常规焊接的坡口跟踪方法

对自动化埋弧焊设备来说，保证正常焊接的前提是必须对焊接坡口进行跟踪。

埋弧焊设备焊接坡口跟踪的目的，是为在焊接过程中焊嘴能依一定的精度自动进行焊缝的跟踪。不同机架类型（典型的如小车式、悬臂式、龙门式机架）的埋弧焊设备，其坡口跟踪系统的组成不同，但控制要求则是一样的。

平面上，焊缝的轨迹形状既可能是直线，也可能是曲线。即便是直线焊缝，由于焊缝（坡口）加工及焊件安装定位等实际生产条件的限制，焊缝的中心线不可能是几何意义上的直线。下面以小车式埋弧焊机为例，简述常规焊接坡口的跟踪原理。所谓常规焊接坡口是相对窄间隙焊接坡口而言的。

如图4-1所示，一般情况下，开坡口的焊件埋弧焊时，焊接小车在y轴方向以恒定的速度平移。焊头上的焊嘴通过连接机构刚性连接在电动机驱动的横向滑板上，横向滑板机构再通过连接机构安装在焊接小车上。因此焊接小车在y轴方向的平移速度就是焊嘴的焊接速度。

图4-1 小车y轴的移动速度是焊嘴的焊接速度

如图4-2所示，焊接过程中，位置检测装置随时检测焊嘴电弧中心点A（图4-2a）在x轴方向上偏离焊缝坡口中心线的偏差±Δx（偏差±Δx的定义如图4-3所示，而偏差的正、负对应着焊嘴中心线偏离坡口中心线的左右），然后跟踪系统的控制电路根据此偏差信号，控制焊嘴在x轴方向的平移驱动装置[即横向（x）电动机驱动的滑板]产生与检测偏差方向相反的运动，从而使焊嘴中心线与焊缝坡口中心线的偏差±Δx趋向于零。简言之，跟踪过程就是随时检测偏差与跟随偏差的自动控制过程。(www.xing528.com)

由于焊缝的中心线的位置不可能事先预知，而是随机检测出来的，因此平面焊缝的位置跟踪系统属于“随机检测焊缝位置偏差，并及时跟随偏差”的随动系统。

综上所述，实现焊接坡口跟踪，必须具备焊接坡口检测装置、坡口跟踪的执行机构以及跟踪的执行机构的驱动装置（一般为电动机）。

图4-2 平面焊缝位置跟踪原理图

图4-3 焊缝位置跟踪的位置偏差量±Δx的定义