李湘文 ，洪 波 ，潘际銮 ，刘 新 ，洪宇翔

(1.湘潭大学 机械工程学院，湖南 湘潭 411105；2.湖南工业大学 机械工程学院，湖南 株洲 412008)

0 前言

旋转电弧传感器是目前唯一不需要超前于焊枪安装的焊缝跟踪传感器。其信号采样点即为实际焊接点，响应速度快、实时性好，有很强的抗弧光、高温、烟雾和电磁干扰的能力。但现有旋转式电弧传感器的原理和系统结构都存在旋转电弧偏心调节不便、导电嘴易烧损、碳刷易损坏、机械振动和噪声较大、装配拆卸复杂、不便使用等缺陷[1-3]。

首先简单分析以往旋转电弧传感器结构，提出优化方案；然后为实现传感器偏心调节方便、抗干扰能力强、机械振动小、机构小巧灵活、成本低的特点，并具有较强的适应性和较高性价比的要求，设计出一种无级电调节旋转偏心的扫描焊炬机构；最后通过ADAMS进行仿真，验证结构的可行性。

1 旋转电弧传感器基本结构原理

目前，实现电弧旋转的方式主要有以下几种：一种是依靠导电杆端面上焊丝导出孔的偏心距来实现电弧旋转运动，导出孔的偏心距就是电弧旋转半径；一种是采用圆锥摆动直流电动机驱动和一级齿轮减速传动；还有一种是潘际銮院士和廖宝剑设计的轻巧空心轴电动机驱动旋转扫描焊炬，该机构可靠实用。

第一种机构的原理如图1所示，结构较为简单、紧凑，但由于导电杆高速旋转，导电杆的导电要通过动接触来实现，损耗较大，使用寿命降低，同时电弧旋转半径无法灵活调节[4]。……