弧传感器复杂，但具有突出的优越性高速旋转增加了焊枪位置偏差的检测灵敏度，极大地提高了跟踪精度高速旋转提高了快速响应特性，适用于高速焊接和薄板搭接的焊缝跟踪，在弧焊过程自动控制领域占有重要的地位。.旋转电弧传感器的国内外发展情况和应用现状旋转电弧焊是年苏联研究成功的，但进行这种焊接所用的焊机直到年代才出现。焊机包括电源高频引弧或辅助电极引弧装置﹑夹具电极激磁线圈和加压机构液压机械或手动加压等部分......”。

8、“.....旋转电弧焊的生产效率较高，与闪光对焊见电阻焊和摩擦焊相比，设备体积耗电量坯料损耗焊缝毛刺等都小得多。旋转电弧传感器在实际生产中的应用首见于日本公司关于窄间隙焊接的报道中。虽然这种技术在公司的船舶锅炉及结构生产中得以应用，且取得了显著的成效，但是由于这种旋转机构较复杂体积大振动大调节不方便，因此限制了其在实际生产中的广泛应用。研究与应用表明，旋转方案的选定是旋转电弧传感器实现其突出功能的关键。日本公司的窄间隙焊接首先使用的是野村博的导电杆转动方案，如图所示。该方案中，用电动机驱动导电杆转动，利用导电嘴上的偏心孔使焊丝端头和电弧旋转。由于导电杆是处于高速转动状态。焊接电缆与导电杆之间无法直接相连，需要有个类似电刷的石墨滑块将数百安培的焊接电流传送到导电杆上。这对于焊炬的设计加工和寿命都是不利的。并且......”。

9、“.....致使导电嘴与焊丝之间存在高速相对运动，大大增加了导电嘴的磨损。此外，导电嘴与导电杆的冷却也难以保证。图野村博的导电杆转动方案在我国，从八十年代末期开始，以清华大学潘际銮院士为首的课题组，在旋转电弧传感器方面做了大量的研究工作，并取得了有价值的科研成果。年，清华大学博士生廖宝剑在博士生费跃农的研究成果的基础上，研制成功了种空心轴电机驱动的旋转扫描传感器，并获得了国家专利，如图所示。这种高速旋转扫描电弧传感器采用了空心轴设计，以空心马达作为原动机，导电杆斜穿过马达空心轴。在空心轴上端，通过同轴安装的调心轴承支撑导电杆，该位置处导电杆偏心量为零，调心轴承可安装在电机轴上或机壳上。在空心轴的下端，外偏心套安装在轴上，内偏心套安装于外偏心套内孔中，调心轴承安装于内偏心套内孔中，导电杆安装于轴承内孔中......”。