CN102198560A

CN102198560A - 椭圆形接缝自动焊接操作机

Info

Publication number: CN102198560A
Application number: CN2011101344474A
Authority: CN
Inventors: 陈俊强; 李翠光; 姚茂良; 李卫良; 朱克进; 王栋
Original assignee: Jiangsu Huning Steel Mechanism Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Huning Steel Mechanism Co Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2011-09-28

Abstract

本发明公开了一种椭圆形接缝自动焊接操作机，包括机架、电器控制箱、滚轮架、工件支架和用来夹紧工件与工件支架夹紧机构；在机架上设有横向直线导轨，在横向直线导轨上安装有第一滑块，在第一滑块上安装有纵向直线导轨，在纵向直线导轨上安装有第二滑块，在第二滑块上设有支撑支架，在支撑支架上设有焊接机头和自动调节装置，在焊接机头上安装有焊枪；工件支架安装在滚轮架上，在工件支架上设有可调定位块；焊接时自动调节装置与工件接触且焊枪底端与工件的距离始终不变。本发明结构合理，使用本发明后能够节约成本，提高焊缝质量，提高劳动率，降低劳动强度，焊缝外观成型美观，焊缝各个尺寸均达到钢结构验收规范要求。

Description

椭圆形接缝自动焊接操作机

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，具体说是一种椭圆形接缝自动焊接操作机。

背景技术

我国钢产量大幅度增长，给工业采用钢结构建筑创造了有利的条件，高层建筑、桥梁、体育场馆、车站等等都采用钢结构。埋弧焊的高效率，高质量使钢结构的制造大量采用埋弧焊焊接技术。

埋弧焊是电弧在焊剂保护层下进行燃烧焊接的一种焊接方法。电弧被焊剂覆盖与空气隔离，焊接时没有弧光辐射，减轻对操作者的伤害。焊剂在燃烧时的冶金作用下焊缝得到有效的保护，使焊缝不产生气孔，夹渣等缺陷，焊缝质量较高。埋弧焊机上装有自动送丝机构，可以使焊缝成型美观，生产效率提高。

现有的自动焊接操作机，配合专用的滚轮架对圆形筒体的焊接技术已经相当成熟。但是对椭圆形筒体的焊接一般都采用手工焊接的方法完成，效率比较低，表面成型不美观，焊缝质量较差。

利用常规的自动焊接操作机及其滚轮架无法实现对椭圆形筒体的环缝自动焊接。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种结构合理、焊缝质量高的椭圆形接缝自动焊接操作机。

技术方案：为实现上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种椭圆形接缝自动焊接操作机，包括机架、电器控制箱、滚轮架、工件支架和夹紧机构；在机架上设有横向直线导轨，在横向直线导轨上安装有第一滑块，在第一滑块上安装有纵向直线导轨，在纵向直线导轨上安装有第二滑块，在第二滑块上设有支撑支架，在支撑支架上设有焊接机头和自动调节装置，在焊接机头上安装有焊接工件过程中其底端与工件的距离始终保持不变的焊枪；工件支架安装在滚轮架上，在工件支架上设有用来调节工件位置的可调定位块，工件与工件支架通过夹紧机构固定；焊接时自动调节装置与工件接触，所述电器控制箱与机架、焊接机头、滚轮架相连。

本发明的工作原理是：先根据工件的形状和尺寸更换工件支架，用安装固定在工件支架上的可调定位块实现准确定位，然后利用夹紧机构夹紧工件，并使工件的重心与工件支架的重心重合，实现工件的平稳回转；再利用自动调节装置对焊缝的相对位置进行调节，利用横向直线滑动导轨及纵向直线滑动导轨分别进行自动调节左右、上下的位置，使焊枪处于焊接的最佳位置；当滚轮架按照预定的速度回转时，同时带动工件做相应的回转运动，与工件接触的自动调节装置会与焊枪一起在工件的推动下进行左右、上下的移动。使焊枪与工件的距离始终保持不变，从而实现对椭圆形工件的焊接。

为了安装方便，在所述机架上设有连接装置，所述横向直线导轨通过连接装置与机架连接。

为了能使使焊枪处于焊接的最佳位置，在所述焊接机头上设有精确调节焊枪底端与工件距离的微调装置。

为了能将工件与工件支架牢牢地固定在一起，所述夹紧机构有6个并且均匀分布在工件支架上。

在所述滚轮架上安装有用来支撑工件支架并驱动工件支架转动的滚轮。

所述自动调节装置包括连接杆、调节板和设在调节板下表面上的万向轮，所述连接杆的一端固定在支撑支架上、另一端与调节板相连，所述万向轮与工件接触。

有益效果：与现有技术相比，本发明结构合理，使用本发明后能够节约成本，保证焊缝质量，提高劳动率，降低劳动强度，焊缝外观成型美观，焊缝各个尺寸均达到钢结构验收规范要求；还能使椭圆形管焊缝的内部质量经100%超声波探伤检验，一次合格率达到100%，焊接过程中所带的焊接质量检查试板检查、力学性能检验等全部合格，表明所采用的此埋弧焊新技术是合理可靠的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种椭圆形接缝自动焊接操作机，包括机架1、电器控制箱2、滚轮架11、工件支架13、横向直线导轨4、纵向直线导轨6、夹紧机构10；在机架1上安装有连接装置5，通过连接装置5将横向直线导轨4和机架1连接在一起；在横向直线导轨4上安装有第一滑块，该第一滑块能在横向直线导轨4上左右移动；纵向直线导轨6安装在第一滑块上，在纵向直线导轨6上安装有第二滑块，在第二滑块上设有支撑支架8，在支撑支架8上设有焊接机头7和自动调节装置，其中自动调节装置包括连接杆8、调节板15和设在调节板15下表面上的万向轮16；连接杆8的一端固定在支撑支架8上、另一端与调节板15相连；焊接过程中万向轮16始终保持与工件3接触；在焊接机头7上安装有焊枪14和精确调节焊枪14底端与工件3距离的微调装置，在焊接工件3过程中，先通过自动调节装置的粗调后再经过微调装置的精调使得焊枪14的底端始终与工件3的距离保持不变；工件支架13安装在滚轮架11上，在工件支架13上设有可调定位块12，可调定位块12用来调节工件3位置，夹紧机构10用来夹紧工件3与工件支架13并使工件3的重心与工件支架13的重心重合；焊接时自动调节装置与工件3接触，所述电器控制箱2与机架1、焊接机头7、滚轮架11相连，电器控制箱2就是整个机器的控制箱，包括控制机架1的伸缩、升降、旋卷，焊接机头7的控制以及滚轮架11的控制，焊枪14是由焊接机头7控制。

本发明中，夹紧机构10最好是6个并且均匀分布在工件支架13上。在滚轮架11上安装有用来支撑工件支架13并驱动工件支架13转动的滚轮。

焊接椭圆形工件3时，按照下面步骤进行：

1、椭圆形筒体的安装与调试：

先根据工件3的形状和尺寸更换焊接工件支架13，用安装固定在支架上的可调定位块12实现准确定位，然后利用夹紧机构10夹紧工件，并使工件3的重心与支架的重心重合，实现工件3的平稳回转。

2、焊接前初始位置的确定：

焊枪14固定在焊接机头7上，利用自动调节装置对焊缝的相对位置进行粗调，利用横向直线滑动导轨及纵向直线滑动导轨进行自动调节左右、上下的位置，最后利用焊接机头7上的微调装置进行精调，使焊枪14处于焊接的最佳位置。

3、焊接机头7运动轨迹的控制：

当焊接滚轮架11按照预定的速度回转时，同时带动工件3做相应的回转运动，与工件3接触的自动调节装置会与焊枪14一起，在横向直线滑动导轨及纵向直线滑动导轨进行自动调节下进行上下、左右的移动。当自动调节装置中的万向轮16接触到椭圆形工件3不同位置时，工件3推动自动调节装置上下左右运动，从而使第二滑块会在自动调节装置的带动下上下左右移动，使焊枪14与工件3的距离始终保持不变，从而对焊接机头7的运动轨迹进行控制。

实施例：武汉站大跨度椭圆拱形管的焊接：

武汉站站房上部结构为钢结构，局部为钢管混凝土结构。上部钢结构包括主拱结构，主拱桁架结构、中间网壳结构、次拱及次桁架结构、夹层结构、电梯架结构。其中主拱结构最大跨度为116m，最大拱高达45m ,截面为椭圆形和圆形变截面，椭圆形最大截面规格为φ1600mm*1400mm*40mm,拱结构上有树枝状V形支撑，用来支撑整个屋面结构，V形支撑截面为圆锥管。

椭圆形管制作过程为：将椭圆形工件3安装好后，放于本装置上，调好焊枪14的初始位置，启动焊接电源，引弧，启动滚轮架11，通过工件支架13带动工件3转动，工件3与自动调节装置接触，工件3推动焊接机头7上下左右运动，随着工件3回转一周，焊接电弧长度保持不变，实现椭圆形筒体焊缝的全自动焊接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，包括机架（1）、电器控制箱（2）、滚轮架（11）、工件支架（13）和夹紧机构（10）；在机架（1）上设有横向直线导轨（4），在横向直线导轨（4）上安装有第一滑块，在第一滑块上安装有纵向直线导轨（6），在纵向直线导轨（6）上安装有第二滑块，在第二滑块上设有支撑支架（8），在支撑支架（8）上设有焊接机头（7）和自动调节装置，在焊接机头（7）上安装有焊接工件过程中其底端与工件的距离始终保持不变的焊枪（14）；工件支架（13）安装在滚轮架（11）上，在工件支架（13）上设有用来调节工件位置的可调定位块（12），工件与工件支架（13）通过夹紧机构（10）固定；焊接时自动调节装置与工件接触，所述电器控制箱（2）与机架（1）、焊接机头（7）、滚轮架（11）相连。

2.根据权利要求1所述的椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，在所述机架（1）上设有连接装置（5），所述横向直线导轨（4）通过连接装置（5）与机架（1）连接。

3.根据权利要求1所述的椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，在所述焊接机头（7）上设有精确调节焊枪（14）底端与工件距离的微调装置。

4.根据权利要求1所述的椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，所述夹紧机构（10）有6个并且均匀分布在工件支架（13）上。

5.根据权利要求1所述的椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，在所述滚轮架（11）上安装有用来支撑工件支架（13）并驱动工件支架（13）转动的滚轮。

6.根据权利要求1所述的椭圆形接缝自动焊接操作机，其特征在于，所述自动调节装置包括连接杆（8）、调节板（15）和设在调节板（15）下表面上的万向轮（16），所述连接杆（8）的一端固定在支撑支架（8）上、另一端与调节板（15）相连，所述万向轮（16）与工件接触。